Введение к работе
Актуальность темы. История развития гидросети есть обобщенная запись геологической истории участка суши, отражающая изменения многих природных параметров. Реконструкция последних этапов развития системы стока и водного баланса в целом играет важнейшую роль при составлении компьютерных моделей глобального климата, которые призваны предсказывать возможные изменения окружающей среды на основе информации о недавнем геологическом прошлом. С другой стороны, сведения о локализации и мощностях флювиальных песков и галечников, важных строительных материалов, содержащих также основные запасы подземных вод, пользуются большим спросом со стороны картографических и горнодобывающих организаций, особенно в Тимано-Уральской нефтегазоносной провинции.
Государственные геологические карты третьего поколения масштабов 1:200 000 и 1:1 000 000, представляющие собой цифровые базы данных, требуют обновленных данных о строении четвертичного покрова. Точность региональных и межрегиональных стратиграфических корреляций во многом зависит от правильного понимания истории гидросети, которой сформированы главные стратиграфические маркеры плейстоцена.
Цели и задачи исследования: реконструкция истории развития гидрографической сети северной части Печорского бассейна в позднем плейстоцене.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
Выделение палеогидрологических объектов в геологическом разрезе и разделение их по происхождению.
Определение пространственной дифференциации этих объектов.
Определение последовательности природных этапов формирования палеогидрологических объектов.
Геохронометрическое датирование осадочных тел для корреляции последовательности палеогидрологических событий с геологической летописью других регионов.
5. Реконструкция смены типов гидросети на протяжении позднего плейстоцена.
Научная новизна:
Впервые проведено выделение всех групп позднеплейстоценовых палеогидрологических объектов Печорской низменности, обобщение данных об их седиментологических и структурно-геологических особенностях, распространении в регионе и взаимоотношении между собой и другими приповерхностными осадочными толщами.
Впервые реконструирована история развития гидрографической сети региона как последовательность событий, неразрьшно связанных с региональными изменениями палеогеографической обстановки и закономерно сменяющих одно другое.
Фактическая основа работы и методы исследований. Настоящая работа
является обобщением части материалов, полученных в ходе работы российско-норвежского проекта PECHORA, в котором автор принимала участие.
1. Изучение материалов дистанционного зондирования с целью выявления
эталонных фотогеологических объектов, разрезы которых подлежали изучению в
поле. Составление карт-схем интерпретации аэрофото- и космических снимков.
Структурно-геологическое и седиментологическое описание разрезов приповерхностных осадочных толщ в поле в процессе личных полевых исследований автора в долинах Печоры и ее притоков - Усы, Колвы, Сейды, Сулы, Шапкиной в 1995-2002 гг. В поле разрезы изучались в естественных береговых обнажениях и песчаных карьерах с помощью широких расчисток, позволяющих наблюдать строение толщи и ее седиментационные текстуры в трех измерениях. Для прослеживания контактов пачек применялись дополнительные небольшие расчистки или шурфы. Именно анализ осадочных текстур в сочетании с формой залегания той или иной толщи являлись ключевыми признаками для определения генезиса отложений.
Радиоуглеродное датирование органических остатков и люминесцентное датирование песков. Радиоуглеродный анализ производился разными методами в нескольких лабораториях. Традиционным методом - в лаборатории СПбГУ под руководством ХА. Арсланова (сцинтилляционные счетчики) и в лаборатории г. Тронхейма, Норвегия (пропорциональный подсчет, газ С02). С помощью AMS-метода (масс-спектроскопия на ядерных ускорителях) датировались микроостатки наземных растений, вручную отобранные из образцов. AMS датирование выполнено в Уппсальском университете; в Beta Analytic; в Swiss Federation Institute of Technology, Швейцария; в Lawrence-Livermore National Laboratory, США.
Образцы песка датировались методом оптически стимулированной люминесценции по песчаной фракции (OSL) в Нордической Лаборатории Люминесцентного Датирования, Дания, под руководством A. Murray.
4. Обобщение полученной информации, сопоставление ее с результатами других
исследователей, составление принципиальной схемы залегания
верхнеплейстоценовых отложений.
5. Палеогеографические реконструкции на основе собранного материала.
Выделение этапов развития современной гидрографической сети Печорской
низменности, построение палеогеографических схем.
Публикации. Часть материалов диссертации опубликована в международных журналах в соавторстве (пять публикаций, до 2002 г под фамилией Масленикова, с 2002 г под фамилией Никольская). Также материалы обсуждались в форме семи докладов на международных совещаниях по программе Европейского Научного Фонда QUEEN (Четвертичные ландшафты Евроазиатского севера): С.-Петербург, 1998, Берген, 1999, Лунд, 2000, Шпиц, 2002, доклада на всероссийском совещании по изучению четвертичного периода (С.-Петербург, 1998). Создана в соавторстве карта четвертичных образований бассейна Нижней Печоры и прилегающих территорий, масштаб 1:1 000 000, под редакцией В.И.Астахова (МПР, НИИКАМ, СПб, 2002).
Благодарности. Основная часть данной работы выполнена в научно-исследовательском институте космоаэрогеологических методов (ГУП «НИИКАМ»), с которым была связана научная деятельность автора в 1995-2001 гг. Автор глубоко признательна директору А.В.Перцову и сотрудникам института за техническую поддержку в исполнении данной работы.
Большинство обсуждаемых результатов получено при исследованиях по российско-норвежскому проекту PECHORA (Paleo Environment and Climate History of the Russian Arctic), финансировавшегося Норвежским Советом по науке (Университет г. Бергена), и Европейским Союзом (международный проект Eurasian Ice Sheets). Автор благодарна координаторам проекта PECHORA Я. Мангеруду, Ю.И. Свенсену (Университет г. Бергена, Норвегия) и В.И. Астахову (СПбГУ) за постоянную поддержку и внимание к работе. В процессе совместной работы с ними, а также с другими участниками проекта PECHORA - А.Д.Матюшковым (ВСЕГЕИ, СПб), Я.Тверангером, М.Хенриксен (Университет г. Бергена, Норвегия), автор получала ценные консультации.
Дискуссии с А.С.Лавровым и Л.М.Потапенко («Аэрогеология», Москва) помогли уточнить некоторые объекты полевых исследований. Автор также глубоко признательна Л.Н.Андреичевой (Институт Геологии Коми УрОРАН, Сыктывкар) за ценные советы. Сезонные рабочие М.Е.Осташов (Нарьян-Мар), М.А.Галкин и В.К.Федяев (Усинек) оказали большую помощь в проведении полевых работ.
Структура работы. Диссертация состоит из пяти глав и заключения общим объемом 156 стр., включая 33 иллюстрации, 12 таблиц и список использованной литературы из 133 названий.
