Geomorfologiâ i paleogeografiâGeomorfologiâ i paleogeografiâГеоморфология и палеогеография2949-17892949-1797The Russian Academy of Sciences66066810.31857/S294917892303009XWDUFPESHORT COMMUNICATIONSНАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯMORPHOLOGY AND GENESIS OF UNDERWATER BARS AND RIDGES OF THE EAST SIBERIAN SEA4Морфология и генезис подводных валов и гряд Восточно-Сибирского моряSergeevA. Yu.СергеевА. Ю.sergeevau@yandex.ruRyabchukD. V.РябчукД. В.bas_leila@mail.ruZhamoidaV. A.ЖамойдаВ. А.bas_leila@mail.ruBudanovL. M.БудановЛ. М.bas_leila@mail.ruKovalevaO. A.КовалеваО. А.bas_leila@mail.ruNeevinI. A.НеевинИ. А.bas_leila@mail.ruTokarevM. Yu.ТокаревМ. Ю.mjtokarev@gmail.comBashirovaL. D.БашироваЛ. Д.bas_leila@mail.ruPonomarenkoE. P.ПономаренкоЕ. П.bas_leila@mail.ruKarpinsky Russian Geological Research InstituteФГБУ “ВСЕГЕИ”Lomonosov Moscow State University, Faculty of GeologyМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова, геологический факультетShirshov Institute of Oceanology of the Russian Academy of SciencesИнститут океанологии имени П.П. Ширшова РАН01072023543263822022025Copyright ©; 2023, А.Ю. Сергеев, Д.В. Рябчук, В.А. Жамойда, Л.М. Буданов, О.А. Ковалева, И.А. Неевин, М.Ю. Токарев, Л.Д. Баширова, Е.П. ПономаренкоCopyright ©; 2023, А.Ю. Сергеев, Д.В. Рябчук, В.А. Жамойда, Л.М. Буданов, О.А. Ковалева, И.А. Неевин, М.Ю. Токарев, Л.Д. Баширова, Е.П. Пономаренко2023А.Ю. Сергеев, Д.В. Рябчук, В.А. Жамойда, Л.М. Буданов, О.А. Ковалева, И.А. Неевин, М.Ю. Токарев, Л.Д. Баширова, Е.П. ПономаренкоА.Ю. Сергеев, Д.В. Рябчук, В.А. Жамойда, Л.М. Буданов, О.А. Ковалева, И.А. Неевин, М.Ю. Токарев, Л.Д. Баширова, Е.П. Пономаренкоhttps://journals.eco-vector.com/2949-1789/article/view/660668

Shelf zone of the East-Siberian Sea is one of the least studied marine areas of the Russian Arctic. One of the important unsolved problems is the existence of a ice sheet in the area of the New Siberian Islands, and the debate about the age and genesis of underwater ridges (bars). Based on geological and geophysical field work condicted by VSEGEI in 2018 and 2020, laboratory research, and data analyses, two types of submarine ridges, principally different in morphology, sediment composition, age, and genesis were identified. Ridges located within the submarine plain on the outer periphery of the submerged valley of the Pra-Kolyma river and around the New Sibir’ Island are asymmetric, have a relative height of 1–2 m to 4–6 m, an average width of 2–4 km (up to a few tens of km) and an average length of 25– 30 km (up to 100 km). According to the sampling data, the ridges of this type are composed of very dense clayey-silt without inclusion of coarse clastic material. The age of the deposits forming the ridges is Late Pleistocene (18–13 ka BP). Formations of the Upper Pleistocene age are exposed in the inter-ridge hollows. The composition, morphology, and age of the ridge deposits suggest that their genesis is associated with denudation processes, but the mechanism of their formation is not obvious. The second type of ridges includes a system of coastal bars located at a distance of up to 30 km from the coast of New Sibir’ Island and composed of fine-grained, well-sorted sands. The width of the ridges varies from 1 to 2 km, the height is from 4 to 8 m, and the length is 10–15 km. The ramparts have a slightly asymmetric shape, with a gentler slope from the side of the island. This system of ridges was formed as a result of accumulative processes in the Holocene. The obtained data do not support the hypothesis of the extension of the Late Pleistocene ice sheet to the shelf.

Прибрежно-шельфовая зона Восточно-Сибирского моря относится к одному из наименее изученных районов морей Российской Арктики. Одной из важных нерешенных проблем является возможное существование покровного ледника в районе Новосибирских островов и связанный с ней вопрос о возрасте и генезисе подводных гряд по периферии архипелага. По результатам комплексного анализа геолого-геофизических данных, полученных в ходе экспедиционных работ ФГБУ “ВСЕГЕИ” в 2018 и 2020 г., и комплекса лабораторных исследований выделены два принципиально различных по морфологии, составу, возрасту и генезису типа подводных гряд и валов. Гряды первого типа, на периферии подводной долины р. пра-Колымы и вокруг о-ва Новая Сибирь, асимметричны, имеют относительную высоту от 1 до 6 м, ширину от 1.5 до 14 км, (в среднем – 4.5 км) и протяженность от 6 до 202 км (в среднем – 37 км). Они сложены очень плотными глинами и глинистыми алевритами без примеси грубообломочного материала; возраст отложений 18–13 тыс. кал. л. В межгрядовых ложбинах обнажаются отложения среднего и позднего неоплейстоцена. Состав, морфология и возраст позволяют предположить денудационный генезис гряд, однако механизм их формирования не очевиден. Ко второму типу относится система прибрежных гряд, расположенных на расстоянии до 30 км от о-ва Новая Сибирь, которые сложены мелкозернистыми, хорошо сортированными песками. Ширина гряд варьирует от 1 до 2 км, высота – от 4 до 8 м, протяженность – 10–15 км. Они имеют слабо асимметричную форму, склон со стороны острова более пологий. Эта система гряд формировалась за счет прибрежно-морских аккумулятивных процессов в голоцене. Конечно-моренные гряды на исследованных участках дна не выявлены, что не подтверждает гипотезу распространения покровного оледенения неоплейстоцена в пределы шельфа.

seabed topographyoffshoreArcticunderwater shaftssub bottom profilingHolocenePleistoceneрельеф морского днаАрктикашельфсейсмоакустическое профилированиеголоценнеоплейстоценField work was carried out within the framework of the State Assignment of the FSBI “VSEGEI” (Geological mapping – 1000/3, map sheets R-56-60, S-55,56). Grain-size analysis, determination of the content of Corg and data analysis was carried out with the support of the RSF grant No. 22-27-00412.Полевые работы осуществлены в 2018–2020 гг. в рамках Государственного задания ФГБУ “ВСЕГЕИ” (ГК-1000/3 листов R-56-60, S-55,56). Аналитические исследования выполнены при поддержке гранта РНФ № 22-27-00412.Anisimov M.A., Tumskoy V.E., Savatyugin L.M. (2002). On the question of changes in the natural conditions of the Novosibirsk Islands in the Late Pleistocene and Holocene. Izvestiya Russkogo Geograficheskogo obshhestva. Vol. 134. Iss. 5. P. 32–37. (in Russ.)Анисимов М.А., Тумской В.Е., Саватюгин Л.М. (2002). К вопросу об изменениях природных условий Новосибирских островов в позднем плейстоцене и голоцене // Известия РГО. Т. 134. Вып. 5. С. 32–37.Bartova A.V. (2021). History of geological development of the lower reaches of the Kolyma in the Cenozoic. Geologiya i mineral’no-syr’evye resursy Severo-Vostoka Rossii: materialy XI Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, 05–07 aprelya 2021 g. Yakutsk: SVFU (Publ.). P. 11–14. (in Russ.)Бартова А.В. (2021). История геологического развития низовьев Колымы в кайнозое // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России: материалы XI Всероссийской научно-практической конференции, 05–07 апреля 2021 г. Якутск: Издательский дом СВФУ. С. 11–14.Basilyan A.E., Nikolsky P.A. (2007). On the Pleistocene glaciation of the Novosibirsk Islands. Geologicheskie sobytiya neogena i kvartera Rossii. Sovremennoe sostoyanie stratigraficheskikh skhem i paleogeograficheskie rekonstruktsii: materialy Vserossiiskogo nauchnogo soveshchaniya, Moskva, 27–30 marta 2007 g. Moscow: GEOS (Publ.). P. 10–12. (in Russ.)Басилян А.Э., Никольский П.А. (2007). О плейстоценовом оледенении Новосибирских островов // Геологические события неогена и квартера России // Современное состояние стратиграфических схем и палеогеографические реконструкции: материалы Всероссийского научного совещания, Москва, 27–30 марта 2007 г. М.: ГЕОС. С. 10–12.Bauch H.A., Mueller-Lupp T., Taldenkova E. et al. (2001). Chronology of the Holocene transgression at the North Siberian margin. Global and Planetary Change. Vol. 31. Iss. 1–4. P. 125–139. https://doi.org/10.1016/S0921-8181(01)00116-3Белошапков А.В., Гордин А.И., Ильин В.В., Путов В.Ф. (2001). Аккумулятивные формы прибрежной зоны и шельфа северо-восточного Сахалина // Человечество и береговая зона мирового океана в ХХI веке. М.: ГЕОС. С. 126–140.Beloshapkov A.V., Gordin A.I., Ilyin V.V., Putov V.F. (2001). Accumulative forms of the coastal zone and shelf of northeastern Sakhalin. Humanity and the coastal zone of the world ocean in the XXI century. Moscow: GEOS. P. 126–140. (in Russ.)Григорьев А.Г., Жамойда В.А., Спиридонов М.А. и др. (2009). Новые данные по истории развития юго-восточной части Балтийского моря от позднеледниковья до современности // Региональная геология и металлогения. № 40. С. 103–114.Cronin T.M., O’Regan M., Pearce C. et al. (2017). Deglacial sea level history of the East Siberian Sea and Chukchi Sea margins. Climate of the Past. Vol. 13. Iss. 9. P. 1097–1110. https://doi.org/10.5194/cp-13-1097-2017Григорьев М.Н., Разумов С.О., Куницкий В.В., Спектор В.Б. (2006). Динамика берегов восточных Арктических морей России: основные факторы, закономерности и тенденции // Криосфера Земли. Т. 10. № 4. С. 74–94.Degtyarenko Yu.P., Puminov A.P., Blagoveshchenskiy M.G. (1982). Coastlines of the Eastern Arctic seas in the Late Pleistocene and Holocene. Kolebaniya urovnya morei i okeanov za 15 000 let. Moscow: Nauka (Publ.). P. 179–185. (in Russ.)Дегтяренко Ю.П., Пуминов А.П., Благовещенский М.Г. (1982). Береговые линии восточно-арктических морей в позднем плейстоцене и голоцене // Колебания уровня морей и океанов за 15 000 лет. М.: Наука. С. 179–185.Dobrovolsky A.D., Zalogin B.S. (1982). Seas of the USSR. Moscow: MSU (Publ.). 192 p. (in Russ.)Добровольский А.Д., Залогин Б.С. (1982). Моря СССР. М.: Изд-во МГУ. 192 с.Dudarev O.V., Charkin A.N., Semiletov I.P. et al. (2007). Modern sedimentation on the near-continental shelf of the East-Siberian sea. Moscow: Nauka (Publ.). P. 382–391. (in Russ.)Дударев О.В., Чаркин А.Н., Семилетов И.П. и др. (2007). Современное осадкообразование на приконтинентальном шельфе Восточно-Сибирского моря // Дальневосточные моря России. Кн. 2. Исследования морских экосистем и биоресурсов. М: Наука. С. 382–391.Grigoriev A.G., Zhamoida V.A., Spiridonov M.A. et al. (2009). New data on the history of the development of the southeastern part of the Baltic Sea from the Late Glacial period to the present. Regional’naya geologiya i metallogeniya. No. 40. P. 103–114. (in Russ.)Жамойда В.А., Сергеев А.Ю., Буданов Л.М. и др. (2020). Новые данные о формировании плиоцен-четвертичных отложений Восточно-Сибирского моря по результатам геологического картирования акваториальной части листов R56-60 // Рельеф и четвертичные образования Арктики, Субарктики и Северо-Запада России. Вып. 7. С. 66–75. https://doi.org/10.24411/2687-1092-2020-10710Grigoriev M.N., Razumov S.O., Kunitsky V.V., Spector V.B. (2006). Dynamics of the shores of the Eastern Arctic seas of Russia: main factors, patterns and trends. Kriosfera Zemli. Vol. 10. No. 4. P. 74–94. (in Russ.)Имаева Л.П., Имаев В.С., Мельникова В.И. (2018). Напряженно-деформированное состояние новейших структур северо-восточного сектора Российской Арктики // ДАН. Т. 479. № 2. С. 192–194. https://doi.org/10.7868/S0869565218080170Imaeva L.P., Imaev V.S., Melnikova V.I. (2018). Stress-strain state of the newest structures of the North-Eastern sector of the Russian Arctic. Reports of the Academy of Sciences. Vol. 479. No. 2. P. 192–194. https://doi.org/10.7868/S0869565218080170Клювиткина Т.С., Полякова Е.И. (2021). История моря Лаптевых: зачем палеогеографам микроводоросли? // Природа. № 6. С. 31–44. https://doi.org/10.7868/S0032874X21060041Keigwin L.D., Donnelly J.P., Cook M.S. et al. (2006). Rapid sea-level rise and Holocene climate in the Chukchi Sea. Geology. Vol. 34. No. 10. P. 861–864.Леонтьев И.О. (2014). Морфодинамические процессы в береговой зоне моря. LAP LAMBERT Academic Publishing. Saarbrücken, Deutschland / Германия. 251 c. ISBN: 978-3-659-62831-3Klemann V., Heim B., Bauch H.A. et al. (2015). Sea-level evolution of the Laptev Sea and the East Siberian Sea since the last glacial maximum. Arktos. No. 1. https://doi.org/10.1007/s41063-015-0004-xЛеонтьев И.О., Рябчук Д.В., Сухачева Л.Л., Сергеев А.Ю. (2011). О генезисе некоторых форм рельефа дна и берегов восточной части Финского залива // Океанология. Т. 51. № 4. С. 734–745.Klyuvitkina T.S., Polyakova E.I. (2021). History of the Laptev Sea: why do paleogeographers need microalgae? Priroda. No. 6. P. 31–44. (in Russ.) https://doi.org/10.7868/S0032874X21060041Мирошников А.Ю., Флинт М.В., Асадулин Э.Э. и др. (2020). Экологическое состояние и минералого-геохимические характеристики донных осадков Восточно-Сибирского моря // Океанология. Т. 60. № 4. С. 595–610. https://doi.org/10.31857/S0030157420040152Leont’ev I.O. (2014). Morfodinamicheskie protsessy v beregovoi zone morya (Morphodynamic processes in the coastal zone of the sea). LAP LAMBERT Academic Publishing. Saarbrücken, Deutschland / Germany. 251 p. (in Russ.). ISBN: 978-3-659-62831-3Никифоров С.Л. (1985). Подводные аккумулятивные формы на шельфе Восточно-Сибирского моря // Геология и геоморфология шельфов и материковых склонов. М: Наука. С. 96–101.Leont’ev I.O., Ryabchuk D.V., Sergeev A.Yu., Sukhacheva L.L. (2011). On the genesis of some bottom and coastal features in the Eastern Gulf of Finland. Oceanology. Vol. 51. No. 4. P. 688–698. https://doi.org/10.1134/S0001437011040102Никифоров С.Л. (1989). Основные черты развития шельфа Чукотского и Восточно-Сибирского морей в позднеплейстоцен-голоценовое время // Геоморфология. № 3. С. 85–89.Miroshnikov A.Yu., Flint M.V., Asadulin E.E. et al. (2020). Ecological state and mineralogical-geochemical characteristics of bottom sediments of the East Siberian Sea. Okeanology. Vol. 60. Iss. 4. P. 518–531. https://doi.org/10.1134/S0001437020040141Николаева Н.А., Деркачев А.Н., Дударев О.В. (2013). Особенности минерального состава осадков шельфа восточной части моря Лаптевых и Восточно-Сибирского // Океанология. Т. 53. № 4. С. 529–538. https://doi.org/10.7868/S0030157413040084Nikiforov S.L. (1985). Underwater accumulative forms on the shelf of the East Siberian Sea. Geologiya i geomorfologiya shel’fov i materikovykh sklonov. Moscow: Nauka (Publ.). P. 96–101 (in Russ.)Огородов С.А. (2014). Рельефообразующая роль морских льдов. Автореф. дис. … докт. геогр. наук. М.: МГУ. 44 с.Nikiforov S.L. (1989). The main features of the development of the shelf of the Chukchi and East Siberian Seas in the Late Pleistocene-Holocene time. Geomorfologiya. No. 3. P. 85–89 (in Russ.)Павлидис Ю.А., Леонтьев И.О. (2000). Прогноз развития береговой зоны Восточно-Сибирского моря при повышении уровня и потепления климата // Вестник РФФИ. № 1 (19). С. 31–39.Nikolaeva N.A., Derkachev A.N., Dudarev O.V. (2013). Features of the mineral composition of sediments of the shelf of the eastern part of the Laptev and East Siberian Seas. Okeanology. Vol. 53. Iss. 4. P. 472–480. https://doi.org/10.1134/S0001437013040073Петровская Н.А., Савишкина М.А. (2014). Сопоставление сейсмокомплексов и основных несогласий в осадочном чехле шельфа Восточной Арктики // Нефтегазовая геология. Теория и практика. № 9. С. 1–26.Ogorodov S.A. (2014). Rel’efoobrazuyushhaya rol' morskikh l’dov (The relief-forming role of sea ice). Prof. thesis. Moscow: MSU (Publ.). 44 p. (in Russ.)Рекант П.В., Петров О.В., Прищепенко Д.В. (2020). Формирование складчато-надвиговой структуры южной части шельфа Восточно-Сибирского моря по результатам структурного анализа сейсмических материалов // Региональная геология и металлогения. № 82. С. 35–59.Pavlidis Yu.A., Leontiev I.O. (2000). Forecast of the development of the coastal zone of the East Siberian Sea with an increase in the level and warming of the climate. Vestnik RFFI. No. 1 (19). P. 31–39. (in Russ.)Романовский Н.Н., Гаврилов А.В., Тумской В.Е. и др. (1999). Термокарст и его роль в формировании прибрежной зоны шельфа моря Лаптевых // Криосфера Земли. Т. 3. № 3. С. 79–91.Petrovskaya N.A., Savushkina M.A. (2014). Comparison of seismic complexes and major inconsistencies in the sedimentary cover of the Eastern Arctic shelf. Neftegazovaya geologiya. Teoriya i praktika. No. 9. P. 1–26. (in Russ.)Сакулина Т.С., Верба М.Л., Кашубина Т.В. и др. (2011). Комплексные геолого-геофизические исследования на опорном профиле 5-АР в Восточно-Сибирском море // Разведка и охрана недр. № 10. С. 17–23.Pitulko V.V., Kuzmin Y.V., Glascock M.D. et al. (2019). They came from the ends of the earth’: long-distance exchange of obsidian in the High Arctic during the Early Holocene. Antiquity. No. 93 (367). P. 28–44. https://doi.org/10.15184/aqy.2019.2Семенов Ю.П. (1965). О некоторых особенностях формирования донных отложений Восточно-Сибирского и Чукотского морей // Антропогеновый период в Арктике и Субарктике // Труды НИИГА. Т. 143. М.: Недра. С. 350–352.Reimer P.J., Austin W.E.N., Bard E. et al. (2020). The IntCal20 Northern Hemisphere Radiocarbon Age Calibration Curve (0–55 cal kBP). Radiocarbon. No. 62. P. 725–757. https://doi.org/10.1017/RDC.2020.41Яшин Д.С. (2000). Голоценовый седиментогенез арктических морей России // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. № 3. С. 57–67.Rekant P., Bauch H.A., Schwenk T. et al. (2015). Evolution of subsea permafrost landscapes in Arctic Siberia since the Late Pleistocene: a synoptic insight from acoustic data of the Laptev Sea. Arktos. No. 11. https://doi.org/10.1007/s41063-015-0011-yBauch H.A., Mueller-Lupp T., Taldenkova E. et al. (2001). Chronology of the Holocene transgression at the North Siberian margin // Global and Planetary Change. Vol. 31. Iss. 1–4. P. 125–139. https://doi.org/10.1016/S0921-8181(01)00116-3Rekant P.V., Petrov O.V., Prishchepenko D.V. (2020). Formation of the fold-thrust structure of the southern part of the shelf of the East Siberian Sea based on the results of structural analysis of seismic materials. Regional’naya geologiya i metallogeniya. No. 82. P. 35–59. (in Russ.)Cronin T.M., O’Regan M., Pearce C. et al. (2017.). Deglacial sea level history of the East Siberian Sea and Chukchi Sea margins // Climate of the Past. Vol. 13. Iss. 9. P. 1097–1110. https://doi.org/10.5194/cp-13-1097-2017Romanovsky N.N., Gavrilov A.V., Tumskoy V.E. et al. (1999). Thermokarst and its role in the formation of the coastal zone of the Laptev Sea shelf. Kriosfera Zemli. Iss. 3. No. 3. P. 79–91. (in Russ.)Keigwin L.D., Donnelly J.P., Cook M.S. et al. (2006). Rapid sea-level rise and Holocene climate in the Chukchi Sea // Geology. Vol. 34. No. 10. P. 861–864.Sakulina T.S., Verba M.L., Kashubina T.V. et al. (2011). Complex geological and geophysical studies on the 5-AR reference profile in the East Siberian Sea. Razvedka i okhrana nedr. No. 10. P. 17–23. (in Russ.)Klemann V., Heim B., Bauch H.A. et al. (2015). Sea-level evolution of the Laptev Sea and the East Siberian Sea since the last glacial maximum // Arktos. No. 1. https://doi.org/10.1007/s41063-015-0004-xSemenov Yu.P. (1965). On some features of the formation of bottom sediments of the East Siberian and Chukchi Seas. Antropogenovyi period v Arktike i Subarktike. Trudy NIIGA. Vol. 143. Moscow: Nedra (Publ.). P. 350–352. (in Russ.)Pitulko V.V., Kuzmin Y.V., Glascock M.D. et al. V. (2019). They came from the ends of the earth’: long-distance exchange of obsidian in the High Arctic during the Early Holocene // Antiquity. No. 93 (367). P. 28–44. https://doi.org/10.15184/aqy.2019.2Yashin D.S. (2000). Holocene sedimentogenesis of the Arctic seas of Russia. Geologo-geofizicheskie kharakteristiki litosfery Arkticheskogo regiona. No. 3. P. 57–67. (in Russ.)Reimer P.J., Austin W.E.N., Bard E. et al. (2020). The IntCal20 Northern Hemisphere Radiocarbon Age Calibration Curve (0–55 cal kBP) // Radiocarbon. No. 62. P. 725–757. https://doi.org/10.1017/RDC.2020.41Zhamoida V.A., Sergeev A.Yu., Budanov L.M. et al. (2020). New data on the formation of Pliocene-Quaternary deposits of the Eastern Siberian Sea from the results of geological offshore mapping of R56-60 sheets of state geological map. Rel’ef i chetvertichnye obrazovaniya Arktiki, Subarktiki i Severo-Zapada Rossii. Iss. 7. P. 66–75. (in Russ.). https://doi.org/10.24411/2687-1092-2020-10710Rekant P., Bauch H.A., Schwenk T. et al. (2015). Evolution of subsea permafrost landscapes in Arctic Siberia since the Late Pleistocene: a synoptic insight from acoustic data of the Laptev Sea // Arktos. No. 11. https://doi.org/10.1007/s41063-015-0011-y