Введение 2
ГЛАВА I. Геофизические методы 4
1.1. Физические основы методов 4
1.1.1. Георадиолокация 4
1.1.2. Электротомография 7
1.2. Методика обработки результатов 10
1.2.1. GeoScan32 10
1.2.2. ZondRes2d 13
1.2.3. RES2DINV 14
ГЛАВА II. Юго-восточное Приладожье 19
2.1. Геологическое строение района работ 19
2.1.1. Стратиграфия 19
2.1.2. Геоморфология 20
2.2. Постановка проблемы 21
2.3. Методика исследования и фактический материал 24
2.3.1. Лахтинский залив 24
2.3.2. Малые озера 26
2.4. Результаты и их обсуждение 28
2.4.1. Лахтинский залив 28
2.4.2. Малые озера 40
ГЛАВА III. Заонежье 45
3.1. Геологическое строение района работ 45
3.1.1. Геоморфология 45
3.1.2. Четвертичные отложения 45
3.1.3. История изучения озов 46
3.1.4. Озы Заонежья 47
3.1.5. Геологическое строение Кажминского оза 48
3.2. Методика полевых работ 50
3.3. Результаты и их интерпретация 52
Заключение 61
Список литературы 63
В данной дипломной работе исследованы возможности применения комплекса геофизических методов - электротомографии и георадиолокации - для решения задач четвертичной геологии в условиях Северо-Запада.
Для Северо-Запада, в сравнении с другими регионами России, характерна пониженная минерализация грунтовых вод, озер и рек, что является благоприятным фактором для георадиолокационных работ, позволяя добиваться большей глубинности исследований.
Реконструкция геологической истории Северо-Запада России в четвертичном периоде является актуальной и важной проблемой, поскольку дает нам возможность познания процессов, происходивших как в геологическом прошлом, так и в настоящее время. Решение широкого круга задач четвертичной геологии не всегда возможно исключительно геологическими методами, и в таких случаях геофизические методы могут помочь в определении строения верхней части разреза.
В рамках работы рассматриваются объекты, расположенные в Ленинградской области (береговой вал, перегораживающий Лахтинский залив, и погребенное под ним палеорусло р. Свирь; а также малые озера под г. Лодейное поле) и республике Карелия (озовая гряда на Заонежском п-ове).
Новизна первой части исследования обусловлена тем, что в работе впервые был применен комплекс геолого-геофизических методов для установления закономерностей строения, а также истории формирования голоценовой толщи в условиях трансгрессивно-регрессивных перемещений береговой линии крупнейшего озера европейской части России.
Во второй части объектом исследования является Кажминский оз, расположенный на Заонежском полуострове в Медвежьегорском районе Республики Карелия. Флювиогляциальные отложения, в частности, озовые гряды, изучались геологами с конца IX в. (Holst, 1876; Strandmark, 1885). Основной вклад в исследование озов Карелии был внесен Г.С. Бискэ (Бискэ, 1959). Озы представляют, помимо научного, интерес как месторождения песка и песчано-гравийных смесей (Родионов, 2015). Значительная неоднородность строения озов обуславливает актуальность их изучения геофизическими методами. Помимо прочего, в работе исследуется возможность выделения сейсмодислокаций на разрезах озовой гряды.
Целью работы является исследование возможностей георадиолокации и электротомографии для изучения строения объектов четвертичного возраста.
Задачи включают в себя:
• изучение литературы по теме исследования
• проведение полевых геофизических работ
• обработку и интерпретацию полученных данных
В результате исследования делается вывод об эффективности комплекса георадиолокации и электротомографии для решения задач четвертичной геологии в условиях Северо-Запада.
В результате исследования участка «Лахтинский залив» были установлены закономерности строения толщи, связанной с поздне- и послеледниковой историей Ладожского озера, врезанием речных русел и трансгрессивно-регрессивными перемещениями береговых линий. Эти события получили отражение в характерных последовательностях отложений, имеющих специфическую волновую картину. На основе анализа волновой георадиолокационной картины был выявлен ряд характерных образов, которые можно соотнести с последовательностью геологических тел, фиксирующих определенные палеогидрологические события, что позволяет, по анологии с сейсмо-, говорить о геордарной стратиграфии. Таким образом, оказалось возможным интерпретировать георадиолокационные данные с точки зрения геологической истории.
На радарограмме 2015 г. четко выражены два глубоких вреза, больший из которых является погребенным древним руслом Свири - продолжением Лахтинского залива. Было установлено, что, скорее всего, в строении изученого объекта принимает участие одна трансгрессивная последовательность отложений, где происходит закономерная смена фаций трансгрессивного заполнения палеорусла р. Свирь на фации берегового вала. Это свидетельствует либо о том, что отложения Ладожской трансгрессии не принимают участия в строении берегового вала, либо о том, что вся изученная толща связана с Ладожской трансгрессией, и в таком случае раннеголоценовые датировки (7,5 и 7,9 тыс. С-14 л.н.) не отражают время образования Лахтинского залива.
Георадиолокационные исследования 2017 г. уточнили и расширили наши представления о геологическом строении данной территории. Была обнаружена система палеорусел.
В результате исследования было установлено геологическое строение участка, внесен вклад в понимание процессов, повлиявших на позднечетвертичную историю реки Свирь, а также показана возможность применения георадарной стратиграфии для палеореконструкций событий четвертичного периода.
Изучение строения котловин, мощностей донных осадков и формы под-иловой поверхности малых озер позволило сделать выводы об их происхождении, что является важным для палеореконструкций послеледниковой истории региона.
В результате выполненных геофизических исследований Кажминского оза методами электротомографии, георадиолокации и сейсмотомографии было изучено строение озовой гряды, отличающееся значительной неоднородностью, выделены толщи, различные по физическим свойствам и литологическому составу, а также выделены сейсмодислокации, характерные для озов Заонежья. При работе на подобных объектах геофизические методы позволяют расчленять различные по составу слои, прослеживать границы при отсутствии многочисленных данных бурения, а также выявлять неоднородности в разрезе и разрывные нарушения.
Таким образом, в работе показаны возможности применения комплекса электротомографии и георадиолокации для решения задач четвертичной геологии на примерах объектов, расположенных на Северо-Западе России. Данный комплекс можно считать эффективным для изучения верхней части разреза.
Благодарности. Автор глубоко признателен Михаилу Вячеславовичу Шитову за постоянную поддержку на протяжении трех лет совместной работы, за знания, приобретенные за это время, и за помощь в геологической интерпретации. Выражаю искреннюю благодарность своему научному руководителю Марине Петровне Кашкевич за веру в меня и полное взаимопонимание, за легкость на подъем и продуктивность совместной деятельности. Благодарю Виталия Ивановича Кашкевича за незабываемые полевые работы и помощь в освоении программ обработки геофизических данных.
Автор благодарен Петрозаводским коллегам Павлу Александровичу Рязанцеву и Александру Игоревичу Родионову за интереснейшие поля и расширение кругозора. Нет возможности перечислить всех участников полевых работ, результаты которых вошли в данную работу, но каждый внес свой вклад в наше общее дело.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
