Позднеплейстоцен-голоценовые морфотектонические процессы формирования и литодинамические процессы преобразования рельефа берегов сбросово-глыбового расчленения на границе Балтийского щита и Кольской микроплиты
Обобщение материалов по береговым линиям побережья и восстановление последовательности их формирования. Морфоструктурный анализ побережья. Определение факторов, влияющих на пространственно-временные изменения концентраций осадочного вещества на дно.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.10.2018 |
Размер файла | 701,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Концентрация ВВ имеет слабую корреляционную связь с биомассой ВОВ, биомассой диатомовых водорослей и микрозоопланктона (r = 0.56; 0.51 и 0.56, соответственно, с=0.99, k=30). Необходимо отметить, что биоразнообразие микропланктона не зависит от концентрации ВВ.
6.1.2.4. Вынос взвешенного вещества
Твердый сток с Мурманского побережья подвержен цикличности с периодом 4-5 лет. В 2001 г. резко снижается количество выносимого вещества, в 2003-2005 гг. наблюдался минимальный пресный и твердый сток. В 2006 г. вынос ВВ увеличился и до 2011 г. фиксировался большой пресный и твердый сток, далее поставка ВВ снижается.
В малых реках и ручьях более 45% твердого стока происходит в весенний паводок. Летом, осенью и зимой выносится примерно одинаковое количество ВВ (рис 10). Таким образом, сезонная динамика выноса ВВ водотоками Мурманского побережья типична для северных рек России. В средних и крупных реках за счет длительности зимней межени доля выносимого материала в этот период года больше, чем летом и осенью, а осенний сток не превышает летний вынос ВВ.
Рис. 10. Динамика сезонного выноса ВВ водотоками Мурманского побережья
В течение года в выносе ВВ отмечается ряд закономерностей:
1 - всегда максимальный среднесуточный твердый сток ВВ происходит в мае и во всех водотоках всегда весной выносится более 45% от годового твердого стока;
2 - всегда минимальный среднесуточный твердый сток происходит с января по март;
3 - всегда в твердом стоке выражен осенний паводок.
Полученные данные позволяют оценить суммарный вынос ВВ с Мурманского побережья за год: в воды Баренцева моря поступает от 40 до 70 тыс. тонн ВВ в год. Доля ручьев в среднем составляет 10% от суммарного твердого стока всех водотоков Мурманского побережья. В среднем более 20% от всей массы выносимого водотоками материала приходится на ВОВ, где главную роль играет Siамр, в среднем около 60%.
Объем выносимого водотоками ВВ, является объективным показателем модуля твердого стока водосборных пространств. Средний модуль твердого стока с водосборов Мурманского побережья - 0.94-1.13 т·км-2·год-1. В денудации водосборов побережья главная роль принадлежит ручьям (более 1.25 т·км-2·год-1). Высокий модуль твердого стока небольших ручьев - явление естественное в сильно расчлененном «молодом» рельефе. Средний модуль твердого стока с побережья соответствует модулю твердого стока средних рек (рис. 11).
Модуль твердого стока крупных рек в Северный Ледовитый океан в среднем составляет 10.1 т?км-2?год-1 (Гордеев, 2012), что на порядок выше, чем водотоков Мурманского побережья. Средний модуль твердого стока водотоков Карельского побережья в два раза выше (1.99±0.38 т?км-2?год-1, n=217), чем водотоков Мурманского побережья, но твердый сток малых рек и средних ручьев болотного питания сопоставимы.
По модулю твердого стока оценивается скорость смыва с водосборов. На Мурманском побережье средняя скорость эрозии водоразделов составляет 0.65±0.07 мкм/год (Митяев, 2014). Средняя скорость смыва с континентов оценивается в 70-330 мкм/год, с водоразделов России - 34 мкм/год, с водосбора Белого моря - 5-6 мкм/год, с Карельского побережья - 1.1±0.2 мкм/год (Гордеев, 2012; Митяев, 2014). Несомненно, что очень низкая скорость эрозии Мурманского побережья предопределена геолого-геоморфологическим строением территории и климатическими особенностями региона.
Рис. 11. Модуль твердого стока водотоков побережья (Митяев, 2014).
В современной литературе большое значение в изменении практически любых природных систем придается климату. Анализ скорости эрозии водосборных пространств и изменения среднегодовых температур воздуха и суммы атмосферных осадков в центральной части Мурманского побережья показывает, что данные параметры изменяются независимо друг от друга.
Подводя итог, в эрозионной деятельности водотоков на побережье выделим главное:
1 суммарный твердый сток ВВ с Мурманского побережья оценивается в 40-70 тыс. тонн в год. Суммарный вынос осадочного вещества водотоками Мурманского побережья можно оценить в 1.0-1.3 млн. т год-1
2 твердый сток с Мурманского побережья подвержен цикличности с периодом 4-5 лет, в настоящее время наметилась тенденция к снижению твердого стока;
3 скорость эрозии водосборов Мурманского побережья не превышает 2 мкм/год, низкая скорость эрозии предопределена устойчивыми к эрозии породами, небольшим количеством тонкого осадочного материала в рыхлых отложениях, пенепленизированностью водораздельных пространств разделенных широкими долинами, и географическим положением региона, но не зависит от изменения среднегодовых климатических показателей.
6.2. Абразия морских берегов Мурманского гранит-мигматитового пояса
В настоящее время скорость абразии Мурманского побережья всеми исследователями признается медленной. Впервые скорость абразии Мурманского побережья Баренцева моря на основе исследования абразионных форм рельефа оценил В.П. Зенкович (1937).
Таблица 1. Скорость истирания крупнообломочного материала, мкм/год
n |
Среднее |
Первый год |
Первые 3 года |
Последующие годы |
||
Валуны |
||||||
Средняя литораль |
14 |
11±6 |
0 |
0 |
26±10 |
|
Глыбы |
||||||
Верхняя литораль |
26 |
67±15 |
188±56 |
87±26 |
39±9 |
|
Средняя литораль |
24 |
56±7 |
149±24 |
77±12 |
34±4 |
|
27 |
52±8 |
141±17 |
71±17 |
34±5 |
||
Нижняя литораль |
15 |
49±8 |
53±2 |
67±10 |
23±4 |
В период экспериментальных работ в 2006-2016 гг. выявлено (рис. 12):
1. максимальная скорость разрушения на верхнем и среднем литоральном горизонте происходит в первый год нахождения глыб в береговой зоне (табл. 1) и достигает 150 мкм/год. На второй год скорость истирания уменьшается в 2-7 раз. Несмотря на это, в первые три года происходит стабилизации скорости абразионного разрушения глыбового материала.
2. в последующие годы скорость разрушения глыбового материала на этих горизонтах изменяется в зависимости от гидрометеорологических условий.
Скорость разрушения образцов на верхнем и среднем литоральном горизонте изменяется при:
1 - изменение температур воздуха, как среднегодовых, так и среднесуточного градиента температур (физико-механическая подготовка материала к разрушению);
2 - изменение ветрового режима, как среднегодовой скорости ветра и доли ветров средней силы, так и изменения преобладающего направления (повторяемость нагонных ветров);
3 - увеличением отношения количества штормов к количеству штилей (штормовой коэффициент, Wq).
Иначе происходит разрушение крупнообломочного материала на нижнем литоральном горизонте (табл. 1). Максимальная скорость разрушения глыб фиксируются на третий год эксперимента, а затем происходит стабилизация скорости разрушения. Тем не менее, так же как и на других литоральных горизонтах, в первые 3 года фиксируются максимальные скорости абразионного разрушения. Так как образцы практически постоянно находятся под уровнем моря, именно скорости разрушения на нижнем литоральном горизонте, по-видимому, соответствуют собственно абразионному истиранию. Отсюда следует один немаловажный вывод: чем дольше горные породы находятся выше уровня отлива, тем быстрее они разрушается.
Рис. 12. Скорость разрушения глыб и валунов на литорали губы Дальнезеленецкая. А, Б - борта губы (А - южный, Б - северо-западный). В, Г - остров Жилой (В - глыбы, Г - валуны).
Абразионное истирание хорошо окатанных валунов происходит значительно медленнее, чем глыб (табл. 1, рис. 12). По результатам исследования средняя скорость разрушения валунов составляет 10-11 мкм/год, но первые изменения веса валунов были зафиксированы в период активизации абразионного разрушения на побережье.
Зависимость скорости абразионного истирания от формы глыб в первые три года незначительная, различия не превышают 10-12%. Более быстро разрушаются образцы, высоко выступающие над дневной поверхностью, медленнее - образцы плитчатой формы. Несмотря на достаточно стабильную повторяемость данного явления, в отдельные годы соотношение скорости абразионного разрушения глыб может меняться.
В целом по результатам исследований установлено, что потеря веса глыб в первый год нахождения в литоральной зоне в среднем составляет 0.4%, за первые три года - 0.2%, в последующие годы 0.1% от первоначального веса образцов. Потеря веса у хорошо окатанных валунов в среднем менее 0.05%.
На верхнем литоральном горизонте в первый год глыбы теряют в весе в среднем 0.64% от первоначальной массы, за первые три года - 0.31%, в последующие годы - 0.12%, на среднем - 0.46%, 0.24%, 0.10%, соответственно, на нижнем - 0.05%, 0.13%, 0.08%, соответственно.
Таким образом, после трех лет нахождения глыб в литоральной зоне потеря веса образцов из разных литоральных горизонтов выравнивается, хотя небольшие различия сохраняются (табл. 1). Средняя скорость истирания угловатого крупнообломочного материала гранитоидного состава по всей литоральной зоне составляет около 70 мкм·в год.
Активизация абразионного разрушения на литорали Мурманского побережья произошла в период 2011-2012 гг. Полностью были разрушены две экспериментальных площадки на нижней и верхней литоральной зоне. В средней литоральной зоне на одну экспериментальную площадку был навален валун диаметром более 1 м, что, возможно, предохранило образцы от потери, на другой площадке был потерян образец кубической формы. По данным подводных наблюдений и верхняя сублиторальная зона была сильно видоизменена.
Вероятно, такая крупная перестройка литоральной и верхней сублиторальной зоны стала результатом не однолетнего изменения погодных условий, а двух-трех летнего. Так уже в 2010-2011 гг., произошло резкое уменьшение количества штилевых дней, сокращение доли очень слабых ветров, увеличение среднегодовой температуры воздуха при сохранении высокого среднесуточного градиента температур, усилилась среднегодовая скорость ветра и увеличение доли ветров северных румбов. В 2011-2012 гг. продолжается повышение среднегодовой температуры воздуха и среднегодовой скорости ветра. Резко сокращается доля очень слабых ветров, увеличивается доля ветров средней силы и повторяемость ветров восточных румбов.
После разрушения экспериментальных площадок в бухте Оскара исследования были продолжены на южном берегу острова Жилой. Здесь для среднего и верхнего литоральных горизонтов впервые установлено усиление абразионного истирания на второй год нахождения глыб в литоральных зонах (рис. 12). На нижнем литоральном горизонте изменение скорости разрушение глыб происходили аналогично закономерностям, установленным на других площадках. Впервые на протяжении 3 периодов наблюдения разрушение валунов не прекращалось, а в 2014-15 гг. происходит усиление разрушения валунов на нижнем и среднем литоральных горизонтах.
В целом за три года средняя скорость разрушения глыб составила 65±10 мкм/год, что сопоставимо со средними скоростями на других экспериментальных площадках (табл. 1). Скорость разрушения образцов на третий год исследования сопоставима со скоростями после стабилизации абразионного разрушения на других экспериментальных площадках. Вероятно, в верхней и средней литоральных зон, стабилизация скорости разрушения образцов произошла не за три, а за два года. За три года средняя скорость разрушения валунов составила 27±5 мкм/год. Это в 2.5 раза быстрее, чем на других экспериментальных площадках (табл. 1), но сопоставимо со скоростями разрушения валунов в периоды активизации абразионного разрушения.
Подводя итог изучения скорости разрушения крупнообломочного материала в литоральных зонах Мурманского побережья, необходимо оценить объем осадочного материала, поступающего в море. Так за 2930 суток эксперимента в море поступило 1.345 кг минерального вещества, что составляет около 100 грамм вещества в год с 1 м2 площади граней глыб. За тот же период времени в результате разрушения валунов в море поступило 0.080 кг минерального вещества, что составляет в среднем 30 грамм·вещества в год с 1 м2 площади поверхности валунов. В первый год нахождения глыб в литоральной зоне скорость поступления осадочного вещества в среднем составляет - 0.35 кг·г-1·м-2, за первые три года - 0.17 кг·г-1·м-2, в последующие годы - 0.09 кг·г-1·м-2.
Таким образом, после стабилизации абразионного разрушения глыб, с одного погонного километра литоральной зоны в море может поступать не более тонны осадочного вещества в год или менее 0.035 кг·м-2·г-1. Тогда со всего Мурманского побережья в результате абразионного разрушения глыбового материала в море поступает 650-850 тонн минерального вещества в год.
В результате абразионного разрушения валунного материала в год с одного погонного километра литоральной зоны в море может поступать 9-20 тонн минерального вещества. Масса хорошо окатанного валунно-галечного материала в литоральной зоне Мурманского побережья оценивается в 20-30 млрд. тонн (Павлидис и др., 1998, Гуревич, 2002). Согласно полученным данным, с тонны валунного материала в среднем в год поступает около 25-26 грамм минерального вещества, а всего в море поступает более 0.5 млн. тонн в год.
Аналогичные экспериментальные данные по разрушению крупнообломочного материала на среднем литоральном горизонте имеются по Карельскому берегу Белого моря. Здесь разрушение глыб гранитов, гнейсов и гнейсо-гранитов происходит со средней скоростью 36±10 мкм/год, что в полтора раза ниже средней скорости разрушения глыб в аналогичных условиях на Мурманском побережье. Но и сам процесс разрушения происходит иначе. В первые три года образцы разрушались медленно, при очень незначительном уменьшении скорости с 23 до 18 мкм/год. В 2009-2010 гг. на Карельском побережье происходит активизация абразионного разрушения всех образцов (рис. 13). Скорость разрушения в этот период времени превышает скорость истирания в первый год в 2.5 раза, подобного явления никогда не фиксировалось на Мурманском побережье. Скорость разрушения крупнообломочного материала на Карельском побережье зависит не столько от времени нахождения материала в литоральной зоне (в отличие от Мурманского побережья), сколько от внешних факторов активизирующих абразионный процесс (наблюдался дважды в 2009-2010 гг. и 2012-2013 гг.).
Рис. 13. Скорость абразии материала на литорали Карельского берега.
Таким образом, скорость разрушения глыбового материала во многом зависит от внешних (погодных) факторов, но в целом на Мурманском побережье процесс идет направлено от глыб к валунам (уменьшение скорости разрушения при длительном процессе окатывания). На Карельском побережье скорость разрушения глыбового материала происходит импульсно от одного периода активизации до другого и уменьшения скорости истирания со временем не наблюдается.
Так же несколько различаются скорости разрушения валунного материала на Мурманском и Карельском побережьях. На обоих побережьях валунный материал разрушается импульсно, но на Карельском побережье скорость разрушения валунов в полтора раза выше, чем на Мурманском побережье в тех же условиях. В любом случае разрушение валунов происходит медленнее, чем глыб даже очень компетентных к абразионному разрушению пород.
6.3. Аккумулятивные процессы в заливах Мурманского побережья
6.3.1. Краткая характеристика заливов
Мурманское побережье изрезано многочисленными губами и заливами разного масштаба и морфологии. Выделяются:
1. Открытые заливы - широкие, глубокие краевые бассейны с открытым выходом в морскую акваторию;
2. Губы - узкие, глубокие заливы длиной в первые километры;
3. Эстуарии - воронкообразные заливы в устьях крупных рек;
4. Бухты - небольшие, мелководные краевые бассейны, изометричной или воронкообразной формы;
5. Салмы - узкие проливы между крупными островами и побережьем.
6.3.2. Краткая характеристика гидрологического режима заливов
Гидрологический режим прибрежных вод Мурманского побережья обусловлен ветровым волнением, вдольбереговыми и приливно-отливными течениями, пресным стоком с суши. Среднемноголетняя годовая температура поверхностных вод в центральной части Мурманского побережья составляет 3.8±0.11єС, среднемноголетняя соленость поверхностного слоя воды - 33.57±0.07‰, ни один погодный фактор не оказывает существенного воздействия на соленость поверхностных вод (Митяев, 2014).
6.3.3. Взвешенное осадочное вещество в заливах
Варангер-фиорд. В центральной части залива концентрация ВВ в летний период года по всей толще воды в среднем составляет 0.55 мг/л (n=27).
Мотовский залив. В центральной части залива в летний период года концентрация ВВ в среднем составляет 1.1 мг/л (n=18). В губах Ура, Ара средняя концентрация ВВ в среднем составляет 1.30 мг/л. В губах Восточная Лица, Титовка средняя концентрация ВВ составляет 1.69 мг/л.
Кольский залив. В Кольском заливе концентрация ВВ в поверхностном слое воды в летний период года в среднем составляет 0.86 мг/л (n=28). Наблюдается закономерное уменьшение концентрации ВВ от южного колена к северному.
Губа Териберка. В центральной части губы Териберка концентрация ВВ в среднем составляет 0.56 мг/л (n=10).
Губы Ярнышная и Дальнезеленецкая. Наиболее детально пространственно-временные изменения концентраций ВВ изучены в губе Ярнышная и губе Дальнезеленецкой, где средние концентрации ВВ изменяются от 0.45 до 1.2 мг/л (n=310).
Таким образом, во всех заливах Мурманского побережья концентрация ВВ низкая, редко превышающая 3 мг/л.
6.3.4. Пространственные изменения концентрации взвешенного вещества
6.3.4.1. Латеральное изменение концентраций взвешенного вещества
Фоновыми значениями для губы Ярнышной являются концентрации ВВ 0.6-1.2 мг/л (вероятность обнаружения 0.628, n=97), в губе Дальнезеленецкой - 0.45-1.05 мг/л (вероятность обнаружения 0.685, n=213). В губе Дальнезеленецкой диапазон изменения концентрации ВВ по площади губы достигает 1.43 мг/л. Распределение концентраций ВВ жестко подчинено общей закономерности: максимальные концентрации ВВ прижаты к бортам залива. В губе Ярнышная диапазон изменения концентрации ВВ по площади губы достигает 2.26 мг/л. По распределению концентраций ВВ в губе выделяется внешняя (формируемая под влиянием открытой акватории моря, с низкими концентрациями ВВ), внутренняя (создаваемая активным влиянием пресных вод) и центральная части (испытывающая влияние морских и внутренних вод).
Изменение концентрации ВВ в латеральном направлении происходит не только при удалении от береговой линии, но и при изменении солености морской воды. Формирование барьерных зон в зонах смешения речных и морских вод детально рассмотрено А.П. Лисицыным (1983) и В.В. Гордеевым (1983). Вдоль оси губы Ярнышной резкие, скачкообразные изменения концентрации ВВ наблюдаются при солености от 1-2 до 17-18‰. При смешение соленых и пресных вод происходит не только повышение концентрации ВВ, но и повышение температуры воды (при соленость 1.5-2.5‰). При солености морской воды выше 20‰ концентрация ВВ в латеральном направлении меняется плавно, а зависимость концентрации ВВ от солености воды слабая.
6.3.4.2. Вертикальное изменение концентраций ВВ
Наиболее часто встречаются два типа распределения ВВ по вертикали. Первый тип - постепенное увеличение концентраций ВВ с глубиной. Второй тип - снижение концентрации ВВ от поверхности к промежуточному горизонту (термоклину), с последующим увеличением концентрации ВВ в придонном слое. Данные типы распределения ВВ по вертикали составляют 85-90% (при n=195) от всех вертикальных распределений ВВ в заливах Мурманского побережья. Что свидетельствует о обогащение придонных горизонтов ВВ и отсутствие промежуточных горизонтов накопления взвесей в толще воды.
6.3.4.3. Запас взвешенного вещества в толще воды
Запас ВВ («валовой») в толще воды определяется тремя факторами: концентрацией ВВ, вертикальным распределением ВВ и глубиной моря. Всегда максимальный запас ВВ приурочен к более глубоководным, осевым частям заливов. Аналогичная картина наблюдается и в губе Чупа Карельского берега Белого моря. Максимальный запас ВВ в губе Ярнышной зафиксирован в августе 2012 г. и составил 66 г над 1 м2 дна. В губе Дальнезеленецкой запас ВВ не превышает 30 г над 1 м2 дна.
В губе Ярнышной и Дальнезеленецкой в «валовом» запасе вещества ВОВ меньше, чем литогенного вещества, что принципиально отличает эти губы от губы Чупа Карельского побережья Белого моря. Так как, скорость сноса терригенного вещества с водоразделов Белого моря выше, чем на Мурманском побережье, то такие различия, вероятно, связаны с разной продуктивностью органического вещества в этих губах.
Таблица 2. Запас и вертикальный поток ВВ в губах Белого и Баренцева морей
Район |
Тонн над одним км2 дна |
Тонн в сутки на один км2 дна |
|||||
ВВ |
ВОВ |
ВЛВ |
ВВ |
ВОВ |
ВЛВ |
||
губа Чупа |
18.5±1.0 |
10.1±0.9 |
8.4±1.0 |
1.0±0.1 |
0.1±0.02 |
0.9±0.03 |
|
губа Ярнышная |
19.0±1.9 |
6.4±0.7 |
12.6±1.4 |
2.0±0.4 |
0.2±0.06 |
1.8±0.5 |
|
губа Дальнезеленецкая |
7.7±0.7 |
2.4±0.2 |
5.3±0.3 |
0.7±0.06 |
0.08±0.03 |
0.6±0.1 |
Оценка общего запаса ВВ (и его компонентов) на изучаемых акваториях губ показала, что в губе Ярнышной общий запас ВВ в среднем составляет 66.5±4 тонн (ВОВ - 15.5±2.6 тонн, ВЛВ - 51±4.2 тонн). В губе Дальнезеленецкой общий запас ВВ в среднем составляя 9.6±1.4 тонн (ВОВ - 3±0.4 тонн, ВЛВ - 6.6±0.9 тонны). В губе Чупа общий запас ВВ в среднем составляя 450±21 тонн (ВОВ - 252±20 тонн, ВЛВ - 210±18 тонн).
При нормировании запаса вещества на единицу площади в губе Чупа и губе Ярнышная количество ВВ сопоставимо, но состав ВВ принципиально разный (табл. 2). Губа Дальнезеленецкая стоит обособленно от двух других губ.
6.3.5. Временные изменения концентрации взвешенного вещества
6.3.5.1. Сезонное изменение концентраций взвешенного вещества
В губах минимальные средние концентрации ВВ наблюдаются в осенне-зимний период, максимальные - в весенне-летний сезон. В губах Мурманского побережья межгодовые изменения средних концентрации ВВ летнего периода достигают 30%, в осенний период межгодовых изменений концентрации ВВ не наблюдается.
6.3.5.2. Короткопериодические изменения концентрации взвешенного вещества
Концентрация ВВ за сутки в одной и той же точке губ Ярнышная и Дальнезеленецкая (в летне-осенний период) в среднем изменяется на 16.0±2.8% (n=37). Вероятность изменения концентрации ВВ 0-24% составляет 0.857, изменения более чем на 35% - события единичные. Близкие значения получены и для губы Чупа, где в летне-осенний период концентрация ВВ в среднем изменяется на 19.0±2.7% (n=47).
Не менее интенсивные изменения концентрации ВВ происходят за 3 часа (половина фазы прилива и отлива). В летний период короткопериодические изменения концентрации ВВ в среднем равны 21.7±3.3% (n=39). Аналогичные изменения зафиксированы и на Белом море (губа Чупа) - 17.2±2.3% (n=30).
Таким образом, во всех исследованных губах постоянно происходит перераспределение ВВ как по площади губ, так и в толще воды. В этой связи необходимо отметить, что зафиксировано 3 случая (n=84) отсутствия суточных изменений концентрации ВВ и еще 6 случаев, когда эти изменения не превышали 3%. Такие события составляют 10% от объема выборки.
6.3.6. Факторы, влияющие на концентрацию взвешенного вещества
Анализ гидрологических и метеорологических факторов, влияющих на временные изменения концентрации ВВ, показал, что универсальным фактором являются приливоотливные течения. В прилив содержание ВВ понижается, в отлив - увеличивается. Вторым фактором выступает соленость морской воды. В губе Дальнезеленецкой выявлена отрицательная корреляционная связь концентрации ВВ с соленостью морской воды (rсп=-0.63, n=99, р=0.99). В губе Ярнышной концентрация ВВ имеет положительную корреляционную связь с соленостью морской воды (rсп=0.36, n=48, р=0.99). Третий фактор - температура воды. В губе Дальнезеленецкая концентрация ВВ имеет положительную корреляционную связь с температурой морской воды (rсп=0.53, n=99, р=0.99). В губе Ярнышной концентрация ВВ имеет отрицательную корреляционную связь (rсп=-0.41, n=48, р=0.99) с температурой морской воды. Четвертый фактор - скорость ветра. На Мурманском побережье концентрация ВВ в фотическом слое воды имеет положительную корреляционную связь со скоростью ветра (rсп=0.56, n=16, р=0.95). Пятый фактор ? количество атмосферных осадков. Слабая положительная корреляционная связь концентрации ВВ и количества атмосферных осадков выявлена в губе Дальнезеленецкая (rсп=0.24, n=40, р=0.95). Аналогичные зависимости получены для губы Чупа.
Анализируя факторы, влияющие на концентрацию ВВ в морской воде, становится очевидным, что отсутствие временных изменений концентрации ВВ - явление практически невероятное. Даже температура приземного слоя воздуха влияет на концентрацию ВВ в фотическом слое воды (губа Ярнышная rсп=-0.77, n=16, р=0.95).
6.3.7. Результаты исследования взвешенного вещества в заливах Мурманского побережья
В целом в заливах Мурманского побережья отмечается низкая концентрация ВВ, редко превышающая 3 мг/л. Высокие концентрации ВВ (до 6.41 мг/л) выявлены при солености около 2‰.
По результатам исследований ВВ в заливах Мурманского побережья и прибрежной акватории Баренцева моря можно наметить три типа районов с разным поведением и концентрацией ВВ.
1. Районы Iого типа - фиорды и широкие открытые глубоководные заливы с большим пресным стоком (Варангер-фиорд, Кольский и Мотовский заливы). Средняя концентрация взвеси более 0.8 мг/л.
2. Районы IIого типа - небольшие губы и бухты с незначительным пресным стоком (губы Териберка, Ярнышная и Дальнезеленецкая). Средняя концентрация взвеси 0.5-0.8 мг/л.
3. Районы IIIого типа - прибрежные акватории моря с глубинами более 100 м. Средняя концентрация взвеси менее 0.5 мг/л.
В среднем в заливах и береговой зоне Мурманского побережья постоянно в толще воды находится 2-5·102 тыс. тонн взвешенного вещества.
6.4. Вертикальный поток осадочного вещества в заливах Мурманского побережья
Исследования вертикальных потоков вещества в двух губах Мурманского побережья (Дальнезеленецкой и Ярнышной) выявили достаточно существенные различия значений потока вещества в зависимости от геоморфологических и гидрологических особенностей заливов.
Губа Дальнезеленецкая:
Впадина бухты Оскара. В бухте средние значение вертикального потока составляют 1.5±0.34 г·м-2·сут-1. Наиболее часто значения вертикального потока в бухте меняются в интервале 0.55-1.3 г·м-2·сут-1, вероятность - 0.542.
В течение 13 лет летние значения потока вещества в бухте Оскара изменялись циклично. Первый цикл 2003-2009 гг., с максимумом в 2006 г., второй 2009-2014 г. с максимумом в 2012 г. В целом после 2006 г. фиксируются низкие значения потока вещества. Высокие значения потока в 2012 г. совпадают со временем перестройки литоральной зоны.
Наиболее высокие значения потока фиксируются в зимний период (в среднем >4.7 г·м-2·сут-1). В летний и осенний периоды значения потоков вещества в среднем <1 г·м-2·сут-1. Низкие значения потока вещества фиксируются в весенний период (в среднем 0.6 г·м-2·сут-1). Таким образом, в период максимальной поставки осадочного вещества происходит его транзит через бухту.
Бухта Дальний пляж. В бухте Дальний пляж среднее значение вертикального потока вещества составляет 2.05±0.57 г·м-2·сут-1. Наиболее часто значения вертикального потока в бухте меняются в интервале 0.25-1.25 г·м-2·сут-1, вероятность - 0.555.
В течение 10 лет значения потока вещества в летне-осенние периоды изменялись незначительно, кроме 2010 г. и 2012 г. Наиболее высокие значения потока вещества фиксируются в зимний период (в среднем 6.4 г·м-2·сут-1). В весенний и осенний периоды значения потоков вещества в среднем около 1.4 г·м-2·сут-1. Наиболее низкие значения потока вещества фиксируются в летний период (в среднем менее 1.25 г·м-2·сут-1). Таким образом, в бухте Дальний пляж сезонная динамика вертикального потока вещества отличается от потока в бухте Оскара главным образом в отношении весеннего периода.
Район Центрального плато. В центральной части губы расположено поднятие морского дна, где значения вертикального потока вещества в среднем 1.08±0.45 г·м-2·сут-1. Наиболее часто значения вертикального потока меняются в интервале 0.15-0.75 г·м-2·сут-1, вероятность - 0.696.
Можно выделить двухгодичные изменения значений потока вещества (2006-2007, 2008-2009, 2010-2011 гг.), которые формируют единый шестилетний цикл. После аномального 2012 г. значения потока вещества низкие и достоверно не отличаются. Наиболее высокие значения потока вещества фиксируются в зимне-весенний период в среднем >6.2 г·м-2·сут-1. Наиболее низкие - в летний период (в среднем <0.55 г·м-2·сут-1).
Выявляется принципиальное отличие между вертикальным потоком вещества в бухтах губы и на разделяющем их поднятии - уменьшение значений потока в летний период на Центральном плато, при увеличении аналогичных значений в бухтах.
Среднемноголетние показатели вертикального потока вещества по губе Дальнезеленецкая:
· среднегодовые - 1577±249 мг·м-2·сут-1 (n=92),
· среднезимние - 4075±1759 мг·м-2·сут-1 (n=11),
· средневесенние - 895±450 мг·м-2·сут-1 (n=6),
· среднелетние - 1001±232 мг·м-2·сут-1 (n=51),
· среднеосенние - 1116±244 мг·м-2·сут-1 (n=24).
Перестройка литоральной и верхней сублиторальной зон губы, произошедшая в 2012 г., фиксируется в вертикальном потоке во всех частях губы. Следовательно, значения потока могут служить критерием экологической устойчивости прибрежных акваторий, причем сигнал о возможных изменениях был получен за два года до преобразования губы.
Губа Ярнышная:
В центральной котловине губы Ярнышная среднемноголетние значения вертикального потока составляют 4.09±0.68 г·м-2·сут-1. Наиболее часто значения вертикального потока меняются в интервале 1.6-2.8 г·м-2·сут-1, вероятность - 0.438. В 2010 г. и 2012 г. происходит резкое увеличение весовых значений потока. Межсезонные различия весовых значений потока вещества не выходят за пределы доверительных интервалов.
Рис. 14. Вертикальные потоки вещества в губе Ярнышной. А - вдоль оси губы, Б - вкрест оси губы
Изучение вертикальных потоков вещества по оси губы Ярнышной показали, что значения потока вещества на ригелях значительно ниже, чем в центральной котловине губы (рис. 39). Наиболее низкие значения потока фиксируются на внутреннем ригеле (в среднем 399±71 мг·м-2·сут-1). На внешнем ригеле средние показатели потока вещества составляют 1.7±0.7 г·м-2·сут-1.
Значения потока вещества у бортов залива ниже, чем в осевой части котловины (рис. 14). В западном борту залива средние значения потока вещества составляют 2.23±0.69 г·м-2·сут-1. В восточном борту - 0.51±0.05 г·м-2·сут-1.
Среднемноголетние показатели вертикального потока в губе Ярнышная:
1. среднегодовые - 2973±488 мг·м-2·сут-1 (n=18),
2. средние зимне-весенние - 3099±359 мг·м-2·сут-1 (n=2),
3. среднелетние - 2831±626 мг·м-2·сут-1 (n=12),
4. среднеосенние - 2855±612 мг·м-2·сут-1 (n=4).
Таким образом, по всей губе Ярнышная латеральные изменения значений потока вещества значительно более значимые, чем временные изменения. В целом значения потока вещества в губе Ярнышная в два раза выше, чем в губе Дальнезеленецкой.
Губа Чупа (Карельский берег Белого моря).
В центральной котловине губы среднемноголетние значения вертикального потока составляют 2.51±0.27 г·м-2·сут-1. Наиболее часто значения вертикального потока меняются в интервале 1.6-3.4 г·м-2·сут-1, вероятность - 0.691. В целом отмечается увеличение значений потока от летнего к осеннему периоду, с последующим снижением значений потока в подледных условиях.
Самые низкие значения потока по оси губы фиксируются во внешней области - 986±209 мг·м-2·сут-1, что 1.5-3 раза меньше, чем во внутренней части губы. Значения потока вещества в бухтах и бортах губы значительно ниже, чем в осевой части. В северном борту губы средние значения потока вещества составляют 797±180 мг·м-2·сут-1, в южном - 442±85 мг·м-2·сут-1. В бухтах губы средние значения вертикального потока составляют 382±70 мг·м-2·сут-1, что сопоставимо с потоком вещества в южном борту губы.
Среднемноголетние показатели вертикального потока вещества в губе Чупа:
· среднегодовые - 1250±155 мг·м-2·сут-1 (n=86),
· среднезимние - 972±155 мг·м-2·сут-1 (n=7),
· среднелетние - 1300±205 мг·м-2·сут-1 (n=60),
· среднеосенние - 1200±150 мг·м-2·сут-1 (n=19).
В целом значения потока вещества в губе Чупа ниже, чем в губах Мурманского побережья.
6.4.1. Сравнение вертикальных потоков вещества в губах Мурманского побережья с губой Чупа Карельского берега Белого моря
Первое, что необходимо отметить, это высокие годовые значения вертикального потока вещества по всем изученным губам, по сравнению с открытыми акваториями моря (Лисицын и др., 1994, Навигацкий, Шевченко, 2006). Значения потоков в губе Чупа и губе Дальнезеленецкой близки, но резко отличаются значения зимних периодов, несомненно, это связано с разными условиями осадконакопления.
Сезонные изменения весовых показателей вертикального потока губы Ярнышной и губы Чупа схожи между собой малым диапазоном изменений, возможно, это связано с морфологией губ.
Минимальные показатели вертикального потока выявляются в губе Чупа, что вероятно, связано с масштабом губы, так как здесь условия седиментации ближе к открытой акватории моря. Максимальные показатели вертикального потока вещества фиксируются в губе Ярнышной, где содержится максимальное количество литогенного вещества (на единицу площади).
Тогда, можно предположить, что на объем осаждаемого вещества оказывают влияние три фактора: морфология и масштаб краевого бассейна, и запас литогенного вещества в толще воды.
6.4.2. Соотношение запаса взвешенного вещества и вертикальных потоков вещества
В губе Ярнышной относительно высокие значения потока вещества фиксируются в западном борту, центральном и внешнем районах губы. Наблюдается устойчивое увеличение доли ВОВ в вертикальном потоке от котловины в осевой части губы Ярнышной во всех направлениях.
В губе Чупа максимальные значения вертикального потока вещества фиксируются во внутренней и центральной части губы. Наблюдается закономерное снижение доли органического вещества в вертикальном потоке от бухт к бортам и далее к осевой части губы.
В губе Дальнезеленецкая наблюдается равномерное распределение значений вертикального потока вещества и увеличение доли органического вещества в вертикальном потоке от бухт к мелководному плато.
При общем сходстве вертикального потока вещества в губе Ярнышная и губе Чупа отмечается и принципиальное отличие.
Сходство:
1. Близкий состав вещества, участвующего в вертикальном потоке;
2. Снижение доли ВОВ в вертикальном потоке в направлении наиболее глубоководных частей губы;
3. Снижение значений вертикального потока, где вода движется под действием силы Кориолиса в направлении устьевых частей губ.
Различие:
1. Вертикальный поток во внутренних областях губ: в губе Чупа во внутреннем районе происходит основное осадконакопление, в губе Ярнышной внутренний район - это область транзита вещества.
Сравнение «валовых» запасов ВВ, ВОВ и ВЛВ с их количеством, осевшем в МСЛ, позволяет определить долю каждого компонента ВВ, участвующего в осадконакоплении (рис. 15).
В губе Ярнышной в среднем по акватории губы осаждается 7.5±1.2% ВВ, 4.4±1.1% ВОВ и 8.8±3.0% ВЛВ. Четко выделяется зона транзита вещества - из внутреннего района через восточный борт к открытой акватории моря.
В губе Чупа в среднем по изучаемой части губы осаждается 7.0±1.0% ВВ, 1.4±0.3% ВОВ и 11±0.9% ВЛВ. Четко выделяется два направления уменьшения интенсивности осадконакопления: с запада на восток и от осевой глубоководной части к бортам и бухтам губы. В устьевой части губы осадконакопление практически не происходит.
Рис. 15. Доля осаждающегося вещества от запаса этих компонентов в толще воды. А - губа Ярнышная, Б - губа Чупа, В - губа Дальнезеленецкая.
Наиболее парадоксальная ситуация наблюдается в губе Дальнезеленецкой. В среднем по акватории губы осаждается 2.8±0.3% ВВ, 0.9±0.1% ВОВ и 4.6±1.1% ВЛВ. При этом, однако, зафиксировано импульсное осаждение вещества в зимне-весенний период 2011-2012 гг., когда в среднем отложилось 37.4±17.9% ВВ (n=6), 3.9±2.5% ВОВ и 42.4±12.1% ВЛВ, а в районе бухты Дальнего пляжа на дно поступило около 73% ВВ. В целом губа Дальнезеленецкая это область транзита вещества, хотя осадконакопление в ней не прерывается.
6.4.3. Результаты изучения взвешенного вещества и вертикального потока вещества
При сравнении процессов в губах выявляются и сходство и различия. Рассмотрим сходство:
1. Во всех губах ВОВ не участвует в осадконакоплении, оно, вероятно, утилизируется в процессе осаждения. В губе Чупа осаждается 1.4±0.3%, в губе Ярнышной - 4.4±1.1%, в губе Дальнезеленецкая - 0.9±0.1%
2. Во всех губах доля осаждающегося ВВ не превышает 25% от запаса вещества. В среднем в губе Чупа осаждается 7.0±1.0%, в губе Ярнышной - 7.5±1.2%, в губе Дальнезеленецкая - 2.8±0.3%. В губе Чупа и губе Ярнышная сопоставимы не только средние значения, но и диапазоны изменения.
3. В губах, где вода движется под действием силы Кориолиса в направлении открытого моря, наблюдается максимальный транзит вещества, а там, где эта сила направлена вглубь губ, фиксируется увеличение доли осаждаемого вещества.
Различие:
1. Во внутренних областях губ - в губе Чупа фиксируется максимальная доля отлагаемого вещества от его запаса, в губе Ярнышной - минимальная доля.
2. Во внешних областях губ - в губе Чупа доля отлагаемого вещества от его запаса минимальная, в губе Ярнышной может отлагаться до 18% от запаса вещества.
3. Депоцентр аккумуляции в губе Чупа - внутренний район, в губе Ярнышной - наиболее глубоководная часть.
По акваториям губ в целом более 90% вещества (более 60% литогенного вещества), находящегося во взвешенном состоянии, не участвует в вертикальном потоке, но выносится ли оно из залива?
Расчет латерального потока ВВ под действием приливоотливных течений позволяет оценить количество ВВ, перемещающегося вглубь заливов в прилив и в сторону открытой акватории моря в отлив. В губе Ярнышная за полный приливоотливный цикл (12 часов), в сторону открытой акватории моря перемещается 9-10% ВВ. В губе Чупа за полный приливоотливный цикл (12 часов), в сторону открытой акватории моря перемещается 2-13% ВВ.
Тогда можно с уверенностью предположить, что в настоящее время в губах Ярнышная и Чупа литогенное вещество выносится в открытую акваторию моря. Несмотря на это, в заливах Мурманского побережья в год аккумулируется до 6.5 млн. тонн осадочного вещества, что значительно больше, чем суммарный вынос осадочного вещества водотоками побережья.
6.5. Физические свойства осаждаемого вещества
Плотность взвешенных частиц в in situ трудноопределимая величина, из-за методических ограничений, поэтому это свойство взвеси малоизученно. Опубликованные данные свидетельствуют о небольшом диапазоне изменения (1.03-1.33 г/см3) удельного веса суспензионных частиц (Eppley et al., 1967; Hobson, 1967; Zeitzschel, 1970; Витюк, 1983 и др.). Средняя удельная плотность осаждающегося вещества в заливах Мурманского побережья - 1.12±0.01 г/см3, в губе Чупа - 1.09±0.01 г/см3 (Герасимова, Митяев, 2015). Максимально высокая плотность во всех губах фиксируется в зимний период года.
Из осаждающегося вещества формируется первичный слой (протослой) донных отложений. По физическим свойствам «первичный» слой отложений представляет собой мягкую, сильно обводненную суспензию, в которой плотность скелета не превышает 2.15 г/см3. В заливах Мурманского побережья средняя удельная (1.91±0.04 г/см3) и объемная плотность (1.38±0.03 г/см3) отложений выше, чем в губе Чупа (1.84±0.02 и 1.23±0.02 г/см3 соответственно), что свидетельствует о том, что в заливах Мурманского побережья в «первичном» слое содержится больше минеральных частиц (Герасимова, Митяев, 2015).
Для губ Мурманского побережья в осенний период года характерно формирование донных отложений по свойствам резко отличающиеся от отложений, формируемые в другие сезоны года (объемная плотность <1.10 г/см3). Подобные отложения формируются в губе Чупа в летний сезон (объемная плотность <1.20 г/см3).
6.6. Состав детрита и литогенного осадочного вещества
Всегда основную массу и объем вещества из седиментационных ловушек составляет хлопьевидный и спутано-волокнистый детрит размером менее 50 мкм.
Состав детрита во всех без исключения пробах на 60-70% представлен неопределимыми частичками коричневого, коричневато-серого, иногда черного цвета размером менее 1 мкм. В составе хлопьевидного вещества присутствуют угловатые минералы размером около 10 мкм, среди которых преобладают слюды, нередко встречаются кварц, амфиболы и плагиоклазы.
Основная масса литогенного материала во всех пробах представлена частицами размером менее 100 мкм. Среди кластической части резко доминируют зерна кварца разной степени окатанности. Постоянно присутствуют зерна плагиоклаза, калиевого полевого шпата, листочки биотита. Встречаются амфиболы, черные рудные минералы, обломки вулканического стекла и горных пород, а так же лимонитовые стяжения и корочки. Средний размер минеральных зерен 60-70 мкм, преобладают угловатые обломки.
6.7. Вертикальный поток органического вещества
Важнейшей составляющей вертикального потока вещества является органическое вещество (ОВ). Вертикальный поток ОВ в губах Ярнышная и Дальнезеленецкая в среднем составляет 153±21 мг·м-2·сут-1. Максимальные значения потока Сорг фиксируются в летний сезон. Наиболее часто значения потока ОВ меняются в интервале 20-170 мг·м-2·сут-1, вероятность - 0.629.
Доля ОВ в составе осаждающегося материала в среднем составляет 16.5±2%. С июля по ноябрь доля ОВ в вертикальном потоке постоянно уменьшается, зимой фиксируется минимальная доля ОВ (менее 2%).
В целом доля ОВ в вертикальном потоке в губе Ярнышная (14.3±2.9%), в губе Дальнезеленецкой (17.3±2.4%), а абсолютные значения различаются более чем в два раза (232±49 мг·м-2·сут-1 в губе Ярнышная и 111±19 мг·м-2·сут-1 в губе Дальнезеленецкая).
В губе Дальнезеленецкой в разных районах изменение значений потока и доли ОВ в общем потоке не выходят за пределы доверительных интервалов. В губе Ярнышной фиксируются значительные изменения как абсолютных значений (в 2-5 раз), так и доли ОВ в общем потоке (1.5-2.5 раза). В обеих губах там, где абсолютные значения потока ОВ минимальные, фиксируется максимальная доля ОВ в общем потоке. Во многом это связано с глубиной моря, как уже отмечалось, чем больше глубина моря, тем больше запас вещества (ОВ не является исключением), но увеличивается и время осаждения вещества на дно, а, следовательно, увеличивается время утилизации (или деструкции) ОВ. Ранговый коэффициент корреляции между глубиной моря и долей ОВ в вертикальном потоке -0.84 (n=9, с=0.99).
Подводя итог изучения вертикального потока ОВ отметим главное:
1. среднегодовые - 153±21 мг·м-2·сут-1 (n=55),
2. средние зимне-весенние - 89±37 мг·м-2·сут-1 (n=10),
3. среднелетние - 168±24 мг·м-2·сут-1 (n=33),
4. среднеосенние - 82±36 мг·м-2·сут-1 (n=12),
5. в зимне-весенний период года более 98% вещества, участвующего в вертикальном потоке, представлено литогенным веществом, в летне-осенний период доля ОВ в вертикальном потоке достигает 25%,
6. доля ОВ в вертикальном потоке увеличивается при уменьшении глубины моря.
6.7.1. Состав органического вещества, участвующего в вертикальном потоке
В составе ОВ доминируют пеллеты зоопланктона и крупные остатки погибших организмов фито- и зоопланктона. Встречаются обломки раковин моллюсков и фораминифер, обломки игл морских ежей, обломки и обрывки агглютинированных и хитиновых трубок полихет, обрывки нитевидных макрофитов и фрагменты колоний гидроидов, икринки бентоса и ихтиофауны, линные шкурки бентосных и планктонных организмов. Также встречаются пеллеты зоопланктона овальной и, рисовидной формы, светло коричневого и серого цвета, их размер не превышает 200 мкм.
В сообществе фитопланктона преобладают колониальные формы диатомовых водорослей. Постоянно доминируют пеннатные диатомовые водоросли, которые составляли 39-75% всего планктонного сообщества, содержание центрических диатомовых водорослей составляет 15-55%. В небольших количествах встречаются динофлагелляты, и другие виды водорослей.
Постоянно в МСЛ обнаруживаются погибшие организмы бентоса и ихтиофауны, не участвующие в вертикальном потоке вещества.
6.8. Осадконакопление в озерных котловинах
Средние скорости осадконакопления (по радиоуглеродным датировкам) в озерных котловинах Карельского и Кандалакшского побережий в голоцене изменяются от 5 до 47 см в тыс. лет (менее 0.5 мм/год). На Мурманском побережье в озерах тундровой зоны скорость озерного осадконакопления 11-25 см в тыс. лет. Более высокие скорости современного озерного осадконакопления выявлены Д.А. Суббето с соавторами (2012). Несмотря на то, что такие скорости осадконакопления значительно ниже (до порядка), чем в заливах Мурманского побережья, это важный геологический процесс.
6.8.1. Вертикальный поток вещества в оз. Кривое, Карельское побережье
Данные по вертикальному потоку осадочного вещества имеются только для тектонической котловины озера Кривое, которое по гидрохимическим показателям и биологическим процессам схоже с озерами тундровых ландшафтов Мурманского побережья (Биологическая …, 1975). Поэтому в своих оценках автор опирается на данные полученные в этой озерной котловине.
Вертикальный поток в озере в среднем составлял 47±5 мг·м-2·сут-1. Минимальные значения потока вещества фиксируются в зимне-весенний период года в среднем 22±5 мг·м-2·сут-1, летом максимальные - 62±8 мг·м-2·сут-1. Осенью значения потока вещества в среднем составляют 41±8 мг·м-2·сут-1. Таким образом, с начала июня до конца октября происходит постепенное уменьшение значений потока вещества. В зимний период значения вертикального потока вещества резко уменьшаются. Доля органического вещества от общего потока в среднем составляет 41% (в зимне-весенний период >30%, в летне-осенний период >45%).
В составе вещества доминирует тонкий хлопьевидный детрит серого, зеленовато-серого и коричневато-серого цвета. Размер частиц изменяется от 5 до 70 мкм при резком преобладание частиц в 10-20 мкм. В составе детрита хорошо различимы слюдистые минералы, постоянно присутствуют зерна кварца и полевых шпатов. Среди биогенного материала всегда присутствуют пеллеты зоопланктона овальной и неправильной формы. От общего количества детрита пеллеты составляют 10-15%, минералы 5-7%.
По годовому циклу потока вещества оценина скорость осадконакопления в центральной части озерной котловины в 1.06±0.13 мм/год. Минимальная скорость осадконакопления фиксируется в подледных условиях - 0.2-0.3 мм. Опираясь на годовой цикл вертикального потока вещества, проведен расчет возможного объема вещества аккумулирующегося в озерных котловинах Мурманском побережья в - 0.8-1.0 тыс. тонн в год, что менее 3% от объема вещества мобилизуемого на побережье. Таким образом, озерные котловины являются областями транзита осадочного вещества в конечный бассейн седиментации.
Заключение
Мурманское побережье - открытая природная система, располагающаяся на стыке двух крупных иерархических комплексов земли. Географическое положение Мурманского побережья предопределяет развитие в его пределах полярного климата, который, испытывая влияние незамерзающего моря, существенно смягчается, тем самым активизируя ряд экзогенных геологических процессов. На интенсивность современных эндогенных и экзогенных геологических процессов несомненное влияние оказал тот факт, что в недавнем прошлом Мурманское побережье служило ложем ледникового щита, предопределившего постледниковую историю развития территории.
В работе обобщены данные по ландшафтно-геоморфологическому и геолого-тектоническому строению Мурманского побережья, приведены данные по эрозионной деятельности водотоков, абразии берегов и аккумуляции вещества в заливах побережья.
В ходе морфоструктурного исследования побережья подтверждено глыбово-блоковое строение региона. Показано снижение скорости поднятия побережья, начиная с позднеголоценового времени. По результатам исследований предполагается, что гляциоизостатические движения завершились в атлантическую стадию голоцена. В настоящее время наблюдается стабилизация тектонического поднятия побережья.
Выявлено, что малые водотоки нельзя не учитывать при балансных оценках поставки осадочного вещества в бассейны седиментации. На большом фактическом материале показано, что основная масса ВВ в заливах не участвует в осадконакоплении, проведены расчеты дающие основания предполагать вынос основной массы ВВ в открытую акваторию моря.
Выявлены гидро- и литодинамические закономерности водотоков Мурманского побережья, ранее недостаточно полно описанные в литературе, проведены оценки модуля твердого стока и скорости эрозии водоразделов. Несмотря на, казалось бы, неразрывную связь питания водотоков с атмосферными осадками, функциональной связи годового стока в водотоках и количества атмосферных осадков нет. Выявлена прямая корреляционная связь дебита водотоков с концентрацией ВВ. Такое поведение ВВ в водотоках Мурманского побережья резко отличает их от поведения ВВ в аналогичных по масштабу водотоках Карельского берега. В целом наблюдается цикличность в изменении концентрации и выноса ВВ с Мурманского побережья.
Рис. 16. Изменение интенсивности современных экзогенных процессов.
Выявлено, что скорость абразии крупнообломочного материала в литоральной зоне Мурманского побережья значительно выше, чем скорость абразии на Карельском побережье в аналогичных литоральных условиях. Во многом это связано с зимним периодом года - на Белом море формируется ледяной покров, а Баренцево море не замерзает. В целом, скорость разрушения крупнообломочного материала на верхнем и среднем литоральных горизонтах идет в направлении уменьшения скорости разрушения со временем, но фиксируются периоды активизации абразии, с интервалом 3-6 лет.
...Подобные документы
Сущность абразионных и аккумуляционных процессов. Основные факторы формирования рельефа береговой зоны Черного моря. Складкообразование кавказского хребта. Описание процессов абразии, денудации и физического выветривания вдоль черноморского побережья.
реферат [22,7 K], добавлен 08.01.2013История развития и становления рельефа на юге Ивановской области. Геоморфология территории: ледниковые формы рельефа и морфология речных долин. Характерные проявления экзогенных геологических процессов и факторов, влияющих на них. Карстовые процессы.
дипломная работа [141,5 K], добавлен 13.03.2011Геологическая изученность Черноморского побережья Cеверо-Западного Кавказа и Средиземноморского побережья Баэр-Басситского района (Северо-Западная Сирия). Характеристика грунтов, геоморфологические, гидрогеологические и климатические условия регионов.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 28.01.2014Рельефообразующие эндогенные процессы и эрозионные процессы. Органогенные, антропогенные и биогенные рельефы. Прогнозирование изменения ландшафта сельскохозяйственных угодий, городских ландшафтов. Рельефы, созданные водотоками. Строение речных долин.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 05.12.2015Исследование геолого-геоморфологических особенностей строения шельфовой зоны Черноморского побережья Кавказа. Выделение морфоструктур континентального склона и приморской части Адлерско-Лазаревской, Геленджикской и Анапской зон морфометрическим методом.
дипломная работа [6,2 M], добавлен 09.10.2013Подвижность и непостоянство физических состояний земной коры, газообразной и водной оболочек, процессы, действующие на рельеф. Особенности рельефа Земли, морфология равнин и горных стран. Геоморфологические процессы, происходящие на земной поверхности.
курсовая работа [11,6 M], добавлен 22.10.2009Разница в использовании термина "элювиация" в геологии и почвоведении. Формы рельефа, связанные с процессами карстования. Основные факторы, которые определяют современные осадконакопления. Таблица факторов, вызывающих собственно-гравитационные процессы.
контрольная работа [17,0 K], добавлен 08.02.2011Макроформы рельефа материков. Срединно-океанические хребты, океанические глубоководные желоба, разломы. Эндогенные и экзогенные процессы рельефа. Гипотеза Вегенера о дрейфе материков. Движущиеся литосферные плиты. Образование гор и горных хребтов.
реферат [662,0 K], добавлен 20.02.2011Кольцевые, цепочечные и слоистые типы структур кристаллов. Рентгеновские методы исследования минералов. Гидротермальные процессы минералообразования. Катакластический, ударный метаморфизм и автометаморфизм - процессы преобразования горных пород.
контрольная работа [6,1 M], добавлен 03.08.2009Воздушные массы и климат Земли. Процессы дефляции и корразии. Транспортировка обломочного материала. Эоловые формы рельефа. Образование и типы пустынь. Процессы разрушения пород, переноса материала и его аккумуляции. Разрушительная деятельность ветра.
курсовая работа [35,5 K], добавлен 19.02.2011Сток в гидрологии, отекание в моря и понижение рельефа дождевых и талых вод, происходящие по земной поверхности (поверхностный) и в толще почв и горных пород (подземный сток). Влияние стока на формирование рельефа, геохимические процессы в земной коре.
реферат [17,7 K], добавлен 19.10.2009Выветривание - физические, химические и биогенные процессы разрушения и изменения приповерхностных горных пород; образование почвы или новых продуктов. Стадии, факторы, качественное изменение химического состава пород, воздействие живых организмов.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 20.04.2011Определение понятия магматизма, формы, виды и причины возникновения вулканических процессов. Магматогенные месторождения полезных ископаемых, условия их формирования. Промышленное значение добычи апатитовых руд. Торфяные ресурсы РФ и республики Беларусь.
контрольная работа [759,2 K], добавлен 30.08.2011Характеристика физико-географических условий северной части Среднего Поволжья. Понятие опасных экзогенных геологических процессов и факторов, влияющих на их интенсивность. Рассмотрение опасных геологических процессов на территории города Нижнекамск.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 08.06.2014Основные типы берегов. Абразия как процесс разрушения волнами и прибоем берегов водоемов. Особенности механической, химической и термической абразии. Понятие скорости абразии. Мероприятия по борьбе с морской абразией. Состав берегозащитных сооружений.
реферат [196,3 K], добавлен 04.06.2015Причины и обоснование выбора местоположения Кольской сверхглубокой. Коллектив работников, созданный для бурения в Кольской геологоразведочной экспедиции. Образцы, извлеченные на поверхность в процессе бурения. Итоги и перспективы изучения скважины.
реферат [23,8 K], добавлен 07.02.2014Описания процесса выщелачивания трещиноватых растворимых горных пород подземными и поверхностными водами. Изучение особенностей развития закрытого карста. Генетические типы карстовых воронок. Анализ механизма формирования карстово-суффозионных просадок.
лекция [4,3 M], добавлен 10.03.2015Характеристика берегозащитных сооружений для сохранения и предотвращения от разрушения морских побережий: искусственные и естественные пляжи, волноотбойные стены, молы, защитные наброски из природного камня или фигурных блоков, волноломы, габионы.
контрольная работа [823,6 K], добавлен 26.07.2012Природно-территориальные комплексы: понятие, причины и этапы формирования. Ландшафт как основная исходная единица в системе ПТК. Выявление объективно существующих границ пространственно обособленных комплексов как задача ландшафтного дешифрирования.
реферат [11,9 K], добавлен 15.05.2011Гравитационное смещение пород на склонах и откосах. Явления и процессы, обусловленные совместным взаимодействием геологической среды и инженерными сооружениями. Инженерно-геологические процессы на дне и откосах котлованов. Плывуны и меры борьбы с ними.
реферат [19,8 K], добавлен 19.10.2014