ГЕОМОРФОЛОГИЯ
№ 3 июль-сентябрь 2014
Научные сообщения
УДК 551.4.07^551.8(470.2)
© 2014 г. В.Я. ЕВЗЕРОВ
ОЛЕДЕНЕНИЯ И МОРСКИЕ ТРАНСГРЕССИИ НА СЕВЕРО-ЗАПАДЕ РОССИИ В ПОСЛЕДНИЕ 140 ТЫСЯЧ ЛЕТ1
Геологический ин-т КНЦРАН, Апатиты; yevzerov@geoksc.apatity.ru
Введение
Поздний плейстоцен, включающий последнюю межледниковую и ледниковую эпохи и голоцен, является наиболее изученным подразделением четвертичного периода. Усилиями многих исследователей разработаны детальные стратиграфические схемы отложений указанного временного отрезка геологической истории, реконструированы палеогеографические обстановки каждого из выделенных стратиграфических подразделений, подробно охарактеризованы отложения различных генетических типов, восстановлено положение уровня Мирового океана. Однако некоторые принципиально важные вопросы далеки от окончательного разрешения. Так, существенно различаются между собой схемы распространения ледниковых покровов, составленные различными исследователями. Причем эти схемы наименее представительны для территории России. Не увязаны между собой оледенения и морские гляциоэвстатичес-кие трансгрессии, являющиеся, как мы покажем далее, следствием развития оледенений. Цель данного сообщения на основе анализа накопленного к настоящему времени геологического, геофизического и палеогеографического материала показать взаимодействие оледенений и трансгрессий, и использовать характер этого взаимодействия для уточнения существующих палеогеографических схем.
Схемы развития гляциоэвстатических морских трансгрессий и положение уровня Мирового океана
В периоды оледенений огромные массы влаги изымались из океанского резервуара и сосредотачивались на существенно меньшей площади, аккумулируясь в ледниковых покровах. Под влиянием нагрузки льда происходило прогибание земной коры. Существующие оценки величины этого прогибания доходят до трети мощности ледника [1, 2 и др.]. Комплексный анализ материалов по дегляциации и морским образованиям побережий Мурмана и Белого моря на протяжении позднего плейстоцена и голоцена позволил установить три гляциоэвстатические трансгрессии [3]. Первая из них развивалась по мере дегляциации территории в бёллинге и аллерёде вследствие более низкого положения континента по отношению к уровню Мирового океана.
1 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 13-05-01039а).
20 0 -20
S
Q.
О
¡-60
и §
-100 -120
-140
0 20 40 60 80 100 120 140
230ТЪ возраст, тыс. л.н.
Рис. 1. Изменение уровня Мирового океана и вариации инсоляции [10]
1 - данные по кораллу Acropora palmate, 2 - нормализованные 518O кривые, построенные по результатам изучения фораминифер (а - по [11], б - по [12]), 3 - летняя инсоляция на 65° с. ш. (по [13])
Достоверно установлено, что около 13 тыс. л. н. северо-западная часть побережья Мурмана располагалась на 200 м ниже современных высотных отметок. Вторая трансгрессия произошла в позднем дриасе в пределах территории распространения покровного ледника или в непосредственной близости к ней. Увеличившаяся в этот период нагрузка льда замедлила или приостановила гляциоэвстатическое поднятие территории, вследствие чего скорость поднятия уровня океана превзошла скорость поднятия континента. И, наконец, третья самая малоамплитудная трансгрессия, имевшая место в голоцене, охватила районы незначительного гляциоизостатического поднятия полностью освободившегося ото льда европейского континента в результате поступления в океан большого количества талых ледниковых вод в заключительный более поздний этап деградации Лаврентийского ледникового щита.
Эти трансгрессии сформировали волноприбойные ниши в коренных породах, изолированные береговые валы и их серии, а также аккумулятивные и абразионные террасы, приуроченные, в основном, к долинам рек. Все перечисленные формы рельефа подробно охарактеризованы во многих работах [4-9].
Положение уровня Мирового океана на протяжении последних 140 тыс. л. достоверно установлено на основании датирования образцов кораллов и раковин фора-минифер параллельно с изучением в них соотношения изотопов кислорода O16 и O18. Соответствующие графики приведены на рис. 1.
Анализ рисунка показывает, что пики инсоляции и повышений уровня океана вполне удовлетворительно согласуются между собой, и что увеличение летней инсоляции несколько опережало повышение уровня Мирового океана. Океан на протяжении рассматриваемого отрезка времени достигал положительных отметок только в периоды эемской (микулинской) межледниковой трансгрессии и в конце голоцена. В остальное время морские трансгрессии, как можно судить по приведенным выше сведениям о гляциоэвстатических трансгрессиях позднего плейстоцена и голоцена, могли происходить только в случае опускания континента под влиянием ледниковой нагрузки. Иными словами, присутствие на северо-западе России морских отложений, накопившихся в ходе трансгрессии, свидетельствует о том, что в пределах данного
района трансгрессии предшествовало оледенение. И наоборот, если оледенения не было в каком-то конкретном районе, то на площади последнего не могла развиться трансгрессия более или менее значительной амплитуды. Таким образом, рис. 1 является ключевым документом для согласования данных о трансгрессиях и оледенениях на северо-западе России (как, впрочем, и в других регионах). Документом, значимость которого превосходит значимость результатов датирования, а в отдельных случаях и результатов палеонтологических исследований, поскольку далеко не всегда удается учесть масштаб переотложения органических остатков. Что касается графиков изменения уровня Мирового океана, полученных по результатам изучения фо-раминифер, то они подобны, но существенно различаются по амплитудам. Нами взята за основу кривая Н. Шеклетона [6], поскольку именно с ее опорными точками лучше согласуются результаты исследования кораллов.
Стратиграфия позднего плейстоцена
Стратиграфические подразделения позднего плейстоцена выделены по нормализованной изотопно-кислородной кривой [14], приведенной на рис. 2 с указанием возраста границ морских изотопных стадий (МИС) и подстадий в астрономической шкале времени. Согласованные с этими подразделениями схемы стратиграфии отложений позднего плейстоцена северо-запада Европы приведены в таблице 1. Уместно
Таблица 1
Схемы стратиграфии позднего плейстоцена
МИС Северо-западная Европа [9] Северная Финляндия [10] Кольский регион
1 Голоцен
2 Висла Поздняя Оледенение Оледенение Валдайская лед- Поздняя Оледенение
3 Средняя Денекамп Хенгело Глинде Оерел Межстадиал 3 Средняя Межстадиал
4 Стадиал Шалкхольц Ранняя Стадиал
5а Ранняя Оддераде Мааселькя/Перяпо-хьёла эпоха Межстадиал-стрель-нинские слои
5Ь Редесталл Редесталл Стадиал
5с Брёруп Брёруп -
5а Хернинг - -
5е Эем Тепсанкумпу Микулино Понойские слои
Примечание. Курсивом выделены межстадиалы.
| Нормализованная кривая 8180 -1 О
Рис. 2. Нормализованная кривая 5180 с границами изотопных стадий, возраст которых рассчитан по орбитальной кривой [14]
отметить, что в северной Финляндии отложения межстадиала перяпохьёла первоначально относились к брёрупу [17-19]. Однако впоследствии в районе массива Сокли, вблизи границы с Россией стратиграфически ниже отложений упомянутого межстади-ала скажинами были вскрыты осадки, палеонтологическая характеристика которых в большей степени отвечает брёрупу. Соответственно, отложения межстадиала перяпохьёла пришлось поместить стратиграфически выше, соотнеся их с межстадиалом од-дераде [16]. Кроме того, стратиграфическая схема северной Финляндии пополнилась мореной стадиала шалкхольц.
Оледенения и морские трансгрессии в различные периоды позднего плейстоцена
В данном разделе рассмотрим попарно от древних к молодым оледенения и следующие за ними периоды потеплений, к большей части которых приурочены морские трансгрессии. При этом главное внимание будет уделено взаимной увязке оледенений и трансгрессий.
МИС 6-5е. Данные по Кольскому региону не позволяют составить полное представление о масштабах развития покровного оледенения, имевшего место в МИС 6. Отложения этого оледенения встречаются по всей площади региона, но в ограниченном количестве пунктов. Причиной фрагментарного развития ледниковых образований является, в основном, экзарационное воздействие более молодых ледниковых покровов. Вместе с тем материалы по соседним территориям, обобщенные в работе [20], свидетельствуют, что в МИС 6 ледник занимал огромную площадь на севере Европы, включающую весь северо-запад России, площадь значительно большую, чем поздневалдайский ледниковый покров и вполне вероятно имел и большую мощность.
К МИС 5е относятся отложения микулинской межледниковой трансгрессии, обнажения которых широко развиты по берегам рек, впадающих в Белое море и вскрыты скважинами [5, 21-24]. В Кольском регионе они получили название понойских слоев [25]. Распространение понойских и стрельнинских слоев, которые были выделены как образования более молодой трансгрессии, показано на рис. 3.
Уровень Мирового океана в МИС 6 располагался на отрицательных отметках, близких к 120 м. Микулинская трансгрессия развивалась по сценарию первой из позд-неплейстоцен-голоценовых трансгрессий: море проникало на территорию континента по мере ее дегляциации. Трансгрессия достигла максимального распространения в суровых климатических условиях, а климатический оптимум межледниковья пришелся на регрессию подобно тому, как это имело место, например, во время второй поздне-плейстоцен-голоценовой трансгрессии.
Разрезы микулинских межледниковых осадков на северном побережье Белого моря находятся вблизи предела распространения лесной растительности, вследствие чего их спорово-пыльцевые диаграммы невозможно корректно сопоставить с аналогичными диаграммами разрезов, расположенных южнее Белого моря. Сводный разрез упомянутых отложений составлялся автором с учетом фаций осадков и их гипсометрического положения. Начало их формирования пришлось на период деградации московского оледенения. Поэтому в основании разреза залегают ледниково-морские осадки (морской диамикто
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.