Ice gouging on the arctic shelf of Russia

S. L. Nikiforov; Никифоров С. Л.; R. A. Ananiev; Ананьев Р. А.; N. V. Libina; Либина Н. В.; N. N. Dmitrevskiy; Дмитревский Н. Н.; L. I. Lobkovskii; Лобковский Л. И.

doi:10.31857/S0030-1574593466-468

Ледовая экзарация на арктическом шельфе России

Авторы: Никифоров С.Л.¹, Ананьев Р.А.¹, Либина Н.В.¹, Дмитревский Н.Н.¹, Лобковский Л.И.¹
Учреждения:
1. Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Выпуск: Том 59, № 3 (2019)
Страницы: 466-468
Раздел: Морская геология
URL: https://journals.eco-vector.com/0030-1574/article/view/14429
DOI: https://doi.org/10.31857/S0030-1574593466-468
ID: 14429

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Результаты последних экспедиционных геолого-геофизических исследований свидетельствуют об активизации опасных природных явлений, которые связаны с ледовой экзарацией и представляют геориски практически для всех видов деятельности, включая эксплуатацию Северного морского пути. В результате ледовой экзарации происходит вспахивание морского дна подводной частью ледяных образований. В пределах Баренцева моря и приновоземельской части Карского моря современная ледовая экзарация связана преимущественно с айсбергами, которые образуются в результате разрушения ледников Новой Земли, архипелагов Шпицберген и Земля Франца Иосифа, в то время как на восточном шельфе она обусловлена разрушением сезонных или многолетних ледовых полей. Зафиксированные борозды можно разделить на современные прибрежные и глубоководные. Все глубоководные экзарационные борозды как в пределах перигляциального, так и гляциального шельфа имеют палеогеографическое происхождение, но разные механизмы воздействия на морское дно. На перигляциальном шельфе эти борозды были сформированы плавучими льдами, а на гляциальном — более мощными айсбергами, которые могли осуществлять экзарацию даже на континентальном склоне и глубоководных хребтах Северного Ледовитого океана.

Ключевые слова

Арктика, шельф, ледовая экзарация, современные процессы, палеогеография

Полный текст

В настоящее время ледовая экзарация на шельфе арктических морей России имеет широкое распространение. В пределах Баренцева моря и приновоземельской части Карского моря она связана преимущественно с айсбергами, которые образуются в результате разрушения ледников Новой Земли, архипелагов Шпицберген и Земля Франца Иосифа, в то время как на востоке она, как правило, обусловлена разрушением сезонных или многолетних ледовых полей. Результаты экспедиционных исследований последних лет зафиксировали следы экзарационного воздействия в широком диапазонеглубин — от прибрежного мелководья до бровки шельфа и глубже [3, 4].

В прибрежной части были зафиксированы как одиночные борозды, так и их серии (группы) различной ширины и протяженности. Во многих случаях эти образования имеют сложную форму, что связано с воздействием на дно многокилевых ледовых образований. Также наблюдались многочисленные следы последовательного наложения группы борозд друг на друга в различных направлениях (рис. 1).

Рис. 1. Акустическое изображение системы экзарационных борозд на дне моря Лаптевых по данным гидролокации бокового обзора, полученным в 57-м рейсе НИС «Академик М. А. Лаврентьев», 2011 г.

Глубина моря: (а) — Н = 16.5 м, (б) — Н = 20.5 м, (в) — Н = 19.5 м.

Причинами изменений движения льдов могут являться волнение, ветровой дрейф, приливные, сгонно-нагонные явления, а также их сочетание.

На восточно-арктическом шельфе экзарационные борозды обнаружены не только в пределах мелководья, но и на значительных глубинах — более 50–60 м и почти до бровки шельфа, где глубины составляют около 100 м (рис. 2).

Рис. 2. Фрагменты записи глубоководной борозды на дне в восточной части моря Лаптевых: данные получены в рейсе НИС «Виктор Буйницкий» в 2012 г.

(а) — акустическое изображение дна, (б) — сейсмоакустический разрез.

Как правило, глубоководные борозды представлены одиночными образованиями. На столь больших глубинах современная экзарация невозможна не то что многолетними льдинами, но и торосистыми образованиями. Размер паруса торосов редко превышает 15–20 м [2, 5]. При известном соотношении размеров киля к парусу тороса 3–4 следы современной экзарации могут проявляться до глубин 50–60 м. Поэтому образование глубоководных борозд выпахивания на восточно-арктическом шельфе, вероятно, связано с палеогеографическими причинами — регрессией моря на 110–120 м от современного уровня и последующей трансгрессией в позднем плейстоцене [6, 9].

На перигляциальном шельфе в позднечетвертичное время, после максимальной стадии регрессии (20–18 тыс. лет назад) отсутствие покровного оледенения не исключало наличия мощных дрейфующих льдов, которые производили экзарацию дна в районе современной бровки шельфа. Далее ониследовали за поднятием уровня моря. При этом, вероятно, происходило разрушение плотного обезвоженного глинистого слоя осадков, образованного в период регрессии. Во время неоднократных трансгрессивно-регрессивных колебаний уровня моря (осцилляций) сформированные траншеи с отвалами грунта были заморожены и, таким образом, сохранились до наших дней, учитывая современные отрицательные придонные температуры воды [7]. Из этого можно сделать вывод о том, что в пределах перигляциального шельфа экзарационные борозды в диапазоне глубин 100–50 м образовались от 20–18 тыс. до 15 тыс. лет назад, когда на современной глубине около 50 м была сформирована береговая линия [6, 9].

В западном секторе Российской Арктики образование современных глубоководных ледовых борозд связано не с плавучими льдами, а с айсбергами, которые образуются в результате разрушения ледников и дрейфуют в соответствии с генеральной схемой циркуляции поверхностных вод. В настоящее время максимальная величина их осадки и, соответственно, глубина касания с морским дном составляет около 120–140 м [1]. Однако на западном шельфе было обнаружено большое количество борозд на глубинах 300 и более метров [8] (рис. 3).

Рис. 3. Глубоководные борозды в Баренцевом море по данным многолучевого эхолота [8]; глубина моря — около 300 м.

Появление подобных борозд также связано с палеогеографическими причинами. Во время последнего ледникового максимума в позднем плейстоцене области о-вов Новой Земли, архипелагов Земля Франца Иосифа, Шпицберген и Кольского полуострова были покрыты обширным покровным ледником мощностью до 3 км [9, 10]. Во время последующей деградации покровного оледенения (от 20–18 до 10 тыс. лет назад) могли образовываться огромные айсберги, которые оказывали воздействие на дно до глубин 2 км и более. Кроме того, эти ледяные массивы могли вмерзать в толщу многолетнемерзлых льдов и далее передвигаться согласно направлениям циркуляции поверхностных вод, осуществляя экзарационное воздействие на морское дно даже на континентальном склоне и глубоководных хребтах Арктического океана, включая его восточный сектор.

Таким образом, все глубоководные экзарационные борозды как в пределах перигляциального, так и гляциального шельфа имеют палеогеографическое происхождение, но разные механизмы воздействия на морское дно. На перигляциальном шельфе эти борозды были сформированы плавучими льдами, а на гляциальном — более мощными айсбергами, которые могли осуществлять экзарацию даже на континентальном склоне и глубоководных хребтах Северного Ледовитого океана.

Источник финансирования. Работа выполнена по государственному заказу № 0149-2019-0006.