Строение и история развития литосферы

В основе статьи лежат оригинальные материалы исследования двух колонок донных осадков PS70/319 и PS70/358 (см. рис. 1), поднятых кастенлотами (сверхдлинными коробчатыми пробоотборниками) с хребта Ломоносова в ходе рейса НИС «Поларштерн» (Германия) ARK XXII-2 в 2007 г., в котором принимали участие Р. Шпильхаген (начальник отряда морской геологии) и В.Ю. Русаков. Первая из указанных колонок расположена на склоне хребта (глубина 2742 м), а вторая – на его гребне (глубина 1462 м). В качестве опорного разреза для сравнения выбрана колонка PS2185, не только относительно близко расположенная к нашим колонкам (см. рис. 1), но и обладающая хорошим стратиграфическим расчленением (Spielhagen et al., 2004), c изученной рентгенофлуоресцентным методом (Schoster, 2005) неорганической геохимией, а также детально исследованными комплексами тяжелых минералов (Behrends, 1999). Эти же методы изучения вещественного состава, дополненные гранулометрическим и компонентным анализом, были применены и нами. Литологическое описание в рейсе выполнено Р. Шпильхагеном. Компонентный состав под микроскопом изучен К.В. Сыромятниковым. Гранулометрические анализы водно-механическим методом (комбинация ситового анализа и метода отмучивания) выполнила Л.А. Задорина, а рентгенофлуоресцентный анализ (РФА) – И.А. Рощина. В качестве границ гравийных, песчаных, алевритовых и пелитовых фракций приняты, соответственно, 2, 0.063, 0.002 мм. Названия литотипов даны в соответствии с классификацией В.Т. Фролова (1975). Методика РФА в применении к морским осадкам детально описана ранее (

Левитан и др., 2008). Важно отметить, что пробы не отмывались от морских солей. Обработка геохимических данных сделана В.Ю. Русаковым и М.А. Левитаном. Тяжелые минералы во фракции 0.125–0.063 мм, после их выделения с помощью бромоформа, исследовала А. А. Карпенко. Данные микроскопирования в ряде случаев были уточнены с помощью микрозонда и мессбауэровской спектроскопии. Лито– и хемостратиграфический анализ применил М.А. Левитан. Результаты традиционных изотопно-стратиграфических исследований раковин фораминифер (Р. Шпильхаген) пока не готовы.

2. Полученные результаты

Полученные результаты по гранулометрии показаны в табл. 1, а по неорганической геохимии – в табл. 2. Данные по тяжелым минералам получены лишь для небольшого числа образцов, и они будут отражены ниже, в соответствующем разделе.

Таблица 1. Гранулометрический состав донных осадков хребта Ломоносов, %

Таблица 3. Средний химический состав изученных отложений (вес. %; в числителе приведены концентрации для осадков кол. PS70/358, в знаменателе для кол. PS70/319)

Примечание. Химический состав для глинистых и песчаных пород взят из книги (Ронов и др., 1990).

Таблица 4. Минеральный состав осадков различных изотопно-кислородных стадий кол. PS 2185 (отн. %) [составил М.А. Левитан по данным (Behrends), 1999]

Примечания. HBI – роговая обманка; CIPx – клинопироксены; Ep – эпидот; BIOr – черные рудные металлы; Gr – гранат.

Для стратиграфических построений мы использовали стратиграфическую концепцию Г.П. Леонова (1973), в основе которой лежит выделение на основе всей имеющейся информации реальных геологических тел и последующее их сопоставление со стратиграфическими шкалами. Сейсмостратиграфические и литологические данные, полученные в рейсе (Schauer, 2008), убедительно свидетельствуют о горизонтально-слоистой структуре четвертичного осадочного чехла хребта Ломоносова. Нами преимущественно использовались методы лито– и хемостратиграфии.

2.1. Литология

Кол. PS70/319, как отмечалось, расположена на склоне хребта Ломоносова относительно близко к опорной кол. PS2185 и достигает в длину 292 см. Указанная ранее верхняя толща, которую предлагается назвать ломоносовской, имеет мощность 214 см и сложена переслаивающимися оливковыми и серовато-оливковыми (в верхнем горизонте коричневатыми) отложениями нечетных литостратиграфических горизонтов и отложениями преимущественно серого цвета различных оттенков, слагающими четные горизонты. Во всех случаях речь идет о терригенных обломочно-глинистых осадках.