Строение и история развития литосферы
Шрифт:
Работы велись по ранее апробированной методике идентификации и датирования изоляционных контактов (переходных зон море – пресное озеро) в колонках донных осадков небольших озер (Donner et al., 1977). На основе сведений о характере переходных зон, возрасте осадков этих зон и высотных позициях порогов стока из озерных котловин строились графики изменения положения береговой линии моря во времени, являющиеся опорными для создания схемы изобаз. Подробно вся методика исследования рассмотрена ранее (Колька и др., 2005; Corner et al., 1999, 2001).
В разрезах донных осадков озер беломорского побережья на основе литологических характеристик выделены пять генетических фациальных разновидностей донных осадков которые, в свою очередь, отражают различия в условиях осадконакопления: осадки фации позднеледникового
Здесь пробурены, изучены и датированы отложения восьми озерных котловин на высотных отметках от 9 до 87 м н.у.м. (рис. 3). Площади поверхности исследованных озер варьируют от 0.1 км2 до нескольких квадратных километров. Глубина озер меняется от 1.5 до 8.5 метров. Озера размещаются в эрозионных котловинах коренного фундамента. Пороги стока из озер, высотное положение которых соответствует положению древней береговой линии при формировании осадков фации IV (осадки транзитной зоны море-озеро), представлены коренными породами, мореной, иногда покрыты торфом разной мощности.
Для построения графика относительного перемещения береговой линии в районе г. Кандалакши использованы датировки, полученные для 7 озер (рис. 3в). Данные для восьмого озера из-за особенностей седиментации в его котловине не учитывались. Характер разреза в нем свидетельствует, что его котловина во время деградации ледника была заблокирована льдом и морская седиментация в позднеледниковое время и в раннем голоцене в ней не происходила.
Рис. 3. Расположение изученных озерных котловин (а), строение разрезов (б), график относительного перемещения береговой линии моря в районе г. Кандалакши (участок 7 на рис. 1.) (в). Сплошная линия – для радиоуглеродного возраста, пунктирная – для калиброванного календарного возраста.
При анализе разрезов установлено, что полный набор фаций I–II–III–IV–V присутствует только в разрезе осадков котловины озера 5. Остальные разрезы имеют в разной степени редуцированные последовательности фаций. Согласно принятой методике для построения относительной кривой перемещения береговой линии моря наиболее важны последовательности фаций III–IV–V. Анализ разрезов показал, что при относительно медленном поднятии территории в разрезах наблюдается хорошо выраженная переходная зона (IV) между морскими и пресноводными осадками. В этом случае она представлена переслаиванием алеврита и гиттии (озера 6, 7 на рис. 3б). При относительно быстром переходе от морских условий осадконакопления к озерным условиям в верхних частях морских осадков (фация III) проявляется органика, в связи с чем изменяется цвет алеврита, происходит погрубение материала. Вышележащая озерная гиттия (фация V) залегает на подстилающих осадках несогласно, с резким контактом.
Кривая относительного перемещения береговой линии для района г. Кандалакши, представленная на рисунке 3в, построена для радиоуглеродного и калиброванного календарного возраста. Анализ ее показывает, что в районе г. Кандалакши в голоцене (интервал от ~8800 до ~8200 лет назад) происходила регрессия моря. Скорость поднятия территории в указанном районе в это время составляла 1.2 см/год. Замедление в поднятии территории, выраженное на кривой слабо наклоненной площадкой, отмечается между 8000 и 6000 лет тому назад. Оно отвечает времени трансгрессии Тапес для бассейна Северного Ледовитого океана. Следует отметить, что впервые для района Кандалакшского залива удалось установить наличие такого замедления относительного поднятия территории.
В период между 6000–4200 лет скорость поднятия составила здесь ~2.1 см/год. Этот показатель в два раза превышает скорость поднятия территории в это время на южном берегу Кандалакшского залива в районе поселка Лесозаводского и в 4 раза в районе пос. Чупа. В течение последних 4000 радиоуглеродных лет скорость поднятия замедлилась и, судя по кривой относительного поднятия территории,
Для территории Кольского региона характер неотектонических перемещений выглядит следующим образом. Начиная с позднего дриаса, гляциоизостатическое поднятие по своей интенсивности опережает эвстатическое поднятие моря, что особенно заметно в районах, которые располагаются ближе к центру растекания Скандинавского ледникового щита (вершине Ботнического залива). Скорость поднятия территории в этих районах в период 10 000–8000 лет тому назад составила 3–7 см/год. Следует отметить, что если на баренцевоморском и беломорском берегах Кольского полуострова изобазы секут береговую линию, то на южном берегу Кандалакшского залива они располагаются субпараллельно побережью (рис. 4), вероятно, вследствие проявления собственно тектонического поднятия побережья относительно вершины залива.
Рис. 4. Схемы изобаз для времени ~8000 14C лет (а) и максимума голоценовой трансгрессии (трансгрессии Тапес, ~6000 14C лет). (б). Сплошной линией обозначены достоверные изобазы, штриховой – предполагаемые.
В период с 8000 до 5000 лет тому назад в западных районах баренцевоморского побережья скорости гляциоизостатического и эвстатического поднятия примерно уравновешиваются, тогда как в восточных районах побережья эвстатическое поднятие моря опережает поднятие континента. Это время совпадает с трансгрессией Тапес и на графиках относительного перемещения береговой линии в западных районах отражается почти горизонтальной площадкой (Corner et al., 1999, 2001), либо как в районе пос. Дальние Зеленцы, поднятием уровня моря (Snyder et al., 1997). Аналогичная картина наблюдается и на беломорском побережье. Графики относительного перемещения береговой линии моря в западной части побережья свидетельствуют о замедлении скорости воздымания территории в интервале ~8000–7000 лет тому назад в районе Кандалакши (рис. 1, участок 7) и Умбы (рис. 1, участок 4). Вместе с тем в восточной части беломорского побережья обнаружена серия трансгрессивных береговых валов, свидетельствующая об опережающем поднятии уровня моря.
Материалы исследований позволили наметить положение изобаз поднятия региона за последние примерно 8000 и 6000 лет (рис. 4 а, б). Судя по расположению изобаз и другим приведенным выше материалам, гляциоизостатическое поднятие в западной части территории было более интенсивным, чем в восточной, что соответствует предполагаемой ледниковой нагрузке. Это поднятие продолжается до сих пор.
3. Палеосейсмические деформации в Кольском регионе
В процессе гляциоизостатического поднятия, как отмечалось, в земной коре возникали напряжения, которые приводили к сильным землетрясениям. В последнее десятилетие в Кольском регионе обнаружены палеосейсмодеформации, свидетельствующие о разрушительных землетрясениях, происходивших здесь на протяжении последних 10–15 тыс. лет и на основе их изучения составлена схема плотностей остаточных деформаций региона, которая отражает наиболее нарушенные блоки земной поверхности и местоположение эпицентральных областей позднеплейстоцен – голоценовых землетрясений (Николаева, 2001, 2008). Обобщение ранее полученных материалов и обнаружение новых участков развития палеосейсмодеформаций позволило существенно уточнить очаговые области древних землетрясений и оценить их параметры. Была изучена и заверена полевыми работами выделенная ранее по материалам дешифрирования аэрофотоснимков область развития палеосейсмодеформаций в районе Кандалакшских и Лувенгских тундр, расположенных на северном побережье Кандалакшского залива (рис. 5). В исследованных районах сейсмогенный фактор участвует в формировании крутых склонов, осложненных срывами и сбросовыми уступами, в поддержании существования ранее образованных трещин, ущелий и рвов, в дальнейшем разрушении отдельных блоков кристаллических пород и т. п. Наряду с этим в общем голоценовом гляциоизостатическом поднятии в этом районе присутствует значительная тектоническая составляющая (Колька, Евзеров, 2007).