КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 20-77-00095

НазваниеРеконструкция времени, условий и хода дегляциации в погребенных долинахна северо-западе Восточно-Европейской равнины

РуководительКарпухина Наталья Валерьевна, Кандидат географических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт географии Российской Академии наук, г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2020 - 06.2022 

Конкурс№49 - Конкурс 2020 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-702 - Геоморфология

Ключевые словаПогребенные долины, Скандинавский ледниковый покров, дегляциация, мертвый лед, камовые террасы, ленточные глины, приледниковые озера, растительность, климат, плейстоцен.

Код ГРНТИ38.47.00


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Одной из сторон проявления геолого-геоморфологической деятельности плейстоценовых ледниковых покровов является трансформация доледниковых флювиальных систем, а также заложение новых ложбин подледникового стока и экзарационных рытвин. Выраженность таких линейных депрессий в современном рельефе зависит от степени их выполнения четвертичными отложениями, которые характеризуются весьма разнообразным составом. Уже более ста лет внимание исследователей привлекают вопросы распространения погребенных долин, их генезиса и развития. Среди них наиболее дискутируемой и лучше всего освещенной в литературе можно считать проблему происхождения палеоврезов, а вопросам их развития, незаслуженно, отведено мало внимания. Хотя, столь сложное строение погребенных долин продиктовано характером процессов, протекавших в них, главным образом, на этапе дегляциации. В рамках данного проекта планируется осуществить комплекс геолого-геоморфологических работ, чтобы реконструировать время, условия и ход дегляциации в палеоврезах на примере трех ключевых участков: Изборско-Мальской долины (Псковская область), Рутавечской долины (Смоленская область) и погребенной долины р. Луги (Ленинградская область). Параллельно с этой задачей предполагается реконструировать основные изменения растительности и климата в позднеледниковье и голоцене в пределах ключевых участков. Стоит отметить, что в ходе предыдущих исследований в днище Изборско-Мальской долины были обнаружены ленточные глины – уникальный палеогеографический архив, позволяющий с высокой степенью детальности подойти к оценке событий в районе исследований. На основании всех имеющихся данных будут выявлены пространственно-временные закономерности процессов, протекавших в погребенных долинах, во время деградации последнего оледенения на северо-западе Восточно-Европейской равнины. Полученные материалы могут оказаться востребованными при проведении геологической съемки, поиске полезных ископаемых, решении проблем с водообеспечением населенных пунктов, а также для проведения полевых практик студентов ряда вузов нашей страны в Изборско-Мальской долине и на геостанции «Железо».

Ожидаемые результаты
1. Будут определены механизмы и время дегляциации в пределах Изборско-Мальской долины, Рутавечской долины и погребенной долины р. Луги в ее среднем течении. Впервые для региона будут получены геолого-геоморфологические и палеогеографические данные, касающиеся истории развития погребенных долин во время деградации последнего оледенения. 2. Будут выявлены ландшафтно-климатические условия времени проявления процессов дегляциации в пределах ключевых участков. Полученные материалы имеют важное региональное значение, поскольку для рассматриваемых участков отсутствуют детальные ландшафтно-климатические реконструкции для плейстоцена и голоцена. 3. Будет осуществлена оценка времени таяния мертвого льда в погребенных долинах, путем сопоставления полученных геохронологических данных с существующими представлениями о возрасте стадий деградации Скандинавского ледникового покрова в пределах юго-восточного сектора. Впервые для района исследований будут получены количественные данные о таяние блоков мертвого льда. 4. Будут разработаны представления о пространственно-временных закономерностях развития процессов дегляциации в погребенных долинах на северо-западе Восточно-Европейской равнины, в зависимости от их ориентировки и генезиса. Результаты исследований позволят существенно продвинуть понимание геолого-геоморфологической роли последнего оледенения на этапе его деградации. 5. Результаты исследований будут направлены в фонды научного отдела Государственного историко-архитектурного и природно-ландшафтного музея-заповедника «Изборск» и будут полезны для подготовки экскурсий. Полученные результаты будут иметь значение в следующих областях знания: 1. Для определения природных условий и реконструкции путей заселения северо-запада России в позднеледниковье и голоцене, поиска новых археологических памятников. 2. Для поиска месторождений нерудных полезных ископаемых (песчано-гравийные смеси, глины) и водоносных горизонтов. 3. При тестировании климатических моделей на Европейскую часть России по палеоданным. Предлагаемый проект полностью соответствует мировому уровню проведения подобных исследований.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Выполнены исследования строения и истории формирования Изборско-Мальской долины, а также погребенных долин на участке г. Луга – пгт. Толмачево. Проведенные работы позволили верифицировать существующие модели приледниковых озер для этих территорий. Результаты исследований дают возможность расширить и углубить представления о развитии подпрудных озер на северо-западе Восточно-Европейской равнины в позднеледниковье, а также судить о характере дегляциации погребенных долин. 1. В ходе полевых, аналитических и картографических работ были получены новые сведения о развитии приледникового водоема в Изборско-Мальской долине. Установлено, что приледниковый водоем существовал с 15,0 по 13,3 тыс.л.н., а воды на заключительном этапе его развития заполняли всю долину. Уровень водоема на данном этапе составлял не менее 57 м (кровля озерно-ледниковых отложений). Спуск водоема произошел быстро, около ~13,3 тыс.л.н. (ОСЛ). Во время спуска водоема в северной части долины образовалась эрозионная ложбина, а в южной части сохранился реликтовый водоем на месте современных – Городищенского и Мальского озер. Выводы о возрасте и механизме развития приледникового озера в Изборско-Мальской долине значительно отличаются от представлений, изложенных в работах предыдущих исследователей. 2. На основе геолого-геоморфологического профилирования через северную часть долины, анализа данных ДЗЗ и ОСЛ датирования озерно-ледниковых отложений установлено, что для Изборско-Мальской долины и сопряженной с ней субширотной долины была характерна ареальная дегляциация, которая связана с неравномерным вытаиванием мертвого льда. В процессе таяния льда в разных частях долины формировались локальные водоемы (наледниковые, а затем приледниковые). В южной части долины дегляциация началась раньше, чем в северной. Только после того, как произошло вытаивание блоков мертвого льда в северной части долины, водоем распространился на всю долину. Результаты датирования и палинологических исследований озерно-ледниковых отложений свидетельствуют о том, что дегляциация в долине началась позже, чем на прилегающих к ней территориях и продолжалась около 1,7 тыс. лет. 3. По результатам полевых работ и фондовым материалам было изучено строение погребенных долин на участке г. Луга - пгт Толмачево (долины рр. Луги, Оредежа и Меревская долина). Полученные данные отражают как этап наступания поздневалдайского (осташковского) ледникового покрова, так и его деградацию. Результаты исследований хорошо встраиваются и дополняют материалы геологической съемки 1-го поколения, представленные на картах четвертичных отложений листов О-35-12 и О-36-7 . 4. В ходе геолого-геоморфологического профилирования и топографо-геодезической съемки был определен максимальный уровень развития подпрудного водоема к северу от г. Луга (около 65 м. абс. отм.). Было установлено, что мелководные и прибрежные фации озерно-ледниковых отложений приурочены к междуречьям, а глубоководные к погребенным долинами. Таким образом, Верхне-Лужское подпрудное озеро (по Д.Д. Квасову, 1975) было приурочено, преимущественно, к палеоврезам. Установлено, что часть толщи озерно-ледниковых отложений в долине р. Луги была эродирована потоком талых ледниковых вод. Отобранные нами образцы на ОСЛ датирование позволят определить время существования приледникового водоема, а также момент стока талых ледниковых вод по долине р. Луги.

 

Публикации

1. Карпухина Н.В., Каревская И.А., Константинов Е.А., Захаров А.Л., Курбанов Р.Н., Бричева С.С., Зазовская Э.П. Реконструкция времени, условий и хода дегляциации Изборско-Мальской долины VIII Щукинские чтения: рельеф и природопользование. Материалы Всероссийской конференции с международным участием. МГУ имени М.В. Ломоносова, географический факультет, кафедра геоморфологии и палеогеографии, Москва, 28 сентября-1 октября 2020 г, с. 313-316 (год публикации - 2020)

2. Карпухина Н.В., Маккавеев А.Н., Захаров А.Л.,Константинов Е.А.,Курбанов Р.Н.,Бричева С.С.,Сычев Н.В., Баранов Д.В. Озерно-ледниковые террасы в Изборско-Мальской долине: строение, возраст и механизм формирования Геоморфология, - (год публикации - 2021)

3. Уткина А.О. Моделирование эффектов гляциоизостазии в программном комплексе SELEN Естественные и технические науки, № 8 (146). С. 110–115. (год публикации - 2020) https://doi.org/10.25633/ETN.2020.08.11

4. Бричёва С.С., Карпухина Н.В., Панин А.В. Отражение физических характеристик четвертичных отложений в динамических атрибутах радарограммы Георадар-2020, с. 94-98 (год публикации - 2020)


Аннотация результатов, полученных в 2021 году
1. На основе новых ОСЛ датировок, полученных для песков из шурфов на примыкающих к долине территориях, был уточнен максимальный уровень приледникового водоема в Изборско-Мальской долине. Уровень приледникового водоема в долине не мог превышать 75 м абс. отм. (порог стока талых ледниковых вод). Соответственно, за максимальный уровень водоема следует принимать древнюю береговую линию 72 м абс отм., а не 105 м абс. отм. Ввиду наличия двух фрагментов береговых линий ранее было невозможно судить о максимальном уровне подпрудного водоема. Данный уровень был использован при реконструкции модели дегляциации и развития приледникового водоема в Изборско-Мальской долине. 2. Новая серия радиоуглеродных датировок позволила установить время органогенного этапа осадконакопления в Изборско-Мальской долине. Так, органогенное осадконакопление в долине началось в позднем дриасе - пребореале. Важное значение имеет датировка торфа из скв. Br-3S, отобранная в днище эрозионного вреза в северной части долины. Датировка указывает на то, что к позднему дриасу эрозионный врез уже существовал и его формирование не связано с деятельностью современной р. Обдех. Ранее было установлено, что спуск приледникового водоема в долине произошел быстро, ~13.2 тыс. кал. л.н. По всей видимости, данный эрозионный врез сформировался во время спуска приледникового водоема. 3. Получены сведения о ландшафтно-климатических условиях в течение бореального и атлантического периодов голоцена в окрестностях долины р. Луги. В целом, закономерные и постепенные изменения флоры, растительности и климата, реконструированные по данным спорово-пыльцевого анализа озерных отложений, вскрытых скважиной Ch-1, в интервале глубин 7,5-4,8 м, вполне соответствуют имеющимся представлениям о палеогеографических условиях, существовавших в данном регионе в раннем голоцене, и в значительной мере уточняют эти представления. На основе серии радиоуглеродных датировок и результатов палинологических исследований разработана хроностратиграфия для опорной скважины Сh-1. 4. На основе сведений о геологическом строении долин на ключевом участке «Луга», ОСЛ и радиоуглеродных датировок, а также результатов палинологических исследований, в истории развития верхней части долины р. Луги было выделено три основных этапа: 1) ледниковый; 2) этап существования приледникового водоема; 3) флювиальный (озерный в восточной части Меревской долины). Ледниковый этап следует сопоставлять с активизацией ледника в лужскую стадию (16-15.7 тыс. кал. л.н.). Приледниковый водоем в долине р. Луга появился ~ 13-14 тыс. л.н. (ОСЛ), а спуск его произошел ~ 12 тыс. кал.л.н. из-за соединения с Балтийским ледниковым озером. Под действием вод приледникового водоема дегляциация происходила быстро. Во время флювиального этапа произошел захват р. Лугой стока долины р. Оредеж в районе лаг. Маяк, из-за чего р. Луга резко изменила направление своего течения (в сторону Балтики). 5. Установлено, что современный облик Рутавечской долины сформировался во время развития и деградации последнего ледникового покрова. 6. Геолого-геоморфологическое строение долины Рутавечской (Микулинской) свидетельствует о том, что для долины была характерна ареальная дегляциация, протекавшая в условиях длительно таявшего мертвого льда долины. При этом мертвый лед мог сохраняться в долине вплоть до голоцена. Механизм дегляциации данной долины отличается от Изборско-Мальской долины и долины р. Луги. 7. В рамках проекта была создана база данных полупогребенных долин на территорию северо-запада Восточно-Eвропейской равнины. На основе данной базы данных были верифицированы схемы пространственного распространения палеоврезов из работ В.А. Исаченкова (1981) и A. Krotova-Putinceva & Verbickiy, (2012). Для отдельных участков полупогребенных долин был выявлен унаследованный характер развития современной гидросети. Кроме того, удалось выделить террасы, имеющие различный генезис. Установлено, что озерно-ледниковые террасы распространены в долинах довольно часто. Флювиогляциальных террас практически не было обнаружено. Закономерностей в характере дегляциации долин, связанных с ориентировкой долин, не наблюдается.

 

Публикации

1. Карпухина Н.В., Захаров А.Л., Украинцев В.Ю. История развития долины реки Луги в верхнем течение в позднеледниковье Материалы II Всероссийской научной конференции, посвященной памяти профессора А.А.Величко, Москва, вып. 2, с. 146-148 (год публикации - 2021)

2. Карпухина Н.В., Каревская И.А., Константинов Е.А., Курбанов Р.Н., Борисова О.К., Захаров А.Л. История развития Изборско-Мальской долины в позднеледниковье География: развитие науки и образования., том 1, с. 209-212 (год публикации - 2022)

3. Карпухина Н.В., Маккавеев А. Н., Захаров А. Л., Константинов Е. А., Курбанов Р. Н., Бричева С. С., Сычев Н. В., Баранов Д. В. Озерно-ледниковая терраса в Изборско-Мальской долине: строение, возраст и механизм формирования Геоморфология, №1, том 53, с. 65-80 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.31857/S0435428122010084

4. Карпухина Наталья, Каревская Инесса, Борисова Ольга, Константинов Евгений, Курбанов Реджеп, Захаров Андрей, Филиппова Ксения, Зазовская Эля EVOLUTION OF A PROGLACIAL LAKE IN THE IZBORSKO-MALSKAYA VALLEY, RUSSIA, IN THE LATE GLACIAL Journal of Quaternary Science, - (год публикации - 2022)

5. Карпухина Н.В., Уткина А.О., Курбанов Р.Н. Новые данные о возрасте четвертичных отложений в верхнем течение р. Луги Сборник тезисов вторая всероссийская научная конференция (с международным участием) «геохронология четвертичного периода: инструментальные методы датирования новейших отложений», с. 34 (год публикации - 2022)


Возможность практического использования результатов
не указано