Соловецкий архипелаг: от оледенения до тёплой морской лагуны за десять тысяч лет
Около 8-7 тысяч лет назад в мелководном проливе между Соловецкими островами на месте современной Анзерской салмы существовали особые гидрологические условия, способствовавшие массовому развитию морских моллюсков. Судя по составу фауны и палеоклиматическому контексту, температура воды в этот период была на 1-2 °C выше, чем сегодня. Это явление, зафиксированное в донных отложениях, подтверждает гипотезу о существовании в бореальном и атлантическом периодах голоцена локального и относительно «тёплого» морского водоёма.
Этот вывод стал результатом комплексного сопоставления наземных и морских геологических данных в районе Соловецкого архипелага. Исследование выполнено группой российских ученых из Санкт-Петербургского государственного университета, Геологического института Кольского научного центра РАН (Апатиты), Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Института географии РАН, Всероссийского научно-исследовательского геологического института им. А.П. Карпинского, Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена, научной компании «Сплит», ВНИИОкеангеологии и Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН в рамках гранта РНФ 22-17-00081.
Статья о результатах работы опубликована в журнале Doklady Earth Sciences. Исследование было необходимо для уточнения палеогеографической картины исчезновения последнего покровного оледенения и последующей морской трансгрессии на северо-западе Восточно-Европейской платформы. Сопоставление данных о наземной и морской геоморфологии и геологии этого района, полученных современными техническими средствами, дало возможность лучше понять пути движения ледника и темпы формирования Белого моря после его отступления.
Белое море находится на периферии Балтийского щита и представляет собой внутренний шельфовый бассейн Северного Ледовитого океана. Его геологическая история тесно связана с циклами оледенений и межледниковий четвертичного периода.
Фрагмент профиля георадара 032 (временной разрез) на Большой Муксалме: внизу — исходная радиолокационная карта; вверху — радиолокационная карта с интерпретацией. Сплошные линии обозначают границы комплексов георадара (КГ); пунктирные линии обозначают слоистость
Последнее оледенение на российской территории Восточно-Европейской равнины называется Валдайским. Похолодание началось около 115-100 тысяч лет назад и сопровождалось постепенным зарождением ледников в Скандинавских горах. За 90 тысяч лет существования они неоднократно изменяли свою площадь, но своего максимума единый и мощный (до 3,5 километров толщиной!) ледник достиг примерно 22-17 тысяч лет назад. В это время вся территория Белого моря, как и весь Кольский полуостров (включая плато Хибин и Ловозерских Тундр) были погребены под сплошным ледниковым щитом. Наиболее активное движение ледника происходило в котловине Белого моря: лёд двигался единым потоком (названным «Беломорским»), который вблизи своего края дробился на так называемые лопасти и языки. Именно между такими лопастями, Двинской и Онежской, оказалась территория Соловецких островов. В центральную часть будущего архипелага, приуроченную к выступу коренных пород, ледник выдавливал большое число захваченных по ходу движения обломков, что послужило созданием оснований самых крупных островов: Соловецкого, Анзерского, Большой Муксалмы. Во время последующего около 13–15 тысяч лет назад таяния ледника и нескольких краткосрочных эпизодов его продвижения на островах сформировался характерный озёрно-холмистый ландшафт. Отдельные впечатляющие формы рельефа, как, например, гора Секирная (с уникальной церковью-маяком на вершине) относительной высотой до 70 метров, могли быть сформированы талой водой ледника в глубоких озёрах над и под ледником. Именно так формируются холмы — камы.
Рельеф и ледниковые образования Соловецкого архипелага с прилегающим шельфом. Легенда: 1, типы рельефа: не переработанные прибрежно-морскими процессами: I, рельеф ледниковых хребтов; II, ледниково-флювиогляциальный хребтово-бугристый рельеф; III, ледниковый рельеф, переработанный прибрежно-морскими процессами; 2, поверхности над верхней морской границей (типы рельефа I и II); 3, граница между ними; 4, гребни хребтов; 5, направления ледового давления по результатам структурных измерений; 6, то же, что и направление оси сжатия материала; направления наклона слоистости во флювиогляциальных отложениях: 7, на поперечных разрезах; 8, на радиолокограммах; 9, направления движения ледников (D, Двинский хребет; O, Онежский хребет; A, Анзерский хребет); 10, обрывы кровли фундамента; 11, изобаты: (а) 10 м, (б) 20 м, (в) 50 м.
Геоморфологический анализ, проведённый сотрудниками ГИ КНЦ РАН и ИГ РАН показывает, что в современном рельефе архипелага ледниковый рельеф преобладает. В самых высоких участках островов (до 86 метров над уровнем моря) развиты моренные гряды высотой до 40 метров и с очень крутыми склонами. Эти гряды не были затронуты морской эрозией. На более низких отметках развит ледниковый грядово-холмистый рельеф и отдельные формы флювиогляциального происхождения, сформированный талыми водами. Ниже отметок 21-25 метров над уровнем моря эти формы были преобразованы морем: их склоны несут следы абразионной волновой обработки (неестественно крутые), к склонам примыкают плоские террасы с пляжевыми валами и другими прибрежными формами.
Анализ расположения гребней гряд и результаты исследования текстуры ледниковых отложений (морены) на суше и сопоставление этих результатов с данными по рельефу морского дна позволили выделить ранее неизвестный «анзерский» ледниковый язык, который отделился от Двинской лопасти и двигался по современному проливу между островами Соловецкий, Большая Муксалма и Анзер.
На картине Михаила Нестерова «Молчание» очень хорошо отражена морфология горы Секирной (предположительно — кам)
Интерпретация цифровых моделей рельефа, георадарных съемок, сейсмоакустического профилирования морского дна, отбор кернов донных осадков и обследование геологических разрезов на суше, а также радиоуглеродный, палинологический и диатомовый анализы позволили исследователям реконструировать события, которые происходили на территории архипелага после дегляциации, а именно трансгрессию позднеледникового Белого моря. Эта трансгрессия, связанная с глобальным повышением уровня Мирового океана и изостатическим прогибом территории (последующее изостатическое поднятие, после таяния огромных масс льда, начнётся несколько позже), привела к затоплению прибрежных территорий. В проливах между островами образовался холодный опреснённый водоем, где накапливались осадки ледниково-морского водоема. На Соловецких островах следы бывшего берега этого водоёма зафиксированы на высотах 23–25 метров над современным уровнем моря на Большом Соловецком острове и 21–23 метра на Анзере. Это был водоём, намного крупнее современного Белого моря и намного холоднее, заполненный многочисленными айсбергами и плавучим льдом. С запада в него впадали многочисленные холодные и мутные потоки талой воды из тающего ледника. В результате этого бассейн был значительно опреснён в сравнение с океаном. Лишь к середине голоцена в условиях климатического оптимума бассейн приобрёл черты современной морской системы.
В бореальном периоде голоцена (около восьми тысяч лет назад) в Анзерской салме начинает формироваться особый гидрологический режим. В керне, взятом в межостровном проливе, был обнаружен горизонт, богатый раковинами морских моллюсков — Chlamys islandica, Astarte borealis и Hyatella arctica. Радиоуглеродный возраст нижней части этого горизонта — 8380-8250 лет, а верхней — 8180-8030 лет (даты калиброванные).
Палинологические и литологические данные позволили говорить о повышенной температуре водной толщи: по оценкам авторов, на 1-2 °C выше современной. Такие условия способствовали «расцвету» моллюсковой фауны, достигшему максимума в атлантическом периоде голоцена (около семи тысяч лет назад). Подобные «ракушечные горизонты» известны и в других районах Белого моря, но именно в Соловецком проливе они оказались особенно мощными и хорошо сохранившимися, что указывает на локально благоприятные условия — вероятно, за счёт мелководья, ограниченной циркуляции и защиты от волн.
Источник: пресс-служба Минобрнауки России.
