Микропалеонтологическая характеристика (остракоды, палиноморфы) многолетнемерзлых отложений, вскрытых скважиной, на О. Курунгнах (дельта Лены, северо-восток Сибири)

Хазин Леонид Борисович; Хазина Ирина Владимировна; Кузьмина Ольга Борисовна

УДК 551.791+551.794

МИКРОПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА (ОСТРАКОДЫ, ПАЛИНОМОРФЫ) МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ОТЛОЖЕНИЙ, ВСКРЫТЫХ СКВАЖИНОЙ, НА О. КУРУНГНАХ (ДЕЛЬТА ЛЕНЫ, СЕВЕРО-ВОСТОК СИБИРИ)

Леонид Борисович Хазин

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник лаборатории микропалеонтологии, тел. (383)333-29-01, e-mail: [email protected]

Ирина Владимировна Хазина

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник лаборатории палеонтологии и стратиграфии мезозоя и кайнозоя, тел. (383)335-64-24, e-mail: [email protected]

Ольга Борисовна Кузьмина

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник лаборатории палеонтологии и стратиграфии мезозоя и кайнозоя, тел. (383)335-64-24, e-mail: [email protected]

Микрофаунистическим и палинологическим методами изучены многолетнемерзлые отложения, вскрытые скважиной на о. Курунгнах в дельте р. Лены. Выявленные палиноком-плексы и комплекс остракод сопоставлены с комплексами, установленными ранее в естественном разрезе, расположенном в том же регионе. Согласно полученным данным, суглинки инт. 10,58-13,54 м формировались в позднем плейстоцене, а суглинки инт. 1,58-10,3 м -в раннем голоцене.

Ключевые слова: остракоды, палинология, плейстоцен, голоцен, остров Курунгнах, дельта Лены, северо-восток Сибири.

MICROPALEONTOLOGICAL CHARACTERISTIC (OSTRACODS, PALYNOMORPHS) OF PERMAFROST DEPOSITS IN BOREHOLE ON KURUNGNAKH ISLAND (LENA DELTA, NORTHEAST SIBERIA)

Leonid B. Khazin

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, 3 Аkademik Koptyug Prospect, Ph. D., Research Scientist of the Laboratory of Micropaleontology, tel. (383)333-29-01, e-mail: [email protected]

Irina V. Khazina

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, 3 Аkademik Koptyug Prospect, Ph. D., Research Scientist of the Laboratory of Paleontology and Stratigraphy of Mesozoic and Cenozoic, tel. (383)335-64-24, e-mail: [email protected]

Olga B. Kuzmina

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, 3 Аkademik Koptyug Prospect, Ph. D., Research Scientist of the Laboratory of Paleontology and Stratigraphy of Mesozoic and Cenozoic, tel. (383)335-64-24, e-mail: [email protected]

Ostracods and pollen analyzes was carried out on samples from permafrost deposits obtained from core on the Kurungnakh Island (delta of Lena River). Ostracod and pollen association correlated with early-established complexes in the same region. According to received data, was investigated that loams from 10,58-13,54 m were formed in the Late Pleistocene, and loams from

I,58-10.3 m - in Early Holocene.

Key words: ostracods, palynology, Pleistocene, Holocene, Kurungnakh Island, Lena Delta, Northeast Siberia.

В 2015 году в рамках российско-германского проекта была пробурена скважина глубиной 24,5 м в районе НИС «о. Самойловский» в южной части о. Курунгнах, в аласе, примыкающем к оз. Удачное. Целью настоящего исследования явилось биостратиграфическое расчленение вскрытых многолетне-мерзлых отложений и определение их возраста.

Литология. Нижняя часть разреза, вскрытого скважиной, представлена мерзлыми среднезернистыми массивными песками с прослоем суглинков в средней части. Мощность пачки - 4 м.

Выше залегает пачка мерзлых уплотненных суглинков массивной текстуры с маломощным прослоем серых среднезернистых песков. Верхняя часть (до 4 м) имеет включения прозрачного льда в виде прожилок, линз, создавая слоистые и сетчатые криогенные текстуры. В нескольких местах отложения секут наискосок жилы прозрачного льда. Местами встречаются наклонные, параллельные друг другу жилы прозрачного льда толщиной до 7 мм. Ниже 4 м льдистость представлена преимущественно прожилками непрозрачного льда. Мощность пачки - 12.4 м.

Верхняя часть разреза представлена 60-сантиметровым слоем торфа.

Остракоды были обнаружены во второй пачке, в толще суглинков (инт.

II,24-12,98 м). Таксономический состав очень разнообразен (рисунок), представлен видами Limnocytherina sanctipatricii (Brady et Robertson), Limnocythere goersbachensis Diebel, L. falcata Diebel, L. sp., Leucocythere mirabilis Kaufmann, Fabaeformiscandona tricicatricosa (Diebel et Pietrzeniuk), F. harmsworthi (Scott), F. levanderi (Hirschmann), Ilyocypris lacustris Kaufmann, I. cf. bradyi Sars, Candona muelleri jakutica Pietrzeniuk, Candona sp., Candoninae spp. juv., Tonnacypris glaci-alis (Sars), Eucypris dulcifons Diebel et Pietrzeniuk. Доминируют в ассоциации виды Limnocytherina sanctipatricii, Ilyocypris lacustris и ювенильные стадии подсемейства Candoninae. Аналогичная ассоциация остракод была установлена в образцах из естественного обнажения в урочище Мамонтовый Хаята (Быковский полуостров) [1] с глубин 8,8-22,0 м, этот интервал продатирован и имеет возрастной диапазон от 48 000 до 34 000 л. н. Таким образом, можно предположить, что отложения из интервала 11,24-12,98 м накапливались в терминальной стадии позднего плейстоцена в эпоху каргинского интерстадиала. Все обнаруженные виды являются холодо- стенотермными или олиготермофильными формами, т. е. живущими исключительно в холодных водах или предпочитающими таковые. Внутри содержащего остракод интервала выделается уровень 11,78-11,87 м, характеризующийся отсутствием раковин и высоким содержани-

ем растительных остатков. Вероятно, здесь происходило существенное измельчание и зарастание водоема. В остальном условия существования водоема были, по всей видимости, достаточно стабильные, на что указывает высокое таксономическое разнообразие остракод.

Рис. Диаграмма распределения остракод в образцах

Палинологические данные. Суглинки с инт. 0,92-1,58 м характеризуются высоким содержанием (более 50 % в палинокомплексе) спор, среди которых доминируют споры Btyales, субдоминант - Sphagnum sp., в незначительных количествах отмечены Lycopodiaceae, Polypodiaceae, Encalypta sp. Интервал также отличает значительное содержание непыльцевых палиноморф, среди которых преобладают диатомовые. В незначительных количествах отмечены Pediastrnm boryanum (Turp.) Menegh., Pediastrum sp., Zygnemataceae, Ovoidites sp., Bofryococcus sp., Fungi, Glomus sp., Pseudoshizaea, челюстные аппараты и яйца беспозвоночных, почвенные клещи. В незначительных количествах отмечена пыльца древесно-кустарниковых - Betula sect. Nanae, Betula sect. Albae, Alnus sp., Pinus sp., P. s/g Haploxylon, P. s/g Diploxylon, Picea sp. Пыльцы травянисто-кустарничковых также немного, она принадлежит Ericaceae, Catyophyllaceae, Poaceae, Papaveraceae, Asteraceae, Artemisia sp, Onagraceae, Saxifragaceae, Thalictrnm sp. Состав палинокомплекса указывает на существование открытого тундрового ландшафта с высокой степенью увлажненности.

Суглинки в инт. 1,58-7 м характеризуются палинокомплексом с Betula spp., Alnus sp., Ericaceae, Sphagnum sp. Примерно в равных долях в палинокомплексе

представлены пыльца древесно-кустарниковых и споры. Среди первых преобладает пыльца Betula spp., Betula sect. Nanae, в подчиненном количестве пыльца Alnus sp., Alnus fruticosa-type, единична пыльца Salix sp. В составе спор доминирует Sphagnum sp., субдоминантом являются споры Bryales, в незначительных количествах отмечены споры Polypodiaceae, Lycopodiaceae, Selaginella rupestris (L.) Spring, Encalypta sp. В группе травянисто-кустарничковых преобладает пыльца Ericaceae, в незначительных количествах отмечена пыльца Apiaceae, Asteraceae, Artemisia sp., Caryophyllaceae, Cyperaceae, Thalictrum sp., Poaceae, Onagraceae, Saxifragaceae. Непыльцевые палиноморфы принадлежат Pediastrum boryanum (особенно многочисленен на глуб. 2,9 м), Pediastrum sp., Zygnemataceae, Ovoidites sp., Botryococcus sp., Fungi, Glomus sp.

Суглинки в инт. 7-10,3 м характеризует палинокомплекс с Betula spp., Alnus sp., Ericaceae. Его отличает низкое содержание спор по сравнению с предыдущим палинокомплексом. Среди последних чаще отмечается Sphagnum, единично присутствуют Lycopodiaceae, Polypodiaceae, Botrychium sp., Selaginella rupestris. Доминирующая роль в комплексе принадлежит пыльце древесно-кустарниковых, среди которых преобладает пыльца берез - Betula sect. Nanae, Betula sect. Albae, субдоминантом является пыльца Alnus sp., Alnus fruticosa-type, единично присутствует Salix. Пыльца травянисто--кустарничковых не очень разнообразна таксономически, в этой группе по-прежнему доминирует пыльца Ericaceae, в незначительных количествах отмечены Caryophyllaceae, Poaceae, Asteraceae, Artemisia sp., Onagraceae.

Полученные палинологические данные позволяют предположить, что во время формирования отложений, вскрытых в инт. 1,58-10,3 м, на рассматриваемой территории была распространена растительность кустарничковой тундры. Палинокомплексы, выявленные из суглинков инт. 1,58-10,3 м, коррелиру-ются с палинокомплексом зоны PZ 4, выделенной в разрезе четвертичных отложений на о. Курунгнах [2], разрез расположен в непосредственной близости от изученной нами скважины. Увеличение содержания пыльцы Alnus fruticosa-type, Betula sect. Nanae, B. sect. Albae и Ericales в спектрах зоны PZ 4 связано с ранне-голоценовым потеплением, отложения формировались около 8 тыс. л. н. [2].

Инт. 10,3-10,58 м отличается низким содержанием палиноморф.

Из суглинков с гл. 10,58-13,54 м выявлен богатый палинокомплекс с высоким содержанием пыльцы травянисто-кустарничковых и микрофитопланктона. Домининанты трав в спектрах меняются, но в целом доминирует пыльца Artemisia sp., Cyperaceae, Poaceae; в меньших количествах представлена пыльца Caryophyllaceae, Asteraceae, Thalictrum sp., Polygonum bistorta-type, Saxifragaceae, Ranunculaceae, Valeriana sp., Polemonium sp., Apiaceae, Papaveraceae, Rubus chamaemorus L. и др. Также для комплекса характерно высокое содержание микрофитопланктона: Pediastrum boryanum, P. integrum Nägeli, P. simplex Meyen, Pediastrum sp., Botryococcus sp., Ovoidites sp., Zygnemataceae. Содержание пыльцы древесно-кустарниковых растений незначительно, пыльца принадлежит следующим таксонам: Betula sect. Nanae, Betula sect. Albae, Betula spp., Alnus sp., Alnus fruticosa-type, Salix, Pinus spp., Picea sp. Также в комплексе от-

мечены немногочисленные споры: Lycopodium annotinum-type, L. clavatum-type, Bryales, Selaginella rupestris, Polypodiaceae, Sphagnum sp., Encalypta sp.

Палинокомплекс отражает безлесную растительность с преобладанием открытых пространств, занятых степными и тундровыми ассоциациями. Высокое содержание водорослей Pediastmm и колоний Boùyococcus указывают на существование неглубокого, пресноводного, относительно теплого водоема. Выделенный палинокомплекс (инт. 10,58-13,54 м) хорошо сопоставляется с палиноком-плексами зон PZ 1 и PZ 2, установленных в естественном разрезе на о. Курунгнах [2]. Отложения, содержащие палинокомплексы PZ 1и PZ 2, согласно данным радиоуглеродного анализа [2], формировались в интервале 45 500-32 000 л. н. и, согласно схеме [3], относятся к каргинскому горизонту.

Пески, суглинки, вскрытые в инт. 13,54-16,8 м, практически не содержат спор и пыльцы. Единично отмечены пыльцевые зерна хвойных, переотложенные из дочетвертичных осадков. Только в суглинках на гл. 14,66 м присутствуют споры и пыльца в незначительных количествах. Чаще других отмечена пыльца древесно-кустарниковых Betula sect. Nanae, Betula sect. Albae, Alnus sp. Единично представлены пыльцевые зерна хвойных Picea sp., Pinus sylvestris, Pinus s/g Haploxylon, травянисто--кустарничковых Ericaceae, Catyophyllaceae, Poaceae, а также споры Sphagnum sp., Btyales, Polypodiaceae.

Таким образом, выявленные ассоциации остракод и палинокомплексы позволяют отнести суглинки инт. 10,58-13,54 м к каргинскому горизонту; согласно палинологическим данным, суглинки инт. 1,58-10,3 м с большой долей вероятности формировались в раннем голоцене. Установлено, что во время формирования отложений интервала, содержащего остракоды, озеро сильно мельчало (возможно пересыхало), что, учитывая резкость этого события, вероятно, указывает на небольшую глубину водоема. Это событие нашло отражение и в па-линоспектрах - для интервала характерно отсутствие микрофитопланктона и повышенное содержание ксерофитной пыльцы Artemisia.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Wetterich S., Schirrmeister L., Pietrzeniuk E. Freshwater ostracodes in Quaternary permafrost deposits in the Siberian Arctic // Journal of Paleolimnology. - 2005. - Vol. 34. - P. 363-376.

2. Palaeoenvironmental dynamics inferred from late Quaternary permafrost deposits on Ku-rungnakh Island, Lena Delta, Northeast Siberia, Russia / S. Wetterich., S. Kuzmina, A. A. Andreev et al. // Quaternary Science Reviews. - 2008. - Vol. 27. - P. 1523-1540.

3. Унифицированная стратиграфическая схема четвертичных отложений Средней Сибири и Таймыра [Карты]. - Новосибирск : СНИИГГиМС, 2010. - 15 л.