Ископаемые смолы арктических территорий Дании, Канады, СШП и Норвегии: к истории изучения

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Согласно преобладающему в международно-правовой науке определению, Арктика – регион, расположенный в северной части Земли и включающий в себя центральную часть Северного Ледовитого океана (СЛО), окружающие его региональные и арктические моря и районы суши, расположенные к северу от Северного полярного круга (Berkman, Vylegzhanin, 2013). Однако общепринятых границ Арктики не существует. Одним из множества критериев включения северных территорий в состав арктического региона является их непосредственный выход к СЛО (Лукин, 2017). На этом основании арктическими государствами являются пять стран: Российская Федерация (РФ), Дания, Канада, Соединенные Штаты Америки (США), Норвегия. При этом каждая страна самостоятельно определяет критерии границ арктических зон и формирует понятие «Арктика» (Armstrong et al., 1978). Дания включает в арктические территории о. Гренландия и Фарерские о-ва (Denmark, 2011). Канада – территории Юкон, Нунавут, Северо-Западные территории и Лабрадор, частично северные районы провинций Британская Колумбия, Альберта, Саскачеван, Манитоба, Онтарио, Квебек (Northern Residents…, 2007). Основание считать США арктическим государством вытекает из того, что к СЛО выходит побережье штата Аляска. США определяют границу арктического региона по границам боро (округов), географически расположенных к северу от Полярного круга и прилегающих к Берингову проливу и Берингову морю (боро Норт-Слоп, Северо-Западное арктическое боро, неорганизованное боро Ном), а также цепь Алеутских островов, поскольку в США принято проводить границу Арктики по июльской изотерме 10 °C (National… 2013). В арктические владения Норвегии входят архипелаг Шпицберген, о. Ян-Маен, губернии Нурланд, Тром-ог-Финнмарк (The Norwegian, 2017).

На протяжении многих столетий Арктика хранила свои природные тайны, но находились смельчаки, которых привлекало исследование ее просторов, полезных ископаемых, в том числе и ископаемых смол (ИС). ИС – это продукты трансформации экссудатов хвойных деревьев, существовавших на Земле миллионы лет назад. Они сохранились до наших дней в основном за счет процессов полимеризации и сшивания соединений, происходящих во время их диагенетических и/или катагенетических изменений. Термин «amber» – «янтарь» в иностранной литературе в основном используется для наименования любых минералогических видов ИС. В узком смысле под «янтарем» понимают только сукцинит, который распространен преимущественно на юго-западном побережье Балтийского моря. По правилам научной терминологии в минералогии недопустимо использование одного и того же термина для обозначения веществ, имеющих различное химическое строение, многие из которых не имеют общих черт с сукцинитом (Andersen, Crelling, 1995). Поэтому для остальных разновидностей (которых более 100) целесообразно использовать термин «ископаемые смолы» – «fossil resin». Ранее автором проведен анализ свидетельств о первых находках ИС на арктической территории РФ (Мартиросян, 2020). Поэтому данная тема для зарубежной Арктики выделена в качестве отдельной. В имеющихся работах редко приводятся история находок ИС и имена первооткрывателей (Fraquet, 1987; Poinar, 1992; Poulin, Helwig, 2016). Факты разбросаны по многочисленным книгам и отчетам, не всегда легко доступным. В работе впервые в обобщенном виде собрана редкая разрозненная многоязычная литература о находках ИС на арктической территории государств, имеющих выход к Северному Ледовитому океану. Дана оценка уровня их изученности. Обзор не претендует на полноту, лишь намечает некоторые районы распространения ископаемых смол. Сведения по истории изучения находок ИС зарубежной Арктики сведены в табл. 1.

Таблица 1. Ископаемые смолы Арктических территорий Дании, Канады, США, Норвегии

Table 1. Fossil resins from the Arctic territories of Denmark, Canada, the USA and Norway

Примечание. Знак – – нет данных, * – по Anderson, Crelling, 1995; Poulin, Helwig, 2016

МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ ИСКОПАЕМЫХ СМОЛ И ИХ ИЗУЧЕННОСТЬ

Местонахождения ископаемых смол Дании (о. Гренландия). Первые письменные упоминания об ИС привел немецкий полярный исследователь K. Гизеке (Karl Ludvig Giesecke, 1761–1833). Он собрал образцы в 1811 г. во время путешествия по Гренландии в 1806–1813 гг. Описывая бурый уголь с о. Заячьего (рис. 1, а 1), указал, что в нем содержится «медово-желтый янтарь» (Giesecke, 1816, p. 13). О нахождении зерен ИС на полуострове Нууссуак в районе Атанекердлук (рис. 1, а 2) впервые упомянул в 1852 г. датский путешественник Х. Ринк (Hinrich Johannes Rink, 1819–1893), проводивший геологические и гляциологические исследования. Он отметил, что большое количество ИС находилось в сильно блестящем угле (Rink, 1852). В 1867 г. английский путешественник Э. Уимпер (Edward Whymper, 1840–1911) подтвердил находку в этом районе, написав, что среди ископаемых растений, древесных сучьев совместно с бурым углем встречались «небольшие кусочки янтаря, самый крупный из которых был размером с обычную горошину» (Whymper, 1869, p. 5). В 1897 г. во время арктической экспедиции Р. Пири (Robert Edwin Peary, 1856–1920) датский геолог К. Стенструп (Knud Johannes Vogelius Steenstrup, 1842–1913) сообщил о находке ИС на противоположной стороне полуострова Нууссуак, в районе мыса Экоргфат (рис. 1, а 3) (White, Schuchert, 1897). Совместно с бурым углем, древесиной и обугленными растениями зерна ИС были найдены в нескольких восточных районах о. Диско. В 1811 г. Ч. Гизеке первым упомянул, что в районе Кудлисат (рис. 1, а 4) «Обычный бурый уголь чередуется с битуминозной древесиной. Янтарь определенно смешивается с обоими» (Giesecke, 1878, p. 262). В 1867 г. Э. Уимпер подтвердил его находку и указал новые места. Зерна были найдены им у населенных пунктов Унартуварсока (рис. 1, а 5), Уджарарсусук (рис. 1, а 6) и на побережье между Флаккерхуком (рис. 1, а 7) и Кекертарсуак (рис. 1, а 8) (Whymper, 1869). Кроме того, зерна ИС он получил от туземцев, которые нашли их в районе Исунгоак (рис. 1, а 9). Он отметил, что она «нигде не встречалась в изобилии» (Whymper, 1869, p. 5).

Рис. 1. Места находок ископаемых смол: а) Дания (Гренландия): 1. о. Заячий; 2. Атанекердлук; 3. мыс Экоргфат; 4. Кудлисат; 5. Унартуварсок; 6. Уджарарсусук; 7. Флаккерхук; 8. Кекертарсуак; 9. Исунгоак; б) Канада, о. Элсмир: 1. Вендом-фьорд; озеро Хейзен; 2. восточная часть; 3. северо-восточная часть; 4. северная часть; 5. Страткона-фьорд; 6. Угольный-фьорд; 7. о. Аксель-Хейберг; 8. р. Франсес; 9. ручей Угольный; 10. ручей Клифф; 11. трубка “Жираф”; 12. трубка “Панда”; в) Аляска (США): о. Уналашка: 1. бухта Памстон; 2. вулкан Макушин; о. Умнак: 3. п. Егорковское; г) Аляска (США): 1. Ручей Чикаго; 2. Мыс Барроу; 3. Между заливами Харрисон и Смит; 4. р. Чэндлер; 5. Ручей Уизел-Крик; 6. Утес Нинулек Блафф; 7. рр. Кетик, Каолак, Как; 8. р. Пугник; 9. р. Омалик; 10. Ручьи Кей и Мэй; 11. рр. Метик и Авалик; д) Норвегия, о. Западный Шпицберген: 1. Бухта Скилвика; 2. г. Лонгйир.

Fig. 1. Locations of fossil resin: а) Denmark (Greenland): 1. Hare Island; 2. Atanekerdluk; 3. Cape Ekorgfat; 4. Qutdllissat; 5. Unartuvarsok; 6. Ujararsusuk; 7. Flakkerhuk; 8. Qeqertasuag; 9. Issungoak; б) Canada, Ellesmere Island: 1. Vendom Fiord; Lake Hazen; 2. East part; 3. North-Eastern part; 4. North part; 5. Strathcona Fiord; 6. Stenkul Fiord; 7. Axel Heiberg Island; 8. Frances river; 9. Coal Creek; 10. Cliff Creek; 11. Giraffe pipe; 12. Panda pipe; в) Alaska (USA): Unalaska Island: 1. Pumicestone bay; 2. Makushin volcano; Umnak Island: 3. Yegorkoffski. г) Alaska (USA): 1. Chicago Creek; 2. Point Barrow; 3. Between Harrison Bay and Smith Bay; 4. Chandler River; 5. Weasel Creek; 6. Ninuluk Bluff; 7. Rivers Ketic, Kaolak, Kuk; 8. Pungnik River; 9. Omalik River; 10. Kay Creek and Maybe Creek; 11. Metic and Avalic River; д) Norway: Western Svalbard Island: 1. Skilvik Bay; 2. Longyearbyen.

Изученность ископаемых смол о. Гренландия, к сожалению, недостаточна. Только смола с о. Заячьего исследована несколько лучше, по сравнению с другими находками. В 1866 г. венгерский химик-технолог В. Варта (Wartha Vince, 1844–1914) первым привел описание ИС с о. Заячьего – «размером от горошины до просяного зерна и даже мельче; он медово-желтого до беловато-желтого и гиацинтово-красного цвета, имеет удельный вес 1.057». Он предположил, что «наличие янтарной кислоты делает весьма вероятным, что эта смола является настоящим янтарем» (Wartha, 1866, p. 286). Во время экспедиции 1870 г. в Гренландию шведский геолог Н. Норденшельд (Nils Adolf Erik Nordenskiöld, 1832–1901) собрал ИС на о. Заячьем и передал их финскому химику Й. Хидениусу (Johan Jakob Chydenius, 1836–1890). Он их кратко описал, привел элементный анализ и поведение при нагревании. Это были округлые хрупкие зерна (до 1.5 см), непрозрачные, от оранжево-красного до бурого цвета, включенные в бурые угли. Он считал, что смола с о. Заячьего – не янтарь (сукцинит), а ретинит. По химическим свойствам она схожа с ретинитом р. Мезени (Архангельская область) и Аляски (п-ов Кенай), но отличается высоким содержанием кислорода (17–20%) и наличием небольшого количества янтарной кислоты (Сhydenius, 1875). В 1936 г. образцы с о. Заячьего были диагностированы как «гренландский шрауфит» (Орлов, Успенский, 1936). Всю собранную коллекцию ископаемых растений с о. Диско Э. Уимпер привез в Британский музей в Лондоне. Швейцарский палеоботаник О. Геер (Oswald von Heer, 1809–1883), изучив этот материал, сделал вывод, что, поскольку самыми распространенными деревьями на острове были Sequoia Couttsiae и болотный кипарис Taxodium districhum miocenum, то они были вероятными смолопроизводящими деревьями, которые росли здесь на болотистой почве (Heer, 1869). Имеются единичные результаты инфракрасной спектроскопии (ИКС) и термического анализа образца из Уджарарсусук (о. Диско) (Broughton, 1974). Немецкий химик Г. Штедлер (Georg Andreas Karl Städeler, 1821–1871) обнаружил, что свойства ИС о. Заячьего и о. Диско схожи. Они «имеют удельный вес 1.057, нерастворимы в воде, растворимы в винном спирте и эфирах, плавятся при нагревании, приобретая запах горящего янтаря. Пары слабо окрашиваются в коричневый цвет (следы серы), cухая перегонка дала янтарную кислоту» (Heer, 1868, p. 7). Но перечисленные физические и химические свойства не позволяют достоверно утверждать об их схожести, поскольку данные критерии не являются диагностическими. В 1988 г. В. Катинас отнес ИС из Гренландии (без точной привязки) к валховиту, возможный ботанический источник – Pinaceae (Kosmowska-Ceranowicz, Pielinska, 2018). В 1999 г. образцы с о. Заячьего с помощью ИКС были отнесены к седариту (Kosmowska-Ceranowicz, 1999). Результаты пиролитической газовой хроматографии образца ИС из Музея естественной истории в Карлсруэ (маркировка Гренландия, без точной привязки) показали его сходство с «уральским янтарем» (Heck, 1999). Как известно, на Урале встречаются ИС относящиеся как к группе ретинитов, так и шрауфит (Мартиросян, 2020). Нет единой точки зрения о возрасте ИС Гренландии. Есть мнения, что они приурочены к меловым (Langenheim, 1969) или палеогеновым отложениям (Kosmowska-Ceranowicz, 1999).

Самыми первыми коллекционерами ИС на арктической территории Канады были племена инуитов, которые изготавливали из них бусы (Maxwell, 1960).

Территория Нунавут. Во время многочисленных экспедиций Дж. Нареса (1875–1876), А. Грили (1881–1883), О. Свердрупа (1898–1902) и Р. Пири (1898–1912) на Канадский Арктический архипелаг, в основном проводивших географические исследования, было накоплено много геологической информации, но до середины 20 в. о находках ИС не упоминалось. Начиная с 1950 г. Геологическая служба Канады приступила к тщательному картированию северных территорий. В 1955 г. в результате первой крупномасштабной геологической съемки (проект «Операция Франклин») было указано на находки ИС в пластах угля формации Юрика-Саунд (Eureka Sound Formation) в верховьях Вендом-фьорда на юго-западном побережье о. Элсмир (рис. 1, б 1). «Янтарь в виде неправильных шариков встречается в некоторых глинистых горизонтах, а также в некоторых пластах угля» (Fortier et al., 1963, p. 353). Совместно с ИС встречаются углефицированные ископаемые растения, включая ископаемую древесину в основном Taxodiaceae и Metasequoia верхнемелового / палеогенового возраста (Fortier et al., 1963). В 1962 г. в отчете Геологической службы Канады упоминалось о находке ИС в слоях лигнита и бурого угля в формации Юрика-Саунд на восточном побережье о. Элсмир, вдоль берега в восточной части оз. Хейзен (рис. 1, б 2). «Небольшие сфероидальные конкреции хрупкого, лимонно-желтого янтаря встречаются разрозненно вдоль плоскостей залегания в угле. Диаметр конкреций обычно составляет от 1 до 3 мм, но многие из них имеют вытянутую форму и длину от 5 до 10 мм» (Christie, 1962, p. 11). «Желтые, красные и коричневые куски янтаря достигают 1 дюйма в диаметре и заметны на фоне черных обломков угля» (там же, p. 14). Кроме того, зерна (2 см в длину и 1.5 см в ширину) ИС встречаются на пляжах в северо-восточной части оз. Хейзен (рис. 1, б 3) и в угольных пластах, обнажившихся на северной стороне оз. Хейзен между рр. Аббе и Гилман (рис. 1, б 4) (Kuc, 1973). Образцы ИС с оз. Хейзен были собраны только в конце 1980-х – в начале 1990-х гг. сотрудником Канадского института охраны природы Ч. Гручи без указания точного места и хранятся в коллекциях данного музея и в Канадском историческом музее. Образцы представлены яйцевидными шариками размером от 5 до 15 мм в длину (Gruchy, 1990; Poulin, Helwig, 2016). На внешней поверхности имеется немного зернистой корки. Датируются эоценом (McIver, Basinger, 1999). Сообщение о находке ИС есть в отчете компании Канада Уголь, которая проводила геологоразведку и поиск угля на полуострове Фосхайм (о. Элсмир) (рис. 1, б 5). В районе Страткона-фьорд пласты угля «содержат янтарь в виде очень мелких 3 мм бусин, некоторые куски янтаря могут достигать 10 см в размере, но они сильно выветрились и не представляют коммерческой ценности» (O’ Donnell, 2012, p. 23). ИС совместно с ископаемой древесиной была обнаружена в Угольном Фьорде на юге о. Элсмир (рис. 1, б 6) в прослоях угля формации Маргарет позднепалеоценового / раннеэоценового возраста (Kalkreuth et al., 1996). ИС находили на о. Аксель Хейберг (рис. 1, б 7) в районе ископаемого леса, обнаруженного в 1985 г. В 1988 г. Р. Дэйем были собраны образцы ИС в окаменелых пнях в виде мелких золотисто-коричневых шариков от 5 до 40 мм в длину. Поверхность шариков хрупкая, зернистая и выветрившаяся (Day, 1991). Совместно с ИС обнаружены остатки исключительно хорошо сохранившихся болотно-лесных сообществ с преобладанием Taxodiaceae, Metasequoia sp., Pseudolarix sp. (Anderson, Crelling, 1995). ИС датируется эоценом (McIver and Basinger, 1999).

Территория Юкон. Канадский геолог Дж. Доусон (George Mercer Dawson, 1849–1901), занимавшийся геолого-географическим исследованием границы Канады и США (1887–1888 гг.), первым указал на находки ИС в пластах бурого угля вдоль р. Франсес (рис. 1, 8), левого притока р. Лиард (Dawson, 1889). В 1898 г. в отчете Геологической службы США написано, что в угле обнаруженном на ручье Угольном (рис. 1, 9) встречается ИС (Emmons, 1898). При этом собрана ИС была только в 1912 г. геологом Д. Кейрнесом (DeLorme Donaldson Cairnes; 1879–1917) из Геологической службы Канады (Cairnes, 1912). В 1904 году в ручье Клифф (рис. 1, 10) в буром угле Р. МакКоннеллом была обнаружена ИС (Poulin, Helwig, 2016). Совместно с углем в обоих случаях встречается большое количество ископаемых листьев, наиболее распространенными видами которых являются хвойные верхнеэоценового возраста (Collier, 1903). Образцы ИС мелкие, оранжевого цвета, размером от 1 до 5 мм со слегка выветренным внешним видом. Уголь, в котором находят ИС, датируется поздним мелом / палеогеном (Cameron, Beaton, 2000).

Северо-Западные территории. В 1999 г. компания BHP Billiton Diamonds Inc. извлекла большое количество торфяного материала и древесины во время разработки алмазного рудного тела трубки «Жираф», расположенного в 25 км к северо-востоку от алмазного рудника Экати (рис. 1, 11) в пределах кимберлитового поля Лак-де-Грас. ИС была найдена в торфе на глубине 87.3 м, который также содержал большое количество хорошо сохранившихся листьев Metasequoia, крупные фрагменты древесины и корни (Tappert et al., 2011). В 2012 г. в ходе поисков алмазов в кимберлитовом теле трубки «Панда» (рис. 1, 12) был найден кусок дерева, запечатанный в вулканической породе. В ксилеме ископаемой древесины была найдена ИС, непрозрачная, размером 9.5 см в длину и 0.5 см в ширину. Считается, что в среднем эоцене на месте трубки «Панда» был лес из Metasequoia (Cupressaceae). Во время извержения деревья обрушились в диатрему, а затем осели в вулканической породе на глубине до 300 м, где мумифицировались в стерильной среде (Wolfe et al., 2012).

Изученность ископаемых смол. Большая часть ИС Юкона, Северо-Западных территорий, а также Нунавут исследована различными физико-химическими методами. Для них проведена работа по определению видового состава смолопроизводящих деревьев. Установлено, что ИС преимущественно имеют одну макромолекулярную структуру, основанную на полимерах и сополимерах лабдановых дитерпенов с регулярной конфигурацией, схожей с таковой у сукцинита, но отличаются от него отсутствием янтарной кислоты. Данный вид смолы был классифицирован как класс 1b. Возможным источником могли быть вымершие деревья Metasequoia sp. (Cupressaceae) (Anderson, Crelling, 1995; Tappert et al., 2011; Poulin, Helwig, 2016). На о. Аксель Хейберг (территория Нунавут) кроме вышеописанной разновидности встречается другая разновидность – полимер лабдановых дитерпенов с энантио конфигурацией и содержащий янтарную кислоту. Данный вид смолы был классифицирован как класс 1d. Возможным источником могли быть вымершие деревья Pseudolarix sp. (Pinaceae) (Anderson, Crelling, 1995; Poulin and Helwig, 2016). Находки ИС на р. Франсес (территория Юкон) и о. Элсмир (Стенкуль-Фьорд, Угольный фьорд и Вендом-фьорд) остаются неисследованными.

Соединенные Штаты Америки. Местонахождения ИС на Аляске были известны еще коренным народностям и очень ценились ими. Первое письменное упоминание об ИС опубликовал капитан-лейтенант М.Д. Левашов. Во время экспедиции к Алеутским островам, зимуя на о. Уналашка в 1768–1769 гг., он сообщил: «…мужчины ˂…˃ в ушах, да и между вставленных зубов в нижней губе, навешивают бисер или янтарики, которые достают с острова Аляксы, меною на стрелы или камлеи, а болею войною (Соколов, 1852, с. 99–100). Американские изыскатели (W.H. Dall, G.F. Becker, A.J. Collier, J. Murdoch) стали упоминать об ИС с арктических территорий Аляски уже после продажи ее Российской империей в 1867 г. США, а смолы стали собирать только с середины XX в. в период интенсивных исследований суши военным ведомством и Геологической службой США.

Неорганизованное боро Западные Алеутские острова. Первые документальные сведения об ИС с указанием места находки на Аляске сделаны российским минералогом А.Ф. Постельсом (Alexander Johann Gustav Postels, 1801–1871) в августе 1827 г. Во время экспедиции на шлюпе «Сенявин» под командованием Ф.П. Литке при геогностических описаниях о. Уналашка он указал, что на северо-западной части острова, «на берегу Мокровской бухты (рис. 1, в 1) на горе есть озеро, где в одном утесе находили хороший янтарь» (Литке, 1835, с. 297). Бухта Мокровская, обозначенная Г.А. Сарычевым на морской карте в 1792 г., в 1888 г. Бюро рыболовства США была переименована в бухту Памстон. В 1840 г. И.Е. Вениаминов (он же митрополит Иннокентий, 1797–1879), основываясь на заявлениях алеутов, первым сообщил, что «недалеко от вулкана (Макушин), на восточной стороне озера, алеуты выламывают янтарь из скалы», (рис. 1, в 2) и дал краткое его описание: «…и мне случалось видеть кусочки такового янтаря; он темноват и не совсем чист» (Вениаминов, 1840, ч. 1, с. 64). В 1891 г. сотрудник Геологической службы США американский натуралист У. Долл (William Healey Dall, 1845–1927) описал это озеро: «Янтарное озеро по алеутским представлениям, представляет собой небольшой водоем, соединенный с двумя другими. Над озером возвышается обрывистый утес …Алеуты утверждают, что разрушенный песчаник в прежние времена иногда давал кусочки янтаря, которые добывали из гравия по краям озера» (Dall, Harris, 1892, p. 243). И.Е. Вениаминов упомянул о находках ИС на о. Умнак: «…лучший янтарь находили также только на северной стороне Умнака под водопадом Игидгм ситхан (Вениаминов, 1840, ч. 2, с. 95). Кроме того, «на NO-й северной половине острова, в горах, есть озеро, в утесистом берегу коего, сказывают, добывали янтарь. Доставали его таким образом: на сплоченных байдарках подходили к самому утесу, и с них, длинными шестами, сыпали его сверху на разостланные на байдарках, вверх шерстью, бобровые шкуры» (Вениаминов, 1840, ч. 1, с. 141–142). В 1870 г. У.Х. Долл уточнил место находки, указав, что смолу находили «на о. Умнак, недалеко от Егорковской» (Dall, 1870, p. 476) (рис. 1, в 3).

Северо-Западное арктическое боро. Cкопления ИС находили в угле бывшей угольной шахты (рис. 1, г 1) на ручье Чикаго (приток р. Кугрук) (Hurley, 1945).

Боро Норт-Слоп. В 1881–1886 гг. США приступила к исследованию северных районов Аляски, причем только в 1895 г. к этим работам подключилась Геологическая служба США. Участник Международной полярной экспедиции 1881–1883 гг. на мыс Барроу (рис. 1, г 2) американский натуралист Дж. Mердок (Murdoch John, 1825–1925) первым сообщил, что «кусочки янтаря иногда находят на пляже и носят с собой в качестве амулетов или (редко) делают из них бусы (Murdoch, 1892, p. 61). Позднее сотрудник Геологической службы США Э. Леффингвелл (Ernest de Koven Leffingwell, 1875–1971), составляя карту арктического побережья к востоку от м. Барроу указал, что туземцы «собрали несколько кусочков диаметром в четверть дюйма в пляжном гравии и песке между заливами Харрисон и Смит» (Leffingwell, 1919, p. 179) (рис. 1, г 3). Кусочки ИС находили попутно при бурении поисковых скважин на нефть. В 1944 г. были пробурены испытательные скважины и при описании некоторых из них, таких как Гьюбик 2 на западном берегу р. Чэндлер (рис. 1, г 4) и Титалук на ручье Уизел-Крик (рис. 1, г 5), было указано, что на глубине 420 м и 292 м соответственно, в ассоциации с углем, углеродистым сланцем и отпечатками растений была встречена прозрачная желтая, зелено-желтая ископаемая смола (Robinson, Bergquist, 1958). В 1955 г. американские энтомологи Р. Усингер (Robert Leslie Usinger, 1912–1968) и Р. Смит (Ray Fred Smith, 1919–1999) первыми провели сбор ИС из северной части Аляски с целью палеоботанических и энтомологических исследований. Зерна ИС были найдены в угле и углеродистом сланце из пластов на южной стороне р. Колвилл в райо- не утеса Нинулек Блафф, примерно в 80 км вверх по течению от сообщества Умиат (рис. 1, г 6). Они хрупкие и рассыпаются в порошок при извлечении. ИС широко распространены в ассоциации с углем и углеродистым сланцем в меловых формациях Чэндлер и Принс-Крик, которые находятся в долинах рек Кетик, Каолак и Как (рис. 1, г 7) (Usinger, Smith, 1957). В бассейне р. Как, устье которой впадает в Северный Ледовитый океан недалеко от г. Уэйнрайта, Р. Усингер и P. Смит обнаружили еще больше ИС, возраст которых отнесли к кампану (Martinez-Delclos et al., 2004). На некотором расстоянии вверх по р. Как (у угольной шахты № 3) они нашли два больших куска ИС, а затем собрали несколько сотен кусков (до 4 см в диаметре) на пляже ниже по течению от устья р. Пугник (рис. 1, г 8) и в устье р. Омалик (рис. 1, г 9). К числу мест, где ими были обнаружены ИС, относятся: ручей Кей (приток р. Икпикпук) и ручей Мэйб (рис. 1, г 10). На правом берегу р. Метик в тонких угольных жилах, проходящих в глине, были обнаружены кусочки смолы. Они часто встречаются в верхнемеловых отложениях р. Авалик (рис. 1, г 11) (Usinger, Smith, 1957).

Изученность ископаемых смол. ИС с рр. Каолак и Кетик – единственные смолы, которые были исследованы. Для них было установлено возможное ботаническое происхождение, возраст, получены ИК-спектры, по которым выявлено три типа ИС, но они не получили минералогические видовые названия. Цвет зерен варьирует от светло-золотисто-желтого до темно-красного и почти черного. Прозрачный – почти без трещин, а непрозрачный материал – в основном зернистый. Небольшой размер большинства кусочков (до 5 мм в диаметре) и их форма (каплевидные массы, субцилиндрические или неправильные мамиллярные шарики) позволили сделать вывод, что исходная смола затвердевала в атмосфере (Langenheim et al., 1960). Установлено, что отложения, в которых находили ИС, относятся к меловому периоду (Langenheim, Beck, 1968). Более древняя флора р. Как, характеризующаяся папоротниками различных видов и смесью примитивных и современных хвойных деревьев, считается альбской, пласты р. Кетик относят к сеноманскому, а р. Каолак – туронскому возрасту (Smiley, 1966; Scott, Smiley, 1979; Spicer, Herman, 2010). Считалось, что ИС была произведена представителями семейства таксодиевых Taxodiaceae (Langenheim et al., 1960). Однако этот вывод не был подтвержден при сравнении ИК-спектров изученных ИС и современных смол таксодиевых родов Sequoiadendron, Metasequoia или Taxodium (Langenheim, 1969). Результаты масс-спектрометрии пиролиза показали сходство ИС с рек Каолак и Кетик с современной смолой Agatis, что указывает на возможное араукариевое происхождение (Poinar, Haverkamp, 1985). Этот вывод был подкреплен анализом с помощью ¹³C ядерного магнитного резонанса (Lambert et al., 1990).

Основным местонахождением ископаемых смол арктических территорий Норвегии является о. Западный Шпицберген. Данный район был ранее известен палеоботаникам и геологам по ископаемым растениям и углю (Pingel, 1843, Thiedig et al., 1980). Первым о находке ИС в угле сообщил датский ботаник и фармацевт Й. Валь (Jens Vahl, 1796–1854), участник французской научной экспедиции 1838–1841 гг. На южном берегу залива Белльсунн он нашел и привез в Университет Копенгагена «куски угля, которые содержат янтарь» (Pingel, 1843, p. 304). Однако данные образцы ИС были описаны и проанализированы впервые Н. Ваврой только в 2002 г. Округлые зерна ИС диаметром до 5 мм были найдены в алевролитах и каменноугольных пластах бухты Скилвика (рис. 1, д 1) восточнее мыса Ренардодден (Vavra, 2002). Образцы ИС были найдены в 2010 г. недалеко от г. Лонгйир (рис. 1, д 2) (Azar et al., 2011). Зерна диаметром до 3 мм имеют темно-оранжевый цвет, хрупкие, находятся в песчанике в небольших линзах серой глины. Есть сведения о том, что ИС встречается в углях палеогенового возраста в шахтах п. Баренцберг (по неопубликованным описаниям коллекций шахтеров, изученных Г.П. Дубарем).

Изученность ископаемых смол. Было установлено, что каменноугольные пласты бухты Скилвика содержат большое количество растительных остатков, преимущественно хвойных Metasequoia occidentalis (Newb.), Sequoia langsdorfii Heer (Лившиц, 1973; Thiedig et al., 1980). О. Геер считал весь флористический комплекс из кайнозойских отложений Шпицбергена миоценовым. Его вывод вскоре поставил под сомнение Дж. Гарднер (Gardner, 1887), считавший возраст палеофлор Шпицбергена более древним, эоценовым. Ю.Я. Лившиц, ссылаясь на И.А. Ильинскую, изучавшую растения из района м. Ренардодден по материалам О. Геера, и на А.С. Вакуленко, указывал на олигоценовый возраст флоры и пыльцы (Лившиц, 1973). Н. Вавра предположил палеоценовый возраст вмещающих ИС пород (Vavra, 2002). На основании результатов ИК-спектроскопии и газо-жидкостной хроматографии были установлены значительные отличия ИС с залива Белльсунн от сукцинита и схожесть их с таковыми семейства ретинитов (Vavra, 2002). При этом показано, что есть небольшое различие в спектрах двух ИС, найденных на Шпицбергене. Это различие, по мнению авторов, может быть связано с разным ботаническим происхождением (Azar et al., 2011).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Историю изучения ископаемых смол на территории зарубежной Арктики можно датировать со второй половины 18 в. Первенство в письменных упоминаниях об ископаемых смолах принадлежит русскому мореплавателю М.Д. Левашову – исследователю Аляски и Алеутских островов. В иностранной научной литературе (Dall, Harris, 1892; Fraquet, 1987; Poinar, 1992) этот факт не указывается, как и не упоминаются работы других российских путешественников, указывавших о наличии ИС на Аляске.

Ископаемые смолы достаточно широко распространены на территории зарубежной Арктики в виде незначительных скоплений и единичных находок. Большинство из них пространственно связаны с площадями угленосных бассейнов мелового и палеогенового возраста и молодыми россыпями различного генезиса, возникшими за счет размыва угленосных пластов. На арктическом побережье Аляски (мыс Барроу, в заливах Харристон и Смита), на Алеутских островах (Уналашка, Умнак) и на западном побережье Гренландии развиты мелкие современные прибрежно-морские россыпи. Такие россыпи, характеризуются невысокими концентрациями полезного компонента. Две находки были сделаны в ходе поисков алмазов в кимберлитовом теле (Северо-Западные территории, Канада).

Приведенное описание находок ИС расширяет объем современных знаний о них. На данный момент находки ИС зарубежной Арктики либо совсем не изучены различными методами минералогического анализа, либо изучены поверхностно, поскольку большинство из них собирались попутно во время археологических, палеоботанических и геологических изысканий, а исследованиями занимались в основном энтомологи и палеоботаники. Лучше исследованы ИС арктических территорий Канады, Гренландии (о. Заячий) и Норвегии (о. Западный Шпицберген).

Изученные ископаемые смолы можно разделить на две группы. Часть из них (о. Элсмир, о. Аксель-Хейберг, Канада и о. Западный Шпицберген, Норвегия) относятся к хрупким разновидностям и янтарем (сукцинитом) не являются. В связи с хрупкостью и небольшими размерами ограничено пригодны для ювелирно-камнерезного дела. Другая часть смол – вязкие, янтареподобные (сукцинитом также не являются) и годны к обработке для изготовления ювелирных изделий (о. Зая- чий, Гренландия, смолы с территории Юкон, Северо-Западных территорий и о. Аксель-Хейберг (Канада). Отсутствие четких представлений о видовой принадлежности, точной привязки изученных образцов приводят к неверным результатам при сравнении экспериментальных данных. Поэтому заслуживают углубленного изучения их физические, химические особенности и условия образования. Это будет способствовать уточнению классификационных признаков ИС. Изучение ИС зарубежной Арктики из старых коллекций многочисленных музеев может помочь исправить многие ошибки, вызванные не всегда надежно установленной идентификацией.

Об авторах

О. В. Мартиросян

Автор, ответственный за переписку.
Email: mov@ginras.ru
Россия, Москва

Список литературы

Дополнительные файлы

Доп. файлы

Действие

1. JATS XML

Скачать

2. Рис. 1. Места находок ископаемых смол: а) Дания (Гренландия): 1. о. Заячий; 2. Атанекердлук; 3. мыс Экоргфат; 4. Кудлисат; 5. Унартуварсок; 6. Уджарарсусук; 7. Флаккерхук; 8. Кекертарсуак; 9. Исунгоак; б) Канада, о. Элсмир: 1. Вендом-фьорд; озеро Хейзен; 2. восточная часть; 3. северо-восточная часть; 4. северная часть; 5. Страткона-фьорд; 6. Угольный-фьорд; 7. о. Аксель-Хейберг; 8. р. Франсес; 9. ручей Угольный; 10. ручей Клифф; 11. трубка “Жираф”; 12. трубка “Панда”; в) Аляска (США): о. Уналашка: 1. бухта Памстон; 2. вулкан Макушин; о. Умнак: 3. п. Егорковское; г) Аляска (США): 1. Ручей Чикаго; 2. Мыс Барроу; 3. Между заливами Харрисон и Смит; 4. р. Чэндлер; 5. Ручей Уизел-Крик; 6. Утес Нинулек Блафф; 7. рр. Кетик, Каолак, Как; 8. р. Пугник; 9. р. Омалик; 10. Ручьи Кей и Мэй; 11. рр. Метик и Авалик; д) Норвегия, о. Западный Шпицберген: 1. Бухта Скилвика; 2. г. Лонгйир.

Скачать (371KB)

Метаданные