В 2009 г были изучены льды изогнутой жильной формы, по вертикали до 10 м, которые нижними концами внедряются в залежь пластового льда и имеют эпигенетические контакты с вмещающими отложениями. Они пересекают глины с решетчатыми и сетчатыми криотекстурами, пески с прослоями льда и с массивной криотекстурой, глины с сетчатыми и супеси с атакситовыми криотекстурами. Верхняя часть льда оплавлена и надстроена повторно-жильным льдом из перекрывающих песчаных отложений. Генезис льдов жильной формы остался не выясненным. Существуют два варианта интерпретации изученного разреза: останец древней поверхности с позднечетвертичными повторно-жильными льдами или нижние фрагменты размытого крупного бугра пучения, в котором ледяное ядро было оконтурено трещинными льдами жильной формы.
В настоящее время накапливаются новые характеристики льдов и вмещающих отложений, поэтому необходимо продолжать разработку критериев для идентификации типов подземного льда. Геокриологический мониторинг криогенных объектов, доступных непосредственному наблюдению, на ключевых разрезах Ямала и других полярных регионов может внести ясность в актуальные вопросы происхождения подземных льдов, и уточнить детали криогенной и геологической истории в позднем кайнозое.
Проблемы устойчивости транспортных систем в Арктике
, ,
и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве»
Освоение минеральных ресурсов севера Западной Сибири предполагает создание транспортной инфраструктуры для бесперебойного снабжения добывающих предприятий строительными материалами и оборудованием, а также для вывоза добытого сырья. В настоящее время на разных стадиях реализации находится ряд крупномасштабных проектов, связанных с железнодорожным строительством в районах распространения многолетнемерзлых пород (ММП). В начале 2010 г. введена в эксплуатацию железнодорожная линия Обская-Бованенково к газовым промыслам Ямала протяженностью 525 км, в рамках проекта «Урал промышленный – Урал Полярный разворачивается строительство железных дорог Салехард-Надым и Полуночное-Салехард. Все перечисленные объекты строятся и эксплуатируются в исключительно сложных инженерно-геокриологических условиях, особенно это относится к железной дороге Обская-Бованенково.
Режимными наблюдениями за динамикой геокриологических условий района строительства железной дороги на Ямале установлено повсеместное широкое развитие в летний период опасных инженерно-геологических процессов (термокарст, термоэрозия, сплывы грунта, эрозия на склонах насыпи и на основной площадке), приводящих к дестабилизации земляного полотна и ухудшающих экологическое состояние территории. Основными причинами проявления опасных процессов являются: широкое распространение льдистых поверхностных отложений; использование в качестве отсыпки насыпи земляного полотна пылеватых песков; конструктивные решения, недостаточно обеспечивающие защиту территории и тела насыпи от проявления опасных процессов; реализуемая на практике технология возведения земляного полотна.
В зимний период в связи с повышенными пучинистыми свойствами пылеватых песков насыпи активно проявляются процессы морозного пучения с последующими тепловыми осадками при оттаивании. Заболачивание территории и образование водоемов у подножий откосов насыпи и у входных и выходных оголовков водопропускных труб связано с оттаиванием льдистых поверхностных отложений, удалением мохово-торфяного покрова и нарушением естественного стока поверхностных и грунтовых вод. Размывы и сплывы грунта с откосов насыпи обусловлены применением малоэффективных способов защиты склонов от переувлажнения и размыва пылеватых песков. Просадки грунтов на основной площадке связаны с глубоким оттаиванием грунта, недостаточно уплотненного при сооружении насыпи земляного полотна и распученного при промерзании. Заиливание георешетки у входного и выходного оголовков водопропускных труб происходит при увеличении крутизны откосов и размыве пылеватых грунтов на откосах насыпи.
Для минимизации оттаивания грунта и поднятия верхней границы ММП в тело насыпи в процессе ее сооружения была предусмотрена укладка теплоизоляционных слоев, однако не везде была соблюдена проектная глубина закладки пенополистироловых плит, что обусловило возможность оттаивания льдистых отложений на подходах к насыпи, у подножья и в основании откосов насыпи. В этом случае оттаивание мерзлых пылеватых песков сопровождается уплотнением и потерей их несущей способности.
Для предотвращения негативных последствий проявления опасных криогенных процессов необходимо создание постоянно действующей системы мониторинга изменений состояния насыпи и прилегающего пространства, целью которой является выбор оптимальной стратегии управления геотехническими системами на основе анализа, прогнозных расчетов и моделирования.
Ландшафтные индикаторы засоленных многолетнемерзлых пород
севера Западной Сибири
Институт криосферы Земли СО РАН
Засоленные многолетнемерзлые породы (ММП) морского генезиса широко распространены на севере Западной Сибири. Морские глины верхнеплейстоценовых равнин и террас были законсервированы мерзлотой и до настоящего времени сохранили свою седиментационную засоленность (от 0,5% до 2% и более – Дубиков, 2002). Из-за низкой устойчивости (существенной уступающей их незасоленным аналогам) при выходе на поверхность они становятся очагами резкой активизации оползней, зеркалом скольжения которых служит кровля засоленных многолетнемерзлых пород (ММП). До настоящего времени мало данных о пространственном распространении засоленных морских отложений и связанных с ними криогенных оползней скольжения на локальном и региональном уровнях картирования. Отсутствуют принципы экстраполяции точечных данных, полученных при опробовании скважин и обнажений. Существуют обзорные мелкомасштабные карты-схемы для всей Российской Арктики или для полуострова Ямал (Дубиков, Иванова, 1990; Брушков, 1998; Тентюков, 1998; Аксенов, 2008).
Основная цель наших исследований – это оценка распространения засоленных ММП Севера Западной Сибири с помощью метода ландшафтной индикации. Ландшафтно-индикационный метод основан на изучении пространственно-временных смен растительного покрова на оползневых склонах, сложенных засоленными верхнечетвертичными морскими отложениями. При сходе оползня морские глины выходят на поверхность, начинается процесс их рассоления, повышается минерализация вод СТС, питающих корни растений. Выявлены ландшафтно-геохимические особенности геосистем оползневых склонов и индикаторы разных стадий рассоления пород сезонно-талого слоя и многолетнемерзлых отложений.
Относительное богатство минерального питания обусловливает своеобразие сукцессионных смен растительности на зарастающих оползнях – от пионерных луговых группировок до высокорослых мохово-травяных ивняков (высотой до 1,5-2 м). Об аномально широком распространении высокорослых ивняковых тундр в подзоне типичных тундр известно уже давно (Андреев, 1970; Поспелова и др., 2000; Ребристая и др., 1995), однако никто ранее не связывал эту аномалию с засоленностью поверхностных отложений. В ходе наших работ впервые установлена взаимосвязь высокоствольных ивняков и засоленных морских отложений, что позволяет картировать ареалы приповерхностного залегания засоленных пород по материалам дистанционного зондирования, существенно сокращая объемы бурения и инженерно-геологических изысканий при проектировании крупных строительных объектов в криолитозоне Западной Сибири.
По крупномасштабной ландшафтной карте Бованенковского месторождения (Западный Ямал) с помощью ГИС-технологий рассчитана доля оползневых склонов (молодых и древних) и ареалы засоленных с поверхности ММП в структуре каждого ландшафта и местности. Установлено, что максимальное распространение оползневых склонов и засоленных с поверхности ММП характерно для крупнохолмистых термоденудационных местностей верхнеплейстоценовых морских равнин. Составлена карта-схема распространения ареалов криогенных оползней и засоленных с поверхности ММП для территории Бованенковского месторождения. В дальнейшем планируется уточнить карту по современным материалам дистанционного зондирования и с помощью ландшафтной индикации экстраполировать полученные данные на всю тундровую зону Западной Сибири.
Работы выполняются в рамках научных Программ Сибирского отделения РАН и АНО «Губернская академия» (г. Тюмень) и при поддержке РФФИ (грант ).
Вероятность проявления криогенного оползания в типичной тундре
Центрального Ямала
,
Институт криосферы Земли СО РАН
Проведен анализ вероятности проявления криогенного оползания в различных природно-территориальных комплексах типичной тундры Центрального Ямала на примере ключевого участка «Васькины Дачи», расположенного в междуречье рек Сеяха и Мордыяха. Для этого в представленных на исследуемой территории геоморфологических уровнях выделены элементы рельефа, в пределах которых вероятно развитие криогенного оползания. Так на горизонтальных поверхностях в днищах долин и озерных котловин формирование криогенных оползней невозможно, а на вершинах оно маловероятно. Основным объектом оценки криогенного оползания являются склоны различной формы и крутизны. Анализ современного оползневого процесса показывает, что оползни приурочены к вогнутым склонам. Мы также исходим из обоснованного предположения, что на вогнутых склонах, пораженных современным оползневым процессом, сход новых оползней менее вероятен, чем на прочих вогнутых склонах.
В пределах элементов рельефа выделены природно-территориальные комплексы (ПТК, всего 19 на ключевом участке площадью 40 км2). Оценена пораженность выделенных ПТК современным оползанием на основе определения площади, занимаемой криогенными оползнями, сошедшими в 1989 г., а также их количества в пределах каждого ПТК. Составлена карта дифференциации ПТК по степени пораженности современным криогенным оползанием (в процентах к площади поверхности), ПТК были объединены в 5 групп по степени пораженности современным криогенным оползанием: не пораженные (0%), со слабой (до 1%), средней (1–5%), высокой (5–10%) и очень высокой (более 10%) пораженностью. В целом наблюдается увеличение пораженности затронутых современными оползнями ПТК от более низких геоморфологических уровней к более высоким. Наибольшая пораженность современным криогенным оползанием у вогнутых древних оползневых склонов, и пологих склонов с кочковатыми кустарниково-осоково-моховыми сообществами на склонах V морской равнины. В этих ПТК площадь, затронутая оползнями, сошедшими в 1989 г., наибольшая (16 и 20% соответственно).
Так как пораженность современным оползанием тех или иных ПТК не превышает 20%, криогенное оползание в ближайшем будущем может активизироваться на незатронутых криогенными оползнями 1989 г. поверхностях, но с разной степенью вероятности.
На основе анализа пораженности ПТК современным оползанием, а также распределения криогенных оползней скольжения 1989 г. на разных геоморфологических уровнях и в пределах различных ПТК составлена карта дифференциации ПТК по степени возможного проявления криогенного оползания. ПТК были объединены в 4 группы с минимальной, средней, высокой и максимальной вероятностью схода оползней. На всех геоморфологических уровнях, за исключением II надпойменной террасы и поймы р. Мордыяха, сохраняется очень высокая опасность активизации криогенного оползания на вогнутых закустаренных склонах. Опасность схода крупных оползней повышается при продвижении от низких геоморфологических уровней к высоким на пологих, полностью либо частично закустаренных склонах. Вероятность схода мелких оползней на условно горизонтальных поверхностях повышается при увеличении их расчлененности овражно-балочной сетью и долинами водотоков независимо от геоморфологического уровня.
Поверхности, пораженные современным оползанием, в ближайшем будущем не опасны с точки зрения повторения оползневого процесса, так как в основании «нового» сезонноталого слоя еще не возникли условия для формирования горизонта сильнольдистых пород - основной предпосылки для возникновения криогенных оползней скольжения.
Полученные результаты будут использованы при дальнейшем картировании вероятности проявления криогенного оползания на более обширной территории в районе Бованенковского месторождения. Также планируется анализ вероятности проявления криогенного оползания при влиянии техногенеза, так как изучаемая территория активно вовлекается в хозяйственную деятельность, связанную с освоением газовых месторождений.
Опыт изучения инженерно-геокриологических условий в пределах геокриологического стационара Марре-Сале на Полуосторове Ямал с помощью сейсморазведки
1, 1, 1, 2
1Институт криосферы Земли СО РАН (ИКЗ СО РАН)
2Всероссийский научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии (ВСЕГИНГЕО)
Геокриологический стационар Марре-Сале расположен на западном побережье полуострова Ямал. В 2008 году на территории этого стационара начали проводиться сейсмические исследования с целью изучения особенностей геокриологических условий исследуемой участка.
Сейсмические исследования проводились по трем направлениям.
Задачей работ первого направления являлось изучение особенностей геокриологического строения толщи многолетнемерзлых пород. Эта задача решалась с помощью скважинных сейсмических наблюдений по методике продольного вертикального сейсмического профилирования (ВСП) в скважине глубиной 110 метров. При проведении скважинных сейсмических наблюдений осуществлялась регистрация продольных и поперечных волн. На основании полученных данных было установлено, что в интервале глубин 10-18м и 93-107 м в разрезе присутствуют криопеги. Их идентификация осуществлялась по характеру распределения скоростей упругих волн и значений коэффициента Пуассона.
Исследования второго направления были связаны с определением положения кровли ММП на мелководных акваториях – в прибрежной шельфа Карского моря, в устье реки Марре-Яха и в пределах озер. В отличие от аналогичных исследований, выполнявшихся ранее на геокриологическом стационаре Болванский с помощью отраженных поперечных SH-волн, наиболее надежные и достоверные результаты на этом участке были получены с применением преломленных поперечных SH-волн. Было установлено, что в пределах морского пляжа, кровля ММП располагается на глубине около 2м. В пределах исследуемых акваторий, глубина которых была не больше 2м, максимальная глубина до кровли ММП в пределах исследуемого участка не превышала 6-7 метров. При этом полученные данные позволяют сделать достаточно обоснованный вывод о том, что в пределах морской акватории верхний горизонт ММП представлен засоленным породами.
Третье направление исследований связано с изучением напряженно-деформированного состояния берегового уступа Карского моря и прогнозирования его устойчивости с помощью методики многоволновой разноазимутальной сейсморазведки (МРС). Эти исследования явились продолжением начатых ранее исследований на мысе Болванский. Принципиальное отличие выполненных исследований заключается в том, что измерения проводились непосредственно на кровле ММП. В результате этого поученные результаты являются более надежными для оценки напряженно-деформированного состояния берегового склона. Установлено, в частности, что на участке проведения этих работ на удалении 15-25 м от кромки берегового уступа существует зона растяжения, где в будущем возможно формирование трещина отрыва.
Полученные результаты показывают, что сейсмические методы с успехом могут быть использованы для решения широкого круга геокриологических задач в рамках Полярного десятилетия.
.
Разнообразие, география и изменения почв в полярных широтах: результаты МПГ и перспективы МПД
С1, 1, 2, В2, П1, 3, 1, 3, 2, 3, Федоров-2
1Институт географии РАН
2Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН
3Институт биологии Коми НЦ РАН
В гг. в рамках работы по Международному Полярному году были подведены итоги интернационального проекта RASCHER, который имел своей целью изучить как климатические и другие глобальные изменения могут повлиять на почвенные системы полярных областей (Арктика и Субарктика) и их устойчивость, а также были выполнены пионерные исследования почв и их температурных режимов в районах Российских антарктических станций в рамках международного проекта МПГ ANTPAS. Сравнение полученных данных по почвам полярных областей обоих полушарий позволило выявить общие черты и различия современных процессов, происходящих в почвах высоких широт Северного и Южного полушарий.
Для исследования изменений почв в различных регионах Арктики и Субарктики заложены ключевые участки с точной привязкой. Почвы этих участков детально проанализированы. В результате под эгидой МПГ в свет вышла монография «Почвенный покров Севера». В рамках МПД планируется повторная съемка и исследование основных свойств почв, что позволит точно определить тренды и скорости изменений почв Арктики и Субарктики.
Исследования на длительно наблюдаемых участках позволили установить, что на протяжении последнего десятилетия имеет место увеличение глубины протаивания и усиливаются просадки почвенных толщ, в том числе в результате термокарста. В южной части криолитозоны Витимского плоскогорья наиболее ярко проявляется пространственно-временная изменчивость процессов протаивания и промерзания в мерзлотных ландшафтах Забайкалья. За последние 100 лет, по инструментальным данным, глубина сезонного протаивания мерзлотных почв увеличилась от 50 до 100 см, в зависимости от показателей рельефа (высота, экспозиция, крутизна), растительности (подстилающей поверхности) и типа использования. В этом же районе на тяжелых глинах обнаружен почвенный комплекс, где наблюдается начальная стадия развития слитогенеза и формирования вертиковых свойств, что более характерно для почв тропического и умеренного климата, но никак не для мерзлотных областей. Возможно, это связано с общим явлением деградации мерзлоты в Забайкалье.
Выявлено, что не существует одинаковой последовательности почвенных зон в полярных областях Северного и Южного полушарий. Субполярные и полярные почвенные покровы Арктики и Антарктики неодинаковы – их разница заключается, прежде всего, в большей несомкнутости в Антарктиде. Обоснованы следующие названия почвенных зон - «Низко - и Среднеарктические тундры и Высокоарктические тундропустоши» в Арктике, а также «Субантарктические тундры, Низкоантарктические тундропустоши, Среднеантарктические снежниковые пустоши и Высокоантарктичекие холодные пустыни» в Антарктике.
В качестве просветительской деятельности в рамках МПГ при активном участии авторов доклада был выпущен атлас «Soil Atlas of the Northern Circumpolar Region», где подробно показано разнообразие и особенности холодных почв, освещены современные их изменения и представлены многочисленные карты, характеризующие географию почв Севера.
Основная цель почвенных исследований в МПД – на основании полевых данных выявить многообразие откликов почв на происходящие глобальные изменения.
Колебания уровня моря Лаптевых в историческом, геологическом прошлом и в настоящее время
,
ГУ «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт»
Колебания уровня моря в настоящем и прошлом имеют большое значение для понимания процессов, происходящих в недрах Земли, в климатической системе нашей планеты, а знание этих процессов необходимо для планирования хозяйственной деятельности. На примере моря Лаптевых показано, что колебания его уровня были значительными как в историческом, так и в геологическом масштабах времени.
Для воссоздания истории изменения уровня моря Лаптевых в районе дельты р. Лена за последние 240 лет использованы карты, составленные в 1770, 1823, 1826, 1855, 1882, 1890, 1919 и 1930 годах. Для более ранних этапов голоцена, использовались геолого-геоморфологические данные о высотах и возрасте морских и аллювиально-морских террас.
Инструментальные наблюдения имеют точность в первые миллиметры. Использование картографических материалов позволяет говорить лишь о направленности процесса изменения уровня моря, что обусловлено недостаточной точностью построения карт XVIII-XXвеков. Тем не менее, для дельты р. Лена стало возможно выявить поднятие уровня моря Лаптевых на 3-5м в середине 19 века. На карте 1855г полуостров Быковский показан островом, что является следствием подъёма уровня моря, как минимум на 5м. Геолого-геоморфологические методы позволяют многократно увеличить временной интервал выявленных колебаний уровня. Для региона дельты р. Лена вывялено повышение уровня моря Лаптевых на 7-8 м на этапах 2-4, 5-6 и 8-9 тысяч. л.н. (рис. 2).
Полученные данные о колебаниях уровня моря в прошлом, сопоставлены с современными колебаниями уровня, которые будут представлены на построенной карте изменений уровня морей Российской Арктики за последние 60 лет.
Особенности гляциального литогенеза среднего и позднего плейстоцена в северных регионах Восточной Европы и их значение в первичном расселении человека.
,
Институт географии РАН
В сложной плейстоценовой истории эволюции рельефа северных регионов Восточной Европы определяющую роль играли оледенения скандинавских и новоземельско-уральских центров. Динамические особенности ледниковых покровов раннего, среднего и позднего плейстоцена отличались разнообразием проявления процессов экзарации, эрозии и аккумуляции. Наиболее значительные трансформации рельефа не только северных но и более южных территорий Русской равнины связаны с распространением ледниковых потоков нескольких стадий последнего оледенения среднего плейстоцена (днепровского). К этой эпохе относится этап наиболее значительных трансформаций речных долин бассейнов Днепра, Десны, Оки, Камы, Печоры, Северной Двины и др. формирование переуглубленных широких долин, и их заполнение песчано-алевритовыми отложениями. Значительные мощности и литологические свойства этих водноледниковых отложений обеспечивали условия существования в долинах рек ограниченных территорий с относительной стабильностью палеоповерхностей даже в зонах многолетней мерзлоты. Их достаточно широкое распространение на равнинах Северо-Востока и Центра Восточной Европы определяло возможность относительного сходства ландшафтов в бассейнах Десны, Оки и Камы и в позднем плейстоцене. Для последней ледниковой эпохи позднего плейстоцена характерна сложная цикличность ландшафтно-климатических изменений разных рангов – от достаточно теплых интерстадиалов до холодных стадиалов и оледенений. Однако именно с этой сложной эпохой связано первичное расселение палеолитических сообществ человека на территории Восточной Европы. Наиболее ранний этап проникновения мустьерцев в центральные районы и на северо-восток Русской равнины фиксируется археологическими памятниками и местонахождениями в бассейнах Десны, Волги и Камы. Их возраст может соответствовать началу валдайской ледниковой эпохи. Активное освоение равнинных пространств началось только в конце средневалдайского мегаинтерстадиала позднепалеолитическими сообществами. Наиболее характерной особенностью размещения стоянок и выбора путей дальних миграций в этот период, как и в мустьерский этап, является их приуроченность к террасовым участкам широких речных долин, сложенным водноледниковыми песчано-алевритовыми формациями среднего плейстоцена. В пределах данных участков III надпойменных речных террас относительная стабильность палеоповерхностей существовала на протяжении большей части позднего плейстоцена в результате низкой активности седиментационных процессов. На общем фоне глобальных ландшафтно-климатических изменений валдайской ледниковой эпохи в долинах Десны, Оки, Камы и их притоков существовали территории достаточно благоприятные для обитания и миграций первобытных сообществ даже в экстремально суровых условиях максимума последнего оледенения (22-17 тыс. лет н.). Благоприятность среды обитания человека в значительной степени определялась не смягчениями климата в периоды интерстадиалов, а продолжительностью стабильности территорий. Эти условия обеспечивали возможности регулярных миграций крупных млекопитающих, являвшихся основой охотничьего промысла первобытных сообществ. В Северо-Западном регионе Русской равнины возможности миграций и обитания позднепалеолитических сообществ ограничивались не скандинавским ледниковым покровом, а характером процессов приледниковой и перигляциальной седиментации. Главными преградами были приледниковые озера и заболоченные территории. Только в голоцене эти территории стали доступны для мезолитических и неолитических сообществ. Работа выполнялась при финансовой поддержке проекта РФФИ №
Ранне - и средневалдайские покровные оледенения в Кольском регионе
,
Геологический институт Кольского НЦ РАН
Морена ранневалдайского оледенения обнаружена в карьерах западной части рассматриваемой территории и в кернах скважин, пробуренных в северных предгорьях Ловозерского горного сооружения. В окрестностях г. Ковдора её перекрывают межстадиальные отложения, в предгорьях Ловозерских тундр - морена горного оледенения. Весьма вероятно, что это покровное оледенение, как и в северной Финляндии, отвечает стадиалу редесталл (морская изотопная стадия (МИС) 5b), поскольку, залегающие на морене межстадиальные континентальные отложения в Кольском регионе и в Финляндии, хорошо сопоставляются по палинологическим данным. В период этого межстадиального потепления сформировались и морские отложения (стрельнинские слои), обнаруженные на побережье восточной части Кольского полуострова. Судя по геофизическим и геологическим данным, ледниковый покров в раннем валдае занимал западную часть региона, не распространяясь восточнее котловины с оз. Ловозеро. По результатам геотермических исследований в глубоких скважинах на расслоенных массивах Федоровой и Панской тундр и севернее Панской интрузии, сделан вывод, что территория расположения скважин не покрывалась ледниками в периоды раннего и среднего валдая. С этим заключением увязываются результаты изучения стрельнинских морских слоёв в восточной части региона. В основании их разреза залегают песчано-галечные осадки, аналогичные современным отложениям пляжа, что свидетельствует о развитии стрельнинской трансгрессии на территории, свободной от ледникового покрова.
Отложения средневалдайского оледенения (МИС 4) обнаружены в северной Финляндии в районе массива Сокли. На них залегают отложения средневалдайского межстадиала (МИС 3), сформировавшиеся в период господства на окружающих пространствах тундровой растительности. С этими осадками по палеонтологическим характеристикам хорошо сопоставляются торф и слоистые осадки, обнаруженные в окрестностях г. Ковдора между вторым и третьим сверху горизонтами морены. Восточнее средневалдайские межстадиальные отложения в пределах Кольского региона не встречаются. По представлениям международной группы исследователей рассматриваемое оледенение покрывало весь Кольский полуостров и было вызвано активизацией Карско-Баренцевоморского ледникового покрова, распространяясь, соответственно, в южном направлении. Ранее высказал предположение, что один из ледниковых покровов, предшествовавших последнему, продвигался с севера. В 2009 г авторы обследовали отложения поздневалдайского оледенения вдоль дороги Мурманск – Печенга, проложенной в области распространения кристаллических пород архея и протерозоя, южнее полуостровов Рыбачьего и Среднего, сложенных осадочными породами. Среди 2400 обломков размером 5 – 10 см из 24 пунктов распространения морены и флювиогляциальных осадков, не обнаружено ни одного обломка осадочных пород. Хотя при малой мощности морены в районе исследований, чрезвычайно велика вероятность переотложения обломочного материала каждым последующим оледенением, соответственно, и вероятность обнаружения обломков осадочных пород упомянутых полуостровов в отложениях самого молодого покровного оледенения, конечно, в случае перемещения какого-либо из более древних ледников в южном направлении. По имеющимся в нашем распоряжении материалам, средневалдайское оледенение распространялось с запада и занимало лишь самую западную часть Кольского региона.
Работа частично поддержана программой ОНЗ РАН 11 «Физические и химические процессы в атмосфере и криосфере, определяющие изменения климата и окружающей среды».
Сопряженные био - и абиотические события в поздней юре и начале мелового периода в акватории «моря Лаптевых»: хронология, факторы среды и их тренды
,
Геологический институт РАН
Анализ материалов, полученных в экспедициях сотрудниками ГИН на о. Столбовой (2007), западный берег Анабарского залива (2008) и устье. р. Лены (2009) позволяет утверждать, что в течение поздней юры и начале раннего мела на территории севера Восточной Сибири существовала акватория, существенно превышающая по площади современное море Лаптевых за счет затопления Лено-Анабарской впадины и Новосибирских островов. На дне этого морского водоема накапливались терригенные осадки. На западе (п-ов Нордвик) они представлены в основном тонкозернистыми разностями. Мощность осадочного чехла увеличивается от восточного крыла Хатангской впадины в восточном и северо-восточном направлении от более чем 220 м на п-ве Нордвик (для временного отрезка оксфорд – нижний готерив) до 400 м в устье р. Лены (мыс Чекуровский в интервале средневолжский подъярус – нижний валанжин) и почти 1000м на о. Столбовой (примерно того же стратиграфического интервала, что и на м. Чекуровский). Во всех этих разрезах наблюдается ритмичное чередование двух типов пород: грубо - и мелкозернистых. В породах обнаружены остатки макро - и микроокаменелостей. Среди макроокаменелостей преобладают двустворчатые моллюски и аммониты, тогда как белемниты, многочисленные на западе рассматриваемого региона восточнее становятся исключительно редкими. Микрофоссилии представлены как одноклеточными животными (бентосными фораминиферами и планктонными радиоляриями), так и растениями – планктонными одноклеточными водорослями (диноцистами, празинофитами и акритархами). Наибольшее таксономическое разнообразие установлено в западных разрезах, наименьшее – в восточных (Новосибирские острова). Падение разнообразия объясняется нами климатическими причинами – понижением температуры воды в направлении к географическому палеополюсу, находившемуся в районе Берингова пролива, и углублением биотопа в том же направлении. Присутствие типично морских стеногалинных организмов (в первую очередь головоногих моллюсков и радиолярий свидетельствует о нормальной солености воды. Установленные по всем группам организмов таксономические флуктуации связываются с колебаниями двух факторов среды: изменениями среднегодовой температуры воды на значительных интервалах времени, примерно, сотни и миллионы лет для нектона и планктона и вариациями содержания кислорода в придонных водах для бентосных групп. Эти связи подтверждаются результатами изучения стабильных изотопов кислорода и углерода. Кривая δ18O удовлетворительно прямо коррелируется с кривыми родового разнообразия моллюсков (двустворок и белемнитов), а кривая δ13С – со структурой бентосных сообществ двустворчатых моллюсков: детритофаги преобладают в слоях с высокими значениями этого изотопа в породах. Для пограничных между юрской и меловой системами (средне – и верхневолжским подъярусами и нижней частью бореального берриаса) рассматриваемого разреза характерно высокое содержание С орг. Следует заметить, что указанный стратиграфический интервал в полном объеме соответствует баженовской нефтематеринской свите Западной Сибири и ее временным аналогам на шельфах Карского и Баренцева морей. Данные по δ18O показывают медленный непрерывный рост среднегодовой температуры воды (на фоне постоянных колебаний) в течение всей поздней юры. Эта тенденция ранее установлена для суббореальных разрезов Европейской части России и Шотландии. Все приведенные факты дают весомое основание для предположения о присутствии верхнеюрских и начально-нижнемеловых (бореальноберриасских и нижневаланжинских) отложений на всей площади, покрытой водами моря Лаптевых. Поскольку именно этот стратиграфический интервал нефтегазоносен в Енисей-Ленском прогибе, его можно считать перспективным на поиски углеводородов в акватории моря Лаптевых. Исследования проводились при финансовой поддержке программ Президиума РАН 16, 24 и Геофизической компании Ти Джи Эс Нопек.
Гляциоизостатическое поднятие суши и возраст каменных лабиринтов (побережье Белого моря, Кольский регион).
,
Геологический институт Кольского научного центра РАН
На Кандалакшском и Терском берегах Белого моря известно пять загадочных археологических объектов – каменных лабиринтов. Традиционно их возраст соотносят с эпохой неолита. Наиболее доступными являются Кандалакшский лабиринт, расположенный на мысе Питкульский Наволок на абсолютной высоте 3.4 м, и Умбинские (большой и малый, находящиеся рядом) – на мысе Аннинский Крест на высоте 6.6 м. Есть еще два Понойских лабиринта - большой и малый, построенных на расстоянии несколько километров друг от друга. В позднем голоцене, с которым геохронологически связывают каменные лабиринты, на Кольском полуострове из-за все еще продолжающегося гляциоизостатического воздымания суши имела место морская регрессия, поэтому каменные лабиринты, однажды построенные на берегу, уже никогда не заливались морем. Исследования, проведенные в двух районах побережья — Кандалакшском и Умбинском, показали, что, связав положение древней береговой линии моря с положением каменных лабиринтов, устанавливается максимально возможный возраст этих археологических объектов, т. е. геологическими методами устанавливается тот временной интервал, когда уровень моря находился на той высоте, на которой сейчас расположены лабиринты.
Для этого на ограниченных по площади и протяженности участках берега в непосредственной близости от лабиринтов исследовались донные отложения в озерных котловинах, расположенных на разных гипсометрических уровнях - от современной береговой линии до верхней морской границы. При регрессии моря условия седиментации последовательно изменялись и формировались соответствующие осадки, которые зафиксированы в разрезах современных озерных котловин побережья. В морских условиях седиментации в прибрежье накапливались в основном морские алевриты, пески. При смене морских условий на пресноводные - это были в основном морские минеральные и пресноводные органогенные осадки; а в условиях уже пресноводной седиментации - это гиттия. Положение древнего берега в разрезах отложений соответствует положению переходной зоны от морских осадков к пресноводным. Для её определения детально анализировался керн донных осадков и с помощью диатомового анализа выявлялись и затем радиоуглеродным методом датировались отложения переходной зоны от морских осадков к континентальным, а также устанавливалась абсолютная высота порога стока из озера. При наличии этой переходной зоны высотная отметка порога стока из озера и соответствует положению береговой линии в начальный этап изоляции озера от моря. На основе сведений о характере переходных зон, возрасте осадков этих зон и высотных позициях порогов стока из разных озерных котловин строились графики изменения положения береговой линии моря во времени, которые свидетельствуют об относительном перемещении береговой линии моря.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |
