Разрез дна запад-восток (3)
Автор работы: Алексеева Ольга (Москва) (Лицей № 1553 "На Донской")
Тема была выбрана после обнаружения аномально глубокой впадины на дне озера, параметры которой не соответствовали параметрам глубин данного участка дна на батиметрической карте. Поэтому было решено начать изучение обнаруженной впадины для уточнения батиметрической карты.
Цель исследования: определение параметров обнаруженной подводной впадины и уточнение батиметрической карты озера Кенозеро.
Выделенные этапы исследования включают в себя решение следующих задач:
1. Литературный обзор по проблеме; Определение терминов;
2. Выявление различий между параметрами впадины в батометрической карте и реальными параметрами впадины.
3. Объяснение причин таких различий.
Кенозерский национальный парк (КНП) находится на границе Каргопольского и Плесецкого районов Архангельской области. Большая часть водосборной площади территории КНП относится к бассейну Белого моря и только 10% - Балтийского моря. Озерный фонд заповедника насчитывает до 150 озер ледникового и ледниково-тектонического происхождения. Стоком озер Кенозерской группы является река Кена, у озера Лекшмозеро - река Лекшма. Озеро Кенозеро расположено на западе Архангельской области, ( северная широта +62? 05?, восточная долгота +38? 15?) в районе с сильно пересеченным рельефом и имеет размеры в своей основной части 16 км с севера на юг и 6 км с запада на восток. Ложе озера представляет собой несколько впадин между каменистыми грядами, вытянутыми в направлении с юга на север и северо-восток, с характерными глубинами 30 – 40 м. Наибольшие глубины во впадинах центральной части озера достигают 68м. Озеро имеет 7 островов с размерами более 1км, а также множество более мелких островов, отмелей и банок, в т.ч. и в средней части акватории (приложение 3). Острова Кенозера – это высокие моренные гряды, выступающие из воды. Глубокие ямы или расколы образуют подводные впадины. Исследуемая впадина находится между северной частью острова Медвежий и мысом Путний (северная широта +62° 03’, восточная долгота +038° 15’). Она ориентирована примерно с севера на юг. Данная впадина является впадиной между моренными грядами.
Батиметрическая карта – это карта на которой обозначаются глубины какой-либо акватории. На батиметрической карте озера Кенозера, исследуемая впадина, изображена, как пологая котловина с максимальной глубиной 55 метров.
Описание приборов
Для проведения измерений использовались следующие приборы: эхолот и GPS (рис. 1).
Принцип действия эхолота основан на измерении времени прохождения звука высокой частоты от излучателя до твердого дна и обратно к датчику. Фиксируя временные задержки отраженных дном сигналов, компьютер, встроенный в эхолот, вычисляет значение глубины и рельеф дна.
GPS (Global Positioning System). Это глобальная система определения координат, состоящая из 24 спутников, посылающих на землю специальные сигналы, которые позволяют определить местонахождение, направление, скорость движения приемника сигнала. GPS определяет:
горизонтальные координаты с точностью 50-70 м;
вертикальные координаты с
точностью 70 м;
составляющие вектора скорости с точностью 15 см/с;
точное время с точностью 0,7 мкс.
Измерения проводились во время движения на плавательном средстве (катамаране) по заданному направлению. С помощью прибора GPS измерялись точные координаты каждой точки замера. Измеренные в соответствующей точке с помощью эхолота глубины записывались и сводились в таблицы.
Далее по таблицам строились графики двух типов:
1. График трека.
Трек – это траектория движения на катамаране во время измерения глубин. Этот график строился по полученным координатам северной широты и восточной долготы. На оси оХ откладывались координаты восточной долготы, а на оси оУ откладывались соответствующие координаты северной широты. Получался точечный график, показывающий пройденную во время измерений траекторию.
2. График разреза дна (приложение 1, приложение 2).
Для построения этого графика требовалось сопоставить данные по глубине какой-либо точки на треке с расстоянием от этой точки до первой отмеченной точки трека. Глубина откладывалась по оси оУ, расстояние - по оси оХ. В полевых условиях расстояние между начальной и искомой точками измерялось в сантиметрах с помощью мерной линейки на графике трека. В дальнейшей обработке расстояние между точками было высчитано по масштабу 1:50 000 и переведено в метры.
Всего было сделано пять разрезов дна данной впадины. Четыре разреза были направлены поперек нее т.е. с запада на восток(приложение 1) и один вдоль впадины т.е. с юга на север. Разрез, направленный вдоль впадины был сделан с эффектом «тройного дна» (приложение 2). Ультразвуковой сигнал эхолота на режиме максимума мощности излучения доходил до самых глубоких осадочных и коренных пород. Было получено три линии дна, разделяющие осадочные и основные породы с большими и меньшими плотностями. Было выдвинуто несколько версий, относительно того, какие породы могут разделять линии на графике. По наиболее вероятной из версий, синяя линия обозначает раздел воды и современного осадка (ил, глина и песок). Современный осадок залегает на глубине примерно от 67м до 135м. Красным цветом на графике обозначен раздел современного осадка и древних осадочных пород (каменноугольного известняка или других ледниковых отложений). Но, судя по глубине залегания (от135м до 200м), а также по тому, что граница раздела резко неровно прокарстована, древние осадочные породы скорее всего состоят из каменноугольного известняка. Желтым на графике обозначен раздел между древними осадочными породами и породами фундамента, скорее всего гранитом. Породы фундамента начинаются с глубины 150м.
Параметры впадины:
Максимальная глубина: 69,9м
Протяженность впадины с севера на юг:
1500м
Протяженность впадины с запада на восток: 945м
Высота отвесных стен:
от 10м до 27,4м
Ширина “колодца”: 189м
1. Впадина находится между северной частью острова Медвежий и мысом Путний (северная широта +62° 03’, восточная долгота +038° 15’). Она ориентирована примерно с севера на юг. Данная впадина является впадиной между моренными грядами. Она имеет скальное и каменистое строение.
2. Раздел воды и современного осадка (глина и песок) проходит по глубине примерно в 55 метров. Раздел современного осадка и древних осадочных пород (каменноугольных известняков) находится на глубине примерно в 100-115 метров. Раздел между древними осадочными породами и породами фундамента (скорее всего гранитом) проходит по глубине от 175 до 200 метров.
3. Параметры впадины:
Максимальная глубина: 69,9м
Протяженность впадины с севера на юг:
1500м
Протяженность впадины с запада на восток: 945м
Высота отвесных стен:
от 10м до 27,4м
Ширина “колодца”: 189м
4. Впадина, отмеченная на батиметрической карте не совпадает по своим параметрам с исследуемой нами впадиной. Вместо пологой котловины с максимальной глубиной 55м, которая была отмечена на батиметрической карте, исследуемая впадина представляет собой узкую щель с отвесными стенками между моренными грядами с максимальной глубиной 69,9 м.
