Содержание к диссертации
Введение
CLASS Глава 1. Материал и методы исследования CLASS 11
1.1. Фактический материал 11
1.2. Методы исследования 11
1.2.1. Методика бурения и отбор образцов 11
1.2.2. Радиоуглеродное датирование 17
1.2.3. Отбор поверхностных проб 19
1.2.4. Методика обработки образцов для диатомового анализа 20
1.2.5. Микроскопирование 20
1.2.6. Оформление результатов диатомового анализа 21
Глава 2. Физико-географическая характеристика Кольского полуострова и Северо-Восточной Карелии 23
2.1. Рельеф 23
2.2. Внутренние воды 25
2.3. Климатические условия 27
2.4. Почвы и растительность 28
Глава 3. Современная диатомовая флора Кольского полуострова и Северной Карелии 31
3.1. Состояние изученности 31
3.2. Диатомовые ассоциации ручьев и рек 36
3.3. Озерные диатомовые ассоциации 40
3.4. Болотные диатомовые ассоциации 48
3.5. Выводы 52
Глава 4. Четвертичные отложения Кольского полуострова и смежных районов 56
4.1. Стратиграфическое расчленение четвертичных отложений Кольского полуострова 56
4.2. Поздне- и послеледниковые морские отложения 62
4.3. Поздне- и послеледниковые озерные отложения 65
4.4. Послеледниковые болотные отложения 71
4.5. Выводы 75
Глава 5. Диатомеи в голоценовых озерно-болотных отложениях Кольского полуострова и Северо-Восточной Карелии 77
5.1. Кольский полуостров 78
5.1.1. Геоморфологическое положение разрезов 7 8
5.1.2. Возраст и состав отложений 78
5.1.3. Состав диатомовых ассоциаций в отложениях 79
Скважина Khibiny-2002-1-1 79
Скважина Khibiny-2001-4 84
Скважина Khibiny-2001-1-2 88
Скважина Khibiny-2003-З 93
Скважина Khibiny-2003-2 95
5.1.4. Корреляция разрезов 98
5.2. Карельский берег Белого моря 100
5.2.1. Геоморфологическое положение разрезов 100
5.2.2. Возраст и состав отложений 101
5.2.3. Состав диатомовых ассоциаций в отложениях 101
Скважина WSBS-2004-12 101
Скважина WSBS-2004-11 103
Скважина WSBS-2004-2 103
Скважина WSBS-2004-4 105
Скважина WSBS-2004-9 105
Скважина WSBS-2004-10 106
5.2.4. Корреляция разрезов 108
Глава 6. Палеогеография голоцена Кольского полуострова и Северо-Восточной Карелии и этапы формирования озерно-болотных диатомовых ассоциаций 113
6.1. Развитие озерно-болотных систем Кольского полуострова и Северо-Восточной Карелии в поздне- и послеледниковье 113
6.2. Неотектонические движения восточной части Балтийского щита 116
6.3. Изменения климата в голоцене и их отражения в составе диатомовых ассоциаций 120
6.4. Этапы формирования озерно-болотных диатомовых ассоциаций Кольского полуострова в голоцене 124
Заключение 126
Список литературы 128
Приложения 152
- Методика бурения и отбор образцов
- Диатомовые ассоциации ручьев и рек
- Поздне- и послеледниковые озерные отложения
- Скважина Khibiny-2001-1-2
Введение к работе
Актуальность темы. Кольский полуостров - один из ключевых районов при изучении постгляциального развития Европейского Севера При этом палеогеографические реконструкции для последних 10-11 тыс лет до недавнего времени основывались на результатах палинологического анализа озерных и болотных отложений (Елика, Лебедева, 1982, Баталова, Климанов, 1987, Кременецкий и др , 1997, 1998, 1999, Елина и др , 2000, Матишов и др , 2005, Gervais et al, 2002, Solovieva et al, 2005 и др) и, в меньшей степени, диатомового анализа донных отложении озер (Каган и др , 1980, 1992, Snyder et al, 2000, Solovieva, Jones, 2002 и др) Детальное изучение диатомовых ассоциаций в болотных отложениях для целей палеогеографических реконструкций не проводилось Анализ опубликованных данных по современной диатомовой флоре Кольского полуострова и Северной Карелии также показывает, что диатомовая флора болот изучена в наименьшей степени Особенно это касается Кольского полуострова, где после классической работы В С Порецкого, А П Жузе и В С Шешуковой (1934), охватившей практически все битопы, населенные диатомовыми водорослями, специальных исследований болотных диатомовых ассоциаций не проводилось Между тем, диатомовая флора болот таксономически и экологически весьма разнообразна и играет важную роль в формировании видового разнообразия диатомовых водорослей отдельных регионов (Порецкий и др, 1934, Воронихин, 1950, Куликовский, 2007)
Болота, занимающие на Кольском полуострове по разным данным от 26
до 37 % территории (Атлас торфяных ресурсов СССР, 1968, Новиков, Усова,
2000) являются одним из наиболее информативных объектов для
палеогеографических исследований Это связано с благоприятными условиями
для сохранности растительных остатков и фоссилизации кремниевых панцирей
диатомовых водорослей, непрерывностью осадконакопления в течение
длительных промежутков времени и отсутствием переотложения ископаемых
диатомей, также как пыльцы и спор растений, возможностью детального С-
датирования отложений Уже первая попытка автора (Олюнина, 2005)
проанализировать состав диатомовых ассоциаций в разрезе торфяника в
центральной части Кольского полуострова показала репрезентативное
отражение изменений природной обстановки и перспективность применения
диатомового анализа болотных отложений для палеогеографических
реконструкций
Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось определение характерных особенностей современных и ископаемых диатомовых ассоциаций болот Кольского полуострова и Северно-Восточной Карелии и их применение для реконструкции палеогеографии голоцена этого региона
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи 1) установить экологические особенности формирования сообществ диатомовых водорослей в различных местообитаниях (озерах, болотах, реках и ручьях) Кольского полуострова и Северо-Восточной Карелии и выявить отличительные черты (видовое разнообразие, количественное развитие, состав доминантов и тд) диатомовых ассоциаций болот, 2) выделить диатомовые ассоциации в разрезах детально ' С-датированных голоценовых озерно-болотных отложений и дать характеристику их таксономической и экологической структуры, 3) выделить основные этапы формирования озерно-болотных ассоциаций и связать их с развитием природной обстановки Кольского полуострова и Северо-Восточной Карелии в голоцене
Методика бурения и отбор образцов
. Бурение озерных и болотных отложений осуществлялось торфяным буром Гиллера - 1 (ТБГ-1), имеющим 50-см пробоотборный челнок и серию съемных штанг длиной 1 м каждая. Бур последовательно опускался в одну и ту же скважину на глубину 0,5 м, 1 м, 1,5 м и т.д. до максимально возможной глубины. Таким образом, получалась серия 50-см колонок торфов и подстилающих осадков диаметром около 4 см. Максимальная мощность вскрытых отложений составила 4,7 м на Кольском полуострове и 5,0 м на Карельском берегу Белого моря.
В первую очередь осуществлялось пробное бурение по всей площади болота для определения поля величин мощности торфа, характерной и максимальной глубины подошвы торфяной толщи, а также изменений характера подстилающих пород. Описывалось расположение, размеры, очертания, рельеф поверхности болота, преобладающие растительные сообщества. Для отбора образцов выбирался участок с максимальной мощностью торфа. Далее проводилось полное детальное описание керна, стратификация осадка. После этого отбирались образцы на радиоуглеродный, диатомовый и спорово-пыльцевой анализы. На диатомовый, спорово-пыльцевой и ботанический анализы отбиралась полная вертикальная серия образцов с интервалом 5-10 см. Образцы на радиоуглеродное датирование отбирались из всех основных выделенных слоев органогенных отложений и, как правило, приурочивались к литологическим границам (т.е. отбирались из кровли и подошвы слоев).
Радиоуглеродное датирование. Радиоуглеродное датирование торфа и подстилающих его сапропелей проведено Л.Д. Сулержицким, М.М. Певзнер и Н.Е. Зарецкой в Лаборатории геохимии изотопов и геохронологии Геологического института РАН по методике, используемой в данной лаборатории. Всего получена 61 датировка: 39 датировок для центральной части Кольского полуострова и 22 -для Карельского берега Белого моря (табл. 1). При сравнении полученных датировок с опубликованными ранее данными радиоуглеродного датирования озерных и болотных отложений Карелии и Кольского полуострова использовался некалиброванный возраст: все временные рубежи и интервалы в тексте приводятся в радиоуглеродных годах, если не указано иначе. Для расчета постледникового поднятия территории (глава 6) радиоуглеродный возраст калибровался с помощью программы ОхСаІЗ, Версия 3.10.
Отбор поверхностных проб. Отбор поверхностных проб из озер, рек и болот исследуемой территории проводился с целью изучения видового состава современной диатомовой флоры региона и экологической структуры диатомовых ассоциаций для разных местообитаний. Изучение современной диатомовой флоры существенно облегчает расшифровку результатов диатомового анализа отложений, особенно голоценового возраста, так как для ископаемых диатомей этого периода характерна тождественность с современными в морфологическом и экологическом планах.
Для диатомей характерны три типа местообитаний: толща воды (планктонные виды), донный грунт (бентосные виды) и обрастания (перифитонные виды) (Диатомовые водоросли СССР, 1974). В исследованиях автора сделан акцент на субфоссильных диатомовых ассоциациях донных отложений ручьев, небольших озер, прибрежных участков крупных озер, эпифитной диатомовой флоре болот и водных мхов, что определялось задачами интерпретации данных диатомового анализа колонок озерно-болотных и подстилающих отложений. Кроме того, привлекались обширные литературные данные по современной диатомовой флоре Кольского полуострова и Карелии (см. главу 3).
Для анализа бентосных (донных) диатомей отбирались верхние 1-2 см донного грунта в количестве 10-200 г в зависимости от механического состава осадков: меньше для илистых, больше для песчаных, особенно крупно- и грубопесчаных (Алешинская, Заикина, 1964). Пробы обрастаний отбирались с погруженных в воду растений, камней и других предметов, иногда - вместе с водными растениями, на которых они развиваются. Параллельно с отбором проб проводилось подробное описание озер: генезис озерной котловины, характер берегов и дна, механический состав донного грунта, наличие или отсутствие водной растительности и обрастаний на подводных камнях.
В ручьях и малых реках отбирались грунтовые пробы (аллювий) и обрастания, так как при быстром течении, характерном для горных рек, специфическая планктонная флора не развивается. Диатомовая флора рек, особенно с быстрым течением, характеризуется наличием комплекса специфических реофильных видов, имеющих приспособительные механизмы для удержания на субстрате и предпочитающие хорошую аэрацию воды (Диатомовый анализ. 1949).
При изучении болотной диатомовой флоры для анализа отбиралась вода из мочажин или выжимки из мха; пробы фиксировались спиртом.
Диатомовые ассоциации ручьев и рек
Собственные материалы. Из ручьев автором данной работы исследовано 7 проб (приложение 5), в том числе 2 пробы донного грунта (WS-2001-m-l и Khibiny-2004-Ш-24) и 5 проб из обрастаний дна макрофитами (в основном зеленые и сфагновые мхи). Концентрация диатомей в пробах высокая, в среднем около 100 млн. ств./г. Таксономическое разнообразие диатомей выше в пробах грунта (84-131 таксон рангом ниже вида в образце) по сравнению с пробами обрастаний (22-52 таксона). Наиболее характерными доминантами и субдоминантами диатомовых ассоциаций (табл. 2) являются типичные реофильные виды Meridion circulare et var. constrictum, Hannaea arcus, а также Fragilaria capucina var. lanceolata, Diatoma mesodon, Eunotia diodon, Tabellaria flocculosa, Eolimna minima, Achnanthidium qffine (рис. 6). В целом характерна высокая доля представителей класса Fragilariophyceae (в среднем около 40 %) и высокий процент реофильных видов в составе диатомовых ассоциаций (10-56 %). До 80-90 % створок принадлежат перифитонной группе диатомей. Почти во всех пробах отмечается доминирование группы алькалифильных диатомей (37-85 %).
Образец Khibiny-2004-m-24 взят вблизи истока ручья из озера Щельного, занимающего тектоническое ущелье на южных склонах Хибинского горного массива. Заносом из озера, по всей видимости, объясняется, довольно высокий процент планктонных и планктонно-бентосных видов рода Aulacoseira (16%) и большее таксономические разнообразие диатомей по сравнению с образцом Khibiny-2004-m-26, взятым ниже по течению ручья.
Образцы Khibiny-2004-m-15, 16 и 17 отобраны из соседних сегментов русла ручья, характеризующихся разной скоростью течения. Уменьшение скорости течения отразилось в снижении таксономического разнообразия диатомовых ассоциаций и процентного содержания реофильных видов, увеличении роли бентосных видов по сравнению с перифитонными, возрастанием доли видов родов Eunotia и Pinnularia (соответственно с 9 до 30 и с 0 до 14 %). diodon, 14 - Eolimna minima, 15 - Gomphonema productum, 16 Encyonema minutum; увеличение xlOOO). Несколько отличается состав диатомей в образце Khibiny-2004-m-22. В подушке зеленых мхов на дне ручья со слабым течением (юго-восточный склон массива Китчепахк, Южные Хибины, Кольский полуостров) доминирующими видами являются Brachysira brebissonii f. thermalis, Tabellaria flocculosa, Frustulia crassinervia, а также виды рода Eunotia. Реофильные виды отсутствуют, абсолютно доминируют ацидифильные виды. В целом эта проба по составу близка к диатомовым ассоциациям небольших закисленных озер (см. ниже).
Опубликованные материалы. Первое и долгие годы остававшееся единственным специальное исследование перифитона рек и ручьев Кольского полуострова, проведенное П.П. Ширшовым на р. Туломе и ее притоках (Ширшов, 1933а), показало высокое видовое разнообразие (до 85 видов в 1 пробе) и количественное развитие диатомовых водорослей, нередко их доминирование в составе ценозов реофильных водорослей, особенно в дерновинках мхов и с составе эпифитов нитчаток. Комплекс доминантных видов включает Didymosphenia geminata, Ceratoneis {Hannaea) arcus , Tabellaria flocculosa, T. fenestrate, Cymbella cistula, Microneis (Achanthes) minutissima, Meridion circidare, Eunotia pectinalis с разновидностями. В другой работе (Ширшов, 19336) автор указывает на специфичность состава речного фитопланктона. Если планктон Нотозера, откуда берет начало р. Тулома, содержит большое количество типичных планктонных форм (включая такие виды диатомовых водорослей, как Asterionella gracillima и Tabellaria fenestrata), развивающихся в значительном количестве, то на участках реки с быстрым течением он существенно обедняется таксономически и количественно и содержит большое количество заносных водорослей, ведущих прикрепленный образ жизни. Во всех исследованных пробах при значительном видовом разнообразии (примерно 90-110 видов в пробе) в составе доминантов присутствует только планктонная Asterionella gracillima и планктонно-бентосные Tabellaria fenestrata и Melosira (Aidacoseira) italica, другие встречаются эпизодически с невысокими оценками обилия, а остальные доминантные виды те же, что и в перифитоне.
Все таксономические названия приведены в таком виде, как они даны у авторов, в скобках указаны принятые в настоящее время названия. Если род или вид, разделенные в настоящее время на несколько таксонов, приводятся автором в старом объеме, то в скобках указано «sensu lato». Большой объем данных накоплен С.Ф. Комулайненом по структуре перифитона рек Карелии и Кольского полуострова: в результате многолетних исследований, ведущихся автором с 1975 г., изучен видовой состав и обилие видов в 66 реках (Комулайнен, 2004а, б, Комулайнен и др., 20066). Было показано, что сообщества планктонных водорослей, особенно в реках полугорного типа, не формируют значительных по плотности и разнообразных группировок, их структуру определяют аллохтонные виды, выносимые из планктонных озер и случайно попавшие в планктон бентосные и перифитонные виды. Обилие и распространение группировок собственно донных водорослей зависит от состава грунтов и их заиленности, поэтому роль микрофитобентоса при доминировании каменистого субстрата невелика. Таким образом, сообщества прикрепленных водорослей получают преимущественное распространение, особенно в малых реках, где каменистый субстрат и большие скорости течения ограничивают развитие других экологических группировок.
Всего в перифитоне рек С.Ф. Комулайненом идентифицировано около 400 таксонов диатомовых водорослей рангом ниже рода, которые определяют видовое богатство всех исследованных водотоков. При этом основа фитоперифитона сформирована относительно небольшим числом видов. Основные доминирующие по численности и/или биомассе виды - Tabellaria flocculosa, Т. fenestrata, Achnanthes {Achnanthidiiim) mimitissima, Cocconeis placentida, Eiinotia pectinalis et var. ventralis, Fragilaria capucina, Synedra {Ulnaria) ulna, Melosira undulata, Didymosphenia geminata, Gomphonema constrictum, G. parvidum, Fragilaria {Fragilariformd) virescens, Eunotia pectinalis var. minor (E. minor), E. veneris, Cymbella affinis. Для перифитона рек с высокой заболоченностью водосборов характерно постоянное присутствие комплекса, включающего виды родов Eunotia и Pinnularia. Большая часть доминантных форм и видов в целом - типичные перифитонные формы, но в то же время автор отмечает своеобразие перифитона рек - постоянное присутствие в группировках планктонных и донных водорослей. Обилие планктонных видов максимально в речных системах с высокой озерностью (аллохтонная составляющая перифитона); в состав доминантного комплекса входят Aiilacoseira italica и A. islandica, преобладающие в планктоне проточных озер, а также Asterionella formosa, Fragilaria capucina и Tabellaria fenestrata (последние два вида в недавних экологических сводках (Баринова и др., 2006) отнесены к планктонно-бентосным). Из бентосных форм высокого обилия достигала только Frustulia rhomboides. Отмечено повышение к югу видового разнообразия, связанное не столько с температурными условиями, сколько с условиями питания и химическим составом вод, а также постоянное присутствие в альгоценозах обрастаний рек побережья Баренцева моря стенотермных видов Diatoma elongatum (D. tenue var. elongatum), Ceratoneis (Hannaea) arcus, Eunotia praerupta, E.fallax var. gracilUma (E. gracillimd), Eunotia sudetica, Cymbella stuxbergii, Gomphonema (Gomphoneis) olivaceum, Didymosphenia geminata, в реках Южной Карелии и Ленинградской области, встречающихся только весной или в местах поступления родниковых вод.
Выводы. Анализируя собственные материалы и опубликованные данные, можно сказать, что наиболее важными чертами диатомовых ассоциаций рек и ручьев Кольского полуострова являются:
1) высокое видовое разнообразие (десятки и сотни видов) диатомовых водорослей и нередко их доминирование в составе обрастателей камней и макрофитов;
2) доминирование (80-90 %) перифитонной группы диатомей в составе донных диатомовых ассоциаций;
3) обеднение состава вплоть до отсутствие типичных планктонных форм; высокий процент группы реофильных видов (в изученных пробах до 56 %);
4) преобладание представителей класса Fragilariophyceae (по данным автора до 73 %);
Поздне- и послеледниковые озерные отложения
Лестницы террас, сформировавшиеся в поздне- и послеледниковое время, описаны как на баренцевоморском, так и на беломорском побережьях Кольского полуострова (Лаврова, 1960, Арманд, Самсонова, 1969, Кошечкин и др., 1971, 1973, Стрелков и др., 1976). Выше границы распространения морских отложений часто фиксируется несколько уровней террас, сложенных флювиогляциальными, лимногляциальными или гляциально-морскими отложениями. Морской генезис аккумулятивных береговых уровней, как правило, устанавливался по наличию или отсутствию в отложениях морских и солоноватоводных видов диатомей и малакофауны, а временная привязка проводилась на основе корреляции высотных уровней террас и разрозненных датировок малакофауны, плавника и археологических объектов (Кошечкин и др., 1971, 1973, Арсланов и др., 1974, Кошечкин, 1975, 1979, Стрелков и др., 1976 и др.). В последние годы разработана методика более точного определения верхней границы трансгрессии моря в позднеледниковье на основании определения времени изоляции поднятых озер побережий (Snyder et al., 1997, Corner et al., 1999, 2001, Колька и др., 2005а,б).
Первое детальное изучение морских террас позволило выделить на Кольском полуострове две трансгрессии: поздне- и послеледниковую (Ramsay, 1898, цит. по: Лаврова, 1960). В последующих работах (Полканов, 1937, Лаврова, 1960, Стрелков и др., 1976) более детальное расчленение морских отложений проводилось согласно схеме В. Таннера (Tanner, 1930, цит. по: Лаврова, 1960), выделившего для Фенноскандии до 35 береговых уровней. Позднее (Snyder et al., 1997, Corner et al., 1999, 2001) две наиболее четко выраженные и прослеживающиеся вдоль всего мурманского побережья береговые линии были скоррелированы с береговыми уровнями Мэйн (Main) и Тапес (Tapes) в Норвегии (Marthinussen, 1974). К более высокой линии приурочены флювиогляциальные дельты в устьях крупных дренажных систем (Лаврова. 1960, Кошечкин и др., 1971); к более низкому уровню привязан так называемый «пемзовый горизонт», датируемый одной из фаз трансгрессии Тапес (6 500-6 700 л.н.) (Гросвальд, Кошечкин, 1973).
Максимальная абсолютная высота распространения позднеледниковой трансгрессии моря неодинакова в различных районах (рис. 12), что определяется неравномерным поднятием восточной части Балтийского щита в голоцене. Наличие нескольких принципиально различных точек зрения на ход позднеледниковых и голоценовых поднятий влечет за собой значительные различия в оценках высотного распространения в прибрежных районах морских отложений и времени их формирования. Согласно первой точке зрения (Лаврова, 1960, Никонов, 1977), северо-восток Балтийского щита испытывал куполообразное поднятие с наибольшими скоростями в западной части территории. По другой (Кошечкин, 1979) - поднятие территории носило блоковый характер с примерно одинаковыми скоростями на всей территории Кольского полуострова. Наибольшие высотные 01 метки распространения морских отложений зафиксированы в районах, примыкающих к кутовой части Кандалакшского залива Белого моря (рис. 12), по разным оценкам - от 50 до 260 м. К востоку верхняя морская граница постепенно понижается, при этом наклон раннеголоценовых морских террас существенно больше, чем средне- и позднеголоценовых. На баренцевоморском побережье также отмечено уменьшение высоты верхней морской границы с запада на восток от 110 до 55 м (рис. 12).
В Беломорской котловине на заключительных этапах дегляциации, начиная с аллереда или насколько ранее (Алявдин и др., 1973, Евзеров и др., 1976, Невесский и др., 1977), существовали приледниковые водоемы, что в последние годы нашло многочисленные подтверждения в строении донных отложений прибрежных озер (Евзеров и др., 2007 и др.). От Баренцева моря котловина Белого моря была отделена ледяным барьером (Евзеров и др., 1976) или сухопутным мостом (Колька и др., 20056) в районе Горла Белого моря. Морские воды начали проникать в
бассейн Белого моря примерно 11-10 тыс. л.н., когда поднятие Мирового океана по скорости опережало поднятие континента (позднеледниковая гляциоэвстатическая трансгрессия, Евзеров и др., 2007). Таким образом, нормальный морской режим установился в депрессии Белого моря в конце раннего дриаса - начале пребореала. Начиная с позднего дриаса, гляциоизостатическое поднятие опережает эвстатпческое поднятие уровня моря, особенно в западных районах, что выразилось в формировании серии террас на беломорском и баренцевоморском побережьях Кольского полуострова. Развитие эвстатической трансгрессии Тапес в середине голоцена. (8-5 тыс. л.н.) выразилось в замедлении относительного понижения уровня моря1 на Карельском берегу Белого моря и юго-западном побережье Кольского полуострова (Колька и др., 20056), устойчивом положении береговой линии на южном и северо-западном (баренцевоморском) побережьях (Comer et ah, 1999, 2001, Колька и др., 20056) и подъеме уровня моря с образованием валов на юго-восточном, восточном и северном побережьях полуострова (Snyder at al., 1997, Евзеров и др., 2007).
Диагомовые водоросли в поздне- и послеледниковых морских и ледниково-морских отложениях изучались B.C. Порецким, А.П. Жузе, B.C. Шешуковой, Черновым, Е.А. Черемисиновой, Л.Я. Каган, Е.М. Вишневской, Р.Н. Джиноридзе, Н.Н. Давыдовой и другими исследователями. Полученные ими данные использовались практически во всех монографических работах и опорных статьях (Лаврова, I960, Арманд, Самсонова, 1969, Кошечкин и др., 1971, 1973, Евзеров и др., 1976, Стрелков и др., 1976, Невесский, 1977 и др.).
Озерные отложения залегают несогласно на морских (вблизи побережий), озерно-ледниковых и морене валдайского (осташковского) оледенения, местами на размытой поверхности межледниковых отложений или кристаллических породах (Лебедева, 1960, Арманд и др., 1969а). Они представлены супесями и песками различной зернистости с примесью гальки, реже галечниками; их мощность составляет 1-7 м.
По берегам крупных озер Кольского полуострова развиты серии озерных и озерно-ледниковых террас, сложенных галечно-песчаными отложениями или глинистыми отложениями и диатомитами, перекрытыми торфом (Лаврова, 1960). Так, в депрессии оз. Имандра накопление осадков началось в позднем дриасе -раннем пребореале и протекало без перерывов при постепенном понижении уровня водоема, зафиксированном серией террас в диапазоне высот от 15 до 3 м над современным уровнем озера (Рубинраут, Каган, 1975).
Глинистые озерные отложения мощностью от 1-1,5 до 3 м имеют широкое распространение в бассейне р. Поной. В Верхнепонойской депрессии озерные отложения, перекрытые озерно-аллювиальными и болотными, формировались с начала пребореального периода до середины атлантического периода (Рубинраут, Каган, 1975). Спуск озерного водоема Верхнепонойской депрессии начался в бореалыюм периоде и продолжался в атлантическом периоде (Вакорин, Купцова, 1975).
Широкое распространение на Кольском полуострове имеют диатомиты, часто вскрывающиеся в основании разрезов торфяников, сформировавшихся в результате зарастания и заболачивания озер (Полонский, 1934). Их мощность достигает 9-12 м (Полонский, 1934, Малясова, Джиноридзе, 1977, Каган и др., 1992).
Изучение донных отложений современных озер показало, что в котловинах и заливах (ламбинах) крупных озер, таких как Имандра, Ловозеро, Сейдозеро, Вялозеро и др., и небольших озерах со слабым водообменном накапливаются преимущественно диатомовые илы (Порецкий и др., 1934, Материалы ..., 1935, Яковлева, 1974, Большие озера..., 1976, Каган и др., 1992). Согласно Л.Л. Россолимо (1964), Кольский полуостров относится к подобласти железо-кремниевого накопления лимнологической области железо-кремниево-гумусового накопления Балтийского щита. Озера этой подобласти олиготрофны, автохтонная продукция и накопление органического вещества в них очень низкие. При этом в озерах лесотундрового и тундрового ландшафтов роль органического вещества в формировании донных отложений озер ниже, чем в северотаежных (Яковлева, 1974). По данным Л.Я. Каган с соавторами (1992) на востоке полуострова и побережье Баренцева моря более широко по сравнению с диатомовыми штамп распространены торфянистые сапропели.
Скважина Khibiny-2001-1-2
Скважина Khibiny-2003-З. В долине р. Тульйок наблюдается серия замкнутых и полузамкнутых расширений, днище которых заболочено. В одном из подобных расширений в среднем течении реки скважиной 2003-3 вскрыта толща торфа мощностью до 1,2 м, подстилаемая песками видимой мощностью 0,6 м. Начало торфонакопления, согласно радиоуглеродным данным (5460±50 л.н., ГИН-12648), приурочено к концу атлантического периода, аналогично разрезам Khibiny-2001-1-2 и Khibiny-2002-l-l.
Из разреза изучено 9 образцов с интервалом от 10 до 40 см, в которых обнаружено более 200 видов и разновидностей диатомей (приложение 6.1.4.). По составу и структуре диатомовых ассоциаций в разрезе выделено три диатомовые зоны (рис. 19):
ДЗ I (1,8-1,2 м) охватывает нижнюю часть разреза, представленную песками. Концентрации диатомей в отложениях относительно невысокие, от 50 до первых сотен тыс. ств./г. Диатомовые ассоциации богаты в видовом отношении, доминирует перифитонная группа видов (64-77 %): Fragilariforma virescens, Staarosira construens et vars., Staurosirella pinnata, Fragilaria vaucheriae и др. Планктонные (Aulacoseira subarctica) и бентосные виды (виды из родов Navicula, Nitzschia, Pinnidaria) занимают подчиненное положение, 2-12 % и 17-22 % соответственно. Достаточно обильно в количественном и качественном отношении представлена группа реофильных диатомей: Meridion circulare, Hannaeae arcus et vars., Reimeria sinuata, Didymosphenia geminata и др., суммарно около 7 %. Реконструируемые значения рН близки к нейтральным - 6,7-7,1, в структуре диатомовых ассоциаций преобладают группы алькалифильных (40-50 %) и индифферентных (около 30 %) диатомей.
ДЗ II (1,0-0,7 м) выделена в нижней части торфяной залежи. Для этой зоны характерны высокие концентрации диатомей в отложениях, 7-24 млн. ств./г при некотором сокращении таксономического разнообразия. Доминируют ацидифильные озерные и болотные виды из родов Eunotia и Brachysira, Tabellaria Jlocculosa, Frustiilia saxonica. Реконструируемые значения рН снижаются с 6,2 до 5,6.
ДЗШ (0,7-0,1 м), включающая верхнюю часть торфяной залежи, характеризуется высокой концентрацией диатомей в отложениях (до 25 млн. ств./г) при продолжающемся сокращении видового разнообразия, абсолютным доминированием в составе диатомовых ассоциаций ацидифильного болотного вида Eunotia exigua (до 85 % в верней части зоны). Рассчитанные по диатомеям значения рН низкие - 5,3-5,8.
Подстилающие торф пески имеют аллювиальный генезис: о проточном режиме свидетельствует количественное и таксономическое обилие реофильных диатомей, доминирование группы перифитонных видов. Четкая л отологическая граница и резкая смена диатомовых ассоциаций по разрезу (ДЗ I-1I), по-видимому, свидетельствуют в пользу того, что начало торфонакопления не было связано с зарастанием стариц или каких-либо других водоемов, а началось на аллювиальной поверхности позже ее формирования.
Смена диатомовых ассоциаций в толще болотных отложений (ДЗ П-Ш) может быть вызвана различными факторами, в том числе климатически обусловленным ухудшением условий местообитания — похолоданием и иссушением во второй половине суббореального-субатлантическом периодах.
Скважина Khibiny-2003-2. На восточном побережье п-ова Тульинъярк наблюдается фрагмент озерной террасы, высотой 1,5-2,5 м над современным уровнем Умбозера, отделенный от озера сложенной валунами грядой относительной высотой 1,5-2 м со стороны озера и около 0,5 м со стороны террасы. Своим происхождением гряда, по всей видимости, обязана напорному действию льдов. Поверхность террасы заболочена, мелкокочкарные участки чередуются с плоскими понижениями. Мощность торфа неоднородна. На участках с кочкарным микрорельефом она превышает 0,4 м, на глубине 0,3-0,35 м наблюдается мерзлота, вероятно, сезонная. В полностью протаявших понижениях мощность торфа невелика, до 0,3 м. Подстилается торф песками, в русле ручьев наблюдаются многочисленные валуны. Подошва торфа датирована радиоуглеродным методом в 3900±40 лет (ТИН-12649).
На диатомовый анализ было взято 4 образца с интервалом 10 см. Концентрация диатомей в отложениях высокая, более 1 млн. ств./г. Идентифицировано более 130 видов и разновидностей, типичных для озер и болот Кольского п-ова (приложение 6.1.5). Выделено две ДЗ (рис. 20):
ДЗ I (0,45-0,30 м): диатомовая флора разнообразна, доминируют бентосные и перифитонные озерные виды, такие как Fragilariforma virescens, Diatomella balfonriana, Diploneis oblongella, Denticula tenuis, Tabellaria flocculosa и др. Планктонные и планктонно-бентосные виды (Aulacoseira subarctica, A. distorts) составляют до 12 % всех створок. Реконструируемые значения рН 6,6-6,9.
ДЗ II (0,30-0,00 м): наблюдается некоторое уменьшение таксономического разнообразия диатомей, сокращение процентного содержания алькалифильных видов и увеличение доли видов-ацидифилов. Рассчитанные значения рН 6,0-6,1. Основу диатомовых ассоциаций составляют бентосные и перифитонные виды, характерные для закисленных озер и болот: Br achy sir a brebissoinii f. thermalis, Frustulia saxonica, Pinmdaria microstauron, P. viridiformis, Eimotia lapponica, E. inflata.
Таким образом, подстилающие торф пески, очевидно, имеют озерный генезис. Смена диатомовых ассоциаций отражает заболачивание прибрежной части Умбозера и выход поверхности озерной террасы из зоны затопления. По времени этот процесс был приурочен к началу суббореального периода, что хорошо коррелирует с аналогичными процессами в устьевой части долины р. Майвальтайок, реконструированными по данным диатомового анализа разреза Khibiny-2002-1-2. В целом, озерная терраса в восточной части п-ова Тульинъярк представляет собой отделившуюся от озера и заросшую лагуну. В настоящее время
