Прибрежные дюны устьевой области р. Майды (зимний берег белого моря): строение и история развития
- Авторы: Репкина Т.Ю.1,2,3, Леонтьев П.А.2, Крехов А.К.4, Вяткин Е.Д.5, Орлов А.В.2, Луговой Н.Н.1,5, Шилова О.С.5
-
Учреждения:
- Институт географии РАН
- Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена
- Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
- Санкт-Петербургский государственный университет
- Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
- Выпуск: Том 64, № 5 (2024)
- Страницы: 817-832
- Раздел: Морская геология
- URL: https://journals.eco-vector.com/0030-1574/article/view/681401
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0030157424050076
- EDN: https://elibrary.ru/OFXATE
- ID: 681401
Цитировать
Полный текст
Аннотация
На северо-востоке пролива Горло Белого моря выполнены дешифрирование космических снимков, геоморфологическое и георадиолокационное профилирование, аэрофото- и наземная топографическая съемки прибрежных террас и дюн, диатомовый анализ и 14С датирование отложений. Установлены закономерности морфодинамики берегового и эолового рельефа. В устье р. Майды реконструированы изменения относительного уровня моря и последовательность эволюции рельефа за ~3.7 тыс. кал.л. На абразионных берегах пролива формируются “дюны на береговых уступах”, а на приустьевой косе р. Майды – комплекс авандюн. Источник питания дюн – протяженный поток наносов СВ-ЮЗ направления. Наносы поступают в основном от размыва береговых уступов (0.5–3.7 м/год) и с морского дна, роль аллювиального стока мала. Приустьевая коса и авандюны развиваются в устье р. Майды с конца голоценовой трансгрессии (~3.7–2.3 тыс. кал. л. н.). Уровень моря в полную воду в это время был незначительно выше (до ~2.5 м н. у.м), а береговые процессы существенно интенсивнее современных. Затем, на фоне понижения уровня и ослабления потоков наносов, рост косы замедлился. Древние авандюны были стабилизированы растительностью. Эоловые процессы активизировались ~2.1 и после ~0.8–0.7 тыс. кал. л. н.
Ключевые слова
Полный текст
ВВЕДЕНИЕ
Прибрежные дюны – динамичные формы рельефа, характерные для песчаных берегов. Они реагируют на изменения относительного уровня моря (ОУМ) и конфигурации берега, режима ветров и баланса наносов в береговой зоне (БЗ) [11, 26].
По отношению к основному источнику питания – наносам БЗ, выделяют “первичные” и “вторичные” дюны [38]. “Первичные дюны”, в том числе авандюны, возникают в тыловой части пляжей под действием ветропесчаного потока1. “Вторичные дюны” – “дюны-каннибалы”, они возникают и развиваются за счет перевеивания “первичных” эоловых форм [31]. Реликтовые авандюны и их серии образуются в условиях достаточного запаса наносов при проградации береговой линии (БЛ) и маркируют ее положение [4, 30, 38]. После потери непосредственной литодинамической связи с БЗ древние авандюны (“приморские дюнные валы” [4]) могут развиваться как “вторичные” дюны, в том числе становиться подвижными [29, 30]. На берегах абразионного типа пески, вынесенные с пляжей, образуют “дюны на береговых уступах” (cliff-top dunes) [26]. Реконструкция хронологии и условий образования, стабилизации и реактивации дюн разных типов остается актуальным вопросом как для берегов Мирового океана в целом, так и для отдельных регионов [28]. В частности, недостаточно данных о прибрежных дюнах Арктики и Субарктики [37], в том числе Белого моря (см. обзор [18]).
Для прибрежных дюн высоких широт характерны небольшие размеры и преобладание форм, способных существовать в условиях умеренного запаса песчаных наносов, связанного с длительной сезонной блокировкой берега [37]. На берегах Белого моря запасы наносов лимитированы также “наследием” последнего оледенения. Со времени дегляциации до наших дней берега формируются в основном на ледниковом субстрате, относительно устойчивом к размыву и бедном песками [5, 20]. На западе региона глубокой переработке морены и накоплению в БЗ наносов препятствовало быстрое (от 35–100 в раннем до 3–5 мм/год в позднем голоцене) понижение ОУМ [13]. Поэтому важным источником питания беломорских берегов и прибрежных дюн считают речной сток [16]. Анализ пространственного положения голоценовых дюн показал, что значительная их часть сформировалась за счет наносов, поступавших от размыва берегов и дна. Дюны развиты на востоке региона, где средняя скорость понижения ОУМ не превышала 3 мм/год [18], а тренды его изменения включают периоды подъема и/или стабилизации [25]. В результате в БЗ смогли накопиться запасы песка, достаточные для образования дюн. Вместе с тем, трансгрессивные дюнные поля (transgressive dunefields) и комплексы древних авандюн (foredune plains), существование которых говорит о бо́льших запасах наносов [31], приурочены к устьям рек, в том числе р. Майды [18]. Изучение таких форм позволяет пополнить представления о морфодинамике и источниках питания прибрежных дюн Белого моря и высоких широт в целом.
Цель исследования – реконструкция истории и условий развития прибрежных дюн устьевой области р. Майды в голоцене. Мы рассматриваем дюны Майды как часть морфодинамической системы северо-восточных берегов пролива Горло.
РАЙОН ИССЛЕДОВАНИЯ
Район исследования охватывает северо-восточное побережье пролива от устья р. Майды до м. Воронов (рис. 1). Между устьями рек Майды и Кедовки берег ориентирован с ЮЮЗ на ССВ и почти прямолинеен, затем поворачивает на ВСВ, а от м. Воронов – на ЮВ. Устья рек представляют собой эстуарии с приустьевыми косами. Крупнейшая из них – коса на правом (северном) берегу р. Майды, имеет длину ~3 км при ширине до 1 км.
Рис. 1. Положение участка исследований (I), гидрометеорологические условия развития (II) и динамика северо-восточных берегов пролива Горло (III). Условные обозначения: (II). Направления сильных (≥5 м/с) ветров и распределение высоты волн по направлениям (ГМС Моржовец) [2]. (III). Типы берегов: 1–6 – Созданные волновыми процессами: Абразионно-оползневые с уступами размыва в суглинках, алевритах и песках позднего неоплейстоцена: 1 – с активным уступом; 2 – то же с дюнами на бровке уступа; 3 – с отмершим уступом и примкнувшими песчаными террасами; 4 – то же с дюнами на бровке уступа; 5 – Абразионные и абразионно-аккумулятивные с уступом размыва в песчаных отложениях голоценовых кос и авандюн; 6 – Аккумулятивные; 7–9 – Созданные приливными и русловыми процессами: 7 – эрозионные, 8 – эрозионно-аккумулятивные, 9 – аккумулятивные осушные; 10 – участки размыва береговых аккумулятивных форм. Элементы морфодинамики берегов: Потоки наносов: 11 – вдольбереговые, 12 – поперечные; 13 – скорость отступания береговых уступов за 1963–2021 гг. (м/год); 14 – объем твердого стока рек и ручьев (тыс. м3/год) [3]; 15 – направления ветров, благоприятных для выноса песков из БЗ. Гранулометрический состав донных осадков [1, 9]: 16 – песок мелко- и разнозернистый, 17 – песок, гравий и галька, 18 – галька, гравий и валуны[2]. Прочие обозначения: 19 – изобаты [1, 9]. Белый контур – участок детальных работ. Картографическая основа – (I) [12], (III) – изображение Landsat 7 ETM+ (03.09.2021 г.).
На побережье развиты заболоченные полого-грядовые и полого-холмистые ледниковые (20–35 м) и плоские озерно-ледниковые (~ 10–20 м н. у. м.) равнины, сформировавшиеся во время последнего оледенения [1, 9]. К перекрывающим их торфяникам приурочены острова многолетнемерзлых пород со среднегодовой температурой +2 – –0.5°C [6]. В береговых уступах под ледниковыми валунными суглинками мощностью до 20 м вскрываются пески, алевриты и глины позднего неоплейстоцена различного генезиса [10, 32]. Ледниково-озерные отложения также часто представлены песками. Отложения позднеледниковой трансгрессии (пески, алевриты и глины) выделены в районе м. Воронов на высотах ≤10 м н. у. м. Голоценовые морские осадки на суше не имеют широкого распространения [1, 9].
На дне пролива, на глубинах до 20 м, берег окаймлен бенчем, выработанным в валунных суглинках [16, 21]. Он формировался с начала голоценовой трансгрессии из-за отступания берегов, средняя скорость которого в районе м. Воронов оценивается в ~1.6 м/год [16]. На бенче сохранились сглаженные ледниковые гряды, прикрытые тонким чехлом песков, а к северу от м. Воронов – более грубыми осадками (рис. 1.III).
Современные колебания уровня моря зависят от режима приливов, нагонов и сгонов. Величина сизигийного прилива изменяется с ЮЗ на СВ от ~3 до ~6 м [42]. Высота нагонов редкой повторяемости составляет 3–4 м, а сгонов – 2.5–3.5 м [7].
Режим ветров благоприятен для выноса песков из БЗ. По данным ГМС Моржовец, в течение года преобладают ЮЗ (17%) ветры; доля ветров остальных румбов – 10–12% [2]. Ветры скоростью ≥5 м/c, способные переносить пески [19], дуют в ~58% случаев в год, чаще всего с ЮЗ (12%), Ю и З (по 8%), доля С и СЗ ветров – по 6% (рис. 1.II).
Наиболее высокие и сильные волны приходят в Горло с С и СЗ, из Баренцева моря [33]. Это определяет генеральные потоки наносов – к ЮЗ и ЮВ от м. Воронов [3, 16]. Направление подхода высоких волн к берегу близко к розе ветров (рис. 1.II). Нижняя граница подводного берегового склона (ПБС) находится на глубинах ~5 м. Припай блокирует берег от воздействия волн ~4 месяцев в году [7]. Однако, в условиях значительных колебаний уровня и сильных ветров, осушка часто свободна ото льда, поэтому вынос песков из БЗ возможен также в зимнее время [17].
Таким образом, геологические и гидрометеорологические условия определяют высокую интенсивность береговых и эоловых процессов. Мы изучили тенденции морфодинамики берегов в последние десятилетия и в позднем голоцене.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследование организовано по полимасштабному принципу – на участке от м. Воронов до р. Майды (рис. 1) изучена морфодинамика современных берегов, в устье реки (рис. 2) реконструирована также история развития прибрежного рельефа в голоцене.
Рис. 2. Фактический материал. Условные обозначения: 1–2 – разрезы и скважины (отложения: 1 – описаны, 2 – датированы, выполнен диатомовый анализ); 3 – точки георадиолокационного зондирования; 4 – георадарные профили (цифра – номер, черная стрелка – направление движения), 5 – профили ГНСС-съемки; 6 – участок съемки беспилотным летательным аппаратом. Голубым цветом показана изолиния 0 м (Балтийская система нормальных высот).
Морфодинамика берегов от м. Воронов до устья р. Майды изучена в ходе полевых маршрутов (июль 2021 г.) и визуального дешифрирования космических снимков (КС) за 1963–2021 гг., доступных на открытых интернет-ресурсах (EarthExplorer, Google Earth Pro, Maxar, SAS Planet). Комплект КС включал изображения Corona (19.07.1963 г.) и Maxar (22.07.2018 г. и 02.05.2020 г.) с пространственным разрешением (ПР) 0.6–0.9 м, и изображение Landsat 7 ETM+ (03.09.2021 г.; ПР – 15 м). Это позволило оценить смещение береговых уступов за ~57 лет. Дешифрирование выполнено в открытом ПО QGIS3.30.1 и заверено данными полевых работ и топографических карт (1967–1987 гг.). Объем наносов, поступающих в БЗ с береговых уступов, оценен, исходя из их средней высоты и скорости отступания, а наносов, поступающих с речным стоком – по [3]. В основу типизации берегов положена генетическая классификация [15]. При характеристике прибрежных дюн использована терминология [26, 30, 38] (рис. 1.III).
В устье р. Майды проведены ГНСС-съeмка2, аэрофотосъемка беспилотным летательным аппаратом и георадарное профилирование. Отложения изучены методами литологического описания разрезов, 14С датирования и диатомового анализа (рис. 2).
ГНСС-съемка выполнена с помощью комплекта геодезических приемников PrinCe i50 (база и ровер) в режиме RTK, что обеспечивает плановую и высотную точность 0.02 м и 0.03 м соответственно. Съемка проведена по профилям, в том числе одновременно с георадарным профилированием. Получены также данные о положении разрезов. По данным ГНСС-съемки и крупномасштабных топографических и батиметрических карт в ПО QGIS3.30.1. составлена цифровая модель рельефа (ЦМР) устьевой области р. Майды (рис. 2). ЦМР приведена к Балтийской системе нормальных высот.
Аэрофотосъемка проведена квадрокоптером DJI Phantom 4 Pro v2.0. на участке вблизи корня косы. Съемка выполнена с высоты 70 м, перекрытие между снимками – не менее 70% от их площади. Обработка снимков и построение цифровой модели местности (ЦММ) проведены в ПО Agisoft Metashape Pro v.1.5.1. Для повышения качества привязки и уменьшения внутренних погрешностей ЦММ введены координаты наземных маркеров, полученные при ГНСС-съемке. Плановое смещение и искажение высот ЦММ не превышают первых дециметров.
Георадиолокационные исследования выполнены при помощи георадара ОКО 2 с антенными блоками 150 и 400 МГц по 9 профилям. Для определения относительной диэлектрической проницаемости (ε) среды проведено вертикальное зондирование. Оно выполнено методом общей серединной точки с помощью приемника и передатчика антенного блока 150 МГц. Обработка радарограмм проведена в ПО GeoScan 32. Значения ε выбраны по данным вертикального зондирования, методом подбора кривых для гиперболических отражений или по табличным значениям [22]. Значения высоты введены по данным ГНСС-съемки. При геологической интерпретации радарограмм выделены георадиолокационные комплексы (ГК) – интервалы разреза с близкими диэлектрическими свойствами и волновой картиной. Границы ГК и отдельных слоев выделялись по осям синфазности отраженных волн. Шкала глубин пересчитывалась для каждого комплекса согласно значениям ε. Результаты геологической интерпретации заверены разрезами.
Литологическое описание эоловых, прибрежно-морских и озерно-болотных отложений выполнено для 9 разрезов и кернов 2 скважин ручного бурения (247, 248 на рис. 2). Бурение выполнено с помощью русского торфяного бура (диаметр 5 см, длина керна 1 м). Аналитические исследования проведены для отложений из 3 разрезов (рис. 2).
Радиоуглеродное датирование 10 образцов проведено в Лаборатории геоморфологических и палеогеографических исследований полярных регионов и Мирового океана (СПбГУ). Калибровка радиоуглеродных дат выполнена в программе CALIB REV 8.2 [40]. Даты из образцов отложений, накопившихся, по данным диатомового анализа, в субаэральных условиях, были калиброваны по калибровочной кривой IntCal20 [36], а даты из образцов, содержащих морские диатомеи, – по кривой MARINE20 [36].
Диатомовый анализ выполнен для 83 образцов, отобранных из разрезов 247 (32 образца), 249 (28 образцов) и 260 (23 образца). Отбор проводился с интервалом 10 см, а вблизи литологических границ – 2 см. Препараты были исследованы на световом микроскопе Axiostar plus (Carl Zeiss) с увеличением х400 для оценки количества и видового состава диатомей.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Строение и современная динамика северо-восточных берегов пролива Горло
На СВ пролива Горло преобладают абразионно-оползневые берега с уступами размыва высотой 10–35 м, выработанными в валунных суглинках и песчано-глинистых отложениях позднего неоплейстоцена. Уступы преимущественно активны (1, 2 на рис. 1.III), осложнены стенками срыва оползней, оползневыми блоками и потоками, спускающимися на узкие (≤10 м) пляжи. В 1963–2021 гг. бровки уступов отступали в районе м. Воронов со средней скоростью 1–3.7 м/год, к юго-западу от него – 0.5–1 м/год (редко – до 1.5 м/год), а на вогнутом участке вблизи устья р. Майды – до 0.5–0.6 м/год. Берега с отмершими уступами размыва и примкнувшими низкими (2.2–2.5 м н. у. м.) террасами развиты вблизи перегибов БЛ и устьев водотоков (3, 4 на рис. 1.III). Террасы и пляжи (20–40 м) сложены мелко- и среднезернистыми наклонно слоистыми песками с гравием и галькой. Современные авандюны часто подвержены размыву (10 на рис. 1.III).
К ЮЗ от устья р. Кедовки и СВ от устья р. Майды на береговых уступах формируются дюны (2, 4 на рис. рис. 1.III). На быстро отступающих берегах они невысокие (1–2 м), вытянуты параллельно бровке уступа, образуют полосу шириной 40–300 м. На стабилизированных берегах полоса дюн шире (300–500 м), их высота больше (до 5 м), а морфология сложнее.
Абразионные и абразионно-аккумулятивные берега с уступами размыва в песках голоценовых кос и авандюн (5 на рис. 1.III) и аккумулятивные берега с песчаными пляжами шириной до 60 м (6 на рис. 1.III) развиты вблизи устьев водотоков. В 1963–2021 гг. первые отступали на 0.3–0.6 м/год, а вторые были стабильны или нарастали. В устье р. Майды берег выдвигался за счет роста приустьевых кос на 1.7–1.8 м/год (рис. 3).
Рис. 3. Рельеф побережья в районе устья р. Майды. Условные обозначения: Комплексы форм рельефа (цифры 1–9 на белом фоне): Ледникового, измененного эрозией и денудацией (поздненеоплейстоценового): 1 – грядовые и холмистые моренные равнины, 2 – останец моренного холма; Морского и аллювиально-морского (голоценового): 3 – аллювиально-морская терраса, 4–5 – приустьевые косы с береговыми валами и дюнами: 4 – северная, 5 – южная; 6 – лайды (марши), 7 – пляжи и современные косы, 8 – приливная осушка, 9 – авандельта р. Майды. Отдельные формы рельефа: 10 – береговые валы и косы, 11 – гребни дюн, 12 – отмершие абразионные и эрозионные уступы. Элементы морфодинамики: Направления: потоков наносов: 13 – вдольбереговых, 14 – поперечных; 15 – стокового течения р. Майды, 16 – приливных течений; 17 – русла ручьев, 18 – направления ветров, благоприятных для эолового выноса из береговой зоны; 19 – положение берегового уступа в июле 1963 г. (по КС Corona). Элементы внутреннего строения дюн и террас по данным георадарных исследований (см. рисунки 4, 5): 20 – выпуклые перегибы кровли морских и озерно-болотных отложений над выступами ледникового рельефа, 21 – направление падения слоев в морских отложениях, 22 – положение фрагментов древних дюн, погребенных под более молодыми эоловыми песками. Картографическая основа – изображение Maxar (22.07.2018 г.).
К ЮЗ от р. Кедовки на осушке и ПБС открытого берега присутствуют 1–2 береговых вала и косы. На правобережье р. Майды число валов увеличивается до 3–4 (рис. 3). Дистали кос, как правило, обращены на ЮЗ.
Берега эстуария р. Майды – эрозионные, эрозионно-аккумулятивные и аккумулятивные осушные (7–9 на рис. рис. 1.III). В устье реки левый берег отступал за счет размыва течениями на 0.5–1.4 м/год, а правый был преимущественно стабилен. На приустьевом взморье на КС (рисунки 1.III, 3) и ЦМР (рис. 2) до глубин 5–6 м прослеживается песчаная авандельта. Ее мористый край и подводные русла реки слабо отклонены к ЮЗ. В 1963–2021 гг. положение русел практически не изменилось.
Рельеф и голоценовые отложения в районе устья р. Майды
Рельеф и поверхностные отложения. Эстуарий отделен от ледниковой равнины уступами крутизной до 20° (рис. 3). На его днище выделяются два уровня с аллювиально-морским рельефом. Ниже ~2.2 м н. у. м. формируются современные осушки (–1.2–1.5 м н. у. м.) и лайда (1.5–2.2 м н. у. м), сложенные тонко- и мелкозернистым песком и алевритом. Невысокий эрозионный уступ, иногда подчеркнутый авандюнами (рис. 3, 4.I), отделяет лайду от плоской, заболоченной аллювиально-морской террасы (2.5–4.0 м н. у. м.), которая не затапливается в сизигийный прилив. Признаком более высокого положения ОУМ в прошлом может быть изменение морфологии ложбин, расчленяющих борта эстуария и склоны ледниковой равнины. Ниже 8–9 м н. у. м. днища ложбин широкие, плоские, а выше сужаются и становятся ступенчатыми (рис. 2). На морском берегу ложбины засыпаны эоловым песком (разрезы 247 и 260 на рис. 1).
Эстуарий отделен от моря приустьевыми косами. На левом берегу реки коса низкая (1.5–2.5 м н. у. м.), узкая (200–300 м) с невысокими береговыми валами и авандюной.
На правом берегу на поверхности косы (2–3.5 м н. у. м.) сформировался сложный комплекс береговых валов и крупных дюн (рис. 3). Дюны, как правило, сгруппированы в гряды, вытянутые вдоль современной БЛ или под острым углом к ней. Наиболее высокие и разнообразные по морфологии дюны развиты в тыловой части косы, примыкающей к аллювиально-морской террасе. На юго-востоке косы гряды дюн (до 22 м н. у. м.) имеют ЮЗ-СВ, ЮЮЗ-ССВ и субширотное простирание и, как правило, плотно закреплены растительностью (рис. 4.III). С запада к массиву задернованных дюн примыкает дюнная гряда (10–13 м н. у. м.) ЮЮЗ-ССВ простирания с перевеянным мористым и задернованным тыловым склоном. На севере она граничит с высокими (до 23 м н. у. м.), существенно перевеянными грядами дюн ЮЗ-СВ ориентировки. Мористее этой группы под небольшим углом к БЛ протягивается гряда высоких дюн (до 22 м н. у. м.), причленяющаяся к останцу моренного холма. Далее к морскому берегу, в центре и дистали косы, гряды дюн ниже (7–13 м н. у. м.), ориентированы под косым углом к БЛ или слабо изогнуты. Мористые склоны дюн перевеяны, а тыловые закреплены злаками (рис. 4.IV). Между дюнами видны фрагменты низких береговых валов и кос, сложенных разнозернистыми песками с гравием и галькой. Со стороны эстуария развиты авандюны (7–15 м н. у. м.), параллельные его берегу. В целом, за исключением существенно измененных дефляцией сегментов на востоке косы, сочетания дюнных гряд и береговых валов сохранили облик, характерный для древних береговых линий.
Рис. 4. Георадиолокационные профили через приустьевую косу правого берега р. Майды (I, II) и облик дюн в районе профилей (III, IV). Условные обозначения: 1 – границы георадиолокационных комплексов (ГК): ГК1 – эоловые пески, сухие (подкомплексы: (1*) – верхний, (1**) – нижний); ГК2 – морские пески, с включениями обломочного материала, влажные или засоленные (подкомплексы: (2*) – верхний, (2**) – нижний); 2 – выпуклый перегиб кровли ГК(2**); 3 – направление движения по профилям; 4 – уровень моря: (a) – в полную воду сизигии, (b) – в малую воду сизигии. Цифры на белом фоне см. рис. 3. Фото (III) – тыловая часть косы (профиль 7.1, 450–580 м; профиль 7.2, 0–150 м), фото (IV) – приморская часть косы (профиль 7.2, 800–950 м). Фото Т.Ю. Репкиной.
Строение отложений по данным георадарных исследований и описания разрезов. На георадарных профилях выделены четыре ГК (рис. 4, 5).
ГК(1) соответствует сухим эоловым пескам (ε – 4–9). По характеру волновой картины выделены 2 подкомплекса. Верхний (ГК(1*)) прослежен на всех профилях. На радарограммах видны слои, субпараллельные современной поверхности дюн. В разрезах D1, D2, 259, 366 (рис. 2) эоловые отложения представлены мелко-среднезернистыми слоистыми песками с прослоями практически не разложившихся корней растений. Мощность отдельных слоев 0.5–40 см. Нижний подкомплекс (ГК(1**)) выделен в основании дюн тыловой части косы и одной из прибрежных стабилизированных авандюн (рис. 4.I, II). Он отличается более сложной волновой картиной, неполным соответствием залегания слоев топографии современного рельефа и тяготеет к тыловым (подветренным) подножиям дюн. Отложения, сопоставленные с (ГК(1**)), не вскрыты.
Нижняя граница ГК(1) на всех профилях отчетлива. На приустьевой косе она выдержана по высоте и соответствует в разрезах 257 и 366 (рис. 2, 6.I) контакту горизонтально слоистых эоловых и наклонно слоистых морских песков с гравием и галькой (ГК(2*)). На профиле 10 (рис. 5.II), пройденном к СВ от корня косы вдоль бровки берегового уступа, граница приурочена к контакту эоловых песков и горизонтального переслаивания песков и алевритов с включениями гравия (мощность ~1.5 м). Последние залегают на валунных суглинках, в районе кровли которых сигнал исчезает.
С ГК(2) ассоциируются горизонтально и наклонно слоистые морские пески и алевриты с включениями обломочного материала (ε – 9–40). Он также разделен на два подкомплекса. Верхний (ГК(2*)), судя по значениям диэлектрической проницаемости, соответствует отложениям более сухим, песчаным, иногда со значительным количеством обломков. По рисунку волновой картины прослеживаются отдельные пачки и линзы. Изменение генерального направления падения слоев (к морю или к эстуарию) совпадает с положением гребней дюн (рис. 3). Отложения, сопоставленные с ГК(2*), представлены в разрезах 248, 257, 364–366 (рис. 2, 6.I) средне- и крупнозернистым, реже мелко-среднезернистым песком с гравием и/или галькой окатанности до 3–4 класса. Отложения, соотнесенные с нижним подкомплексом (ГК(2**)), по-видимому, более тонкие, влажные и/или засоленные. На основании значений диэлектрической проницаемости и характера волновой картины с ними условно сопоставлены пески и алевриты, залегающие на склонах моренного холма между эоловыми песками и валунными суглинками (рис. 5.II). Граница подкомплексов на профилях через приустьевую косу прослеживается в разной степени достоверно. В тыловой части косы она имеет облик отчетливого эрозионного контакта (рис. 4.I, 200–500 м профиля), а ближе к берегу моря не видна. В корне косы и вблизи ее контакта с аллювиально-морской террасой в кровле ГК(2**) зафиксированы выпуклые перегибы (например, рис. 4.I, 170–200 м профиля), что может быть связано с облеканием морскими отложениями выступов подстилающей поверхности.
ГК(3) и ГК(4) выделены в ложбине СЗ-ЮВ простирания с высотой днища 4–6 м н. у. м., которая отделяет моренный холм от ледниковой равнины (рис. 3, 5). На расстоянии до ~140 м от БЛ ложбина тампонирована дюной (рис. 5.I, III). Затем ее днище понижается до 3.5–4 м н. у. м. и переходит в аллювиально-морскую террасу. Отложения, выполняющие ложбину, изучены в разрезе 249 (4.4. м н. у. м.). Основание разреза находится на ~1 м ниже уровня сизигийного отлива (рис. 5.IV).
Рис. 5. Строение ложбины в тыловой части эстуария р. Майды: (I) – цифровая модель местности (ЦММ), поперечный (II) и продольный (III) георадарные профили через ложбину, (IV) – геологический разрез. Условные обозначения: 1 – линии георадарных профилей (цифра – номер), 2 – положение разреза 249; 3 – границы ГК: (1*) – эоловые пески, сухие, верхний подкомплекс; (2**) – песок и алеврит с включениями гальки, влажные; (3) – торф, песок, алеврит, влажные или мокрые; (4) – алеврит с песком и тонкими прослоями торфа, мокрый; 4 – выпуклый перегиб кровли ГК(4), 5 – направление движения по профилям; 6 – уровень моря: (a) – в полную воду сизигии, (b) – в малую воду сизигии; 7 – песок мелкозернистый с прослоями неразложившихся остатков растений, 8 – песок мелко- и тонкозернистый, 9 – переслаивание торфа и песка, 10 – торф с включениями песка и обломков ветвей деревьев, 11 – переслаивание торфа с включениями песка и алеврита, 12 – алеврит с разнозернистым песком и тонкими прослоями торфа, 13 – места отбора образцов на радиоуглеродное датирование (красная цифра – возраст, тыс. кал. л. н.). Цифры на белом фоне см. рис. 3. Белыми стрелками показано положение “дюн на береговых уступах”.
ГК(4) со значениями ε – 22–40 и тонкой слоистостью волновой картины выделен на днище ложбины. С ним сопоставлены алевриты с разнозернистым песком и прослоями торфа (175–255 см; 2.65–1.85 м н. у. м.). Мокрый торф и пески, залегающие вблизи уровня сизигийного отлива и ниже (255–305 см; 1.85–1.35 м н. у. м.), на георадарных профилях не видны. На продольном профиле (рис. 5.III) верхняя граница ГК(4) образует два “порога” на высотах ~ 1.7–1.8 и ~ 2.5–2.7 м н. у. м. Они разделяют ложбину на 3 части – южную, обращенную к аллювиально-морской террасе и эстуарию, центральную, наиболее глубокую, и северную, срезанную береговым уступом.
Отложения, соотнесенные с ГК(3), сглаживают неровности днища. Слои наклонены от моря (рис. 4.III), а в поперечном сечении залегают субгоризонтально (рис. 5.II). Судя по изображению на радарограмме, низы толщи обводнены или имеют более глинистый состав, что соответствует в разрезе берегового уступа тонкому переслаиванию мокрого опесчаненного торфа и алеврита (105–175 см; 3.35–2.65 м н. у. м.). Верхняя, более сухая и песчаная часть ГК(3), представлена переслаиванием торфа и гумусированных песков (82–105 см; 3.58–3.35 м н. у. м.), сменяющихся вверх по разрезу мелкозернистым песком с прослоями неразложившихся злаков (0–82 см; 3.58–4.40 м н. у. м.).
Хронология и условия накопления отложений. Радиоуглеродный возраст и видовой состав диатомей установлены для отложений ложбин, врезанных в береговые уступы вблизи корня приустьевой косы, и аллювиально-морской террасы (таблица, рис. 6.I).
Рис. 6. Обобщенные разрезы отложений (I) и последовательность развития рельефа приустьевой части эстуария р. Майды в голоцене (II). Условные обозначения: (I). Генезис и состав отложений: Эоловые: 1 – песок от мелко- до крупнозернистого, с включениями остатков растений и оторфованными прослоями; диатомеи пресноводные или отсутствуют. Болот и мелких пресноводных водоемов; диатомеи пресноводные или отсутствуют: 2 – переслаивание торфа и песка; 3 – торф, переслаивание торфа и алеврита; 4 – алеврит с разнозернистым песком и прослоями торфа. Приливно-отливной зоны: 5 – марша и приливных осушек; торф с алевритом и песком, алеврит, тонко- и мелкозернистый песок; комплекс морских и солоноватоводных диатомей. Прибрежно-морские: 6 – мелеющих водоемов с неустановленной соленостью и спокойными гидродинамическими условиями; алеврит и мелко-тонкозернистый песок с растительным детритом; диатомеи не обнаружены; 7 – заливов со спокойными гидродинамическими условиями; алеврит и тонкозернистый песок; комплекс морских диатомей; 8 – береговой зоны с активными гидродинамическими условиями; песок средне- и крупнозернистый, иногда с гравием и галькой, горизонтально или наклонно слоистый; 9 – возраст (тыс. кал. л. н.); 10 – эрозионный контакт, подчеркнутый криотурбированным горизонтом; 11 – уровень грунтовых вод; 12 – уровень моря: (a) – в полную воду сизигии, (b) – в малую воду сизигии. (II). Предполагаемое положение элементов рельефа во время максимума позднеледниковой трансгрессии: 13 – берега эстуария, 14 – отмели, приуроченные к выступам доголоценового рельефа и/или впоследствии размытые морем участки суши. Формы прибрежного рельефа, образовавшиеся в конце голоценовой трансгрессии (ранее ~3.7–3.0 тыс. кал. л. н.) и при понижении уровня до современного (позже ~3.0 тыс. кал. л. н.): 15 – наиболее древняя генерация дюн; 16–17 – авандюны, формировавшиеся из наносов, поступивших со стороны: 16 – моря (цифра – номер генерации), 17 – эстуария; 18–19 – положение береговой линии в полную воду: 18 – в интервале времени ~3.0–2.0 тыс. кал. л. н., предполагаемое: а) ~2.5 м н. у. м., б) ~2 м н. у. м.; 19 – современное (~1.5 м н. у. м.). Направления потоков наносов: 20 – вдольбереговых, 21 – поперечных, 22 – стокового течения р. Майды, 23 – генеральное направление ветров, сформировавших авандюны. Прочие обозначения: 24 – положение разрезов.
Таблица. Радиоуглеродный и калиброванный возраст отложений
№ пп | Геоморфологическое положение и номера разрезов/ скважин | Высота поверхности, м н. у. м. | Глубина отбора, м | Материал для датирования | Лабораторный индекс и номер | 14С дата | Калиброванный возраст, лет* | Координаты, (широта; долгота, (градусы)) | |
(1) | Медиана | ||||||||
1 | Ложбина на береговом уступе (разрез 260) | 7.5 | 0.87–0.90 | переслаивание песка и плохо разложившихся остатков растений | LU-10585 | 610 ± 100 | 541–657 | 600 | 66.355588; 41.951860 |
2 | 0.99–1.02 | торф | LU-10586 | 830 ± 80 | 673–794 | 760 | |||
3 | 1.85–1.87 | торф | LU-10587 | 8650 ± 80 | 9534–9703 | 9640 | |||
4 | Ложбина на береговом уступе (разрез 249) | 4.4 | 1.03–1.05 | переслаивание торфа и песка | LU-10581 | 770 ± 60 | 663–732 | 700 | 66.358647; 41.957719 |
5 | 1.75–1.77 | торф / алеврит | LU-10582 | 2900 ± 60 | 2957–3081 | 3040 | |||
6 | 2.55–2.57 | алеврит с включением торфа / торф | LU-10584 | 3220 ± 60 | 3372–3483 | 3440 | |||
7 | 3.04–3.05 | торф / песок | LU-10583 | 3440 ± 80 | 3613–3730 | 3700 | |||
8 | Аллювиально-морская терраса в тылу приустьевой косы (скв. 247) | 3.0 | 0.62–0.67 | торф | LU-10943 | 2120 ± 70 | 1993–2154 | 2100 | 66.347397; 41.956216 |
9 | 0.69–0.74 | торф / песок | LU-10580 | 2270 ± 110 | 2105–2372 | 2270 | |||
10 | 0.93–0.98 | переслаивание торфа и алеврита | LU-10944 | 3340 ± 90 | 2874–3144 | 3010 |
* Даты, калиброванные по кривой MARINE20 [36], выделены жирным курсивом.
В ложбине с высотой днища 7.5 м н. у. м. (разрез 260) снизу вверх вскрыты три горизонта: 1. Регрессивная серия минеральных отложений, накопившихся ранее ~9.7 тыс. кал. л. н.: алеврит с включениями песка и тонкого растительного детрита (315–266 см), мелко-тонкозернистый песок (266–192 см), тонкозернистый песок с гравием, галькой и тонким растительным детритом (192–187 см; ~5.6 м н. у. м.). Верхняя часть горизонта криотурбирована. Отложения не содержат кремниевых микрофоссилий. 2. Торф буро-коричневый плотный с обломками ветвей деревьев (99–187 см; ~9.7–0.8 тыс. кал. л. н.). Низы торфа не содержат диатомей, выше 145 см появляются пресноводные (болотные) виды диатомей из родов Pinnularia и Eunotia. 3. Эоловые пески с тонкими прослоями неразложившихся растительных остатков и торфа (0–99 см; позже ~0.8 тыс. кал. л. н.). Пески содержат те же виды диатомей. Для одного из прослоев торфа, фиксирующих время ослабления выноса песка из БЗ, получена дата ~0.6 тыс. кал. л. н.
В ложбине с высотой днища 4.4 м (разрез 249, рисунки 4, 6.I) эоловые пески с остатками растений и тонкими прослоями торфа (0–105 см) накопились позже ~0.7 тыс. кал. л. н. Ранее здесь чередовались этапы накопления преимущественно органогенных (105–175 см, ~3.0–0.7 тыс. кал. л. н.; 255–305 см, ~3.7–3.4 тыс. кал. л. н.) и минеральных (175–255 см, ~3.4–3.0 тыс. кал. л. н.; 305–310 см, ранее ~3.7 тыс. кал. л. н.) отложений. Залегающие в основании разреза пески (305–310 см) не содержат кремниевых микрофоссилий. Выше в нескольких горизонтах (254–290, 190–212 и 70–92 см) отмечены пресноводные (болотные) виды диатомей из родов Pinnularia и Eunotia.
В отложениях аллювиально-морской террасы (скважина 247; устье 3.0 м н. у. м.) зафиксирован постепенный переход от морских к пресноводным обстановкам накопления осадков. В низах разреза (121–355 см) алеврит и тонкозернистый песок содержат морские виды диатомей (Delphineis surirella, Scolioneis tumida, Navicula digitoradiata, Paralia sulcata и др.). В алеврите с тонкими органическими остатками (100.5–121 см), средне- и мелкозернистом песке (98–100.5 см) и низах опесчаненного торфа (74–98 см) с возрастом подошвы (93–98 см) ~3.0 тыс. кал. л. н. наблюдается постепенная смена морских диатомовых ассоциаций пресноводными. Доминируют солоноватоводные и пресноводно-солоноватоводные виды: Diploneis ovalis, D. interrupta, Navicula kefvigensis, N. peregrina, Caloneis weistii, Pinnularia bottnica и др., в то время как морские виды постепенно выпадают из состава диатомовых ассоциаций. В торфе отмечаются виды, характерные для отложений марша (Cosmioneis pusilla, Pinnularia lagerstedtii). Выше, в осадках, накапливавшихся позже ~2.3 тыс. кал. л. н. (рис. 6.I), присутствуют пресноводные виды диатомей (Pinnularia spp., Stauroneis spp.). Субаэральные отложения представлены опесчаненным торфом (65–74 см), песком, переслаивающимся со слабо разложившимися остатками растений (21–65 см; позже ~2.1 м тыс. кал. л. н.), и верхним слоем опесчаненного торфа (0–21 см).
Таким образом, определены основные морфологические и литолого-стратиграфические реперы, которые позволяют в общем виде реконструировать последовательность развития рельефа приустьевой косы на фоне изменения ОУМ.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Источники питания прибрежных дюн на северо-востоке пролива Горло
Полученные нами оценки динамики берега за ~57 лет (рис. 1.III) существенно детализируют региональные данные [3]. В целом, скорость размыва береговых уступов изменяется закономерно, в зависимости от конфигурации БЛ и параметров волн. В районе м. Воронов берега, открытые наиболее частым и сильным волнам СВ румбов, отступали быстрее (1–3.7 м/год), чем берега пролива Горло (0.5–1.5 м/год), защищенные от волн ЮЗ-СЗ румбов подводными грядами (рис. 1). Соответственно изменяется объем наносов, поступающих в БЗ. От м. Воронов до р. Кедовки с 1 км берега поступало ~5–55 тыс. куб. м/год наносов (всего с участка ~100 тыс. куб. м/год), от р. Кедовки до руч. Мал. Кедовка – 5–25 тыс. куб. м/год (~30 тыс. куб. м/год), а от руч. Мал. Кедовка до корня северной приустьевой косы р. Майды – 1–60 тыс. куб. м/год (~180 тыс. куб. м/год). В сумме это на два порядка больше, чем твердый сток рек и ручьев (~8 тыс. куб. м/год) (рис. 1.III). При этом не менее ~20% отложений береговых уступов составляют пески (по рис. 3 в [32]).
Присутствие на ПБС и осушке береговых валов позволяет говорить об участии в питании берега наносов, поступающих с поперечными потоками [14, 15], а отклонения кос и устьев рек – о наличии вдольбереговых потоков наносов, направленных от м. Воронов на ЮЗ в пролив Горло и на ЮВ – в Мезенский залив. Также были интерпретированы направления потоков наносов по данным анализа донных осадков [16].
По геоморфологическим данным участки аккумуляции наносов и выноса из БЗ песков выявлены в ~7–16 км юго-западнее м. Воронов (к ЮЗ от устья р. Кедовки) и в районе устья р. Майды. На первом из них формы рельефа, указывающие на частичную разгрузку потока наносов и вынос из БЗ песков, – причлененные низкие террасы, крупные ареалы “дюн на береговых уступах” и современные авандюны тяготеют к небольшим выпуклым перегибам БЛ и/или вершинам ложбин на бенче. По-видимому, значительная доля песков здесь поступает на берег в результате поперечного переноса.
В районе устья р. Майды начало разгрузки наносов маркирует появление “дюн на береговых уступах”, прирученное к вогнутому перегибу БЛ в ~2 км к СВ от корня приустьевой косы. Мощная аккумуляция песков, образовавших на приустьевом взморье реки обширную авандельту, связана, по-видимому, с блокировкой потока наносов стоковым и приливо-отливными течениями. Незначительную роль аллювиального стока в питании береговых форм и дюн подчеркивают существенно меньшие размеры приустьевой косы и эоловых форм на левобережье реки (рис. 1.III). Похожая ситуация была отмечена также в устье р. Ручьи на восточном берегу Горла [17].
Таким образом, источником песков для “дюн на береговых уступах”, северной приустьевой косы р. Майды и сформировавшихся на ней авандюн является протяженный поток наносов СВ-ЮЗ направления, подпитываемый песками с береговых уступов и бенча. Современный размыв приустьевых кос р. Майды и примкнувших террас на северо-востоке участка позволяет предположить, что во время их формирования, т.е. при более высоком положении ОУМ, мощность потока наносов была большей.
Изменение относительного уровня моря и развитие прибрежных дюн устьевой области р. Майды в голоцене
Полученные данные позволяют с разной достоверностью восстановить изменения ОУМ во время позднеледниковой и голоценовой трансгрессий. В условиях значительных приливных колебаний уровня, характерных для СВ пролива Горло в настоящее время, и отсутствия достоверных данных об изменениях режима приливов в прошлом, положение ОУМ характеризует высоту уровня моря в прилив, а не его средний уровень.
Уровень позднеледниковой трансгрессии в приустьевой части эстуария маркируют, вероятно, расширения ложбин на высотах до 8–9 м н. у. м. Эстуарий представлял собой глубоко вдающийся в сушу ингрессионный залив, берега которого в современном рельефе распознаются по эрозионным уступам. Мористые берега эстуария, как и береговая линия пролива в целом, могли находиться в районе внешнего края бенча [16]. На баренцевоморском и беломорском побережьях Кольского полуострова трансгрессия датирована интервалом ~13.8–11.5 тыс. кал. л. н. [13, 23], а на восточном побережье Горла завершилась на высоте ~6 м н. у. м. ранее ~12.1 тыс. кал. л. н. [17, 24]. В проливе в это время существовал приледниковый бассейн со спокойными гидродинамическими условиями, имевший связь с морем и большую часть года закрытый сезонным льдом [21]. Продолжительность ледового периода в конце трансгрессии в Двинском заливе составляла около 8–10 месяцев [35]. Т.е. 2–4 месяца волны могли воздействовать на берег. На дне пролива накапливались глины или алевриты с постоянной примесью песка и гравия [21]. В устье р. Майды с позднеледниковой трансгрессией могут быть с большой осторожностью сопоставлены отложения, отнесенные к ГК(2**). Осадки облекали неровности ледникового рельефа, становясь на отмелях более грубыми. Во время завершения трансгрессии накопились, вероятно, пески и алевриты, вскрытые в береговых уступах в районе корня косы. Хронология трансгрессии в районе исследования пока не может быть восстановлена. Даты ~9.9 тыс. кал. л. н. из торфа, перекрывающего осадки трансгрессии на северо-западе Горла [9], и ~9.7 тыс. кал. л. н. из разреза 260 (таблица, рис. 6.I), соответствуют региональному этапу накопления торфа [8] во время раннеголоценовой регрессии (~11.5–9.8 тыс. кал. л. н. [13]). ОУМ понижался в это время до ~20 м ниже современного [16, 21].
Максимальный уровень голоценовой трансгрессии в устье р. Майды по морфологическим данным не был выше ~3 м. Время ее максимума не определено, а хронология завершения может быть восстановлена относительно подробно. На месте аллювиально-морской террасы во время трансгрессии существовал мелководный залив эстуария, защищенный от морских волн отмелью. Обмеление началось здесь ~3.0 тыс. кал. л. н., а субаэральный режим установился ~2.3 тыс. кал. л. н. при уровне воды в полную воду ~2–2.1 м н. у. м. (разрез 247 на рисунках 2, 6.I). О незначительных колебаниях уровня косвенно свидетельствуют изменения режима осадконакопления в бессточной ложбине, отделенной от эстуария “порогами” (разрез 249 на рисунках 5, 6). По данным диатомового анализа, морские воды в ложбину не проникали. Однако изменение уровня грунтовых вод и, следовательно, условий накопления осадков в ложбине были связаны, вероятно, с колебаниями ОУМ около ~2.5–2.7 м н. у. м., вблизи гребня наиболее высокого “порога”. Уровень воды в ложбине впервые понизился ~3.7 тыс. кал. л. н., вероятно, при ОУМ ниже ~2.5 м н. у. м. вновь стал незначительно выше в интервале ~3.4–3.0 тыс. кал. л. н., после чего в ложбине накапливались слоистые органо-минеральные отложения, характерные для прибрежных болот [17]. Таким образом, по датам из разрезов 247 и 249, понижение уровня началось ~3.0 тыс. кал. л. н., а после ~2.3 тыс. кал. л. н. он стал ниже ~2 м н. у. м. (рис. 6.I). С трансгрессией и ее завершением могут быть ассоциированы преимущественно песчаные толщи ГК(2*), сформировавшие поверхность приустьевой косы (2–2.5 м н. у. м.).
Наиболее древняя, юго-восточная, часть косы в конце трансгрессии, по-видимому, представляла собой бар, формировавшийся на отмели, приуроченной к выступу доголоценового рельефа (14 на рис. 6.II). В основании массива дюн здесь видны фрагменты наиболее древней авандюны (ГК(1**) на рис. 4.II). Залегание слоев позволяет предположить, что авандюна не меняла своего положения, а была захоронена песками, поступавшими с берега моря. Коса генерации 1, причленившаяся к перевеянным барам (рис. 6. II), блокировала дюны от источника наносов, что способствовало их зарастанию. Ориентировка дюн генерации 2 указывает на эпизод изменения направления ветров или конфигурации БЛ из-за размыва коренного берега. Последующие генерации авандюн, включая активные в настоящее время (генерации 7 и 8), формировались при направлениях потока наносов и ветров, аналогичных современным. Положение фрагментов захороненных авандюн и относительно простое, в целом, залегание слоев дают основание предположить, что эти авандюны также не смещались вглубь суши и были впоследствии надстроены. Это свидетельствует, вероятно, о быстрой проградации берега при колебаниях ОУМ на высотах 2–2.5 м н. у. м. и мощном потоке наносов, поступавших с СВ.
Образование наиболее древних дюн на юго-востоке косы можно соотнести с первым понижением ОУМ до ~2.5 м н. у. м. (~3.7 тыс. кал. л. н.), а генераций авандюн 1–6 – с интервалом ~3.7–2.3 тыс. кал. л. н., когда уровень колебался на 2–2.5 м н. у. м. Коса и авандюны формировалась в условиях уменьшения продолжительности ледового периода [35], а в интервале ~3.3–2.4 тыс. кал. л. н. – высокой штормовой активности, связанной с изменениями циркуляции океана и атмосферы [39]. Это благоприятствовало активизации береговых и эоловых процессов. Дистальная часть косы с хорошо сохранившимися береговыми валами, а также низкие песчаные террасы на левобережье р. Майды и северо-востоке Горла образовались позже ~2.3 тыс. кал. л. н. в условиях понижения ОУМ до современного и меньшей волновой активности.
Перевеивание дюн и вынос из БЗ песков, судя по датам из подошвы эоловых отложений, стали сильнее ~2.1 и ~0.8–0.7 тыс. кал. л. н. (рис. 6.I). Активизация эоловых процессов ~0.9–0.5 тыс. кал. л. н. отмечена также на других берегах Белого моря [17, 18] и Северной Атлантики [например, 27, 34, 39] и имеет циркуляционные причины [39, 41].
ВЫВОДЫ
По данным дешифрирования КС за 1963–2021 гг., средняя скорость отступания берега на участке от м. Воронов до устья р. Майды изменялась от 0.5 до 3.7 м/год. Максимальные скорости разрушения берега (1–3.7 м/год) отмечены в районе м. Воронов. На северо-восточных берегах пролива Горло, блокированных от воздействия наиболее сильных волн подводными грядами, берег отступал на 0.5–1.5 м/год.
Средний объем наносов, поступающих в БЗ от размыва береговых уступов, превышает 200 тыс. куб. м/год, что на два порядка больше, чем твердый сток рек по оценкам [3].
Источником питания “дюн на береговых уступах” и крупного ареала авандюн, сформировавшегося на приустьевой косе р. Майды, является протяженный СВ-ЮЗ поток наносов, который транспортирует материал, поступающий с береговых уступов и подводного берегового склона. Важным источником поступления песков являются поздненеоплейстоценовые отложения, залегающие под мореной последнего оледенения.
В районе устья р. Майды положение ОУМ во время позднеледниковой трансгрессии не было выше 8–9 м, а во время голоценовой трансгрессии – ~3 м н. у. м. В конце голоценовой трансгрессии (~3.7–2.3 тыс. кал. л. н.) ОУМ колебался на отметках ~2.5 м, после ~2.3 тыс. кал. л. н. стал ниже 2–2.1 м н. у. м., а затем понижался до современного. Анализируя ход изменения ОУМ, необходимо учитывать, что величина современных приливов и нагонов сопоставима с долгосрочными изменениями уровня моря, поэтому индикаторы положения ОУМ могут быть искажены.
Формирование реликтовой части северной приустьевой косы р. Майды с комплексом авандюн можно сопоставить с этапом завершения голоценовой трансгрессии и понижением ОУМ до отметок около ~2.5 м н. у. м. (~3.7–2.3 тыс. кал. л. н.). В этом время морфолитодинамические процессы на северо-востоке Горла были интенсивнее современных. После потери непосредственной литодинамической связи с БЗ авандюны были стабилизированы растительностью и надстроены песком, поступавшим от перевеивания более молодых генераций и, опосредованно, из БЗ.
Отмечены два этапа активизации перевеивания прибрежных дюн и выноса из БЗ песков – ~2.1 и после ~0.8–0.7 тыс. кал. л. н.
Источники финансирования. Исследование выполнено за счет гранта РНФ № 22–27–00499.
1 Ветропесчаный поток – перемещение сухих наносов ветром. Движение сухого песка путем сальтации, качения или во взвешенном состоянии начинается в зависимости от размеров и минерального состава зерен при скоростях ветра от 4–5 до 10–11 м/с [по 19 и др.].
2 ГНСС – Глобальная навигационная спутниковая система
Об авторах
Т. Ю. Репкина
Институт географии РАН; Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена; Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: t-repkina@yandex.ru
Россия, Москва; Санкт-Петербург; Москва
П. А. Леонтьев
Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена
Email: t-repkina@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург
А. К. Крехов
Санкт-Петербургский государственный университет
Email: t-repkina@yandex.ru
Санкт-Петербург
Е. Д. Вяткин
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: t-repkina@yandex.ru
Россия, Москва
А. В. Орлов
Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена
Email: t-repkina@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург
Н. Н. Луговой
Институт географии РАН; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: t-repkina@yandex.ru
Россия, Москва; Москва
О. С. Шилова
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: t-repkina@yandex.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Астафьев Б.Ю., Богданов Ю.Б., Воинова О.А. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. М-б 1:1 000 000 (третье поколение). Сер. Балтийская. Л. Q-37 – Архангельск. Объяснительная записка. СПб.: Карт. ф-ка ВСЕГЕИ, 2012. 302 с.
- Атлас “Климат морей России и ключевых районов Мирового океана”. Белое море. ЕСИМО. 2007. [Электронный ресурс] http://www.esimo.ru/atlas/index_atlas.html (дата обращения 06.05.2023)
- Атласов Р.Р., Смирнов И.Г., Берендеев Н.С. Отчет по опережающему геоэкологическому картированию масштаба 1:1000000 прибрежно-шельфовой зоны Белого и Баренцева морей РФ на основе дистанционных методов. М.: Аэрогеология, 2001. 300 с.
- Бадюкова Е.Н., Соловьева Г.Д. Прибрежные эоловые формы и колебания уровня моря // Океанология. 2015. Т. 55. № 1. С. 139–146.
- Варейчук Н.С., Игнатов Е.И. Геоморфологическая карта дна Белого моря // Геоморфология. 1989. № 1. С. 67–72.
- Геокриологическая карта СССР, масштаб 1:2 500 000. / Под ред. Кудрявцева В.А., Ершова Э.Д. Винница: Винницкая картографическая фабрика, 1996. 16 с.
- Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 2. Белое море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия / Под ред. Глуховского Б.Х., Терзиева Ф.С. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 240 с.
- Елина Г.А., Лукашов А.Д., Юрковская Т.К. Позднеледниковье и голоцен Восточной Фенноскандии (палеорастительность и палеогеография). Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2000. 242 с.
- Журавлев В.А., Куприн В.Ф., Лукьянова Л.И. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1: 1 000 000 (третье поколение). Сер. Мезенская. Лист Q-38 – Мезень. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2012. 311 с.
- Зарецкая Н.Е., Баранов Д.В., Ручкин М.В. и др. Побережье Белого моря в пределах Русской плиты в позднем неоплейстоцене // Изв. РАН. Сер. географическая. 2022. Т. 86. № 6. С. 898–913.
- Зенкович В.П. Основы учения о развитии морских берегов. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 710 с.
- Карта Белого моря. 2006. [Электронный ресурс] https://ru.wikipedia.org/wiki/Белое_море#/media/Файл: White_Sea_map_ru.png (дата обращения 15.01.2022)
- Корсакова О.П. Побережье Белого моря в пределах Фенноскандинавского кристаллического щита в неоплейстоцене и голоцене // Изв. РАН. Сер. географическая. 2022. T. 86. № 6. С. 883–897.
- Леонтьев И.О. Морфодинамические процессы в береговой зоне моря. Saarbrücken, Deutschland: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2014. 251 c.
- Леонтьев О.К. Основы геоморфологии морских берегов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1961. 418 с.
- Невесский Е.Н., Медведев В.С., Калиненко В.В. Белое море. Седиментогенез и история развития в голоцене. М.: Наука, 1977. 236 с.
- Репкина Т.Ю., Кублицкий Ю.А., Леонтьев П.А. и др. Изменение относительного уровня Белого моря в позднеледниковье – раннем голоцене (восточный берег пролива Горло, озеро Средняя Треть) // Геоморфология и палеогеография. 2023. Т. 54. № 4. С. 105–130.
- Репкина Т.Ю., Яковлева А.П. Эоловый рельеф побережья Белого моря: типизация и распространение // Океанология. 2023. Т. 63. № 5. С. 813–823
- Сафьянов Г.А. Геоморфология морских берегов. М.: Изд-во МГУ, 1996. 400 с.
- Сафьянов Г.А., Соловьева Г.Д. Геоморфология дна и берегов Белого моря // Вестн. Моск ун-та. Сер. 5: География. 2005. № 3. С. 54–62.
- Соболев В.М. Состав, стратиграфия позднечетвертичных отложений Горла Белого моря и основные черты его палеогеографии // Проблемы палеогеографии и стратиграфии плейстоцена. М.: МГУ, 2008. С. 144–156.
- Старовойтов А.В. Интерпретация георадиолокационных данных. М.: МГУ, 2008. 192 с.
- Толстоброва А.Н., Корсакова О.П., Толстобров Д.С. Позднеледниково-голоценовая стратиграфия донных отложений из котловин малых изолированных озер баренцевоморского побережья (Кольский регион) // Вестн. геонаук. 2022. № 6. С. 26–37.
- Шилова О.С., Зарецкая Н.Е., Репкина Т.Ю. Голоценовые отложения юго-восточного побережья Горла Белого моря: новые данные диатомового и радиоуглеродного анализов // Докл. РАН. 2019. Т. 488. № 6. С. 661–666.
- Baranskaya A.V., Khan N.S., Romanenko F.A. et al. A postglacial relative sea-level database for the Russian Arctic coast // Quart. Sci. Rev. 2018. V. 199. P. 188–205.
- Bird E.C.F. Coastal geomorphology: an introduction. NJ: Wiley, 2008. 411 p.
- Clarke M., Rendell H. The impact of North Atlantic storminess on western European coasts: A review // Quat. Int. 2009. V. 195. P. 31–41.
- Farrell E.J., Delgado Fernandez I., Smyth T. et al. Contemporary research in coastal dunes and aeolian processes // Earth Surface Processes and Landforms. 2023. P. 1–9.
- Hesp P.A. Foredunes and Blowouts: initiation, geomorphology and dynamics // Geomorphology. 2002. V. 48. Iss. 1–3. P. 245–268.
- Hesp P. Dune Coasts // Treatise on Estuarine and Coastal Sci. 2011. V. 3. P. 193–221.
- Hesp P. Conceptual models of the evolution of transgressive dune field systems // Geomorphology. 2013. V. 199. P. 138–149.
- Larsen E., Kjær K.H., Demidov I. et al. Late Pleistocene glacial and lake history of northwestern Russia // Boreas. 2006. V. 35. P. 394–424.
- Myslenkov S., Samsonov T., Shurygina A. et al. Wind Waves Web Atlas of the Russian Seas // Water. 2023. V. 15(11). P. 2036.
- Nielsen P.R., Dahl S.O., Jansen H.L. Mid- to late Holocene aeolian activity recorded in a coastal dunefield and lacustrine sediments on Andøya, northern Norway // The Holocene. 2016. V. 26(9). P. 1486–1501.
- Polyakova Y., Agafonova E., Novichkova E., de Vernal A. Holocene Paleoenvironmental Implications of Diatom, Non-Pollen Palynomorph, and Organic Carbon Records from the Kandalaksha Bay of the White Sea (European Arctic) // Geosciences. 2023. V. 13. P. 56.
- Reimer P.J., Austin W.E.N., Bard E. et al. The IntCal20 Northern Hemisphere Radiocarbon Age Calibration Curve (0–55 cal kBP) // Radiocarbon. 2020. V. 62. P. 725–757.
- Ruz M.-H., Hesp P.A. Geomorphology of high-latitude coastal dunes: a review // Geological Society, London, Special Publications. 2014. V. 388. P. 199–212.
- Sloss C.R., Shepherd M., Hesp P.A. Coastal Dunes: Geomorphology // Nature Education Knowledge. 2012. V. 3(3). 2.
- Sorrel P., Debret M., Billeaud I. et al. Persistent non-solarforcing of Holocene storm dynamics in coastal sedimentary archives // Nature Geoscience. 2012. V. 5. P. 892–896.
- Stuiver M., Reimer P.J. Extended 14C Data Base and Revised CALIB3.0 14C Age Calibration Program // Radiocarbon. 1993. V. 35. № 1. P. 215–230.
- Wanner H., Solomina O., Grosjean M. et al. Structure and origin of Holocene cold events // Quat. Sci. Rev. 2011. V. 30(21–22). P. 3109–3123.
- WXTide32 – a free Windows tide and current prediction program [Электронный ресурс]. http://www.wxtide32.com (дата обращения: 20.01.2022)
Дополнительные файлы
