ИСТОЧНИКИ ОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА В ДРЕЙФУЮЩИХ ЛЬДАХ АРКТИКИ

Исследование особенностей распределения осадочного материала (IRS — Ice Rafted Sediments) в Арктике, где транспортировка его дрейфующими льдами происходит под влиянием двух крупных систем течений — круговорота Бофорта и Трансполярного дрейфа, дает возможность лучше понять многие стороны современной арктической седиментации. Круговорот Бофорта в основном ограничен пределами одноименного моря. Трансполярный дрейф проходит от Чукотского и Восточно-Сибирского морей на востоке до пролива Фрама на западе. Движение льда у Аляски и в Чукотском море ориентировано примерно параллельно побережью, а в море Лаптевых — почти перпендикулярно. По этой причине море Лаптевых и часть Восточно-Сибирского моря являются, по образному выражению академика А.П. Лисицына, наиболее важными «фабриками льда» и соответственно, по-видимому, одними из основных источников транспортируемого льдами IRS.

Для реконструкции источников и путей перемещения IRS традиционно используются данные о минеральном составе IRS и донных осадков, сведения о распределении в них радиогенных изотопов, Ar-Ar возрастов, магнитных характеристиках минералов и ряд других подходов. Так, проведенное в начале 1990-х гг. исследование тяжелых минералов в осадках шельфа моря Лаптевых показало преобладание в его западной части материала, поступающего за счет разрушения пород Северной Земли и Таймыра. В восточной же части этого моря, напротив, доминирует материал, поставляемый реками Лена и Яна с Сибирского нагорья. Изучение состава оксидов железа в IRS Западной Арктики подтвердило ведущую роль восточной части моря Лаптевых как источника IRS, но при этом были выявлены и новые пути перемещения льда (так, например, «русский лед» был зафиксирован в море Бофорта вблизи Аляски).

Различия в минералогии донных осадков арктических морей, обусловленные различиями состава слагающих прилежащие к Северному Ледовитому океану регионы комплексов пород, отражаются и в их геохимических характеристиках. В последние годы эта информация начала  использоваться для расшифровки положения источников IRS в дрейфующих льдах Арктики. Как это делается, можно показать на примере анализа распределения Cr и Co, а также редкоземельных элементов (РЗЭ) в пробах IRS из льдов Центральной Арктики.

Рассеянный здесь в дрейфующих льдах IRS представлен в основном алеврито-пелитовой фракцией. Среднее содержание Co и Cr в исследованных нами пробах составляет порядка 13 и 76 г/т. Еще один геохимический индикатор, отношение La/Co, имеет среднее значение ~3.2. С учетом литературных данных это позволяет предполагать, что основными источниками IRS для дрейфующих льдов северной части круговорота Бофорта (т.е. в районе Северного полюса) выступали магматические породы с высоким содержанием SiO₂ и осадочные породы, в составе которых продукты разрушения кислых магматических пород также играли существенную роль. Распределение РЗЭ в магматических, метаморфических или осадочных породах может быть описано несколькими параметрами (La_N/Yb_N, Gd_N/Yb_N, La_N/Sm_N и Eu/Eu*) и также играет важную роль в реконструкции состава пород  — источников материала для IRS. Мы же далее будем оперировать только одним из них, а именно — нормированным к хондриту отношением La_N/Yb_N. Оно позволяет достаточно просто определить присутствие в осадочных породах продуктов размыва кислых или основных магматических пород и более или менее уверенно установить присутствие в IRS материала из различных питающих провинций.

В исследованной нами совокупности проб IRS из района Северного полюса вариации La_N/Yb_N характеризуются достаточно широким коридором значений (8.5–15.5). Они в полной мере соответствуют как средней величине данного отношения во взвеси рек Маккензи и Арктик-Ред-Ривер (8.6 и 8.5), так и среднему значению La_N/Yb_N для кристаллических пород Канадского щита (14.4). В этот же диапазон укладываются величины La_N/Yb_N для взвеси рек Яны и Лены (8.7 и 12.4), что с учетом представлений американского специалиста Денниса Дарби может указывать на возможность присутствия в IRS из района Северного полюса и осадочного материала, заимствованного на шельфе восточной части моря Лаптевых. Для западной части этого же моря одним из источников обломочного материала является р. Хатанга, дренирующая на значительном протяжении базальты плато Путорана. Средняя величина La_N/Yb_N в ее взвеси составляет ~6.7; это позволяет исключить из числа возможных источников IRS в исследованных нами пробах как западные районы моря Лаптевых, так и восточную часть Карского моря, поскольку последняя получает громадный объем взвеси р. Енисей, для которой среднее значение La_N/Yb_N, также как и для р. Хатанга, весьма низко (~6.6).