Работы, объединившие ученых из Института географии РАН, Института физики Земли РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова и Института геологии КарНЦ, направлены на решение проблемы установления роли дифференцированных тектонических движений в развитии рельефа и формировании рыхлых отложений в области развития Скандинавского оледенения. Установление соотношений между параметрами активизации кристаллического фундамента и их отражением на поверхности позволит получить качественно новый уровень знаний о развитии природы в плейстоцене, существенно дополнить реконструкции развития природной среды и, возможно, изменить традиционные представления о ней.
«В последние несколько десятилетий весьма активно развиваются исследования постледниковой тектонической активизации в результате разгрузки земной коры в ходе и после деградации оледенения, – говорит заведующий лабораторией геоморфологии Института географии РАН Сергей Шварев. – Общее изостатическое поднятие сопровождалось оживлением древних разломов и сильными землетрясениями, которые провоцировали значительные изменения в рельефе, речной сети, активизировали рельефообразующие процессы и иногда приводили к катастрофическим последствиям для окружающей среды и древнего населения. Однако до сих пор отсутствует ясное понимание взаимоотношений глубинных и поверхностных структур, пространственной связи блоковой структуры кристаллического фундамента, ее динамики и деформаций в рельефе и рыхлых отложениях. Для решения этих задач объединяются геоморфологические, литостратиграфические, тектонофизические, геофизические и хроностратиграфические методы с интеграцией наземных исследований, дистанционного и глубинного геофизического зондирования».
Работа по проекту представляет собой комплексное исследование, включающее пять основных направлений: 1) выявление активизированной блоковой структуры (морфотектонические исследования); 2) выявление деформаций в разрезах рыхлых отложений (геоморфологические и литостратиграфические исследования); 3) параметризация разрывных нарушений и новейших тектонических напряжений (тектонофизические исследования); 4) оценка пространственных взаимосвязей деформаций в рыхлом субстрате, форм рельефа и неоднородностей поверхности фундамента (геофизические исследования); 5) оценка возраста, хронологии, продолжительности деформационных эпизодов (хроностратиграфические исследования).
Озеро Колвицкое
Летом 2023 г. работы были сосредоточены на трех ключевых участках: 1) Карельский перешеек, Вуоксинская зона активизированных разломов в районе г. Каменногорск; 2) юго-западное побережье Онежского озера, зона новейших разломов вдоль Шокшинской гряды в районе пос. Рыбрека; 3) западное побережье Колвицкого озера и котловина оз. Среднее Лувеньгское, зона активного Имандра-Колвицкого разлома к востоку от г. Кандалакша.
Основные задачи исследования включали: 1) Обследование разрезов рыхлых отложений с детальной документацией пост- и конседиментационных нарушений: определением типов, параметров, кинематики (источников воздействия), стратиграфической позиции, количества и характерных признаков деформационных этапов, пространственного соотношения с активизированной блоковой структурой; 2) обследование естественных обнажений и искусственных выработок скального субстрата с детальной документацией трещиноватости, зеркал скольжения: определением напряженного состояния, кинематики, последовательности деформационных этапов; 3) георадарное профилирование через ключевые объекты с топографическим и дистанционным сопровождением: точная привязка с использованием DGPS, эхолотированием (на участках акваторий); 4) отбор образцов рыхлых отложений для инструментального датирования (радиоуглеродный и ОСЛ-анализы): датирование деформационных горизонтов; подстилающих и перекрывающих отложений.
Зона дробления в кварцито-песчаниках вдоль активизированного разлома на побережье Онежского озера
Сейсмогенные деформации в ленточных глинах Балтийского ледникового озера на Карельском перешейке
Подготовка к георадарным исследованиям в районе оз. Среднее Лувеньгское (Мурманская область)
Выявление и сопоставление разрывных структур и пластических деформаций в рыхлых отложениях и кристаллических породах на суше и в пределах акваторий – нетривиальная и, во многом, пионерная задача, которую необходимо решать комплексно, с привлечением специалистов разных направлений. В работе принимали участие сотрудники ИГ РАН (лаборатория геоморфологии), ИФЗ РАН – (лаборатории тектонофизики и сейсмической опасности), Географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова (кафедры геоморфологии и палеогеографии). Геофизические исследования осуществлялись в тесном сотрудничестве с лабораторией геофизики Института геологии КарНЦ.
Встреча участников экспедиции ИГ РАН с сотрудниками Карельского научного центра на оз. Ср. Лувеньгское
В ходе работ удалось выполнить несколько десятков георадарных профилей как на суше, так и в акваториях озер, осуществить детальную батиметрическую съемку, собрать данные по тектонической напряженности и обнаружить новые местонахождения интенсивных деформационных текстур, маркирующих зоны древних землетрясений и отобрать пробы для установления их возраста.
«Установление значимых соотношений между параметрами активизации кристаллического фундамента и деформациями в рельефе и рыхлых отложениях позволит получить качественно новый уровень знаний о развитии природы в плейстоцене, – говорит Сергей Шварев. – Комплексные реконструкции имеют, кроме ретроспективы, и ясный прогностический аспект, и практическую значимость, поскольку касаются места, времени и тенденции проявлений активной тектоники и связанных с ней активных процессов на поверхности – оползней, обвалов, селей, прорывов озер, наводнений и цунами, вероятность которых не исключается в будущем».
Экспедиционные работы выполнены в рамках проекта РНФ 23-27-00205 «Влияние постледниковых блоковых движений кристаллического фундамента на деформации рельефа и рыхлых отложений восточной Фенноскандии».
