Палеогеоэкологические реконструкции природной среды Валаамского архипелага в среднем и позднем голоцене

Марков, Владимир Евгеньевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Палеогеоэкологические реконструкции природной среды Валаамского архипелага в среднем и позднем голоцене
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Палеогеоэкологические реконструкции природной среды Валаамского архипелага в среднем и позднем голоцене"

На правах рукописи УДК: 551.794

МАРКОВ ВЛАДИМИР ЕВГЕНЬЕВИЧ

ПАЛЕОГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ВАЛААМСКОГО АРХИПЕЛАГА В СРЕДНЕМ И ПОЗДНЕМ ГОЛОЦЕНЕ

Специальность: 25.00.36 — геоэкология (науки о Земле)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

1 0 '1 і"

Санкт - Петербург

2012

R1J91

Работа выполнена на кафедре геологии и геоэкологии федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет имени А. И. Герцена»

Научный руководитель: доктор педагогических наук, кандидат геолого-

минералогических наук, профессор Нестеров Евгений Михайлович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор,

профессор кафедры физической географии и ландшафтного планирования Санкт-Петербургского государственного университета Верзилин Никита Николаевич

доктор географических наук,

профессор, заведующий кафедрой географии Владимирского государственного университета им. А.Г. и Н.Г. Столетовых Карлович Игорь Анатольевич

Ведущая организация: федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный гидрометеорологический университет»

, -

Защита состоится чХ2012 года в I -г часов на заседании

Совета Д 212.199.26 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Российском государственном педагогическом университете имени А. И. Герцена по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корп. 12, ауд. № 21.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корп. 5.

Автореферат разослан « I б » СиппРлЯ 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

И.П. Махова

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Расшифровка палеоэкологических условий окружающей среды является одной из актуальных задач современного естествознания. Одним из наиболее информативных компонентов эволюции природной среды являются озёрно-болотные отложения. Такие осадки содержат в себе наиболее полную и объективную информацию о физико-географических условиях, существовавших не только в самих водоемах, но и на территории их водосборов. Так, по результатам изучения макро- и микроэлементного состава органо-минеральных осадков с применением методов геохимической индикации, можно детально реконструировать многие параметры природной среды, существовавшие в прошлом, а данные спорово-пыльцевого анализа этих отложений могут свидетельствовать об особенностях эволюции растительного покрова значительных территорий.

Аквальные ландшафты внутренних водоёмов Валаама уникальны - являясь ровесниками самого архипелага, они служат источником геохимической информации о климатических, геохимических и геоэкологических условиях среднего и позднего голоцена. Изучение эволюции озерных систем Валаамского архипелага методом геохимической индикации позволяет не только изучить скорость и этапы изменения уровня древней Ладоги, характера эволюции окружающей среды после выхода островов на дневную поверхность, но и оценить степень воздействия антропогенного фактора на эволюцию природной среды региона исследования.

Для Валаамского архипелага, расположенного в северной части крупнейшей пресноводной акватории Европы - Ладожского озера, не существует детальных реконструкций эволюции окружающей среды, выполненных на основе изучения геохимических особенностей позднеголоценовых отложений. В ранее опубликованных трудах заметная роль в восстановлении исторического прошлого архипелага отводилась результатам палинологических исследований (Saarnisto М., 1997; Vuorela I., Lempiäinen Т., Saarnisto М., 2001) а геохимия изучалась лишь с целью оценки антропогенного воздействия на экосистемы архипелага (Гавриленко В.В., Матинян H.H., Панова Е.Г., 2007; Елсукова Е.Ю., 1998; Морозова P.M., Лазарева И.П., 2002; Панова Е.Г., Болотова A.A., 2000). Отсутствие детальных палеогеоэкологических реконструкций условий среды, выполненных с применением комплекса геохимических методов, обуславливает актуальность нашей работы.

Объектом исследования являются послеледниковые отложения Валаамского архипелага.

Предмет исследования - особенности эволюции природных процессов, протекавших на территории Валаамского архипелага в среднем и позднем голоцене в естественных и антропогенных условиях, устанавливаемых геохимическими и палинологическими методами исследования.

Целью является детальная реконструкция природных условий, существовавших на территории Валаамского архипелага в среднем и позднем голоцене на основе изучения послеледниковых отложений методами комплексной геохимической и палинологической индикации.

Для достижения поставленной цели ставились и решались следующие основные задачи:

— анализ литературных и фондовых источников с обобщением материалов, характеризующих развитие природной среды Валаамского архипелага;

- установление основных тенденций и характера эволюции природной среды на основе изучения лито-, био-, и геохимических закономерностей послеледниковых отложений Валаамского архипелага;

- осуществление детальной реконструкций развития природной среды Валаамского архипелага в средне- и позднеголоценовое время;

- определение основных факторов антропогенного воздействия на исследуемую территорию во временном контексте естественной истории.

Теоретической и методологической основой диссертации являются конструктивные идеи и результаты исследования отечественных и зарубежных специалистов в области географии, геологии, геохимии и геоэкологии: К.К. Маркова, А.П. Карпинского, H.H. Верзилина, Е.М. Нестерова, С.М. Гильдина, О.Ф. Дзюбы, Д.А. Субетто, Г.И. Клейменовой, Н.М. Страхова, Д.Д. Квасова, А.Ю. Опекунова, Г.С. Бискэ, И.М. Экмана, М.Н. Миклухо-Маклая, Н.Я. Озерецковского, Б.И. Кошечкина, О.М. Знаменской, А.И. Перельмана, Е.Г. Пановой, В.В. Гавриленко, М.А. Кульковой, М. Saarnisto, I. Vuorela и мн. др.

Фактический материал и методы исследования. В основу диссертации легли результаты тематических исследований послеледниковых отложений Валаамского архипелага, полученных автором в течение полевых сезонов 2005-2010 гг. Основой фактического материала исследования явилось представительное количество отобранных и изученных автором кернов и поверхностных проб донных осадков и озёрно-болотных отложений. Автором было выполнено, в общей сложности, более тысячи различных геохимических, спорово-пыльцевых, литологических анализов в лабораториях Геохимии окружающей среды РГПУ им. А.И. Герцена, Центре изотопных исследований (ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского), а также в отделе стратиграфии ВНИГРИ.

Защищаемые положения:

- использование комплексной методики реконструкции развития окружающей среды позволяет детализировать историю архипелага и уточнить геоэкологические особенности природных условий среднего и позднего голоцена;

- осадки внутренних озер Валаамского архипелага, сформировавшиеся на различных этапах их развития (открытый водоем - залив - изолированный водоем) в голоцене, обладают характерными геохимическими особенностями, позволяющими произвести их детальное расчленение;

- использование системы геохимических индикаторов при реконструкции условий осадконакопления позволило детализировать закономерности эволюции природной среды Валаамского архипелага в среднем и позднем голоцене;

- в поздней субатлантике развитие внутренних озер и водосборов Валаамского архипелага происходило под устойчивым воздействием антропогенного фактора, выражающемся в характерном изменении спорово-пыльцевых и геохимических спектров послеледниковых отложений.

Научная новизна работы. В ходе исследования:

- получены новые геохимические, спорово-пыльцевые и литостратиграфические данные, на основе которых была прослежена динамика и этапы развития природной среды Валаамского архипелага;

- рассчитана серия петрохимических модулей, позволяющих восстановить палеоэкологические обстановки географической среды;

- установлена высокая степень корреляции геохимических и палинологических данных, что позволяет использовать подобный комплекс методов в ходе детальных палеоэкологических реконструкций;

- впервые предложена непротиворечивая гипотеза развития природной среды Валаамского архипелага в среднем и позднем голоцене, раскрывающая особенности развития окружающей среды в естественных и антропогенных условиях.

Теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в выявлении новых закономерностей развития Ладожской геосистемы под влиянием природных и антропогенных факторов на основе междисциплинарного подхода к изучению послеледниковых отложений. Амплитуды и периодичность колебаний климатических параметров выделенных по результатам геохимических и других исследований могут иметь фундаментальное значение для региональных и глобальных реконструкций событий голоценовой истории и изучения тенденций изменения природных условий.

Практическая значимость работы состоит в выявлении основных параметров природной среды среднего и позднего голоцена, «записанных» в слоях озерно-болотных отложений, таких как температура, влажность, уровенный режим водоемов, восстановленных на хронологической шкале для Ладожской геосистемы. Данные параметры могут быть использованы и используются в целях палеогеографических реконструкций аквальных геосистем, при эколого-географическом районировании, планировании природопользования и природоохранной деятельности.

Применение методов геохимической индикации позволяет не только восстановить условия седиментации, но и предоставляет возможность корреляции литологически однородных толщ в пределах региона. Показательна возможность детализации палинологических рядов низкого разрешения, которую следует использовать при подобных палеогеоэкологических реконструкциях.

Полученные результаты используются в учебном и научном процессе РГПУ им. А.И. Герцена.

Достоверность исследований определяется всесторонним теоретическим анализом, представительностью фактического материала, современным уровнем эколого-геохимических исследований, подробным анализом опубликованных и фондовых материалов по изучаемой тематике.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации изложены в 11 печатных работах, из них 2 - в рецензируемых изданиях. Результаты исследований доложены на V и XI Международных семинарах «Геология и эволюционная география» (РГПУ им. А.И. Герцена, 2005, 2011 гг.); IV Международной конференции «Геология в школе и вузе» (РГПУ им. А.И. Герцена, 2005 г.); LXIII научно-практической конференции «Герценовские чтения. География: проблемы науки и образования» (РГПУ им. А.И. Герцена, 2010 г.); IV Международной научной конференции «География, геоэкология, геология: опыт научных исследований» (ДНУ им. О.Гончара, 2007 г.); 2nd Europe Simposium «The Greatest Lakes of Europe» (Нортелия, Швеция, 2009 г.). В 2008 и 2009 гг. по теме исследования автором получены гранты Правительства Санкт-Петербурга (регистрационные номера 2.7/30-04/10 и 2.7/30-04/024).

Содержание работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав и заключения. Цитированная литература содержит 157 названий. Объем работы - 161 страница машинописного текста, включая 18 таблиц и 30 рисунков.

II. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность избранной темы исследования, определены объект, предмет и цели исследования, основные задачи работы, сформулированы положения, выносимые на защиту, обоснованы научная новизна, практическая и теоретическая значимость результатов исследования. Логика и результаты исследования представлены в главах диссертации.

В первой главе «Общая характеристика развития Ладожской геосистемы» подробно раскрывается сущность понятия «геосистема», приводятся сведения о ранее проведённых исследованиях, приводится общая характеристика природных условий архипелага, геохимических особенностях коренных пород и рассматривается эволюция Ладожской геосистемы в послеледниковье.

Понятие «геосистема» используется для общего обозначения природных объектов, под ним понимается динамическая система взаимообусловленных природных компонентов, пространственно связанных между собой и развивающихся как части целого (Исаченко А.Г., 1979).

Исследования Ладожского озера и Валаамского архипелага начались в XVI в. с попыток создать картографические изображения Ладоги. В дальнейшем Ладожская геосистема была детально изучена геологами, гидрологами, биологами и другими исследователями. В течение XX века появился ряд серьезных исследований Ладожской геосистемы, принадлежащих Г.С.Бискэ, М.В.Шитову, О.М.Знаменской, Д.Д.Квасову, И.М.Экману, Б.И.Кошечкину Н.Н.Давыдовой, Д.Б.Малаховскому, Н.Н.Верзилину, Д.А.Субетто, Г.И.Клейменовой, Д.В.Севастьянову и др. Благодаря их работам был достигнут значительный прогресс в исследовании палеогеографии региона. Однако, несмотря на детальное изучение компонентов природной среды, не существует детальных реконструкций развития окружающей среды архипелага на основе комплексного анализа послеледниковых отложений. В работах упомянутых исследователей заметная роль в восстановлении исторического прошлого архипелага отводилась результатам палинологических исследований (М.ЗаагшвК), 1.Уиогс1а, 1997, 2001), геохимические особенности отложений изучались лишь с целью оценки антропогенного воздействия на экосистемы архипелага (Елсукова Е.Ю., 1998, Гавриленко В.В., Панова Е.Г. и др., 2007).

Формирование Ладожской геосистемы началось в позднем плейстоцене и было связано с отступанием валдайского ледникового покрова, талые воды которого заполнили котловину Ладожского озера. В раннем голоцене (10300-9500 лет назад), в связи со значительным потеплением климата в Северном полушарии и быстрым разрушением Балтийского ледникового щита произошёл спуск Балтийского ледникового озера, и, как следствие, - изоляция Ладожского озера.

Во второй половине пребореального времени происходил подъем уровня Ладожского озера, связанный с анциловой трансгрессией Балтики. Во время максимума трансгрессии, около 9200 л.н., происходило подтопление южных мелководий Ладожского озера.

В бореальное время около 9000 лет назад уровень Ладоги понижается в связи с регрессией Балтики. Происходит расчленение Ладоги и Балтики, обособляются многие озера Карельского перешейка. Глубина среднеголоценовой регрессии оценивается разными авторами по-разному, однако её существование признают все исследователи.

Наиболее интересным и дискуссионным периодом в истории Ладоги является отрезок времени последних 5000 лет. Этап, получивший в литературе наименование

"Ладожской трансгрессии" (Бискэ Ю.С. и др., 2007), соотносится с интервалом 50002900 л.н. Причины этой трансгрессии трактуются специалистами по-разному. В этот период сказалось действие нескольких факторов, эндогенных и экзогенных, которые способствовали существенным преобразованиям гидрографической сети бассейна и водного баланса Ладоги (Субетто Д.А. и др., 2007). Результатом развития Ладожской трансгрессии, как принято считать, явился перелив Ладоги через Мгинско-Тосненский водораздел и образование реки Невы. Однако, по мнению некоторых исследователей (Верзилин Н.Н. и др., 2005), протока между Ладожским озером и Балтийским морем существовала и ранее. Кроме того, ещё одним дискуссионным вопросом голоценовой истории Ладожской геосистемы является существование Хейниокского пролива.

Таким образом, несмотря на многоаспектное детальное исследование Ладожской геосистемы на протяжении нескольких столетий, ряд принципиальных вопросов остаются недостаточно изученными.

Во второй главе «Фактологические результаты исследования» приведено обоснование выбора опорных участков исследования, выполнен анализ комплекса методов полевых и лабораторных исследований, а также методик статистической обработки геохимической информации. Приводятся ряд спорово-пыльцевых диаграмм и подробная палинологическая характеристика разреза, изученного автором, построены литостратиграфические колонки для всех исследованных опорных участков. Также обсуждаются результаты радиоуглеродного датирования.

Формирование и эволюция внутренних водоёмов Валаамского архипелага тесно связаны с неоднократно изменявшимся в течение голоцена уровнем Ладожского озера. Изучение колебаний уровня палеобассейна целесообразно производить на опорных участках, расположенных на различных гипсометрических уровнях для оценки скорости и высоты подъёма воды. Поэтому в рамках диссертационного исследования в качестве полигонов были выбраны водоёмы, имеющие различную абсолютную высоту уреза воды и различно удаленные от береговой линии Ладожского озера.

Для достоверной реконструкции особенностей эволюции водных бассейнов и окружающих их ландшафтов, составляющих взаимосвязанную систему, а также выяснения их современного геоэкологического состояния, существенное значение имеет применение оптимального комплекса методов анализа природной среды. Такой комплекс, объединивший литолого-седиментологические, геохимические, палинологические, радиоизотопные и другие геоэкологические методы, был применён для интерпретации данных, характеризующих голоценовое развитие и современное геоэкологическое состояние природной среды Валаамского архипелага.

В основе работы лежат следующие основные виды собственных исследований:

- геохимический анализ отложений по методике выполнения измерений массовой доли металлов и оксидов металлов в порошковых пробах почв методом ренгенофлюоресцентного анализа на спектрометре «СПЕКТРОСКАН МАКС-йУ». Этот метод позволяет определять в пробах содержание ряда элементов (Сг, Со, N1, Си, Хп, Аб, Бг, РЬ, Ва, Шэ, N1», Ьа, У, Тг) и некоторых оксидов (ТЮ2, МпО, Ре20з, 8Ю2, А1203, Р205, К20, №20, СаО);

- палинологический (спорово-пыльцевой) анализ образцов болотно-озерных отложений, отобранных из трёхметровой колонки урочища Тихойнинсилти;

- метод радиоуглеродного датирования.

При реконструкции условий среды Валаамского архипелага на основе изучения послеледниковых отложений учитывалось, что их формирование происходило в условиях последовательного чередования трансгрессивно-регрессивных ритмов палеоладоги. Изменение уровня Ладожского озера, и, как следствие, гидродинамики водной среды нашло своё отражение в литологическом составе осадков, что позволило выделить характерные литологические разности, формирование которых происходило на различных этапах седиментогенеза (рис. 1).

1-й этап - накопление глинистой толщи, сформировавшейся в относительно глубоководных условиях.

2-й этап - образование супесчаного слоя, который присутствует во всех разрезах. Песчаные отложения, накопившиеся в мелководных условиях, свидетельствуют о снижении уровня Ладожского озера в это время. Присутствие в осадках большого количества грубообломочных частиц указывает на возросшую гидродинамику водной среды, а осаждение глинистого материала - о размыве и переотложении накопленных ранее пелитовых осадков. Мощность накопившегося слоя варьирует в широких пределах, что может свидетельствовать о разной скорости изоляции внутренних озёр от Ладожского озера, связанной с геоморфологическими особенностями архипелага.

3-й этап - органогенная седиментация с накоплением толщи органоминеральных илов в изолированных водоёмах с характерным воздействием антропогенной деятельности, зафиксированной нами в верхней части разрезов.

В разрезах, исследованных палинологическим методом, в том числе непосредственно изученным автором (урочище Тихойнинсилти), формирование осадков происходило на протяжении средне- и позднеголоценового времени и охватило эпоху от суббореального периода до настоящего времени. Построенная спорово-пыльцевая диаграмма (рис. 2) авторского разреза по процентным соотношениям и общим закономерностям распространения главных компонентов сопоставима как с диаграммами других авторов (М.Баагшзи), 1.Уиоге1а, 1997, 2001), так и с диаграммами опорных разрезов голоцена Северо-Запада (Климанов В.А., 1996), для которых установлены характерные пыльцевые уровни, характеризующие каждый климатический период голоценового времени. В процессе изучения палинологического материала использовался не только традиционный метод спорово-пыльцевого анализа (СПА), но и метод палиноиндикации качества окружающей среды (ПИКОС) (Дзюба О.Ф., 2006). То есть, при изучении палинологического материала особый акцент был сделан на наличии/отсутствии тератоморфных (патологически развитых) пыльцевых зерен и спор. Это дало возможность определить взаимосвязь между наличием и концентрацией тератоморфных зерен в разновозрастных отложениях и сменой физико-географических условий среды, что в свою очередь позволило более точно проследить смену палеоклиматических обстановок в голоцене, особенно на границах ранний/средний суббореал и ранняя/средняя субатлантика. Именно здесь зарегистрированы максимальные для всего разреза концентрации тератоморфных пыльцевых зерен.

-1.5

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Супесчаные отложения

0.5-

1-Никоновское 03.

2-Коневское оз.

3-Крестовое оз.

4-Лещёвое оз.

Ур. Тихойнинсилти:

5-Скважина 2

6-Скважина 1

.' Торф

3.5-

2.5-

уровень моря

Органические остатки Илы

органоминеральные

Абс. высота, м

6.5-

5.5-

уровеиь Ладожского озера

Глинистые отложения

4.5

Рисунок X. Опорные разрезы послеледниковых отложений Валаамского архипелага

Рисунок 2. Спорово-пыльцевая диаграмма озёрно-болотных отложений ур. Тихойнинсилти (Марков В.Е. и др., 2011)

Радиоуглеродное датирование, выполненное нами для биогенных (торф) и органоминеральных (илы) отложений архипелага, показало значительное увеличение возраста проанализированных материалов из маркирующих горизонтов изученных разрезов. Использование полученных данных требует пересмотра времени некоторых событий голоценовой истории Ладожской геосистемы, для чего в настоящее время нет достаточных оснований. В ходе дальнейших исследований предполагаем вернуться к данной проблеме. В данной работе нами бьши использованы радиоуглеродные датировки, полученные другими авторами (Уиоге1а I., Ьетрйтеп Т., ЗаагшвЬ М., 2001). Основанием для подобного сопоставления послужила высокая степень корреляции литостратиграфических параметров изученных разрезов, и результаты спорово-пыльцевого анализа отложений.

По результатам анализа, проведённого во второй главе, можно сформулировать первое защищаемое положение, согласно которому использование комплексной методики реконструкции развития окружающей среды позволяет детализировать историю архипелага и уточнить геоэкологические особенности природных условий среднего и позднего голоцена.

В третьей главе «Интерпретация геохимических данных» рассмотрены особенности поведения изученных микро- и макроэлементов в послеледниковых отложениях, приводятся результаты статистической обработки геохимических данных для каждого из опорных участков.

Интерпретация геохимических данных осуществлялась в 2 этапа: на первом этапе была выполнена предварительная оценка характера распределения валовых содержаний микро- и макроэлементов в толщах послеледниковых осадков и выявлены характерные геохимические ассоциации; на втором - подробная статистическая обработка геохимической информации с применением ряда геохимических индикаторов с целью детальной реконструкции палеоэкологических условий природной среды. При интерпретации геохимических данных была выполнена предварительная оценка характера распределения валовых содержаний микроэлементов в толщах послеледниковых отложений. В качестве среднего значения для каждой литологической разности рассчитывалось среднее арифметическое. Критерием оценки изменчивости микро- и макроэлементов (аккумуляция/рассеяние) в толщах осадков являлось отклонение концентраций отдельных элементов на разных участках колонок от их средних арифметических значений, вычисленных для данной литологической разности. В качестве объективной меры схожести поведения элементов в процессах миграции в тот или иной момент времени было определено значение коэффициента парной корреляции. Для выявления основных геохимических ассоциаций, свойственных различным слоям, был применен метод кластерного анализа, а для определения особенностей формирования осадочных толщ - метод факторного анализа. Обработка аналитических данных производилась с применением программы 81аЙ5Йса 6.0.

Несмотря на некоторые различия в литогеохимическом строении разрезов, результаты геохимического анализа демонстрируют высокую степень корреляции, позволяющую производить их расчленение по геохимическим параметрам, соответствующим изменениям условий среды.

Наиболее тесными положительными связями в глинистых осадках изученных разрезов обладают такие элементы как Си, N1, Ре, Ъл, устойчивый антагонизм практически ко всем выделенным ассоциациям демонстрирует 8Ю2, что связано с

литологическим составом осадка, в котором преобладают пелитовая фракция. Наиболее характерными ассоциациями для глин являются: Си-№, А1203-Со, У-М>, ТЮ2-Мп0-Р205-Са0-К20-№20-М{>0-Ре20з, Бг-гг. Высокую степень корреляции демонстрируют и результаты факторного анализа глинистых отложений, так, формулу основного фактора можно представить в следующем виде: У-Сг-МпО-Ре2Оз-Со-№-Си-А1203-К20-М§0/8Ю2-2г.

Для супесчаных отложений, сформированных в условиях повышенной гидродинамики водной среды, положительные связи характерны для Си и №, антагонистами выступают Zn, К20, 8Ю2. Наиболее характерными ассоциациями в супесчаных отложениях выступают гп-У, Со-А1203, Сг-Си. Высокую степень корреляции демонстрируют и результаты факторного анализа супесчаных отложений, так, формулу основного фактора можно представить в следующем виде: ТЮ2-У-Ре-С0-2п-Са0-А1203-К20-Р205-Мё0-Ва-На20/8Ю2.

В толще органоминеральных илов положительными связями обладают Си, №, А1203 и К2О. Наиболее характерной ассоциацией является Си-№. Высокую степень корреляции демонстрируют и результаты факторного анализа отложений, однако для органоминеральных илов характерны в первую очередь отрицательные связи. Так, формулу основного фактора можно представить в следующем виде: 2п-Р205/ТЮ2-У-Ре203-Си-А1203-8Ю2-К20-М£0-Ва-7г.

Исходя из вышеизложенного, сформулировано второе защищаемое положение: осадки внутренних озер Валаамского архипелага, сформировавшиеся на различных этапах их развития (открытый водоем - залив - изолированный водоем) в голоцене, обладают характерными геохимическими особенностями, позволяющими произвести детальное расчленение комплексов отложений.

В четвёртой главе «Палеоэкологические реконструкции природной среды Валаамского архипелага в среднем и позднем голоцене» приводится обоснование выбора системы геохимических индикаторов для реконструкции палеогеоэкологических параметров среды в регионе исследования и производится детальная реконструкция природных условий, существовавших на территории Валаамского архипелага в среднем и позднем голоцене.

Для расшифровки и сопоставления основных тенденций химического выветривания на водосборах, зрелости поступавшего в область седиментации тонкого терригенного материала, климатических условий использовался ряд геохимических коэффициентов/петрохимических модулей, характеризующих палеогеографические условия бассейна седиментации, так как абсолютные содержания химических элементов и породообразующих окислов не всегда несут достоверную информацию. Основываясь на опубликованных данных (Кулькова М.А., 2005) о поведении элементов в различных гидрохимических и ландшафтных обстановках, можно выделить некоторые элементы-индикаторы и индикаторные соотношения элементов, характерные для гумидных и аридных климатических зон. По результатам проведенных исследований для послеледниковых отложений Валаамского архипелага предлагаются индикаторы температурной изменчивости - соотношения Бг/ва, ЯЪ/Бг, К/гг; индикатор изменения уровня воды в водоёме - коэффициент 8Ю2/А1203 и индикатор влажности - соотношение Ре2Оэ/СаО. Окислительно-восстановительные условия водоёмов оценивались с помощью коэффициента Ре/Мп. Достоверность предложенных индикаторов определялась их сопоставлением как с климатическими параметрами, вычисленными на основе палинологического

материала (рис. 3), так и непосредственно с характером варьирования содержаний пыльцы отдельных таксонов, наиболее показательно отражающих динамику компонентов палеоклимата. В частности, о потеплении для северной половины Восточной Европы по литературным данным (Климанов В.А., 1996) может свидетельствовать увеличение в спектрах пыльцы дуба, липы, вяза, граба, лещины, маревых и спор зеленого мха, а похолодание проявляется увеличением в спектрах пыльцы карликовой березы, ольховника, крапивы, вереска и спор сфагнума. Увеличение влажности зачастую сопровождается ростом содержания пыльцы ели, ольхи и ивы.

палинологическим данным

Таким образом, было сформулировано третье защищаемое положение: использование системы геохимических индикаторов при реконструкции палеоусловий позволило детализировать закономерности эволюции природной среды Валаамского архипелага в среднем и позднем голоцене.

Авторские данные позволили уточнить долговременные тенденции средне- и позднеголоценового времени в развитии островных геосистем. Нами выделено шесть палеоэкологических этапов формирования природной среды - от раннего суббореала до поздней субатлантики. Исходя из современных представлений (Сапелко Т.В., Субетто Д.А. и др., 2009), природные условия каждого из этапов формировались в результате изостатического поднятия земной коры, что вызывало изменения уровня Ладожского озера, а также общего для Северной Европы климатического тренда и локальных ландшафтных особенностей, что определяло облик растительного покрова.

Уровень воды в Ладожском озере в раннем суббореале был выше современного на несколько метров, причём по данным литостратиграфического и геохимического анализов едва ли опускался ниже современных даже во время максимума среднеголоценовой регрессии. Снижение уровня Ладоги даже до современных отметок неминуемо привела бы к изоляции внутренних водоёмов и, как следствие,

смене условий седиментации, однако, никаких следов этих событий в изученных разрезах не отмечается. В это время внутренние водоёмы представляли собой заливы Ладожского озера, в которых накапливался преимущественно глинистый материал. Урочище Тихойнинсилти, как и вся центральная часть архипелага, представляло собой прибрежный мелководный бассейн, где накапливались песчаные отложения.

среднем и позднем голоцене, реконструированные по геохимическим данным

Начавшаяся около 5000 л.н. (позднеатлантическое время) трансгрессия Ладожского озера привела к поднятию уровня воды до отметок на 10-15 м превышающих современные (Квасов Д.Д., 1990, Кошечкин Б.И, 1993, Бискэ Ю.С. и др., 2007). Эти события способствовали интенсивному размыву побережья и накоплению обломочного материала в прибрежно-мелководной зоне, что подтверждается повышенными значениями коэффициента 8Ю2/А120з, отражающего обогащение осадков кварцем по сравнению с глинистыми и полевопаштовыми минералами. Высокая активность водной среды, вероятно, обусловила низкую концентрацию пыльцевых зерен (<50 п.з. на стекло) и их плохую сохранность. Ослабление гидродинамики водной среды, вследствие продолжающейся трансгрессии Ладожского озера, привело к постепенной смене мелководных песчаных фаций более глубоководными глинистыми, что нашло отражение в снижении значений алюмосиликатного модуля уже в середине раннего суббореала.

Большая часть лесов, произрастающих в раннесуббореальное время на территории Валаама, вероятно, являлись полидоминантными, среди которых наибольшее распространение получили сосново-еловые, а также сосново-ольховые леса на слабодренированных участках с распространением сфагновых и зеленых мхов в нижнем ярусе.

Во многих разрезах присутствует толща светло-серой опесчаненной глины с выраженной слоистостью, сформировавшаяся в среднесуббореальное время. Мощная толща тонкотерригенных отложений свидетельствует об относительной стабилизации

гидродинамических условий, что подтверждается ходом кривых некоторых геохимических коэффициентов. Для среднего суббореала характерны прохладные и умеренно влажные климатические условия (чему соответствуют показатели Ре203/Са0 и Бг/Ва), которые вызвали перераспределение в соотношении типов лесов с увеличением роли березняков. Последние, вероятно, занимали возвышенные участки с маломощными слаборазвитыми почвами, о чем косвенно свидетельствуют широко распространенные в это время представители маревых и полыневых -обитателей открытых пространств. Роль злаковых становится второстепенной, уступая место другим растительным таксонам, в первую очередь сфагновым мхам и осоковым.

Существенные изменения условий осадконакопления, фиксируемые нами с середины позднего суббореала в некоторых разрезах, вероятно, связаны с процессом формирования реки Невы датируемым рядом авторов (Кошечкин Б.И, 1993, Сапелко Т.В., Субетго Д.А. и др., 2009, Уиоге1а I., вааг^о М., 1997) в интервале от 3700 до 2400 л.н. Регрессия Ладожского озера привела к перераспределению глинистого и песчаного материала с увеличением доли последнего, что наглядно демонстрирует увеличение коэффициента 8Ю2/А1203. Ослабление процессов физического выветривания, вероятно, отражающее относительное похолодание проявилось в уменьшении соотношения 8г/Ва.

Рост влажности в это время, на фоне продолжающегося похолодания, привел к преимущественному распространению еловых и сосново-еловых лесов. Участие термофильных пород в древостое достигает наименьших значений для среднего и позднего голоцена. Существенное обмеление прибрежной зоны, вызванное отступлением вод Ладожского озера, способствовало интенсивному распространению макрофитов. Расширяющуюся площадь открытых территорий занимали представители мезофильного разнотравья.

Сформировавшиеся в ранней субатлантике песчано-глинистые отложения, указывают на выраженный процесс обмеления вследствие продолжающейся регрессии, и, соответственно, на усиление гидродинамики водной среды. В дальнейшем, к середине среднесубатлантического времени, резкая смена литологического состава отложений с увеличением доли грубозернистой фракции, указывает на произошедшую изоляцию водоёма от Ладоги. Об этом же свидетельствует аккумуляция Р205 - индикатора застойных условий с восстановительной средой осадконакопления. Кроме этого, фиксируется изменение показателей Ре2Оз/СаО и Бг/Ва, что отражает смену климатических условий в сторону влажного и теплого климата.

О потеплении в начале субатлантического периода свидетельствует и заметное увеличение содержания термофильных пород в лесах, но доминантами при этом в составе древостоя остаются сосна и береза. Распространению последней, вероятно, способствовали благоприятные условия на территориях, освобождавшихся при отступлении водоёма. Злаки образовывали наземный покров в редкостойных березняках, определяя второстепенную роль для осоковых, полыни и маревых.

Наблюдающийся рост значений коэффициента 8Ю2/А1203 в большинстве разрезов в среднесубатлантическое время указывает на увеличение песчанистости донных осадков водоёмов, которое связано с интенсивной денудацией ультраосновных пород в области сноса, вызванной продолжающейся регрессией. В обстановках изолированных водоёмов условия осадконакопления становятся более восстановительными, что обусловлено увеличением доли органического вещества и

отражается в росте показателей коэффициента Бе/Мп. Высокие значения индикаторных соотношений элементов БегОз/СаО и вг/Ва характеризуют усиление процессов физического и химического выветривания. Изменение состава растительности, вызванное незначительным потеплением и увеличением влажности в середине субатлантического периода, проявилось в возрастании роли сосново-еловых древостоев с участием широколиственных пород. Представители травяно-кустарничковых растений становятся разнообразнее, при этом наличие их пыльцы в спектрах остается незначительным.

Снижение концентраций Р205 и увеличение значений коэффициента 8Ю2/А1203 указывает на замедление темпов органогенной седиментации в конце поздней субатлантики. Высокие значения алюмосиликатного модуля обусловлены неоднородностью литологического состава осадка - наличием песчаного прослоя в толще органогенных отложений урочища Тихойниинсилти. Формирование указанного прослоя, по нашему мнению, связано с процессом антропогенной трансформации ландшафта при проведении мелиоративных работ. Об этом же может свидетельствовать присутствие глинистого прослоя в одновозрастных отложениях озёр. Нарушение естественной литолого-геохимической последовательности осадков в верхней части разреза не допускает использование климатических показателей.

Увеличение влажности существенно не отразилось на составе лесных формаций в поздней субатлантике. Здесь по-прежнему доминируют сосново-берёзовые леса, участие ели в лесных фитоценозах постепенно сокращается. Среди представителей травянистых сообществ встречаются виды-спутники человека: крапива, подорожник, лебеда, полынь. Отмечается невысокая продуктивность споровых растений, представленных преимущественно сфагновыми мхами. Стоит отметить и тот факт, что, невзирая на некоторое изменение природных условий в позднесубатлантическое время (увеличение влажности и похолодание климата) в спорово-пыльцевых спектрах увеличивается содержание пыльцы березы за счет сокращения пыльцы хвойных пород (в частности, пыльцы ели). Это дает основание полагать, что березовые формации имеют вторичное происхождение и возникли на месте предполагаемых обширных вырубок хвойных лесов. Таким образом, к факторам, создавшим современные ландшафты Валаамского архипелага относятся не только компоненты эколого-географической обстановки, неоднократно менявшейся в течение последних 5000 лет, но и, начиная с позднего голоцена, постепенная активизация деятельности человека.

Исходя из вышеизложенного, можно сформулировать четвёртое защищаемое положение: в поздней субатлантике развитие внутренних озер и водосборов Валаамского архипелага происходило под устойчивым воздействием антропогенного фактора, выражающемся в характерном изменении спорово-пыльцевых и геохимических спектров послеледниковых отложений.

В заключении сформулированы основные выводы, приведены результаты, полученные в ходе проделанной работы.

Развитие природной среды исследуемого района в послеледниковье происходило в условиях постоянных колебаний уровня Ладожского озера, что стало определяющим фактором при формировании ландшафтных условий архипелага.

Несмотря на то, что первые исследования Ладожского озера были предприняты в XVI в., а интенсивные исследования в ХХ-ХХ1 вв. привели к накоплению значительного количества материалов по истории развития, геологии, геохимии

различных компонентов Ладожской геосистемы, до сих пор многие вопросы остаются открытыми. Так, остаются дискуссионными некоторые события последних 5000 лет естественной истории Ладожской геосистемы - продолжительность и глубина Ладожской трансгрессии, время образования р. Нева, дата основания Валаамского монастыря и другие. Кроме этого, обзор проведённых исследований выявил недостаточность детальных палеогеоэкологических реконструкций природной среды архипелага, выполненных на основе комплексирования методов. Это обстоятельство ещё раз подчёркивает актуальность проведённого исследования.

Обязательное применение геохимических методов исследований при палеогеографических и геоэкологических работах определяется, прежде всего, тем, что данные о геохимии осадков, получаемые на основе изучения разрезов послеледниковых отложений, предоставляют информацию об их составе и строении, о соответствующих условиях среды седиментации, позволяют выявить изменения в характере осадконакопления. Одновременно с этим трансформация геохимического поля является одним из основных показателей неблагоприятных изменений окружающей среды, вызываемых постоянно усиливающейся антропогенной деятельностью.

Анализируя геохимические особенности литологических разностей изученных разрезов можно выявить сходные черты в их составе, что свидетельствует о схожести условий их формирования. Несмотря на некоторые различия в литогеохимическом строении разрезов, результаты геохимического анализа демонстрируют высокую степень корреляции, позволяющую производить их расчленение по геохимическим параметрам, соответствующим изменениям условий среды.

Осадки аквальных геосистем, сформировавшиеся на различных этапах развития Валаамского архипелага в голоцене, обладают характерными особенностями, позволяющими произвести детальное расчленение комплексов отложений по спорово-пыльцевым диаграммам и специфической последовательности литолого-геохимических типов. Геохимический анализ разрезов выделенных стратиграфических комплексов, позволил установить зависимости между элементным составом осадков и характером различных климатические этапов голоцена. Выявлено, что абсолютные концентрации микроэлементов и их количественные соотношения существенно различаются в разновозрастных осадках. Процесс антропогенной трансформации естественных ландшафтов, зачастую приводит к разрушению устоявшихся геохимических связей и перераспределению вещества в пределах культурного слоя, что во многом осложняет использование геохимических критериев реконструкции палеоклиматических условий голоцена.

Установление региональных черт на основе разработанных индикаторов, отражающих закономерный ход развития природной среды, может способствовать построению ряда последовательных смен палеоклиматических и палеогеографических обстановок в пределах обширных территорий.

Детальное палинологическое исследование отложений о. Валаам позволило не только установить их возраст, но и проследить смену состава растительности в течение средне- и позднеголоценового времени. Выявленная сглаженность климатических переходов на границах палинозон, по-видимому, объясняется локальными особенностями природной среды Валаамского архипелага. Применение метода палиноиндикации качества окружающей среды в наших исследованиях помогло облегчить процесс детализации физико-географических обстановок, особенно на границах ранний/средний суббореал и ранняя/средняя субатлантика. Именно здесь зарегистрированы максимальные для всего разреза концентрации тератоморфных пыльцевых зерен.

Реконструкция природной среды позднесубатлантического времени во многом осложнена процессом антропогенной трансформации естественных ландшафтов, зачастую приводящего к разрушению устоявшихся геохимических связей и перераспределению вещества в пределах культурного слоя. Изменение естественного геохимического поля под непосредственным воздействием человека не учитывалась при теоретическом обосновании применения большинства геохимических коэффициентов, разработанных для древних отложений дочетвертичного возраста. Использование таких коэффициентов, с нашей точки зрения, наиболее приемлемо для отложений, не вовлечённых в хозяйственную деятельность.

Особый интерес в предпринятых комплексных исследованиях отложений голоцена заключается в возможностях корреляции между климатическими ритмами, выделенными на основе изменчивости палиноспекгров по разрезу, и значениями вариаций кривых содержания микроэлементов для тех же интервалов осадочной толщи. Выявленные закономерности поведения химических элементов в зависимости от климатических и физико-географических условий могут быть востребованы, как в случае изучения литологически однородных осадочных толщ, с несохранившимся палинологическим материалом (песчаные переотложенные осадки и др.), так и при анализе колонок донных отложений морских и крупных озерных акваторий.

III. СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Марков В.Е., Морозов Д.А., Гильдин С.М. Геоэкологические особенности послеледникового седиментогенеза внутренних водоёмов Валаамского архипелага // Вестник МАНЭБ. Научно-технический журнал Международной академии наук экологии, безопасности человека и природы. - Т. II. - №5. - 2011 (январь). - С. 24-28 (0,5/0,3).

2. Марков В.Е. Геоэкологические исследования донных отложений внутренних водоёмов Валаамского архипелага // Известия Российского государственного педагогического университета имени А.И.Герцена. -№138. - 2011 (июль). - С.95-100 (0,5).

3. Нестеров Е.М., Гильдин С.М., Дружинина A.A., Марков В.Е. Валаам -пересечения геологической и человеческой истории // Геология в школе и ВУЗе: Геология и цивилизация: Материалы конф. / Под ред. Е.М. Нестерова. -СПб.: «Эпиграф», 2005. - С.51-56 (0,4/0,2).

4. Тимиргалеев А.И., Нестеров Е.М., Марков В.Е., Мавопулос П.Н. Валаам -позднеголоценовая история // Научно-технический прогресс в лесном хозяйстве, охране природы и ландшафтном строительстве: сборник статей. -№3. - СПб.: СПбГЛТА, 2007. - С. 118-123 (0,4/0,2).

5. Марков В.Е. Тяжёлые металлы в донных отложениях внутренних водоёмов Валаамского архипелага // География, геоэкология, геология: опыт научных исследований: Материалы Международной научной конференции / Под ред. Л.И. Зеленской. - Вып. 4. - Днепропетровск (Украина): Изд-во ДНУ, 2007. - С. 213-216 (0,2).

6. Марков В.Е., Гильдин С.М.. Нестеров Е.М. Некоторые литогеохимические свойства почвы и донных отложений острова Валаам // Геология, геоэкология, эволюционная география: коллективная монография / Под ред. Е.М. Нестерова. - СПб.: Эпиграф, 2008. - С.33-37 (0,3/0,2).

7. Григорьев A.B., Марков В.Е., Геддес Е.В. Оценка достоверности применения рентгенофлуоресцентного анализа изучения геохимии донных осадков с целью восстановления палеогеографических обстановок // География: проблемы науки и образования. LXIII Герценовские чтения. Материалы ежегодной научно-практической конференции / Отв. ред. В.П. Соломин, Д.А. Субетто, Н.В. Ловелиус. - СПб.: Полиграф-Ресурс, 2010. - С.374-381 (0,6/0,4).

8. Nesterov Е., Markov V., Gildin S. Geochemistry of sediments of Inland Lakes of Valaam in Holocene: history of lake Ladoga // European Large Lakes. - Norrtalje, Sweden. 2009. - P. 10-12 (0,3/0,2).

9. Марков B.E., Гильдин C.M., Пискунова M.A. Некоторые геохимические особенности поверхностных отложений о.Валаам // Устойчивое развитие и геоэкологические проблемы Балтийского региона: Мат. Межд. конф. -В.Новгород, 2009. -С.310-315 (0,4/0,3).

10. Choi S.W., Гильдин С.М., Марков В.Е. Изменение геохимического состава донных отложений как фактор эволюции // Геология в школе и ВУЗе: Геология и цивилизация: Материалы конф. / Под ред. Е.М. Нестерова. - СПб.: Эпиграф, 2005. - С.328-330 (0,3/0,2).

П.Марков В.Е., Кочубей О.В., Нестеров Е.М., Дзюба О.Ф., Гильдин С.М. Опыт комплексного использования геохимического и палинологического методов исследования для детализации природных обстановок Валаамского архипелага в средне- и позднеголоценовое время // Геология, геоэкология, эволюционная география: Сборник научных трудов / Под ред. Е.М. Нестерова. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2011. - С. 144-150 (0,5/0,4).

Подписано в печать 12.04.2012. Формат 60/841/16. Бумага офсетная. Печать ризограф. Усл.печ.л. 1,2. Тираж 100 экз. Заказ № 055. Отпечатано в издательско-полиграфическом центре «Эпиграф». Санкт-Петербург, Южное шоссе, 56-а.

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Марков, Владимир Евгеньевич

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗВИТИЯ ЛАДОЖСКОЙ 10 ГЕОСИСТЕМЫ

1.1. История исследований Ладожского озера и Валаамского архипелага 11 1.1.1. В алаамский архипелаг

1.2. Характеристика района исследований

1.3. Развитие Ладожской геосистемы в голоцене

1.4. Выводы

Глава 2. ФАКТОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ 41 ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Обоснование выбора и характеристика опорных участков

2.1.1. Никоновское озеро

2.1.2. Малое Коневское озеро

2.1.3. Лещёвое озеро

2.1.4. Германово озеро

2.1.5. Крестовое озеро

2.1.6. Урочище Тихойнинсилти

2.2. Полевые исследования

2.3. Аналитические исследования

2.3.1. Данные литостратиграфического анализа

2.3.2. Анализ геохимии донных отложений

2.3.3. Метод палинологического анализа

2.3.4. Радиоуглеродное датирование

2.4. Выводы

Глава 3. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ДАННЫХ

3.1. Геохимическая информация и статистическая обработка данных

3.1.1. Данные корреляционного и кластерного анализов

3.1.2. Факторный анализ

3.2. Результаты статистической обработки опорных участков

3.3. Выводы

Глава 4. ПАЛЕОГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ

ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ ВАЛААМСКОГО АРХИПЕЛАГА В СРЕДНЕ- И ПОЗДНЕГОЛОЦЕНОВОЕ ВРЕМЯ

4.1. Применимость геохимических индикаторов для реконструкции 115 палеогеоэкологических параметров среды в регионе исследования

4.2. Реконструкция палеогеоэкологических условий

4.2.1. Ранний суббореал (SB 1)

4.2.2. Средний суббореал (SB2)

4.2.3. Поздний суббореал (SB3)

4.2.4. Ранняя субатлантика (SAI)

4.2.5. Средняя субатлантика (SA2)

4.2.6. Поздняя субатлантика (SA3)

4.3. Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Палеогеоэкологические реконструкции природной среды Валаамского архипелага в среднем и позднем голоцене"

Актуальность работы. Расшифровка палеоэкологических условий окружающей среды является одной из актуальных задач современного естествознания. Одним из наиболее информативных компонентов эволюции природной среды являются озёрно-болотные отложения. Донные отложения содержат в себе наиболее полную и объективную информацию о физико-географических условиях, существовавших не только в самих водоемах, но и на территории их водосборов. Так, по результатам изучения макро- и микроэлементного состава осадков с применением методов геохимической индикации, можно детально реконструировать многие параметры природной среды, существовавшие в прошлом, а данные спорово-пыльцевого анализа могут свидетельствовать об особенностях эволюции растительного покрова значительных территорий.

Аквальные ландшафты внутренних водоёмов Валаама уникальны -являясь ровесниками самого архипелага, они служат источником геохимической информации о климатических, геохимических и геоэкологических условиях, существовавших на водосборе в течение всего среднего и позднего голоцена. Изучение эволюции озерных систем Валаамского архипелага методом геохимической индикации позволит не только изучить скорость и этапы изменения уровня древней Ладоги, характера эволюции окружающей среды после выхода острова на дневную поверхность, но и оценить степень воздействия антропогенного фактора на эволюцию природной среды архипелага.

Для Валаамского архипелага, расположенного в северной части крупнейшей пресноводной акватории Европы - Ладожского озера, не существует детальных реконструкций эволюции окружающей среды, выполненных на основе многоаспектного изучения позднеголоценовых отложений, что обуславливает актуальность нашего исследования. В ранее опубликованных работах заметная роль в восстановлении исторического прошлого архипелага отводилась результатам палинологических исследований (Saarnisto М., 1997; Vuorela I., Lempiäinen Т., Saarnisto М., 2001) а геохимия изучалась лишь с целью оценки антропогенного воздействия на экосистемы архипелага (Гавриленко В.В., Матинян H.H., Панова Е.Г., 2007; Елсукова Е.Ю., 1998; Морозова P.M., Лазарева И.П., 2002; Панова Е.Г., Болотова A.A., 2000).

Объектом исследования являются послеледниковые отложения Валаамского архипелага.

Предмет исследования - особенности эволюции природных процессов, протекавших на территории Валаамского архипелага в среднем и позднем голоцене в естественных и антропогенных условиях, устанавливаемые геохимическими и палинологическими методами исследования.

Для достижения поставленной цели ставились и решались следующие основные задачи:

- анализ литературных и фондовых источников с обобщением материалов, характеризующих развитие природной среды Валаамского архипелага;

- выявление наиболее информативных индикаторов палеоэкологических условий прошлого и осуществление детальной реконструкции развития природной среды Валаамского архипелага в средне- и позднеголоценовое время;

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Использование комплексной методики реконструкции развития окружающей среды позволяет детализировать историю архипелага и уточнить геоэкологические особенности природных условий среднего и позднего голоцена;

2. Осадки внутренних озер Валаамского архипелага, сформировавшиеся на различных этапах их развития (открытый водоем - залив - изолированный водоем) в голоцене, обладают характерными геохимическими особенностями позволяющими произвести их детальное расчленение;

3. Использование системы геохимических индикаторов при реконструкции палеоусловий позволило детализировать закономерности эволюции природной среды Валаамского архипелага в среднем и позднем голоцене;

4. В поздней субатлантике развитие внутренних озер и водосборов Валаамского архипелага происходило под устойчивым воздействием антропогенного фактора, выражающемся в характерном изменении спорово-пыльцевых и геохимических спектров послеледниковых отложений.

Теоретической и методологической основой диссертации являются конструктивные идеи и результаты исследований отечественных и зарубежных специалистов в области географии, геологии, геохимии и геоэкологии: К.К. Маркова, А.ГТ. Карпинского, H.H. Верзилина, Е.М. Нестерова, С.М. Гильдина, О.Ф. Дзюбы, Д.А. Субетто, Г.И. Клейменовой, Н.М. Страхова, Д.Д. Квасова, А.Ю. Опекунова, Г.С. Бискэ, И.М. Экмана, М.Н. Миклухо-Маклая, Н.Я. Озерецковского, Б.И. Кошечкина, О.М. Знаменской, А.И. Перельмана, Е.Г. Пановой, В.В. Гавриленко, М.А. Кульковой, М. Saarnisto, I. Vuorela и мн. др.

Фактический материал и методы исследования. В основу диссертации легли результаты тематических исследований послеледниковых отложений Валаамского архипелага, полученных автором в течение полевых сезонов 2005-2010 гг. Основой фактического материала исследования явилось представительное количество отобранных и изученных автором кернов и поверхностных проб донных осадков и озёрно-болотных отложений. Автором было выполнено, общей сложностью, более тысячи различных геохимических, спорово-пыльцевых, литологических анализов в лабораториях Геохимии окружающей среды РГПУ им. А.И. Герцена, Центре изотопных исследований (ВСЕГЕИ им. А.П.Карпинского), а также в отделе стратиграфии ВНИГРИ.

Научная новизна работы. В ходе исследования:

- получены новые геохимические, спорово-пыльцевые и радиоуглеродные данные, позволяющие проследить динамику и этапы развития природной среды Валаамского архипелага;

- эмпирическим путем выявлена серия петрохимических модулей, позволяющих восстановить палеоэкологические обстановки географической среды региона;

- установлена высокая степень корреляции геохимических и палинологических данных, что позволяет использовать предложенный комплекс методов в ходе детальных палеоэкологических реконструкций.

Теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в выявлении новых закономерностей развития Ладожской геосистемы под влиянием природных и антропогенных факторов на основе междисциплинарного подхода к изучению послеледниковых отложений. Амплитуды и периодичность колебаний параметров, выделенных по результатам геохимических и других исследований, могут иметь фундаментальное значение для региональных и глобальных реконструкций времени событий голоценовой истории и изучения тенденций изменения климата.

Применение методов геохимической индикации позволяет не только восстановить условия седиментации, но и предоставляет возможность корреляции литологически однородных толщ, как в пределах региона, так и в смежных областях. Показательна возможность детализации палинологических рядов низкого разрешения, которую следует использовать при подобных палеогеоэкологических реконструкциях.

Полученные результаты используются в учебном и научном процессе РГПУ им. А.И. Герцена.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации изложены в 11 печатных работах, из них 2 - в рецензируемых изданиях. Результаты исследований доложены на V и XI Международных семинарах «Геология, геоэкология и эволюционная география» (РГПУ им. А.И. Герцена, 2005, 2011 гг.); IV Международной конференции «Геология в школе и вузе» (РГПУ им. А.И. Герцена, 2005 г.); ЬХШ Научно-практической конференции «Герценовские чтения. География: проблемы науки и образования» (РГПУ им. А.И. Герцена, 2010 г.); IV Международной научной конференции «География, геоэкология, геология: опыт научных исследований» (ДНУ им. О.Гончара, 2007 г.); 2nd Europe Simposium «The Greatest Lakes of Europe» (Нортелия, Швеция, 2009 г.). В 2008 и 2009 гг. по теме исследования автором получены гранты Правительства Санкт-Петербурга (регистрационные номера 2.7/30-04/10 и 2.7/30-04/024).

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Марков, Владимир Евгеньевич

4.3. Выводы

Осадки аквальных геосистем, сформировавшиеся на различных этапах развития Валаамского архипелага в голоцене, обладают характерными особенностями позволяющими произвести детальное расчленение комплексов отложений по спорово-пыльцевым диаграммам и специфической последовательности литолого-геохимических типов. Геохимический анализ разрезов выделенных стратиграфических комплексов, позволил установить зависимости между количественным поступлением и элементным составом осадков, с характером различных климатические этапов голоцена. Выявлено, что абсолютные концентрации микроэлементов и их количественные соотношения существенно различаются в разновозрастных осадках. Процесс антропогенной трансформации естественных ландшафтов, зачастую приводит к разрушению устоявшихся геохимических связей и перераспределению вещества в пределах культурного слоя, что во многом осложняет использование геохимических критериев реконструкции палеоклиматических условий голоцена.

Геохимические различия в осадках средне- и позднеголоценового времени хорошо воссоздают изменения природных обстановок. По результатам проведенных исследований для послеледниковых отложений Валаамского архипелага предлагаются индикаторы температурной изменчивости - соотношения 8г/Ва, Шэ/Бг, Ю2г; индикатор изменения уровня воды в водоёме - коэффициент вЮг/АЬОз и индикатор влажности -соотношение РегОз/СаО. Установление региональных черт на основе разработанных индикаторов отражающих закономерный ход развития природной среды, может способствовать построению ряда последовательных смен палеоклиматических и палеогеографических обстановок в пределах обширных территорий.

Детальное палинологическое исследование отложений о. Валаам, позволило не только установить их возраст, но и проследить смену состава растительности в течение среднего — и позднеголоценового времени. Выявленная сглаженность климатических переходов на границах палинозон, по-видимому, объясняется локальными особенностями природной среды Валаамского архипелага. Применение метода палиноиндикации качества окружающей среды в наших исследованиях помогло облегчить процесс детализации физико-географических обстановок, особенно на границах ранний/средний суббореал и ранняя/средняя субатлантика. Именно здесь зарегистрированы максимальные для всего разреза концентрации тератоморфных пыльцевых зерен.

Особый интерес в предпринятых комплексных исследованиях отложений голоцена заключается в возможностях корреляции между климатическими ритмами, выделенными на основе изменчивости палиноспектров по разрезу, и значениями вариаций кривых содержания микроэлементов для тех же интервалов осадочной толщи. Выявленные закономерности поведения химических элементов в зависимости от климатических и физико-географических условий могут быть востребованы, как в случае изучения литологически однородных осадочных толщ, с несохранившимся палинологическим материалом (песчаные переотложенные осадки и др.), так и при анализе колонок донных отложений морских и крупных озерных акваторий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Несмотря на то, что первые исследования Ладожского озера были предприняты в XVI в., а интенсивные исследования в ХХ-ХХ1 веках привели к накоплению значительного количества материалов по истории развития, геологии, геохимии различных компонентов Ладожской геосистемы, до сих пор многие вопросы остаются открытыми. Так, остаются дискуссионными некоторые события последних 5000 лет естественной истории Ладожской геосистемы - продолжительность и глубина Ладожской трансгрессии, время образования р. Нева, дата основания Валаамского монастыря и другие. Кроме этого, обзор проведённых исследований выявил недостаточность детальных палеогеоэкологических реконструкций природной среды архипелага, выполненных на основе комплексирования методов. Это обстоятельство ещё раз подчёркивает актуальность проведённого исследования.

Результаты литостратиграфического анализа демонстрируют высокий уровень сопоставимости изученных разрезов, что, в свою очередь, свидетельствует о единых условиях формирования отложений. Отсутствие в разрезах тех или иных слоев может указывать на особенности седиментогенеза, связанные с локальными геоморфологическими чертами водосбора, в частности большую роль играет абсолютная высота уреза воды каждого из изученных водоёмов. Литологический состав осадков позволяет выявить несколько общих черт в их формировании и выделить три основных этапа осадконакопления:

1-й этап - накопление глинистой толщи, формирование которой происходило в относительно глубоководных условиях.

2-й этап - формирование супесчаного слоя, который присутствует во всех разрезах. Песчаные отложения накапливаются в мелководных условиях, что

142 свидетельствует о снижении уровня Ладожского озера в это время. Присутствие в осадках большого количества грубообломочных частиц свидетельствует о возросшей гидродинамике водной среды, а осаждение глинистого материала - о размыве и переотложении накопленных ранее глинистых осадков.

3-й этап - органогенная седиментация с накоплением толщи органоминеральных илов в водоёмах и торфа на возвышенных участках. Подобный тип осадконакопления характерен для изолированных водоёмов с выраженным процессом эвтрофикации. Кроме этого, формирование верхней части органоминеральных илов происходило под устойчивым влиянием антропогенного фактора.

143 последовательности литолого-геохимических типов. Геохимический анализ разрезов выделенных стратиграфических комплексов, позволил установить зависимости между количественным поступлением и элементным составом осадков, с характером различных климатические этапов голоцена. Выявлено, что абсолютные концентрации микроэлементов и их количественные соотношения существенно различаются в разновозрастных осадках. Процесс антропогенной трансформации естественных ландшафтов, зачастую приводит к разрушению устоявшихся геохимических связей и перераспределению вещества в пределах культурного слоя, что во многом осложняет использование геохимических критериев реконструкции палеоклиматических условий голоцена.

Геохимические различия в осадках средне- и позднеголоценового времени хорошо воссоздают изменения природных обстановок. По результатам проведенных исследований для послеледниковых отложений Валаамского архипелага предлагаются индикаторы температурной изменчивости - соотношения Бг/Ва, ИЬ/Бг, К/2г; индикатор изменения уровня воды в водоёме - коэффициент БіСУАІгОз и индикатор влажности -соотношение РегОз/СаО. Окислительно-восстановительные условия водоёмов оценивались с помощью коэффициента Ре/Мп. Установление региональных черт на основе разработанных индикаторов отражающих закономерный ход развития природной среды, может способствовать построению ряда последовательных смен палеоклиматических и палеогеографических обстановок в пределах обширных территорий.

Установление региональных черт на основе разработанных индикаторов отражающих закономерный ход развития природной среды, может способствовать построению ряда последовательных смен палеоклиматических и палеогеографических обстановок в пределах обширных территорий.

Детальное палинологическое исследование отложений о. Валаам, позволило не только установить их возраст, но и проследить смену состава

144 растительности в течение среднего - и позднеголоценового времени. Выявленная сглаженность климатических переходов на границах палинозон, по-видимому, объясняется локальными особенностями природной среды Валаамского архипелага. Применение метода палиноиндикации качества окружающей среды в наших исследованиях помогло облегчить процесс детализации физико-географических обстановок, особенно на границах ранний/средний суббореал и ранняя/средняя субатлантика. Именно здесь зарегистрированы максимальные для всего разреза концентрации тератоморфных пыльцевых зерен.

Особый интерес в предпринятых комплексных исследованиях отложений голоцена заключается в возможностях корреляции между климатическими ритмами, выделенными на основе изменчивости палиноспектров по разрезу, и значениями вариаций кривых содержания микроэлементов для тех же интервалов осадочной толщи. Выявленные закономерности поведения химических элементов в зависимости от климатических и физико-географических условий могут быть востребованы, как в случае изучения литологически однородных осадочных толщ, с несохранившимся палинологическим материалом (песчаные переотложенные осадки и др.), так и при анализе колонок донных отложений морских и крупных озерных акваторий.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Марков, Владимир Евгеньевич, Санкт-Петербург

1. Агроклиматический справочник по Карельской АССР. Л., 1959. 184 с.

2. Акульшина Е.П. Андреева Л.Н. Малые элементы в глинистой части пород ордовика и силура как показатели интенсивности химического выветривания. В кн.: Глины и глинистые минералы Сибири. - М.: Наука, 1965. - с.57-69.

3. Андреев, А.П. Ладожское озеро. 4.1-2. -СПб.: Тип. Мор. М-ва в Глав. Адмиралтействе, 1875. -II, 263,135 е.: ил., 11 л. ил., 4 карт.; 25 см.

4. Арсланов Х.А. и др. Ранне- и средневалдайские межстадиальные отложения в окрестностях Ленинграда и их геохронология // Бюлл. Комис. по изучен, четверт. периода. Л., 1975. - № 43.

5. Арсланов Х.А. Радиоуглерод: Геохимия и геохронология. — Л., 1987. -с. 275.

6. Астахов В.И. Начала четвертичной геологии. СПб, 2008. - 224 с.

7. Барабанов В.Ф. Геохимия. Л.: Недра, 1985. - 423 с.

8. Барков Л.К., Щербаков В.М., Усенков С.М. Состав и динамика современных донных осадков южной части Ладожского озера // Вест. ЛГУ. Геология. География. 1983. Вып. 6. С.32-40.

9. Батоян В.В. Решение задач геохимии ландшафтов и почвоведения с применением математических методов. М.: Изд-во МГУ, 1983. - 121 с.

10. И. Белоусова Н. А., Кравченко А. В., Крутов В. И. и др. Флора и растительность // Экосистемы Валаама и их охрана. Петрозаводск, 1989. С. 85-157.

11. Берлянд М. Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. Л., 1975. 448 с.

12. Боровиков П.П. Новые данные о месторождениях керамических пегматитов в Приладожских районах КФССР. Бюлл. техн. информ. Ленгеолнерудтреста, вып.1, 1945

13. Верзилин H.H. и др. Литолого-минералогические особенности позднеледниковых голоценовых отложений долины р. Невы // Литология и полезные ископаемые: сб. научн. тр. - 1998. - № 2. - С. 133-144.

14. Верзилин H.H. Методы и результаты эволюционно-географических исследований при выяснении истории геосистемы Ладожского озера // Геология и эволюционная география. СПб: «Эпиграф», 2006. - с. 139-150.

15. Верзилин H.H. Эволюционно-географический подход к выявлению истории геосистемы Ладожское озеро река Нева //Геология в Школе и ВУЗе: Геология и Цивилизация: Материалы IV Международной конференции. - СПб, 2003. - с. 55-59.

16. Верзилин H.H., Клейменова Г.И. Особенности биогенногоосадконакопления в голоцене на территории Ленинградской области // Известия РГО. 2005. - т. 137, вып. 1. - 354с.

17. Вигдорчик М.Е., Ауслендер В.Г., Знаменская О.М. Новые радиоуглеродные датировки озерных осадков на Северо-Западе РСФСР и геохронологическая шкала последнего оледенения // История озер: сб. научн. тр. T.II - Вильнюс, 1970.

18. Виноградов А.П. Среднее содержание химических элементов в главных типах изверженных горных пород земной коры // Геохимия. 1962. - №7. -С. 565-571.

19. Волотовская H.A. Магматический комплекс района Больших островов северо-западного Приладожья. Изв. Карело-Финск. научно-исслед. базы АН СССР, № 4. Петрозаводск, 1948а

20. Гавриленко В.В., Матинян H.H., Панова Е.Г. Валаамский архипелаг. Геохимия горных пород, почв и донных осадков: Учебное пособие. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2007. - 83 с.

21. Гагарина Э.И., Матинян H.H., Счастная Л.С., Сапрыкин Ф.Я., Кулачкова А.Ф. Геохимическая характеристика почвенного покрова северозападной Нечерноземной зоны РСФСР // Вестник ЛГУ. 1985. № 10

22. Геология СССР Том XXXVII. Часть I. Карельская АССР. М.: «Недра», 1971.

23. Геоморфология и четвертичные отложения Северо-Запада европейской части СССР / Под ред. Д.Б. Малаховского. М.: Наука, 1969. - 297 с.

24. Геохимия. Методические указания по выполнению лабораторных работ /Сост.: А.Г. Марченко, В.В. Смоленский. СПб, 2006. - 56 с.

25. Геоэкология Ладожского озера. / Под ред. В.Л. Иванова и В.И Гуревича. СПб.: ВНИИ Океангеология, 1995. 210 с.

26. Гильдин С.М. Эволюция береговой зоны восточной части Финского залива в голоцене. Автореф. дис. на соиск. уч.ст. канд. геогр. наук. СПб., 2007. - 20 с.

27. Гильзен К.К. Исследование образцов грунта южной и средней части Ладожского озера. В кн.: Известия Русского географического общества. -СПБ, 1905, т. 49, вып. 4.

28. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов. -М., 1988.-328 с.

29. Губкин И.М., Миткевич-Волчасский Е.К. О петрографическом составе некоторых горных пород северного побережья Ладожского озера. Зап. Горн.ин-та, т.П, вып.1-5, 1910

30. Гуревич В.И. Прикладная седиментология и геоэкология. — Л.: ЛГИ, 1990. —64 с.

31. Изд-во КНЦ РАН, 2001. с.192-201

32. Делюсина И.В. Биостратиграфия поздне- и послеледниковых отложений Ладожского озера и палеоклиматология Приладожья по палинологическим данным: дис. . канд. биол. наук. Таллин, 1988. - 20 с.

33. Дзюба О.Ф. Палиноиндикация качества окружающей среды. СПб.: Недра, 2006. С.132-140.;

34. Дзюба О.Ф. Палиноиндикация состояния окружающей среды и индикация глобальных экологических процессов в историческом прошлом Земли // Палинология в России: сб. научн. тр. / Под ред. Л.В. Ровниной. М., 1995.

35. Долуханов П.М., Знаменская О.М. Палеогеографические принципы построения хронологии археологических культур // Археология и естественные науки. -М., 1965.

36. Елсукова ЕЛО. Диагностика состояния и устойчивости внутренних водоёмов и акватории Ладожского озера в районе острова Валаам // Вестник СПбГУ. Сер. 7, 1998, вып. 3 (№21), С. 87-91.

37. Елсукова, Е.Ю. Геохимическая характеристика и содержание гумуса в почвах сельскохозяйственных угодий острова Валаам // Материалы по изучению русских почв. СПб, 1999. - Вып. 1 (28). - С. 47-49.

38. Енгалычев С.Ю. Применение петрохимических модулей при оценке зрелости девонских терригенных отложений на востоке Главного девонского поля // Геология и эволюционная география. СПб: «Эпиграф», 2004. - с.22-30

39. Ефремова С. В., Стафеев К. Г. Петрохимические методы исследования горных пород: Справочное пособие. М.: Недра, 1985. - 511 с.

40. Зарина Е.П., Ауслендер В.Г. и др. Северо-Запад и центр европейской части СССР. Поздний плейстоцен. Поздне-послеледниковье // Геохронология СССР: сб.научн. тр. Л.: Недра, 1974. - Т.З. - С.55-84.

41. Земляков Б.Ф. Доисторический человек Северо-Западной области в связи с ее геологией в послеледниковое время Ч Докл. АН СССР. 1928. № 5с. 85-90.

42. Знаменская О.Н. Черемисинова Е.А. Распространение Мгинского межледникового моря и основные черты его палеогеографию В кн.: Вопросы стратиграфии четвертичных отложений северо-запада европейской части СССР (сборник статей). - Л, 1962. - с. 140-160

43. Иностранцев A.A. Доисторический человек каменного века побережья Ладожского озера. С.-Петербург, 1882. 244 с.

44. Иностранцев A.A. Геогностическое строение западного берега Ладожского озера. Мат. для геол. России, т. II, 1870а

45. Иностранцев A.A. Петрографический очерк Валаам. Тр. I съезда Русск. Естеств. Отд. мин. и геол., 1868

46. Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. М., 1991. - 314 с.

47. Калик С.А., Мазилов В.Н. Многомерный анализ в литологии// Литология и полезные ископаемые, 1998. № 3.

48. Каревская И.А. Спорово-пыльцевой анализ при палеогеографических и геоморфологических исследованиях. Учебное пособие. -М., 1999. 113 с.

49. Квасов Д.Д. История Ладожского, Онежского, Псковско-Чудского озер, Байкала и Ханки / Д. Д. Квасов, Г. Г. Мартинсон, А. В. Раукас (ред.). Л., 1990.-280 е.;

50. Квасов Д.Д. Позднечетвертичная история крупных озер и внутренних морей Восточной Европы. Л.: Наука, 1975. - 278 с.

51. Клейменова Г.И. Реконструкция палеогеографических обстановок в голоцене на северо-западе России // Вестн. СПбГУ. Сер.7. Вып.4 (№31)-СПб.: Изд-во СПбГУ, 2000.

52. Климанов В.А. Климат Северной Евразии в позднеледниковье и голоцене (по палинологическим данным). Афтореф. диссерт. на соискание ученой степени доктора геогр. наук. М.: 1996. 46 с.

53. Климанов В.А. Цикличность и квазипериодичность климатических колебаний в голоцене // Палеоклиматы позднеледниковья и голоцена. М.:1. Наука, 1989. С. 29-33.

54. Климанов В.А., Никифорова Л.Д. Изменение климата на северо-востоке Европы за последние 2000 лет // Доклады АН СССР. 1982. Т. 267. № 1. С. 164-167.

55. Коршунова Е.В. Гидрохимическая оценка малых озер Валаамского архипелага. // Тезисы международной школы: «Современные методы эколого-геохимической оценки состояния и изменения окружающей среды». Изд. Ростовского Гос. ун-та., 2003. С. 15-16.

56. Кошечкин, Б. И. Голоценовые трансгрессии Ладожского озера / Б. И. Кошечкин, И. М. Экман // Эволюция природных обстановок и современное состояние геосистемы Ладожского озера /Под ред. Н. Н. Давыдовой, Б. И. Кошечкина. СПб., 1993. - С. 49-60;

57. Краснов И.И., Рейнеке В.И. О газоносности четвертичных отложений Ленинградскойобласти. Природные газы. Л., 1936, сб. 11, с. 3-32.

58. Куликова Е.Ф., Куликова Т.П., Соколова В.А. Фауна озёр острова Валаам // Природные комплексы Валаама / Под ред. A.A. Кучко, И.П. Лазаревой. Петрозаводск, 1983

59. Кулькова М.А. Геохимическая индикация ландшафтно-палеоклиматических условий в голоцене регионов Двинско-Ловатьского междуречья и Южной Сибири. Автореф. канд. геол.-мин. Наук. СПб., 2007. -20 с.

60. Кучко А. А. Леса Валаама и их значение // Природные комплексы Валаама и воздействие на них рекреации. Петрозаводск, 1983. С. 5-33.

61. Ладожское озеро. Критерии состояния экосистемы / Отв. ред. H.A. Петрова, A.IO. Тержевик. СПб.: Наука, 1992. 328 с.

62. Ладожское озеро. Мониторинг, исследование современного состояния и проблемы управления Ладожским озером и другими большими озерами. / Под ред. H.H. Филатова. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2000.-490 с.

63. Ладожское озеро: прошлое, настоящее, будущее / Под ред. В.А.

64. Румянцева, В.Г. Драбковой. СПб.: Наука, 2002. 327с.

65. Лебедев П.И. Петрографические исследования на о-ве Валааме. Изв. СПБ политехи, ин-та, т. XIX, 1913

66. Лисицына Г.Н. Вопросы палеогеографии неолита районов северо-запада европейской части СССР / Турина H.H. Древняя история северо-запада Европейской части СССР. Приложение 3. М.-Л., 1961. с. 535-579.

67. Лукашев В.К. Геохимические индикаторы процессов гипергенеза и осадкообразования. Минск: «Наука и техника», 1972. - 320 с.

68. Македонов A.B. Методы литофациального анализа и типизация осадков гумидных зон. Л.: Недра, 1985. -242 с.

69. Малаховский Д.Б., Гей H.A., Джиноридзе Р.Н., Арсланов Х.А. Новые данные по истории возникновения Невы // История Ладожского озера: сб. научн. тр. / Под ред. H.H. Давыдовой и Б.Н. Кошечкина. Л., 1993.

70. Марков В.Е., Гильдин С.М., Нестеров Е.М. Некоторые литогеохимические свойства почвы и донных отложений острова Валам // Геология, геоэкология, эволюционная география: коллективная монография / Под ред. Е.М. Нестерова. СПб.: Эпиграф, 2008. - С.33-37

71. Марков В.Е., Гильдин С.М., Пискунова М.А. Некоторые геохимические особенности поверхностных отложений о.Валаам // Устойчивое развитие и геоэкологические проблемы Балтийского региона: Мат. Межд. конф. В.Новгород, 2009. - С.310-315

72. Марков К.К, Порецкий В.В., Шляпина Е.В. О колебаниях уровней Ладожского и Онежского озер в послеледниковое время / Труды Комиссии по изучению четвертичного периода. Л., 1934. т. IV, вып. i. е. 71-129.

73. Марков К.К. Послеледниковая история юго-восточного побережья Ладожского озера//Вопросы географии. 1949. Выя. 12. с. 2*3-220.

74. Маслов A.B., Гареев Э.З., Крупенин М.Т. Осадочные последовательности рифея типовой местности (ретроспективный обзор седиментологических, палеогеографических, литолого-минералогических и петрогеохимических исследований). Уфа: ГП «Принт», 1998. - 225 с.

75. Маслов A.B., Ишерская M.B. Рециклинг тонкого терригенного материала в процессе формирования осадочной мегапоследовательности рифея Камско-Бельского авлакогена // Литосфера. 2008. - №5. - с. 39-53

76. Матинян Н. Н., Урусевская И. С. Почвы острова Валаам. СПб., 1999. 31 с.

77. Матинян H.H., Бахматова К.А., Митрофанов Н.В. Луговые почвы как основа сельского хозяйства на острове Валаам // Комплексные природоведческие исследования на Северо-Западе России : Валаамская и Кургальская экспедиции СПбОЕ. СПб., 1998. - С. 16-25.

78. Методика выполнения измерений массовой доли металлов и оксидов металлов в порошковых пробах почв методом рентгенофлуоресцентного анализа. ООО «НПО Спектрон». СПб, 2004.

79. Мигдисов A.A. О соотношении титана и алюминия в осадочных породах //Геохимия. №2. - 1960. - с. 149-164

80. Миклухо-Маклай М.Н. Геологический очерк Олонецкого уезда и островов Ладожского озера, расположенных вокруг Валаама. Мат.для геологии России, T.XVII, 1887

81. Молчанов И.В. Ладожское озеро. Л.-М., Гидрометеоиздат, 1945. 556 с.

82. Морозова Р. М., Лазарева И. П. Почвы и почвенный покров Валаамского архипелага. Петрозаводск, 2002. 170 с.

83. Морская геоморфология. Терминологический справочник. Береговая зона: процессы, понятия, определения. М.: Мысль, 1980 280 с

84. Озерецковский Н.Я. Путешествие по озерам Ладожскому, Онежскому ивокруг Ильменя.- СПб.: Императорская Академия Наук, 1812. -559 е.: 15 табл.; 20 см.

85. Озерецковский Н.Я. Путешествие по озерам Ладожскому, Онежскому и вокруг Ильменя. -Вторым тиснением. -СПб.: Императорская Академия Наук, 1812.-559 е., 15 табл.; 21 см.

86. Панова Е.Г., Болотова A.A. Геохимическая оценка локальных загрязнений донных осадков бухт Валаамского архипелага // Геоэкология. -2000 №1.-С. 28-34.;

87. Панова Е.Г., Гавриленко В.В. Геология и техногенез факторы развития геохимического ландшафта Валаама // Историческая геология и эволюционная география. - СПб.: НОУ «Амадеус», 2001. - С. 144-153.

88. Панова Е.Г., Гавриленко В.В., Матинян H.H., Шешукова A.A. Геохимическая оценка загрязнений почвенного покрова Валаамского архипелага // Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология, М.: РАН, — 2002,-№6,-С. 500-505.

89. Панова Е.Г.Гавриленко В.В. Введение в геохимию осадочных пород. -СПб, 2007. 36 с.

90. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. Москва, 1999. -768 с.

91. Победимова Е. Г., Гладкова В. Н. Флористические исследования на о. Валаам // Ботанический журнал. 1966. - № 4. - С. 495-508

92. Пыльцевой анализ / Под ред. И.М. Покровской. М., 1950. - 553 с.

93. Резников А.Н. Железо-марганцовый коэффициент как показатель обстановки осадконакопления //Нефть и газ. Известия высших учебных заведений. № 1. - 1961. - с.19-22

94. Романов В. А. О климате Карелии. Петрозаводск, 1961. 140 с.

95. Ронконен Н. И., Кравченко А. В. Флористические особенности Валаама // Природные комплексы Валаама и воздействие на них рекреации. Петрозаводск, 1983. С. 33-59.

96. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др. Геохимия окружающей среды.1. М.: Недра, 1990.-335 с.

97. Светов А.П., Свириденко Л.П. Валаамский силл. КарНЦ РАН, Ин-т геологии. Петрозаводск, 1995. - 211 с.

98. Свириденко Л. П., Светов А. П. Валаамский силл габбро-долеритов и геодинамика котловины Ладожского озера. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2008. 123 с

99. Севастьянов Д.В., Субетто Д.А., Арсланов Х.А. Процессы седиментации в озерно-болотных геосистемах Северо-Западного Приладожья //Изв. Русск. Геогр. о-ва. 1996.-Т. 128.-Вып. 5.

100. Седов С. Н., Васенева Э. Г., Шоба С. А. Современные и древние процессы выветривания в почвах на основных породах острова Валаам // Почвоведение. 1992. - № 7. - С. 83-97.

101. Сергеева Л.В., Спасская И.С. Давыдова H.H. и др. Характеристика донных отложений Сестрорецкого Разлива и история их формирования. В кн.: Сохранение природной экосистемы водоема в урбанизированном ландшафте. - Л., 1984. - С. 92-107.

102. Синяков С.А. Атмосферное загрязнение Ладожского и Онежского озер соединениями тяжелых металлов: Автореф. дис. канд. геогр. наук, Л„ 1989. 24с.

103. Слепухина Т.Д., Алексеева H.A. Донные беспозвоночные // Антропогенное эвтрофирование Ладожского озера. Л.: Наука, 1982. С. 181190.

104. Соколов H.H. Геоморфологический очерк района р. Волхова и оз. Ильмень // Мат. по исследованию реки Волхова и его бассейна, Вып. VII. Л., 1926. 360 с.

105. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, 1978.-320 с.

106. Стальмакова Г.А. Зообентос Ладожского озера // Биологические ресурсы Ладожского озера. Зоология. Л.: Наука, 1968. С.4-70

107. Степанова А.Б., Воякина ЕЛО. Оценка экологического состоянияразнотипных малых озер Валаамского архипелага по гидробиологическим и гидрохимическим параметрам // Тезисы докладов VI Всероссийского Гидрологического съезда. СПб., 2004. С. 226-228.

108. Страхов Н.М. Общие проблемы геологии, литологии и геохимии. М.: Наука, 1983.-480 с.

109. Страхов Н.М. Типы литогенеза и их эволюция в истории Земли. М.: Госгеолтехиздат, 1963. - 534 с.

110. Субетто Д.А. и др. Донные отложения Ладожского озера и его эволюция в позднем плейстоцене-голоцене // Эволюция природных обстановок и современное состояние геосистемы Ладожского озера: сб. научн. тр. СПб, РГО, 1993. - С. 14-24.

111. Субетто Д.А. История формирования Ладожского озера и его соединения с Балтийским морем //Общество. Среда. Развитие. Научно-теоретический журнал. № 1(2). - 2007. - c.l 11-121

112. Субетто Д.А. Особенности осадконакопления в разнотипных озерах Северо-Запада Восточно-Европейской равнины, как показатель их эволюции в позднее- и послеледниковье: Автореф. дис. . доктор геогр. наук. — СПб., 1993.

113. Субетто Д.А. Развитие природно-климатических обстановок Северо-Запада России на рубеже плейстоцен/голоцен //География и экология регионов России. Мат. Всеросс.научн.конф. 9-10 дек.2004 г. В.Новгород, 2005. - с.133-137

114. Субетто Д.А., Давыдова H.H., Вольфархт Б., Арсланов Х.А. Лито-, био-и хроностратиграфия озерных отложений Карельского перешейка на границе позднего плейстоцена-голоцена // Изв. Русск. геогр. о-ва. 1999. - Т. 131. — Вып. 5.

115. Субетто Д.А., Рыбалко А.Е., Спиридонов М.А. Общая характеристика донных отложений Ладоги // История озер СССР. История Ладожского, Онежского, Псковско-Чудского озер, Байкала и Ханки / Под ред. Д.Д. Квасова.-Л., 1990.

116. Субетто Д.А., Севастьянов Д.В., Савельева Л.А., Арсланов Х.А. Донные отложения озер Ленинградской области как летопись балтийских трансгрессий и регрессий // Вестн. СПбГУ. Сер.7. 2002. - Вып.4 (№31).

117. Тарновский A.A. Геохимия донных отложений современных озер. Л., 1980.- 171 с.

118. Тебайкина Н.И. Программа «STATISTICA»: методические указания к выполнению лабораторных работ. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006.-44 с.

119. Тихомиров H.A. Особенности температурного режима озер Валаамского архипелага // Сб. тез. Городской студенческой конференции «Спасем дыхание планеты». 20-21 ноября 2007, СПб., 2007. С. 109-111.

120. Тойкка М.А. Микроэлементы в горных породах и почвообразующих породах Северо-Запада России и Севера Европейской части СССР // Микроэлементы в биосфере Карелии и сопредельных районов. -Петрозаводск, 1976. С. 5 66.

121. Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г., Экологическая геология. М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2002.

122. Ульский А. Микроскопический анализ грунтов Ладожского озера // Морской сб., т.73, N8. СПб, 1864.

123. Урусевская И.С., Соловьева-Волынская Т.В., Таргульян В.О. Антропогенные почвы острова Валаам // Почвоведение. 1989. - № 11. - С.36.47.

124. Усенков С.М. Седиментационный процесс как ведущий фактор формирования геоэкологического состояния Ладожского озера //Разведка и охрана недр. — 1998. — №7-8 — с. 47-49

125. Усенков С.М., Свешников А.Г., Щербаков В.А. Природный и техногенный седиментогенез Ладожского озера. СПб, изд-во СПбГУ, 1999, 140 с.

126. Усенков С.М., Ситников Т.А. Геоэкологические аспекты изучения осадков Ладожского озера//Литология и полез, ископаемые. 1997. № 6. С.35-45.

127. Франк-Каменецкий Д. А. Геология, геохимия, минералогия и петрология рифейских базитов Приладожья : в т. ч. Валаамского силла. // Вопросы геологии Карело-Кольского региона. Петрозаводск, 1996. - С. 1224.

128. Франк-Каменецкий Д.А. Среднерифейский базитовый магматизм Приладожья /Геология и геоэкология Фенноскандинавии. Петрозаводск, 2000. 91-96.

129. Фролова Т.Ю., Урусевская И.С., Грачева Р.Г. Гумус естественных и окультуренных почв острова Валаам // Вестник Московского университета. Сер. 17, Почвоведение. 1994. - № 3. - С. 42-54.

130. Хотинский Н.А. Голоцен Северной Евразии. М., 1977. - 200 с.

131. Хохлова Т. Ю., Антипин В. К., Токарев П. Н. Особо охраняемые природные территории Карелии. Петрозаводск, 2000. 312 с.

132. Черныш Н.А. Пространственное распределение ряда гидрохимических параметров в оз. Сисъярви // Сборник докладов молодых ученых на сессии Ученого совета. СПб.: РГГМУ, 2007, С. 53-55.

133. Шарафутдинова Г.Ф. Оптические свойства воды малых озер о. Валаам // Сборник докладов молодых ученых на сессии Ученого совета. СПб.: РГГМУ, 2007, С. 55-58.

134. Шешукова А.А. Геохимический состав главных магматических почвообразующих пород острова Валаам // Материалы по изучению русских почв. Вып. 5 (32), СПб.: Изд-во С.-Петерб. Ун-та, 2004. - С. 131-135.

135. Шильцова Г.В., Морозова P.M., Литинский П.Ю. Тяжелые металлы и сера в почвах Валаамского архипелага. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2008. 109 с.

136. Экосистемы Валаама и их охрана. Петрозаводск, 1989. 199 с.

137. Эрасси Н.И. Геологический журнал осмотра береговой полосы Ладожского озера к югу от д. Остерман до мыса Сосновец в сентябре-октябре 1905 г. И Ладожское озеро как источник водоснабжения г. С.-Петербурга. СПб., 1910

138. Юдович Я.Э., Кетрис М.Н. Основы литохимии. СПб: Наука, 2000. -479 с.

139. Юренков Г.И. О естественно-историческом и антропогенном факторах эволюции ландшафтов. Вологда, 1990.

140. Янин Е.П. Техногенные геохимические ассоциации в донных отложениях малых рек (состав, особенности, методы оценки). М.: ИМГРЭ, 2002.

141. Ярошевский А.А. Применение математики в геохимии: некоторые типы задач и методы решения //Науки о земле. Соросовский образовательный журнал. 1996. - №7. - с. 67-73

142. Ailio J. Die geographishe Entwicklung des Ladogasee in Postglazialer Zeit und ihre Beziehung zur stenzeitlichen Besiedelung // Fennia. 1915. Vol. 38. № 3. 157 pp.

143. Cattell R. B. The scree test for the number of factors. Multivariate Behavioral Research, 1, 1966, 245-276.

144. Chen J., An Zh., Head J. Variation of Rb/Sr Ratios in the Loess-Paleosol Sequences of Central China during the Last 130,000 Years and Their Implications for Monsoon Paleoclimatology// Quaternary Research.- 1999. Vol.51.-P. 215-219.

145. Spiridonov, A. M. Archaeological data on the early history of the Valamo (Valaam) monastery / Andrei Spiridonov // Fennoscandia archaeological. -Helsinki, 1992. T. 9. - P. 93-98.

146. Vuorela I., Lempiainen T., Saarnisto M. Land use pollen record from the Island of Valamo, Russian Karelia / Finish Zoological and Botanical Publishing Board: 139-165,2001.

147. Vuorela I., Saarnisto M. Introduction of agriculture in Valamo, Russian Karelia: paleoecology of lake Nikkananlampi ISKOS 11: 140-151, 1997.

Информация о работе

Марков, Владимир Евгеньевич
кандидата географических наук
Санкт-Петербург, 2012
ВАК 25.00.36

Диссертация

Палеогеоэкологические реконструкции природной среды Валаамского архипелага в среднем и позднем голоцене - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы