Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Особенности осадконакопления в разнотипных озерах северо-запада Восточно-Европейской равнины как показатель их эволюции в поздне- и послеледниковье

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Особенности осадконакопления в разнотипных озерах северо-запада Восточно-Европейской равнины как показатель их эволюции в поздне- и послеледниковье"

и* ""

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ИНСТИТУТ ОЗЕРОВЕДЕНИЯ_

На правах рукописи УДК 551.89: 551.481.1: 552 : 5

Субетт» Дмитрий Александрович

ОСОБЕННОСТИ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ В РАЗНОТИПНЫХ ОЗЕРАХ СЕВЕРО-ЗАПАДА ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЫ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ИХ ЭВОЛЮЦИИ В П03ДНЕ- И ПОСЛЕЛЕДНИКОВЬЕ

11.00.11 — «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1993

Работа выполнена в Институте озероведения РАН.

Научный руководитель — доктор геолого-минералогических наук,

профессор Н. Б. Логвиненко.

Официальные оппоненты — доктор географических наук, профессор

О. Ф. Якушко,

кандидат географических наук Д. В. Севастьянов

Ведущая организация — Всероссийский научно-исследовательский

геологический институт (ВСЕГЕИ).

Ж

« и ,

Защита диссертации состоится « 70 » //С^^/^ тара г.

часов на заседании специализированного совета

Д.200.10.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Институте озероведения РАН по адресу: 196199, г. Санкт-Петербург, ул. Севастьянова, д. 9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института озероведения РАН.

Автореферат разослан « '3 »_ _/ — 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, „

кандидат биологических наук ................М. А. БЕЛОВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЯ

Актуальность темы. 3 современную- эпоху - эпоху активного воздействия человека на природу зое болызев знкманке как кауч-ннх исследователей, так и народно-хозяйственный органов привлекается к озерам - одному из резервов пресной зодн. Osepa so многих районах слугат источником водоснабг&ния, используются высококачественные рыбные богатства озер, их берега - зона рекреации. Крупные озерно-рачнна системы являются транспортными артериями. Поэтому проблема охраны и рационального использования водных ресурсов - одна из актуальных проблей современности. Научной основой для разработки мероприятий по рациональному всестороннему использованию озер доляны слухить комплексный лимнологические исследования, теоретическая разработка вопросов определения, регулирования и прогнозирования изменения уровня трофии озер в условиях нарастающей биогенной к!грузки и химического загрязнения» связанных с промышленным и сельскохозяйственным освоением их водосборов.

Озера являются своеобразиями: природными коллекторами поступавшего как извне (аллохтонного), так и продуцируемого внутри (автохтонного) материала, который, нaкaпливaяcьf формирует донные отложения. Тем самым озерные осадки отрагают весь спектр природно-климатических обстановок на протяюнии развития озерных экосистем. Изучение строения донных отлозений и их в'ещест-ьенного состава - одно из важных звеньев лимнологических исследований, позволявшее реконструировать основные этапы эволюции озер, судить о скорости и направленности изменений, происходящих в их экосистемах, а отсода - прогноаировать развитие этих процессов в будущем.

Исследования донных отлохений озер вахнн с точки зрения возможного их использования как полезных ископаемых. В современных озерах накапливаются различные виды солей - галит, сода, мирабилит и др., что характерно для оззр аридной зоны. В гу-мидном климате в средних широтах во многих озерах формируются .известиовистнеотлояения (rasa), являощиеся ценним минеральным сырьем для известкования почв. Особенную ценн'оеть представляют обогащенные органическим веществом озерные илн - сапропеле. Они характерны для многих озер Северо-Запада. В последнее время к ним приковано: наиболее пристальное внимание как к ценно/у,

дешевому сырье, слухацему для удобрения поча, особенно з свл-эк с усиливающимися тенденциями получать экологически чистую сельхозпродукцию. В некоторых озерах ведется разработка клае-тогенного материале ~ песка, гравийно-галечных отлохений.

Такиы обравои, изучение'строения осадочных толщ озер и особенностей их формирования является актуальным.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы состоит в том, чтобы на осноеэ изучения особенностей строения донных отлохений выявить основные закономерности осадконакоплэния в разнотипных озерах Северо-Запада на протяжении поздно- и пос-леледниновья и реконструировать ход их развития»

В качества объектов исследования иэ мнохеств$ озер региона были выбраны небольшие водоемы - гиперэвтрофное оз.Вишневокое и завэотрофноа оз.Мичуринское, расположенные на Карельском перешейке, и два крупных озера - эвтрофное оэ.Ильмень к олиго-трофное - Ладою кое.

В соответствии с далью работы были поставлены и решены следующие задачи:

- выявление характера строения донинх отложений озер (выделение генетических типов осадков, их распределение, определение мощности, изучение гранулометрического, химического к « минералогического составов) ;

- литостратиграфическое расчленение озерных отлохекиЯ ;

- анализ особенностей позднеплейстоцзнового к голоценового этапов осадконакопления в озерах;

- выделений основных этапов развития озер в поздне- и пос-лвледниковье, их общих черт и различий, связанных с яокальнк-ни условиями.

Научная новизна. Впервые-, благодаря использованию еовреиэк- ' ных технических средств пробоотбора(грунтовне трубки длиной до 5 и и 20-юз?рового поршневого штангового бура) и геофизических методов исследования (геоакустическое зондирование и непрерывное сейсыопрофилированив) были иаучоны осадочные толщи в группе наиболее типичных озер Северо-Запада - Вишневское, Мичуринское, Ильмень- и Ладозскоэ. Выявлены особенности строения осадочных толщ в озерах различного типа. Впервые установлено, что для озер, расположенных на низких абсолютных отметках, характерно трехчленное строение дотных отлохений, пред-ставлог-нцх ленточннми и гомогенными глинам», и илами. Показано,

что возникновение к развитие озер региона связаны с дегляци-ацией и отступание« ледников Валдайского оледенения б позднем плейстоцене, что определило схозесть характера ледникозо-оэер-ного осадконакопления. Главным определяющий внесший фактором в развитии процессов седименгогенеза в позднеяедниковоо время был климат. В голоцена Ев усиливается роль локальных факторов (рельеф,'характер водосбора, норфоиетрия, динамические процессы з водной, толче, хозяйственная деятельность человека), обусловивших различие а развития озерных экосистем и, чак следствие, дифференциация процессов осадконаяоплония з разнотипных озерах.

Практическая у научная ценность работы состоит в возможности установления генетически однотипных к одновозрасгння донных отлохоний в ецэ неизученных озерах Северо-Запада. Полученные результаты позволяют выявлять древние аналоги озерных отделений, по ; особенностям их строения. Установленная специфика современного озерного осадконакопления способствует выявлении водоонов-нанолктелеЗ сапропелей и других типов отлоханий, используеиых в народной хозяйстве. Большое значение-она икает и для проведения рао'от по охране водоемов.

Внедрение результатов исследований. Результаты работы были представлены в ряде разделов выпусков' обобцавцей номографии "История озер" (1988, 1530, 1932 гг.). Получении данные были использована в составлении геологической карты четвертичных отделений Ленинградской области 1:200000 масштаба (1992 г.) и геоэкологической карт к Ладозского озера 1:400000 масштаба (1993 г.)-, подготовленной во БСЕГ'ЕЦ. Материалы изучения донках отлохениЯ оз;Ильиень были использованы инспекцией рыбнадзора г.Новгорода.

Апробация работы. Изложенные з работе материалы докладывались и обсуждались на симпозиумах, совещаниях, конференциях л ееиинардг г ыеддународных симпозиумах "Метода исследования оеврннх с^ло^ений з палеоэкологических и пакаойяшгйткчаских аспектах" ' (Вильнюс-,. 1986) и "Геологическое строение' и развитие Балтийского ыоря и 'закономерности формирования генеральных ресурсов11 (Таллинн, -1988)УГ1 и УШ Всесоюзных сшпозиумах по истории озер'-(Ленинград,, 1986; ?^гаск, 1989), Всесоюзных конференциях. "Актуальные .проблемы современной лимнологии" (Лонги-

град, 1988) и "Антропогенный пзшнения экосистемы малых озер" (Ленинград, 1990), У1 научна.; секинарс "Изучении озорко-болот-иих формаций в целях палеогеографичзских реконструкций" (Таллина, 1986). научных конференциях молодых ученых Института о&ароваданил РАН (Ленинград, 1984s 1985, 1986, 1987) к Институт водных пробдзм (Москва, 1986), ¡заседаниях палеолииноло-r-ji'jo'ckoil комиссии РГО (Ленинград, 1987, 1988). Ученых Советах Института озероведения РАН (1990, 1991).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ. Структура и объем работц. Диссертация состоит из введения, иестк глав, заключения и списка литераторы (107 наименований, но пик 15 варубегиих). Объем диссертации 140 страниц, включая 16 таблиц н 25 рисунков.

СОДЕРПШЕ РАБОТЫ

Во ьводании показана значимость исследований процессов 01:ади0накоплания на всех этапах раевития osep в рамках репе-НИЯ проблемы охрани озер и разработки путей рационального ис-полвзования их ресурсов. Сформулированы цэлк и задачи исследований, их научно-таоретичэскоо и практическое аначоние.

Первая глава посвящена фаге то рам природной среды, оарвделя-iu/Siiu особенности осадконакоплвния в озерах.

¿сслздованнна озера располсгены на севзро-аап&де Восточно-Еьропвйской раштнн. В форииров&нш к развитии озер существенная роль нрия«ляваят климату. Регион находитея под влиянием йоздуаных аасс Атлантического океана. Значительное количество осадков ц уцереннцъ температура зиьш л лета способствует поло-ипедьиону балансу влаги, чте благоприятно сказывается на ра-ж»ше osep и определяет гуилдшй характер литогенеза.' Особенности рельефа иаучаэиоЯ терриуор«* определяется принадлеяно-cibu с;ь ii докзибрийской платформ», кристаллическое основание которой выходит на поверхность в районе Еалт'ийского щита, В .],ориыронауип озорных котловин водуцу» роль сыграли экоараци-сннс-й(яуиуяптавиав и тектонические процессы. По иорфометри-■! ¡\ ».:;! >1 гидрологичзским показателям, трофкчзскому статусу, t.для доследования ûôjpa являлтея типлчндаи для Северо-Запад:.. Ла^гх:;коо озеро синсслтсл к категории крупных глубоководно* oser;, грспэхохсшьа: на ггеняц-з Русской плиты и Бал-

тийского кристаллического цита, икепцих устойчивую стратификации и низкуо продуктивность. Оазро Ильмень (крупный мелководный водоем с сильным водообменом, гомотермний, эптрофннй) характеризует группу озор-раэлизов, нуда входят оз. Белое, Boss, Лача, Псковско-Чудское и др. Озэра Викнэвскоэ и Мичуринское представляют группу малых озер. Каадая из этих категории озор характеризуется особыми чертами осадионакоплэния.

Во второй главе дается обзор литературы, посвясенной изучение донных отлогениЯ исследуемых озер. Показано, что пионерная роль в этой области знаний принадлежи? А.П.Андрееву (1875), которым для Ладохского озера была составлена первая карта донных отлогеняй. Поэхе на Ладохском озере проводились иссло-дования, связанные с реиением практических задач (Эрасси,1910 ; Краснов, Ройноке, 1536; Шостакович, 1941; Молчанов, 1946 и др.). В 50-60-х годах на Ладоге водись комплексные лимнологические исследования, вклпчавлиз в себя изучение донннх осадков {Семенович, 1968). Впервые был получен обширный материал по строению к особенностям распространения осадков, их зацест-венному и химическому составу. Была сделана первая попытка стратиграфического расчленения донных отлогояий по результатам спорово-пыльцового анализа (Абрамова к др., 1966, 1967). В 70-е года эти исследования били продолжены ("Антропогенное эвтрофированив Ладозсского озера'', 1S82). Проведана интересная работа л мноЛ части Ладоги пс изучения здольбэрзговых потокос наносов (Варнов к др., 1983).

К вопросам строения дошшх сгяоюпий озер Карельского пэрч-нойка и их поздно- и послеледниковой истории пристальное внимание ученых било пркзлочэно о се родина 50-х годов {Соненорич. 1958 ; Абрамова и др., 1965; Гройсер, 1957 ; Налясоза и др., 19 65, 1967 ; Вяшовская я др., 1977 и др.)-. Первые сводэиял ■:> строении донннх отлогений ос. Ильмень биди получены Н.П.Соколовым (1926). В 60-е годы на оз.Ильмень болись б/роен» pri?«», поззолившио получить более полнив разроои осадочной to.w ''.'л лаховский, 1966, 1969).

Определенный вклад в реиение вопросов современного опорного осадкообразования внесли'работы Тарковского А.'А. (1980), ¿irei^n-бэрга J3.Е. (1980). Курочкиной A.A. (1981) и ряда других.

Третья глава, посвящена методам сбора и обработки материала

анализа полученных результатов.

Материалом для исследования послуяили образца донных отло-коний четырех разнотипных озар. Пробы грунта отбирались дно-чзрпателяшг различна* конструкций, стратоиетрамк, грунтовыми трубками от 1 до 4 щ длиной, итанговкьс порпнзваи буроз- (20 к). На больших озерах пробоотбор производился о борта научно-исследовательских судов, а на палых - о лодок или со льда. Образцы отбирались с интервалом 1-10 сц. Всего было собрано к проанализировано 765 образцов. Для изучения строения и ноцности осадочных толц использовались результаты геофизических методов - геолокацик к непрерывного соЯсиоярофилирозания. Эти работы были проведены на Ладогскои озере в райках совместных работ со ВСЕГЕН. Аналитическая обработка образцов включала в сэ-бя гранулометрический, хаикчаскиП и минералогический анализы. Гранулометрический анализ проводился пипеточннм методом'Робин-сона-Качийского (для илоз и глин), ситовым ^-фракционным (для песчаных отложений) или комбинированным (для сиоаанного типе, осадков). (Справ, по литологии, 1983). Одновременно определялись естественная и гигроскопическая влагность (при -Ь -+105°С) и потеря при прокаливании .(П.П.П., t = +500°С). Для характеристики гранулометрического состава донных отяоаений цсп'ольеовалась стандартная классификация (Логвинеыио, 1974), Для характеристики отлохенпй по содорзанию и характеру органического вецэсгаа исподьсовались классификации Н.В.Кордз (1967) и И.З.Лопотко (1974). В ряде образцов определялось содержание макро- к микроэлементов количественным методой эмиссионного спектрального анализа. Было выполнено комплексное шш&ралоги-ческое исслодбзаиие глинистых минералов в отлогеныях равного генезиса рентгоноструктурннм, тврмичэсиш и элёктронномикро-скопичоским анаяиэаыи (Логвинокко, 1974; Иванова и др. „ 1974 ; Справ, по литологии, 1983). Для палэогеографичееккх и палоо-лиынологичэских реконструкций использовались рззультаты и материалы спорово-пыльцевого и диатомового анализов,'а такге данные абсолоткого датирования по и палзомагнитного метода (История озер.-.., 1990, 1992).

В четвертой главе рассиатриваотся особенности строения донных отделений озер Вишневское, Мичуринское, Ильмень, и Ладсхскоо.

Б 4.1 представлено описание разреза дс-'ннх осадков оз.Вии-

невского. В центре овера был отобран карч отлохений мощность о 9,85 ы, представленного органогенными илами (9 и), гомогенными глинами (0,6 м) и ленточными серыми глинами (вскрыто 0,25н) Илы имвпт пелит-алэвритовый состав. Содержание песчаной фр. -4-25%, алевритовой фр. - 17-62%, пелитовой - 20-61%. Илы сильно обводнены (естеств. влажность - 81-91%). По содержание органического вещества (ОВ) илы относятся к классу обедненных сапропелей (П.П.П. - 24,4-41,7%, Сорг. - 11,3-19,9%, Рг05. -0,07-0,93%, N - 0,75-2,94%, 0г аут. - 5,7-35,4%). Гомогенные глины характеризуются тонкий пелитовнм составом (частицы размером меньше ,0,001 мм составляют 40 - 60%), низким содержанием органического вещества и биогвнов (П.П.П. - 3-4%, РаОз ' - 0,02%, N - 0,15%, Сорг. - 1-2%, Б<0а аут. - 3-4%) Ленточные глины иыеот тонкослоистую структуру (мощность слой-ков 1-2 мм). Цветовая полосчатость отсутствует. Глины алеврит-пелитовые (фр. 0,005 ми - 50-60%). Содержание 0В и оиогэнов очень низкое .(П.П.П. - 1-3%, Сорг. -0,5-1%, N - 0,05%, ргС>5 - следы).

В 4.2 дается характеристика донных отложений оз. Мичуринского. Дно озера до изобаты 9 м сложено песками, а глубже -илами. Были отобранч две колонки донных отложений о глубин 10,2 и 12 м. Первой колонкой (мощность 1,25 ц) были вскрыты: 1) маломощный слой органогенного ила (0,63 м), аеленовато-бурого цвета, алеврит-гселитового состава; 2) прослой заиленного песка (0,17 и) грязно-зеленого цвета, мелко- и Сродно-зернистого; 3) глина (0,55 м) буровато-серого цвета, пелит-алевритового состава со слабо выраженной градационной слоистостью, с включениями растительных остатков. Вторая колонка (мощность 4,97 ы) прошла 4,8 м органогенного ила, зеленовато-бурого цвета, подстилаемого песком и дресвой гранитного состава. Илы пелит-алевритовые, лесчано-пелит-аловратовнв (фр. < 0,005 мм - 9-55%, фр. 0,05-0,005 ии - 30-58%; фр. >0,05 мм -0-51%).' Естественная влажность в илах составляет 48-93%. По содержании 0В и биогенов илы относятся л классу обедненных сапропелей (П.П.П. - 5,0-4.7,7%, раО5 - 0,1-0,97%, N - 0,332,0. £¡02 аут. - 4,4-45,3%).. ' .

Б 4.3 рассматривается строение осадочной толщи оз.Йлысукь. Котловина оз. Илькень занимает прогиб в девонских отложениях

заполненный 90% четвертлчныии отложениями. Мощность их в центральной части котловины достигает 50-60 м, а по бортам -20-30 п. Четвертичные отложения представлоны осадочными обра-аоеанияыи последнего ыежстадиаяа, првдшествовавшего^рраиени полной дагляциации (под верхней мореной была вскрыта^20-ыетро-вая толща ленточных глин (Малаховский и др., 1969)) и отложениями последнего гдяцио-седныентационного цикла, т.е. мореной Валдайского оледенения и перекрывающими ее ледниково-оэернныи 1: оаерныии отложениями. Мощность ледниково-оверннх осадков -ленточных глин, достигает 15 м. Оаерныэ отлохения в 08.Ильмень представлены глинистыми илами, заполняющими центральную часть котловины, ограниченную ивобатаии 3-4 и. Илистые, осадки слагают около 60% пяоцади дна овер« и мощность их достигает 5-6 м. Прибрежная зоне сложена песками и песчаными алевритами дельто-иой фации. ?одща этих отложений ыожет достигать значительной мощности (а дельте р.Мсты - свыяе 25 ы, в дельте р.Ловати -12 м).

В центре озера била пробурена скважина со льда и получен разрез мощностью в 6,5 и, представленный: 1) илами (4,9 м) бурой окраски с »«лечениями растительных остатков и редкими тонкими прослоями гидротроилиТа ; 2) глиной (1,6 и) красновато-коричневого цвета со слабо выраженной тонкой гориаонталькой олоы'ог остью, высокой плотности и вявкостл. По гранулометрическому составу глины алеврит-пелитовне (пелитовой фр..больше 50%), нинеральниэ с ниакии содержанием ОБ (П.П.П. - 2,5-3,9%), Сиогенов и аутигеиного кремневеыа ( N - 0,21-0,42%, РгОэ -0,10-0,33$, $|0г' аут. - 4,8-9,2%). Б глинах наблюдается по-выивнное содержание кальция (2,8-4,0%) и карбонатной углекислот и (0,4-1,4%). Контакт между глинами и илами четкий по рваной сызне окраски от красновато-коричневой к бурой, Илы алев-рат-пэлиговые (алевритовая фр. - 15-45%, пелитовая - 45-70%), минеральные (П.П.П. - 3,1-11,8%, N - 0,2-0,42%, РгОб -С , 10-0,35$, ¿Юг аут. - 4,8-9,2%). В илах по сравнению егди-¡¿ашI .уменьшается содзряание кальция (с 3,6 до 1,0%) и карбонатной углекислоты (с 1,1 до 0,1%).

В 4.4 дается характеристика доннах отложений Ладожского озера. Дно Ладожского озера практически полностью покрыто чехлом четвертичных отложений. Исключения Представляет склоны

шхерных островов и отдельные поднятия донного рв/ье^ч р р'л 1 не Валаамского архипелага. Мощность четвертичных отделений, как это установлено гоофивическиыи методами, сильно варьируй: в северной части она достигает 50-70 м, а к югу уменьшается до 10-15 м. В котловине Ладожского огера валегают отложения преимущественно последнего гляциоседиментационного цикла, включающего морену Валдайского оледенения и перекрнваюдие ее поздно- и послеледниковые осадки. Данный факт связан с Иоанна экзарационным воздействием ледникового покрова. Сзйсмоакус-тичэские данные свидетельствует о том, что болыяинстзо поднятий в центральной части озера сложены мореной. В северной части озера на подводных и островных чозвытениях морена облекает кристаллические породы фундамента. В прибрежной вон« вдоль почти всего западного берега и в отдельных участках восточного наблюдаотся на дно валунная "отместка". В южной мелководной зоне озера имеются отдельные скопления валунов в виде гряд преимущественно субиэридионального простирания. ЛеДникогнз отлохоння,в единичных случаях вскрытые грунтовыми трубками, обычно представлены плотными, сухими, опесчанвнными глинами с -галькой и мелкими валунами кристаллических пород.

На морене валагает толща ледкиково-овврннх глин. Ионность аэ составляет от 10-15 и до 30-40 м. Она характаривуется повсеместным 'развитием, а в южной части озера слагает большую часть дна. Здесь молодые осадки либо отсутствуют, либо предСтавлены маломощным слоем (несколько десяткбв Сантиметров) пео-чаннх и пасчано-алевритовых отложений. Лвнточчыо глины серого цвота с характэрной слоистостью в виде чередования слойяов более алевритового и более палктового состава, часто с дианетической полосчатостью в виде сыэны слоев, окр&шанннх в яаде-новатые и буроватые оттенки. В глинах преобладает'размерная фракция частиц <0,001 мм ( ~ 55%). Ленточные глинн 0еднн ОВ и биогенаии'СП.П.П. - 1,8-30%,' Сорг. -0,35-0,61%, N - 0,010,09%, Р*СЬ - 0,11-0,19%, Б'|02 аут. - 2,5-6,2%), имг.п низкие. значения естественной влазности (24-55%) и внсокус плотность.

Ледниково-оворнне ленточные глинн в полных разрезах перекрываются серыми мягкими глинами (гомогенными), которые являются переходным званом я илам. Контакт между ленточными и го-

ыогеннтш глинами постепенный. Иехду ними нат большого различия по гранулометрическому и химическому составу. Мощность гомогенных глин незначительна и варьирует'от 10-20 до 80 см. По мере двихения на юг мощность их умзньшае»ся вплоть до полного исчезновения.

Венчает разрев н&дледниновых осадков Ладожского озера толща озерных ижов. Мощность илов сильно варьирует. В северной глубоководной зоне озера (свыше 100 м) в депрессиях (аккумулятивных ловушках) она мохет превышать 10 и. В центральном районе 08ера (глубины 50-70 и) мощность илов не превышает 1-2 м. В юхной мелководной зона (глубины меньше 20-30 и) илн сменяются алевритовыми песками и песками равной крупности, мощность которых колеблется от нескольких сантиметров до 1-2 и. Илы характеризуется наибольшей пестротой по окраске, структурным особенностям, гранулометрическому и химическому составу. Окраска илов представлена зеленовато-серный, серыми, зеленовато-бурыми и бурши тонами, Характерной их чертой является диаге-нетическая полосчатость, обусловленная тонкими прослоями (12 мм) черного цвета, сложенными органикой и колломорфным гид-ротроилитом. Или по.гранулометрическому составу в основном алеврит-политовые, а ближе к мелководью - алевритовые с при-' месью пеака. По своей консистенции или мягкие, полухидкие, вязкие и обладают рыхлой "творожистой" структурой. Минеральный состав илов гак1в, как и у глин, гидрослюдистнй с примесью каолинита и хлорита. Из обломочных минералов постоянно присутствуют кварц, полевой шпат и слюда. Аутигенннв минералы представлены в основном гидротроилитом и вивианитом, образующихся в восстановительных условиях. На поверхности осадка на контакте вода-дно в окислительных условиях образуются холе зо-ыарганцевые норки, стяжения, конкреции. Мощность' окисленной зоны может достигать 5-10 см, а рудных корок до 1,52 см. Цвет корок бурый, коричневый, охристый, енкву иногда черный. Илы отличаются от глин более высоким содержанием 0В и биогенов, но относятся к классу минеральных (П.П.П. - 2,212,0$, Сорг.'- 0,8-4,5$, N -0.l-0.423i. РгОз - 0,160,94%, $10г аут. - 3,5-17,1$).

Контакт ызяду идаии и нижележащими глинами в глубоководной зона иссит неотчетливый характер. В центральной части овера

(глубины от 40 до 80 м) на контакте встречается прослой песка мощность» до 3-4 си, который в ю1ноы направлении переходит в пачку алевритопесков ыощностьо до 50-60 см.

В пятой глава дается литостратиграфическое расчленение донных отложений четырех исследуемых озер, проведенное на основе результатов изучения строения осадочных толщ и донных спорово-пыльцевого и диатомового анализов, данных абсолютного датирования по С"*'* и палэомагнитного анализа (История озер.., 1990, 1992). Рассматриваются основные этапы развития озер.

5.1. На оа. Виянввском наиболее древними отложениями, вскрытыми при пробоотбора, являются отлояения позднего дриасi. Они представлзны лэнточньми глинами (интервал 960-985 си). Формирование гомогенных глин (интервал 900-960 см) происходило в начале голоцена - в пребореале (10-9 тнс.л.н.).Илонакопле-ние в озере идет непрерывно с бореального времени (9 тыс.л.н.). Данные спорово-пыльцевого анализа находится в соответствии с результатами абсолотного датирования по С^ образца ила с глубины 5,0-5,2 м (639л + 120 - ЛУ-1914).

Развитие водоема в котловине оз.Вишневского началось б позднеледниковьэ ( 12 тыс.л.н.) в период существования Балтийского ледникового озера (БЛ0), причем котловина оз.Вишневского находилась в его прибрежной воне, примыкающей к Центральной возвышенности Карельского перешейна. В этот период формируются ленточные глины. Темп осадконаколления достигал 4-6 мм/год. В пребореале после спуска БЛ0 водоем был обособленным. Шло нанопление гоыогенннх глин. Во время анциловой трансгрессии Балтики оз.Вишневское находилось в мелководной области этого гигантского овэра мехду Балтийским и Ладожским плесами, причем по уровню продуктивности, это бил уаэ иезотрофний водоем. С атлантического времени (8 тнс.л.н.) сформировалась гидрографическая сеть, близкая к современной и оз.Вишневское стало существовать как самостоятельный эвгрофный водоем. Котловина озера быстро заполнялась органогенными осадками (темп седиментации 0,6-1,5 мм/год), и ухе в субборвале (5 тыс.л.н.) глубина его на превышала 5 м. Дальнейший рост уровня трофия произошел в оубатлантика (2,5 тыс.л.н.) и особенно усилился во вторую половину нажего столетия, когда озеро стало гкперэвтроф-ннм (Трифонова, 1S79).

5.2. Б первом разравз донных отлохения о о.Мичуринск ого мощностью 125 см представлены отлохения позднего дриаса (глина с градационной слоистостью, интервал 70-125 см), субборе-ала и субатлантики (песок, ил, интервалы 56-70 си, 0-56 см).

В атом раэрээе отсутствуют отлохения пребореала, бореала и атлантики, т.е. на протяжении 4-5 тыс.д.. был перерыв в осад-конакоплении. Второй колонкой были вскрыты илы голоценового возраста (пребораая - <380-410 см, борз ал - 410-327 см, атлантика - 327-160 см, суббореал - 160-76 см, субатлантика - 78-0 см).

Возникновение и развитие оз. Мичуринск ого связано с освобох-дением Центра возвышенности Карельского перешейка от ледника невской стадии, т.е. около 12 тыс.л.н. Озеро Мичуринское, находясь на возвышенности, было изолировано и не входило в систему приледниковых бассейнов. Различие в пространственном размещении отложений объясняется, по-видимому, тем, что формирование происходило в процессо таяния погребенного льда. В центральной, глубоководной зоне наблюдается полный разрез, голоцена, а по бортам или либо полностью отсутствуют, либо имеют небольшую мощность.

5.3. В оз.Ильмень были вскрыты отлохения позднего дриаса (интервал 660-560 см) к пребореала (560-480 см), представленные ленточными глинами, и отлохения бореала (480-380 см), атлантики (380-260 см), суббореала (260-120 см) и субатлантики (120-0 см), представленных илаии.

Первые этапы хивни оз.Ильменв связаны с началом дегляциа-ции и отступания ледника лухской стадии Валдайского оледенения (13 тыс. л.н.) и заполнением его котловины водами .прилед-нинового озера, уровень которого на протяжении поадналадниковья снижался от 110 до 28 м (Квасов, 1975). В этот период.в котловине овара формировались леднияово-оэерные осадки - ленточные глины. В пребореала уровень озара был нижа современного на 3-4 м. Об этом свидетельствуют геоморфологические' особенности строения котловины озера: эрозионные врезы в ленточных глинах на подводном береговом склоне, перекрытые современными осадками и лвляоцивсй продолжением долин рек, а также устья'рек на западном и восточном берегу," имеющие вид эстуариев.,'Изменения сбводненноетн ильменской котловины видимо свяванк с колебания-

ми увлажненности климата и с перестройками гидрографической сети на водосборе озера. С бореального периода в котловине оэ.Ильыень начинается оаерннй этап седиментации - илонакопление. Содержание органини в илах увеличивается в 2-3 раза по сравнению с глинами. Темп седиментации снижается с 5-8 мм/год до 1 мм/год. В условиях климатического оптимума голоцена САГ -период ) при высоком уровне воды водоем находился в мезотроф-ной стадии с признаками эвгрофии, Для отложений этого времени характерно максимальное содэотание органического вещества (11,8%).

Б суббореале и в субаглантикз в условиях мелководного мв-эотрофного, а затем и эвгро^ного озера, продолжается медленное яаполнение котловины минеральными илами. Низкое содержание органики в илах, нехарактерное для высокопродуктивных водоемов, связано с мзлководностью, хорояей пореыешиваемостью водной толщи до дна и сильным водообменом, в результате чего происходит быстрое окисление органики, а также вынос большого количества аллсхтонного и автохтонного вещества из озера.

-5.4. Самыми древними отложениями Ладожского озера, которые были вскрыты грунтовыми трубками, являются отложения позднего дриаса, представленные ленточными глинами. Отложения пробореа-ла представлены гомогенными глинами. Граница позднего дриаса пребореала совпадает с границей ленточных и гомогенных ггмл. Голоценовые отложения, начиная с бореала, представлены илами. Граница гомогенных глин и илов служит границей пребореала и бореала. Менее четко определяется граница нигне- и среднего-лоценовых осадков. В большинстве случаев борзальные слои представлены однородными буровато-серыми илами, а атлантические -бурыми илами с четкой диагенетической полосчатостью. Однозначно получила интерпретацию граница суббореальныХ и субатлантических осадков. Первые представлены отчетливо бурыми пелитами, вторые - буровато-ззленнми.

На основе изучения строения донных отложений было установлено, что в позднем плейстоцене (13-10 тыс.л.н.), в пределах котловины Ладожского озера суцествовал приледниковый бассейн, являвшийся частью Балтийского ледникового оэера (БЛО), в котором формировалась мощная толца ленточных глин. В раннем голоцене (пребореале) в связи с потеплением климата и отступлением

ледника с водосборной площади озера происходит смена ледни-цово-ооэрного седиментогенаоа озернш.Зюрмируод ся гомогэнные глины. В пребораалэ происходит кратковременное снихение уровня водоема до изобат 50-60 м на юге (северное Приладохье было подтоплено). С борзала в озере накапливаются илы. В бореа-лэ, во время максимума а.нциловой трансгресии и соединения Ладоги с Балтикой происходит кратковременное подтопление юхннх мелководий до современных изобат 20 м, а в атлантическое время снова происходит падение уровня до 30-40 м и сохранялось на протяжении с 8 до 5 тыс.л.н. Об этом свидетельствует либо полное отсутствие голоцэновых отложений, либо бореального и атлантического возраста в южной и центральной частях озера. В голоцена скорость оеадконанопления снияаатйя до 0,1-0,5 мм/год. В глубокогодных впадинах этот покааатоль может достигать 1 им/год. В атлантическое время продуктивность озера была выше, чем в настоящий период, о чем свидетельствуют максимальные значения содэрхания органического вещества в илах этого времени. Около 5 тыс.л.н. началась трансгрзссия озера на юг, связанная с компенсационным поднятием, террятории Совернбго При-ладожья и прорывом р. Вуоксы и поступлением в Ладогу вод Сай-монской системы оазр. Эта трансгрессия обусловила затопление • взеных мэлководий оззрз и завершилась прорывом р.Невы около 2,5 тыс.. л.н.

В шестой главе рассматриваются особенности позднэ- и послеледникового осадконаколления в оззрах Сосеро-Запада. Показано, что возникновение и развитие ооор региона связано с догляциа-циэй ледников последнего Валдайского оледенения и берет свое начало С позДнаплейстоцонового времени. Для большинства озер выделяются 3 этапа седиментации: ледниково-озорныЯ, переходный от ледниково-оеерного к озорному и собственно озе$нцй. Для .нагдого из этих этапов характерны свои г-зиотические типы осадков, соответственно, ленточные глины, гомогенные глины и минеральные или органогенные илы. В поздноледниковыИ леднмково-соерннй этап оеадконанопления основная роль принадлежит обло-::очному материалу ледникового генезиса, сэ счет суровых кли-тагиччеких условия л сильно" нагрузки террлгенного стока роль ор1аначоокого вев.эства Е' содиионтациокннх процессах была нич-течне нала. Диагенстичес&иа процэссч в ленточных глинах про-

текашт вяло и вкрахекн главным образом в уплотнении осадка и в вытеснении перовой зоды. Огмочаотся, что ленточные глины били зскрит.ч грунтовыми трубками и изучены на Ладогсксм, Онежском опорах, оо. Ильмень, Лскопско-Чудском (История озер..., 19SQ). Эти отлогения были обнарузокн в озерах Карельского ле-ресейка (Вииневзкое, Мичуринское, Лопата, Вуокса, Сесастьяно-зо и др.), а такае d озерах Белое, Кубанское, Boro, Лача, Выртсъярв и ряде других (История озер..., 1992). Модность ленточных гдин воп/дка л мозет достигать нескольких досяткоз-метров.

Показано. что па границе позднего плейстоцена и голоцена (около 10 тмс.л.н.) з связи с потоплением климата произошло разрушение и отступление ледника посладнего оледенения, позленное оа собой перестройку ландпафтноЯ структуры водосборов, изменение морфометрических, гидродинамических, гидрохимических характеристик озер. Все это сопровоздалось соевой лздни-ково-озерного седиментогензза озерным. Ленточные- глины плавко сменяются гомогенными глинами, а они,в свою очередь, мани. 3 прабороалэ продолжают еце накапливаться глинистые осадки, сформирозавяие маломощную толду (до 1 и) кослоистых (гомогенных) глин. Они образовалась в результате осаждения вззепекчого в водной толце озер тонкого обломочного материала в период снижения торригеяного стока. Обп;зэ содержание органического вещества остается низким и не прэзызгает 5% (оо. Вилгнозское -2,5/0. Ильмень - 3,3%, -Ладозское - 2,1$, Кубонексе - 5,6%, Боге - Лача - 4,3%). (Гидрология оаер Боге и Лача, 197Э ; Курочкина," 1981).

В бореальноэ время в условиях'сухого и теплого климата интенсифицировались биологические процессы, началось формирование япов, т.е. отлохоний с более высоким содержанием органического вещества (OB) по сравнении с глинами. В илах малых озер органическая составляющая выше, чем в илах крупных водоемов. Гак, з о'ореальннх отлолениях оз.Мичуринского содержание OB -23,8%,. Лача - 15%, Возе - 13%, Кубанского - 12%, а оз.Ильмень - 8%, Ладогского - 2,5%.

В атлантическое время, в эпоху климатического оптимума, рост OB б илах крупных озер достигает своего максимума. В илах Ладозсского озера - 12% (ср.за. - 5,255), оз. Ильмень - 11% (ср.

ан. - 7,3/5), Б малых озерах рост содерсания 08 в илах продолжается г субборзало л достиг своего какснчуыа в субагяактике (в оз, Мичуринском - А'} ,.Тр, н оз.Вилневскои - 41,7%). Это связано с теп, что в крупных глубоководных озерах характер седиментации а большей степени зависит от климатического фактора, что нашло сзое отражение в увеличение органической составляющей в илах, формировавшихся в условия): климатического оптимизма,. и снижении ее в отложениях субборсального и субатлантического времени в связи с обцим ухудшением климата,

Илонакоплонио в операх сопровождается сложными диагенети-чоскимк процессами, вире» оя'лиис к в уплотнении осадка, в парораспределении и транс' ерма'дии органического Еецоства, в образовании аутигенных минералов: в восстановительной среде это гидротроилит и вивианит, ь в оклелитольной - на контакте вода-дно окислов и гидроокислов железа к марганца, часто образующих агрегвтивнне скопления в виде рудных корок, желваков, конкреций.

В иасгояцза время на характер ооерного содимантогаиеза накладывает отпечаток хозяйственная деятельность человека. Изменения в осадкояакоплонли, связанные с антропогенный влиянием, наиболее ярко проявляется на пришрз малых озер и знрахе-ни часто в погрубени;: верхнего слоя осадка, уволиченки содержания органического воцзства и биогенных элементов. В больших ооорах наблюдаются локальные проявления антропогенного воздействия, приурочэнние к точечным источникам загрязнения, и выражаются с образовании анаэробных нок осадконакопления, в скоплении техногенных осадков, увеличении содержания органического вецества, биогонов, тяхелмх металлов, нефтепродуктов и пр.

В заключении перечислены основные результаты диссертации, которые сводятся к следующему:

1. Доиныэ отложения изученных озор прэдетевленн тремя генетическими типами: 1) поздксплэЯстоцоноеыни ледникопо~озерными осадками (ленточные глины) ; 2) голоцзноеими отложениями переходного этапа от лодниково-оозрного к озорному (гомогенные глины) ; 3) собственно озэрнкми (пав, сапропэли).

2. Ледниково-озэрнь'Я этап осадконакопления был связан с дп'.лчциациой последнего ледникового покрова (14-10 тыс.л.н.)

на территории Северо-Эепада Русская равнины и протекал в условиях, чогдо еоврзиенннз ооора являлись часть» крупных прп-лв'1никозых бассейнов.

3. Для ледниково-огорного этапа седиментогенеза характерны слэдуоцие черты: I) накопление а озерных котловинах преимущественно обломочного чаторлала ; 2) ввиду суровых климати-чооних условий раовйтяе .5иоса яа водосборах я в водоемах было подавлено, поэтому з лонточных глинах наблюдается очень низкое содержание орг.".ничзского воцоства (2-3%); 3) распродоле-ние и осаждение аллохтонного вецества в озерах происходило по законам механической дифференциации в условиях сезонных иг-ме-нений характера терригенного сноса (ленточная слоистость) ;

4) зысокк.1 темп седиментации (4-10 им/год), в результате чего сформировалась мощная толца ленточных глин (20-30 ч) ; 5) минеральный состав глин однообразен и представлен основными глинистыми минералами - гидрослюдой, хлоритом, каолинитом, а иа обломочных минералов преобладают квпрц и полевой тпат.

4. Впервые заполненное расчленелне толки ладнкково-озерных осадков з Ладожском озер-! позволило идентифицировать пачки ¡ми-кроолоистых глин со стадиями Сапьпауосзлькя. Зто позволяет их использовать для мех региональных корреляций, в том число с поэднеплойстоценовнми осадками Мню:»ого залива и озер Карельского пэреяейка.

5. Второй генетический тип донных отложений - гомогенные глины - сформировался 2 короткий промежуток времени (10-9 тыс. л.н.) в условиях догра/ацин ледника на питающей провинции озера, когда происходило ссагденпо преимуиестпенно аллохтонно-го глинистого материала, находяизгооя в водной толще озера ео взвешенной состоянии (т.н. "ледниковая чуть"). Темп седиментации был низким (0,5-1 км/год), поэтому мощность гомогенных глин но превышает 1 м.

6. Озерный этап осадконакоплзния начался 9-8 тис.л.и, и связан с потеплением климата, распадом крупных приледниковнх озерных бассейнов и возникновением малых озер, когда резко снижается террнгетшХ снос и активизируется биологические процессы на водосборах и в о".;рах.

7. Различия в строгими осадочных толп в разных озерах связаны в неравномерность*) и .'.^однородность» осадк©накопления на

протяжении голоцзнобого врзаени. Они определяются прегде всего локальными факторами - характеров водосборного бассейна, морэокетричесними особеннестяыи озерных котловин, динамическими процессами з водной толще озер, их проточностью,- хозяйственной деятельностью человека.

3. Б малых озерах (Витзнзвское, Мичуринское) накапливаются богатно органическим веществом илы - сапропели.(П.П.П. достигает 40-50&) значительной модности (до 10-15 и). Распределение голоцзновых осадков в котловинах малых озер закономерно: литоральная зона слогена песками,' а центральная часть - ялами алееркт-пелитового состава»

9. В крупном цзлноподном эвтрофнон оз.йльмонь отлагаются незначительной мощности (3-5 и) минеральные илы (П.П.П. до 10-15%). 5?о связано с хорошо? перемеяиваецостью водной толци до дна и сильной проточностьп озера, в результате чего происходит быстрое окисление органики и вынос большей части аллох-тонного и автохтонного материала р.Волхов.

10. В крупном глубоководном Ладоаском озере распределение озерннх осадков по дну таоет слоеный характер. В северном глубоководном и шхерном районах озера минеральные илы (П.П.П. -5-12/°) достигают модности '10-20 м во впадинах и могут полностью отсутствовать на подводных возвышенностях и склонах. 3 центральном районе озера,'ограниченное с ага изобатами 20-30

м, мх мощность уменьшается до первых метров, а гранулометрический состав становится более грубим. 'Ояная, относительно мелководная часть озера (до 30 м) отличается тем, что озорные осадки здссь киопт небольлув модность (до 2 и) к представлены песками разной размерности к сортировка, леаащши-'непосредственно на ленточных глинах или размытой морене. Такой характер"' распределения современных отло.~эниЯ связан с изменением уровней Ладохского озера на протяжении голоцена. Установлено, что в првборсальноз время происходило снижение уровня- Ладогекогс озорг в тсной его части до современных изобат 40-50 к. В бо~ реальное - кратковременное подтопление охннх мелководий до изобат порядка 20 и, а в атлантическое - снова.спад уровня до изобаты 30 к. Низкое-стояние уровня Ладожского озера было длительным и охватывало временной интервал.от 8 до 5 тис,л.к. Оно' сменилось ЛадоЕскоЙ трансгрессией,''завершившейся 'прорывом р.Не-

вы около 2,5 тыс.л.н. и приобретением озером своих созремек-ннх очертания.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1. Литологические особенности донных отлохений Ладолского озера по результатам исследований длинных колонок//Сб, "Вопросы гидрофизики, гидрохимии и гидробиологии озер"„ Л., 1986. ДЕЛ. i? 5653-Б86. С. 87-92.

2. Особенности процессов осадконакопления в Дадохском езе-ре//Методы исследования озерных оглозений з палеоэкологических и палеоклиматических аспектах. Вильнюс, 1986. С. 80-82 совместно с Давыдовой H.H.).

3. История Ладозского озера по материалам изучения его донных отлохений//Сб. "'История современных озер". Л., 1S8S. С. 2930 (совместно с Давыдовой H.H., Красновым И.И., Рыбалко А.Е., Спиридоновым Ж. к.).

4. Новые данные по стратиграфии донных отлохений Ладохского озера//Сб„ "Изучение озорно-болотных формаций в целях палеогеографических реконструкций". Таллинн, 1986. С. 24-26 (со-. BM9CTH0 с Давыдовой H.H., Рыбалко А.S., Спиридоновым М.А.).

5. Новые данные по истории Ладолского озера//Сб. "Гидрология 2000 года", IL, 1986. С. 215-216.

6. Методы изучения истории озер: Отбор образцов донных от-лозсёний//0бщие закономерности возникновения и развития озер. Методы изучения истории озер. Л., 1986. С. 73-84 (совместно с Власовым Б.П., Давыдовой H.H. и Дружининым Г.В.).

7. Сводный стратиграфический разрез донных отлояений Ладох-ского озера//Палеогидрология умеренной зоны. Таллинн, 1987.

Т.2, С. 71 (совместно с Давыдовой H.H.).

8. Формирование позднеплзйстоценовых и голоценовых отложений Ладоаского озера//Сб. "Актуальные проблемы современной лимнологии". Л., ВГ0, 1988. С.- 61-62.

9. Геологическое развитие залива Лехиалахти.(СЗ Ладоги) по материалам изучения его донных отлоюний//Сб. "Геологическое строение и развитие Балтийского моря и закономерности формирования минеральных ресурсов. Таллинн, 1988. С. 13-15 (совместно с Бахмутовым В.Г., Давыдовой H.H., Рыбалко А.Е и Спиридоновым *.!. А.).

10. Стратиграфия и геохронология донных отлохений оз. йль-иень//Сб„ "История осер. Рациональное использование и охрана озерных водоемов. Пинск, 1989. С. 2G (совместно с Бонусом Б. Г., Паап К). А. и Хомутовой В. И.).

11» Онехское озеро: Обцая характеристика донных отлохений// История Ладохского, Онежского, Псковско-:{удского оэер„ Байкала и Ханки. Л., 1S90. С. 89-92.

12» Ладохское озеро. Общая характерпстика донны? отлохений// - Там хе. С. 37-42.

13. История озер Севера Восточнс-£гг>опейской равнины: Карельский перэпеек//йстория озер Восточно-Европейской равнины. Спб., 1992» С. 50-77 (совместно с Апслановым X.А., Давыдовой H.H. и Хомутов ой 3. И.).

14. История озер Северо-Запада Восточно-Европейской равнины: Валдайское озеро// - там Ее, С. 79-93 (совместно с Арсла-новым Х.А., Давыдовой H.H., Недогаркс л.В. и Хомутовой В..И.).

15. История озар Северо-Запада Восточно-Европейской равнины: Озеро Ильмень// - там хе. С. 101-117 (совместно с Давыдовой H.H. и Хомутовой В.И.).

16. Палеолимнология озер Вигновского и Мичуринского (Карельский перешеек)//Антропогенные изменения экосистемы малых озер (причины, последствия, возмояность управления). Л., 1990. С. 195-198 (совместно с Давыдовой H.H. и Хомутовой Б.'Л.).

17. Донные отложения Ладохского озера й зго эволюция в позднем плейстоцене - голоцене//Звол»цля природных остановок и современное состояние геосистемы Ладо~ского озера. Спб. , РГО, 1993. С. 14-24 (совместно с Давыдовой rl.ü. , Делюсин'оЯ. И. В. , Рыбалко А.Е., Спиридоновым H.A. и Хомутовой В.П.).

18. История развития залива Лехмалахти в поздне-послеледни-ковье// - таи хе. С. 43-48 (совместно с Пахмутовым В.Г., Давыдо-. вой H.H., ДелисиноК И.В. и Рыбалко А.Е.).

19- Sediment sequence of the Lake Ladoga // Paleohydrology'of the temperate zone. Tallinn, 1987. V.2. P. 64-70. ( Davydova H.) . .

20.,The estimation of the present state of sediments and hentnic communities in the S-ortavala archipelago of Lake Ladoga // Interca-litration of research methods in Lake Ladoga. Finland, Joensuu.HsoS/ 1992. P. 41-52. (Davydova K., Kurashov E., Siaola H., Slepukhiaa 1.)