Голоценовое и позднеледниковое озерное осадконакопление в центральной части Карельского перешейка на примере озера Красного
|
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ПОЗДНЕЧЕТВЕРТИЧНАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ И ДЕГЛЯЦИАЦИЯ КАРЕЛЬСКОГО ПЕРЕШЕЙКА 5
2. ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОЗЕРА КРАСНОГО 10
3. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЗЕРА КРАСНОГО 13
3.1. Географическое положение озера Красного 13
3.2.Физико-географические характеристики озера Красного 14
3.2.1. Морфология и гидрология 14
3.2.2. Флористические и фаунистические характеристики памятника природы «Озеро Красное» 16
4. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 19
4.1. Сканирование керна 19
4.2. Литостратиграфический метод 20
4.3. Магнитная восприимчивость 21
4.4. Рентгенофлуоресцентный анализ 21
4.5. Статистическая обработка и графическое представление результатов 22
5. РЕЗУЛЬТАТЫ 23
5.1. Литостратиграфическое строение осадков 23
5.2. Физические характеристики отложений 24
5.3. Анализ геохимических свойств осадков 25
6. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ И УСЛОВИЯ ОЗЕРНОГО ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 38
1. ПОЗДНЕЧЕТВЕРТИЧНАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ И ДЕГЛЯЦИАЦИЯ КАРЕЛЬСКОГО ПЕРЕШЕЙКА 5
2. ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОЗЕРА КРАСНОГО 10
3. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЗЕРА КРАСНОГО 13
3.1. Географическое положение озера Красного 13
3.2.Физико-географические характеристики озера Красного 14
3.2.1. Морфология и гидрология 14
3.2.2. Флористические и фаунистические характеристики памятника природы «Озеро Красное» 16
4. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 19
4.1. Сканирование керна 19
4.2. Литостратиграфический метод 20
4.3. Магнитная восприимчивость 21
4.4. Рентгенофлуоресцентный анализ 21
4.5. Статистическая обработка и графическое представление результатов 22
5. РЕЗУЛЬТАТЫ 23
5.1. Литостратиграфическое строение осадков 23
5.2. Физические характеристики отложений 24
5.3. Анализ геохимических свойств осадков 25
6. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ И УСЛОВИЯ ОЗЕРНОГО ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 38
Актуальность темы. Территория Северо-Запада Европейской России и Карельский перешеек, в частности, представляют весьма интересный район для исследований палеогеографических характеристик природной среды. Это в первую очередь относится к процессам покровного олединения, дегляциации, формированию палеоводоемов и к их развитию и возникновению современной гидрологической сети. Все процессы были обусловлены колебанием климата что соответственно отражалось и на изменения в экосистемах и в целом на ландшафты. Изучение позднечетвертичного периода развития Земли дает возможность отслеживать за трендами изменчивости компонентов природной среды. Это дополнить уже существующие знания и может дать хорошие направления в прогнозе будущих событий связанных с развитием климата и последствиям таких происшествий.
Карельский перешейк в четвертичном периоде испытывал очень динамичные природные события. Его географическое положение между двумя крупных гидрологических объектами усиливает научный интерес к его исследованию. Уже 70 лет озеро Красное служит объектом изучения для гидрологов, биологов, химиков, ихтиологов, геологов, гидрофизиков, экологов и географов. Внимательно проводится мониторинг озера с акцентом на наблюдением режима озера и жизнью его обитателей. Интерес биологов и экологов к озеру и их исследования привели включению озера в список охраняемых памятников природы Ленинградской области. Кроме того, интерес к получению интегральных знании о географической и геологической эволюции этой территории до сих пор остается актуальный для геологических, гидрологических и палеогеографических исследований.
Донные отложения озер представляют собой одну из важнейших компонентов озерной экосистемы и являются носителем наиболее полной информации об истории развития водоемов. Они содержат в себе длинную летопись важнейших процессов – продукционно-биологических и физико-химических, которые происходили на протяжении всей истории озера (Калесник, 1967). Сформированные за длительное время донные отложения являются надежным источником информации о различных событиях прошлого и настоящего. Изменения климата, катастрофические геологические явления, влияние человека на окружающую среду слой за слоем фиксируются в кернах и колонках озерных осадков. Кроме научного интереса, донные отложения имеют большое практическое значение как источники ценного сырья, используемого в народном хозяйстве (Шелехова и др., 2020).
Изучение донных отложений озер Карельского перешейка с точки зрения реконструкции истории озер начались с 60-х годов ХХ века(Суббето, 2009).Фокус трудов был на палеоклиматическим вопросам, апалеолимнологические реконструкции были ограничены несовершенством многих используемых методов. Развитие оборудования и научных методов позволило изучать донные осадки на более надежном уровне.
Объектом исследования являются донные отложения озера Красного (Приозерский район Ленинградской области).
Предметом исследования является обстановка озерного осадконакопления которая интерпретируется опираясь на изменчивость геофизических и геохимических параметров природной среды.
Целью данной диссертации является реконструкция палеогеографической обстановки озерного осадконакопления в центральной части Карельского перешейка на основе изучения геохимических и геофизических данных анализа керна.
Задачи исследования. Основная задача диссертации заключается в анализе и интерпретации полученных результатов исследования. Конкретные задачи исследования которые выполнялись в работе:
• литостратиграфическое описание колонки, графическое представление литологического строения осадков и их анализ
• анализ физических свойств отложений (магнитная восприимчивость) и геохимический анализ (на основе результатов рентгено-флуоресцентного анализа элементного состава осадочных пород)
• интерпретация результатов с целью освещения вопросов палеоклиматологии и палеоседиментологии
Научная новизна заключается в применению усовершенствованных методов изучений донных осадков. Предыдущие исследования отложения озера Красного опирались на конвенциональные методы палеогеографических реконструкции. Данная работа впервые использовала данные высокоточных геофизических и геохимических измерений.
Карельский перешейк в четвертичном периоде испытывал очень динамичные природные события. Его географическое положение между двумя крупных гидрологических объектами усиливает научный интерес к его исследованию. Уже 70 лет озеро Красное служит объектом изучения для гидрологов, биологов, химиков, ихтиологов, геологов, гидрофизиков, экологов и географов. Внимательно проводится мониторинг озера с акцентом на наблюдением режима озера и жизнью его обитателей. Интерес биологов и экологов к озеру и их исследования привели включению озера в список охраняемых памятников природы Ленинградской области. Кроме того, интерес к получению интегральных знании о географической и геологической эволюции этой территории до сих пор остается актуальный для геологических, гидрологических и палеогеографических исследований.
Донные отложения озер представляют собой одну из важнейших компонентов озерной экосистемы и являются носителем наиболее полной информации об истории развития водоемов. Они содержат в себе длинную летопись важнейших процессов – продукционно-биологических и физико-химических, которые происходили на протяжении всей истории озера (Калесник, 1967). Сформированные за длительное время донные отложения являются надежным источником информации о различных событиях прошлого и настоящего. Изменения климата, катастрофические геологические явления, влияние человека на окружающую среду слой за слоем фиксируются в кернах и колонках озерных осадков. Кроме научного интереса, донные отложения имеют большое практическое значение как источники ценного сырья, используемого в народном хозяйстве (Шелехова и др., 2020).
Изучение донных отложений озер Карельского перешейка с точки зрения реконструкции истории озер начались с 60-х годов ХХ века(Суббето, 2009).Фокус трудов был на палеоклиматическим вопросам, апалеолимнологические реконструкции были ограничены несовершенством многих используемых методов. Развитие оборудования и научных методов позволило изучать донные осадки на более надежном уровне.
Объектом исследования являются донные отложения озера Красного (Приозерский район Ленинградской области).
Предметом исследования является обстановка озерного осадконакопления которая интерпретируется опираясь на изменчивость геофизических и геохимических параметров природной среды.
Целью данной диссертации является реконструкция палеогеографической обстановки озерного осадконакопления в центральной части Карельского перешейка на основе изучения геохимических и геофизических данных анализа керна.
Задачи исследования. Основная задача диссертации заключается в анализе и интерпретации полученных результатов исследования. Конкретные задачи исследования которые выполнялись в работе:
• литостратиграфическое описание колонки, графическое представление литологического строения осадков и их анализ
• анализ физических свойств отложений (магнитная восприимчивость) и геохимический анализ (на основе результатов рентгено-флуоресцентного анализа элементного состава осадочных пород)
• интерпретация результатов с целью освещения вопросов палеоклиматологии и палеоседиментологии
Научная новизна заключается в применению усовершенствованных методов изучений донных осадков. Предыдущие исследования отложения озера Красного опирались на конвенциональные методы палеогеографических реконструкции. Данная работа впервые использовала данные высокоточных геофизических и геохимических измерений.
После дегляциации территория Карельского перешейка подвергалась динамичными событиями, прежде всего гидрологическими. Формировались моря, озера, соединялись и изолировались водоемы и постепенно образовалась современная гидрологическая сеть. На примере изучения донных отложения озера Красного была реконструирована палеогеографическая среда в центральной части Карельского перешейка. Литостратиграфические и геохимические сведения показали два типа режимов осадконакопления – органогенный голоценовой и минерогенный позднеледниковый. Большая толща органогенных осадков свидетельствует о благоприятном климате и хорошими условиями для развития озерных организмов. Позднеледниковую часть представляет толща ленточных глин, а на основе геохимического анализа полученные довольно изменчивые результаты которые показали разнообразную смену позднеледниковых условий, касающийся палеоклимата и палеоседиментации. Происходила смена периодов с более теплыми условиями и преобладанием химического выветривания и периодов с более холодными условиями и усиленным терригенным сносом.
В данной работе использовались очень точные геофизические и геохимические методы с высокой надежностью полученных данных. Первый раз в изучении озера Красного был применен такой современный подход для изучения реконструкции палеогеографических обстановок. Он дал большое количество очень ценных информации, но для комплексного исследования условий окружающей среды в прошлом необходимо включить целый ряд палеогеографических методов. Прежде всего это биостратиграфические методы (диатомовый анализ, спорово-пыльцевой анализ), методы датировки и методы получения данных о органическом углероде и азоте. Образцы из керна для таких анализов уже отобранные и будущие исследования могут существенно дополнить интерпретации данной работе. Только тогда можно получить полноценную картину изменения условия палеосреды в позднеледниковое и голоценовое время в центральной части Карельского перешейка.
В данной работе использовались очень точные геофизические и геохимические методы с высокой надежностью полученных данных. Первый раз в изучении озера Красного был применен такой современный подход для изучения реконструкции палеогеографических обстановок. Он дал большое количество очень ценных информации, но для комплексного исследования условий окружающей среды в прошлом необходимо включить целый ряд палеогеографических методов. Прежде всего это биостратиграфические методы (диатомовый анализ, спорово-пыльцевой анализ), методы датировки и методы получения данных о органическом углероде и азоте. Образцы из керна для таких анализов уже отобранные и будущие исследования могут существенно дополнить интерпретации данной работе. Только тогда можно получить полноценную картину изменения условия палеосреды в позднеледниковое и голоценовое время в центральной части Карельского перешейка.