ГЕОМОРФОЛОГИЯ
№ 4 октябрь-декабрь 2013
Научные сообщения
УДК 551.435.4^551.89(470.2)
© 2013 г. Н.В. КАРПУХИНА
ОСОБЕННОСТИ ДЕГРАДАЦИИ ОСТАШКОВСКОГО ЛЕДНИКОВОГО ПОКРОВА В ПРЕДЕЛАХ ЧУДСКО-ПСКОВСКОЙ НИЗМЕННОСТИ
Территория Чудско-Псковской низменности является классическим районом для изучения гляциального рельефа, формирование которого, главным образом, связано с деградацией последнего (осташковского1) ледникового покрова. Поэтому данная территория не одно десятилетие привлекает к себе внимание исследователей, занимающихся вопросами дегляциации [1-8 и др.].
Постановка проблемы
Район исследования расположен на северо-западе Восточно-Европейской равнины, в пределах Чудско-Псковской низменности. Общий характер рельефа низменности и сопредельных территорий равнинный, абс. высоты не превышают 200 м. С востока и запада низменность ограничена возвышенностями: Ижорской, Лужской, Судомской, Пандивере, Отепя, Хаанья (рис. 1). Границы между низменностью и возвышенностями плавные, на севере находятся на отметках около 40 м, на юге около 120 м. Изменение высотного положения границ низменности связано со ступенчатым повышением ее территории в южном направлении. Максимальная амплитуда колебания относительных высот в пределах описываемой территории около 100 м.
Особенность рельефа низменности - сочетание относительно плоских участков озерно-ледниковых равнин с фестонообразными полосами холмисто-грядового рельефа краевых образований. Здесь четко выделяются семь комплексов краевых образований (Островский, Псковский, Талабский, Ремдинский, Раскопельский, Гдовский и Невский) и две озерно-ледниковых равнины (Чудская (Приозерная) и Псковская). Островский краевой комплекс соответствует лужской стадии осташковского оледенения, а Невский - одноименной невской стадии. Краевые комплексы, находящиеся между этими стадиями, фиксируют фазы отступания ледника лужской стадии (рис. 1).
Несмотря на достаточно хорошую изученность этой территории, ряд вопросов, связанных с деградацией осташковского ледникового покрова остаются нерешенными или дискуссионными: о типе дегляциации, о местоположении и абсолютном возрасте стадий и фаз последнего оледенения [3, 4, 9, 11-16 и др.]. В существующих региональных схемах миграции приледниковых водоемов [1, 17-21], формировавшихся в ходе деградации последнего ледника, практически отсутствуют фактические данные по
1 В русской литературе осташковское оледенение также называется поздневалдайским, в зарубежной - поздневислинским.
территории РФ (четкие высоты уровней, пространственное положение береговых образований и т.п.).
Цель статьи - реконструировать характер отступания осташковского ледника в пределах Чудско-Псковской низменности.
Материалы и методы исследования
При изучении характера дегляциации использовалась совокупность различных методов, ключевым из которых стал - геоморфологический анализ, позволивший провести ГИС-моделирование палеогеографической обстановки в течение основных стадий и фаз деградации ледника.
Положение активного края ледника во время де-гляциации было определено на основе пространственного положения комплексов краевых образований (рис. 1). Области распространения мертвого льда устанавливались по специфическим морфологическим комплексам, сформировавшимся в условиях таяния мертвого льда (озы, камы, области распространения холмисто-западин-ного рельефа абляционной морены).
Большое внимание было уделено выявлению
и диагностике береговых образований приледниковых водоемов (береговых валов; подножий абразионных уступов; скоплений валунов, расположенных в виде полос; пространственному положению прибрежной фации озерно-ледниковых отложений).
При палеореконструкции важное значение приобретает корреляция результатов, определяющих положение уровня озер на разных стадиях и фазах их развития. Стоит отметить, что береговых образований в пределах исследуемой территории, особенно в пониженной ее части, встречается немного, поэтому их корреляция усложняется. Данное обстоятельство связано с наличием больших массивов мертвого льда формировавшего в течение деградации ледникового покрова. Кроме того, подобная корреляция осложняется и тем, что в послеледниковье
✓ ^ /
Рис. 1. Схема пространственного положения краевых ледниковых образований в пределах Чудско-Псковской низменности Границы: 1 - государственные, 2 - исследуемой территории; 3 - краевые комплексы (1 - Островский, 2 - Псковский, 3 - Талабский, 4 -Ремдинский, 5 - Раскопельский [8, 9 с доп. автора], 6 - Гдовский, 7 -Невский [10 с доп. автора]); 4 - граница между озерно-ледниковыми равнинами (А - Псковской, Б - Чудской)
Рис. 2. Схематичное изображение современной и палеоповерхности для региона, подвергнувшегося ледниковой нагрузке[22]
Положение одновозрастных береговых образований: А - современное приледникового водоема, Б - истинное высотное после снятия эффекта познеледникового поднятия
территория испытала гляциоизостатическое поднятие, в результате чего одновоз-растные береговые образования оказались на разных гипсометрических уровнях (рис. 2А).
С целью определения истинного высотного положения палеоводоема необходимо было рассчитать вероятные уровни приледниковых водоемов у южных и северных их берегов (рис. 2Б). Для этого были использованы, имеющиеся сведения об абс. высотах береговых образований и параметры познеледникового поднятия (средняя величина гляциоизостатического поднятия и его азимут) в пределах исследуемой территории. По данным [19], средняя величина гляциоизостатического поднятия территории в пределах восточной Эстонии равна 5 см на 1 км при азимуте максимального гляциоизостатического поднятия - 326°. Эти показатели были подтверждены результатами бурения в устьях речных долин рр. Эмайыги, Ахья, Обдех [23], также они хорошо согласуются с аналогичными параметрами, установленными по береговым формам рельефа западного побережья Чудско-Псковского озера [24]. Выделение уровней приледниковых озер для восточной Эстонии и сопредельных территорий с учетом вышеописанных параметров осуществлялась и ранее [19-21], но, к сожалению, в их основу были положены материалы, главным образом, собранные по территории Эстонии.
Благодаря модулю Spatial Analyst программы ArcGIS Desktop 9.3., гипсометрические уровни палеоводоемов были выделены из цифровой модели рельефа (SRTM). Следует отметить, что рассчитанные нами уровни частично совпали с уровнями, определенными предыдущими исследователями [19 - 21]. Кроме этого, в ходе последующих полевых исследований, проводившихся с учетом полученных нами данных о реконструированных уровнях были обнаружены ранее неописанные береговые формы рельефа этих озер, что также свидетельствует о достоверности полученных результатов (рис. 3).
Использование описанных выше методических приемов позволило создать серию карт, характеризующих палеогеографическую обстановку деградации осташковского ледникового покрова в пределах исследуемой территории. В полученную модель была добавлена ЦМР, символизирующая положение приледникового водоема относительно современного рельефа района исследования. Все карты были созданы в среде программы ArcGIS Desktop 9.3.
Данные, касающиеся абсолютного возраста стадий (лужской, невской) и фаз (та-лабской, раскопельской, гдовской), были привлечены со смежных территорий [12, 15, 16, 25]. В настоящее время в пределах восточной Эстонии хорошо датированы такие стадии и фазы как хаанья, отепяя, пийрисаар, кауы, пандевере. Они хорошо коррелируют с вышеуказанными стадиями и фазами в пределах исследуемой нами территории. Исходя из этих сведений, была рассчитана средняя скорость отступания ледника (около 0.09 км/г) и определен приблизительный возраст для псковской и ремдинской фаз лужской стадии (рис. 4).
Лужская стадия
15.7-14.7 Ка тыс. до н.в. [12,15,25]
Псковская фаза
15.3-15.0 тыс. до н.в. (исходя из расчета ср. скорости отступания ледника)
Талибская фаза
14.7-14.5 тыс. Ка до н.в. [12,15]
Ремдинская фаза
14.4—14.3 тыс. до н.в. (исходя из расчета ср. скорости отступания ледника)
Раскопельская фаза
14.0 тыс. Ка до н.в. [20]
Гдовская фаза
13.8 тыс. Ка до н.в. [20]
Невская фаза
>13.3 тыс. Ка [15,20,25]
Паливере стадия
12.8-12.7 тыс. Ка [15,25]
X X X 2
Рис. 3. Схема деградации осташковского ледникового покрова в пределах Чудско-Псковской низменности Лед: 1 - активный, 2 - мертвый; 3 - приледниковый водоем; 4 - краевые комплексы (О - Островский, П -Псковский, Т - Талабский, Ре - Ремдинский, Ра - Раскопельский, Г - Гдовский, Н - Невский)
Ю
Раскопельская фаза
Гдовская фаза
Уровень водоема -95 - 75 (на севере) - 92 - 72 (на юге) Невская стадия
Уровень водоема -72 (на севере) - 68 (на юге)
Шкала высот, м
0выше 200 100-200 ниже 100
0510203040
ЕЗ ^ И 4 ^ 6
Уровень водоема -66 - 62.5 (на севере) - 60 - 56 (на юге)
Уровень водоема -54 (на севере) - 45 (на юге)
Уровень водоема -46 (на севере) - 37 (на юге)
Рис. 4. Палеогеографическая модель деградации осташковского ледникового покрова в пределах Чудско-Псковской низменности и сопредельных территорий Области распространения льда: 1 - активного, 2 - мертвого; 3 - приледниковые водоемы; 4 — местоположение береговых образований и прибрежных фаций озерно-ледниковых отложений; 5 - современная береговая линия Чудско-Псковского озера; 6 - направления соединения приледниковых озер Чудско-Псковской низменности с другими приледниковыми водоемами
Результаты и их обсуждение
Окончательное отступание осташковского ледника происходило в интервале от лужской до невской стадии и было связано с деятельностью Нижневеликорецкого языка Псковско-Великорецкой ледниковой лопасти Чудского потока [5, 6, 8 и др.].
В результате активизации ледниковых масс Чудского потока в лужскую (хаанья -эст.2) стадию сформировался Островский комплекс краевых образований. Фронтальная зона этого комплекса представлена конечными моренами напорного и насыпного типа с включением отторженцев. Палеогеографическая обстановка и возраст лужской стадии отображены на рис. 3, 4.
В связи с дальнейшим потеплением климата, отступание края ледника протекало достаточно быстро.
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.