При изучении позднечетвертичной истории Беломорского бассейна длительное время не находят однозначного решения вопросы генезиса позднеледниковых осадков, распространенных в котловине Белого моря, и времени установления там морского режима. Перспективы в этом направлении открывает детальное изучение прибрежных толщ древне- и раннеголоценовых отложений, где осадки характеризуются наибольшей мощностью, и ход изменения условий осадконакопления может быть реконструирован с возможной полнотой.

Наиболее представительны в этом отношении разрезы западной части Терского побережья Кольского полуострова. Так, достаточно полный разрез древнеголоценовых отложений расположен на правом берегу ручья Собачьего в долине р. Варзуги. В цоколе террасы с абсолютной высотой порядка 45 м с глубины 6 м до уреза воды в ручье (21.5 м) здесь обнажаются ритмично-слоистые песчано-суглинистые осадки. В нижних 9 м ритмы состоят из слоя тонкозернистого песка мощностью от нескольких миллиметров до 1-2, редко 5 см, и более мощного слоя глины. Выше по разрезу мощность ритмов убывает, глинистые слои сменяются суглинистыми и супесчаными и последние становятся тоньше песчаных слоев. Судя по структурным и текстурным признакам осадков, накопление их происходило в мелеющем водоеме со спокойным гидродинамическим режимом. Диатомовые водоросли в осадках содержатся в незначительном количестве [Кошечкин и др., 1973]. Лишь в результате просмотра большого числа препаратов удалось обнаружить в отложениях преимущественно обломки створок 114 видов и разновидностей диатомей, из которых 70 являются четвертичными морскими (33) и пресноводными (37) и 44 третичными морскими. Распределение наиболее характерных видов по разрезу показано на рис. 1. Анализируя диаграмму, можно было бы предположить, что, за исключением нижних 2,5 м, вся толща осадков формировалась в морской среде. На это указывает присутствие сравнительно большого числа морских видов диатомей, среди которых имеются неритические и океанические. Однако малое общее количество и плохая сохранность створок диатомовых водорослей в совокупности с обилием переотложенных диатомей третичного возраста заставляют усомниться в том, что и большинство четвертичных видов залегает in situ, а, следовательно, и в правильности предположения вод бассейна, в котором происходило осадконакопление.

Хорошим индикатором палеосолености, по данным целого ряда исследователей, является бор, содержание которого в морских глинистых осадках значительно выше, чем в глинах континентального происхождения. Основной носитель бора - диоктаэдрический иллит. Глинистая составляющая ритмично-слоистых осадков оказалась близкой по содержанию этого минерала к глинистой фракции морены покровного оледенения и залегающих под ней морских межледниковых осадков в обнажении на правобережье р. Варзуги у Клетного порога. Средние содержания бора во фракции размером менее 0.002 м составляют соответственно 45 г/т, 47 г/т, 99 г/т при незначительных вариациях. Приведенные значения показывают, насколько существенно морские отложения отличаются от континентальных по содержанию бора, а близость первых двух цифр свидетельствует о формировании ритмично-слоистых осадков в пресноводном водоеме.

Климатическую обстановку и временные рамки периода существования этого бассейна позволяют установить результаты спорово-пыльцевого анализа (рис. 2). На диаграмме выделяются три зоны.

Первая зона отвечает толще осадков в интервале глубин 18.5-21 м. Ее спектры характеризуются преобладанием древесных видов берез (47-66%), высоким содержанием пыльцы карликовой березы (21-28%), «нижним» максимумом пыльцы ели (до 10%) и наличием единичных зерен пыльцы широколиственных деревьев. Показательным является также присутствие в близких количествах пыльцы полыней (22-43%), разнотравья (20-32%) и злаков (16-32%). Пыльца представлена видами различных растительных зон и экологии - лесными, тундровыми, лесотундровыми и пионерными на несформировавшихся субстратах. Спектры зоны хорошо сопоставляются со спектрами аллередских осадков Онежского залива [Малясова, 1971]. Спектры второй зоны, ограниченной глубинами 18.5-12 м, отличает повышенное содержание пыльцы трав и кустарничков (до 36%), карликовой березки (до 36%) и разнотравья (до 40%), обеднение состава элементов лесной мезофитной флоры. В целом спектры сходны со спектрами донных осадков Колвицкой губы Кандалакшского залива [Малясова, 1971], относимых к верхнему дриасу. В спектрах третьей зоны с глубин 6-12 м резко повысилось содержание пыльцы древесных видов берез (70-92%) и ольхи (до 15%), а доля участия пыльцы, трав и кустарничков снизилась, преобладающими стали бореальные виды. По этим основным признакам спектры зоны сопоставимы со спектрами пребореальных донных осадков Колвицкой губы. Таким образом, результаты палинологических исследований свидетельствуют о том, что толща проанализированных отложений формировалась в течение аллереда, верхнего дриаса и начала пребореала. Растительный покров во все указанные периоды был комплексным с элементами бореальной, арктической, субарктической и степной флор, что свойственно перигляциальной зоне. Судя по климатической обстановке, водоем, в котором накапливались ритмично-слоистые осадки, был приледниковым.

Следующий отрезок голоценовой истории бассейна Белого моря запечатлен в осадках, слагающих разрез террасы с отметкой 27.4 м в 4.5 км выше устья р. Оленицы и разрез террасы с отметкой 10.7 м в 0.7 км от устья той же реки. Формирование разрезов этих террас, по результатам предшествующих работ, происходило соответственно в бореальный и суббореальный периоды [Кошечкин и др., 1973]. Дальнейшими геологическими и палеонтологическими исследованиями установлено, что отмеченные террасы, имеющие маломощные аккумулятивные чехлы, выработаны в единой толще осадков, о чем свидетельствует сходство строения и палеонтологических характеристик упоминавшихся выше разрезов. В обоих пунктах на морене покровного оледенения, представленной разнозернистым пылеватым песком с гравием, галькой и валунами, залегают ритмично-слоистые отложения мощностью 5-7.5 м. В их основании субгоризонтальные ритмы состоят из слоя глины толщиной до 10 см и более тонкого (до 1 см) слоя тонкозернистого песка. Вверх по разрезу мощность ритмов убывает, параллельно с этим наблюдается увеличение мощности слоев тонкозернистого песка и последовательная смена глинистых слоев суглинистыми и супесчаными. Ритмично-слоистые осадки выше постепенно переходят в тонкозернистые пески, а те в свою очередь - в мелкозернистые с тонкой субгоризонтальной и мелкой волнистой слоистостью. Рассмотренные текстурные и структурные особенности отложений указывают на то, что осадки накапливались в водном бассейне со спокойным гидродинамическим режимом в ходе отступания береговой линии.

В характеризуемых отложениях макро- и микрофаунистические остатки не обнаружены. Результаты диатомового анализа приведены на рис. 3. Из диаграммы следует, что в ритмично-слоистых осадках, залегающих в интервале глубин 8.2-13.35 м, встречена холодноводная диатомовая флора. Основу комплекса здесь составляют эвригалинные (Coscinodiscus lacustris v. septentrionalis и др.) солоноватоводные (Synedra tabulata, Diploneis Smit.), пресноводно-солоноватоводные (Cocconeis placentula, Achnanthes) и пресноводные (Rhopalodia gibba v. ventricosa и др.) виды. Такой состав диатомей позволяет говорить об образовании осадков в слабо осолоненном водоеме. В образцах тонкозернистого песка, отобранных с глубин 8.2 и 7.4 м, заметно уменьшается число солоноватоводных и эвригалинных форм, в то время как количество морских неритических видов из рода Chaetoceros резко возрастает. Это связано, очевидно, с увеличением солености вод бассейна. Вышележащие пески (3-7.4 м) содержат преимущественно сублиторальную диатомовую флору.

Таким образом, результаты диатомового анализа свидетельствуют о постепенном осолонении вод регрессирующего бассейна и об установлении нормального морского режима во время накопления верхней части слоя тонкозернистого песка.

В глинистой фракции ритмично-слоистых осадков оленицких разрезов содержится несколько меньше диоктаэдрического иллита, чем в соответствующей фракции отложений из обнажения на берегу ручья Собачьего, а среднее содержание бора - того же порядка (44 г/т). Исходя из изложенного, можно заключить, что осадки отлагались в водоеме с незначительной соленостью. Это заключение, как видим, хорошо согласуется с выводом, сделанным на основе палеонтологических материалов.

Рассмотрим далее результаты палинологического изучения наиболее полного разреза 27-метровой террасы. Спектры ритмично-слоистых отложений характеризуются сближенными значениями содержаний пыльцы древесных пород и спор при довольно большом количестве пыльцы трав и кустарничков (до 26%). В группе пыльцы древесных растений доминирует пыльца берез (до 85-96%), в которой доля участия пыльцы карликовой березки сокращается вверх по разрезу с 50% до 20%. Среди пыльцы трав и кустарничков господствует пыльца злаков и разнотравья: присутствует в значительном количестве пыльца полыней (до 21%), верескоцветных (до 21%), маревых (2-10%) и единичные зерна пыльцы эфедры. В группе спор господствуют зеленые мхи. Как видим, пыльца представлена видами нескольких растительных зон (тундровой, лесотундровой, лесной, степной) и несформировавшихся субстратов. Рассмотренные спектры сопоставимы со спектрами донных отложений Колвицкой губы [Малясова, 1971], датируемых пребореалом.

Спектры вышележащей песчаной толщи отличает низкое содержание пыльцы трав и кустарничков, достигающее максимально 12%, увеличение вверх по разрезу количества пыльцы сосны с 10 до 30% и снижение содержания пыльцы тундровых видов. Пыльца трав и кустарничков представлена пыльцой разнотравья (до 50%) и злаков (до 57%) с примесью пыльцы верескоцветных, полыней, маревых, осоки. В группе спор преобладают споры зеленых мхов (до 60%), довольно много спор плаунов (до 36%) и папоротников (до 35%). Аналогичный состав спектров установлен нами в морских и озерных осадках начала бореального периода, распространенных в долине р. Туломы и центральной части Кольского полуострова. Таким образом, по данным спорово-пыльцевого анализа, ритмично-слоистые осадки формировались в пребореале, а вышележащие песчаные - в начале бореального периода. В пребореале сохранилась перигляциальная растительность, что свидетельствует о существенном влиянии ледника на физико-географические условия. Соответственно и отложение ритмично-слоистых осадков происходило, очевидно, в приледниковом водоеме, который в конце пребореала начал осолоняться. В бореальный период лесотундровые ассоциации заметно сократили свои площади, уступив место лесным. В лесах березовый древостой постепенно замещался сосновым. Все это указывает на улучшение климатической обстановки. В конце пребореала - начале бореала, видимо, исчезли остатки ледникового покрова, и накопление песчаных осадков происходило в морском бассейне в ходе отступания его береговой линии.

Для восстановления хода развития беломорского бассейна и характера осадконакопления на завершающем этапе раннего голоцена важное значение имеют результаты изучения разреза террасы с отметкой 14.4 м, расположенного на левом берегу р. Кузреки. В основании этого разреза на валунно-галечных, видимо, флювиогляциальных отложениях залегает толща глин мощностью 3 м, круто падающая к северо-востоку (вниз по течению реки). На глины с размывом ложатся суглинисто-песчаные осадки. Последние формировались в атлантический и суббореальный периоды [Кошечкин и др., 1973]. Глины достаточно богаты различными палеонтологическими остатками. Раковины морского моллюска Mytilus edulis L. появляются в них в 0.5 м от подошвы, и вверх по разрезу их содержание возрастает. В этом же направлении увеличивается число видов (с 5 в основании до 60 у кровли) и количество экземпляров морских и солоноватоводных диатомей, что, очевидно, связано с повышением солености вод бассейна в ходе развития раннеголоценовой трансгрессии. В составе комплекса, отличающегося широким присутствием южнобореальных форм, доминируют океанические Coscinodiscus radiatus, С. asteromphalus), неритические (Chaetoceros sp.) и сублиториальные (Rhabdonema mi-nutum, Rh. arcuatum, Granimatophora) виды. В глинистой составляющей отложений содержится примерно столько же диоктаэдрического иллита, сколько и в осадках оленицких обнажений, а содержание в ней бора постепенно возрастает вверх по разрезу с 50 до 83 г/т. Таким образом, геохимические данные, как и палеонтологические, свидетельствуют об увеличении солености вод по мере накопления глин. Возраст раковин Mytilus edulis, отобранных в 1 м от подошвы глин, составляет 8800 ± 100 лет назад (GSC-1961, данные В. Блейка). С этой датой согласуются результаты спорово-пыльцевого анализа образцов из верхних 2.5 м глинистой толщи. Вверх по разрезу спектры с господством в общем составе спор (до 60%) сменяются спектрами, в которых преобладает пыльца древесных растений (60-80%). Среди последней в нижней части толщи глин доминирует пыльца березы (до 60%), а в верхней - сосны (до 60%); в небольшом количестве (5-15%) присутствует пыльца карликовой березки. Характерной особенностью спектров является весьма низкое содержание пыльцы трав и кустарничков, не превышающее 3%. В группе спор господствуют споры зеленых мхов или папоротников и зеленых мхов. Доля участия в составе спектров пыльцы бореальных и северо-бореальных видов возрастает вверх по разрезу, что связано с улучшением климатических условий, способствовавших широкому развитию лесной растительности. Охарактеризованные спектры в основных чертах сходны со спектрами озерных и морских осадков различных районов Кольского полуострова и Белого моря, относимых к бореальному периоду [Малясова, 1971]. На основании изложенного можно заключить, что глины накапливались в бореальное время в трансгрессивную фазу развития морского бассейна.

Рассмотренные материалы, характеризующие изменения природной обстановки в бассейне Белого моря в голоцене позволяют в существенной мере уточнить ряд принципиальных моментов его истории. Прежде всего они подтверждают данные о наличии водных осадков аллерёдского времени, что свидетельствует об освобождении в этот период ото льда части прибрежных акваторий в районе Кольского полуострова. Принимая во внимание опубликованные ранее указания о присутствии водных осадков аллерёдского времени в пределах Карельского, Кандалакшского и Терского побережий и в Онежском и Двинском заливах [Алявдин и др., 1973; Лаврова, 1968], можно полагать, что в течение аллерёда ото льда освободилась большая часть Беломорской котловины.

Что касается господствовавшего здесь в это время режима солености, то данные предшествующих исследователей оказываются противоречивыми. В осадках на побережье Онежского и Двинского заливов и в районе Кеми отмечены лишь единичные формы морских диатомей, а в более удаленных от побережья частях Беломорской впадины в аллерёдских отложениях морские диатомеи отсутствуют полностью. Поэтому для этих акваторий соответственно указывались условия приледникового бассейна. Более значительные содержания морских форм диатомовых в прибрежных и донных осадках на береговом склоне в восточной части Кандалакшского и всего Терского берега рассматривались в качестве доказательства морского режима. Нам представляется, что само неравномерное присутствие диатомовых, представляющих экологические несовместимые группы в различных пунктах распространения аллерёдских образований, позволяет усомниться в инситности морских форм в осадках рассматриваемого возраста. Если же принять во внимание факт локализации отложений «морского» аллерёда вдоль восточной части Кандалакшского и всего Терского побережий, т.е. области, где в течение всего поздне- и послеледникового времени режима, с различной степенью интенсивности, дренировались широко представленные в пределах их долин толщи межморенных морских осадков, присутствие морских форм диатомовых становится возможным объяснить их переотложением из более древних межледниковых толщ.

Как было показано, результаты изучения палеосолености позднеледникового бассейна по содержанию бора в прибрежных осадках указывают на пресноводный характер последних в течение аллерёда, молодого дриаса и первой половины пребореала. По результатам диатомового анализа отмечается «распределение» вод бассейна в верхнем дриасе. Сокращение содержания представителей морской диатомовой флоры представляется закономерным и в осадках приледникового бассейна в случае их переотложения из более древних морских осадков и получает объяснение в связи с особенностями хода дегляциации. В верхнем дриасе, в условиях резкого похолодания, значительного продвижения льдов и увеличения ледовитости в пределах акватории приледникового бассейна, морские осадки, являвшиеся источником переотложения морских диатомей в аллерёде, оказались под воздействием многолетнего промерзания, а частично подо льдом, и процесс переотложения временно прекратился.

Длительный период существования изолированного от морских вод приледникового бассейна во впадине Белого моря удовлетворительно объясняется наличием в это время ледяного барьера в Горле Белого моря. Существование такого барьера подтверждается и прямыми данными - существованием в Горле крупных подводных гряд [Медведев и Невесский, 1971], по-видимому, реликтов краевых предфронтальных образований, связанных своим положением с маргинальными комплексами Кейвы I или Морской Кейвы на востоке Кольского полуострова и системой Онежских и, возможно, Северо-Двинских краевых образований на западе и севере Онежского полуострова. Только с ликвидацией этого барьера морские воды начали поступать во впадину Белого моря и в бассейне установилась круговая циркуляция вод и соленость, близкая океанической. В соответствии с приведенными выше данными, осолонение вод в котловине Белого моря началось во второй половине пребореального времени, а нормальный морской режим установился в бореальное время. С последним следует связывать и формирование комплекса морской фауны. Наиболее древние радиоуглеродные даты, полученные по раковинному материалу, фиксируют этот рубеж интервалом 9300-8800 лет назад [Арсланов и др., 1974; Каплин и др., 1971]. Соответственно, с концом пребореального - началом бореального времени устанавливается полная корреляция фаз в развитии Белого и Баренцева морей.

Литература

1. Алявдин Ф.А., Мануйлов С.Ф., Рыбалко А.Е., Спиридонов М.А., Спиридонова Е.А., Эйхгорн Г.Л. Новые данные по четвертичной геологии северо-западной части Белого моря. В кн.: Хронология плейстоцена и климатическая стратиграфия. Л., 1973, с. 173-182.

2. Арсланов X.А., Кошечкин Б.И., Чернов Б.С. Абсолютная хронология осадков поздне- и послеледниковых морских бассейнов на Кольском полуострове. Вестник ЛГУ, № 12,. в. 2, 1974, с. 132-138.

3. Каплин П.А., Гракова И.В., Парунин О.Б., Федоров Е.В., Шлюков А.И. Список радиоуглеродных датировок лаборатории географического факультета МГУ Института океанологии АН СССР. Вестн. МГУ, геогр., в. 4, 1971, с. 56-58.

4. Кошечкин Б.И., Каган Л.Я., Кудлаева А.Л., Малясова Е.С., Первунинская Н.А. Береговые образования поздне- и послеледниковых бассейнов на юге Кольского полуострова. В сб.: Палеогеография и морфоструктуры Кольского полуострова. Л., 1973, с. 87-133.

5. Лаврова М.А. Позднеледниковая и послеледниковая история Белого моря. В сб.: Неогеновые и четвертичные отложения Западной Сибири. М., 1968, с. 140-163.

6. Малясова Е.С. Палинология донных осадков Белого моря и ее стратиграфическое значение. В кн.: Палинология голоцена. М., 1971, с. 74-90.

7. Медведев В.С., Невесский Е.Н. Основные этапы осадкообразования в Белом море в верхнечетвертичное время. В кн.: Геоморфология и литология береговой зоны морей и других крупных водоемов. М., 1971, с. 111-117.

Ссылка на статью:

Евзеров В.Я., Каган Л.Е., Кошечкин Б.И., Лебедева Р.М. Формирование водных отложений Белого моря в связи с эволюцией природной обстановки в голоцене // Известия Всесоюзного географического общества. 1976. Том 108. № 5. С. 421-429.