ИСТИНА

Четвертичные отложения в районе полярной станции Марре-Сале (побережье западного Ямала), вмещают крупные залежи подземных льдов разного генезиса. Разрез является одним из самых обсуждаемых в Западной Арктике (Forman et al., 2002; Стрелецкая и др., 2006;2009; Каневский и др., 2005; Крицук, 2010; Слагода и др., 2012; 2010 и др.). Толща состоит из двух пачек: верхней – континентального генезиса мощностью 10-15 м с разновозрастными полигонально-жильными льдами (ПЖЛ), и нижней – морского, которая содержит мощные (более 20 м) линзы монолитных пластовых льдов (ПЛ). На контакте пачек залегает 3-5 м дислоцированная ледогрунтовая толща (ЛГ), состоящие из ритмично чередующихся ледяных прослоев в разной степени насыщенных морскими солями, минеральными и органическими включениями. Верхняя часть континентальной пачки с поверхности до глубины 2-3 м сложена пресными песками и торфом мощностью 0,5-1,5 м (рис.1 А). Соотношение тяжелых минералов в песчаной фракции, хорошая окатанность частиц указывают на накопление отложений в условиях речной поймы. Находка древесины в основании слоя, датируемая в 8240 ± 70 лет ГИН-5204, указывает на существование здесь древесной растительности в голоцене. Сингенетические голоценовые ПЖЛ шириной по верху 0,5-1,0 м и высотой 1,5-2,0 м образуют на поверхности решетку со стороной полигона 6-8 м. Значения стабильных изотопов в ПЖЛ для 18О изменяются в диапазоне от -16,1 ‰ до -15,6 ‰ и для D от -118,5 ‰ до -115,1 ‰. Дейтериевый эксцесс близок к 10‰. Ниже залегают пресные пылеватые слоистые супеси и суглинки мощностью 2,5-4,0 м с включениями тёмных пятен органики, намывного торфа и автохтонными корешками растений (Рис. 1 В). Подошва слоя подчеркивается выдержанным 0,2-0,3 м прослоем ожелезненных крупнозернистых песков с обломками древесины, темноцветными гальками и крупными шлирами льда. Количество органического углерода в породах (Cорг) изменяется от 0,4 до 0,6%. Континентальные отложения начали накапливаться 35-45 тыс. лет назад (МИС3) [Forman et al., 2002]. Отложения вмещают крупные сингенетические ПЖЛ шириной по верху 2,0-2,5 м и высотой 6-7 м, которые образуют решетку со стороной полигона 10-20 м и залегают ниже слоя сезонного оттаивания. Жилы имеют хорошо выраженные плечики, на которые ложатся пояски. Лед жил прозрачный с тонкими вертикальными минеральными и газовыми включениями размером до 2 мм. Радиоуглеродная дата 29860 ± 720 лет АА-26937, полученная непосредственно по ледяной жиле, указывает на активное сингенетическое льдообразование уже в каргинское время. Значения стабильных изотопов в верхненеоплейстоценовых ПЖЛ изменяются от -24,8‰ до -23,4‰ для кислорода, и от – 190,6‰ до -179,3‰ для водорода. Превышение содержания изотопов водорода над кислородом составляет от 6,8 до 8,9 ‰. На контакте с пачкой морских глин залегают ЛГ мощностью 3-10 м (рис. 1 С). Толща содержит включения хорошо разложившейся органики (Cорг=1,27-1,0%), примесь песчаных, пылеватых и глинистых частиц. С глубиной количество песчаных частиц в ЛГ сокращается, а примесь глинистых и пылеватых увеличивается. Количество воднорастворимых солей в ЛГ выше, чем в перекрывающих континентальных отложениях и изменяется от 0,07 до 0,7%. Состав солей остаётся неизменно хлоридно-натриевый. Максимальное количество солей (Dsal = 0,4-0,7%) содержат ледогрунтовые прослои с большим количеством органики и глинистых частиц. Степень засоления не зависит от льдистости, вниз по разрезу более засоленные горизонты чередуются менее засоленными, льдистость при этом остается высокой (суммарная влажность превышает 100%). В одной из проб на глубине 7,1 м, найдено угловато-окатанная частичка самородного золота. Частица золота переносилась потоками, насыщенными пылевато-глинистой взвесью, имеющей плотность больше, чем «чистая вода». Значения стабильных изотопов кислорода в ледогрунтовой толще для 18О меняется в диапазоне от -21,5 ‰ до -19,4 ‰ и для D от -164,2 ‰ до -146,4 ‰. Дейтериевый эксцесс изменяется 7,5 до 10,5 ‰. Во льду можно наблюдать пузырьки газа диаметром 1-2 мм, которые находятся под давлением и собраны в неявно выраженные цепочки. За счет обилия пузырьков газа лед приобретает молочный оттенок. Под ЛГ толщей залегают плотные засоленные глины (Dsal = 0,7-0,9%) с большим количеством хорошо разложившейся органики черного цвета (Cорг = 0,65-0,75%.) (рис.1 D). В 2 км к югу от участка обрыва, изображенного на рис. 1, в плотных черных глинах залегает линза ПЛ мощностью более 8 м (лед уходит под уровень моря). Пластовая залежь представляет собой чередование прослоев чистого прозрачного стекловидного льда и льда с примесью минеральных и газовых включений, частичек торфа. Присутствие минерала марказита указывает на сероводородное загрязнение воды до промерзания. Значения стабильных изотопов в ПЛ для 18О изменяются в диапазоне от -17,7 ‰ до -8,8 ‰ и для D - от -150,4 ‰ до -76,7 ‰, с глубиной наблюдается закономерное облегчение изотопов кислорода во льду, а дейтериевый эксцесс изменяется в пределах от 2,7‰- 4,7‰. Анализ химического состава газовых включений в ПЖЛ, ПЛ и ЛГ показал, что газ содержит углеводородные и не углеводородные компоненты. Содержания не углеводородных компонентов газа во льдах, таких как азот, кислород, углекислый газ и сероводород не зависит от генезиса льда (пластового, жильного) и изменяются в узком диапазоне. Из углеводородных компонентов газа преобладает метан. Больше всего метана содержится в ЛГ (до 1,37%). Результат изотопно-спектрометрического анализа метана δ C13 (CH4) (-70‰) свидетельствует о его биохимическом происхождении (Зорькин и др., 1986). Высокое содержание метана в ПЖЛ голоценового возраста (0,16%) по сравнению с более древними ПЖЛ (0,0044%) отражает увеличение содержания метана в атмосфере в голоцене. По геологическому строению разреза, составу подземных льдов и вмещающих их отложений реконструируется смена морского осадконакопления на континентальное. Сингенетически промерзали отложения морских лагун и ваттов, содержавшие органику в большом количестве. Низкие морские поверхности периодически заливались пресными водами с континента. Формировались ледогрунты и пластовые льды, включающие частицы органики, минерального вещества, защемленные болотные газы. Состав и соотношение стабильных изотопов указывают на участие как пресных, так и морских вод в формировании льдов. Анализ газа из пузырьков, заключенных во льду, показал, что в его составе преобладает метан биогенного происхождения. Установлено утяжеление изотопного состава от более древних льдов к более молодым. Формирование верхненеоплейстоценовых ПЖЛ происходило при более низких, зимних температурах. Вмещающие жилы отложения накапливались и промерзали в условиях ландшафтов с обводненным деятельным слоем, а на ранних этапах, в условиях морского мелководья. Сингенетические голоценовые жилы начали формироваться после голоценового «оптимума» и надстраивали верхние части частично деградировавших верхненеоплейстоценовых ПЖЛ. Состав защемленных газов в ПЖЛ отражает увеличение метана в атмосфере голоцена. Cписок литературы: Зорькин Л.М., Суббота М.И., Стадник Е.В. Метан в нашей жизни. М.: Недра, 1986. 151 с. Каневский М.З., Стрелецкая И.Д., Васильев А.А. Закономерности формирования криогенного строения четвертичных отложений Западного Ямала (на примере района Марре-Сале) // «Криосфера Земли», 2005, т.IX, № 3, с.16-27. Крицук Л.Н. Подземные льды Западной Сибири. М.: Научный мир, 2010. 352 с. Слагода Е.А., Мельников В.П., Опокина О.Л. Повторно-инъекционные штоки льда в отложениях западного Ямала // ДАН. 2010. Т. 432. №2. С.1-3. Стрелецкая И.Д., Каневский М.З., Васильев А.А. Пластовые льды в дислоцированных четвертичных отложениях западного Ямала // Криосфера Земли. 2006. Т. X (2). С. 68-78. Стрелецкая И.Д., Шполянская Н.А., Крицук Л. Н., Сурков А.В. Кайнозойские отложения Западного Ямала и проблема их генезиса // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 5 География. 2009. № 3. С. 50-57. Forman S.L., Ingolfsson O., Gataullin V., Manley W.F., Lokrantz H. Late Quaternary stratigraphy, glacial limits and paleoenvironments of Maresale area, western Yamal Peninsula, Russia, Quaternary Research 2002. 21. P. 1-12.