Геологические предпосылки возникновения субмаринной разгрузки подземных вод в Юго-Восточной Балтике
- Страницы / Pages
- 42-53
Аннотация
Субмаринная разгрузка подземных вод широко развита в Южной Балтике и создает специфические условия для формирования придонных экосистем. Подземные воды обладают гидрохимическими характеристиками, отличными от морских вод, что отражается на химическом составе донных осадков и придонных вод. Кроме того, подземный сток из водоносных горизонтов зоны активного водообмена, наряду с речным стоком и атмосферными выпадениями, может служить значимым фактором загрязнения морской среды. Однако российский сектор Юго-Восточной Балтики изучен в отношении субмаринной разгрузки очень слабо. Между тем, особенности геологического строения могут способствовать развитию этого процесса. Исследование геологических предпосылок субмаринной разгрузки стало целью настоящей работы. Анализ различных факторов, потенциально способствующих субмаринной разгрузке (разломная тектоника, сейсмическая активность, проницаемость горных пород, палеоврезы, покмарки), позволил выделить перспективные для дальнейших исследований участки дна. В прибрежной зоне — это участок выхода коренных пород на северном подводном склоне Калининградского п-ова, образующих палеоцен-эоценовый водоносный горизонт. На остальной площади дна Юго-Восточной Балтики водоносные горизонты перекрыты мощным слоем четвертичных образований. Только сочетание указанных факторов делает возможной субмаринную разгрузку подземных вод на больших глубинах моря.
Abstract
Submarine groundwater discharge is widespread in the Southern Baltic and creates specific conditions for the formation of benthic ecosystems. Groundwater has hydrochemical characteristics that are different from sea water, which is reflected in the chemical composition of bottom sediments and waters. In addition, underground runoff from the aquifers of the zone of active water exchange, along with river runoff and atmospheric deposition, can serve as a significant factor in the pollution of the marine environment. However, the Russian sector of the Southeast Baltic is very poorly studied in relation to submarine discharge. Meanwhile, the features of the geological structure can contribute to the development of this process. The study of the geological prerequisites for submarine discharge became the goal of this work. Analysis of various factors that potentially contribute to submarine discharge (fault tectonics, seismic activity, rock permeability, paleo-incisions, pockmarks) made it possible to identify areas of the bottom that are promising for further research. In the coastal zone, this is an area of bedrock outcrops on the northern underwater slope of the Kaliningrad Peninsula, forming a Paleocene-Eocene aquifer. On the rest of the bottom area of the Southeast Baltic, aquifers are overlain by a thick layer of Quaternary formations. Only a combination of these factors makes possible the submarine discharge of groundwater at great depths of the sea.
Список литературы
1. Атлас геологических и эколого-геологических карт Российского сектора Балтийского моря / гл. ред. О. В. Петров. — СПб.: ВСЕГЕИ, 2010. — 78 с.
2. Блажчишин А.И. Палеогеография и эволюция позднечетвертичного осадконакопления в Балтийском море. — Калининград: Янтарный сказ, 1998. — 160 с.
3. Вербицкий В.Р., Кириков В.П., Богданов Ю.Б. Карта дочетвертичных образований. Государственная геологическая карта РФ масштаба 1: 1000000. Картографическая фабрика ВСЕГЕИ. — 2011.
4. Геология и геоморфология Балтийского моря / Под ред. Григялиса А.А. — Л.: Недра, 1991. — 420 с.
5. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1: 1000000 (третье поколение). Серия Центрально-Европейская. Лист N-(34) — Калининград. Объяснительная записка / Лукьянова Н.В., Богданов Ю.Б., Васильева О.В., Варгин Г.П. и др.— СПб.: Картфабрика ВСЕГЕИ, 2011. — 226 с.
6. Загородных В.А. Палеоврезы в дочетвертичную поверхность на юго-западе Прибалтики // Геоинформатика, 1999. — № 4. — С. 33—37.
7. Зекцер И.С. Подземные воды как компонент окружающей среды. — М.: Научный мир, 2001. — 328 с.
8. Комплексные сейсмологические и сейсмотектонические исследования для оценки сейсмической опасности территории г. Калининграда в 2008 году. Научно-технический отчет. — ИФЗ РАН им. О.Ю. Шмидта, 2008. — 306 с.
9. Максимов А.В., Семёнова Л.Р., Жамойда В.А. Карта четвертичных образований. Государственная геологическая карта РФ масштаба 1: 1000000. Картографическая фабрика ВСЕГЕИ. — 2011.
10. Михневич Г.С. Особенности строения поверхности дочетвертичных отложений на территории Калининградской области // Вестник СПбГУ. Серия 7 «Геология. География». — 2015. — Вып. 3. — С. 21—35.
11. Михневич Г.С. Перспективы выявления активных геологических структур на территории Калининградской области на основе исследования древних эрозионных врезов // Наука и образование в XXI веке: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции. — Тамбов: изд-во ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2013. — Часть 4. — С. 100—104.
12. Михневич Г.С., Кречик В.А., Крек А.В., Данченков А.Р. Взаимодействие морских и подземных вод в прибрежной зоне Юго-Восточной Балтики и его экологические последствия // В сборнике «Балтийский морской форум. Материалы VII Международного Балтийского морского форума». Калининград: Изд-во БГАРФ, КГТУ. — 2019. — Т. 3. VII Международная научная конференция «Водные биоресурсы, аквакультура и экология водоемов». — С. 369—380.
13. Михневич Г.С., Кречик В.А., Крек А.В., Данченков А.Р. Роль субмаринной разгрузки подземных вод в формировании морских экосистем юго-восточной Балтики // В сборнике: Проблемы регионального развития в начале XXI века. Материалы международной научной конференции. Под редакцией Г.М. Федорова, Л.А. Жиндарева, А.Г. Дружинина, Т. Пальмовского. — Калининград: Изд-во БФУ им. И. Канта. — 2019. — С. 244—252.
14. Нефть и окружающая среда Калининградской области. — Калининград: Терра Балтика, 2012. — T. II. Море. — 576 c.
15. Трипонис А.И. Газобиохимические аномалии водоносных горизонтов зоны интенсивного водообмена и их связь с глубинной нефтегазоносностью. В сб. «Вопросы нефтегазоносности Прибалтики». Труды ЛитНИГРИ. — Вильнюс: Минтис, 1973. — Вып. 24. — С. 169—184.
16. Ульянова М.О. Углеводородные газы в поверхностных донных осадках Юго-Восточной части Балтийского моря: дис. … канд геогр. наук. — Калининград: Атлантическое отделение ИО РАН, 2014. — 155 с.
17. Burnett W.C. et al. Quantifying submarine groundwater discharge in the coastal zone via multiple methods // Sci. Total Environ. — 2006. — № 367. — pp. 498—543.
18. Donis D., Janssen F., Liu B. et al. Biogeochemical impact of submarine ground water discharge on coastal surface sands of the southern Baltic Sea // Estuarine, Coastal and Shelf Science. — 2017. -Vol. 189. — рр. 131—142.
19. European Mediterranean Seismological Centre. URL: https://static1.emsc.eu/Images/EVID/11/113/113585/113585.regional. seismicity. jpg (дата обращения 2.12.2020)
20. Kotwicki L. et al. Submarine groundwater discharge to the Baltic coastal zone: Impacts on the meiofaunal community // Journal of Marine Systems. — 2014. — № 129. — pp. 118—126.
21. Krek A., Krechik V., Danchenkov A., Mikhnevich G. The role of fluids in the chemical composition of the upper holocene sediment layer in the russian sector of the South-East Baltic // Russian Journal of Earth Sciences, 2020. Vol. 20. ES6006. doi:10.2205/2020ES000719.
22. Peltonen K. Direct Groundwater Inflow to the Baltic Sea. — 2002. — 81 p.
23. Pempkowiak, J., Szymczycha, B., Kotwicki, L. Submarine groundwater discharge (SGD) to the Baltic Sea // Rocz. Ochr. Śr. — 2010. — №. 12. — рр. 17—32.
24. Schlüter M. et al. Spatial distribution and budget for submarine groundwater discharge in Eckernförde Bay (Western Baltic Sea) // Limnol. Oceanogr. — 2004. — Vol. 49. — pp. 157—167.
25. Szymczycha В., Susanna V., Pempkowiak J. Nutrient fluxes via submarine groundwater discharge to the Bay of Puck, southern Baltic Sea // Science of the Total Environment. — 2012. — Vol. 438. — рр. 86—93.
26. Szymczycha B., Kroeger K. D., Pempkowiak J. Significance of groundwater discharge along the coast of Poland as a source of dissolved metals to the southern Baltic Sea // Mar. Pollut. Bull. — 2016. —V. 109, 1. — рр. 151—162.
27. Szymczycha B., Miotk M., Pempkowiak J. Submarine Groundwater Discharge as a Source of Mercury in the Bay of Puck, the Southern Baltic Sea // Water Air Soil Pollut. -2013. — No. 224: 1542.