Роль новейших вертикальных тектонических движений в формировании рельефа побережий Российской Арктики

• Автор: Баранская, Алиса Владиславовна
• Шифр специальности: 25.00.25
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 236 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Методика изучения новейших вертикальных тектонических движений и строения дизъюнктивной сети

1.1. Термины и определения

1.2. Методы исследования дизъюнктивной сети и дифференцированных тектонических движений

1.2.1 Классификация линеаментов

1.2.2 Методы изучения линеаментов и разрывных нарушений

1.2.3 Методы исследования скоростей вертикальных тектонических движений блоков

1.3. Линеаментный и морфоструктурный анализ

1.3.1 Линеаментный анализ

1.3.2 Морфоструктурный анализ
1.3.3 Численное моделирование гляциоизостатических процессов
Глава 2. Оценка колебаний уровня моря и вертикальных движений земной коры на побережьях Российской Арктики
2.1. Формирование банка данных об относительных перемещениях уровня моря в голоцене и за последние десятилетия
2.2. Неотектоническое районирование побережий Российской Арктики
2.3. Связь между относительными движениями суши и уровня моря, колебаниями абсолютного уровня моря и вертикальными тектоническими движениями земной коры
2.4. Современные изменения относительного уровня моря и вертикальные движения земной коры
2.5. Изменения относительного уровня моря, абсолютного уровня моря и вертикальные тектонические движения земной коры в Российской Арктике с конца позднего плейстоцена
2.5.1 Изменения относительного уровня моря
2.5.2 Оценка вертикальных движений земной коры
2.5.3 Скорости вертикальных движений земной коры и неотектоннческие особенности разных областей Российской Арктики
2.5.3.1. Активно поднимающиеся щиты, массивы и складчатые области западной части Российской Арктики: Балтийский щит, массив Земли Франца-Иосифа и Новоземельская область
2.5.3.2. Баренцевоморская и Карская шельфовая области
2.5.3.3. Платформенные области западной и центральной Российской Арктики: Русская, Тимано-Печорская и Западно-Сибирская плита
2.5.3.4. Складчатые области центральной и восточной Арктики: Таймыро-Североземелъская, Верхоянская, Лаптевоморская и Новосибирская
2.6. Выводы
Глава 3. Новейшие вертикальные тектонические движения на участках побережья Российской Арктики с разной геодинамической обстановкой
3.1. Кристаллические щиты древних платформ (Балтийский щит)
3.1.1 Вертикальные движения земной коры и морфоструктурные особенности

3.1.1.1. Мурманское побережье Баренцева моря
3.1.1.2. Побережье Кандалакшского залива Белого моря
3.1.1.2.1 Морфоструктурные особенности
3.1.1.2.2 Дифференцированные движения блоков
3.1.2 Моделирование движений по разрывным нарушениям, вызванных гляциоизостатическим послеледниковым поднятием
3.1.2.1. Особенности построения модели
3.1.2.2. Результаты....................................................................11 б
3.1.2.2.1 Вертикальные движения поверхности модели
3.1.2.2.2 Относительные перемещения вдоль крупных разломов
3.1.2.3. Обсуждение результатов
3.1.2.3.1 Вертикальные перемещения поверхности модели
3.1.2.3.2 Относительное смещение по разломам
3.1.2.4. Выводы
3.2. Молодые платформы (Север Западно-Сибирской плиты)
3.2.1 Неотектонические вертикальные движения земной коры
3.2.2 . Голоценовые и современные движения земной коры
3.2.3 Строение дизъюнктивной сети и дифференцированные движения земной коры на примере северной части полуострова Мамонта
3.3. Складчатые области (Побережье губы Буор-Хая, море Лаптевых в районе пос. Тикси)
3.3.1 Географическое положение и рельеф ключевого участка
3.3.2 Геологическое строение
3.3.3 Строение линеаментной сети
3.3.4 Преобладающие направления относительных вертикальных движений земной коры
3.3.5 Морфоструктурные особенности
3.3.6 Тектонические особенности Лаптевоморского региона, влияющие на морфоструктуры ключевого участка
3.3.7 Этапы развития тектонического рельефа
Заключение
Литература
Приложение
Приложение

Введение
Актуальность исследования
Образ рельефа побережий Российского Севера многолик и контрастен: от высоких термоабразионных уступов с выходами мощных подземных льдов и скальных обрывов до низменных заболоченных террас. Тем не менее, в отличие от интенсивных и эффектных криогенных, береговых и иных процессов, один из главных факторов, определяющих основные черты рельефа, действует непрерывно, в течение тысячелетий. Незаметные внешне тектонические движения земной коры влияют и на облик территории, и на набор экзогенных процессов, которые меняют ее особенности.
Наиболее актуальны для изучения именно новейшие (позднекайнозойские) тектонические движения, поскольку, во-первых, они привели к формированию современного рельефа, а, во-вторых, данные об их скоростях и распространении относительно доступны. В прибрежных районах один из главных источников информации о вертикальных перемещениях земной коры - изменения относительного уровня моря, как современные, так и древние, определенные по результатам датирования поднятых или затопленных береговых линий. Настоящая работа посвящена, главным образом, голоцеповым движениям, поскольку в это время почти вся Российская Арктика была свободна от покровного оледенения, и, соответственно, все тектонические области находились в сходных палеогеографических условиях.
Сегодня, благодаря возросшему вниманию к Заполярью и развитию новых методов, в том числе геофизических, разработаны детальные тектонические схемы Северного Ледовитого Океана и его побережий. Многочисленны и геолого-геоморфологические данные о голоценовых амплитудах и скоростях изменения относительного уровня моря и движений суши в отдельно взятых арктических районах. Тем не менее, не всегда новые результаты датирования береговых линий в разных регионах и рассчитанные голоценовые скорости вертикальных движений сопоставляются с основными тектоническими структурами. Между тем, такое сопоставление позволяет увидеть общую картину и выявить ключевые закономерности распределения темпов новейшего поднятия и опускания в пространстве и времени. Кроме того, с помощью морфоструктурного анализа участков в пределах разных тектонических областей можно ответить на не менее актуальный и спорный вопрос о дробности деления неотектонических структур и возможности проявления дифференцированных движений земной коры в разных, в том числе крупных, масштабах. Подобные исследования важны для понимания скоростей и особенностей рельефообразующих процессов в прибрежных районах Арктики, где сосредоточена основная часть населенных пунктов и хозяйственной инфраструктуры российского Заполярья.
Цель работы - выявление механизмов воздействия новейших тектонических движений на формирование рельефа побережий Российской Арктики в пределах разных тектонических и геодинамических провинций и оценка их скоростей.
Для ее достижения решались следующие задачи:
1. Реконструкция общей картины изменения относительного уровня моря в Российской Арктике в позднем плейстоцене-голоцене (по данным изучения древних береговых линий) и в настоящее время (по данным инструментальных измерений);

2.3. Связь между относительными движениями суши и уровня моря, колебаниями абсолютного уровня моря и вертикальными тектоническими движениями земной

Высота наблюдаемых береговых линий, поднятых над современным уровнем моря или затопленным, - результат одновременного действия двух процессов: эвстатнчсскнх колебании уровня моря, и собственно тектонического поднятия или опускания побережья.
Эвстатическне колебания уровня моря, или колебания абсолютного уровня моря
связаны исключительно с изменением объема воды в океане и не включают тектонические поднятия и опускания суши. Они проявляются в результате климатических, океанологических изменений, таяния ледников и поступления воды в Мировой Оксан, изменения объема, занимаемого морем, в результате вертикальных движений глубоководных котловин на значительной площади (не имеющих отношения к тектонике побережья: к примеру, если днище котловин поднимается на значительной территории ложа Мирового океана, для воды остается меньше места, и, как следствие, уровень моря растет), и других процессов.
Тектонические движения побережья накладываются на эти эвстатическне изменения. В результате такого наложения получаются колебания относительного уровня моря, которые мы и наблюдаем, датируя древние береговые линии и строя кривые их высот, или анализируя многолетние изменения уровня по данным футшточных измерений на гидрометеостанциях.
Количественно оценить, какая часть наблюдаемых изменений уровня вызвана тектоническими движениями побережья, а какая - эвстатическими колебаішями абсолютного уровня моря, очень сложно.
Несмотря на то, что существуют работы, посвященные определению изменений среднемирового абсолютного (эвстатического) уровня моря в голоцене, с использованием данных по разным регионам (Барбадос, западное и восточное побережье США, острова Тихого океана, побережье Южной Америки и др.) (Fairbanks, 1989, Bard et al., 1990, Fleming et al., 1998, Johnston and Lambeck, 1999, Milne et al., 2005), они отражают лишь средние кривые хода абсолютного уровня. Такие данные позволяют грубо оценить средний мировой эвстатический уровень моря в течение голоцена. Тем не менее, для относительно закрытого Северного Ледовитого Океана могли существовать и свои локальные эвстатическне колебания, которые накладывались на среднюю тенденцию и не отражены в среднемировой кривой. Кривой абсолютного уровня моря для Северного Ледовитого Океана в течение голоцена не существует. В связи с этим, оценка вертикальных тектонических движений побережья во времени осложняется. Поэтому, в первую очередь, приходится оперировать со значениями относительного уровня моря, учитывая его двойственную природу. Поскольку работа посвящена вертикальным движениям земной коры, для единообразия данных все значения будут даваться для суши, т.е. со знаком «+» для опускания относительного уровня моря, и «-» для подъема относительного уровня моря
2.4. Современные изменения относительного уровня моря и вертикальные движения
земной коры
Современные движения побережий и относительного уровня моря анализировались с использованием данных уровнемерных постов (Ашик и др., 2010, Инжебейкин, 2004 и др.), GPS-измерений (Sella et al., 2002) и повторных нивелировок, главным образом, вдоль железнодорожных линий Европейской части России (Буланже, Никонов, 1973, Koshechkin et al.,