Строение рельефа котловины Ладожского озера по результатам интерпретации сейсмоакустических и батиметрических данных

Несмотря на то, что за последние 70 лет накоплен большой объем данных о геологическом строении, четвертичном покрове и донных осадках крупнейшего в Европе Ладожского озера, геоморфологические особенности дна водоема изучены весьма слабо. Как правило, описание рельефа сводится к краткой характеристике морфометрических параметров и крупных элементов поверхности дна. В настоящем исследовании представлены принципиально новые сведения о геоморфологии дна Ладожского озера. На основе данных сейсмоакустического профилирования сверхвысокого разрешения, собранных в 2014 и 2015 гг., а также цифровой батиметрической модели котловины водоема в настоящей статье представлена новая интерпретация геоморфологических особенностей дна Ладожского озера. В результате интерпретации сейсмических данных, а также анализа морфологии путем полуавтоматической классификации параметров цифровой батиметрической модели (индекса батиметрической позиции и уклона) были выделены и охарактеризованы 6 генетических типов рельефа – денудационный конструктурный, эрозионный субаквальный, озерный, ледниковый, флювиогляциальный краевой, ледниково-озерный. Выделены формы мезо- и макрорельефа, такие как равнины, возвышенности, гряды, впадины, ложбины, долины. Подтверждено наличие признаков неотектонических вертикальных блоковых движений к северу от Валаамского архипелага, прослежены краевые образования невской стадии осташковского оледенения в центральной части озера, представленные в виде форм водно-ледникового происхождения (озы и конуса выноса). Охарактеризованы условия и формы послеледникового рельефообразования в условиях ледниково-озерной и озерной седиментации. Выявленные особенности отражены в составленной авторами новой геоморфологической схеме масштаба 1:1000000, основанной на морфогенетическом принципе аналитического геоморфологического картирования.

1. Абрамова С.А., Давыдова Н.Н., Квасов Д.Д. (1967). История Ладожского озера в голоцене по данным спорово-пыльцевого и диатомового анализов // История Озер Северо-Запада / Мат-лы I Симпозиума по истории озер Северо-Запада СССР (Ленинград, 17–20 ноября 1965 г.). К Междунар. симп. По истории озер (Венгрия, 1967 г.). Л.: Наука. С. 113–132.

2. Амантов А.В. (2014). Геология дочетвертичных образований и тектоника Ладожского озера // Региональная геология и металлогения. № 58. С. 22–32.

3. Амантов А.В., Амантова М.Г. (2014). Развитие котловины Ладожского озера с позиций ледниковой теории // Региональная геология и металлогения. № 59. С. 5–14.

4. Амантов А.В., Спиридонов М.А. (1989). Геология Ладожского озера // Советская геология. № 4. С. 83–86.

5. Ассиновская Б.А. (2005). Сейсмические события на Ладоге в XX веке // Известия РГО. Т. 137. № 4. С. 70–77.

6. Беляев П.Ю., Рыбалко А.Е., Субетто Д.А. (2020). Геоморфология котловины Ладожского озера. Новые данные // Астраханский вестник экологического образования. Т. 59. № 5. С. 142–154. https://doi.org/10.36698/2304-5957-2020-19-5-142-154

7. Геоморфология и четвертичные отложения северо-запада европейской части СССР (Ленинградская, Псковская и Новгородская области). (1969) / Под ред. Д.Б. Малаховского, К.К. Маркова. Л.: Наука. 256 с.

8. Геоэкология Ладожского озера. (1995) / Под ред. В.Л. Иванова, В.И. Гуревич. СПб: ВНИИОкеангеология. 209 с.

9. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:1000000. Третье поколение. Балтийская серия. Карта четвертичных образований. Лист P-35(36). Петрозаводск. (2015) / Под ред. Ю.Б. Богданова. СПб: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ. 2 л.

10. Давыдова Н.Н. (1985). Диатомовые водоросли – индикаторы экологических условий водоемов в голоцене. Л.: Наука. 244 с.

11. Давыдова Н.Н., Трифонова И.С. (1982). Изменения в составе диатомовых комплексов и содержаний хлорофила “а” в осадках разных районов озера / Антропогенное эвтрофирование Ладожского Озера. Л.: Наука. С. 202–206.

12. Девдариани Н.А., Старовойтов А.В., Стручков В.А. и др. (1993). Типы волновой картины и условия залегания ледниковых отложений Белого и Баренцева морей по данным непрерывного сейсмопрофилирования // Бюлл. МОИП. Отдел геологический. Т. 68. № 3. С. 117–122.

13. Егорова Н.В., Рыбалко А.Е., Беляев П.Ю. и др. (2017). Итоги комплексных геолого-геофизических исследований на акватории Ладоги за 2014–2015 годы // Комплексные исследования Мирового океана / Мат-лы II Всероссийской научной конференции молодых ученых. М: ИО РАН. С. 465–466.

14. История Ладожского, Онежского, Псковско-Чудского озер, Байкала и Ханки (Серия: История озер СССР). (1989) / Под ред. Д.Д. Квасова, Г.Г. Мартинсона, А.В. Раукаса. Л.: Наука. 280 с.

15. Ладожское озеро: Развитие рельефа и условия формирования рельефа котловины. (1978) / Под ред. А.Д. Лукашова, Г.С. Бискэ, Г.Ц. Лак. Петрозаводск: Карелия. 206 с.

16. Методическое руководство по геоморфологическому картографированию дна акваторий (морского и океанического дна) в комплекте Госгеолкарты 1000/3. (2009) / Под ред. А.Г. Зинченко, А.Н. Ласточкина. СПб.: ВСЕГЕИ. 49 с.

17. Мусатов Е.Е. (1995). Геоморфология // Геоэкология Ладожского Озера. СПб: ВНИИОкеангеология. С. 36–43.

18. Науменко М.А. (2013). Анализ морфометрических характеристик подводного рельефа Ладожского озера на основе цифровой модели // Известия РАН. Сер. географическая. № 1. С. 62–72. https://doi.org/10.15356/0373-2444-2013-1-62-72

19. Науменко М.А., Гузиватый В.В., Нестеров Н.А. и др. (2019). Морфометрические особенности подводного склона юго-западной части острова Валаам // ДАН. Т. 486. № 3. С. 371–374. https://doi.org/10.31857/S0869-56524863371-374

20. Науменко М.А., Гузиватый В.В., Дудакова Д.С. и др. (2022). Подводная морфоструктура Валаамского архипелага в Ладожском озере: первые видеоизображения и количественные оценки // ДАН. Науки о Земле. Т. 507. № 1. С. 126–131. https://doi.org/10.31857/S268673972260117X

21. Рыбалко А.Е., Токарев М.Ю., Субетто Д.А. и др. (2017). Великие озера Европы – история развития, особенности геологического строения и их влияние на формирование современной геоэкологической обстановки // Озера Евразии: проблемы и пути их решения / Мат-лы 1-й Международной конференции (11–15 сентября 2017 г.). Петрозаводск: КарНЦ РАН. С. 609–616.

22. Рыбалко А.Е., Субетто Д.А., Токарев М.Ю. (2015). Морской и озерный этапы развития Великих озер Европы (по данным сейсмоакустических исследований) // Геология морей и океанов / Мат-лы XXI Междунар. науч. конф. (Школы) по морской геологии. Т. IV. М.: ГЕОС. С. 310–313.

23. Свириденко Л.П., Светов А.П. (2008). Валаамский силл габбро-долеритов и геодинамика котловины Ладожского озера. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 123 с.

24. Семенович Н.И. (1965). Донные отложения Ладожского озера. Л.: Наука. 124 с.

25. Субетто Д.А. (2009). Донные отложения озер: палеолимнологические реконструкции. СПб: РГПУ им. А.И. Герцена. 343 с.

26. Субетто Д.А., Рыбалко А.Е., Спиридонов М.А. (1989). Общая характеристика донных отложений // История Ладожского, Онежского, Псковско-Чудского озер, Байкала и Ханки (Серия: История озер СССР) / Под ред. Д.Д. Квасова, Г.Г. Мартинсона, А.В. Раукас. Л.: Наука. С. 35–42.

27. Указ Президента Российской Федерации от 07.05.2018 г. № 204 [Электронный ресурс]. URL: http://krem-lin.ru/acts/bank/43027 (дата обращения: 30.01.2023).

28. Щербаков В.А., Рыбалко А.Е., Иванова В.В. и др. (2018). Роль ВНИИОкеангеология в развитии геоэкологических исследований в шельфовых морях России и становлении нового вида геологоразведочных работ – мониторинга геологической среды шельфа // 70 лет в Арктике, Антарктике и Мировом океане. СПб.: ВНИИОкеангеология. С. 523–534.

29. Aksenov A.O., Krastel S., Rybalko A.E. et al. (2022). Geomorphological evidence of Lake Ladoga Holocene regressions after the Baltic Ice Lake drainage (derived from sediment echosounder data) // Limnology and Freshwater Biology. No. 4. P. 1378–1380. https://doi.org/10.31951/2658-3518-2022-A-4-1378

30. Andreev A.A., Shumilovskikh L.S., Savelieva L.A. et al. (2019). Environmental conditions in northwestern Russia during MIS 5 inferred from the pollen stratigraphy in a sediment core from Lake Ladoga // Boreas. Vol. 48. No. 2. P. 377–386. https://doi.org/10.1111/bor.12382

31. ASTER Global Digital Elevation Map [Электронный ресурс]. URL: https://asterweb.jpl.nasa.gov/gdem.asp (access date: 19.12.2022).

32. Dowdeswell J.A., Hogan K.A., Arnold N.S. et al. (2015). Sediment-rich meltwater plumes and ice-proximal fans at the margins of modern and ancient tidewater glaciers: Observations and modeling // Sedimentology. Vol. 62. No. 6. P. 1665–1692. https://doi.org/10.1111/sed.12198

33. Fyfe G.J. (2008). The effect of water depth on ice-proximal glaciolacustrine sedimentation: Salpausselkä I, southern Finland // Boreas. Vol. 19. No. 2. P. 147–164. https://doi.org/10.1111/j.1502-3885.1990.tb00576.x

34. Gromig R., Wagner B., Wennrich V. et al. (2019). Deglaciation history of Lake Ladoga (northwestern Russia) based on varved sediments // Boreas. Vol. 48. P. 330–348. https://doi.org/10.1111/bor.12379

35. Lebas E., Gromig R., Krastel S. et al. (2021). Pre-glacial and post-glacial history of the Scandinavian Ice Sheet in NW Russia – Evidence from Lake Ladoga // Quat. Sci. Rev. Vol. 251. No. 2. P. 106637. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2020.106637

36. Ludikova A.V., Subetto D.A., Andreev A.A. et al. (2021). The first dated preglacial diatom record in Lake Ladoga: long-term marine influence or redeposition story? // J. Paleolimnol. Vol. 65. No. 1. P. 85–99. https://doi.org/10.1007/s10933-020-00150-0

37. Lundblad E.R., Wright D.J., Miller J. et al. (2006). A Benthic Terrain Classification Scheme for American Samoa // Marine Geodesy. Vol. 29. No. 2. P. 89–111. https://doi.org/10.1080/01490410600738021

38. Naumenko M.A. (2020). Lake Ladoga Digital Bathymetric Models: Development Approaches and Insight for Limnological Investigations // Limnol. Rev. Vol. 20. No. 2. P. 65–80. https://doi.org/10.2478/limre-2020-0008

39. Saarse L., Heinsalu A., Veski S. (2012). Deglaciation chronology of the Pandivere and Palivere ice-marginal zones in Estonia // Geol. Q. Vol. 56. No. 2. P. 353–362. https://doi.org/10.7306/gq.1027

40. Savelieva L.A., Andreev A.A., Gromig R. et al. (2019). Vegetation and climate changes in northwestern Russia during the Lateglacial and Holocene inferred from the Lake Ladoga pollen record // Boreas. Vol. 48. No. 2. P. 349–360. https://doi.org/10.1111/bor.12376

41. Subetto D.A., Davydova N.N., Rybalko A.E. (1998). Contribution to the lithostratigraphy and history of Lake Ladoga // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. Vol. 140. P. 113–119. https://doi.org/10.1016/S0031-0182(98)00032-7

42. Walbridge S., Slocum N., Pobuda M. et al. (2018). Unified Geomorphological Analysis Workflows with Benthic Terrain Modeler // Geosciences. Vol. 94. No. 8. P. 1–24. https://doi.org/10.3390/geosciences8030094