Уточнено строение юрских и меловых отложений Шпицбергена
24 октября 2023 г.
Остров Шпицберген является одним из наиболее северных и в тоже время доступных для изучения регионов Арктики, где среднеюрские-нижнемеловые отложения представлены достаточно полно. Тем не менее, несмотря на доступность и более чем полуторавековую историю изучения, этот интервал оставался недостаточно изученным. Сотрудникам ГИН РАН на основании изучения образцов из керна скважин удалось существенно детализировать расчленение среднеюрских-нижнемеловых отложений по аммонитам и двустворкам и уточнить положение регионально прослеживаемых перерывов.
Шпицберген является ключевым регионом для познания геологической истории Арктики в мезозое. Этим путем проходило расселение морских организмов из Северо-Западной Европы в Арктику и навстречу (и в обратном направлении). В то же время ограниченность биостратиграфических данных по шельфам Баренцева и Норвежского морей приводит к тому, что именно сведения по разрезам Шпицбергена привлекаются для обоснования геологического возраста, установления уровней перерывов и стратиграфических границ на шельфе. Разрезы мезозоя Шпицбергена легко доступны, почти не закрыты ледниками и поэтому отличаются хорошей степенью обнажённости. Однако, детальные данные о распределении окаменелостей в разрезах Шпицбергена опубликованы лишь для немногочисленных разрезов. Поэтому возраст местных стратиграфических подразделений, а также положение регионально прослеживаемых перерывов до сих пор остаются дискуссионными.
Обычно для разработки стратиграфических схем в первую очередь используются сведения о строении естественных обнажений и лишь затем из разрезов скважин, но в ситуации с юрским и нижнемеловым интервалом Шпицбергена это не всегда возможно. Дело в том, что здесь широко распространены легко поддающиеся выветриванию и быстро превращающиеся на склонах гор в мелкую щебёнку листоватые аргиллиты. Вследствие этого большая часть окаменелостей собирается в обнажениях из уплотнённых конкреционных прослоев, которые распространены неравномерно. В керне же скважин эти аргиллиты встречаются в уплотнённом не выветрелом состоянии, и их изучение позволяет получить представительную палеонтологическую характеристику для интервалов, недостаточно представленных в обнажениях.
Скважин, которые вскрывают юрские и меловые отложения, на Шпицбергене было пробурено сравнительно немного. И тут помог случай. В 2007-2012 годах Университет Шпицбергена (UNIS) затеял масштабный проект: пробурить серию глубоких скважин (около 1 км длиной каждая) в долине Адвент, неподалёку от университета, с целью потенциального закачивания в недра Земли углекислого газа. При этом скважины, расположенные на двух небольших участках, были пробурены с полным выходом керна. Поначалу уникальный керн почти не привлёк внимания исследователей-биостратиграфов: к тому моменту, когда этим материалом заинтересовались российские специалисты (2018 год, рис. 2), из керна были отобраны сравнительно немногочисленные остатки двустворок и аммонитов, которые позволили лишь приблизительно осуществить датирование юрских и нижнемеловых отложений. Оказалось, что, несмотря на небольшой диаметр керна (3,9 см для большей части изученного интервала), он необычайно богат остатками моллюсков. Всего из трёх скважин (DH2, DH4, DH5r) нами было отобрано около 200 образцов, позволивших детально датировать породы.
Материалы, полученные в ходе изучения керна скважин, а также ранее собранные в естественных обнажениях и идентифицированые в музеях образцы позволили существенно детализировать расчленение среднеюрских-нижнемеловых отложений Шпицбергена. Удалось доказать, что ранее широко принимаемые исследователями перерывы в осадконакоплении в среднем-позднем оксфорде и в поздней волге на самом деле на Шпицбергене отсутствуют. В то же время отсутствие окаменелостей в пограничном интервале батского и келловейского ярусов и небольшая мощность этих отложений позволяет предполагать существование регионально выраженного перерыва. Кроме того, на границе кимериджского и волжского ярусов удалось установить своеобразный стратиграфический интервал мощностью 20–100 м, в котором неизвестны находки аммонитов. В чём причина отсутствия аммонитов — неясно, поскольку и фации и комплексы бентоса в этом интервале близки к тем, что встречаются в ниже- и вышележащих слоях.
Результаты исследования опубликованы в старейшем специализированном журнале, публикующим работы по палеонтологии с 1830 года, — Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie Abhandlungen: Rogov M., Zakharov V., Kiselev D. Refined ammonite and bivalve biostratigraphy of the Agardhfjellet and lowermost Rurikfjellet formations (Bathonian-Ryazanian) of the Longyearbyen area, Spitsbergen // Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie Abhandlungen. 2023. Bd. 309. Hft. 2. P. 169–198. DOI: 10.1127/njgpa/2023/1158.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 21-17-00245.
Источник: Геологический институт РАН.
Метки: ГИН РАН, палеонтология