Особенности озерного седиментогенеза при формировании четвертичных комплексов Шатурской Мещеры

• Автор: Горбатов, Евгений Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 93 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

ГЛАВА 1. Общая характеристика района исследований

1.1.Клима т

1.2.Рельеф и физико-географическое районирование

1.3.Гидрологи я

1.4.Почвы и растительность

1.5 .Экономико-географическое положение

1.6.Геоэкологическое состояние

ГЛАВА 2. Геологическое строение Мещерской низменности

2.1.Структура кристаллического фундамента
2.2.Стратиграфия и литология осадочного чехла
2.3.Тектоническое строение и развитие структур осадочного чехла
2.4.Гидрогеологические условия
2.5.Современные экзогенные процессы
ГЛАВА 3. Формирование четвертичных отложений Шатурской Мещеры и динамика озерного седиментогенеза
3.1.Стратиграфия и особенности распространения четвертичных отложений
3.2. Формирование лимногенных комплексов и закономерности эволюции озерных бассейнов в плейстоцене
3.3. Развитие озер и озерного осадконакопления в голоцене
ГЛАВА 4. Литолого-геохимические особенности современных озерных осадков Шатурской Мещеры
4.1. Методы исследований
4.1.1 .Определение физических свойств и состава проб
4.1.2.Рентгенофлуоресцентный полиэлементный анализ
4.2. Результаты лабораторных геохимических исследований
4.3. Анализ и интерпретация полученных результатов
4.3.1 .Характер и интенсивность накопления микроэлементов
4.3.2.Выявление геохимических ассоциаций и анализ условий их образования
ГЛАВА 5. Методологические основы геохимического мониторинга современных озерных отложений Шатурской Мещеры
5.1. Оценка степени химического загрязнения донных отложений
5.2. Характеристика источников химической эмиссии и путей их воздействия на озерные осадки
Выводы
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Озера являются водоемами замедленного стока, обладающими способностью аккумулировать в виде донных отложений аллохтонное и автохтонное вещество, соответственно, поступающее извне и образующееся в пределах водной толщи [9, 110]. Основными источниками озерного седиментационного материала является наносы рек, лимноабразия, выпадение навеянных частиц, образование хемогенного и биогенного вещества, техногенная деятельность и т.д. Седиментогенез в озерных системах, выступающих в качестве конечных водоемов стока, является ключевым этапом континентального литогенеза.
Классические исследования современного озерного седиментогенеза, как модели древнего осадкообразования выполнил Н.М. Страхов [79, 85, 108]. Большой вклад в развитии геологических основ изучения ископаемых озерных комплексов внесли Д.В. Наливкин, JI.B. Пустовалов, Л.Б. Рухин, Ф.Дж. Петтиджон, H.H. Верзилин [86, 90, 96, 100]. В рамках отечественной школы палеолимнологии на основе анализа донных отложений была восстановлена история многих озер Восточно-Европейской равнины, крупных озер Средней и Центральной Азии, Сибири, Дальнего Востока, ряда малых озер севера Азии [57, 110, 114].
Способность озерных осадков непрерывно накапливать и сохранять с высоким пространственно-временным разрешением информацию о прошлых природно-климатических, тектонических, ландшафтно-геохимических, техногенных условиях и процессах, определяет научные перспективы исследований лимногенных комплексов [95, 97, 125]. Например, озерные осадки с выраженной сезонной слоистостью, предоставляют исследователям большой объем данных для составления длительных временных рядов параметров окружающей среды, используемых для реконструкции и прогнозирования климатической изменчивости [124]. Изучение озерных комплексов как индикаторов палеогеографических условий с помощью геолого-геоморфологических, литологогеохимических, геофизических и палеонтологических методов является основной задачей активно развивающейся научной дисциплины - лимногеологии, возникшей в середине 90-х годов XX века [96, 123-127].
Настоящая работа посвящена выявлению основных пространственно-временных закономерностей озерного седиментогенеза в Мещерской низменности, отражающих

эволюцию озер и развитие рельефа этого района в меняющихся природно-климатических условиях четвертичного времени.
Одним из важных направлений работы является геохимия современных озерных осадков. Актуальность геохимических исследований донных осадков озер вблизи урбанизированных территорий, таких как Московская агломерация, подчеркивается необходимостью расширения способов индикации природной среды в связи с усилением техногенного воздействия на природные ландшафты [88]. Исследования озерных отложений позволяют собирать интегрированные по водосборной площади геохимические данных, причем более высокие концентрации примесных компонентов в озерных осадках, в ряде случаев упрощают аналитические методы их исследования и определяют большую надежность результатов по сравнению с пробами почв, воды и биологическими образцами [112]. Осадочные летописи озер также отражают динамику природно-техногенных изменений местного и регионального уровня.
В пределах Шатурского района расположено около 50 озер субаэральных ложбин стока (по классификации равнинных озер Асеева, 1974) общей площадью 58 км2, сосредоточенных в нескольких группах: Шатурской (12 озер), Туголесской (11), Клепиковской (15), Бардуковской (7), Радовицкой (9) [12]. В настоящее время район испытывает сильную техногенную геохимическую нагрузку в форме промышленных выбросов (ГРЭС-5 в г. Шатура, химкомбинат в г. Рошаль и др.), сброса сточных вод, складирования золошлаковых и бытовых отходов, атмосферных выбросов при лесоторфяных пожарах, загрязнения поверхностных вод и т.п. [18, 37, 43, 63, 76, 87, 88, 102].
В современных геохимических исследованиях отмечается, что, чем меньше площадь равнинного озера, его удельный водосбор и глубина, тем более отчетливо проявляются связи между составом донных осадков и литолого-геохимическими особенностями территории [53, 55, 109]. Хорошая выраженность таких индикационных связей для малых слабопроточных озер в Шатурском районе, обосновывают выбор их донных осадков в качестве перспективного объекта исследования.
Цель работы. Выявить основные закономерности строения лимногеиных четвертичных комплексов Шатурской Мещеры (ШМ) и формирования их литологогеохимических особенностей в процессе седиментогенеза.
Задачи исследования:
1.На базе анализа стратиграфии, литолого-фациальной структуры и геоморфологических позиций четвертичных комплексов района проследить основные тенденции в эволюции

Начиная с раннечетвертичного времени, в Мещере преобладали обстановки аккумуляции аллювиальных, озерных и флювиогляциальных отложений в ледниковомежледниковых циклах, прерывающиеся кратковременными фазами размыва на рубеже ледниковой и межледниковой эпохи, вызванными понижением базиса эрозии. Наиболее глубокое врезание эрозионной сети Мещеры происходило в окско-днепровское и позднемосковское время [5, 6].
3.1.Особенности распространения и стратиграфия четвертичных отложений
Анализ геологических карт позволил составить схему районирования развития разновозрастных четвертичных отложений на территории Мещеры. Были выделены: моренные и флювиогляциальные комплексы донского и московского времени, перекрывающие водораздельные поднятия мезозойских отложений; озерно-аллювиальные комплексы ложбинных понижений московского и валдайского времени и аллювиальные комплексы долин современных рек, широко развитые в Южной Мещере (рис. 11).
Мощность четвертичной толщи в области Мещерской низменности плавно увеличивается с 5-10 до 25-40 м при движении с северо-восточного к юго-западному краю. При этом ее экстремальные значения варьируют от 2-5 м (водораздельный массив Клязьмы и Москвы, Уршельское поднятие, междуречье Поли и Бужи, в т.ч. северная часть Туголесской ложбины) до 40-50 м в переуглубленных частях долины пра-Оки. В этом же направлении увеличивается сглаживающее влияние четвертичной толщи на неровности коренного основания [5, 101].
Четвертичные отложения залегают на сильно эродированной поверхности, сложенной преимущественно мезозойскими отложениями. В дочетвертичном рельефе выделяется Егорьевская палеодолина юго-восточного направления (врез до отметки 88 м), субширотная древняя долины р. Клязьмы с малыми притоками и Туголесская палеодолина южного направления (73 м).
На территории Мещеры площадное развитие имеют отложения донского ледникового горизонта, за исключением водораздела рек Москвы и Клязьмы, где они размыты и замещены московской мореной; флювиогляциальные и аллювиально-озерные отложения днепровской и московской стадии среднего плейстоцена. Более древние нижнеплейстоценовые горизонты, окскские и лихвинские отложения развиты, главным образом, в погребенных палеодолинах. В геоморфологическом строений территории прослеживаются три уровня зандровых отложений, связанные с московским и валдайским оледенениями.