19.10.2016

Новосибирские геологи заявили о «самостоятельности» Новосибирских островов. Специалисты из Новосибирского госуниверситета и Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН в результате проведенных исследований пришли к выводу, что архипелаг Новосибирские острова имеет свою обособленную тектоническую историю.

Название Новосибирские острова в Северном Ледовитом океане на карте нам, новосибирцам, конечно, бросается в глаза. И не важно, что своим именем архипелаг обязан не Новосибирску, но крупному острову в его составе ― Новой Сибири. Из школьной географии можно вспомнить, что архипелаг подразделяется на три части: острова Анжу, Ляховские и Де Лонга. Остров Жаннетты самый восточный среди островов Де Лонга и всего архипелага. Открытый в конце XIX века, он назван в честь шхуны американского полярного исследователя Де Лонга. С виду скала, ледяные склоны которой уходят в море. И высадиться-то особенно негде. Зачем он новосибирским ученым?

— Мы исследуем все острова этого архипелага. Остров Жаннетты можно назвать эксклюзивным, потому как еще пять лет назад о нем не было известно никакой геологической информации. До сих пор нет карты острова, есть лишь карта берегового обнажения — скальных выходов горных пород южной четверти острова. Вообще по группе островов Де Лонга проводилось мало геологических исследований, — говорит палеомагнитолог НГУ Анна Чернова, сотрудник лаборатории геодинамики и палеомагнетизма Центральной и Восточной Арктики, научный сотрудник Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН.

Остров Жаннетты
Остров Жаннетты

В покрытой льдом и тундрой Арктике выходы горных пород встречаются не часто, поэтому геологи цепляются за каждую возможность получить новую информацию. В 2013 году на остров Жаннетты в составе международной экспедиции, организованной институтом ВСЕГЕИ (Санкт-Петербург) впервые попали геологи Николай Матушкин и Дмитрий Метелкин.

— На острове давно (с 1933 года) не бывали геологи, и наша задача была по максимуму набрать столько образцов, сколько успеем. В течение полутора дней мы отбирали образцы всех разновидностей пород для проведения различных анализов в лабораторных условиях, в том числе и палеомагнитного, — вспоминает зам. декана ГГФ НГУ Николай Матушкин, сотрудник лаборатории геодинамики и палеомагнетизма Центральной и Восточной Арктики, научный сотрудник Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН.

— Для палеомагнитного анализа мы, в основном, брали пробы магматических пород — так называемых даек. По сути, дайка – это трещина, заполненная магматическим расплавом. Как правило, дайки имеют плоскую форму, напоминающую стенку. На острове Жаннетты их толщина составляла от 1 до 3 метров, но они имели довольно большую протяженность и высоту, — продолжает он.

С привезенными из Арктики образцами горных пород острова Жаннетты в дальнейшем работали в лаборатории. Используя аргоновый метод изотопного датирования, ученые определили возраст даек. Согласно данным новосибирских геологов, они сформировались в конце докембрийского времени, не позднее 553 млн лет назад.

— Это самое древнее значение для возраста магматических пород, которые сегодня обнажаются на острове Жаннетты. Во время своего образования магматические породы «прорывают» осадочные, что означает: осадочные породы на этом острове еще древнее, — отмечает Анна Чернова.

Анна Чернова
Анна Чернова

В лаборатории геодинамики и палеомагнетизма Центральной и Восточной Арктики занимаются геотектоническими реконструкциями — с помощью палеомагнитного метода воссоздают облик Арктики, какой она была в древности. Палеомагнитный метод основан на измерении характеристик древнего магнитного поля, которые содержатся в образцах горных пород. С помощью этих данных можно восстановить местоположение породы много миллионов лет назад.

По словам ученых, проведенные палеомагнитные исследования образцов с острова Жаннетты позволили сделать вывод, что остров входил в состав Новосибирского террейна.

Террейн — это обособленный тектонический блок, характеризующийся общностью геологического строения, которым он отличается от соседних блоков.

— Когда мы реконструируем движение континентов в прошлом, мы делим их на крупные литосферные плиты и выделяем более мелкие объекты, которые обычно соответствуют фрагменту современных континентов. Например, в состав Евразии входят два крупных платформенных блока: Восточно-Европейский и Сибирский. Но существуют и относительно мелкие по размеру тектонические элементы так называемые микроплиты. Они какое-то время могли существовать независимо, в виде террейнов, а потом попадают между сближающимися плитами и в итоге оказываются в составе складчатых поясов, неизбежно вырастающих на границах столкновений крупных континентальных массивов, — говорит Николай Матушкин. — Мы полагаем, что вся территория архипелага Новосибирские острова была частью одной такой небольшой литосферной плиты.

Николай Матушкин, остров Жаннетты
Николай Матушкин, остров Жаннетты

Ситуацию поясняет один из ведущих палеомагнитологов России, профессор НГУ, научный сотрудник Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН Дмитрий Метелкин. Дело в том, что среди геологов не существует единого мнения о происхождении Новосибирских островов. Расхождения начинаются со времени раскола суперконтинента Родинии. Считается, что Родиния образовалась около 1 млрд лет назад и объединяла в себе все древние континенты, в том числе Арктиду, состоявшую из мелких тектонических элементов, формирующих современный шельф Северного Ледовитого океана. Правда, тогда Арктида занимала вовсе не арктические широты, напротив, располагалась в районе экватора. Одни ученые полагают, что после ее распада Новосибирский блок оказался в составе Сибири (в то время крупного континентального массива), вместе с которым он перемещался. Другие придерживаются теории, что длительное время Новосибирский архипелаг был частью Лаврентии (древнего Северо-Американского континента), от которой он откололся около 200 млн лет назад.

— Мы предполагаем, что во время распада Родинии, произошел раскол Арктиды и обособление Новосибирского блока. Причем он развивался не в составе Сибири или Лаврентии, а как самостоятельный тектонический элемент — микроплита — и имел свою собственную тектоническую историю вплоть до момента образования Пангеи, когда современные арктические блоки вновь объединились в состав уже второй Арктиды и составили северную периферию суперконтинента. Дальнейшая, геологическая история связана с образованием Северного Ледовитого океана, разделившего Арктиду на составные части. В итоге оформилась общая мозаичная структура современного шельфа, Новосибирский блок занял свое сегодняшнее положение и приобрел черты окраинно-континентального островного поднятия, — говорит Дмитрий Метелкин.

Дмитрий Метелкин, остров Жаннетты
Дмитрий Метелкин, остров Жаннетты

Новосибирские исследователи проанализировали палеомагнитные данные, собранные за 2 года работы на разных островах одноименного архипелага.

— Если все эти данные объединить, получается, что все наши «точки» с разных островов двигались по одной и той же траектории, т.е. сообща. Поэтому мы можем предположить, что у нас действительно был какой-то блок — микроплита, которая перемещалась самостоятельно. Представьте себе территорию Новосибирских островов — немаленькая территория — мы дорисовываем границы этой микроплиты, чуть отступая от островов, — говорит Николай Матушкин.

— Поскольку сейчас на территории Новосибирских островов мы видим породы палеозойского возраста или даже позднедокембрийского, это означает, что сами они лежат на более древнем фундаменте. Это достаточно веский аргумент в пользу того, что Новосибирский террейн в прошлом мог быть фрагментом какого-то из наиболее древних континентальных блоков, — продолжает он.

Какова была история Новосибирского блока до возникновения Родинии, палеомагнитологи НГУ пока не берутся предположить. Относительно достоверные данные на современном этапе исследований ограничиваются 1 млрд лет.

Анна Чернова отмечает, что в ходе проведенных палеомагнитных исследований решалась еще одна задача:

— Существует гипотеза, что Анжу, территория части Новосибирских островов, развивалась отдельно от островов Де Лонга — они отличаются друг от друга по строению и составу пород. Однако результаты палеомагнитных исследований показывают, что, скорее всего, это был единый тектонический элемент.

Результаты своих работ ученые опубликовали в журналах Gondwana Research и «Доклады Академии наук», а также доложили на престижной конференции в Норвегии 3P Arctic 2015.

Исследовательские работы ведутся в рамках САЕ НГУ «Геологические и геофизические исследования в Арктике и глобальные приоритеты».

Остров Жаннетты. Научно-исследовательское судно «Михаил Сомов» на горизонте за краем ледяного припая
Остров Жаннетты. Научно-исследовательское судно «Михаил Сомов» на горизонте за краем ледяного припая

Фотографии предоставлены Николаем Матушкиным, Дмитрием Метелкиным и Анной Черновой

Дина Голубева

Последняя редакция: 13.02.2017 10:39