ИЗМЕНЕНИЯ БАССЕЙНА БАЛТИЙСКОГО МОРЯ ЗА ПОСЛЕДНИЕ 60000 ЛЕТ КАК РЕЗУЛЬТАТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КЛИМАТА, РАЗВИТИЯ ЛЕДНИКОВЫХ ЩИТОВ И ОКЕАНА

Заказчик: Российский фонд фундаментальных исследований – Академия наук Финляндии. Инициативный проект 14-05-91763 АФ_а.
Ответственный исполнитель: Рябчук Д.В., зав.отд., к.г.-м.н.;
Исполнители: Амантов А.В., вед.н.с., к.г.-м.н.; Буданов Л.М.,инж., Григорьев А.Г., ст.науч.сотр., к.г.-м.наук; Дерюгина Н.О., Техн. 1 кат.; Жамойда В.А., вед.н.с., к.г.-м.н.; Ковалева О.А., инж. I кат.; Сергеев А.Ю., ст.н.сотр.; Неевин И.А., научн.сотр.; Нестерова Е.Н., ст.науч.сотр.

Цель работы: в рамках предлагаемого проекта (CISU) поставлена задача исследования взаимодействия изменений климата, тектонических движений, характера развития и деградации Скандинавского ледникового щита и оценки их взаимного влияния на трансформацию параметров среды седиментации Балтийского моря. Основной целью проекта CISU является комплексный анализ геологических данных, полученных для отдельных седиментационных бассейнов, их интерпретация и синтез полученной информации для создания единой картины геологического развития Балтики. Задачами проекта является выявление путей стока ледниковых вод, динамики движения края ледника, исследование особенностей осадконакопления в речных дельтах, реконструкции количества атмосферных осадков и речного стока в прошлом. Конечной целью проекта является реконструкция динамики Скандинавского ледникового щита и климата в регионе Северной Атлантики на протяжении последних 60 000 лет.

Основные результаты. За период выполнения проекта в восточной части Финского залива были организованы три экспедиции, выполнены геолого-геофизические исследования на 4 ключевых участках, наиболее важных с точки зрения реконструкции процессов дегляциации в восточной части Финского залива. Отобрано 14 колонок четвертичных отложений длиной от 1.5 м до 4.3 м, выполнено сейсмоакустическое профилирование (НСП). Интерпретация данных НСП позволила выделить геологические тела, представляющие собой, конечно-моренные гряды и комплексы водно-ледникового рельефа. Для колонок, отобранных в восточной части Финского залива, был выполнен детальный послойный гранулометрический анализ (1512 проб), геохимические, микропалеонтологические и палеомагнитные исследования. Таким образом, впервые для колонок четвертичных отложений, отобранных в российской части Финского залива, проведен комплекс лабораторно-аналитических исследований высокого разрешения. Указанный комплекс, с учетом сплошного опробования кернов с шагом до 1 см, позволил выявить тончайшие литолого-геохимические особенности отложений и создать архив седиментологических данных. Сочетание литологических и геохимических данных, обработка которых производилась с использованием современных методов статистического анализа, обусловило выявление закономерностей накопления ритмитов ленточных отложений ледниково-озерного генезиса, накапливавшихся по мере деградации последнего оледенения и отдельных стадиальных надвигов ледника. Впервые для Финского залива выполнено изучение форм (оксидно-гидроксидные, сорбированные, карбонатные и др.) нахождения металлов (Mn, Fe, Cu, Zn, As, Pb и др.) в отложениях. Изменения в соотношении этих форм по разрезу позволили получить дополнительные сведения о гидро-геохимических условиях осадконакопления на различных стадиях развития бассейна. Достоверность определения закономерностей формирования литолого-геохимических характеристик поздне-неоплейстоценовых-голоценовых бассейновых отложений и возможность корреляции, выделяемых литолого-стратиграфических комплексов, определяется использованием современных методов абсолютной и относительной датировки. Впервые для восточной части Финского залива получены датировки отложений Балтийского ледникового озера, основанные на корреляции полученной кривой палеовековых магнитных вариаций с результатами палеомагнитных исследований в Балтийском регионе (от 13 до 11.7 тыс.ка.л.н.).
Финскими партнерами с привлечением российских специалистов был выполнен большой объем комплексных исследований колонок глубокого бурения, отобранных в 347 экспедиции IODP в Балтийском море. На основе обработки данных, полученных при изучении кернов экспедиции IODP, разработаны модели дегляциации и послеледникового развития ключевых, с точки зрения понимания палеогеографии региона, районов пролива Каттегат (Анхольтский пролив) и северной части Ботнического залива (эстуарий реки Ангерманалвен). Разработана базовая цифровая модель региона Балтийского моря, включающая сведенные в единой проекции и пространстве гриды современного рельефа, поверхности дочетвертичных образований, кровли метаморфического фундамента, зон важнейших разрывных нарушений. С учетом всех полученных в ходе проекта данных, проведено геолого-геоморфологическое моделирование развития региона Балтийского моря за последние 60 000 лет и более детальное моделирование этапа дегляциации для района восточной части Финского залива – Ладожского озера. Проведено пять рабочих встреч по проекту. Опубликованы две статьи в рецензируемом журнале из списка ВАК, сданы в печать четыре статьи в журналы, индексируемые базами Scopus и Web of Science. Результаты проекта были представлены на восьми международных конференциях.

Рис. 1. Расположение станций пробоотбора 2014 и 2015 гг. на карте четвертичных отложений восточной части Финского залива (Атлас…, 2010). Участки полевых работ: 1 – Выборгский залив (2014 г.), 2 – западная акваториальная периферия поднятия острова Котлин; 3 – пролив Бьоркезунд (2015 г.)


Рис. 2. Результаты геолого-геоморфологического моделирования (А.В.Амантов). А – Начальная стадия приледниковых озер (Л - Лужское, Н - Невское, В - Восточно-Ладожское). A2 – Вариант ледовой блокировки Восточно-Ладожского озера в районе Манихинского болота (МБ) с дренажем через долину Салма (белый абрис на врезке). В – Ранняя стадия изоляции Раннеладожского бассейна. С - Поздняя стадия изоляции Раннеладожского бассейна. Х – зоны ледовой блокировки. Стрелками показаны места и направление стока


Рис. 3. Результаты геолого-геоморфологического моделирования (А.В.Амантов). Близкий к максимальному расчетный вариант изостатического поднятия в метрах: а - в интервале 14 – 13000 кал. л. н.; б -14 – 12000 кал.л.н.