О С О Б Е Н Н О С Т И С Т Р О Е Н И Я Ч Е Т В Е Р Т И Ч Н Ы Х О Т Л О Ж Е Н И Й С Е В Е Р Н О Й Ч А С Т И К О Т Л О В И Н Ы О Н Е Ж С К О Г О О ЗЕ Р А
П. Ю. Беляев
Ф Г Б У «ВН И И О кеангеология», С анкт -П ет ербург
Ф Г Б У «В С Е Г Е И им. А. П. К арпинского», С анкт -П ет ербург И нст ит ут водны х проблем С евера К а р Н Ц РАН,
Ф И Ц «К арельский научны й цент р РАН», П ет розаводск
В п ери од с 2016 по 2019 гг. н а акватории О неж ского озер а п роводи лись раб оты по гео л о ги ч е
ском у пробоотбору, геоф и зи ческой съем ке и стац и он арн ом у бурен ию в р ам ках п роектов по и зу
ч ен и ю ч етверти чн ого ч ех л а круп н ей ш и х озер Е вропы . Д анны е работы велись при у ч асти и с о труд н и ков В С Е ГЕ И , И В П С К арН Ц РА Н , С П БГУ и М ГУ . В ходе р аб о т бы ли впервы е за п ериод с н ач ала 2 0 0 0-х гг. получен ы сведен и я о строени и верхн ен еоп лей стоц ен -голоц ен ового ч ех л а котлови ны О неж ского озера, по резул ьтатам которы х б ы л а со ставлен а схем ати ческая к арта строен и я ч етверти чн ы х отлож ений.
Онежское озеро - второе по величине озеро в Европе после Ладожского. Площадь озера составля
ет 10 тыс. км2, средняя глубина - 31 м [Ладожское озеро. М ониторинг..., 2000; Ладога, 2013]. Рельеф озерной котловины, как и в Ладожском озере, характеризуется наибольшей степенью расчленения в се
верной части и наименьшей в южной. Поскольку Онежское озеро второй крупнейший бассейн Северо- Запада, оно является одним из наиболее значимых банков палеогеографической и геологической ин
формации, так как несет в себе достаточное количество данны х об эволюции региона как в плане форм рельефа, так и в плане четвертичных отложений. Вместе с этим данный объект является одним из са
мы х наименее интенсивно изучаемых за последние годы. Лишь в недавнее время при участии сотруд
ников В С Е ГЕИ , И В П С К арН Ц РА Н , С П БГУ и М ГУ бы ли возобновлены работы по исследованию данного объекта и прилегаю щ их водоемов. В данной статье обсуж даю тся результаты изучения строения четвертичного п окрова в северной части озера, полученны е в период 2 0 1 6 -2 0 1 9 гг., а такж е представлен предварительны й м акет карты четвертичны х отлож ений данного района, п о
строенны й н а основании описанны х данны х, д ополненны х сведениям и о строении четвертичного покрова, и злож енны м и в работах П олярн ой м орской геологоразведочной экспедиции в 2002 г.
М атериалы и методы исследования
Н овы й цикл изучения верхненеоплейстоцен-голоценовы х отлож ений котловины Онежского озера начался с 2016 г. в П етрозаводской губе. Бы ли выполнены комплексные геолого-геофизиче- ские исследования, вклю чаю щ ие непрерывное сейсмоакустическое профилирование, гидролокацию бокового обзора, геологический пробоотбор и бурение со льда. Работы по Н С А П н а акватории Онежского озера велись при помощ и ком плекса источника ти па спаркер и многоканальной пьезоко
сы с ш агом 2 м. Гидролокация бокового обзора велась при помощ и ком плекса StarFish, излучение сигнала раз в 6 сек. Скорость судна при этом составляла 4 -5 узлов. В последствии на основании гео
физической съемки были выбраны точки для геологического пробоотбора и бурения. И нтерпрета
ция данны х геофизической съемки велась в программном пакете K IN G D O M 8.5.
135
Г ео л о ги ч еск и й п роб о о тб о р в ел ся п ри п ом ощ и гр ав и тац и о н н о й тр у б ы весо м около 300 кг и д л и н о й п р и б л и зи тел ьн о 3 м. В сего д л я се вер н о й ч асти о зер а бы ло ото б р ан о 24 ко л о н к и д о н н ы х отл о ж ен и й , вскр ы в аю щ и х п р еи м у щ еств ен н о го л о ц ен о в у ю ч асть р азр еза, однако в н екото
ры х точках удалось вскры ть и отлож ения, соответствую щ ие различны м стадиям п риледниковы х обстановок. Гораздо более полны й разрез озерны х отлож ений удалось получить посредством ста
ц и о н ар н о го б урен и я, которое в ел ось п ри и сп о л ьзо в ан и и б у р о во й у ста н о в к и п р о и зв о д ств а ф и рм ы U W IT E C . Б л аго д ар я э то й си стем е у д ал о сь п о лу ч и ть вы ход керн а, д о х о д я щ и й до 12 м, и п р о й ти п ло тн ы е ф л ю в и о гл яц и ал ь н ы е о тл о ж ен и я fg IIIo s, сл о ж ен н ы е гр у б о зер н и с ты м п е с к о м и грави ем .
В п о сл ед ств и и все керны , п олуч ен н ы е в р езул ьтате р аб о т по гео л оги ческом у п робоотб ору и б урен ию , бы ли зап ак ован ы в сп ец и альн ы е пеналы и отп равл ен ы д ля и зучен и я л и то л о ги ч е
ского состава и датирования в лаборатории СП бГУ , М ГУ и К арН Ц РАН. Н иж е (рис. 1) приведена сх ем а расп олож ен и я точ ек п р обоотб ора н а акватории О неж ского озера.
Рис. 1. Схема расположения фактического материала полевых работ 2016-2019 гг.
в северной части Онежского озера
Результаты и их обсуждение
В результате раб от по геоф изической съемке и геологическом у пробоотбору удалось устан о вить наличие следую щ их типов отлож ений н а дне озера: gIIIos - морены осташ ковской стадии валдайского оледенения. П редставлены валунам и и круп н ой галькой. Д ан н ы й ти п отлож ен и й не был вскры т бурением и геологическим пробоотбором , однако распростран ен в некоторы х частях береговой зоны и зам етен на сейсм оакустической записи. Х арактеризуется хаотичны м характером зап и си в виде разн онаправленны х реф лекторов, зачастую сливается с акустическим фундаментом.
Н а м оренах залегаю т ф лю виогляциальны е отлож ения fgIIIos, в состав которы х входят крупны е п ески с галькой, дресвой и щ ебнем. В скры ты бурением в П етрозаводской губе и геологическим пробоотбором в откры той части. Н а сейсм оакустической записи характери зую тся неярко вы ра
ж енн ой субгоризонтальной слоистостью . Ф орм ирую т озы в откры той ч асти озера и в П етрозавод
ской губе (будет показано н а схеме четвертичны х отлож ений, представлен н ой далее). В ы ш е по разрезу залегаю т лим ногляциальны е отлож ения lgIIIos, соответствую щ ие различны м стадиям приледниковы х озер. П редставлены глинам и с п рослоям и алеврита и алевропелита, и ногда встре
ч аю тся вклю чения песка разли чн ой зернистости и п рим азки гидроокислов м арганца [С траховенко и др., 2018]. Н а сейсм оакустической зап и си и м ею т четко вы раж енную субгоризонтальную слои стость и облегаю щ ий характер залегания по отнош ению к fgIIIos. В ен чаю т разрез озерны е о тло
ж ени я ленинградского горизонта lnH, слож енны е глинисты м и алевритам и и гом огенизированны м и илами. В верхней ч асти разреза находятся сильно обводненны е текучие илы , типичны е для зон неф елои дной седиментации. Д ан ны й ти п отлож ений ш ироко распространен н а акватории озера, зап олн яет наиболее глубоководную откры тую часть озера и заливов. И м еет ш ирокое площ адное распространение, но легко п одвергается разм ы ву, вследствие чего в некоторы х м естах вы кли н и вается, обнаж ая п одстилаю щ ие породы.
Н иж е (рис. 2) п риведен ф рагм ент сейсм оакустической зап и си из северной ч асти О неж ского озера, для лучш его поним ания строения четвертичного покрова и более наглядного отображ ения вы ш еописанного материала.
t, мс 1500 м
Рис. 2. Пример сейсмоакустической записи из северной части Онежского озера
К роме того, по косвенны м признакам бы ли вы делены отлож ения п одводны х грави тац ион н ы х процессов и озерны й ундаллю вий, распространенны й преим ущ ественно по берегам.
Выводы
Р езультаты геологического п робоотбора и бурения бы ли сопоставлены м еж ду собой, п о
строены локальны е схем ы корреляц ии и сводны е разрезы , которы е бы ли сопоставлены с данны м и геоф изики и впоследствии соотнесены с данны м и А О П М ГРЭ [М акарьев и др., 2002]. В резул ьта
те была составлена схем атическая карта четвертичны х отлож ений для северной ч асти озера. О т
кры тая глубоководная часть озера и наиболее глубокие ч асти заливов и бухт зан яты отлож ениям и lnH. В м естах прохож ден ия 20-м и зобаты на п оверхность вы ход ят отлож ен и я lgIIIos, что, вероят
но, является следстви ем очень м алой м ощ ности соврем енного осадка и ли п одводного разм ы ва.
137
Н а б ерегах и в п риб реж ны х частях дн а нередко обнаж аю тся м оренн ы е и ф лю виогляц и альны е отлож ен и я (gIIIos, fgIIIos). К ром е того, ф лю виогляц и альны е отлож ен и я слагаю т н аход ящ и еся на дне озера озы, один из которы х прослеживается в П етрозаводской губе. Близ острова С уйсаари и на восточном берегу Заонеж ского залива наблю даю тся ун даллю виальны е отлож ения lvIII-IY. Такж е к северу от острова С уйсаари наблю дается выход коренны х пород. Н иже (рис. 3) приведена схема
тическая карта строения четвертичны х отлож ений для северной части О неж ского озера, п одготов
ленная совместно с А. Е. Рыбалко, Д. А. Субетто и Н. А. Белкиной.
У сл о вн ы е о б о зн ач ен и я
• т о ч к и п р о б о о т б о р а
Рис. 3. Схематическая карта строения четвертичных отложений для северной части Онежского озера:
do - обозначение выходов коренных пород
А вт ор вы раж ает благодарност ь экипаж ам Н И С «Э колог» и «П роф ессор Зенкевич» за орга
низацию т ехнической част и работ , И В П С К а р Н Ц Р А Н за предост авление Н И С и м ат ериалов для проведения работ , а т акж е сот рудникам СПбГУ, М Г У и И нст ит ут а геологии и м инералогии им. В. С. С оболева за неоценим ую помощ ь в работ е.
М ат ериалы для данной раб от ы получены в хо д е полевы х исследований, проводим ы х в р а м ка х грант ов Р Ф Ф И 18-05-00303 (работы в П ет розаводской губе) и Р Н Ф -18-17-00176 (работы в от кры т ой част и озера).
Список литературы
Ладога / под ред. В. А. Румянцева, С. А. Кондратьева. СПб.: Нестор-История, 2013. 467 с.
Ладожское озеро. Мониторинг, исследование современного состояния и проблемы управления Ладожским озером и другими большими озерами. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2000. 490 с.
Страховенко В. Д., Субетто Д. А., Овдина Е. А., Белкина Н. А., Ефременко Н. А., Маслов А. В. Совре
менные донные отложения Онежского озера: строение, минеральный состав и систематика редкоземельных элементов // Доклады академии наук. 2018. Т. 481, № 4. С. 414-417.
Макарьев А. А., Погорельский А. И., Макарьева Е. М. и др. Геологическая съемка м-ба 1 : 500 000 дна Онежского озера (объект Онежский озерный). Ломоносов, 2002. 396 с.
S T R U C T U R A L F E A T U R E S O F T H E Q U A T E R N A R Y D E P O S IT S IN T H E N O R T H E R N P A R T O F L A K E O N E G O A C C O R D IN G T O
T H E R E S U L T S O F G E O L O G IC A L -G E O P H Y S IC A L S T U D IE S
P. Beliaev
F S B I “V N IIO keangeologia ”, St. P etersburg
A. P. K arpinsky Russian G eological R esearch Institute (VSEGEI), St. P etersburg N orthern W ater P roblem s Institute, K arelian R esearch Centre RAS, P etrozavodsk
In the period from 2016 to 2019, geological sam pling, geophysical m apping and fixed-site drilling w ere carried out in Lake Onego w ithin research projects on the Q uaternary cover o f E uropean G reat Lakes.
S ta ff o f V S EG EI, N W P I K arR C RAS, St. Petersburg State U niversity and M oscow State U niversity took part in the activities. In the course o f this w ork, inform ation about the structure o f the Late Pleistocene- H olocene deposits in the basin o f Lake Onego w as obtained fo r the first tim e since the early 2000s. As the result, a sketch m ap o f Q uaternary sedim ents in the northern part o f Lake Onego w as com piled.
О Ц Е Н К А С К О Р О С Т Е Й О С А Д К О Н А К О П Л Е Н И Я П О Д А Н Н Ы М Р А Д И О И З О Т О П Н О Г О Д А Т И Р О В А Н И Я П О С В И Н Ц У -2 1 0 В М Е Р О М И К Т И Ч Е С К О М П Р Е С Н О В О Д Н О М
О ЗЕ Р Е С В Е Т Л О М (С Е В Е Р А Р Х А Н Г Е Л Ь С К О Й О Б Л А С Т И )
В. М. Быков1, Е. Ю. Яковлев1, А. А. Очеретенко1, К. Б. Данилов1, А. В. Чупаков1, А. А. Чупакова1, Г. В. Кудрявцев2
1 Ф едеральны й исследоват ельский цент р ком плексного изучения А ркт ики им. академ ика Н. П. Л аверова Р оссийской академ ии наук, А рхангельск
2 С еверны й (Аркт ический) ф едеральны й университ ет имени М . В. Л омоносова, А рхангельск
И зучен и е ск оростей осадк он акоп лен и я в в одоем ах н а сегодн яш н и й день д остаточн о актуально.
С ущ ествует м н ож ество р ад и ои зотоп н ы х м етодов д ля оц ен ки осадконакоп лени я, среди которы х м етод дати рован и я 210Pb явл яется то ч н ы м и и сп ользуется д л я оп ред елен и я возраста. О сновная цель раб оты - оц ен ить скорость осадк он акоп лен и я в м ером и кти ческом озере С ветлом . П р о в е
д ен ны е и ссл ед ован и я показы ваю т, ч то при расчетах по двум м оделям CRS и CIC и м ею тся зн а чи тельн ы е разли чи я. М одель CRS в отличие от м од ел и C IC п ри м ен и м а д ля р ас ч е та уп лотнени я д он н ы х отлож ений.
О ценка скоростей осадконакопления д ает важ ную инф орм ацию о ф изико-хим ических п р о цессах, происходящ их в водны х экосистем ах. В частности, определение концентрации некоторы х загрязняю щ их вещ еств и удельной активности природного ради онукли да 210Pb в проф илях кернов донн ы х отлож ений п озволяет проследить историю и источники их загрязнения [Gelen et al., 2003].
139
210 222
И зотоп 2 10Pb (T./2 = 22,3 года), продукт радиоактивного распада газообразного Rn, вы ходя
щ его с поверхности почвы в атм осф еру, возвращ ается в течение н ескольких недель на поверх
ность почвы или в водны е резервуары в виде осадков.
Н акопленная активность в результате процесса осаж дения изотопа 21 0Pb н а зем ную поверх
ность назы вается и збы точной и строго взаим освязана со скоростям и и м еханизм ам и д ан ны х п ро
цессов, в отличие от 2 10Pb, образую щ егося внутри матрицы коренны х отложений.
С ущ ествую т две м одели, которы е и сп ользую тся д ля оп ред елен и я д ати ровок по 2 1 0Pb при разл и ч н ы х ск о ростях н акоп лен и я отлож ений: м одель п остоян н ой н ачальн ой кон ц ен трац ии (C IC ) и м одель п остоян н ой скорости п оступ л ен и я (C R S) [B allestra, H am ilton, 1994; H ancock, H unter, 1999; S anchez-C abeza et al., 1999].
М одель CIC предполагает, что п овы ш енны й п оток осадочн ы х частиц из водного столба б у д ет удалять п ропорционально избы точное количество 2 10Pb из воды в отлож ения.
М одель CRS предполагает, что сущ ествует постоянное поступление 2 10Pb из атм осф еры в в о д оем ы , что п риводит к постоянной скорости поступления 2 1 0Pb в отлож ения независим о от лю бы х вариаций, которы е м огли бы происходить во врем я накопления отложений.
В России сущ ествует серия водных объектов, где давно применяется метод неравновесного 210Pb для датировки донны х отложений. Однако на Европейском Севере России в отечественной литерату
ре встречаются немногочисленные данные по изучению скоростей осадконакопления в водоемах.
П ервы е оценки скоростей осадконакопления бы ли проведены в Белом море И. К. А виловы м в 50-х гг. X X века на основании данны х о мощ ности осадочны х толщ в различны х районах и бы то
вавш их н а тот момент представлений о возрасте дегляциации исследуем ой территории (~6000 лет).
Рассчитанные скорости осадконакопления варьировались от 1,7-3 см/1000 лет в центральны х час
тях до 3 0 -4 0 см/1000 лет в приустьевы х районах заливов [Григорьев, 2017].
Н а Е вропейском С евере в центральной части бассейна Белого м оря бы ли впервы е проведены радиохим ические анализы по определению содерж ания природного изотопа 21 0Pb. Н а основании п олученны х данны х бы ла рассчитана средняя скорость осадконакопления за последние 150 лет, которая составила 1,52 мм/год [Григорьев, 2017].
Д анны е по датированию донн ы х отлож ений озер А рхангельской области радиоизотопны м
2 1 0Pb м етодом практически отсутствую т и ли н осят локальны й характер, п оэтом у тем а изучения
скорости осадконакопления является актуальной. В настоящ ее врем я на территории А рхангель
ской области известно небольш ое количество озер м ером иктического типа.
Н ачиная с декабря 1999 г. учены м и Ф едерального исследовательского ц ентра ком плексного изучения А рктики им ени академ и ка Н. П. Л аверова Р А Н проводятся исследования на м ером икти- ческом оз. С ветлом А рхангельской области.
О зеро С ветлое находится в П рим орском районе А рхангельской области на расстоян и и 63 км на северо-восток от г. А рхангельска. Оно является первы м в системе из пяти озер, даю щ и х начало р. С ветлой (водосборны й бассейн Белого моря). О зерная котловина сф орм ирована д вум я ямами, меж ду которы м и находится мелководны й переш еек глубиной до 5 м, где располагается остров (рис. 1) [К окрятская и др., 2019].
о
0 100 200 300 400 м
Рис. 1. Батиметрическая карта-схема оз. Светлого (север Архангельской области) [Кокрятская и др., 2019]
® 40
В в о сто ч н о й о к о н еч н о сти о зер а в ы тек ает р у ч ей ш и р и н о й около 1,5 м и гл у б и н о й около 0,3 м, со ед и н яю щ и й его со след ую щ и м озером . В о д о сб о р н ая п лощ ад ь о зер а 1,45 к м2, п лощ ад ь ак ва то р и и (без остр о в а) 0,146 к м2, о б ъ ем 0,00176 к м3, м ак си м ал ь н ая гл у б и н а 39 м, сред н яя г л у б и н а 12 м. Б о л ьш о й вкл ад гр у н то вы х вод в п итан и е о зер а и м алая заб о л о ч ен н о сть в о д о с б о р а (0,4 %) о б у сл ав л и в аю т в ы сокую п ро зр ач н о сть вод (11 ± 1 м). П р ео б л ад аю щ и е н а в о д о с б о р н ой п л о щ ад и озер п очвы п ред став л ен ы п есч ан ы м и и п о д зо л и сты м и н а к а р б о н атн ы х о т л о ж е н и я х [К окрятская и д р., 2019].
В геологическом строении м ож но вы делить архейские, протерозойские, палеозойские и ч ет
верти чн ы е отлож ен и я. Ч етверти чн ы е о тл о ж ен и я сп лош н ы м ч ехл ом п ер ек р ы в аю т толщ и в ен да и палеозоя. В ер хн еч етверти чн ы е отл ож ен и я, и м ею щ и е н аи более ш и рокое расп ростран ен и е, п ред ставл ен ы осад к ам и м и кули н ского м еж л ед н и кового го р и зо н та и в алд ай ского надгоризон та.
Б ер е га о зер а к руты е и сф о р м и р о в ан ы п есч ан и к о м и л ед н и ко в ы м и о тл о ж ен и ям и ; ю ж н ы й берег выш е северного. С еверны й и ю ж ны й б ерега озера образованы м оренной грядой.
П ри и зучени и важ н ей ш и х п оказателей н а озере особое вни м ани е уд ел яется терм ическом у реж им у, pH , у д ел ьн ой электроп ровод н ости , растворен н ом у орган и ческом у и н еорган и ческом у углерод у, б и огенн ы м элем ен там , серовод ород у, сульф атам и сульф атредуц и рую щ и м бактериям . Д ати ровани е д он н ы х отлож ен и й альф а-бета-рад и ом етри ч ески м м етодом 2 1 0Pb н а оз. С ветлом ранее не прим енялось, что д ает возм ож ность использовать его для определения скорости осадко- накопления.
М атериалы и методы исследования
В связи с этим н а оз. С ветлом бы ли отобраны две колонки донн ы х отлож ений с пом ощ ью универсального п робоотборника для глубин до 40 м.
Отобранные пробы упаковы вались в полиэтиленовы е пакеты и маркировались, данны е о про
бах регистрировались в полевом журнале. В лабораторны х условиях пробы высуш ивались до воз
душ но-сухого состояния. После этого пробы доводились до постоянной массы в суш ильном ш кафу при температуре 105 °С, истирались в ступке и просеивались через сито с разм ером отверстий не более чем 0,125-0,25 мм.
А налитические работы вы полнялись по методике изм ерений удельной активности полония- 210 (2 10Po) и свинца-210 (21 0Pb) в п робах почв, грунтов, донн ы х отлож ений, горны х пород и строи тельн ы х м атериалов н а их основе альф а-бета-радиом етрическим м етодом с радиохим ической подготовкой, разработанной специалистам и Ф ГУ П «ВИМ С».
П робоп одготовка осущ ествлялась в д ва этапа:
1) И звлекались радионуклиды в ж идкую фазу, путем хим ической обработки;
2) П роводили электрохим ическое вы деление изотопов полония и свинца.
И зм ерение счетного образца вы полнялось в лаборатории экологической радиологии Ф ГБУ Н Ф И Ц К И А РА Н на альф а-бета радиом етре PC K -01A «А белия» не ранее, чем через 10 и не позднее ч ем через 36 часов после электрохим ического вы деления изотопов. П роводили не менее 5 п осле
довательны х наблю дений счетного образца с одинаковой продолж ительностью (3600 с).
Результаты и их обсуждение
Две точки отбора оз. С ветлого показаны н а рис. 1 и располож ены недалеко друг от друга. К о ординаты точек: N 65°04'59" E 41°06'36" и N 65°04'57" E 41°06'37". П ервая колонка (колон ка № 1) б ы ла отобран а 25 ф евраля 2014 г. с и сследуем ой м ощ ностью керна 35 см, вторая (колонка № 2) - 18 апреля 2014 г. с исследуем ой м ощ ностью керн а 30 см.
О днако н а озере в связи с его конусообразной формой котловины и уникальны м строением распределение 2 10Pb происходит неравном ерно. Это, в свою очередь, затрудняло датировку и о т
бор донн ы х отложений.
В р е зу л ь т а т е р а с ч е т о в о п р е д е л я л а с ь и зм е р е н н а я у д е л ь н а я а к ти в н о с ть 2 1 0Pb в к о л о н к а х
№ 1 и № 2.
210 210
С одерж ание ф онового A ' ( Pb) рассчиты валось как среднее и зм еренн ое зн ачен ие A ( Pb) в слоях (25-30) и (30-35) - в колонке № 1 (264 Бк/кг); (20-25) и (25-30) - в колонке № 2 (153 Бк/кг).
П ри вычитании фонового значения из значений A (210Pb) выш ележ ащ их слоев были получены кон
центрации избыточного над равновесны м свинцом-210 (A ( ^ P b ) ^ ) .
141
С огласно м одели постоянной скорости поступления (CRS) 210Pb бы л рассчитан возраст в к а
ж дом слое. Н а основе полученны х д ан ны х слой донн ы х отлож ений в колонке № 1 м еж ду гори зон там и (0 -2 ) и (2 0 -2 5 ) накапливался в течение 123 лет, в колонке № 2 м еж ду горизонтам и (0 -5 ) и (0 -2 0 ) - около 34 лет.
В р езул ьтате п р и м ен ен и я м од ел и п о стоян н ой ск орости п о сту п л ен и я (C R S) д онн ы е о т л о ж ен и я верхн его слоя (0-2) в колон ке № 1 д ати р у ю тся 2 0 1 0 г., о стал ьн ая ч асть слоев сф о р м и р о валась ещ е в X X веке. С тои т о тм ети ть, что в 1 9 6 4 -1 9 7 8 гг. в колон ке № 1, а такж е в 2000
2004 гг. - в колон ке № 2 п р оц есс осад к он акоп лен и я ш ел б ы стро (рис. 2), ч то гов ори т н еп о ср ед ствен н о об и х уп лотн ен и и .
М од ели рован и е с п ом ощ ью CRS тр еб у ет глубокого зн ан и я в ари ац и и о б ъ ем н ой п лотн ости с глуби н ой. П оэтом у э т а м од ель о тсл еж и в ает уп ло тн ен и е и и зм ен ен и я у п ло тн ен и я с гл уби н ой колон ки [G elen et al., 2003].
В течение долгого врем ени поток 210Pb не всегда поступал с постоянной скоростью и м енялся вследстви е кли м ати ч ески х и ан троп оген н ы х ф акторов. В связи с эти м бы ла п рим ен ен а модель постоянной начальной концентрации (CIC), которая показала иное распределение по возрастны м категориям и является наиболее прим еним ой.
С использованием м одели постоянной н ачальной концентрации (CIC) бы ла рассчитана сред
няя скорость осадконакопления в д вух колонках, которая составила 0,65 мм/год.
С огласно этой м одели бы л рассчитан возраст отлож ений. К олонка № 1 меж ду горизонтам и (0 -2 ) и (2 0 -2 5 ) образовалась приблизительно за 286 лет, практически аналогичны й результат п о
казало датирование колонки № 2, здесь донны е отлож ения в интервале от (0 -5 ) до (1 5 -2 0 ) н ако
пились ориентировочно за 250 лет (см. рис. 2).
Рис. 2. Сравнение возраста в колонках донных отложений по радиоизотопному методу Pb по модели постоянной начальной концентрации (а) и модели постоянной скорости поступления (б)
В ы воды
1) Впервые проведена оценка скорости осадконакопления альфа-бета-радиометрическим м ето
дом 210Pb в меромиктическом пресноводном оз. Светлом (север А рхангельской области).
2) О ценка скорости осадконакопления в оз. С ветлом (север А рхангельской области) м ож ет дать важ ную инф орм ацию о ф изико-хим ических процессах, п роисходящ их в водны х эк о системах, а такж е п озволяет проследить историю и степень загрязнения участков в оп ре
делен н ы й пром еж уток врем ени по слоям.
3) С редняя скорость осадконакопления в д вух колонках составила 0,65 мм/год.
4) Быстрое осадконакопление в течение короткого промеж утка времени по модели постоянной скорости поступления мож ет объясняться возмож ны м уплотнением донны х отложений.
Список литературы
Григорьев В. А. Новые данные о современных скоростях осадконакопления в северной части Бассейна Белого моря // Морские исследования и образование (MARESEDU-2017) // Труды VI Междунар. науч.-практ.
конф. 2017. С. 302-305.
Кокрятская Н. М., Чупаков А. В., Титова К. В., Чупакова А. А., Забелина С. А., Морева О. Ю., Неверо
ва Н. В., Жибарева Т. А. Гидролого-гидрохимические характеристики меромиктического железо-марганце- вого пресноводного озера Светлое (Архангельская область) // Журнал Сибирского федерального универси
тета. Сер. Биология. 2019. Т. 12, № 2. С. 147-159.
Ballestra S., Hamilton T. Basic Procedures Manual Radiochemistry. IAEA-Marine Environment Laboratory, Monaco. 1994. P. 75-79.
Gelen A., Diaz O., Simon M. J., Herrera E., Soto J., Gomez J., Rodenas J., Beltran J., Ramirez M. 210Pb dating of sediments from Havana Bay, J. Rad. l Nuclear // Chem. 2003. Vol. 256, N 3. P. 561-564.
Hancock G. J., Hunter J. R. Use of excess 210Pb and 228Th to estimate rates of sediment accumulation and bioturbation in Port Philip Bay, Australia // Mar Fresh. Wat. Res., 50. 1999. P. 533-545.
Sanchez-Cabeza J. A., Masque P., AniRagolta I., Merino J., Frignani M., Alvisi F., Palanques A., Puig P.
Sediment accumulation rates in the southern Barcelona continental margin (NW Mediteranean Sea) derived from
210Pb and 137Cs chronology // Pro. Oceanogr. 1999. N 44. P. 313-332.
E S T IM A T IO N O F S E D IM E N T A T IO N R A T E S IN T H E M E R O M IC T IC L A K E S V E T L O E (N O R T H E R N A R K H A N G E L S K R E G IO N ) U S IN G 210P B D A T IN G
V. Bykov1, E. Yakovlev1, A. Ocheretenko1, K. Danilov1, A. Chupakov1, A. Chupakova1, G. Kudryavtsev2
1 N. L averov F ederal C enter f o r In teg ra ted A rctic R esearch (FCIArctic), A rkhangelsk 2 N orthern (Arctic) F ederal U niversity n am ed after M . V. Lom onosov, A rkhangelsk
R esearch into sedim entation rates in w ater bodies is a topical issue. M ultiple radioisotope-based techniques have been used to estim ate sedim entation rates. The 210Pb dating m ethod is w idely used to determ ine the age o f sedim ents. The m ain goal o f this w ork is to estim ate the sedim entation rate in the m erom ictic Lake Svetloe. The results produced by the CRS and the CIC m odels differ significantly.
C om pared to the C IC m odel, the C R S m odel is applicable for calculating sedim ent com paction.
Ф О С Ф О Р В Д О Н Н Ы Х О Т Л О Ж Е Н И Я Х И В А Н Ь К О В С К О Г О В О Д О Х Р А Н И Л И Щ А
Е. В. Гатальская, Н. А. Белкина
И нст ит ут водны х проблем С евера К а р Н Ц РАН,
Ф И Ц «К арельский научны й цент р РАН», П ет розаводск
И зучены распределение ф осф ора в донн ы х отлож ениях И ваньковского водохранилищ а и его со став в зависим ости от разм ерн ой фракции осадка. О ценен экологический ри ск поступления ф ос
ф ора из донн ы х отлож ений во взвеш енной и растворенной форме для разн ы х динам ических зон водохранилищ а.
И ван ьковское водохрани ли щ е образован о в 1937 г. в результате п ерекры ти я русл а р. В олги у с. И ваньково плотиной гидроэлектростанции. О сновны м назначением водохранилищ а является сезонное регулирование стока р. В олги для бесперебойного снабж ения водой систем ы каналов г. М осквы , через которую п оступает около 70 % всей воды , потребляем ой в настоящ ее врем я н а
селением и пром ы ш ленностью г. М осквы [Бреховских и др., 2006].
О д н ой и з э к о л о ги ч е с к и х п р о б л ем в о д о х р а н и л и щ а я в л я е тс я в то р и ч н о е загр я зн е н и е б и о ген н ы м и э л е м ен там и и з д о н н ы х о тл о ж ен и й . Т ак, по о ц ен к ам С. П. К и таев а, в н у тр е н н я я ф о с ф о р н ая н а гр у зк а в И в ан ь к о в ск о м в о д о х р а н и л и щ е с о с тав л я ет 83 % о т в н е ш н ей и о ц ен и в ае тся в 1,664 г/м2 в год [К и таев, 2007]. Д он н ы е о тл о ж ен и я а к к у м у л и р у ю т ф осф ор, п о сту п аю щ и й гл ав н ы м о б р азо м с д етр и тн ы м м атер и ал о м . Ф осф ор м о ж ет в о зв р а щ ать ся в в о д у в состав е
143