К проблеме позднеголоценовых сейсмических событий в юго-восточном Приладожье Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 551.8+550.34

Вестник СПбГУ. Сер. 7. 2012. Вып. 1

Н. Н. Верзилин

К ПРОБЛЕМЕ ПОЗДНЕГОЛОЦЕНОВЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ В ЮГО-ВОСТОЧНОМ ПРИЛАДОЖЬЕ

В 2009 г. в «Вестнике СПбГУ» была опубликована обширная статья Ю. С. Бискэ, И. В. Сумаревой и М. В. Шитова «Позднеголоценовое сейсмическое событие в юго-восточном Приладожье. I. Принципы исследования и деформационные текстуры» [1]. Предварительно мне не пришлось с ней ознакомиться. Но мне повезло в том, что я был приглашен Ю. С. Бискэ и М. В. Шитовым на полевую экскурсию, которая проводилась 22-25 августа 2010 г. по обнажениям, описанным в указанной статье. Поэтому оказалось даже полезным, что я не был знаком со статьей, в связи с чем все на экскурсии воспринималось с новизной и большим интересом.

Экскурсия, в которой принимали участие разные специалисты, была очень хорошо организована и научно продуктивной. В первый день был обширный лодочный маршрут по низовьям р. Свирь, а в последующем — автомобильные маршруты по берегам рек Свири, в районе Лодейное Поле, Оять, ниже по течению поселка Мергино до деревни Чегла, т. е. недалеко от впадения р. Оять в Свирь. После экскурсий поздними вечерами происходило обсуждение увиденного за день. На этих обсуждениях, как и у самих обнажений во время экскурсий, высказывались разные точки зрения и единого мнения по ряду вопросов не достигалось. Такая разная оценка и обусловила то, что настоящая заметка не является коллективной. Остановимся на различиях некоторых возникших представлений и мнений.

В последующем изложении мы основываемся на материалах, показанных на экскурсии и опубликованных к ней в статье [1]. Соответственно, выводы, мнения будут делаться на основе виденных во время экскурсии материалов, сопоставленных с данными, приводимыми в статье.

Весьма существенны, по нашему мнению, являются данные, приводимые на рис. 2 в [1] по высотному распространению торфяников. Так, в разрезе I (р. Свирь, ниже о. Конев) показана сплошная пачка торфяников возрастом от 8140 до 3450 лет назад на высоте от 10 м и почти до 12,5 м. Представлены торфяники и на более низких уровнях. Например, также по р. Свирь (разрез II) в ур. Нижний Калач в пачке на высоте несколько выше 6 м и до 6,7 м с возрастом 8150 и 8850 л. н. Для разреза IV (р. Оять, п. Ленэнерго) на уровне почти 9 м возраст торфов — 5400 и 7970-7960 л.н., возраст же венчающей разрез торфяников гиттии на высоте около 11,5 м — 3720 л.н. Также по р. Оять, по линии Свирь-строя (разрез VI, Ю. Бискэ, М.Шитов) из кровли торфа определен возраст 3160 л. н. при высоте залегания кровли торфяников близко к 10,5 м. Естественно, «лимнио-аллювий ладожской трансгрессии» (название в кавычках взято из подписи к рис. 2 [1]), по нашему мнению, не мог формироваться выше одновозрастных торфяников, а последние накапливались, судя по рассматриваемому рис. 2, до 3160 л.н.

Хочется привлечь и виденные во время экскурсии факты. На правом берегу р. Свирь напротив острова Конев (обн. 1 — здесь и далее мы будем иногда указывать в сочетании

© Н. Н. Верзилин, 2012

33

обн. с числом, порядковый номер разреза, который осматривался нами во время экскурсии) экскурсантам показали как мощный торфяник с возрастом у кровли 5660 л.н. уходит под воду р. Свирь. На левом берегу той же реки близ устья р. Шоткуса (обн. 5) торф залегает у воды. Возраст его по [1] очень изменчив, от 6830 до 2740 л.н., выше, по мнению Ю. С. Бискэ и М. В. Шитова, залегают мощностью около 4 м ладожские пески. Если все так, то отлагавшиеся здесь пески ладожской трансгрессии должны быть моложе 2740 л.н. На р. Свирь в урочище Пиркиничи (обн. 10) иногда вмытые в береговой уступ торфяники имеют возраст около 4000 л.н. Напротив через реку от этого разреза, в береговом уступе около 4 м, внизу находится торф, а на нем — ладожские отложения. Ниже по течению реки этот торф сменяется гиттией с датировкой около 5000 л.н. Упомянутые отложения залегают с уклоном вниз по реке у воды и уходят под воду.

Таким образом, материалы, показанные на экскурсии, свидетельствуют о том, что по р. Свирь иногда внизу у воды берег слагают, или вложены в основание послеледниковых отложений, торфяники возрастом примерно от 5660 до 4000 л.н. Соответственно и эти данные указывают на то, что в это время показанные на экскурсии и описанные в [1] как лимнио-аллювиальные отложения позднеледниковья-раннего голоцена не могли быть погреблены под осадками ладожской трансгрессии, так как последние отлагались гипсометрически ниже их кровли. По наземным же разрезам, приводимым в [1], этот этап является еще более продолжительным, по крайней мере до 3160 л.н., так как маркируется постоянно торфяниками, залегающими вплоть до высоты более 12 м.

Что же залегает в верхах осмотренных позднеледниковых-раннеголоценовых разрезов? В этом отношении большое значение имеют показанные организаторами экскурсии очень интересные клинья в кровле рассматриваемых отложений в обнажении у г. Лодейное Поле (обн. 9, разрез 2 в [1]) и в обнажении в районе урочища «кирпичный завод» (обн. 2, разрез 4 в [1]). Сходная дайка была обнаружена нами и в разрезе на р. Свирь в урочище Пиркиничи, напротив впадения р. Янега (обн. 10).

Существенно, что эти дайки отмечены в разрезах примерно на расстоянии между крайними из них около 30 км и характеризуются некоторыми общими чертами. Они залегают в верхах разрезов почти под почвенным горизонтом близ кровли единого комплекса позднеледниковых-голоценовых отложений (рис. 1-3).

Ранее нами наблюдались достаточно разнообразные так называемые нептунические дайки, связанные с повышенной сейсмичностью Ферганской впадины в меловое время [2, 3]. Сейсмогенные дайки послеледникового возраста отмечены и на острове Гогланд [4]. Однако в указанных местах боковые ограничения у даек были четкими, не нарушенными, образование даек было одноактным. Такие черты типичны для обычных нептунических даек. Непосредственно вмещающие их породы не были перемятыми, деформированными.

Рассматриваемые же приладожские дайки характеризуются иногда значительно большими по глубине размерами (рис. 2, разрез 2 в [1]), а главное нередко нечеткостью границ, из-за их неоднократной повторяемости, но в разных местах. При этом характерно, что вмещающие породы часто близ даек погружаются к низу даек, причем эти погружения не являются параллельными, сопряженными. Четко видно затекание вышележащего материала в дайки, но это не является специфическим их показателем. Специфической чертой является наличие вблизи с дайками на разных уровнях четких сбросиков, смещающих участки ненарушенных слоистых отложений. Эти особенности

34

Рис. 1. Дайка в верхах разреза у г. Лодейное Поле (обн. 9). Вблизи ее видны ступенчатые смещения и затекание вмещающих дайку осадков вниз. Местами видна повторяемость несколько в разных местах границ дайки.

Рис. 2. Дайка в верхах разреза урочища «кирпичный завод» (обн. 2). У дайки видно погружение вмещающих ее пород, иногда с образованием ступенчатых сбросиков.

Рис. 3. Дайка в самых верхах разреза (виден почвенный горизонт) в районе Пиркиничи (обн. 10). Местами проявляется нечеткость, размазанность ее границ и наклон у нее вмещающих песчаных пород вниз.

35

позволяют считать, что смещения происходили в данных случаях в промерзших породах.

Следует обратить внимание на то, что на рис. 4 в [1] возможно совмещены разрезы, являющиеся несколько разновозрастными, что нашло яркое выражение в разнородности имеющихся в основании разреза радиоуглеродных датировок (от 11810 до 2740 л.н.), указанных в пачке трактуемой [1] как лимнио-аллювиальные отложения позднеледни-ковья — раннего голоцена. Кстати, вряд ли датировка в 2740 л.н., относящаяся к нижней части рассматриваемой пачки, может соответствовать раннему голоцену, впрочем как, возможно, и датировки менее 5000 л.н. Представляется, что на рис. 4 в [1] мы имеем совмещение разрезов разных возрастных принадлежностей.

В связи с этим обратимся к участку на левом берегу р. Свирь с рассматриваемой дайкой в обн. 2 (вероятно разрез 4 на рис. 2 в [1]). В месте нахождения дайки, примерно в 2,5 м ниже кровли отложений, был обнаружен валун с гальками в песках с перекрестной слоистостью. Присутствует тут и косая серия песчаника, обогащенная гравийными зернами (рис. 4).

Рис. 4. Валун с галькой и прослой с гравием в песках с перекрестной слоистостью, ниже кровли отложений (около 2,5 м( урочища

«кирпичный завод» (обн. 2). Вероятно, грубообломочный материал был отложен в конце ледникового периода.

На основании особенностей строения этого обнажения (обн. 2) можно сделать предположение, что песчаная пачка с дайкой и грубообломочным материалом здесь сменяет «ленточные глины». Грубообломочный материал в нем и дайки в верху его, а иногда и тектонические смещения по разломам выше ленточных глин (видны несколько выше от дайки по течению реки), очевидно, события конца ледникового периода. По нашему мнению важно, что нет следов размывов в кровле глинистой пачки при залегании на ней косослоистых песчаников. Принципиально здесь (в конкретном месте с дайкой) разрез сходен с разрезом 2 (рис. 2 в [1]) ниже г. Лодейное Поле, но со значительно меньшей мощностью отложений выше «ленточных глин». Существенно, что в том и другом случае рассматриваемые дайки протыкают почти всю толщу песчаных осадков выше «ленточных глин» (см. рис. 2, разрезы 2 и 4 в [1]).

Рассмотренные трещины, в связи с их присутствием на одном стратиграфическом уровне, возможно, возникли при толчках землетрясений. Поскольку это происходило еще в конце ледникового периода, трещины первоначально были заполнены в основном замерзшей водой. Потом, вероятно, происходило многократное чередование оттаивания и образования льда, частичное заполнение трещин осадочным материалом из верхних слоев отложений, которые чаще и полностью оттаивали. Соответственно

36

оттаивание в трещинах приводило к их периодическому заполнению осадочным материалом сверху, промерзание — к расширению. Возможно при расширении трещины вмещающий ее промерзший осадок давал смещения и приводил к частичному погружению контактирующего с ней материала. Вероятно, это происходило одновременно с увеличением глубины трещин.

Расположение упомянутых трещин, заполненных осадочным материалом, близ кровли залегающих на разной высоте отложений и проникновение их иногда на значительную глубину (до 5 м) (см. разрез 2 на рис. 2 в [1]), позволяют предположить, что осадками их вмещающими и закончился в рассматриваемом районе ледниковый этап. Более молодые отложения образуют самостоятельный осадочный комплекс, нижняя часть которого нередко скрыта под современными русловыми отложениями или уровнем воды в реках. Здесь следует подчеркнуть, что этот «молодой» или лучше сказать послеледниковый комплекс, очевидно, на рассматриваемой территории отвечает голо-ценовому времени. По крайней мере в последовательных разрезах, приводимых в [1], датировки в торфяниках начинаются с 8850 л.н. (р. Свирь, ур. Нижний Калач [1]) или 8690 л.н. (р. Свирь, ур. Нижний Калач, Ю. Бискэ, М. Шитов), причем в последнем случае ниже торфяников до воды в реке несколько более 2 м.

Из кровли последних из упомянутых торфов получена датировка 4560 л.н. Такие датировки, а в некоторых случаях и более молодые вплоть до 3450 л.н., находятся на гипсометрическом уровне или выше верхов разрезов 3, 4, 6, 7 [1]. Поэтому нахождение в кровле этих разрезов отложений ладожской трансгрессии древнее 3450 л.н. не может быть. Ведь уровень трансгрессии не мог быть выше одновозрастных торфяников. В таком случае рассматривавшиеся дайки не могли быть перекрыты отложениями ладожской свиты, так как заполнение даек могло происходить лишь материалом, существовавшем на дне водоема уже во время их формирования, а не во вторую половину образования ладожских отложений.

Все сказанное в равной мере касается многочисленных и разнообразных подводно-оползневых деформаций широко распространенных, по нашему мнению, по левому берегу р. Оять у деревни Чеглы (обн. 8) (см. рис. 10 в [1]). Кроме того, в этом разрезе нами неоднократно наблюдались в верхах его, в почвенном горизонте, валуны и нередко за-торфованность. Наличие валунов на поверхности выравнивания, по нашему мнению, позволяет предполагать, что ниже этой поверхности здесь развиты, по терминологии авторов [1], только лимнио-аллювиальные позднеледниковые — раннеголоценовые отложения. Кстати, на рис. 10 в [1] не ясно, где проводится граница между отложениями позднеледниковья — раннего голоцена и ладожской трансгрессии. Несомненно, между этими отложениями должен был быть значительный перерыв, но никаких следов его в разрезе не видно.

Вызывает вопросы и то, что для венчающей части разреза, пачки 5, указывается мощность 0,2-0,5 м, а на рис. 10 ее мощность достигает почти метра. При этом граница этой пачки на рис. 10 проходит, то снизу, то сверху одного и того же горизонта 3 — алеврита глинистого, в правой части рисунка зафиксированного как 1а111-Н1 — лимнио-аллювиальные отложения позднеледниковья — раннего голоцена. Трудно себе представить, чтобы граница лимнио-аллювия ладожской трансгрессии залегала в пределах небольшого расстояния то снизу, то сверху сильно нарушенного пластическими деформациями (по нашему мнению — сейсмогенными) прослоя алеврита. Возникает вопрос, а где на схеме рис. 10 отложения слоя 4 — песка горизонтально-слоистого мелко-

37

и среднезернистого мощностью 0,2-0,3 м, если выше алевритов слоя 3 показаны сразу отложения ладожской трансгрессии?

На экскурсии, гиттии, показанной на рис. 10, я не видел, но приуроченность ее согласно рис. 10 к наиболее возвышенной части алевритов вызывает недоумение. Почему гиттии нет в располагающемся рядом понижении в кровле тех же алевритов? Возникает вопрос, не является ли она существенно моложе алевритов?

Нами были затронуты спорные вопросы, возникшие благодаря участию в полевой экскурсии 2010 г. и знакомству с весьма обширной и обстоятельной статьей, посвященной тем же проблемам [1]. В науке важны разные точки зрения, они способствуют развитию ее. Для естественных же наук очень существенны, интересны, результативны в научном отношении полевые экскурсии, не только дающие яркие впечатления во время их проведения, но и позже заставляющие по-новому смотреть на многие ранее не привлекавшие внимания проблемы. Значимость таких экскурсий, надеюсь, подтверждается тем живым научным интересом, который вызвала рассмотренная экскурсия 2010 г. И конечно, хочется поблагодарить организаторов этой полевой экскурсии Ю. С. Бискэ и М.В. Шитова и всех тех, кто обеспечил ее успешное проведение. Без этой экскурсии знакомство с новым не состоялось бы, и многие интересные научные проблемы не возникли.

Литература

1. Бискэ Ю. С., Сумарева И. В., Шитов М. В. Позднеголоценовое сейсмическое событие в юго-восточном Приладожье. I. Принципы исследования и деформационные текстуры // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 7: геология, география. 2009. Вып. 1. С. 3-25.

2. Верзилин Н.Н. Меловые отложения севера Ферганской впадины и их нефтеносность. Гостоптехиздат, Ленинград, 1963. 220 с.

3. Верзилин Н.Н. Нептунические дайки в меловых отложениях Северо-Восточной Ферганы // Доклады АН СССР, 1961. Т. 140, № 4. С. 895-897.

4. Верзилин Н. Н., Окнова Н.С. Палеосейсмичность о-ва Гогланд в поздне-, послеледниковье // Известия РГО. 2006. Т. 138. Вып. 5. С. 58-69.

Статья поступила в редакцию 22 сентября 2011 г.

38