CC BY
37
УДК 551.4.03, 551.42, 551.435.3 Н.И. Косевич1
ГЕОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ТИПИЗАЦИЯ ОСТРОВОВ КАНДАЛАКШСКОГО ЗАЛИВА БЕЛОГО МОРЯ
На основании детального геолого-геоморфологического изучения островов Северного, Лувеньгского, Кузакоцкого и Керетского архипелагов Кандалакшского залива Белого моря построены новые оригинальные геолого-геоморфологические карты каждого из изученных островов и общие карты для каждого архипелага. Разработана геолого-геоморфологическая генетическая типизация островной суши, применена графическая визуализация этой типизации. Предпринята попытка применить разработанную типизацию к другим островам акватории Белого моря.
Ключевые слова: рельеф, острова, архипелаг, Кандалакшский залив, геолого-геоморфологическая генетическая типизация.
On the base of detailed geological and geomorphological researches of the Northern, Luven'gskogo, Kuzakockogo and Keretskogo archipelagos Kandalaksha Bay of the White Sea new original geological and geomorphological maps of each of the Islandslslands and total maps for each of the archipelago have been done. Geological and geomorphological genetic typing of the island areas has been developed and applied. The result of this typing are visualized and demonstrated in the article. An attempt to use this typing in researching to other islands of the White Sea water is made.
Key words: island, archipelago, Kandalaksha Gulf, geological and geomorphological genetic typing.
Введение. Белое море характеризуется значительно отличающимися с геолого-геоморфологической точки зрения побережьями и островными территориями, что вызывает интерес у широкого круга геологов и геоморфологов (рис. 1). По мнению многих исследователей [Лымарев, 2002; Булочникова и др., 2010], острова, представляющие результат взаимодействия эндогенных и экзогенных природных процессов, могут служить моделью для изучения закономерностей совместного действия этих процессов и их влияния на факторы рельефообразования. Изучение островной суши — одно из важнейших направлений в морской (островной) геоморфологии. Однако изучению островной суши Белого моря уделялось мало внимания, до настоящего времени отсутствует геолого-геоморфологическая типизация его островов. Для получения детальной информации о строении островов Белого моря, в частности островов Кандалакшского залива, были выполнены комплексные геолого-геоморфологические исследования в крупном и детальном масштабах.
Тектоническая позиция и геологическое строение района исследований. Белое море отличается сложной геологической историей и большим разнообразием природных процессов. В тектоническом плане Беломорская впадина находится в области сочленения Балтийского щита и Русской плиты. Кандалакшский залив, расположенный в западной части Белого моря (рис. 1), приурочен к
мезоархейскому—палеопротерозойскому Беломорскому подвижному поясу. Основная структурная единица исследуемого района, определяющая особенности его тектонического развития и строения от рифея до настоящего времени, — Онежско-Кандалакшская [Балуев и др., 2009а] система ри-фейских грабенов (или Кандалакшско-Двинская [Авенариус, 2004]).
После карельского тектоно-магматического цикла весь регион существовал как единая платформенная структура. В олигоцене область Белого моря вступила в неотектонический этап развития [Балуев, 2006; Слабунов, 2009]. Изостатическое поднятие, охватившее после таяния ледника всю территорию Балтийского щита, во многом определяет современное тектоническое развитие исследуемого района.
В геологическом строении Кандалакшского залива выделяются два структурных этажа. Первый этаж представлен кристаллическим фундаментом, сложенным породами беломорского комплекса архейского возраста. Этот древний комплекс здесь состоит преимущественно из биотитовых, гранат-биотитовых, амфибол-биотитовых гнейсов, амфиболитов, гранитогнейсов, глиноземистых сланцев, кварцитов и прорывающих их многочисленных интрузивных тел разного состава и возраста. Общая мощность этих отложений 8—10 км. Второй структурный этаж представляет собой чехол платформы и начинается с красноцветных
1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, географический факультет, кафедры геоморфологии и палеогеографии, инженер; e-mail: nkosevich@googlemail.com
Рис. 1. Схема расположения района исследования и участков исследования: 1 — арх. Лувеньгский; 2 — арх. Северный; 3 — арх.
Кузакоцкий, 4 — арх. Керетский
рифейских песчаников, выполняющих авлокогены кристаллического фундамента, которые в юго-восточном направлении перекрыты терригенными отложениями вендского возраста. На этих древних породах на дне Кандалакшского залива залегает почти сплошной чехол из молодых плейстоценовых и голоценовых отложений.
Современное Белое море — молодой бассейн, образовавшийся в самом конце плейстоцена, его возраст составляет 10—12 тыс. лет (ка). Во время последнего валдайского оледенения вся котловина Беломорского бассейна была заполнена льдом. В аллереде по периферии котловины возникали отдельные пресноводные бассейны. В конце ал-
Рис. 2. Геолого-геоморфологическая карта арх. Северный
лереда началось разрушение ледового покрова, в море проникли океанские воды из Баренцева моря, установился режим подледного осадконакопления. Процесс седиментации шел в условиях сложных, часто контрастных тектонических движений, свойственных Беломорскому региону.
Дегляциация Беломорского бассейна, начавшаяся в пребореальное время и закончившаяся в начале атлантического времени, привела к образованию разнородной в литологическом, генетическом и возрастном отношении осадочной толщи. Изостатическое поднятие, охватившее после таяния ледника всю территорию Балтийского щита, в описываемом районе составляет около 100 м. После окончательного схода льдов на Белом море установился морской режим седиментации, для которого большое значение приобретают гидродинамический и биологический факторы [Не-весский и др., 1977; Рыбалко, 2009; Ро1аукоуа й а1., 2010]. Таким образом, изменчивые палеогеографические и палеотектонические условия привели к формированию островов с разными геолого-геоморфологическими характеристиками.
Материалы и методы исследований. Фактическую основу работы составили материалы, полученные автором в ходе пятилетних экспедиций кафедры геоморфологии и палеогеографии географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова (2007—2013) на отдельных участках Кандалакшского и Карельского берегов Белого моря, а также литературные и фондовые данные. В качестве опорных участков выбраны архипелаги, расположенные в трех частях залива, которые отличаются разнообразными геоморфологическими условиями.
Первый участок в кутовой части Кандалакшского залива включает острова Северного и Лу-веньгского архипелагов. Острова Лувеньгского архипелага лежат вдоль Кандалакшского берега Белого моря, а острова Северного архипелага — вдоль Карельского берега. Архипелаги, протягивающиеся вдоль Карельского берега Кандалакшского залива, представляют собой несколько параллельных гряд. Острова внутри Лувеньгского архипелага образуют единую полосу, повторяя контуры береговой линии материковой суши. Второй участок включает острова Кузакоцкого архипелага, расположенные рядом с Беломорской биологической станцией имени Н.А. Перцова МГУ имени М.В. Ломоносова (ББС МГУ). Третий участок представлен островами Керетского архипелага в мористой части губы Чупа.
Сбор детальной информации о геологии и геоморфологии островов заключался в изучении и описании современных экзогенных процессов на ключевых участках, а также в картографировании
их рельефа. На островах выполнены маршруты по профилям с севера на юг и с запада на восток, а также по береговой зоне от мористой границы осушки до тылового шва осушки/пляжа. На профилях отображен характер поверхности и состав отложений. В комплекс геоморфологических маршрутных наблюдений входила фиксация с помощью GPS не только плановых координат точек наблюдения, но и всех наблюдавшихся по маршруту перегибов рельефа (бровки, тыловые швы и т.п.), геоморфологических объектов, точечных и линейных проявлений современных экзогенных процессов, которые нельзя отразить в масштабе карты (тектонические трещины, блоки отседания, искори1, эрозионные борозды и т.д.).
Кроме того, для повышения точности привязки фиксировалось пространственное положение опорных линий точек: береговой линии, троп, дорог, просек, урезов озер, построек. В каждой точке описания фиксировались GPS-данные, делали фото местности. Все это позволило выявить и зафиксировать разновысотные уровни рельефа и распределение в их пределах проявлений современных экзогенных процессов в зависимости от уклонов и генезиса поверхности, литологии выходящих на поверхность пород и ландшафтных условий. После проведения маршрута составляли атрибутивные таблицы, в которые заносили координаты точек наблюдения, основные характеристики рельефа (угол наклона, экспозиция склонов, абсолютная высота), субстрата, ландшафтов и проявлений экзогенных процессов как в точках наблюдения, так и по маршруту.
Всего во время полевых исследований на островах Кандалакшского залива Белого моря выполнено 90 маршрутов, в ходе которых описаны 29 островов Лувеньгского архипелага, 16 островов Северного архипелага, 11 островов Кузакоцкого архипелага и 4 острова Керетского архипелага (всего 60 островов).
Анализ и обработка полевых материалов, картографических данных и дешифрирование данных дистанционного зондирования выполнены на базе программного обеспечения ArcGIS 10.1.
Результаты исследований и их обсуждение. В результате комплексных исследований (полевые данные и дешифрирование) построены геоморфологические карты изученных в ходе полевых исследований архипелагов (рис. 2), легенда к которым составлена по морфогенетическому принципу, с отображением морфологии и генезиса рельефа исследованных островов (рис. 3).
В результате исследований [Косевич, 2012, 2013] установлены генетически разнообразные формы рельефа, созданные совокупным действием следующих процессов: 1) ледниково-тектонических
1 Искорь — форма рельефа фитогенного и/или фитогенно-ветровального происхождения [Болысов, 2006]. Состоит из бугра, который сложен рыхлыми отложениями, образованными вывороченными корнями деревьев при их падении, а также западины (ямы) возле него.
Условные обозначения
1. Формы рельефа, созданные приливно-отливными и сгонно-нагонными процессами
Валунно-галечный пляж
/ А
Ч:
Песчаный пляж
: т Илистая осушка
;; Валунно-галечно-песчаный пляж
Марш К Валунный пояс Ч Мористая граница осушки
2. Формы рельефа, созданные совокупным действием тектоно-ледниковых и морских (волновых) процессов
Современная морская терраса (высота до 1 м)
£ Позднеголоценовая терраса (высота 4-6 м) Среднеголоценовая терраса (высота 14-18 м)
3. Формы, созданные совокупным действием ледниково-тектонических, морских и гравитационных процессов
Субгоризонтальные и слабонаклонные скальные поверхности, местами перекрытые тонким слоем рыхлых отложений
Н Склоны крутизной <12°
Ц Склоны крутизной >12°
Днища ложбин, котловин, грабенообразных I понижений
Структурно-денудационные останцы у уу| (выходы скальных пород)
4. Формы, созданные совокупным действием ледниково-тектонических, морских, озерных и биогенных процессов
Озерные котловины
Заболоченные участки
5. Прочие обозначения
-Четкие геоморфологические границы
---Нечеткие геоморфологические границы
Береговая линия Изолинии через 10 м Изолинии через 5 м Абсолютная высота
ЕЕ
Пункты государственной геодезической сети Точки съемочной сети, закрепленные на местности центрами
□ Аншлаг (объявление о начале территории Кандалакшского заповедника)
[\\у| Антропогенно измененная территория
Глыбистый нанорельеф (навалы глыб)
Рис. 3. Условные обозначения к геолого-геоморфологической карте
и морских волновых; 2) приливно-отливных и сгонно-нагонных; 3) ледниково-тектонических, морских и гравитационных; 4) ледниково-текто-нических, морских, озерных и биогенных.
В строении рельефа островов прослеживаются следующие закономерности. Во-первых, вдоль Кандалакшского берега залива в строении островов Лувеньгского архипелага в большей степени участвуют формы, сложенные рыхлым материалом с небольшими участками структурно-денудационных останцов. Во-вторых, для островов, протягивающихся вдоль Карельского берега залива, характерно сочетание форм, сложенных рыхлым материалом и коренными скальными отложениями; при этом формы структурно-денудационного генезиса преобладают над формами морского и биогенного генезиса. Таким образом, рельеф островной суши представляет собой сочетание сглаженных округ-ловершинных скальных поверхностей (массивов) с субгоризонтальными участками (фрагментами) морского происхождения, выполненными чехлом рыхлых отложений.
Комплексный анализ распределения форм рельефа, морфометрических характеристик островов и данных о геолого-тектонической истории
развития региона [Косевич, Романовская, 2014] позволил провести геолого-геоморфологическую типизацию изученных островов (рис. 4). По морфометрическим показателям исследованные острова подразделяются на три группы: малые (<1 га), средние (1—100 га) и крупные (>100 га). Среди малых островов выделены три генетических типа: морские аккумулятивные, тектоно-ледни-ково-аккумулятивные с морской переработкой и тектоно-ледниково-денудационные с морской переработкой. Острова среднего размера генетически подразделяются на тектоно-леднико-во-аккумулятивные с морской переработкой и тектоно-ледниково-аккумулятивно-денудацион-ные с морской переработкой. А острова крупного размера представлены одним генетическим типом — тектоно-ледниково-аккумулятивно-дену-дационные с морской переработкой.
Типизация островов показала, что для Лувеньгского архипелага (30 островов) характерно следующее распределение (%) генетических типов островов: 34 — малые морские аккумулятивные острова; 20 — малые тектоно-ледниково-аккумулятивные острова с морской переработкой, 33 — средние тектоно-ледниково-денудационные с морской
а
Малые острова, площадь до 1 га
Морские аккумулятивные „„ Лувеньгский архипелаг: луды Натальина, Анисимовская, Баржа, Влада, Выскочка, Красотка, Краюшка, Морянка, Травяная, Травяная Литоральная. Северный архипелаг: луда Песчанка. Кузакоцкий архипелаг: не представлены. Керетский архипелаг: не представлены.
Тектоно-ледниково-аккумулятивные с морской переработкой Лувеньгский архипелаг: о-ва Долгая Корга, Короткая Корга, Высокий, Утенок Восточный, Западный и Северный. Северный архипелаг: луда Поперечная-1, Поперечная-2. Кузакоцкий архипелаг: не представлены. Керетский архипелаг: не представлены.
переработкой, 13 — средние тектоно-ледниково-аккумулятивно-денудационные с морской переработкой. Острова архипелага Северный (16 островов) распределены следующим образом: 6,25 — малые морские аккумулятивные острова; 12,5 — малые тектоно-ледниково-аккумулятивные с морской переработкой; 12,5 — малые тектоно-ледниково-денудационные с морской переработкой; 6,25 — средние тектоно-ледниково-аккумулятивные с морской переработкой; 56,25 — средние тектоно-ледниково-аккумулятивно-денудационные с морской переработкой и 6,25 — крупные текто-но-ледниково-аккумулятивно-денудационные с морской переработкой. Из 11 изученных островов Кузакоцкого архипелага 72,7% относится
к средним тектоно-ледниково-аккумулятивно-денудационным с морской переработкой и 27,3% — к крупным тектоно-ледниково-аккумулятив-но-денудационным с морской переработкой. Из обследованных островов Керетского архипелага 75% — крупные тектоно-ледниково-аккумулятивно-денудационные с морской переработкой, а 25% — средние тектоно-ледниково-аккумулятивно -денудационные с морской переработкой.
Заключение. В результате анализа пространственного распределения генетических типов островов в акватории Кандалакшского залива установлено, что в вершинной части залива наблюдаются все генетические типы островов, а по мере приближения к его устью отчетливо устанавлива-
в
Средние острова, площадь до 100 га
Тектоно-ледниково-аккумулятивные с морской переработкой + Лувеньгский архипелаг: о-ва Кожаниха, Малый и Большой Близнец, Редкий, Анисимовский Бережной, Анисимовский Голомянный, Семеновец, Каменный, Горелый, Круглый Власов. Северный архипелаг: луда Воронка. Кузакоцкий архипелаг: не представлены. Керетский архипелаг: не представлены
г
Средние острова, площадь до 100 га
Тектоно-ледниково-аккумулятивно -денудационные с морской переработкой - - - - - • даь^гт Лувеньгский архипелаг: о-ва Голомянный Власов, Бережной Власов, Большой Куртяжный, Малый Куртяжный. Северный архипелаг: о-ва Вороний, Лодейный, Большой и Малый Ломнишные, Большая и Малая Демениха, Гульмаха, Куричек; луда Девичья.
'-о- Кузакоцкий архипелаг: о. Кокоиха, о-ва Белые, Лушков, Покормежный, Медвежий, Кожамейкин, Еловый. Керетский архипелаг: о. Черемшиха
д
Крупные острова, площадь свыше 100 га
Тектоно-ледниково-аккумулятивно -денудационные с морской переработкой Лувеньгский архипелаг: не представлены. Северный архипелаг: о. Ряшков. Кузакоцкий архипелаг: о-ва Лушов, Березовый, Костьян. Керетский архипелаг: о-ва Средний, Сидоров, Кереть
Рис. 4. Типы островов (а—д) Кандалакшского залива (Белое море)
32и30'Е 32и40'Е 32и50'Е 33 О'Е ЗЗи10'Е ЗЗи20'Е 33 ЗО'Е ЗЗ'ЧО'Е ЗЗи50'Е
ЗУЗО'Е 32,:,40'Е Зг'БО'Е ЗЗ'О'Е ЗЗ'Ю'Е 33'20'Е ЗЗ'ЗО'Е ЗЗ'ЧО'Е ЗЗ'БО'Е
Рис. 5. Геолого-геоморфологические типы островной суши в пределах Кандалакшского залива
Условные обозначения
Малые острова, плошадь < 1 га
Морской аккумулятивный
Тектоно-ледниково-аккумулятивный с морской переработкой
III | .и Тектоно-ледниково-денудационный -Ш-Ш-Ш с морской переработкой
Средние острова, плошадь <100 га
■ Тектоно-ледниково-аккумулятивный I с морской переработкой
Тектоно-ледниково-аккумулятивно-денудационные с морской переработкой
Крупные острова, плошадь >100 га
Тектоно-ледниково-аккумулятивно-денудационные с морской переработкой
ется преобладание только одного типа — тектоно-ледниково-аккумулятивно-денудационных островов с морской переработкой (рис. 5, 6).
Рис. 6. Условные обозначения к рис. 5
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Авенариус И.Г. Морфоструктура Беломорского региона // Геоморфология. 2004. № 3. С. 48-56.
Балуев А.С. Геодинамика рифейского этапа эволюции северной пассивной окраины Восточно-Европейского кратона // Геотектоника. 2006. № 3. С. 23-38.
Балуев А. С., Журавлев В.А., Пржиялговский Е.С. Новые данные о строении центральной части палео-рифтовой системы Белого моря // Докл. РАН. 2009а. Т. 427, № 3. С. 348-353.
Балуев А.С., Пржиялговкий Е.С., Терехов Е.Н. Новые данные по тектонике Онежско-Кандалакшского палеорифта (Белое море) // Докл. РАН. 2009б. Т. 425, № 2. С. 249-252.
Болысов С.И. Эволюция биогенного рельефообра-зования. М.: ГЕОС, 2006. 270 с.
Булочникова А.С., Романенко Ф.А. Особенности рельефа малых островов Арктических и Дальневосточных морей // Природа шельфов и архипелагов Европейской Арктики. Вып. 10. М.: ГЕОС, 2010. С. 25-30.
Косевич Н.И. Геоморфологическая характеристика островов Лувеньгского архипелага, 2011 г. // Летопись природы Кандалакшского заповедника за 2011 год. Кн. 57, т. 1. Кандалакша, 2012. С. 27-65.
Косевич Н.И. Геоморфологическая характеристика островов Лувеньгского и Северного архипелагов,
2012 г. // Летопись природы Кандалакшского заповедника за 2012 год. Кн. 58, т. 1. Кандалакша, 2013. С. 35-93.
Косевич Н.И., Романовская М.А. Линеаменты и тектоника Кандалакшского залива Белого моря // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2014. № 4. С. 20-26.
Лымарев В.И. Основы острововедения: Монография / Под ред. Б.В. Ермолина. Архангельск: Поморский государственный университет, 2002. 192 с.
Невесский Е.Н., Медведев В.С., Калиненко В.В. Белое море: седементогенез и история развития в голоцене. М.: Наука, 1977.
Рыбалко А.Е., Зарина Е.П. Особенности седимен-тогенеза внутренних морей и крупных озер областей четвертичного оледенения // Мат-лы VI Всерос. совещ. по изучению четвертичного периода. Новосибирск, 2009. С. 523-527.
Слабунов А.И. Геология и геодинамика архейских подвижных поясов на примере Беломорской провинции Фенноскандинавского щита). Петрозаводск: КарНЦ РАН. 2008. 296 с.
Polyakova E.I., Novichkova Y., Shilova O., Bauch H. Holocene variability of the White Sea (Western Arctic) level and hydrological conditions: APEX Fourth Intern. Conf. and Workshope. Hofn, Iceland. May 26-30, 2010. 70 р.
Поступила в редакцию 13.03.2015
