close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Сейсмические разрезы ледниковые и межледниковые горизонты осадконакопление на Посольской банкеозера Байкал.

код для вставкиСкачать
УДК 550.834+552.143
В.Г. Лужецкий
ИВМ и МГ СО РАН, Новосибирск
СЕЙСМИЧЕСКИЕ РАЗРЕЗЫ, ЛЕДНИКОВЫЕ И МЕЖЛЕДНИКОВЫЕ
ГОРИЗОНТЫ, ОСАДКОНАКОПЛЕНИЕ НА ПОСОЛЬСКОЙ БАНКЕОЗЕРА
БАЙКАЛ
Проблема изменения природной среды и климата является одной из
актуальных проблем настоящего времени. Директор Института геохимии СО
РАН академик М.И.Кузьмин в своей книге «Во льдах Байкала» писал: «Зная
прошлое можно познать и предсказать будущее, а чтобы узнать прошлые
природные обстановки, необходимо расшифровать геологические записи,
заключенные в различных геологических разрезах и выяснить причины
изменений, связанными с глубинными, поверхностными или космическими
явлениями».
Изучением Байкала – этого уникального природного явления,
занимались очень многие, но с 1988 года начался более интенсивный этап его
исследований и это было во многом связано с приходом М.А.Грачева на пост
директора ЛИН СО РАН. Была подготовлена программа «Глубоководная
экология, палелимнология и геодинамика Байкала», которая предусматривала
проведение широкого круга геологических и геофизических исследований по
изучению истории озера и строению осадочного чехла. Геофизические
исследования, проведенные российскими и американскими геофизиками в
1989 и 1992 годах, позволили оценить строение байкальской осадочной
толщи до 4–5 км и даже до 8 км в центральной котловине.
ЛИН СО РАН совместно с иностранными коллегами изучал верхний
слой осадков с помощью грунтовых трубок. Для определения скоростей
осадконакоплений в основном использовались радиоуглеродные датировки
осадков. Однако наибольшее значение для определения возраста осадков
имеют палеомагнитные методы, основанные на постоянной смене магнитных
полюсов Земли. Магнитные материалы в осадках запоминают полярность
намагничивания, а для определения границ смены полярности необходимы
непрерывные длинные осадочные разрезы, получить которые можно только
бурением.
За период с 1993 по 1999 годы было пробурено в зимнее время 5
скважин на Байкале с помощью бурового комплекса, разработанного ГНПП
«Недра» (г. Ярославль), а главным инициатором этих работ был
М.И.Кузьмин.
На рис. 1. изображены в мелком масштабе карты Байкала, на которых
показаны расположения точек бурения первой бугульдейской (BDP-93) и
последней – на Посольской банке (BDP-99). Здесь же находятся маршруты
профилей высокого разрешения, полученные американскими геофизиками в
1991–1992 гг.
Рис. 1. Расположение точек бурения на первой бугульдейской (BDP-93)и
последней Посольской банке (BDP-99)
Рис. 2. Интервальные скорости звука в осадках для 5 профилей
На основе временных профилей, полученных в районе BDP-99 с
помощью нашего сейсмоакустического комплекса высокого разрешения [1], и
данных литологического разреза керна скважины были определены
интервальные скоростные разрезы. На рис.2 изображены скоростные разрезы
для 5 профилей, удаленных друг от друга не более 500 м, а на рис. 3 приведен
график усредненных интервальных скоростей.
Средняя скорость звука на участках: 0–52 м равна 1550 м/с; (0–84) м –
1 745 м/с; (52–84) м – 2 300 м/с. Утверждение коллектива авторов [2] о том,
что при мощности осадков до 250 м акустические скорости для скважины
BDP-99 меняются от 1 535 до 1 570 м/с, ошибочно. По нашим данным эти
скорости могут превышать 3000 м/с и уменьшаться до 750 м/с.
График (рис. 3) показывает не только изменения скоростей звука, но
одновременно отражает последовательность МИС (морская изотопная
стадия), начиная с голоцена (МИС 1) до МИС 13. Возрастание скоростей
соответствует ледниковым горизонтам, а спад скоростей – межледниковым
горизонтам. В [2] показано, что участку керна длиной 84 м соответствует
МИС 13, однако это не подтверждается на графике. На участке 40–45 м
должен находиться ледниковый горизонт, а на графике здесь наблюдается
понижение скорости звука, т.е. произошло “исчезновение” МИС 8. Для
объяснения этого явления, видимо, потребуется дискуссия с автором раздела,
который для обоснования результатов за неимением своей использовал
морскую изотопно-кислородную кривую скважины ODP-677.
Рис. 3. Средняя скорость звука в осадках
Основным источником формирования осадков является река Селенга,
которая имеет площадь водосбора более 450 000 км2. На Посольской банке
верхняя 126-метровая толща, сформированная за 780 тыс. лет, накапливалась
со средней скоростью 162 мм/тыс. лет [2]. Скорость осадконакопления для
керна длиной 84 м показана на рис. 4, где использованы две датировки МИС
для Байкала. Одна датировка (керн) взята из [2], а вторая – [3] (трубка). В
ледниковые периоды осадконакопление составило 270 мм/тыс. лет (керн) и
390 мм/тыс. лет (трубка), а в межледниковые соответственно – 103 и 110
мм/тыс. лет. Средние скорости осадконакопления равны 187 и 250 мм/тыс.
лет (трубка). Некоторое увеличение скорости осадконакопления связано с
уменьшением коэффициента гравитационного уплотнения в верхних слоях
осадков.
Рис. 4. Изменение скоростей осадконакоплений от времени
Выводы
Скорости звука в осадках до глубин 84 м изменяются в широком
диапазоне от 750 до 3 000 м/с и выше.
Скоростной разрез дает наглядную картину расположения ледниковых и
межледниковых горизонтов, начиная с голоцена, и может являться
дополнительным инструментом при оценке чередования МИС.
Определение скоростей осадконакопления оказалось затруднительным
из-за противоречивости датировок МИС на Байкале.
Скважина BDP-99 является идеальным полигоном-эталоном для
проверки технических параметров любых типов геопрофилографов высокого
разрешения и может рассматриваться как метрологическое средство.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Лужецкий, В.Г. Сейсмоакустический комплекс высокого разрешения / В.Г.
Лужецкий // Сб. матер. междунар. науч. конгр. «ГЕО-Сибирь-2006». – Новосибирск:
СГГА, 2006. – Т. 5. – С. 166-170.
2. Коллектив участников проекта «Байкал-бурение». Высокоразрешающая
осадочная запись по керну глубоководного бурения на Посольской банке в озере Байкал
(BDP-99) // Геология и геофизика. – 2004. – Т. 45, № 2. – С. 163-193.
3. Watanabe T., Naraoka H., Nishimura M. et al. Glacial-interglacial changes in organic
carbon, nitrogen and sulfur accumulation in Lake Baikal sediment over the past 250 kyr // Geochemical Journal, 2003, Vol. 37, p. 493-502.
© В.Г. Лужецкий, 2007
\
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа