ВЕСТНИК ЮЖНОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РАН Том 3,№3,2007, стр. 32-40
НАУКИ О ЗЕМЛЕ
УДК 551.35:550.834:5508:528(262.54)
СЕЙСМОПРОФИЛИРОВАНИЕ И КАРТИРОВАНИЕ НОВЕЙШИХ ОТЛОЖЕНИЙ ДНА АЗОВСКОГО МОРЯ
© 2007 г. Академик Г.Г. Матишов12
На основе анализа материалов проведенных сейсмоакустических работ, их сопоставления с ли-тологическим составом грунтовых колонок из Таганрогского залива и общей позднечетвертич-ной палеогеографией бассейна сделан ряд выводов о строении шельфа Азовского моря. В результате анализа детальной топографии дна, гранулометрии и закономерностей подводного рельефа составлена новая карта донных отложений Азовского моря (масштаб 1 : 280 000), на которой представлено распределение новейших отложений в зависимости от рельефа дна и локальной гидродинамики вод.
Многие проблемы геоморфологии и верхнечетвертичной палеогеографии Азовского шельфа, в частности чередование морских и континентальных обстановок рельефообразования и осадконакопления, литостратиграфические закономерности голоценовых биогеоценотиче-ских событий, изучены мало. Существующие картосхемы гранулометрических типов донных осадков составлены без конкретной привязки к геоморфологическим элементам морского дна [1-6]. Поэтому до сих пор нет реальной мозаики распределения на шельфе новейших отложений в зависимости от рельефа дна и локальной гидродинамики вод. Возможно, это объясняется мелководностью водоема и общепринятым представлением о плоском, выровненном характере его дна. В действительности даже мелкомасштабные батиметрические карты указывают на определенную дифференциацию донного рельефа в различных частях моря. Нерешенность многих проблем затрудняет создание моделей экосистем и разработку прогнозов по Азовскому бассейну.
Для расширения знаний о специфике процессов голоценовой седиментации, включая лито-стратиграфию, возникла необходимость в проведении сейсмоакустических работ. Такие исследования были проведены в Таганрогском заливе в 2006 г. усилиями специалистов геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (A.C. Зверев,
! Мурманский морской биологический институт Кольского научного центра Российской академии наук, Мурманск.
2 Южный научный центр Российской академии наук, Ростов-на-Дону.
В.И. Мысливец, Е.Г. Маев) и Южного научного центра Российской академии наук. Залив был покрыт сетью галсов сейсмопрофилирования, ориентированных в субмеридиональном направлении - вкрест простирания основных геоморфологических элементов (рис. 1). Крупнейший залив Азовского моря имеет эрозионное происхождение и представляет собой долину крупной реки, расширенную процессами абразии, оползания и т.д. [1]. Наиболее раннее проявление флю-виальных процессов могло быть в мэотическое время, но наиболее вероятно в позднем плиоцене, в хапровское время. Переуглубления разрабатывались и позже, в четвертичное время. К нижнечетвертичным отложениям принадлежат аллювиальные и морские бакинские отложения, которые слагают наиболее высокую трассу Миусского полуострова (до 40-45 м), а также известны на южном берегу Миусского лимана, между г. Азовом и с. Кагальник, на южном берегу Таганрогского залива [7].
При геоакустической съемке в Таганрогском заливе на глубинах от 1 до 9 м использовали сейсмоакустический комплекс "Геонт-шельф" производства ООО "Спектр-геофизика", который обладает высокой чувствительностью. Это позволяет работать на минимальных глубинах (до 0,5 м). Высокочастотный электродинамический излучатель типа "бумер" работает совместно с сейсмическим накопителем энергии. При рабочей энергии в 270 Д ж максимум спектра излучаемого импульса приходится на частоту 4 кГц. В самой мелководной придельтовой части залива сейсмоакустическое профилирование было выполнено с использованием катера "Master". В более глубоководной области рабо-
г
15*02" 470Г.961 с.ш. 39*09.186 «А
13^02» 47*05.693
1ЛИ" 47'<вМ(>0
эпзл»
13*46» 47*03'ДМ 39*14".003
14*06" 474)3.163 39*12',767
14*26"
47"02".753 39*1 Г520
14*46" 47*02'345 39» 1(7.137
47-09.331 38
08*46» 08*26" (»''Об™ 18*46" 18*26" 18*06" 17*46* 47-07.717 47*06.116 47°04'.4НЗ 47*02 376 474)1.038 46*39.498 46*37.977 38* 48'.642 38*48,661 38" 48.331 38*48.713 38*48'.738 38"48-.535 38*48,199
17«-3(Г'
46*56.782 с.ш. 38-47.683 «л
2Б
»
п 2
о —
с ©
—
0
я >
1
гп >
з: —
0
я >
1
т
16*06» 47* 16'.963 39*08*21
15*46™ 15426» 15*06" 47*16.049 47*15 .128 47*14 122 39°08'.453 39*08",676 39«Г.926
14ь46" 1«*26» 14*06"
47*13'.!18 47*12,133 47*11'.349с.ш. 39*09 .183 39°09".453 34419 ,643 .л
12*26" 12*46" 13*06" 13*26" 13*46" 47°04".787 47*03,193 47=02.242 47*00.738 46*59.182 38"25',Я04 38*25.447 38*25,062 38*24.7(16 38°24'.4в2
11*46" 47*07.834 38*26.735 4М0)
12*06" 47*06'.335 38°26\226
14*06» 14*26» 14»36" 15*06" 15*16" 46 "57.611 46*56',018 46*55'.374 46*53'356 46*52',984 38°24',102 38*23 ,752 381Т.489 38*24 320 38*23 .933
15*46" 16*02" 46*50.838 46*50574 с ш 38*23',253 38*21',9621М
47°45' С.III.
38° 15' В.Л.
39°0' я.л.
39П91 в. л. 47° 19' с.ш.
08*26" 47"03'.090 38*58,652 , 0
5
38° 15' в.д.
сш 47» 19'
6Е
47°0' с.ш.
47°45' с.ш. 39° 19' в.д.
17*06" 46*5Г.431 38*17.493
47°0'
-Июбаты
Населенные пункты
39°()' в.Л.
16*46" 16*26" 46*50.776 46*50314 38*19.184 38'19".849
Рис. I. Разрезы сейсмопрофилнрования дна
и» -и
а
И
п н X
к *
5 К
х
о
3
X
>
*
л ж о
4
о а
И >
> X
н и>
34°50' 35е 47° 19' с.ш. П
39°0' 39° 19' в.д.
47°0'
46°0'
45°15'
Рис. 2. Карта донных отложений Азовского моря. 1 ~ Песок средне-мелкоозернистый с ракушей (фракция 1-0,1 мм >70%), 2 - песок алеври-тово-илистый (фракция 1-0,1 мм - 50—70%), 3 - смешанный тип осадка (алевритово-илисто-песчаный, содержание каждой фракции в пределах 30-40%), 4 - алеврит (фракция 0,1-0,01 мм >70%), 5 - илистый алеврит (фракция 0,1-0,01 мм 50-70%), 6 - илы с примесью песчано-алев-ритовой фракции (фракции < 0,01 мм >50-70%), 7 - глинистый ил (фракция < 0,01 мм >70%, 8 - глинистый ил (фракции <0,01 мм >85%), 9 - ракуша, ракушечный детрит, 10 - сероводородное заражение, 11 - грязевые вулканы, 12 - бенч, 13 - галька, гравий
Н
К
е
о да
ты проводились с малотоннажного судна "Профессор Панов".
В данной работе изучение рыхлых осадков выполнено в строгой взаимосвязи с реальными геоморфологическими элементами. В 2006 г. нами была подготовлена детальная батиметрическая карта Азовского моря в масштабе 1 : 200 ООО [8]. На эту крупномасштабную топографию совместно с В.В. Полыпиным и М.А. Болдыревым было нанесено более 1 тысячи данных гранулометрического анализа грунта. Основная доля проб донных осадков собрана в 1997-2007 гг. Азовским филиалом Мурманского морского биологического института и Южным научным центром. Определение координат судна осуществлялось с помощью GPS. Анализ проведен по стандартным методикам, принятым в морской геологии [9].
Донные отложения в море отбирали дночер-пателем Ван-Винна и двухметровой ударной грунтовой трубкой. Классификация грунтов по механическому составу была выбрана с учетом литологических особенностей Азовского моря и включала восемь гранулометрических типов осадков. В ходе типизации было сделано одно отступление от принятой схемы, относящееся к автохтонным отложениям, насыщенным ракушечным компонентом: фракция ракуши крупнее 0,1 мм при расчетах механического состава вычиталась из навески и не входила в 100%-ный объем. Наша аналитическая база по грунтам постоянно пополняется. Это дает возможность корректировать компьютерную версию новой карты донных отложений.
При работе над картой донных отложений широко применялся метод литогеоморфологи-ческой интерполяции данных. В результате анализа детальной топографии дна, объемной гранулометрической информации и закономерностей подводного рельефа составлена принципиально новая карта донных отложений Азовского моря (рис. 2). Масштаб карты - 1 : 280 000 (по 44° c.iil). Наряду с типами грунта на карте отражены ареалы гравийно-галечного материала, поля ракуши и ракушечного детрита, грязевые вулканы, зоны сероводородного заражения осадков.
Долина реки Дон и его притоков представляет собой позднеплейстоценовую и современную террасированную равнину аллювиального, морского и смешанного происхождения [10].
В современном рельефе дна Таганрогского залива сохранилась вдольосевая подводная ложбина, унаследовавшая долину Палео-Дона [8]. Она продолжает направление нижнего течения
Дона. Анализируя материалы сейсмопрофили-рования дна, сопоставляя их с литологическим составом более 40 грунтовых колонок из Таганрогского залива и общей позднечетвертичной палеогеографией бассейна, можно сделать ряд важнейших выводов о строении шельфа.
Геоакустические разрезы (рис. 1, 3) трижды пересекли Таганрогский залив от авандельты до траверза Ейск-Рожак. Сейсмопрофилированием были охвачены песчаные банки Очаковская, Чумбурская, Сазальницкая, Песчаных островов. Трижды был пересечен судоходный канал против дельты Дона. Канал имеет ширину 100 м и относительную глубину 4,6 м. Пересекалось также естественное углубление, продолжающее под водой долину реки Кагальник. В ряде случаев сейсмопрофили начинались вблизи абразион-но-обвальных береговых уступов. Они расчленены оврагами и балками, а висячие русла свидетельствуют о большой скорости абразии.
Почти повсеместно залив перекрыт покровом почти горизонтально залегающих стратифицированных осадков мощностью от 0,5 до 2,5 м. В данном случае отчетливо проявляется выравнивающая роль поверхностного слоя осадков. Этим объясняется сглаженный рельеф поверхности дна. В то же время погребенная поверхность А, видимо, подвергалась размыву и характеризуется в ряде мест расчлененным микрорельефом. Элементы микрорельефа включают в себя чередование различных валов с аналогичными по морфологии ложбинами. Их относительная высота 0,1-0,5 м (рис. 1).
Южная периферийная часть залива расчленена чрезвычайно пологими, амплитудой менее 1 м, направленными на север ложбинами с разделяющими их повышениями морского дна. Севернее Ейского лимана в сторону осевой ложбины выдвинут выступ подводного берегового склона с эпизодически осушающейся
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.