УДК 551.324.6
Лихенометрическое датирование морен восточной части Авачинской группы вулканов
© 2011 г. Т.М. Маневич
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский
lav217@kscnet.ru
Статья принята к печати 12 октября 2010 г.
Авачинская группа вулканов, Камчатка, лишайник, лихенометрия, морена, тефрохронология.
Avacha group of volcanoes, Kamchatka, moraine, lichen, lichenometry, tephrochronology.
Представлены результаты исследования моренных комплексов ледников Авачинского узла оледенения. Выделены четыре генерации морен голоценa, которые относятся к двум основным периодам наступания ледников в позднем голоцене. В пределах Авачинского узла оледенение позднего голоцена достигало наибольших масштабов, по-видимому, около 2000 л.н. Максимум наступания ледников в малом ледниковом периоде в этом районе (как и в других районах Камчатки) приходится на начало - середину XIX в. Для Авачинской группы вулканов при датировках отложений лихенометрическим методом существуют некоторые ограничения. Так, для этого района пределом возраста для накипных лишайников, вероятно, служит извержение Авачинского вулкана 1827 г. В качестве дополнительного независимого источника применялся тефрохронологический метод. На Камчатке в почвенно-пирокластическом чехле выделены датированные пепловые горизонты - маркеры, взаимоотношения которых с субстратом позволяют корректировать время образования ледниковых морен.
Введение
Первые исследования морен камчатских ледников с помощью лихенометрии проводились в 1992— 1993 гг. Изучены моренные комплексы ледников Авачинского узла оледенения: Козельский, Новограбле-нова, Камбальный, Лавинщиков и Елизовский [8] (рис. 1). Из них наиболее детально описан моренный комплекс ледника Козельский. Этот ледник хорошо изучен и включён в мировую сеть мониторинга ледников [5]. Моренный комплекс этого ледника формировался в три этапа, чётко выделяющиеся в рельефе: две самые молодые морены образовались в 1940 — начале 1960-х гг. и в 1971—1976 гг. (ледник в это время наступал); время образования второй генерации относится ко второй половине XIX в.
Самую древнюю морену, задернованную, раньше относили к неогляциальному наступанию ледников (около 1700 л.н.) [9]. Однако в дальнейшем установили, что, согласно лихенометрическим оценкам, возраст этой поверхности — три столетия; нижний пирокласти-ческий слой в почвенно-пирокластическом чехле представлен тефрой Авачинского вулкана извержения 1737 г. Нижним ограничением возраста этой морены служит радиоуглеродная датировка 320+40 л.н. [9], полученная для верхнего слоя погребённой почвы (толщина 16 см), подстилающей тефру 1737 г.
Ледники Новограбленова, Лавинщиков, Елизовский и Камбальный залегают на западно-северозападных склонах Авачинского вулкана. Здесь объектами датирования служили только береговые морены, поскольку конечные морены либо перекрыты современным наступающим концом ледника (ледник Новограбленова), либо размыты (ледники Елизовский,
Рис. 1. Схема Авачинского узла оледенения [5]: 1 - вулканы; 2 - ледники; 3 - ледоразделы; 4 - направление движения ледников; 5 - изученные моренные комплексы Fig. 1. Scheme of the Avacha glaciation [5]: 1 - volcanoes; 2 - glaciers; 3 - ice divides; 4 - direction of glaciers movement; 5 - investigated moraine complexes
Камбальный). В моренных комплексах выделяют до 3—4 валов, также местами разрушенных. Согласно [8], формирование этих морен относится к середине XIX—
Рис. 2. Моренный комплекс ледника Дитмара.
Дугами с цифрами показаны выраженные в рельефе и изученные моренные гряды; L1 — латеральная (боковая) морена; обозначения см. в тексте
Fig. 2. Moraine complex of the Ditmar Glacier.
Moraines identified in the relief and investigated are represented by arcs; L1 - lateral moraine; conventional signs see in the text
началу ХХ в. Учитывая опыт ранее выполненных работ [8, 9, 11], мы провели исследования на моренах ледников восточной части Авачинского узла оледенения.
Методы исследований
В палеогляциологии позднего голоцена для определения возраста морен часто используют лихеномет-рический метод, разработанный Р. Бешелем [10]. На Камчатке в качестве индикатора возраста используется накипной лишайник подрода Як^осагрон [3, 8]. Он широко распространён на отложениях разного генезиса, в том числе ледниковых и вулканических. Лихе-нометрический метод основан на изучении закономерно меняющегося во времени прироста накипных лишайников. Первоначально для исследуемой территории строится региональная зависимость размера (диаметра) Як^осагрон geogгapкicum от известного возраста субстрата. Р. Бешель установил, что лишайники заселяют отложения (например, морены) через 10—30 лет после их стабилизации. При этом измеряются максимальные диаметры всех наиболее крупных лишайников. Для лишайников, по форме близких к эллипсу, измеряют большую и малую оси и вычисляют их среднее арифметическое. Если выборка из пяти максимальных размеров однородная, то за показатель возраста поверхности принимается значение одного диаметра, наибольшего. Если размер максимального диаметра существенно больше остальных четырёх в выборке, то он исключается из неё и заменяется следующим по величине лишайником. Возраст отложений определяется сопоставлением диаметра Ш'косаг-рон geogгapкicum с кривой, построенной для региона, где проводились исследования. Для Камчатки построены две кривые роста лишайников [8, 10]. Мы оцени-
вали возраст лишайников по кривой, построенной О.Н. Соломиной [8].
Дополнительным источником независимой информации при определении возраста морен служили тефрохронологические данные. На моренах ледников Дитмара и Заварицкого описаны разрезы почвенно-пирокластического чехла, в которых идентифицированы маркирующие пеплы вулканов Опала (1500 л.н., 14С) и Ксудач (1907 г.) [1]. Тефра вулкана Опала связана с мощным субкальдерным извержением из кратера Бараний Амфитеатр, расположенного у подножия этого вулкана. Оси пеплопадов данного извержения направлены на восток и север, и пепел служит прекрасным маркером всей восточной вулканической зоны. В районе исследований тефра представлена светлым мелкозернистым песком мощностью около 1 см. Тефра вулкана Ксудач относится к сильному эксплозивному извержению конуса Штю-беля в 1907 г. Это — среднезернистый песок из светлых и тёмных зёрен; мощность его достигает 1 см.
Результаты и обсуждение
Нами исследованы моренные комплексы ледников Дитмара и Заварицкого, стекающие на северо-восток от Авачинского вулкана (см. рис. 1). Ледник Дитмара на влк. Козельский относится к морфологическому типу обвальных цирков. Общая экспозиция ледника — северо-восточная [4]; его фронт, высотой до 50 м, спускается до отметки 830 м.
По результатам изучения площадок с сообществами лишайников выделены три разновозрастные генерации морен, начинающиеся непосредственно у конца ледника и занимающие его предполья на протяжении 1,6 км вниз по долине (рис. 2). Результаты
Результаты лихенометрического изучения морен ледника Дитмара
Морены Максимальный диаметр, мм Возраст поверхности, л.н. Время образования, годы
L1 12 47 1957
М1 19 67 1937
М2 21 73 1931
М3 26 90 1914
М4 27 94 1910
М5 30 106 1898
М6 32 114 1890
М7 37 137 1867
Рис. 3. Зависимость диаметра лишайника от возраста субстрата для моренного комплекса ледника Дитмара Fig. 3. Dependence of the lichen diameter from the substrate age for moraine complex of the Ditmar Glacier
датирования представлены в таблице и на рис. 3. Морены М1, М2, примыкающие к концу ледника, и боковая морена L1 образуют серию конусов и гряд, присыпанных слоем шлака и крупными глыбами. Установлены сходные размеры лишайников, что свидетельствует об их одновременном образовании — в 1930—50-х годах. Несмотря на то, что боковая морена L1 расположена ниже на 50 м, она — самая молодая из этой группы (1957 г.). Данный факт можно объяснить особенностью затенённости ледника, связанной с его северо-восточной экспозицией и, как следствие, с более медленным таянием правого края, чем левого.
Ниже по долине выделяется вторая генерация морен, следующая за моренами M1, M2, и L1, состоящая из нескольких валов (М3—M6), разделённых термокарстовыми провалами, в некоторых из них присутствуют небольшие озёра. Внешний вид морен здесь существенно меняется: высота и размер их меньше, очертания более сглаженные, присутствуют массивы «мёртвых льдов». На поверхности отмечаются высшие растения. Средние размеры лишайников — пределах 26—32 мм — свидетельствуют об образовании этих морен в конце XIX—начале ХХ в.
Замыкает описанный комплекс морена М7. Она частично размыта, так как расположена в месте слияния
Рис. 4. Разрезы почвенно-пирокластического чехла на го-лоценовых моренах Авачинского узла оледенения. I — ледник Дитмара; II — ледник Заварицкого; III, IV — ледник Козельский [9]; 1 — морена; 2 — шлак Авачинского вулкана; 3 — мелкозернистый пепел; 4 — тёмный пепел с примесью лапилли и шлаков; 5 — супесь; 6 — эоловые пески; 7 — погребённые почвы; 8 — дернина
Fig. 4. Soil-pyroclastic sequence on Holocene moraines of Avacha glaciation.
I — Ditmar Glacier; II — Zavaritsky Glacier; III, IV — Kozelsky Glacier [9]; 1 — moraine; 2 — scoria of Avacha volcano; 3 — fine-grain ash; 4 — dark ash with gray sinter; 5 — sandy-loam; 6 — aeolian sand; 7 — buried soil; 8 — sod
ручьёв Ледникового и Скалистого; последний вытекает из соседней долины. К сожалению, на рис. 2 не удалось показать эту морену полностью. Высота подошвы моренного вала — 615 м над ур. моря. Поверхность её хорошо задернована, покрыта травянистой растительностью и зарослями ольхового стланика высотой до 2 м. Лишайники распространены широко и, судя по их размерам (37 мм), время формирования морены следует отнести ко второй половине XIX в. Полученная датировка вызвала сомнения, поэтому дополнительно на этой морене был изучен перекрывающий её почвенно-пирокластический чехол (рис. 4). Разрез I на рис. 4 был сопоставлен с разрезами работы [8].
Мощность почвенно-пирокластического чехла здесь составляет 120 см. В нём содержатся пеплы-маркеры следующих извержений,
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.