Во время проведения геофизической практики на Белом море в районе Беломорской биологической станции МГУ методом непрерывного сейсмоакустического профилирования (НСП) и гидролокации бокового обзора (ГЛБО) впервые были получены уникальные данные о рельефе кровли фундамента и строении осадочного чехла в губе Ругозерской, проливе Великая Салма и губе Бабье море. Значительно детализирован рельеф дна на этих акваториях, также впервые проведены георадиолокационные исследования на озерах и на суше на полуострове Киндо. Указанные районы в настоящее время являются наиболее изученными геофизическими методами в акватории Белого моря. Опытно-методические работы проводились таким образом, чтобы постепенно покрыть съемкой эту часть Кандалакшского залива. В результате предшествующих, в основном, сейсмоакустических работ и пробоотбора (см. список литературы) было составлено представление о характере разреза в Беломорской впадине и сделан вывод о значительной изменчивости осадочного чехла, как по разрезу, так и в плане. По-видимому, большую роль играют при этом интенсивные приливно-отливные течения, особенно на мелководье. Сложностью строения осадочного покрова и довольно близкими сейсмогеологическими характеристиками некоторых сейсмокомплексов объясняются и большие затруднения при интерпретации полученных данных. Следствием этого является то, что при получении новых данных проводится некоторое уточнение сделанных ранее построений. К настоящему времени наибольший объем работ был выполнен методом непрерывного сейсмопрофилирования (рис. 2). Рассмотрим некоторые результаты проведенных исследований по каждому методу.
5.1 Сейсмоакустические исследования
В этом разделе представлены наиболее важные результаты обобщения полученных материалов, как по всему району практики, так и по отдельным его акваториям. С геологической точки зрения одним из основных достижений является изучение рельефа поверхности архейского фундамента. В рельефе его кровли можно выделить два участка, граница между которыми проходит севернее восточного окончания п-ва Киндо (рис. 5.1.1). Северо-западный участок более мелководный, глубины на изученной части акватории в среднем составляют 25–35 метров, в южной части губы Ругозерской достигают 40 метров. К юго-востоку от м. Киндо уже в проливе Великая Салма глубины залегания фундамента резко увеличиваются, и в устьевой части местами превышают 200 метров. В плане большие глубины приурочены к узкой долине (грабену) в кровле фундамента шириной до 2-х километров, который вытянут по оси пролива Великая Салма. Следует отметить, что в рельефе долины можно выделить несколько впадин, разделенных узкими поперечными поднятиями. Борта долины в плане имеют прямолинейную форму, также, как и юго-западный берег о. Великий (рис. 5.1.1). К ее юго-западному борту примыкает довольно широкий и мелководный участок с множеством островов.
Рис. 5.1.1. Схема рельефа кровли архейского фундамента
Залегающий выше ледниковый комплекс имеет резко изменчивую мощность, в среднем около 10–14 метров, лишь на отдельных участках она увеличивается до 40 метров (рис. 5.1.2). В плане морена расположена довольно хаотически, но следует отметить, что в юго-западной части пролива Великая Салма она залегает, в основном, на мелководном участке. Выше было отмечено, что волновая картина архейского фундамента и ледникового комплекса может быть практически одинакова, поэтому их разделение иногда является затруднительным и при получении новых данных происходит корректировка интерпретации.
Рис. 5.1.2. Схема мощности ледниковых отложений (морены)
Мощность надморенного комплекса значительно меняется по площади (рис. 5.1.3). К юго-востоку от п-ва Киндо она увеличивается и в устьевой части пролива Великая Салма мощность комплекса достигает 130 метров. В губе Ругозерская она составляет в среднем около 20 метров. Повышенные значения мощностей надледниковых отложений в плане приурочены к долине, выявленной в кровле фундамента.
Рис. 5.1.3. Схема мощности надморенной толщи
Сопоставление схем рельефа поверхности фундамента и рельефа дна изученного района показывает, что современный рельеф в своих основных чертах унаследовал практически полностью рельеф кровли фундамента (рис. 5.1.1 и 5.1.4). Также к северо-западу от м. Киндо выделяется участок с наименьшими глубинами – в среднем 15–25 метров. В проливе Великая Салма глубины резко увеличиваются – до 130–140 метров. Положение узкой долины в современном рельефе почти полностью соответствует долине в кровле фундамента.
Рис. 5.1.4. Схема рельефа дна
По материалам сейсмоакустической съемки была построена схема разрывной тектоники (рис. 5.1.5). В проливе Великая Салма выделенные по морфологическим и кинематическим признакам разрывные нарушения (сбросы) имеют преимущественно северо-западное простирание. Отмечаются также поперечные разрывы северо-восточного направления. Таким образом, долина, выделенная в кровле фундамента, представляет собой грабен, выраженный в современном рельефе. На других участках региона (губа Ругозерская и губа Нильма), по-видимому, вследствие малой протяженности профилей и незначительной площади исследования, каких-либо преобладающих направлений разрывов не наблюдается.
Рис. 5.1.5. Схема основных разрывных нарушений
Выше уже было отмечено, что в губе Ругозерская были выделены участки с газонасыщенными осадками различной площади. Они расположены в южной части губы и приурочены к понижениям в кровле фундамента (рис. 5.1.6). Практически все участки располагаются вблизи выделенных разрывных нарушений. Сопоставление со схемой мощностей надморенных слоистых отложений показало, что газонасыщенные осадки приурочены к зонам их максимальных мощностей (рис. 5.1.7). Наиболее крупный в плане участок с газонасыщенными осадками находится на предполагаемом морском продолжении грабена, выявленного на о. Высокий (рис. 5.1.6).
Рис. 5.1.6. Схема распространения газонасыщенных осадков
(заштрихованные участки внутри красных контуров).
Бордовые линии – предполагаемые разрывные нарушения.
Цветом показана глубина кровли фундамента
Рис. 5.1.7. Схема мощности надморенных отложений с участками газонасыщенных
осадков (показаны штриховкой внутри красных контуров).
Цветом показана мощность надморенной толщи
В специальном разделе (2.1.6) строение осадочного чехла было рассмотрено с точки зрения выявления оползневых (в широком смысле) процессов. Анализировались сейсмоакустические данные, полученные только в проливе Великая Салма, где имелись довольно большие наклонные участки дна – борта современной долины. Как было отмечено, гравитационные процессы действовали в этом районе неоднократно, часто более молодые движения захватывали нижележащие отложения, поэтому не всегда удается разделить оползневые массы на несколько комплексов. Вследствие этого все отложения, сформированные гравитационными процессами, были объединены в один комплекс (рис. 5.1.8). На этом рисунке видно, что мощность оползневых отложений крайне изменчива в плане, что также может указывать на динамичные условия их формирования.
Рис. 5.1.8. Схема мощностей толщи, сформированной
гравитационными процессами в проливе Великая Салма
и в прилегающей части Кандалакшского залива
В губе Бабье море к настоящему времени сейсмоакустические наблюдения были проведены только на двух небольших полигонах. Было выяснено, что разрез в целом аналогичен разрезу губы Ругозерской. Дальнейшие исследования позволят восстановить пространственное положение выделенных комплексов и историю их форми-
рования.
Рис. 5.1.9. Поперечный сейсмогеологический
разрез через губу Нильма и пролив Великая Салма.
Красные вертикальные линии – предполагаемые разрывные нарушения
На рис. 5.1.9. представлен обобщенный поперечный разрез через губу Нильма и пролив Великая Салма, на котором показаны все выделенные комплексы.