Некоторые вопросы формирования зандровой равнины в верховье залива Грен-фьорд (Западный Шпицберген)

Вестник МГТУ, том 17, № 1, 2014 г.

стр. 153-156

УДК 551.463.8

Н.И. Мещеряков

Некоторые вопросы формирования зандровой равнины в верховье залива Г рен-фьорд

N.I. Meshcheryakov

Some questions of forming outwash plain in the upper Gren-fjord

Аннотация. Представлены результаты исследований флювиогляциального рельефа в верховье залива Грен-фьорд (Западный Шпицберген). В основу статьи положены материалы полевых работ, выполненных в 2012-2013 гг. Произведены геоморфологическое обследование местности, отбор поверхностных проб с углублением до 20 см, послойное опробование образцов из стенок разреза шурфа до глубины одного метра. В камеральных условиях произведен гранулометрический анализ образцов рыхлых отложений, вычислены квартальные коэффициенты: So - коэффициент сортировки и Sk -коэффициент асимметрии. Проанализированы факторы, оказавшие влияние на становление современного ландшафта в данном регионе.

Abstract. The results of studies of fluvioglacial relief in the upper Gren-Fjord (Spitsbergen) have been presented. This paper is based on the materials of the field work carried out in 2012-2013. The geomorphological studies of the area and the sampling of surface from the depth up to 20 cm have been produced; stratified sampling of specimens cut from the pit walls to a depth of one meter has been performed. In the laboratory conditions the grain size analysis of unconsolidated sediments samples has been carried out; the quartile coefficients: So - coefficient of the sorting and Sk - coefficient of the skewness have been calculated. The factors influenced on formation of the modern landscape in the region have been analyzed.

Ключевые слова: Грен-фьорд, марена, флювиогляциальный рельеф, геоморфологическое строение, гранулометрический состав, квартальные коэффициенты

Key words: Gren-fjord, madder, fluvioglacial relief, geomorphological structure, size distribution, quartile coefficients

1. Введение

Изучение современного перигляциального ледникового рельефа, рыхлых отложений и динамических процессов в высокоширотных районах Арктики, совсем недавно освободившихся от ледникового покрова, имеет значение для понимания общей картины развития региона и формирования рыхлого осадочного покрова в настоящем. В этом отношении исключительный интерес представляет Западный Шпицберген в силу своего географического расположения с одной стороны, и с другой -современной природной обстановкой, основные черты ландшафта которой получают развитие в условиях стремительного темпа сокращения выводных ледников. Многие аспекты быстрых природных изменений и вызывающие их механизмы, несмотря на проводимые в последние десятилетия работы, остаются мало освещенными.

Настоящее исследование направлено на решение части фундаментальной научной проблемы, касающейся формирования зандровой равнины и слагающих отложений в районе залива Грен-фьорд.

2. Район исследований

В основу статьи положены материалы полевых работ, выполненных в 2012-2013 гг. (рис. 1), и данные их камеральной обработки. Полевые работы включали: геоморфологическое обследование местности с отбором поверхностных проб с углублением до 20 см и послойное опробование образцов из стенок разреза шурфа до глубины одного метра. В камеральных условиях был произведен гранулометрический анализ образцов рыхлых отложений (рис. 2), вычислены квартальные коэффициенты: So - коэффициент сортировки, характеризующий степень однообразия зерен по величине, и Sk - коэффициент асимметрии, показывающий симметричность распределения зерен относительно среднего. Для определения степени окатанности зерен использовалась эталонная таблица Л.Б. Рухина (1953). Для вычисления коэффициентов сортировки и асимметрии использовался "метод Траска" как наиболее подходящий для обработки полученных данных.

Географические и климатические особенности данного региона хорошо известны из многочисленных публикаций (Hagen et al., 1991; Тарасов и др., 2003; Иванов и др., 2010; Тарасов, 2010).

153

Мещеряков Н.И. Некоторые вопросы формирования зандровойравнины...

Рис. 1. Район проведения исследований

Рис. 2. Точки отбора поверхностных проб в районе работ

3. Результаты исследования

Для района характерен флювиогляциальный рельеф. Здесь четко выделяются зандровые конусы и зандровая равнина, примыкающая к северному склону конечной морены. Как показывает гранулометрический анализ (пробы 11-15), отложения зандрового конуса сложены хорошо- и средне сортированными галькой и гравием (см. табл.). Западный конус разделяет зандровую равнину на две части (восточную и западную).

К ледниково-аккумулятивному рельефу можно отнести напорную морену ледника Гренфьорд. Напорный вал имеет дугообразную форму. В центральной части он достигает ширины более 500 м и высоты 40-45 м, по периферии происходит уменьшение ширины до 100 м и до 15-20 м высоты (Тарасов и др., 2006). Повсеместно присутствует хаотично-грядовой рельеф, прослеживаются также такие формы как друмлины и "скалы с хвостом" (crag and tail) (Ананьев и др., 1992).

Поверхность морены сложена плохо сортированным валунно-галечно-гравийным материалом. Гранулометрический состав его в целом однороден (табл.). Окатанность зерен среднего песка составляет около 2-х баллов.

Литолого-геоморфологические исследования показали, что в подтопляемой дельте реки Гренфьорд простираются гравийно-галечные гряды. Они характеризуются симметричностью профиля. Эти наносы ориентированы параллельно берегу и имеют продолговатую, овалообразную форму. Их

154

Вестник МГТУ, том 17, № 1, 2014 г.

стр. 153-156

размеры достигают 100 м в длину и 25-30 м в ширину. Высота гребней до 1,5 м. При сизигийных приливах гряды, за исключением их гребней, полностью покрываются водой.

Таблица. Гранулометрический состав поверхностных проб отложений района

Номер пробы Гранулометрические фр акции, мм So Sk

>2 2-1,5 1,5-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 <0,05

1 59,8 12,5 3,1 10,6 7,5 3,1 2,1 1,3 1,87 0,34

2 54,2 11,6 2,8 9,8 10,3 5,9 3,3 2,1 2,34 0,24

3 39 7,4 1,4 6 11,3 14,5 13,5 6,9 4,70 0,75

4 37,1 3,3 1,1 6,5 12,9 16,6 12,9 9,6 5,19 1,67

5 51,3 12,5 2,9 8,4 8,4 7,4 5,6 3,5 2,64 0,19

6 65,2 6,3 1,4 3,5 5,1 8,2 6,8 3,5 2,23 0,25

7 63,3 9,9 2,1 6,3 6,6 6,1 3,4 2,3 1,87 0,34

8 60,5 10,7 2,3 7,6 7,6 5,5 3,7 2,1 2,12 0,32

9 54,7 14,5 3,3 9,6 8,4 5,7 2,4 1,4 2,01 0,31

10 40,6 28,1 5,5 13,6 10,6 1,4 0,1 0,03 1,78 0,42

11 60,8 9 2 7,1 8,3 4,2 6,9 1,9 2,44 0,21

12 76,8 6,1 0,8 1,9 2,5 0,9 9 1,9 1,08 1,02

13 88,1 3,5 0,7 2,5 2,3 1 1,3 0,5 1,09 1,05

14 67,8 8,9 1,8 6,3 6,2 2,9 3,2 2,7 1,34 0,68

15 67,3 10,5 2,2 7,2 5,9 2,3 3,1 1,3 1,41 0,80

16 41 23 6 13,8 8,7 4,4 2,4 0,4 2,09 0,24

Гранулометрический состав наносов не однороден (рис. 3). Это свидетельствует о значительных вариациях среды седиментации. Наличие большого количества крупнозернистого материала свидетельствует о близости источника сноса. Одним из источников является мореный комплекс ледника Гренфьорд. Зерна гравия и гальки имеют плоскую и овалообразную форму, степень окатанности составляет 3 балла. Вероятно, высокая степень окатанности гравия достигается за счет его речной сальтации в ходе транспортировки вниз по течению реки.

При закладке шурфов была установлена слоистая текстура гряд. Слои, состоящие в основном из гравия и гальки, перекрываются отложениями, сложенными разнозернистыми песками (до 37 %).

Рис. 3. Поперечный профиль кутовой части залива Грен-фьорд. 1-4 - точки отбора проб осадочного материала и закладки шурфов; 1)-4) - гистограммы гранулометрического состава проб

4. Заключение

Таким образом, исследование геоморфологического строения и гранулометрического состава осадков дает основание полагать, что на становление современного ландшафта в изученном районе оказал влияние ряд факторов. Рельеф исследуемого района преимущественно сформировался в результате динамики ледника Гренфьорд и флювиогляциальных потоков в периоды интенсивности их таяния. Велика роль влияния гидродинамических процессов, связанных с работой моря. Во время деградации оледенения весь эродированный и перемещенный обломочный материал откладывался там, где таял лед. В результате обширные территории оказались покрытыми гравийно-галечными

155

Мещеряков Н.И. Некоторые вопросы формирования зандровойравнины...

отложениями и валунами с ледниковой штриховкой. Более мелкозернистые ледниковые отложения выносились флювиогляциальными потоками в залив, что подтверждается дисперсным составом осадков в кутовой части.

Благодарности. Автор выражает благодарность заведующему лаборатории геологии и геодинамики ММБИ КНЦ РАН д.г.-м.н., проф. Тарасову Г.А. за научные консультации при проведении исследований, а также при подготовке работы к печати.

Литература

Hagen J.O., Korsen О.М., Vatne G. Drainage pattern in a subpolar glacier, Broggerbreen, Svalbard. Arctic hydrology, present and future tasks. Norwegian National Committee for Hydrology Rep., v. 23/91, p. 121-131, 1991.

Ананьев Г.С., Симонов Ю.Г., Спиридонов А.И. Динамическая геоморфология. М., МГУ, 448 с., 1992. Иванов Б.В., Журавский Д.М., Священников П.Н., Павлов А.К. Многолетняя изменчивость ледового режима в заливе Грен-фьорд (арх. Шпицберген). Комплексные исследования Шпицбергена. Апатиты, КНЦ РАН, вып. 10, c. 398-402, 2010.

Тарасов Г.А. Новые данные изучения ледового транспорта осадочного вещества в заливе Грен-фьорд.

Комплексные исследования Шпицбергена. М., ГЕОС, вып. 10, c. 480-485, 2010.

Тарасов Г.А., Кокин О.В., Польшин В.В. К вопросу формирования ледниково-перигляциальных отложений в районе залива Грен-фьорд (Западный Шпицберген). Комплексные исследования Шпицбергена. Апатиты, КНЦ РАН, вып. 6, c. 143-151, 2006.

Тарасов Г.А., Костин Д.А., Митяев М.В., Герасимова М.В. Об условиях седиментогенеза в заливе Грен-фьорд (Западный Шпицберген). Комплексные исследования Шпицбергена. Апатиты, КНЦ РАН, вып. 3, c. 91-97, 2003.

References

Hagen J.O., Korsen О.М., Vatne G. Drainage pattern in a subpolar glacier, Broggerbreen, Svalbard. Arctic hydrology, present and future tasks. Norwegian National Committee for Hydrology Rep., v. 23/91, p. 121-131, 1991.

Anan’ev G.S., Simonov Yu.G., Spiridonov A.I. Dinamicheskaya geomorfologiya [Dynamic geomorphology]. M., MGU, 448 p., 1992.

Ivanov B.V., Zhuravskiy D.M., Svyaschennikov P.N., Pavlov A.K. Mnogoletnyaya izmenchivost ledovogo rezhima v zalive Gron-ford (arh. Shpitsbergen) [Long-term variability of the ice regime in the Gulf of Gren-fjord (Spitsbergen)]. Kompleksnyie issledovaniya Shpitsbergena. Apatityi, KNTs RAN, v. 10, p. 398-402, 2010.

Tarasov G.A. Novyie dannyie izucheniya ledovogo transporta osadochnogo veschestva v zalive Gron-ford [New data of studying ice sediment transport in the Gren-fjord]. Kompleksnyie issledovaniya Shpitsbergena. M., GEOS, v. 10, p. 480-485, 2010.

Tarasov G.A., Kokin O.V., Polshin V.V. K voprosu formirovaniya lednikovo-periglyatsialnyih otlozheniy v rayone zaliva Gron-ford (Zapadnyiy Shpitsbergen) [To the question of formation of ice-periglacial sediments in the Gren-fjord (West Spitsbergen)]. Kompleksnyie issledovaniya Shpitsbergena. Apatityi, KNTs RAN, v. 6, p. 143-151, 2006.

Tarasov G.A., Kostin D.A., Mityaev M.V., Gerasimova M.V. Ob usloviyah sedimentogeneza v zalive Gron-ford (Zapadnyiy Shpitsbergen) [On conditions of sedimentation in the Gren-fjord (West Spitsbergen)]. Kompleksnyie issledovaniya Shpitsbergena. Apatityi, KNTs RAN, v. 3, p. 91-97, 2003.

Информация об авторе

Мещеряков Никита Игоревич - Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН, лаборатория геологии и геодинамики, мл. науч. сотрудник, e-mail: mescheriakov@mmbi.info

Meshcheryakov N.I. - Murmansk Marine Biological Institute KSC RAS, Laboratory of Geology and Geodynamics, Junior Researcher, e-mail: mescheriakov@mmbi.info

156