zfi shema

Места отбора образцов на радиоуглеродный анализ

 

 

М.А. Анисимов, А.Э.Барляев, А.Э.Басилян, Т.В. Сапелко, Е.С. Носевич Изменение уровня моря в голоцене. Анализ радиоуглеродных датировок отложений архипелагов Шпицберген и Земля Франца-Иосифа. Фундаментальные проблемы квартера, итоги изучения и основные направления дальнейших исследований: Материалы IX Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода (г. Иркутск, 15-20 сентября 2015 г.). – Иркутск: Издательство Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2015.- С.21-23.

 

 

Реконструкция изменения уровня моря в районе архипелагов Шпицберген и Земли Франца-Иосифа является важной палеогеографической задачей. Этот регион на протяжении длительного время привлекает внимание исследователей (Дибнер, 1961; Гросвальд и др., 1961; Ковалева и др., 1974; Forman et al, 1997). В частности,в 2004 году вышла большая статья (Forman et al., 2004), в которой авторы обобщили значительную часть опубликованных радиоуглеродных датировок голоценовых отложений. На основании анализа этих данных авторы реконструировали изостатическое поднятие территории архипелагов в связи с деградацией ледникового покрова, построили изобазы для северной части Баренцева моря двух временных срезов на 5 и 9 тыс. л н.
В течение последних десяти лет было опубликовано несколько десятков новых датировок (Дымов, Шарин, 2005; Арсланов, 2011; Анисимов, Барляев, 2014), и появились работы, авторы которых исключают гляциоизостатическую природу поднятий на севере Баренцева моря (Большиянов и др. 2009, Гусев и др. 2013), объясняя их блоковыми неотектоническими движениями.

 

С целью проведения реконструкций изменения уровня моря в голоцене нами были отобраны образцы для радиоуглеродного датирования на островах Земли Франца-Иосифа: Земля Александры, Гофмана, Альджера, Земля Георга, Кейна и Мейбел. На о. Мейбел были отобраны образцы и для споро-пыльцевого анализа, результаты которого в полной мере соответствуют данным радиоуглеродного датирования. Помимо этого нами были обобщены все опубликованные к настоящему времени радиоуглеродные датировки. Таким образом всего было проанализировано более 500 некалиброванных дат, полученных по различным органическим остаткам. Из всего массива были выделены датировки по плавнику, раковинам моллюсков, костным остаткам китов и водорослям. Количество датировок по водорослям оказалось пренебрежимо мало.

 

Распределение значений радиоуглеродных датировок различных биогенных материалов из голоценовых отложений архипелагов Шпицберген и Земля Франца-Иосифа

dat

 

 

На графиках по оси абсцисс – высота над уровнем моря в метрах, по оси ординат – радиоуглеродный возраст. Сплошная линия – аппроксимирующая кривая изменения уровня моря;
крупный пунктир – область наибольшей концентрации датировок по моллюскам; мелкий пунктир – линия, ограничивающая снизу область наименьшего распространения датировок по моллюскам.

 

Построенный график распределения значений датировок  по высоте над уровнем моря выявил следующие особенности. Во-первых, четко видно, что даты, полученные по плавнику, концентрируются в верхней части графика. По точкам этих датировок, возможно провести аппроксимирующую линию, которая с ысокой долей вероятности отражает изменение уровня моря. Во-вторых, датировки раковин моллюсков и костей китов располагаются преимущественно ниже этой линии. Разброс по высотам отбора одновозрастных дат достигает 60 метров. По нашему мнению это связанно с особенностью тафономии ископаемых ковин моллюсков и костных останков. Третья особенность заключается в том, что значительная часть датировок раковин и костей приходится на возраст от 10 до 8.6 тыс. л. (с максимумом от 9.4 до 9.2 тыс. л.), что, вероятно, свидетельствует о существовании в это время благоприятных условий обитания морской фауны и захоронения их останков. Незначительное количество датировок со значениями возраста моложе 8-6 тыс. л. может быть обусловлено тем, что вмещающие их отложения в настоящее время находятся ниже уровня моря.


На распределение дат сказываются не только палеобиогеографические причины, но и выбор материала для датирования. Для радиоуглеродного анализа были использованы преимущественно крупные, как правило, толстостенные раковины ограниченного числа видов моллюсков: Arctica islandica Linne, Hiatella arctica (Linne), Mya truncata Linne, Mytilus edulis Linne и Balanus sp., которые еще и лучше сохраняются в ископаемом состоянии. В целом эти виды моллюсков в настоящее время обычные обитатели сублиторали арктических морей. Некоторые из них встречаются на литорали (Mytilus edulis, Hiatella arctica), иные заходят на батиаль (Hiatella arc22tica). Таким образом, датируемые раковины моллюсков могли быть захоронены на глубинах от ноля до нескольких десятков и даже сотен метров. Точное определение глубины, на которой был захоронен датируемый образец раковин моллюсков, не представляется возможным.
Кости китов встречаются как в скелетном залегании, так и отдельно. Определение их возраста может отражать как положение литорали на момент гибели животного, так и более глубокие участки дна.

Аналогично происходит с плавником. Наиболее надежными маркерами являются образцы плавника взятые из верхних слоев береговых валов. В этом случае датируется положение уровня моря на несколько метров ниже уровня отбора образца. Это связанно с тем, что захоронение плавника часто происходит в результате штормовой деятельности. К сожалению, датировки на графике не ложатся на идеальную линию, отражая, с одной стороны, характер захоронения материала (плавник мог захорониться и на мелководье), с другой – неравномерный подъем отдельных частей рассматриваемой территории.

Распределение значений радиоуглеродных датировок различных биогенных материалов из голоценовых отложений архипелагов Шпицберген и Земля Франца-Иосифа и изобазы по трем временным срезам.

 

itog

 

 

 На графиках по оси абсцисс – высота над уровнем моря в метрах, по оси ординат – радио- углеродный возраст. Сплошная линия – аппрок- симирующая кривая изменения уровня моря; крупный пунктир – область наибольшей концен- трации датировок по моллюскам; мелкий пунк- тир – линия, ограничивающая снизу область наименьшего распространения датировок по моллюскам. Карты с изобазами, построенные по данным датирования плавника: A, Б, В – 7, 5 и 3 тыс. л.н. соответственно.

 

 

В результате проделанной работы установлено, что изменение уровня моря наиболее надежно реконструируется при использовании данных радиоуглеродного датирования плавника, отобранного с древних береговых валов. На основании этих данных намечены изобазы для времени: 7, 5 и 3 тыс. л.н. 


Напротив, как показано на графике, результаты датирования раковин моллюсков и костей китов, отобранных на различных высотах образуют поля точек за редким исключением ниже реконструируемой кривой изменения уровня моря. При этом если вблизи береговой линии совместно с плавником они встречаются относительно часто – это, видимо, преимущественно выброс, то на глубинах от 0 до 25-30 м (между пунктирной и сплошной линиями на графике) они начительно редки. Для моллюсков это обстоятельство может свидетельствовать как о наличии неблагоприятных условий для обитания на этих глубинах отрицательные температуры, многолетний припайный лед и др.), так и о неблагоприятных тафономических факторах захоронения раковин (волновое воздействие, придонные течения).
Следует отметить тот факт, что в этой работе мы не стремились доказать или опровергнуть идею гляциоизостазии. Однако полученные нами результаты перекликаются с данными, представленными в работе Формана с коллегами (Forman et al. 2004).

 

М.А. Анисимов, А.Э.Барляев, А.Э.Басилян, Т.В. Сапелко, Е.С. Носевич Изменение уровня моря в голоцене. Анализ радиоуглеродных датировок отложений архипелагов Шпицберген и Земля Франца-Иосифа. Фундаментальные проблемы квартера, итоги изучения и основные направления дальнейших исследований: Материалы IX Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода (г. Иркутск, 15-20 сентября 2015 г.). – Иркутск: Издательство Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2015.- С.21-23.

 

Анисимов М.А., Барляев А.Э. Особенности изменения положения береговой линии островов Земли Франца-Иосифа в голоцене // Сборник тезисов докладов международной конференции молодых ученых «Изменения климата и природной среды Северной Евразии: анализ, прогноз, адаптация» (14-20 сентября 2014 года. Кисловодск). – М.: ГЕОС, 2014. – С. 141-142.


Большиянов Д.Ю., Погодина И.А., Гусев Е.А., Шарин В.В., Алексеев В.В., Дымов В.А., Анохин В.М., Аникина Н.Ю., Деревянко Л.Г. Новые данные по береговым линиям архипелагов Земля Франца-Иосифа, Шпицберген и Новая Земля // Проблемы Арктики и Антарктики. – 2009. – №2 (82). – С. 68-77.


Дибнер В.Д. Новые данные по палеогеографии антропогена в свете первых результатов радиокарбоновых исследований // Доклады Академии наук СССР. – 1961. – Т.135. – №11. – С. 893-894.


Дымов В.А., Шарин В.В. Новые данные по палеогеографии голоцена архипелага Земля Франца-Иосифа (о-в Карла Александра) // Проблемы Арктики и Антарктики – 2005. – №4 (38). – С. 53-56.


Гусев Е.А., Большиянов Д.Ю., Дымов В.А., Шарин В.В., Арсланов Х.А. Голоценовые морские террасы южных островов Земли Франца-Иосифа // Проблемы Арктики и Антарктики. – 2013. – №3(97). – C.102-108.


Ковалева Г.А., Голубков В.С., Гусев Б.В. Современные движения острова Земля Александры (архипелаг Земля Франца-Иосифа) // Геотектонические предпосылки к поискам полезных ископаемых на шельфе Северного Ледовитого Океана. – Л.: НИИГА, 1974. – С.87-92.


Оледенение Земли Франца-Иосифа / Гросвальд М.Г., Кренке А.Н., Виноградов О.Н. и др. – М.: Наука, 1973. – С.361. 23


Forman S.L. Lubinski D.J., Ingolfsson O., Zeeberg J.J., Snyder J.A., Siegert M.J., Matishov G.G. A review of postglacial emergence on Svalbard, Franz Josef Land and Novaya Zemlya, northern Eurasia // Quaternary Science Reviews. – 2004. – №23. – P. 1391-1434.


Forman S.L., Lubinski D., Miller G.H., Matishov G.G., Korsun S., Snyder J., Herlihy F., Weihe R., Myslivets V. Postglacial emergence on Western Franz Josef Land, Russia, and retreat of the Barents Sea ice sheet // Quaternary Science Reviews. – 1996. –№15. – P.77-90.


Glazovskiy A., Naslund J.O., Zale R. Deglaciation and Shoreline Displacement on Alexandra Land, Franz Josef Land // Geografiska Annaler, Series A, Physical Geography. – 1992. – Vol.74. – №4. – P.283-293.


Lubinski D.J., Forman S.L., Miller G.H. Holocene glacier and climate fluctuations on Franz Josef Land, Arctic Russia, 80 N // Quaternary Science Reviews. – 1999. – №18. – P.85-108.
Naslund J.O., Zale R., Glazovskiy A. Mid Holocene Transgression on Alexandra Land // Geografiska Annaler, Series A, Physical Geography. – 1994. – Vol.76. – №1/2. – P.97-101.