ПАЛЕОИНДИКАТОРЫ СУЩЕСТВОВАНИЯ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОД НА ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЕ

Стрелецкая, И.Д.

Автор: Стрелецкая И.Д.
Сборник: Пути эволюционной географии: Материалы Всероссийской научной конференции, посвященной памяти профессора А.А. Величко (Москва, 23-25 ноября 2016 г.)
Редактор: Панин Андрей Валерьевич
Том: 1
Глава в коллективной монографии
Год издания: 2016
Издательство: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт географии Российской академии наук
Местоположение издательства: Москва
Первая страница: 298
Последняя страница: 301
Аннотация: Позднеплейстоценовый криогенный комплекс хорошо изучен на территории Европы (Величко, 1973; Vandenberghe et al., 2014). А.А.Величко (1975) отмечал противоречие в том, что когда валдайский ледник стремительно сокращался, из-за наступившего глобального потепления за его пределами произошло максимальное расширение области многолетней мерзлоты (криолитозоны). В это время граница мерзлоты занимает свое крайне южное распространение – около 460 с.ш. С использованием комплекса методов, в том числе палеокриологических, сделаны количественные реконструкции климата Восточно-Европейской равнины за последние 450 тыс. лет (Величко и др., 2004). Установлена связь между криогенными образованиями и климатом. На равнинных территориях реликтовые мерзлотные образования сводятся к основным типам, среди которых полигональные клиновидные структуры (псевдоморфозы по полигонально-жильным льдам, изначально грунтовые жилы, мелкополигональные трещинные образования), солифлюкционные образования и пластические деформации (инволюции и криотурбации) (Попов, 1960). Псевдоморфозы - вторичные структуры, возникающие на месте вытаявших ледяных или ледогрунтовых жил, которые образовывались в условиях наличия многолетнемерзлых пород (Романовский, 1977). Они встречаются в одних и тех же разрезах с изначально грунтовыми и песчаными жилами, инвоюциями и криотурбациями в реликтовом слое сезонного протаивания и промерзания (Данилова, Баулин, 1973; Сычева, 2012). Реликтовые формы имеют современные аналоги, приуроченные к районам криолитозоны со свойственными температурами пород и характером распространения (сплошным, прерывистым, островным, спорадическим). В районе п. Низино в 7 км от южного побережья Финского залива (59049’46” с.ш./29052’29” в.д.), Ленинградская область исследовались клиновидные структуры и вмещающих их отложения. В стенках заброшенного и частично затопленного песчаного карьера длиной 1000 м и шириной около 200 м были найдены несколько клиновидных форм (рис. 1 а,б,г,д,) высотой от 1,0 до 3,5 м и шириной 1,5-2,0 по верху. Разрез вмещающих клиновидные формы отложений представлен на рис.1 (в). Крупные земляные жилы заполнены светло-серыми и палевыми разнозернистыми песками с включениями органики и гальки. Концы крупных жил упираются или внедряются в желтые мелкие однородные пески. Расстояние между крупными клиньями составляет около 45-50 м (рис. 1). Между крупными клиньями располагаются песчаные клинья меньших размеров. Клиновидные формы залегают с глубины 0,70 м от поверхности и перекрываются реликтовой почвой. В вершине Финского залива, в нескольких километрах от ст. Лигово и в районе пос. Горелово, р. Койеровка найдены древняя почва и фрагменты торфяника. Радиоуглеродные датировки фрагментов гумусового горизонта погребенной почвы в Низино и погребенного торфяника в Горелово, расположенного в том же районе, дают одинаковый возраст в пределах 10.2–9.2 тыс. 14С лет назад, то есть в пределах 11.9(11.4)–10.5 кал. лет назад (Никонов, Русаков, 2010). Недалеко от карьера, гравийно-песчаные отложения с древесиной на правом берегу р. Дудергофка, сопоставляемые с подстилающей торфяник озерно-ледниковой толщей, получили радиоуглеродную датировку 12150 ± 390 14С лет назад [МО_201] (Серебряный, Пуннинг, 1969). Таким образом, можно предполагать, что галечники стали формироваться раньше 13т.л. Крупные земляные жилы имеют двухчленное строение: верхнюю расширенную часть до глубины 2,0-2,5м и нижнюю более узкую до глубины 3,5м. Нижняя часть клиньев выполнена песками и гальками, которые попали в полость при оттаивании льда. На это указывают рыхлое залегание отложений, вертикально ориентированные гальки, упавшие в полость, и слои по бокам клина опущенные вниз. Более мелкие песчаные жилы высотой 0,7 м и шириной по верху 0,5 м образуют более мелкую решетку в плане от 3 до 12 м. Из отложений заполняющих, вмещающих и перекрывающих клинья отложений взяты 12 образцов для определения гранулометрического и минерального состава. Отложения, вмещающие и подстилающие крупные грунтовые клинья, представлены однородными песками от крупных до мелких с галькой. Неоднородные отложения перекрывают и заполняют клиновидную форму, пески отличаются от вмещающих отложений примесью частиц крупной пыли: 16,6% и 3% соответственно. Клинья небольших размеров заполнены хорошо сортированными крупным песками тогда, как вмещающие отложения сортированы хуже и по размеру относятся к средним пескам. По результатам гранулометрических анализов отложений восстановлена обстановка их седиментации, для этого использовались генетические диаграммы асимметрия-эксцесс, которые построены на основе закономерностей механической дифференциации песчано-алевритовых частиц в различных фациальных условиях (Методические указания…, 1989). Восстановление палеомерзлотных условий седиментации проводилось по данным распределения породообразующих минералов по гранулометрическим фракциям. Метод основан на различных пределах дробимости кварца и полевых шпатов при воздействии криогенеза. Коэффициента криогенной контрастности (ККК) определяется как соотношение содержания зерен кварца к полевым шпатам во фракциях крупной пыли и тонкого песка (Конищев, Рогов, 1994). Значения ККК больше единицы свидетельствует о криогенном преобразовании пород, и чем больше, тем в более холодных условиях находились породы (Конищев, 1998; Конищев, 2015). Одновременно, чем ниже температура пород, тем глубже проникают морозобойные трещины. Установлено, что пески карьера с глубины 5,0 м формировались в неглубоком море, при активном волновом воздействии. Море было холодным, так как в песках присутствует эоловая компонента, приносимая с суши. Вмещающие крупные клиновидные структуры отложения формировались в условиях ближнего переноса в мелководном море, вдоль береговой линии, в условиях перемываемого пляжа или участия реки. В это время и формируются полигонально-жильные льды на пойме, пляже или мелководье. Отложения, заполняющие верхнюю часть клиновидной структуры, формировались в слое сезонного оттаивания, где породы испытывали максимальную криогенную дифференциацию, что показывает высокий ККК - 2,56. Температуры, реконструируемые по ККК, соответствуют температурам пород в антарктических оазисах – -80С (ККК – 1,6-1,8) (Шмелев, 2015). Значения ККК, указывающие на активные процессы криогенеза в прошлом, получены по нескольким образцам из песков, подстилающих клиновидные структуры (ККК=1,48), а также из отложений вмещающие клиновидные формы ККК=1,90 и ККК=1,02 соответственно. Завершается разрез формирующимися в субаэральных условиях элементарными почвами. В конце валдайской эпохи сокращение и кратковременное разрастание ледника происходило в несколько стадий, последними крупными стадиями являлись сальпаусселькя Sa I, II, III (12,3-11,6 т.л.н.). В это время ледник уже не выходил к северному побережью Финского залива (Mangerud et al., 2016), здесь мерзлота имела сплошное распространение. В это время формируются отложения в районе пос. Низино. При этом формировались изначально-песчаные жилы, такие условия сейчас можно наблюдать в Антарктиде (Шмелев 2015), сингенетические изначально грунтовые жилы и ледогрунтовые жилы в настоящее время широко распространенны в Якутии (Кузнецова, 1977) и на Приморских низменностях (Розенбаум, 1977). Горизонты полигональных структур выделены А.А.Величко под названием «ярославского криогенного горизонта (а)» и «ярославского криогенного горизонта (б)» (Изменение климата…, 1999), которые разделены теплым временем аллеред. Для горизонта «а» реконструируются низкие среднегодовые температуры и сплошное распространение многолетней мерзлоты, для горизонта «б» - климатические условия области прерывистой мерзлоты в районе между 56 и 530 с.ш. В районе Финского залива во время фазы «б» существовала мерзлота с низкими температурами. Многолетнемерзлые породы имели сплошное распространение и промерзали сингенетически. Исследования не подтверждают распространение ледникового покрова или глубокого приледникового озера в районе Финского залива в последниковое время. Исследования поддержаны РФФИ грант 16-05-00612.
Добавил в систему: Стрелецкая Ирина Дмитриевна

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ИПМех РАН
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ИПМех РАН

ПАЛЕОИНДИКАТОРЫ СУЩЕСТВОВАНИЯ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОД НА ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЕстатья

Прикрепленные файлы