Ладожское озеро



Ладожское озеро

Автор: С. В. Калесник.
Источник: «Ладожское озеро». Гидрометеоиздат, 1968.

Донные отложения Ладожского озера

Пути формирования озерных грунтов многообразны; подмыв волнами берегов и склоновый сток непосредственно в озеро (в прибрежной зоне образуют довольно узкие полосы осадков); осаждение пыли, навеянной ветром; падение на дно остатков отмерших организмов; отложение взвешенных частиц, доставленных реками. Крупные частицы ложатся на дно у берегов, более тонкие далеко разносятся течениями. В неподвижной пресной воде частица диаметром 1см (гравий) падает со скоростью 1 м/сек., частица же диаметром 0,001мм (ил) опускается на 1м примерно за восемь суток.

Исчерпывающую сводку о донных отложениях Ладожского озера составил Н.И.Семенович (1966), на труд которого я в дальнейшем и опираюсь.

Геологическое строение бассейна Ладожского озера и обилие в этом бассейне озер, в которых многие реки, вытекающие из них, еще до впадения в Ладогу отлагают свои взвешенные частицы, объясняют малый твердый сток ладожских рек – в среднем менее 20 г/м3. Зона непосредственного сноса в озеро охватывает водосборы главных рек лишь ниже их выхода из озер; таким образом, она не превышает 70 тыс.км2., т. е. 27% площади всего большого бассейна Ладоги.

Реки ежегодно приносят в Ладожское озеро 1140 тыс.т взвешенных веществ, что составляет 65г на каждый метр2 дна, или слой 0,06 мм в год. Этот вывод Н.И.Семеновича очень важен, так как некоторые прежние авторы оценивали толщину слоя, отлагавшегося в среднем за год на дне озера, равной 6,18мм, т. е. в сто раз больше действительной. В Ладожском озере темп седиментации, по-видимому, снижался от позднеледникового времени к современности. Основная масса донных отложений сформировалась, когда ледник был еще в пределах бассейна древних водоемов, существовавших на месте нынешней Ладоги.

Донные отложения представлены такими их типами: глыбы, валуны, галька и гравий, песок, крупноалевритовый ил, мелкоалевритовый ил, глинистый ил.

Глыбы, или обрушенные в воду каменные блоки, распространены у подножий скалистых утесов в северной части озера.

Валуны, отпрепарированные из размытой морены, тянутся узкими полосами вдоль уреза воды на побережьях. Но в области южного мелководья они усеивают дно озера и вдалеке от берега, образуя каменистые гряды и мели. Валунам как бы сопутствуют галька и гравий. Судя по анализам Б.Г.Венуса, состав гравийно-галечного материала довольно разнообразный, но доминируют в нем граниты (в том числе раппакиви) и кварцитовые песчаники; на третьем месте стоят биотитовые сланцы. Породы эти принесены сюда ледником из северного Приладожья и отчасти с Онего-Ладожского перешейка. Все южное мелководье и полосы вдоль западных и восточных берегов там, где берега эти сложены четвертичными отложениями, заняты песками. Песчаные отложения на дне окрашены в серые и желтовато-серые тона.

Переход от мелководной области озера к глубоководной отмечен крупноалевритовыми и мелкоалевритовыми илами, а глубоководная область центрального и северного районов выстлана глинистыми илами. Илы Ладожского озера обычно полужидкие и мягкие. Но в отдельных местах, как это видно на карте, на дне озера обнажаются плотные глины. Окраска илов чаще всего желто-бурая и коричневая.

Ряд образцов глинистых илов и глин был подвергнут специальному анализу, чтобы определить слагающие их глинные минералы. Оказалось, что среди последних преобладают гидрослюды, представляющие собой одну из стадий выветривания слюд, характеризующуюся низким содержанием калия и высоким содержанием воды. Такой состав глинных минералов образуется в умеренно холодном влажном климате. Доставлены эти минералы в озеро ледником вместе с ледниковым материалом, включавшим в себя и древнюю кору выветривания.

Распределение донных отложений в Ладожском озере свидетельствует о зависимости его от рельефа дна: на мелководьях – пески, в глубоководных местах – глинистые отложения, на переходных участках – алевриты.

В илах Ладожского озера обнаружены коллоидально-слоистые текстуры. Ряд авторов принимает такие текстуры за годовую слоистость, что, конечно, может привести к ошибкам и при исчислении возраста толщи ила, и при оценке скорости седиментации. Н. И. Семенович выяснил, что эти текстуры чаще всего не отражают годовые ритмы, а созданы процессами диагенеза в толщах осадков. Вместе с тем в глинах Ладожского озера обнаружены и микрослоистые текстуры ленточного типа, обусловленные сезонной ритмикой седиментации.

Особенности состава и наслоения донных отложений по вертикали изучены на 112 грунтовых колонках, взятых довольно равномерно со всей площади дна озера.

Средняя длина колонок 40-50см, самая длинная была 77см. Исследование колонок позволило расчленить осадки по возрасту и выяснить физико-географические условия в различные периоды развития Ладожского озера. Об этом уже говорилось. Можно отметить следующие закономерности:

Заслуживают особого внимания такие элементы донных отложений, как легкоподвижный кремний, железо, марганец, фосфор, потому что они играют большую роль в осадочном рудообразовании и в биологической продуктивности озер.

Некоторая часть кремния (SiO2), входящего в донные отложения, особенно в глинистых илах, возникла биогенным путем в створках диатомовых водорослей. Так как диатомеи малы и разносятся водой далеко, их остатки сосредоточены преимущественно в глубоководных районах, где создаются застойные условия. Вследствие того, однако, что продукция диатомовых в Ладожском озере не очень велика, содержание биогенного кремния в грунтах тоже умеренное (от 1,5 до 8,3% всего SiO2).

Железо-марганцевые соединения в донных отложениях нередки. Осадки озера вообще во многих местах ожелезнены. На поверхности валунов, гальки, гравия обнаруживается слой черного лака (соединения железа и марганца) толщиной подчас до 0,5мм. В поверхностном слое осадков встречаются черные или желто-бурые рудные корочки толщиной от 1 до 8мм (железа в них больше, чем марганца). У побережий Валаама есть титано-магнетитовые пески – продукт разрушения оливиновых диабазов, и в донных отложениях к югу от архипелага содержание железа доходит до 10%.Среднее содержание марганца в осадочных породах Русской платформы 0,053%. Во всех же осадках Ладоги его не только больше, чем в породах платформы, но и больше кларкового (т. е. больше 0,1%). Иными словами, в котловине озера марганец накапливается, наиболее заметно – в глубоководной части.

Что касается фосфора, то повышенное содержание его в донных отложениях приурочено к прибрежным районам и к предустьевым участкам некоторых притоков.

Восточная часть Балтийского щита с его кислыми кристаллическими породами, выщелоченными почвами и обилием болот и торфяников не создает обстановки, благоприятной для накопления в донных отложениях озер таких микроэлементов, как бор и молибден. В грунтах Ладоги содержится от 2•10-6 до 3•10-5% бора и от 5•10-6 до 5,7•10-5 % молибдена, т. е. намного меньше, чем в горных породах и почвах Ладожского бассейна. Возможно, что недостаток бора и молибдена – одна из причин малой биологической продуктивности озера. Концентрация меди в донных отложениях Ладожского озера того же порядка, что и в кислых горных породах, глинах и почвах (от 2•10-5 до 2,86•10-3%); биологическую продуктивность озера медь не лимитирует.

Содержание органического вещества в тонкозернистых осадках по сравнению с грубозернистыми закономерно увеличивается.

Органическое вещество, отложенное планктоном быстро и в большом количестве (87%) разлагается в ходе осадкообразования. Донная фауна, биомасса которой незначительна, в создании органического вещества донных отложений почти не участвует. Таким образом, формирует органическую часть донных отложений в основном аллохтонный (приносный) материал – преимущественно органическое вещество взвесей, которое с трудом поддается распаду.

Остатки организмов в донных отложениях Ладоги впервые по-настоящему изучались КЛЭ. В пробах грунта обнаружено 250 видов и разновидностей диатомовых водорослей, 16% из них истинно планктонные виды, около 44% – бентические и 40% – перифитонные (т. е. организмы обрастания). Количественно преобладают массовые истинно планктонные виды.

Остатков животных в донных отложениях Ладожского озера мало. Более всего их в центральной части озера и в Волховской губе. Первое место здесь по числу видов и разновидностей принадлежит корненожкам, после чего в убывающем порядке идут ветвистоусые рачки (кладоцеры), веслоногие рачки (копеподы), инфузории и коловратки.

Примесь органических остатков к илам нигде не достигает таких размеров, чтобы можно было говорить о существовании в Ладожском озере органических илов.

Содержание