Разрезы К18-15 и К18-16, пойменные образования правого берега долины Колесдален, Шпицберген
Рис. Местоположение объекта исследования
ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА и ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ
ЛИТОЛОГИЯ и РАДИОУГЛЕРОДНОЕ ДАТИРОВАНИЕ
0-70 см – несортированный алевритовый материал, оборганенный с большим количеством гравия и включениями галек (преобразованный склоновыми процессами); 70 – 120 см – толща серых алевритов с тонкими прослоями – линзами хорошо разложившейся органики и пятнами ожелезнения: 105см - прослой растительный остатков, слаборазложившихся ( мощностью до 2 см) 110 см – проявление включений растительных остатков в алевритах с гравийным материалом (линзы) В подошве пачки (вкрытых образований) – мерзлые грунты, алевриты со следами ожелезнения. Рис. Разрез К18 – 15, литологическая колонка В точке К18-16 поверхность останца также оголена, материал – алевриты, галька разной степени окатанности, гравий (Рис.). В расчистке вскрыты следующие отложения (сверху вниз): 0 – 20 см алевриты бежевого цвета с охристыми пятнами, мелкоплитчатой, чешуйчатой структуры; Около 10 см – переход к непреобразованной структуре. 18 - 22см - слабонаклонный прослой торфа коричневого цвета, хорошо разложившегося с небольшой примесью минерального компонента, 21 - 23 см – тонкий прослой гравия в торфе (мощностью до 1.5 см); 21 – 50 см - пачка неясно переслаивающихся (близко к субгоризонтальному) торфов и алевритов с прослоями м/з песка (на 30 см), включениями растительных остатков плохо разложившихся (35-40 см); 50 – 70 см торф с линзами темно-серого алеврита, чешуйчатая структура, ниже по расчистке наблюдается увеличение минерального компонента в отложениях, на глубине 95 – 100 см переход к алевритам с линзами растительных остатков торфа. Граница многолетнемерзлых пород. Рис. Разрез К18-16, литологическая колонка По результатам радиоуглеродного датирования было выявлено, что изученные отложения накапливались с ~ 6000 до 2900 л.н. 
СПОРО-ПЫЛЬЦЕВОЙ АНАЛИЗ
По результатам палинологических исследований построены две диаграммы. Процентное содержание каждого таксона рассчитано от общей суммы пыльцы наземных растений. Количество дочетвертичных микрофоссилий (Prequaternary) вычислено от общей суммы четвертичной пыльцы и спор. В полученных спорово-пыльцевых спектрах присутствует пыльца как местных растений (Betula sect. Nanae, Salix, Cyperaceae, Poaceae, Caryophyllaceae, Ranunculaceae, Polemonium sp., Rumex sp. и др.), так и дальнезаносная (Pinus). В группе трав было определено всего 10 типов пыльцы для К18-15 и 11 типов для К18-16. Среди выделенных трав постоянно доминировали только 2 таксона – Cyperaceae и Poaceae. По характерным изменениям в составе спорово-пыльцевых спектров и соотношению основных доминантов на диаграмме разреза К18 – 15 выделено 5 пыльцевых зон (снизу вверх) (Рис.). Рис. Спорово-пыльцевая диаграмма для разреза речных отложений К18-15, геохронологические данные приведены в радиоуглеродных некалиброванных л.н. Палинозона 1 (120–102.5 см) представлена спорово-пыльцевым спектрами трех образцов (120 см, 110 см, 105 см). На фоне господства пыльцы трав (78 – 87%), содержание пыльцы Betula sect. Nanae составляет около 7 -8%, пыльцы Salix – 7 -12%. В группе трав доминирует пыльца Poaceae – 60 – 77%. Также встречается пыльца Cyperaceae (2-7%), Caryophyllaceae (4%), Brassicaceae, Rumex и др. Споры представлены в незначительном количестве такими таксонами как Huperzia sp., Sphagnum, Polypodiaceae. Палинозона 2 (102.5 -92.5 см) представлена спектрами двух образцов (100 см, 95 см). Значительно увеличивается роль пыльцы трав (до 90 - 97%). При сохранении превосходства Poaceae 59 – 76%, содержание пыльцы Cyperaceae достигает 35%. Зафиксировано снижение концентрации пыльцы древесных. Полностью исчезает пыльца Betula sect. Nanae, количество пыльцы Salix сокращается до 2-10%. На глубине 100 см отмечено наибольшее содержание ископаемых четвертичных микрофоссилий для данного разреза. Палинозона 3 представлена спорово-пыльцевым спектром одного образца, отобранного на глубине 90 см. Насыщенность препаратов пыльцой низкая (53 пыльцевых зерна). Значительно содержание дочетвертичных микрофоссилий. В спорово-пыльцевом спектре господствуют пыльца трав (77%), среди которой доминируют Poaceae (47%) и Cyperaceae (23%). Количество пыльцы Salix составляет 23%. Палинозона 4 представлена спорово-пыльцевыми спектрами 2 образцов, отобранных на глубинах 80 и 85 см, где также доминирует пыльца трав (92-93%). Содержание четвертичных микрофоссилий значительно выше, чем в предыдущей зоне. Преобладает пыльца Poaceae (57-58%), Cyperaceae (32-34%). Содержание пыльцы древесных таксонов незначительно - Betula sect. Nanae 2-3%, Salix 4-6%. Палинозона 5 также представлена спорово-пыльцевыми спектрами двух образцов (75 см, 65 см). Снижается общее количество пыльцы трав до 88-89%. По-прежнему доминирует пыльца Poaceae (67 - 70%), значительна роль Cyperaceae (15-18 %). Содержание пыльцы древесных таксонов также незначительно - Betula sect. Nanae 4 – 6 %, Salix 4-6%. Для проб из разреза К18-16 характерна большая (по сравнению с К18-15) концентрация микрофоссилий (до 2700), их сохранность значительно лучше, количество дочетвертичных микрофоссилий сравнительно невелико. При этом, встречаются пробы с единичными зернами. На спорово-пыльцевой диаграмме разреза К18-16 было выделено 6 палинозон (снизу вверх) (Рис.): Палинозона 1 представлена спорово-пыльцевыми спектрами трех образцов, отобранных на глубинах 95, 80 и 75 см, и характеризуется небольшим содержанием четвертичных микрофоссилий (или практически полним их отсутствием), абсолютным преобладанием пыльцы трав, среди которых доминирует Poaceae (65-75%), среди древесных – значительна роль Betula sect. Nanae (6 -16%). Палинозона 2 выделена по спорово-пыльцевому спектру одного образца (70 см). На фоне общего доминирования пыльцы трав, представленных в основном Poaceae (52%) и Cyperaceae (11%), значительную роль играет пыльца древесных и кустарничковых (33%), представленных Betula sect. Nanae (23 %) и Salix (10%). Особенностью палинозоны 3 (около 5000-6000 л.н.) является высокая степень насыщенности препаратов микрофоссилиями (от 800 до 2700 зерен) с низким содержанием дочетвертичных спор и пыльцы,. На фоне господства пыльцы Cyperaceae (50 - 74%) и значительной роли пыльцы Salix (до 27%) отмечаются некоторые различия в составе спорово-пыльцевых спектров, позволивших выделить три подзоны: 3а - (65 см)- выявлено максимальное содержание пыльцы Salix (27%) и присутствием пыльца Betula sect. Nanae (2%); подзона 3b характеризуется максимальной концентрацией микрофоссилий и представлена спектрами двух образцов (60 и 55 см), в которых снижается количество пыльцы Salix до 10%, и почти полностью отсутствует пыльца Betula sect. Nanae (единичные находки). В подзоне 3с (50см) зафиксировано общее снижение концентрации микрофоссилий. При этом, количество пыльцы древесных и кустарничковых выше: Betula sect. Nanae достигает 4%, а Salix – 14%. Палинозона 4 выделена по спорово-пыльцевому спектру одного образца, отобранного на глубине 40 см, для которого характерно абсолютное преобладание пыльцы трав (96%), среди которой доминирует Poaceae (66%), присутствует значительное количество пыльцы Cyperaceae (27%). Роль древесных таксонов невелика, присутствуют Salix (2%) и Betula sect. Nanae (2%). Палинозона 5 (около 4000 л.н.) представлена спорово-пыльцевыми спектрами двух образцов (25 и 35 см). Насыщенность препаратов микрофоссилиями низкая. В спорово-пыльцевых спектрах доминирует пыльца трав (72-80%), при этом содержание пыльцы Poaceae колеблется от 25% до 68%, а Cyperaceae сокращается вверх по разрезу от 33% до 2%. При этом значительна роль пыльцы Betula sect. Nanae (17 – 21%), присутствует пыльца Brassicaceae, Polemonium sp., Polygonaceae, Caryophyllaceae. Палинозона 6 (около 3000 л.н) выделена по спорово-пыльцевому спектру одного образца (20 см), для которого характерна высокая насыщенность четвертичными спорами и пыльцой, с абсолютным преобладанием пыльцы Cyperaceae (59%), значительным содержанием пыльцы Poaceae (39%). Содержание пыльцы древесных и кустарничковых не значительно и не превышает 1%. Рис. Спорово-пыльцевая диаграмма для разреза речных отложений К18-16, геохронологические данные приведены в радиоуглеродных некалиброванных л.н. 
ДИАТОМОЙ АНАЛИЗ
Поскольку по всей мощности разреза преобладают пресноводные бентосные виды, для наблюдения за динамикой диатомовых комплексов была выбрана характеристика реакции среды (рН). В диаграмме отражено соотношение ацидофильных, алкалофильных и индифферентных к реакции рН видов (Рис.). Рис. Диаграмма распределения видов диатомовых водорослей по глубине разреза К18-16, геохронологические данные приведены в радиоуглеродных некалиброванных л.н. Всего выделено 8 зон (Рис.): Зона 1 установлена на глубине 80-95 см, где преобладают бентосные пресноводные индифферентные по отношению к pH виды. Доминирует донный олиготрофный рН-индифферентный вид Pinnularia erratica. В том числе присутствуют пресноводные донные виды: алкалофильный Caloneis silicula, индифферентные виды Pinnularia microstauron и Pinnularia viridiformis. Присутствуют арктические виды Cymbopleura tynnii и Pinnularia spitsbergensis; а также, олиготрофные виды Encyonema paucistriatum и Neidium bisulcatum. Ацидофильные виды диатомовых водорослей составляют 12%, к ним относятся виды Eunotia bilunaris и Tabellaria flocculosa. Формирование этого горизонта отложений происходило в условиях холодного пресного неглубокого водоёма с нейтральной реакцией среды, в который, вероятно, поступали болотные воды. Зона 2 установлена на глубине 80 см и представлена численно бедным комплексом с преобладанием диатомового вида Pinnularia erratica, также, в виде отдельных створок встречены виды Encyonema paucistriatum, Caloneis silicula, Cymbopleura tynnii, Eunotia bilunaris, Neidium bisulcatum, Pinnularia viridiformis и Pinnularia spitsbergensis. Формирование этого горизонта отложений происходило в неблагоприятных условиях холодного пресного неглубокого водоёма с нейтральной реакцией среды. Зона 3 соответствует глубине 75-80 см и отличается увеличением количества всех преобладающих видов диатомовых водорослей – доминантного вида Pinnularia erratica, преобладающих видов Encyonema paucistriatum, Caloneis silicula, Cymbopleura tynnii, Eunotia bilunaris, Neidium bisulcatum, Pinnularia viridiformis, Pinnularia microstauron и Pinnularia spitsbergensis. Начиная с этой глубины к преобладающим видам добавляются следующие: ацидофильный арктический вид Eunotia praerupta, алкалофильный вид Cavinula cocconeiformis, пресноводный реофильный вид Meridion circulare и Fragilaria sp. Формирование этого горизонта отложений происходило в переходных условиях пресного неглубокого водоёма, в котором начинает изменяться реакция среды. Зона 4 соответствует глубине 70-75 см и характеризуется высоким содержанием алкалофильных видов (до 40%) и доминированием пресноводного алкалофильного реофильного вида Meridion circulare. Одновременно с этим прослеживается снижение количества пресноводных видов рода Pinnularia. Остальные виды присутствуют, но их количество меньше по сравнению с зоной 3. Формирование этого горизонта отложений происходило в условиях пресного неглубокого водоёма с реакцией среды от нейтральной до слабощелочной. Возможно, с попаданием проточных вод, что может указывать на увеличение стока. Зона 5 зафиксирована на глубине 50-70 см, характеризуется снижением количества алкалофильных видов и ростом количества индифферентов. Преобладают виды рода Pinnularia: донный вид P. microstauron, болотный вид P. obscura и арктический вид P. spitsbergensis (до 17%) на фоне снижения количества вида P. erratica. Доминирует олиготрофный вид-обрастатель Encyonema paucistriatum. Ацидофильные виды составляют до 15% - виды рода Eunotia, в том числе арктического вида Eunotia praerupta, и Tabellaria flocculosa. Обнаруживается вид Hantzschia sp. Формирование этого горизонта отложений происходило в условиях холодного пресного неглубокого водоёма с нейтральной реакцией среды. Наличие до 15% ацидофильных видов указывает на участие болотных вод, а большое количество створок арктических видов (20% и более) - на холодные условия среды. Зона 6 соответствует глубине 40-50 см, характеризуется преобладанием индифферентных видов с тенденцией к снижению их количества по разрезу, ростом количества ацидофильных видов (до 18% на глубине 40 см), а также почти полным отсутствием алкалофильных видов (<5%). Преобладают следующие виды: индифферентный пресноводный вид Caloneis tenuis, олиготрофный вид-обрастатель Encyonema paucistriatum, вид Neidium bisulcatum и виды рода Pinnularia (P. erratica, P. microstauron, P. spitsbergensis, P. viridiformis, P. obscura). Количество створок арктических видов (Pinnularia spitsbergensis, Eunotia praerupta, Cymbopleura tynnii) достигает 18-20%. Формирование этого горизонта отложений происходило в условиях холодного пресного неглубокого водоёма с нейтральной реакцией среды и тенденцией к заболачиванию. Зона 7 соответствует глубине 30-40 см. На этих глубинах зафиксировано кратковременное повышение количества алкалофильных видов до 20% при наличии 20-25% ацидофильных видов. Помимо преобладания пресноводных видов рода Pinnularia, увеличивают концентрацию следующие виды: арктический олиготрофный вид, часто встречающийся на мхах - Cymbopleura tynnii, пресноводный ацидофильный вид Tabellaria flocculosa, олиготрофный вид-обрастатель Encyonema paucistriatum и ацидофильный олиготрофный Pinnularia divergentissima. Формирование этого горизонта отложений происходило в условиях холодного пресного мелкого водоёма со сложной реакцией среды. Зона 8 зафиксирована на глубине 20-30 см и характеризуется повышением количества ацидофильных видов до 30%. Преобладают следующие диатомовые виды: пресноводный ацидофильный вид-эвритоп Eunotia bilunaris, виды рода Pinnularia - P. erratica, P. microstauron, P. spitsbergensis, пресноводный олиготрофный вид Neidium bisulcatum. олиготрофный вид-обрастатель Encyonema paucistriatum. Формирование этого горизонта отложений происходило в условиях пресного мелкого водоёма с нейтральной до слабокислой реакцией среды и процессами заболачивания. 
КРАТКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ
1 этап - формирование отложений в нижней части разреза (120 – 90 см) – отражает развитие кустарничково-травяных тундр. Участие кустарничковых ив и берез значительно, среди трав лидируют злаковые и осоковые. Преобладание ивки полярной среди древесных и кустарничковых свидетельствует о значительной снежности (накопление достаточного снежного покрова в холодный сезон). Вероятно, период формирования толщи характеризовался относительно теплыми и влажными условиями, с формированием устойчивого снежного покрова. Низкая концентрация четвертичных микрофоссилий в отложениях, соответствующих этапу 2 (90 – 75 см) до ~ 6000 - 5500 л.н., может свидетельствовать о неблагоприятных климатических условиях. При этом в препаратах по-прежнему преобладают злаковые. Увеличение концентраций пыльцы поляной ивки и уменьшение березы также отражают похолодание. Вероятнее всего, в этот период сформировались ивово-травяные сообщества в относительно прохладном и более влажном климате. По данным диатомового анализа в этот этап формирование отложений происходило в условиях холодного пресного неглубокого водоёма с нейтральной реакцией среды, в который, вероятно, поступали болотные воды. На следующем этапе (75 – 70 см) ~ 5500 – 5000 л.н. при общем сохранении в растительности основных преобладающих таксонов (злаковые), условия осадконакопления были значительно благоприятнее, о чем говорит рост концентрации четвертичных микрофоссилий и увеличение роли пыльцы карликовой березки. Зафиксировано увеличение содержания растительных остатков в отложениях. Господствовала кустарничково-травяная тундра. Изменение соотношения видов диатомовых водорослей с разной реакцией рН свидетельствует о начале процессов заболачивания. Спектр диатомовых водорослей, изученных в образце на глубине 70 см фиксирует резкое увеличение рН среды и присутствие проточных вод. Это может указывать на увеличение стока вследствие кратковременного потепления в период накопления отложений. Увеличение концентрации микрофоссилий, количества растительных остатков в отложениях на этапе 4 (70 – 45см) ~ 4500 - 5000 л.н., а также постепенная смена доминирующих таксонов свидетельствует о перестройке природной среды. На данном этапе условия для сохранения четвертичных спор и пыльцы были наиболее благоприятными, формировались относительно мощные торфяные горизонты. В растительном покрове преобладают осоковые, роль злаковых значительно меньше. Среди древесных и кустарничковых значительна роль ивки, что свидетельствует о высокой степени увлажнения. Данные о диатомовых комплексах подтверждают полученные выводы. Отложения формировались в условиях холодного пресного неглубокого водоёма с нейтральной реакцией среды и тенденцией к заболачиванию. Обстановка осадконакопления на этапе 5 (~4500 – 3000 л.н.) была менее благоприятной для сохранения пыльцы и спор. Вероятно, это связано с изменением динамики среды. Тем не менее, можно сделать вывод, растительный покров на этом этапе представлял собой кустарничковую (березовую) злаково-осоковую и осоково – злаковую тундру с присутствием ивки. На этапе 6 (~ 3000 л.н.), развивалась злаково-осоковая тундра. Количество кустарничковых значительно меньше, вероятно, наличие их пыльцы является фоновым показателем.
ЛИТЕРАТУРА
Электронные ресурсы: 2. Норвежский полярный институт - Norwegian Polar Institute [Электронный ресурс https://geokart.npolar.no/Html5Viewer/index.html?viewer=Svalbardkartet, свободный, (дата обращения: 30.05.20). 3. Карты Шпицбергена - Map of Svalbard [Электронный ресурс http://toposvalbard.npolar.no/, свободный, (дата обращения: 03.06.20). 4. Программа С2 для построения спорово-пыльцевых диаграмм [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www.staff.ncl.ac.uk/stephen.juggins/software/C2Home.htm/, свободный, (дата обращения: 17.05.20).