Проблема ледникового и ледниково-морского осадконакопления на примере разрезов четвертичных отложений архипелага Шпицберген
|
Введение 3
Глава 1. Природные условия 7
Глава 2. Обзор литературы и история изученности 23
2.1. История открытия и начальный этап изучения 23
2.2. Изучения четвертичных отложений зарубежными специалистами 23
2.3. Советский и российский этап исследований 29
Глава 3. Материалы и методы 31
Глава 4. Ледниковые и ледниково-морские отложения архипелага Шпицберген 32
4.1. Ледниково-морские отложения 32
4.2. Основные отличия ледниково-морских и ледниковых отложений 35
4.3. Морские террасы 36
Глава 5. Анализ и результаты 40
5.1. Четвертичные отложения бухты Дундер 40
5.2. Обзор опорных разрезов архипелага Шпицберген 44
5.2.1. Опорный разрез района долины Харбидален 44
5.2.2. Опорный разрез района равнины Профильстранда 49
5.2.3. Опорный разрез района Якобсенбухты 54
5.3. Шлихоминералогический анализ разрезов четвертичных отложений района бухты Петуния 57
5.4. Корреляция опорных разрезов архипелага Шпицберген 59
Заключение 60
Литература 62
Приложения 66
Глава 1. Природные условия 7
Глава 2. Обзор литературы и история изученности 23
2.1. История открытия и начальный этап изучения 23
2.2. Изучения четвертичных отложений зарубежными специалистами 23
2.3. Советский и российский этап исследований 29
Глава 3. Материалы и методы 31
Глава 4. Ледниковые и ледниково-морские отложения архипелага Шпицберген 32
4.1. Ледниково-морские отложения 32
4.2. Основные отличия ледниково-морских и ледниковых отложений 35
4.3. Морские террасы 36
Глава 5. Анализ и результаты 40
5.1. Четвертичные отложения бухты Дундер 40
5.2. Обзор опорных разрезов архипелага Шпицберген 44
5.2.1. Опорный разрез района долины Харбидален 44
5.2.2. Опорный разрез района равнины Профильстранда 49
5.2.3. Опорный разрез района Якобсенбухты 54
5.3. Шлихоминералогический анализ разрезов четвертичных отложений района бухты Петуния 57
5.4. Корреляция опорных разрезов архипелага Шпицберген 59
Заключение 60
Литература 62
Приложения 66
В результате так называемого глобального потепления, интерес к полярным областям Земли все больше и больше увеличивается со стороны ученых, занимающихся различными областями естественных наук. В последние годы проведено огромное количество исследований в Арктике и Антарктике, направленных на изучение современного состояния природы этих регионов, а также на реконструкцию истории ее развития в прошлом, с целью понять возможные сценарии развития в будущем.
Реконструкция ландшафтно-климатических вариации в течение четвертичной истории архипелага Шпицберген вызывает особый интерес, поскольку этот столь близкий к настоящему времени геологический период даёт предпосылки для оценки современных и будущих изменений условий природной среды этого полярного региона.
В ходе производственной практики, проходившей в районе бухта Петуния, а также в процессе обучения в университете г. Тромсё, который является одним из основных центров изучения природы архипелага Шпицберген, были собраны данные для настоящей работы. Неослабевающее внимание к проблеме ледникового и ледниково-морского осадконакопления на архипелаге Шпицберген, позволяет выявить новые черты его развития, даже несмотря на высокую геологическую изученность. Одной из актуальных задач настоящей работы является выявление критериев, идентификации отдельных генетических типов четвертичных отложений, установление их возраста, которое позволит реконструировать положение береговых линий в прошлом. Однако многие вопросы динамики накопления этих образований, фациального расчленения и отличия их мореноподобных фаций от морен еще слабо разработаны. В литературе дискутируются основные критерии, позволяющие различать ледниковые и ледниково-морские отложения, нередко имеющие большое сходство. Поэтому данные по динамике накопления и строению молодых ледниково-морских отложений Шпицбергена могут представить интерес как сравнительный материал.
Лёгкая доступность (ежедневные авиарейсы) Шпицбергена позволяют архипелагу быть уникальным местом для изучения геологии и геоморфологии этого региона. Кроме того, особый статус Шпицбергена, разрешающий вести научные исследования и хозяйственную деятельность всем странам, подписавшим Парижский договор 1920 г., делает доступным архипелаг и для ученых из России, которая подписала данный договор.
В данной работе освещаются особенности ледникового, ледниково-морского и ледово-морского четвертичного осадконакопления, широко представленных в разрезах. За последние десятилетия вопросам его генезиса посвящена обильная литература отечественных авторов и зарубежных.
Объектом исследования являются голоценовые и плейстоценовые отложения опорных разрезов архипелага Шпицберген. Особый акцент сделан на результатах геолого-геоморфологических исследований четвертичных образований проведённых в ходе работ Шпицбергенской партии ФГНУИН «ПМГРЭ».
В настоящее время стратиграфическое расчленение четвертичных отложений производится с помощью палеогеографического (палеоклиматического) критерия. Он позволяет выделять, с использованием комплекса методов, весьма дробные стратиграфические подразделения, соответствующие кратковременным (десятки тысяч лет) этапам (фазам) развития природной обстановки с более или менее стабильным положением физико-географических (ландшафтных) зон. Каждый палеогеографический цикл включает две климатические фазы - более теплую и более холодную (для умеренных широт) или, по общепринятой терминологии, межледниковую и ледниковую. Климатическим фазам в отложениях соответствуют горизонты. В соответствии с этим, в разрезах четвертичных отложений архипелага Шпицберген принято выделять горизонты, которые можно сопоставлять, основываясь на литологических и фаунистических критериях.
Основной целью настоящей работы является установление и уточнение раннее приводимых взаимосвязей между отдельными комплексами четвертичных отложений, развитых в различных районах архипелага Шпицберген.
Поставленная цель определяет следующие задачи:
1. Рассмотрение палеогеографических условий, существовавших на архипелаге в течение позднего плейстоцена-голоцена и его влияние на характер накопления осадков четвертичных отложений.
2. Обзор опорных разрезов четвертичных отложений архипелага Шпицберген.
3. Сопоставление опорных разрезов четвертичных отложений архипелага Шпицберген. Построение схемы корреляции одновозрастных толщ четвертичных отложений с целью реконструкции палеогеографических условий для различных частей архипелага Шпицберген.
4. Анализ материала, накопленного в ходе полевых работ на архипелаге Шпицберген в составе Шпицбергенской геолого-поисковой партии, а также полученной информации в ходе обучения в университете г. Тромсё (Universitetet i Tromso).
В работе используются данные радиоуглеродного и уран-ториевого анализов, а также выборка данных из литературных источников. Более подробное описание материалов и методов исследования приведено в главе 3: «Материалы и методы».
Фактический материал и личный вклад автора.
В основу работы легли результаты геолого-геоморфологических исследований, полученных автором в ходе летних полевых работ 2013 года Шпицбергенской партии ФГУНПП «ПМГРЭ» (район пос. Пирмида), а также во время стажировки в Университете Тромсё (University of Tromso) в 2015 г. Кроме того, в работе проанализирован значительный объем литературы (как отечественной, так и зарубежной), посвященной различным видам четвертичного осадконакопления, а также истории геоморфологических исследований Шпицбергена. Автором составлены колонки опорных разрезов четвертичных отложений, схема корреляций этих отложений, а также предварительная карта-схема четвертичных отложений района бухты Дундер. Автор принимал участие в работах, в ходе которых были отобраны пробы на радиоуглеродное датирование, микрофаунистический анализ, а также на экологическое опробование.
В данной работе используются данные и материалы ранее опубликованных статей автора. Помимо этого, планируется к выходу ещё одна публикация (находится в печати) материалы которой, использовались автором в настоящей работе.
Научная новизна работы определяется оригинальностью большей части исходных материалов.
Структура и объем диссертации.
Работа состоит из 5 теоретических глав, посвященных физико-географической характеристике архипелага, обзору литературы и истории изученности. В третьей главе описаны материалы и методы исследования, в четвертой приводится анализ и основные выводы. В приложении приводится предварительная карта-схема четвертичных отложений, основанная на дешифрировании и ранее опубликованным источниках, а также схема корреляции опорных разрезов четвертичных отложений.
Благодарности.
Автор выражает глубокую признательность научному руководителю профессору В.В. Шарину за внимание, неоценимую помощь и научные консультации. Сердечно благодарит всех сотрудников Шпицбергенской геолого-поисковой партии ФГУНПП «ПМГРЭ», в особенности А.С. Окунева и Н.П. Костеву, консультациями которых он неоднократно пользовался, а также начальника партии Н.И. Бутомо. Автор весьма признателен А.Ю. Дудник и Ф.П. Черноногу, оказывавших техническое и моральное содействие на различных этапах работы. За полученные уран-ториевые и радиоуглеродные датировки автор благодарен Ф.Е. Максимову и А.Ю. Петрову (лаборатория геохронологии ПИИГ СПбГУ), Автор выражает благодарность иностранным коллегам за предоставление возможности прохождения включенного обучения в Университете Тромсё (Норвегия).
Реконструкция ландшафтно-климатических вариации в течение четвертичной истории архипелага Шпицберген вызывает особый интерес, поскольку этот столь близкий к настоящему времени геологический период даёт предпосылки для оценки современных и будущих изменений условий природной среды этого полярного региона.
В ходе производственной практики, проходившей в районе бухта Петуния, а также в процессе обучения в университете г. Тромсё, который является одним из основных центров изучения природы архипелага Шпицберген, были собраны данные для настоящей работы. Неослабевающее внимание к проблеме ледникового и ледниково-морского осадконакопления на архипелаге Шпицберген, позволяет выявить новые черты его развития, даже несмотря на высокую геологическую изученность. Одной из актуальных задач настоящей работы является выявление критериев, идентификации отдельных генетических типов четвертичных отложений, установление их возраста, которое позволит реконструировать положение береговых линий в прошлом. Однако многие вопросы динамики накопления этих образований, фациального расчленения и отличия их мореноподобных фаций от морен еще слабо разработаны. В литературе дискутируются основные критерии, позволяющие различать ледниковые и ледниково-морские отложения, нередко имеющие большое сходство. Поэтому данные по динамике накопления и строению молодых ледниково-морских отложений Шпицбергена могут представить интерес как сравнительный материал.
Лёгкая доступность (ежедневные авиарейсы) Шпицбергена позволяют архипелагу быть уникальным местом для изучения геологии и геоморфологии этого региона. Кроме того, особый статус Шпицбергена, разрешающий вести научные исследования и хозяйственную деятельность всем странам, подписавшим Парижский договор 1920 г., делает доступным архипелаг и для ученых из России, которая подписала данный договор.
В данной работе освещаются особенности ледникового, ледниково-морского и ледово-морского четвертичного осадконакопления, широко представленных в разрезах. За последние десятилетия вопросам его генезиса посвящена обильная литература отечественных авторов и зарубежных.
Объектом исследования являются голоценовые и плейстоценовые отложения опорных разрезов архипелага Шпицберген. Особый акцент сделан на результатах геолого-геоморфологических исследований четвертичных образований проведённых в ходе работ Шпицбергенской партии ФГНУИН «ПМГРЭ».
В настоящее время стратиграфическое расчленение четвертичных отложений производится с помощью палеогеографического (палеоклиматического) критерия. Он позволяет выделять, с использованием комплекса методов, весьма дробные стратиграфические подразделения, соответствующие кратковременным (десятки тысяч лет) этапам (фазам) развития природной обстановки с более или менее стабильным положением физико-географических (ландшафтных) зон. Каждый палеогеографический цикл включает две климатические фазы - более теплую и более холодную (для умеренных широт) или, по общепринятой терминологии, межледниковую и ледниковую. Климатическим фазам в отложениях соответствуют горизонты. В соответствии с этим, в разрезах четвертичных отложений архипелага Шпицберген принято выделять горизонты, которые можно сопоставлять, основываясь на литологических и фаунистических критериях.
Основной целью настоящей работы является установление и уточнение раннее приводимых взаимосвязей между отдельными комплексами четвертичных отложений, развитых в различных районах архипелага Шпицберген.
Поставленная цель определяет следующие задачи:
1. Рассмотрение палеогеографических условий, существовавших на архипелаге в течение позднего плейстоцена-голоцена и его влияние на характер накопления осадков четвертичных отложений.
2. Обзор опорных разрезов четвертичных отложений архипелага Шпицберген.
3. Сопоставление опорных разрезов четвертичных отложений архипелага Шпицберген. Построение схемы корреляции одновозрастных толщ четвертичных отложений с целью реконструкции палеогеографических условий для различных частей архипелага Шпицберген.
4. Анализ материала, накопленного в ходе полевых работ на архипелаге Шпицберген в составе Шпицбергенской геолого-поисковой партии, а также полученной информации в ходе обучения в университете г. Тромсё (Universitetet i Tromso).
В работе используются данные радиоуглеродного и уран-ториевого анализов, а также выборка данных из литературных источников. Более подробное описание материалов и методов исследования приведено в главе 3: «Материалы и методы».
Фактический материал и личный вклад автора.
В основу работы легли результаты геолого-геоморфологических исследований, полученных автором в ходе летних полевых работ 2013 года Шпицбергенской партии ФГУНПП «ПМГРЭ» (район пос. Пирмида), а также во время стажировки в Университете Тромсё (University of Tromso) в 2015 г. Кроме того, в работе проанализирован значительный объем литературы (как отечественной, так и зарубежной), посвященной различным видам четвертичного осадконакопления, а также истории геоморфологических исследований Шпицбергена. Автором составлены колонки опорных разрезов четвертичных отложений, схема корреляций этих отложений, а также предварительная карта-схема четвертичных отложений района бухты Дундер. Автор принимал участие в работах, в ходе которых были отобраны пробы на радиоуглеродное датирование, микрофаунистический анализ, а также на экологическое опробование.
В данной работе используются данные и материалы ранее опубликованных статей автора. Помимо этого, планируется к выходу ещё одна публикация (находится в печати) материалы которой, использовались автором в настоящей работе.
Научная новизна работы определяется оригинальностью большей части исходных материалов.
Структура и объем диссертации.
Работа состоит из 5 теоретических глав, посвященных физико-географической характеристике архипелага, обзору литературы и истории изученности. В третьей главе описаны материалы и методы исследования, в четвертой приводится анализ и основные выводы. В приложении приводится предварительная карта-схема четвертичных отложений, основанная на дешифрировании и ранее опубликованным источниках, а также схема корреляции опорных разрезов четвертичных отложений.
Благодарности.
Автор выражает глубокую признательность научному руководителю профессору В.В. Шарину за внимание, неоценимую помощь и научные консультации. Сердечно благодарит всех сотрудников Шпицбергенской геолого-поисковой партии ФГУНПП «ПМГРЭ», в особенности А.С. Окунева и Н.П. Костеву, консультациями которых он неоднократно пользовался, а также начальника партии Н.И. Бутомо. Автор весьма признателен А.Ю. Дудник и Ф.П. Черноногу, оказывавших техническое и моральное содействие на различных этапах работы. За полученные уран-ториевые и радиоуглеродные датировки автор благодарен Ф.Е. Максимову и А.Ю. Петрову (лаборатория геохронологии ПИИГ СПбГУ), Автор выражает благодарность иностранным коллегам за предоставление возможности прохождения включенного обучения в Университете Тромсё (Норвегия).
В результате работы над диссертацией была достигнута поставленная цель - в соответствующих главах проведён обзор и анализ опорных разрезов четвертичных отложений архипелага Шпицберген что позволяет провести корреляционные связи между опорными разрезами районов бухты Петунья, бухты Якобсен и равнины Профильстранда. Все рассматриваемые разрезы четвертичных отложений приурочены к морским террасам голоценового и верхнеплейстоценового возраста. Исходя из описанных опорных четвертичных отложений, можно выделить схожие черты развития природных условий в различных районах архипелага. В конце позднего Вайхзелиана произошел ледниковый эпизод во временном интервале предположительно 28-39 тыс. лет назад, до этого считавшегося периодом интерстадиальных условий, повышение уровня моря и дезинтеграция ледников способствовали накоплению ледниково-морских толщ, что отражается в разрезах Профильстранда, бухты Якобсен и долины Харби (см. приложение 2). На п-ове Ню Фрисланд центр оледенения находился на самом полуострове. Ледниково-морское (возможно, ледово-морское) осадконакопление происходило непосредственно в предголоценовое время. С позднего плейстоцена до начала раннего голоцена происходило последовательное обмеление бассейнов осадконакопления, что отражается в смене литологического состава рассмотренных разрезов. В этот период арктические полярные воды преобладают над теплыми атлантическими. С восточной стороны архипелаг окружали многолетние морские льды, однако на севере и западе должны были существовать участки открытой воды (Kristensen и др., 2013). В раннем голоцене усилился атлантический перенос, что определяет особенности отложений. Проведённый шлихоминералогический анализ вышеперечисленных опорных разрезов, позволяет сделать вывод, согласно которому можно предположить, что во время позднего Вейхзелиана центр оледенения на острове Западный Шпицберген располагался в районе плато Холтедаля.
Помимо обзора и анализа опорных разрезов, была составлена, предварительная карта четвертичных отложений района бухты Дундер (приложение 1), которая была основана на детальном изучении аэрофотоснимков. Данная карта-схема составлена для района, предполагаемого к грядущим полевым работам 2016 года на архипелаге Шпицберген.
В заключение, автору представляется необходимым обозначить направления дальнейших исследований, вытекающих из данной работы, но выходящих за ее рамки: изучение геоморфологического строения отдельных участков архипелага, дальнейшее изучение различных генетических типов четвертичных отложений с помощью различных методов, в том числе уран-ториевых и радиоуглеродных датировок шлихоминералогического анализа с целью реконструкции палеогеографических обстановок плейстоценового и голоценового времени на архипелаге Шпицберген, с последующей сравнительной характеристикой с другими районам Арктики и возможно Антарктики.
Помимо обзора и анализа опорных разрезов, была составлена, предварительная карта четвертичных отложений района бухты Дундер (приложение 1), которая была основана на детальном изучении аэрофотоснимков. Данная карта-схема составлена для района, предполагаемого к грядущим полевым работам 2016 года на архипелаге Шпицберген.
В заключение, автору представляется необходимым обозначить направления дальнейших исследований, вытекающих из данной работы, но выходящих за ее рамки: изучение геоморфологического строения отдельных участков архипелага, дальнейшее изучение различных генетических типов четвертичных отложений с помощью различных методов, в том числе уран-ториевых и радиоуглеродных датировок шлихоминералогического анализа с целью реконструкции палеогеографических обстановок плейстоценового и голоценового времени на архипелаге Шпицберген, с последующей сравнительной характеристикой с другими районам Арктики и возможно Антарктики.
Подобные работы
- Проблема ледникового и ледниково-морского осадконакопления на
примере разрезов четвертичных отложений архипелага Шпицберген.
Магистерская диссертация, геология и минералогия. Язык работы: Русский. Цена: 5580 р. Год сдачи: 2016 - РЕКОНСТРУКЦИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В РАЙОНЕ ПОСЕЛКА БАРЕНЦБУРГ (О. ЗАПАДНЫЙ ШПИЦБЕРГЕН) ПО ДАННЫМ СПОРОВО-ПЫЛЬЦЕВОГО АНАЛИЗА ГОЛОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Бакалаврская работа, география. Язык работы: Русский. Цена: 4225 р. Год сдачи: 2018