Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геология и условия формирования позднеледниковых глин Кольского полуострова

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Геология и условия формирования позднеледниковых глин Кольского полуострова"

р Г Б ОД

- 8 А П Р мШ^ОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

КОЛЬКА Василий Васильевич

УДК 551.332.26(470.21) ■■ •

ГЕОЛОГИЯ й УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВОЗДВЕАЕДННКОВЫХ ГЛИН КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА

Специальность 04.00.01 - общая и региональная геология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва 1996

Работа выполнена в Геологическом институте Кольского научного центра РАН им.С.М. Кирова

Научный руководитель:

кандидат геолого-минералогических наук, В.Я.Евзеров

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук

Ю.А.Лаврушин (ГИН РАН)

кандидат геолого-минералогических наук, профессор А.А.Рыжова (ММГА)

Ведущая организация: Институт геологии Карсльског научного центра РАН, г.Петрозаводск.

Защита диссертации состоится 30 апреля 1996 года в 1 часов на заседании специализированного совета Д 063.55.04 пр Московской Государственной Геологоразведочной Академии п адресу: 117873, г.Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23, ауд. 5-48.

С диссертацией можно ознакомиться в библиоти академии.

Автореферат разослан 1996 г.

Ученый секретарь

Специализированного Ученого Совета кандидат геолого-минералогических наук

Н.И.Корчугано!

Актуальность темы. Позднеледниковые глины на Кольском полуострове меют широкое распространение и занимают важное положение в ряду едниковых четвертичных отложений. До сих пор их исследования носили лавным образом прикладной характер, так как они являются основой для довитая промышленности строительных материалов в Мурманской области, енетические аспекты формирования позднеледниковых шин, а также акономерности распространения, внутреннего строения залежей оставались [едостаточно изученными, несмотря на то, что поздиеледшжовые гаины являются :е только ценным полезным ископаемым, но и объектом абсолютной еохронодогии (варво-хронологаческий метод), а также важным индикатором [алеогеографических событий. Комплексный подход, базирующийся на обмсс'Шом изучении вещественною состава глин, строения залежей юзднеледниковых ппш, текстурно-структурных характеристик отдельных лент и вменений этих характеристик в залежи, гесяого-геоморфшошческого шожения залежей позднеледниковых ппш среди другах типов ледниковых бразований позволяет уточнить и дополнить представления о структуре и цнамике последнего оледенения на стадии деградации, особенностях едиметащш в условиях деградирующего ледника, а также поисковые критерии [ критерии применения варвохронологаческого метода. В связи с этим сестороннее исследование геологии и условий залегания позднеледниковых ппш гредставляет научный и практический интерес.

Цель и задачи исследования. Основная цель исследования заключается | установлении особешюстей распространения, условий залегания, внутреннего гроепия залежей и выяснения механизма формирования позднеледниковых ппш Вольского полуострова. Для достгошшя поставленной цели решались следующие адачи: 1. Выявление зависимости между распространением позднеледниковых лин и рельефом доледникового фундамента, структурой и динамикой последнего леденения, характером дегаяциации ледника. 2. Типизация конечных юзднеяедниковых палеоводоемов и генетическая классификация глин. 1. Изучение внутреннего строения позднеледниковых залежей. 4. Изучайте путреннего строения отдельных лент и выявление изменений гекстурио-труктурных характеристик ленты в дисталыюм направлении и по латерали алежи. 5. Определение возможности корреляции разрезов разных частей линистой залежи. 6. Обоснование генезиса позднеледниковых шин на основе екстурно-структурного анализа .неточных ппш и внутреннего строения лшшстых залежей.

поставленных задач применялась методика, сочетающая геологические геоморфолошческие методы. Основным явился метод текстурпо-структурног анализа ленточных глин.

Фактической основой диссертации послужили материалы, собранны автором в ходе полевых работ в рамках шановой тематики лаборатории геолога и минерагении кайнозоя Геологического института КНЦ РАН; аналитически данные по гранулометрическому, минеральному, химическому составу ппш, также результаты текстурного и палеомапгитного анализов, даннь; дешифрирования аэрофотоматериалов, изучения топокарг и сведения i литературных источников. Полевые исследования проводились на 15 глинисты залежах ледликово-морского и озерно-ледникового генезиса, расположенных разных частях Кольского полуострова и центральной Карелии. Проводшш крупномасштабная геологическая съемка 7 глинистых залежей и сопряженных ними фшовиошяциаяьных дельт. Изучено более 40 естественных искусственных обнажешш (карьеров, канав и т.п.) где отобрано около 1С погонных метров монолитов ленточных пшн для последующего их текстурно! анализа, произведено опробование разрезов для палеомагнитного и гранулярно! анализа. Выполнено 50 гранулометрических анализов тин, 300 палеомагшггаь анализов, около 1000 текстурных определений внутреннего строения ленточнь ппш, 7 химических анализов rami. Геоморфологические исследования включат в себя анализ опубликованных, фондовых и картографических материало дешифрирование аэрофотоматериалов с последующими маршрутные обследованиями и составлением геоморфологических планов и карт.

Научная новизна. 1. Диссертация представляет собой перв< комплексное изучение позднеледниковых ппш Кольского полуострова, процессе работы проведена типизация позднеледниковых конечных водоем< стока Кольского полуострова как бассейнов аккумуляции глин; 2. Вперв! позднеледниковая пшнистая залежь исследована на всем ее протяжении (как дисталыюм направлении, так и по латерали), в результате чего выявлен особенности изменения текстурно-структурных характеристик отдельной варвы залежи в целом; 3. Установлена возможность корреляции проксимальной днетальной частей глинистой залежи на основе палеомагнитного исследован тонкой структуры геомагнитного паля; 4. В позднеледниковых шинах ледников морского генезиса выявлено пять типов лент, различающихся по внутренне] строению; 5. Предложена схема формирования залежей позднеледниковых ппш бассейнах разной формы и химизма вод, сочетающая положения гравитационн теории Де Геера и турбидипюй теории Кюнена.

Практическая значимость работы. Результаты изучения особенностей троения и геолого-геоморфологической позиции залежей позднелешшковых ппш [рименимы щи рациональной организации геалого-ноисковых и еологоразведочлых работ на пппшстое сырье для производства стройматериалов, [анные о внутрешкм строении разрезов разных частей залежи, отражающих галиоту геологической истории ее формирования, а также данные по нутреннему сгроешно лент свидетельствуют о том, что для получения :орректнош варвохронатгогаческош результата следует испо;п>зовать только шрезы дисталышк ленточных ппш, где менее вероятны перерывы в садк «образовании.

Реализация работы. Полученные результаты вошли в отчет о научно-[сследовательской работе по теме "Выяснение геопого-геоморфологических акономерностей формирования месторождений стройматериалов в четвертичном юкрове Кольского полуострова" (номер госрегистрации 01.8500522226) и в отчет ю межведомственном}' комплексному проекту по изучению Печенгской труктуры.

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на ХГУ всесоюзном совещашш "Глинистые минералы и породы, их использование в [ародпом хозяйстве" (Новосибирск, 1988), Межрегиональном совещании еологов-четвертичников в г.Пскове (1988 г.), школе-семинаре "Деградация леденения и развитие прнледниковых водоемов"(г.Петрозаводск, 1989), Межрегиональном семзшаре по геодопш и палеоэкологии области Скандинавского оледенения (гЛешппрад, 1990), Всесоюзном совещании-шкале Флиш и флишоидные комплексы в различных структурных зонах земной :оры"(3венигород, 1990), У1 Конференции молодых ученых ИГГИ АН УССР гЛьвов, 1990), У1 Репюналыюй конференции молодых учепых, посвящешюй [амяти К.О.Кратца (Апаттггы, 1990), научном семинаре "Ледниковый итоморфогенез, палеогеография четвертичного периода, современные кзогенные процессы и их геоэкологические аспекты" (Рига, 1991), Международном семинаре "Геология четвертичных отложений и новейшая ектопика ледниковых областей восточной Европы" (Апатиты, 1992), Сопференции-презенгации "Карты четвертичных отложений Финляндии и Геверо-Запада Российской Федерации и их сырьевых ресурсов" (Иломанси, Финляндия, 1993), региональной школе-семинаре "Региональные проблемы гитоморфогенеза" (Псков, 1994).

Основные результаты исследований изложены в двух отчетах и в 11 )публикова1шых работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четыре: глав, заключения. В первой главе рассматривается состояние вопроса и истори! изучения ленточных глин на Кольском полуострове. Во второй главе содержите; анализ геолого-геоморфологической позиции залежей позднеледниковых шин. I третьей шаве дается характеристика строения и гранулярного состав позднеледниковых глинистых залежей Кольского полуострова. В четвертой raaBi рассматриваются проблемы формирования залежей позднеледниковых ппи Кольского полуострова.

Работа содержит 106 страниц текста, иллюстрирована 49 рисункам!: дополнена 21 таблицей. Список литературы включает 159 наименований, в toi числе 70 на иностранных языках.

Автор благодарен тучному руководителю кащщдату-геоиюгс минералогических наук Евзерову ВЯ„ научному сотруднику ГИ КНЦ РА1 . кандидату географических наук Корсаковой О.П. за постоянную поддержку внимание к работе. В процессе исследований автор пользовался советам! консультациями и критическими замечаниями кандидата геологе минералогических наук Бахмугова В.Г. (Инст. Геофизики Украинской АН Большую помощь в проведении нолевых работ оказали Н.СДедков, Г.Ф.Заппп Е.О.Горбунов, А.А.Стафоркин, С.А.Вяхирев. Всем вышеназванным коллега автор выражает свою признательность.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ

Положение

Геолого-геоморфологическая позиция залеже

структурой и динамикои последнего оледенения и характером дегпяыиахши высокоширотных условиях северо-восточной части Балтийского шита.

Геалого-геоморфшогаческая позиция глинистых залежей представля собой распространение проявлений и месторожде1ШЙ глин, положение их рельефе и геологическом разрезе соотнесенном непосредственно позднеледпиковым этапом развития Кольского полуострова. Образование залеж позднеледниковых глин зависит от наличия исходного глинистого материала дезинтегрированных доледниковых отложениях и морене, от рельа доледникового фундамента от динамики ледника и характера и условий е деградащш, от режима потоков талых вод.

Исходный материал для формирования позднеледниковых глин, их ещественный состав. Позднеледниковые глины сформировались за счет горенных и фповиоглягдоальных отложений, ассимилировавших езшгшрированные порош и неоднократно пере отложенных. К началу еградации последнего ледника рыхлый разнозернистый материал существовал в нде отложений коры выветривания, доледниковых, межледниковых осадочных ород, в виде отложешюй морены, а также был заключен в придонных слоях ьда. Вещественный состав нозднеледшпеовых тин определяется составом сходного материала (коры выветрившим, морены, межледниковые отложения). !реди тинистых минералов преобладает гидрослюда, несколько меньше ермикулита и в качестве примеси встречаются хлорит, амфибол, полевые шпаты кварц. Подобие минералогического состава морены и позднеледниковвых глин вляется следствием того, что во время оледенений обломочный материал, ссимилировавшийся, транспортировавшийся и отлагавшийся гадом, не одвергался значительному минералогическому и химическому изменению \фанасьев, 1964; Евзеров,1988).

Геоморфологические и палеогеографические условия формирования гчежей позднеледмковых глин. Плановое размещение и положите в разрезе ппшетых залежей имеют прямую и опосредованную зависимость от условий ельефа. Приуроченность залежей к депрессиям как конечным бассейнам гдиментащш выражает прямую зависимость между положением глинистых шежей и рельефом. Опосредованная зависимость выражается во влиянии ельефа на шшамику ледниковых и водных масс. Исходя из этого, характер ельефа является одним из главных факторов формирования и пространственного оложения залежей позднеледниковых глин.

Современный рельеф отражает морфоструктурный план территории и в слом может рассматриваться как доледниковый. В строении доледпиксвой оверхности обращает на себя внимание правильная и закономерная риентнровка основных орографических направлений, вытянутых с северо-запада а юго-восток, обусловленных направлением основных тектонических структур 1аврова,19б0). На исследуемой территории выделяются следующие шсометрические ступени: средневысокие горы (с высотами более 700м), изкогорный рельеф (400-700м), трядово-холмистьш рельеф (300-400 м), плато и эзвышештые равнины (150-300), низменные равнины (0-150м). Рельеф Кольского плуострова, определи динамику ледника и явился важным фактором развития и ^градации оледенепия.

Палеогеографические и геоморфологические данные свидетельствуют, что средневысокие горы центральной част полуострова во время поздневалдайского оледенения являлись главным морфологическим ледоразделом и оказывали значительное влияние на распределение и движение потоков и лопастей льда. Низкогорные морфоструктуры служили морфологическими ледоразделами более низкого порядка или способствовали пассивному состоянии ледниковых лопастей, а также формированию Понойского автономногс ледникового гцига (Арманд, Биске, 1965). Грядово-хошистьш рельеф вмещал массивы пассивного льда на стадии деградации ледника и наряду с низкогорны\ рельефом предположительно являлся местным центром оледенения. В условия? плато и возвышенных равнин существовало умеренно-активное движешк ледниковых масс. В пределах морфологической ступени низменных равнш происходило формирование залежей нозднеледниковых глин.

Палеогеографические обстановки позднеледниковья наряду < геоморфологическими особенностями территорш! имеют важное значение ] формировании иозднеледншеовых глин Кольского полуострова. Определяюнда фактором пространственного наложения последних являются структура г динамика поздневалдайского ледникового покрова. По данным мнош; исследователей (Стрелков и др., 1976) развитие последнего оледенения на северо востоке Балтийского щита подразделяется на три фазы. В первую фазу движени ледовых масс контролировалось рельефом и было оформлено в два основны потока: к Баренцеву морю и к Белому морю. Баренцевоморский поток спускалс на осушенный шельф Баренцева моря. Беломорский поток подразделялся н несколько соподчиненых лопастей. С указанными потоками и лопастям сопряжены соответствующие краевые образования невской, лужской стади оледенения и стадии сальпаусселькя, сформировавшиеся в последующие фаз] развития оледенения (рис.1). Во время второй и третьей фазы получили развита также наложенный холмисто-грядовый рельеф, абляционная морена, сери прштедниковых террас и боковых морен на склонах Главного морфологическог ледораздела, а также широкий спектр фтовиопгациальных образований. Обр; зование позднеледниковых глин происходило в заключительную (третью) фазу.

Исследования показали, что дешяциация Кольского полуострова носщ метахронный характер. В зависимости от конкретных палеогеографичесы: условий дегляциация была ареалыюй, фронтальной (фронталык осщшшщошюй) и рассекающей. Тип дегаяциации устанавливался при анали: пространственного распределения разных генетических тапов ледниковых водноледниковых отложений последнего (поздневалдайского) оледенения.

----- 1 2 — ч 4 » 1 1 . ' 1 Я

.... 7 Я ч 10 11 0» **

Рис.1. Схема структуры и динамики поздневалдайского ледникового покрова (составлена Евзеровым В.Я., 1993) и площадного распространения залежей позднеледниковых глин.

Условные обозначения: Краевые образования: 1-стадия сальпаусселькя II; 2-етадия сальпаусселькя I; 3-невская стадия; 4-лужская стадия; 5-предпсяагаемая граница распространения Понойского ледникового пвгга в лужскую стадию. Границы между ледниковыми лопастями и языками: 6-морфодогические ледоразделы; 7-гаовная зона между Скандинавским и Понойским ледниковыми массивами; 8-шовные зоны между потоками Скандинавского ледникового покрова. Характер движения ледшжовых потоков: 9-активное движение; 10-умеренное движение; 11-пасивное состояние; 12-а-месторождения пппт, б-проявлепия глин.

Установлено, что деглящшшя барениевоморского потока в пределах краевых образовашш стадии салъпаусселькя (северо-запад Кольского полуострова) имела рассекающий характер на севере, где лед контактировал с морским бассейном, и ареальный характер в восточной континентальной часта потока.

С беломорским потоком, распадающимся на две крупные лопасти, связана более сложная (особенно в юго-восточной части полуострова' организация краевых образований лужской, невской стадий и стадш сальпаусселькя. Анализ поздневалдайских образований разного генезиса показал что дегаяциация собствешю беломорской лопасти и хибинско-ксшвицкой лопастт в зоне их соприкосновения между собой и с Понойским автономным ледниковьа щитом носила преимущественно фронтально-осцшшящюшшй характер, а вс внутренних частях лопастей - ареальный характер. Деградация северной ответвлешш хибинско-колвицкой лопасти (умбозерской лопасти) в северо , восточной части Кольского полуострова в пределах, ограниченных краевыш образованиями лужской и невской стадий, носила преимущественно ареальньв характер (Н.Арманд, 1960, 1964, А.Арманд и др., 1964).

Депшшация в юго-западной части Кольского полуострова в целом имел; фронтальный характер. Однако близость крупного приледникового водоема 1 беломорской депрессии в отдельные этапы нозднеледниковья определил; рассекающий тип дегляциации по депрессиям, трассирующим древние разломт (Евзеров и др., 1984). На междепрессионных возвышенностях дегляциация носил; ареальный характер.

Территория Понойского автономного ледникового щита и центрально] части Кольского полуострова имела ареальный характер дегляциации.

Установлено, что формирование залежей позднеледниковых пит; происходило в палеоводоемах, которые имели глубины более 20 метров, а такж источник концентрированного привноса материала. Образование таки палеоводоемов связано главным образом с рассекающим и фронтально осцилляционным типом дегляциации в условиях контрастного рельефа на ег штзших пщсометрических ступенях. Ареальный характер дегляциации в условия монотонного рельефа способствовал формированию главным образом мелких эфемерных палеоводоемов, условия которых были неблагоприятными дл седиментации ленточных глин. Следовательно, в позднеледниковье на Кольско: полуострове палеогеографические условия предопределили существовали палеоводоемов, в которых шло формирование глинистых залежей, главны образом в западной части полуострова (северо-западный и юго-западный районы а также в юго-восточном районе.

На Кольском полуострове позднеледликовые залежи формируют ппппл тедниково-морскога и озерно-лединковош генезиса. Положение нозднелещш-швых шин в современном эрозионном срезе обусловлено их геолого-геоморфологической позицией. Они залегают на низких гипсометрических уровгих. Все залежи наиболее распространенного на Кольском полуострове типа [юзднеледниковых глин - глин ледник ово-морскош генезиса, располагаются ниже верхней морской грашщы (т.е. ниже 100 м над ур. моря). Озерно-ледниковые глины залегают в депрессиях коренного фундамента на абсолютных отметках от Э м (озерно-ледниковые питы опресненного постепешго осолоняющегося Беломорского палеоводоема), до 200 м (озерно-ледниковые тины Воронье-Харловской депрессии).

Все известные залежи поздиеледниковых гаин обычно, вскрываются современными водотоками и слагают их берега или эрозионные террасы. Часто залегают в цоколях надпойменных террас. Установлено, что индикаторами их присутствия является ншшчие флювиогляциальных дельт, с которыми сопряжены залежи поздиеледниковых тин.

Анализ данных показывает, что позднеледликовые глины залегают на морене или флювиогляциальных отложениях и перекрываются послеледниковыми морскими и озерными отложениями шш болотными образованиями, мощность которых изменяется от 0.5 м до 10 м.

Положение 2, Деление глинистых залежей на проксимальную и

Это утверждение основано на впервые проведенном полном объемном изучешш тинистой залежи, а именно Усть-Пялкской залежи озерно-ледниковых глин, дополненное датшыми исследований других залежей. Усть-Пялкская залежь формировалась в типичном для Кольского полуострова узком и вытянутом палеоводоеме. Привнос материала в этот водоем происходил в одном направления (с одной флювиотляциальной дельты) и палеоводоем был пресноводным. Эти обстоятельства важны, так как па седиментацию не влияют разнонапралленность привноса материала и соленость воды. По изменениям литологических характеристик (текстур и структур) залежь разделяется на проксимальную и дистальную части по отношению к фронту ледника.

Проксимальная часть Усть-Пялкской залежи имеет протяженность примерно 5-6 км. Осадки проксимальной залежи изучены в шести разрезах, пять из которых вскрыли отложения глубоководной части озера, а шестой разрез

приурочен к осадкам прибрежной мелководной часта палеоводоема. Исследоваши показали, что ленты проксимальной часта залежи имеют ритмичное строение. Установлешше ритмы сходны с ритмами типичных турбидитов, представляющих собой сообщества с закономерно изменяющимися структурно-текстурными характеристиками. Наиболее полное из них, состоящее из пяти элементов (ABCDE), отвечает совершенному турбидиту Боума (Bouma, 1962). Исследование гранулярного состава полной последовательности Боума из проксимальной части залежи показало, что медианный размер зерен обломочного материала убывает вверх по разрезу ритма. Это отвечает сложившемуся представлению о том, что элементы ритма А, В, С и D формируются мутьевым потоком по мере падения его скорости и подтверждает генетическое единство рассматриваемой последовательности. Венчающий последовательность глинистый слой Е частично отлагался летом непосредственно из мутьевош потока и частично зимой из суспензии. В изученных разрезах проксимальной зоны часть осадка, отложенная летом имеет зелеповато-серую окраску, близкую к окраске алевритовых слойков. Зимняя часть имеет характерную "сургучную" (красно-коричневую) окраску. Химический анализ осадков из элемента ритма Е показал, что в зеленой ппше отношение Fe203 к FeO составляет в среднем 1.3, а из "сургучной глины"-1.9. Полученные данные позволяют говорить о том, что изменение окраски связано с зимним окислением железа в более насыщенной кислородом воде. В естественных условиях в озерно-ледниковых осадках полные ритмы Боума встречаются редко. Обычно широко развиты сокращенные ритмы, без одного или нескольких элементов. В разрезах проксимальной части залежи, соответствующих наиболее глубоководной зоне палеоводоема, выделен 21 тип ритмов. По частоте встречаемости во всей совокупности разрезов установленные типы ритмов объещшяются в четыре группы. Наиболее редкие (менее 2%) ритмы ABCDE, CDE, ABC, BCD, ABDE, АБСЕ и АСЕ; 2-5% приходится на долю ритмов ACDE, ABE, АС, АЕ, А и Е; 5-10% составляют ритмы DE, ADE, ВСЕ, BDE, BE и В. К числу сравнительно часто встречающихся (10-20%) относятся ритмы BCDE и ВС. Установлено, что наибольшее разнообразие ритмов (20 из 21) отмечается в центральной зоне проксимальной часта залежи. В удаленной периферической зоне проксимальной части отмечается всего 11 типов ритмов. Изучение изменения ошосительных содержаний каждого из элементов полного ритма в пределах проксимальной части залежи по мере удаления от флювиопгациалыюй дельты показали, что элементы ритма образуют две группы. В первую входят такие элементы ритма, как А, В, С, во вторую - D, Е. Для элементов первой группы характерна тенденция к уменьшению относительного

удержания в дистальном направлешш, а для элементов второй - к увеличению, одобная тенденция приводит к тому, что в дистальпой части залежи ленты устоят только из ритмов ОЕ. Анализ гранулярного состава осадков, слагающих ;ечеиные ритмы в разрезах проксимальной части залежи, показывает сходство лшешши изменений состава в полном и редуцировашшх ритмах.

Один или несколько ритмов формируют ленту. Ленточное строение меют все разрезы проксимальной части залежи. Мощность лент изменяется от 1 з 40 см, чаще от 1 до 15 см. Она уменьшается в дистальном направлении, т.е. в аправлегаш перемещения мутьевого потока. В этом же направлении происходит зменение и в строении лент. Так, леты придельтовой периферической и редней зон проксимальной части залежи в основном состоят из одного или двух итмов (частота встречаемости 34-42%), реже из трех ритмов (18%), и еще реже з четырех ритмов (6-8%).

Липы удаленной периферической зоны проксимальной части залежи алее просты по своему строению. Одним ритмом представлены 73% этих лент, 3% лент состоят из 2-х ритмов н только 2%-пз трех и четырех ритмов. Такое прощение в строении лепт в дистальном направлении свидетельствует либо о ом, что мугьевые потоки, зародившиеся на передовом склоне дельта!, достигали даленных частей водоема малоэнергичными и могли реализоваться в разрезе этложить осадок) только в виде части элемента ритма Е, образующейся саждением из взвеси, либо о том, что энергетически мощные более поздние [угьевые потоки эродировали осадки предыдущих мутъевых потоков, что [риводило к уменьшению количества ритмов в ленте.

Установлено, что изменения в строении проксимальных лент выражены [ в латеральном направлении. В разрезе, тяготеющем к мелководной часта [алеоозера, в строении лент принимают участие 11 типов ритмов. Из штх б типов В СО, ВСЕ, ВОЕ, ВЕ, СОЕ, БЕ) такие же, как и в разрезах глубоководной части (алеоозера. Типы ритмов ВО, СО, АО, АСО, АВО отмечаются только в разрезе, яштеюшем к мелководной части палеоозера. Существенной особенностью итмов яшмегся редукция элемента ритма Е, который представлен только в 10% >итмов и имеет незначительную по сравнению с мощностью ритма (до 3 см) обственную мощность (порядка 0.1-0.2 см). Редукция в лентах элементов ритма, латаемых глинистым материалом, объясшется меяховодностью палеоозера в [рибрежной части.

В целом разрезы проксимальной части залежи из-за эродирующего шшшя мутъевых потоков являются редуцированными на что указывает разное ссшичество лент в проксимальной и дистальной частях залежи.

Главной особенностью глин дистальной части залежи является полнот; ее разреза. Глины здесь представлены лентами, состоящими только из одной типа ритма - БЕ. Обычно для типичных дистальных ппш свойственна боле( мощная "летняя" алевритовая часть (элемент ритма Б), чем "зимняя" глиниста5 (элемент ритма Е). Однако закономерность эта не строгая, и часто встречают« ленты, в которых мощности обоих слоев равны или глинистая часть болы» алевритовой. В толще насчитывается 569 лент, мощность которых варьирует о 0.2 до 2.0 см. Общая тенденция уменьшения глинистой составляющей вверх п< разрезу указывает на постепенное обмеление водоема.

Коннексия отложений глинистой залежи. Для увязки разрезст ленточных глин между собой до сих пор применялся классический метод Д< Геера - метод коннексии. Как правило для этого использовались разрезы глин представленные классическими дистальными летами. Сопоставление разрезов „ представленных проксимальными лентами, и разрезов с классическим! дистальными лентами методом коннексии невозможно из-за значительно;' редукции проксимальных разрезов. Установлено, что зля сопоставления разрезо] ленточных глин из разных частей Усть-Пялкской залежи с целью доказан синхронность их образования и генетическое единство проксимальной I дисталыюй толщ возможно использовать данные палеомапшшых исследований Применена модификация метода, привлекаемого для расчленения и корреляцш осадочных толщ но элементам тонкой структуры геомагнитного поля, т.е. го наиболее короткопериодичным (пКЯ-пШ4 лет) изменениям элементов древней геомагнитного паля (как периодических, так и циклических). Разрезь сопоставлены друг с другом по яалеовековым вариациям геомагнитного поля "записанным" в естественной остаточной иаматиченаост изучаемых отложений Для осадков высоких широт, к каким относится Усть-Пялкская залежь, боле( предпочтительной является корреляция по вариациям магнитного склонения (0°) чем наклонения (Г) (УеюхиЬ,1977)). Исследования показали, что изменено: скалярных магнитных характеристик указывают на изменения условш седиментации и хорошо согласуются с идеей мугьевых потоков, зарождающихс: на передовом склоне флювиогляциальной дельты. Продолжительное^ осадконаконления в Усть-Пялкском водоеме установлена варвометрическн п< разрезу дистальных лент. Соответствие векторных магнитных параметра проксимальных разрезов и разреза из дистальной части залежи указывает на и: синхронность.

В изометричных палеоводоемах, где привнос материала осуществлялся I разных направлений, кроме проксимальной и дистальной частей залежи

зыделяется зона взаимодействия разнонаправленных и разиоэнергачпых мучъевых ilOTOKOB. В разрезах этой зоны отмечается совместное залегание проксимальных [i дистальных лещ очных глин.

Разрезы ждниково-морских глин также имеют ритмичное (ленточное) лроенис. Они в сравнении с озерно-ледпиковыми аккумуляциями более разнообразны. В ледшжово-морских ппшах, как и в озерно-ледниковых, зьщеляются ленты, в которых обнаруживаются различные сочетания элементов ритма Боума. Исследова1ше разрезов показало, что здесь встречается 10 типов ритмов Боума. В отличие от озерно-ледниковых залежей в описываемых шинах отсутствуют полные ритмы. В основном лепты представлены одним или двумя ритмами Боума и имеют мощность от 2 см до 21 см. В разрезах ледшжово-морских глин также отмечены классические ленты, характерные для дисталыюй части озерно ледшжовых залежей. Мощность лент 0.5-0.8 см. Oini имеют двучленное строение. Как правило, глинистая часть ленты мощнее алевритовой. Данные диатомового анализа отложений свидетельствуют о пресноводиости бассейна во время их осаждения, так как в глинах найдены только пресноводные диатомеи (Aulacoseira distans, Aulacoseíra italica v. tenuissima, Melosira scabrosa, Cymbella lanceolala, Cymbella sp., Navícula ammophila, Nitrschia sp., Pinnularia lata, Rnularia sp., Stephanodiscus astrea v. minutulus), составляющие комплекс, которьп! мог существовать в холодном пресноводном палеоводоеме.

Кроме того, выделяются другие типы ленточных текстур, характерные только для ледпиково-морских шип: "двучленные", "трехчленные" и "градационные" ленты. Двучленные ленты имеют песчаную или алевритовую нижнюю часть и пппшетую верхнюю. Они характеризуются значительными мощностями (до 10 см). Песчано - алевритовая часть является как горизонтально - или градациошюслоистой, так и неслоистой и обычно имеет мощность значительно меньше, чем глинистая часть.

При трехчленном строении ритмов, менее распространенных, чем двучленные, нижняя часть неслоиста и представлена плохо сортироваштыми песчано-алевритовыми и тинистыми частицами с гравием. Средняя часть представлена горизонтально-слоистым, хорошо сортированным алевритом, а верхняя - неяснослоистой алевритистой глиной. Мощность глинистой части всегда в несколько раз превышает мощность обеих других составляющих лапы.

В верхней глинистой части двух- и трехчленных лент отмечаются текстуры взмучивания, иногда неотчетливая горизонтальная слоистость, подчеркнутая тонкими (до 1 мм) прослойками светлого алеврита или градащюнным его распределением по всей глинистой части ленты. В некоторых

случаях верхняя часть глинистого интервала обогащена песчаной шл крушюалевритовой фракцией. Это обогащение происходит, вероятно, за счс позднее отлагавшегося материала, проникающего на некоторую глубину : неконсолидированную глину.

Еще один текстурный тин лент ледниково-морских глин - фадационны ленты - по гранулярному составу соответствуют наиболее глинистой част залежи. В градационных лентах невозможно обособить алевритовую и глшшсту1 части внутри ленты. Для них характерно градационное распределение материал от алеврита до глины. Встречается как прямая, так и обратная фадацш Градационная слоистость иногда подчеркнута цветом. При постепенны переходах внутри градационных лент фагащы между ними отчетливые. Как двух- н трехчленных лентах, в верхних частях фадавдонных лент такж отмечается наличие более фубого материала, проникавшего в осадок пр - отложении осадка следующего годичного этапа седиментации.

В изученных разрезах выделен еще одтш текстурный тан ппн перекрывающих ледшнсово-морские отложения. Это - монолитные, Гх внутренней слоистости штаты. Они отличаются неупорядоченным распределение большого количества песчаных и алевритовых частиц, раковистым изломо} Огмечаштся отдельные включения галек, дресвы, раковин морских оргашомо Несогласное залегание их на нижележащих позднеледниковых осадка: подчеркнутое галечно-фавшошм горизонтом с включением раковин, пазвашк отнести их к осадкам послеледникового водоема

Описанные типы текстур ледниково-морских глин, их фанулярнь состав, строение и геолого-геоморфапогаческое положение разрезов позвшж разделить залежь по аналогии с соответствующими озерно-ледниковыми осадка\ на проксимальную и дистальную части.

Проксимальная по отношению к флювиопляциалыюй дельте час залежи сложена ленточными глинами, в которых кластический матери; организован в ритмы Боума. В условиях ледниково-морских палеоводоем< протяженность этой зоны меньше, чем в озерно-ледниковых и составляет нерв* согни метров. Дистальная часть залежи формируется толщей с тре> двучленными и фад анионными лентами. Типичными дисталыгымн осадкам солоноватоводного бассейна в этом случае являются фадационные лент которые формируются из взвеси на участках, где энергия мутьевых нотою минимальна или вне зоны непосредственной седиментации из мутьевых потоке но при участии материала, поступившего во взвесь при смешивании вод потока морскими водами после разрушения тела мутьевого потока. Граница меж

роксималышмн и дистальными части была непостоянна во времени, что тражается в переслашагат градационных лент с трех-, и двучленными лентами, (оследине в свою очередь являются переходными от проксимальных лент, к радациошшм. Переходный характер трех-, и двучленных лет заключается в ом, что их нижние песчано-алевритовые части формируются непосредственно [угьевым потоком, а верхняя глинистая из взвеси-после смешивания вод (утьевого потока с морской водой. В отличие от дисталышх лент озерно-едникового генезиса пншистая часть ледшково-морских трех-, и двучленных ент образуется из взвеси как в зимний, так и в леший период, когда осаждаются грегаты глинистых и алевритовых частиц, образованные под воздействием злоккуляции. Это приводит к формированию более мощной верхней глшшетой ¡асти ленты, чем 1шжняя алевритовая.

Положение 3. Ленточные глины являются продуктом седименташш ¡аиболее тонких дифферетшатов ледникового кластического материала в ;онечных водоемах стока мутьевыми потоками и гравитационным осаждением из ¡звеси. Форма. размер и гидрохимические условия конкретного палеоводоема щредеяягот ведущую и подчиненную роль одного из названных механизмов седиментации.

В конечных позднеледашковых бассейнах стока действуют следующие лавные седиментанионшле процессы: прямое осаждение изо льда, если имеется зрямой контакт лед - водоем; осаждение из флювиогляциалъных потоков, равнтациоиная седиментация из суспензии, седиментация из мугьевых потоков. Гекстурно-структурше исследования осадков таких водоемов показали, что таиболее характерными фациями в них являются отложения флювиогляннальных гельт и донные осадки приледниковых водоемов (ленточные глины), которые :оставляют собственно глинистую залежь. Роль того или другого из названых седиментациошшх процессов в конкретном палеоводоеме меняется в зависимости от условий седиментащш, размеров и формы палеоводоема, его гидрохимического режима.

Фракционирование ледникового обломочного материала осуществляется на протяжении всего этапа деградации оледенения, по мере транспортировки его флювиогляциальными потоками, в том числе и в ходе формирования флювиогляциальной дельты, когда ее передового склона достигают лишь обломки песчаной, алевритовой и глшшетой размерности. По мере накопления осадка на передовом склоне дельты создаются условия для зарождения и функционирования мугьевых потоков, являющихся основными поставщиками кластического материала в водоем. Накопление материала на передовом склоне

флювиошпшалыюй дельты, зарождение и функниога1рование мугьевых потоков надставляет собой автоколебательную систему, в которой ностояшо действующим источником попшнешш энерпш яыиется иривпос флювиоптяциальнымн потоками кластическош материала ири таянии льда (Лукьянов, 1987). Частота колебаний такой системы определяется не внешштм воздействием, а ее параметрами: интенсивностью поступления осадочного материала в бассейн, коэффициентом подвижности осадка, связывающим величину "потока осадка" с уклоном дна, максимальным угаом откоса передового склона дельты (a max), при котором начинается оползание и минимальным углом откоса (а min), при котором не происходит оползание даже ослабленного сотрясением осадка. Интенсивность поступления осадочного материала определяет время, за которое накапливается эта линза, т.е. период колебания. Судя по результатам исследования глинистых залежей Кольского полуострова , (количество ритмов в лентах проксимальной часта), в течение одного сезона таяния имеет место от одного до четырех мугьевых потоков.

Имеющиеся данные свидетельствуют, что мутьевые потоки в проксимальной части палеоводоема образуют ритмы, аналогичные ритмам Боума. Текстурно структурные их характеристики определяются энергией мутьевого потока и зависят от гранулярного состава перемещаемого материала. Часто встречаемые в разрезах проксимальной зоны неполные ритмы с отсутствием верхних элементов ритма (Е, D или С) обязаны эродирующему влиянию следующего мутьевого потока. Отсутствие нижних и средних элементов ритма (А, В и С) объясняется большей энергией потока в данном месте палеоводоема, чем энергия, необходимая для седиментации кластического материала соответствующих размерных классов. Постепенное выпадение из последовательности ритма элементов А, В и С свидетельствует о снижении энерпш мутьевого потока в процессе активного ею торможения но мере продвижетшя внутрь палеоводоема.

В днетальной части залежи образование ритмов связывается с седиментацией из малоэнершчного, разрушающегося мутьевого потока, а также из суспензии, которая образуется при смешивании мутьевого потока с бассейновой водой. Суспензия образуется не только за счет принесенного и взмученного мугьевьтм потоком обломочного материала, но и за счет материала, доставленного другими способами (растекающимися по поверхности палеоводоема талыми водами с взвесью обломочного материала, ветром, волнами, плавающим льдом и т.п.). В результате в дистальной части залежи образуются лента, сложенные только ошптм ритмом DE.

Седиментация в саяоноватоводной среде отличается особенностями, вязанными с проявлением флоккуляции. В придельтовых условиях, где из-за [ритока большого количества талой воды существовало значительное тресиише, формируются проксимальные ленты, аналогичные проксимальным [ентам озерно-ледштковых иалеоводоемов. В условиях более высокой солености ;арактер седимеитацшт менялся из-за быстрого торможения мугьевого потока. Эсновной причиной быстрого торможения являлась флоккуляцня, приводившая к йраюванию алеврито-гашшетых агрегатов. Это вызывало их более интенсивное мгускание, перефузку ¡шжней части потока н его торможстше. Прн этом ^акционирование материала в процессе седнменташш происходило в течение хшее короткого времени, что приводило к формированию маломощной нижней алевритовой слоистой част ленты. Верхняя часть ленты образовывалась эсаждением из суспензии и слагалась как алевритовыми (иногда гонкопесчанистыми), так и коагулированными тинистыми частицами. В шеталыюм направлении увеличивается роль седиментации из суспензии и уменьшается время, в течение которого мугьевой поток обладает' энергией, необходимой для фракционирования материала. Это отражается в последовательной смене в дисталыюм направлении трехчленных, двучленных и градационных лет. Вследствие флоккуляции в обстановке оссшонешюго бассейна формирование мошной верхней часта ленты начиналось немедленно после прохождения мутьевого потока, то есть седиментация верхней глшшетой части происходила как в ак тивной летней гидродинамической обстановке, так и в засто1"шых зимних условиях солоноватоводного палеобассейна.

Формирование собственно глинистых залежей происходит в водоемах с глубинами, которые но многочнелешшм наблюдениям (Бапгато, 1923, Лаврова, 1960 и др.) должны превышать 20 м. При меньших глубинах формируются ленточные алевриты. В этом случае тонкие пелитовые частички в процессе седиментации распределяются более равномерно между крупными фракциями Ошыми словами участвуют в строении алевритовой летней часта), выносятся в спокойные участей палеоводоема (например, участки в тени мысов, островов (Евзеров, 1988)), где осаждаются или выносятся за пределы палеоводоема в результате перелива бассейновых вод за пределы невысоких дистальных берегов. Берегом в таком случае служит подпруда ю погребенного мертвого льда или краевые моренные и фшовиогаяциалыше гряды, как, например, в палеоводоемах юго-западного района Кольского полуострова (Тунтсайокская и Вуориярвинская залежи ленточных алевритов).

В обширных по площади палеоводоемах, которые в связи со свош. геалош-геоморфалогаческим положением шггаются нескольким! фчювиогляциальными магистралями и сопряжены с несколькими дельтами основной привнос обломочного материала осуществляется разнонаправленным! мутьевыми потоками, как, например, в Шуйском налеоводоеме (Карелия) Саллайокском и Вуориярвинском палеоводоемах Кольского полуострова. I пределах площадей действия мутъевых потоков седиментация осуществлялась ка! из мутьевого погока, так и посредством гравитационного осаждения. В разреза? этих зон отмечаются признаки взаимодействия разнонаправленных I разноэнергичных мутъевых потоков. На участках расположенных вне нуте! прохождения мутъевых потоков, седиментащи в таких палеоводоемах осуществлялась из взвеси простым гравитационным осаждением из суспензии Кластический материал в такие участки водоема переносился из мест разрушенш . мутьевого потока волнением, течениями и другими паралогическими процессали действующими в озере, но главным поставщиком его в водоем был мугьевот поток.

Выводы

¡.Распространение залежей позднеледниковых пли имеет прямую I опосредованную зависимость от доледникового фундамента. Прямая зависимосп связана с наличием депрессий в которых существовали палеоводоемы, ш формировались глины. Опосредованная зависимость проявляется через влияние рельефа на структуру и динамику ледника.

2. Позднеледшжовые водоемы, являясь конечными водоемами стока, п< отношению к фронту деградирующего ледника подразделяются н; внутриледниковые, приледшжовые и околотедшжовые. В зависимости о генезиса и морфологических особенностей вмещающих их котловш позднеледшжовые палеоводоемы делятся на подтипы. Наибола распространенный пш - приледшжовые водоемы, к которым приурочень исследуемые залежи тшш - кроме того, по характеру соотношения доледниковоп рельефа и фронта льда, а также гидродинамических и гидрохимически; палеообстановок подразделяются на виды: подпрудные палеоводоемы 1 депрессиях коренного фундамента, а также палеоводоемы в депрессия; окраинного Баренцева и внутреннего Белого морей.

3 В соответствии с генетической принадлежностью водоема ) соленостью вод выделены два главных литогенетических типа глин - озерно ледниковые и ледшжово-морские. В зависимости от удаленности источник;

итания залежи позднеледниковых гшш обоих литогепетических типов азделяготся на проксимальную и дистальиуго часто, различающиеся но строению сит.

4. Ленточные глины как озерпо-лешшкового, так и лешшково-морского гнезиса в проксимальной части залежи характеризуются большой мощностью и ложным ритмическим строештем лент. Ритмы, выделенные в лептах роксималыюй зоны, сходны с тшпгчпыми турбшштами и представляют собой итмы Боума.

5. Вну1рештее строешю ленточных шш в дисталыюй части залежи различается в зависимости от их генезиса. Леточггьге глины дисталыюй части аерно-ледниковых залежей представлены только одним типом лепт, сложенных мтмом Боума ОЕ. В дисталыюй части залежи лещшково-морских глин строение гепт более разнообразно. Наряду с лентами представленными ригшом БЕ, здесь [аблюдаются "трехчленные", "двухчленные" и "градациошше" ленты. Осложнение внутреннего строения лещшково-морских пшн связано с юобешюстями седиментации в салоноватоводном бассейне.

6. Сопоставлешге разрезов проксимальной и дисталыюй частей залежи >сущестеимо по палеовековым вариациям геомагнитного поля, зафиксированных I естествешюй остаточной намагниченности ленточных тин.

7. Накопление материала на передовом склоне дельты, зарождение и функционирование мутьевых потоков представляет собой автоколебательную :истему, в которой постояшю действующим источником пополнения энергии шяется привнос кластического материала талыми водами при деградации тедника.

8. Формирование позднеледштковых гшпшстых залежей является толигенетическим процессом, в котором ведущая роль принадлежит двум механизмам: осаждению из мутъевош потока и простой седиментации из взвеси. Преобладание какого-либо из них определяется формой, размерами и химизмом приледникового водоема.

9. Практический интерес представляют глины дистальной части как сырье для стройматериалов и как объект для варвохронологаи. Тектурно-структурпые исследования в проксимальной части залежи следует использовать как методический прием для поисков гшпшстых залежей.

1. Легкоплавкие глины и песчапо-гравтшые смеси // Новое в изучении минерально-сырьевых ресурсов Мурманской области. 1987 год (Нетрадиционные типы сырья и методы исследования). -Апатиты, 1988. С.20-23. (Соавтор Евзеров В.Я.).

2. Палеогеография Саллайокской депрессии в позднеледииковье (юге западная часть Кольского полуострова) // Актуальные проблемы геолопп петрологии и геохимии Балтштского щита. - Петрозаводск, 1990. С, 111-115 (Соавтор Горбунов Е.О.)

3. Турбшштные щшш Боума в современных и докембрийски отложениях (к проблеме палеогеографических реконструкций) // Флиш флишоидные комплексы в различных структурных зонах Земпой кор] (формации и геоминералогия). - Москва, 1990. С.45-46. (Соавторы Евзеров В Я Мележик В.А.)

4. Условия формирования и возраст краевых образований последнег ледникового покрова на юго-востоке Кольского полуострова // Геоморфология. 1991. - № 2. - С.52-58. ( Соавторы Бахмугов В.Г., Евзеров В .Я., Загний Г.И Горбунов Е.О.)

5. Текстуры нозгщеледниковых ппш Кольского полуострова , Ледниковый морфогенез, палеогеография четвертичного периода, современны экзогенные процессы и их геоэкологические аспекты: Тез. докл. научн. семинар; Рига, 3-7 марта 1991 г. - Рига, 1991. - С.71-72. (Соавтор Евзеров ВЯ.)

6. Литология и палеомагнетизм поздневалдайских отложений Уста Пялкского цриледникового озера // Геофизический журнал. -1992. - т.14, №9. С.62-74. (Соавторы Бахмутов В.Г., Евзеров В .Я.)

7. Краевые ледниковые образования позднего дриаса в северной : центральной частях Кольского полуострова // Четвертичные отложения новейшая тектоника ледниковых областей Восточной Европы. - Апатиты, 1993. С.26-38. (Соавторы Евзеров ВЛ., Горбунов Е.О.)

8. К вопросу о формировании флювиогаяциальной дельты // Геолога четвертичных отложений и новейшая тектоника ледниковых областей Восточно Европы. - Апатиты, 1992. С.6.

9. End moraines of the Younger Dryfs and déglaciation of northem and cento Kola Peninsula. Excursion guide. Apatity, 1993., p.5-38. (Co-author Yevzerov, V.)

10. Paleomagnetism and lithology of Late Weichselian deposits in Us: Pjalka's periglacial Iake, south-east of the Kola Peninsula. Geol. Carpathica, 44. 199: p.315-324. (Co-authors Bakhmutov, V„ Yevzerov, V.)

11.Geomagnetic secular variations of liigli-latitude glaciomarine sediment; data from the Kola Peninsula, northwestem Russia. Phys. Earth. Planet. Inter., 81 1994., p. 143-153. Co-authors Bakhmutov, V., Yevzerov, V.).