Новые данные по геологическому строению четвертичных отложений и геоморфологии Ладожского и Онежского озер по результатам сейсмоакустического профилирования и геологического пробоотбора
Введение 3
Физико-географическое описание акваторий Ладожского и Онежского озёр 4
Геология и геоморфология 10
Методика работы 21
Рельеф и четвертичные отложения Ладожского озера по результатам геофизической съёмки и геологического пробоотбора 31
Четвертичные отложения Онежского озера по данным геологического пробоотбора. 54
Соотношение отложений Ладожского и Онежского озёр. 66
Заключение 71
Список использованной литературы 74
Ладожское и Онежское озёра – два наиболее крупных озера северо-запада России. Служат не только значительной частью природной среды Ленинградской области, Республики Карелия и Архангельской области, но также и хорошими источниками информации о геологическом строении четвертичных отложений. При этом, последние крупные работы по изучению строения четвертичных отложений на дне этих озёр проводились в 90-е - начале двухтысячных годов (Рыбалко и др., 2007).
Данная работа написана по новым данным, полученным в результате рейсов на Ладожское и Онежское озеро, которые проводились в 2014, 2015 и 2016 годах при участии сотрудников СПБГУ, Института водных проблем Севера КарНЦ РАН и Центра морских исследований МГУ им. Ломоносова. А также при использовании данных геологического пробоотбора, осуществлявшегося в рамках российско-германского проекта PLOT в 2013 году (Andreev et. Al, 2016). Работы, проводившиеся в 2014 и 2015 году на акватории Ладожского озера включали в себя исследование рельефа дна и четвертичных отложений Ладожского озера посредством многоканального сейсмоакустического профилирования. А работы, проводившиеся в 2016 году заключались в изучении четвертичных отложений и рельефа дна Онежского озера по результатам геологического пробоотбора и съёмки при помощи эхолокатора бокового обзора. В ходе этих работ, по Ладожскому озеру было получено более 800 погонных километров сейсмоакустических профилей, а по Онежскому озеру 20 колонок донных отложений из различных частей озера и ряд эхограмм из Петрозаводской губы. Более подробно о проведении этих работ можно узнать в главе, где описана методика работы.
В цели и задачи работы входило:
1. Описать строение четвертичных отложений на дне Ладожского и Онежского озёр.
2. Охарактеризовать рельеф и геоморфологические процессы, протекающие на дне исследуемых озёр.
3. Провести сравнение четвертичных отложений и рельефообразующих процессов на дне Ладожского и Онежского озера.
Особую благодарность хочется выразить сотрудникам Центра морских исследований МГУ им. Ломоносова за организацию работ по сейсмоакустическому профилированию и геологическому пробоотбору, а также предоставление фактического материала, научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук Рыбалко А.Е. за очень значимые корректировки в данной работе, доктору геолого-минералогических наук Кузнецову В.Ю. за предоставление датировок по отложениям Онежского озера, а также экипажам НИС «Эколог» и НИС «Профессор Зенкевич».
На основании данных, полученных в ходе анализа сейсмоакустических профилей и состава колонки 1309(Andreev et. Al, 2016) со дна Ладожского озера и анализа эхограмм и данных пробоотбора со дна Онежского озера, можно дать характеристику рельефу и четвертичным отложениям этих озёр, а также провести сравнение четвертичного покрова и рельефообразующих процессов, которые протекают на дне этих озёр. Например, анализ данных сейсмоакустического профилирования и геологического пробоотбора позволил составить приведённую ниже схему для Ладожского озера.
На данном рисунке видно, что в рамках профилей выделено 3 типа подводной поверхности: озёрная аккумулятивная равнина на моренном цеколе, озёрно-ледниковая аккумулятивная равнина на флювиогляциальном цоколе и область интенсивной современной седиментации. В центральной части озера разделение подводных поверхностей по генезису сделано на основании анализа рельефа дна и характера записи, по которому выделялись типы отложений. Поскольку эти данные дают нам представление о рельефе и мощности отложений, то руководствуясь ими можно сказать, что в северной части озера в наше время преобладают условия аккумуляции, поскольку мы видим там повышение мощности четвертичных отложений и увеличение глубины, а в том месте, где выделена область интенсивной озёрной седиментации, наблюдается значительное увеличение глубины и мощности современных озёрных отолжений, что является прямым признаком седиментационного бассейна. В южной же части озера можно наблюдать иную картину: мощность современных озёрных осадков там значительно меньше, присутствуют места, где они полностью пропадают, а также рельеф в южной части расчленён в значительно меньшей мере, чем в северной. Всё это позволяет судить о преобладающих условиях подводного размыва в южной части Ладожского озера. Кроме того, эта часть озера характеризуется меньшей глубиной, чем северная.
Западную часть озера также можно характеризовать как озёрно-ледниковую аккумулятивную равнину на флювиогляциальном цоколе. Однако для этой части озера данные сейсмоаккустического профилирования подтверждаются колонкой донных отложений 1309, в основании которой залегают флювиогляциальные отложения в виде смеси песка с галькой. Также в западной части озера присутствует выполненная современными осадками долина стока ледниковых вод, отлично выраженная в рельефе, которая расширяется с юга на север. Более подробно эта долина описана в главе «Рельеф и четвертичные отложения Ладожского озера по результатам геофизической съёмки и геологического пробоотбора».
Подытоживая данные по Ладожскому озеру, можно выделить такие современные рельефообразующие процессы, как: аккумуляцию терригенного материала, подводный размыв, развитие подводных оползневых процессов и тектоническую активность. И такие типы отложений, как: моренные отложения, 3 горизонта лимногляциальных отложений, современные озёрные осадки(нефелоиды), кроме того были выделены флювиогляциальные отложения и подводный декливий.
На дне Онежского озера, на основании анализа 20 грунтовых трубок были выделены отложения, схожие по составу с отложениями Ладожского озера. Отложениям, вскрытых грунтовыми трубками на дне Онежского озера были присвоены те же индексы, что и отложениям со дна Ладожского озера. Основное отличие отложений Онежского озера от отложений Ладожского в основном в том, что в первых присутствовал гидротроиллит в виде единичных включений и почти отсутствовал песок, а в случае со вторыми, было повышенное содержание песка и полное отсутствие гидротроиллита. Если говорить о рельефообразующих процессах, то на дне Онежского озера по данным, полученным в 2016 году, можно выделить выходы газов и развитие оползневых процессов.
