Среднечетвертичное обводнение предалтая



жүктеу 101.18 Kb.
Дата13.07.2016
өлшемі101.18 Kb.
СРЕДНЕЧЕТВЕРТИЧНОЕ ОБВОДНЕНИЕ ПРЕДАЛТАЯ
Малолетко А.М.

Томск, Томский государственный университет. dekanat@ggf.tsu.ru



MIDDLE QUARTERNARY LONG-TERM FLOODING IN TRANSALTAI AREA

Maloletko A.M.



Tomsk, Tomsk State University. dekanat@ggf.tsu.ru
В среднечетвертичное время (Q2) на равнине Алтайского края между Салаирским кряжем и Алтайскими горами дважды (Q21+2 и Q23+4) формировались аллювиальные равнины типа внутренних дельт. Автор не может объяснить механизм их образования.
In the middle Quaternary Period (Q2) the Altai Territory plains between the Salair and Altai Ranges saw repeated (Q21+2 and Q23+4) Formation of alluvial plains of the inner Delta Type. The Author struggles to explain the Mechanism of the Phenomena.
Между северным фасом Алтайских гор и дугой Салаирского кряжа зажат жёсткий блок, который с палеозойского времени контролирует тектоническое строение этой территории. В тектоническом отношении этому блоку соответствует Обь-Чумышская впадина [1], в орографическом – Бие (Бийско)-Чумышская возвышенность. На западе, по меридиональному отрезку Оби к ней примыкает без заметной границы в фундаменте Барнаульская впадина, с которой Обь-Чумышская образует Бийско-Барнаульской синеклизу [2]. Синеклиза погребённым Каменско-Чарышским валом (выявлен в 1940 г. Б.Ф. Сперанским [3]) отделяется от Кулундинской впадины (синеклизы). Глубина залегания фундамента в пределах Бийско-Барнаульской синеклизы увеличивается с востока на запад от 55 м (с. Красилово) до 350 м ниже уровня моря (райцентр Мамонтово). Бийско-Барнаульская синеклиза заполнена рыхлыми верхнемеловыми и более молодыми отложениями. Нас интересуют две ритмично построенные толщи, имеющие среднечетвертичный возраст. Первая толща включает барнаульскую (тобольское межледниковье, «миндель-рисс», Q21) и краснодубровскую (самаровское оледенение, Q22) cвиты, вторая – касмалинскую (мессовско-ширтинское межледниковье, Q23) и чумышскую (тазовское оледенение, Q24). Возрастная привязка свит к стратиграфической схеме севера Западно-Сибирской равнины принята условно, так как нет уверенности в аналогии событий алтайского региона и северной части Западно-Сибирской равнины.

Первая толща (Q21 + Q22) имеет двучленное строение. Чёткой границы между песчаными и лёссотипными отложениями внутри толщ нет. Более того, обычны фациальные взаимопереходы их.

Монастырская свита выделена О.М. Адаменко [4]. Имеет песчаный состав. В основании содержит мелкие гальки и гравий, битые и целые раковины моллюсков, куски древесины, перемытые известковистые конкреции и глинистые окатыши. В Обь-Чумышской впадине имеет площадное распространение, на Салаире и в предгорьях Алтая выполняет переуглублённые долины.

Краснодубровская свита, выделенная В.А. Мартыновым [5] в Кулунде и Барабе, наиболее полно сохранилось по южной периферии Бийско-Барнаульской впадины, по левому берегу Оби от устья Чарыша до г. Камень-на-Оби. Слагается бурыми лёссовидными суглинками, известковистыми (бурно вскипают от действия кислоты). Карбонаты присутствуют в виде конкреций, распылённого порошка и обызвествления стенок пор от истлевшей корневой системы растений. Редко встречаются кристаллы и друзы гипса. Вблизи фаса Алтая в строении свиты принимает участие щебнистый пролювий. Характерны многие (до 13) погребённые почвы. К западу от р. Касмала в бурых суглинках появляются прослои зеленоватых глин и песка. Последние иногда достигают 30 м мощности. Под древними (касмалинскими) долинами Степного Приобья суглинки краснодубровской свиты в результате постседиментационного переувлажнения также окраску с бурой на зеленоватую (см. рис. 4).

Типичные для краснодубровской свиты буроватые лёсссовидные суглинки с погребёнными почвами известны в восточном Присалаирье, где они вскрыты скважинами – у с. Бураново (рис. 2), хутора Борисовского и дер. Усть-Бороушка. Однотипные отложения свиты известны в Солтонской впадине по р. Неня. Наиболее полно разрез свиты сохранился по южной периферии Обь-Чумышской впадины (Колыванский увал; рис. 1), где они достигают мощности 100 м. На Салаирском кряже отложения краснодубровской свиты отсутствуют.







Вторая толща (Q23 + Q24) пользуется широким распространением. Только речные долины и выходы останцов коренных пород нарушают эту сплошность. Толща с глубоким размывом перекрывает отложения первой, а верхняя часть её (чумышская свита) на Салаире ложится непосредственно на коренные породы или их кору выветривания.

Касмалинская свита хорошо выделяется только в Степном Приобье, где она выполняет погребённые субпараллельные долины притоков древней Оби. Вверх по разрезу она сменяется чумышской свитой, сложенной песками, супесями и лёгкими (сильно песчанистыми) лёссотипными суглинками. Граница свит условная. Сходное строение свиты имеют и в пределах Обь-Чумышской впадины. Здесь также низы толщи слагаются песками с базальным галечником, а верхи – лёгким суглинком лёссотипного облика. Но песчаный горизонт занимает всё днище впадины от подножия Салаира до Оби на юге (см. рис. 4). При этом мощность песчаного горизонта увеличивается с приближением к Оби, достигая здесь максимальной величины 120 м. Касмалинская свита является базальной по отношению к чумышской.

Чумышская свита слагается палево-жёлтыми лёссовидными суглинками с прослоями или линзами полимиктовых песков различной мощности. Встречаются галечники даже не в основании толщи (транспортировка речными льдинами во время половодья?). Так, на левом склоне Чумыша в 6 км к юго-западу от устья Уксуная на высоте 70–75 м над уровнем реки в мелком шурфе около скв. 129 (рис. 2) в суглинках были найдены плохо окатанные обломки эпидозита, микрокварцита, разноцветных яшм, песчаников, алевролитов и сланцев. Иногда чумышская свита налегает непосредственно на краснодубровскую. В этом случае в основании она имеет горизонт диагональнослоистых песков с линзочками шлиха, фитодетритом, глинистыми окатышами, зёрнами гравия (разрезы у сс. Шелаболихи, Вяткино). На Салаирском кряже песчаные прослои отсутствуют.В одном случае шурфом вскрыта линза болотных отложений с хорошо сохранившимися веточками ивы.

Происхождение среднечетвертичных толщ. В эоцене в Обь-Чумышской впадине сформировалась река, прообраз современной Оби, которая с этого времени непрерывно функционирует, как главная дренажная система Алтая. Парадокс – история этой реки в среднечетвертичное время с традиционных позиций расшифровывается довольно просто, но почти необъяснимо.

Членение отложений этого времени на свиты по принципу «пески (межледниковье) – лёссовидные суглинки (ледниковье)» условно, как и привязка их (свит) к стратиграфической схеме антропогена севера Западной Сибири. Более достоверно выделение в составе среднечетвертичных отложений двух толщ, сходных по строению, но разделяющихся глубоким размывом.



Первая толща (Q21+Q22) имеет двучленное строение. Песчаные отложения монастырской свиты имеют речное происхождение и сплошное (!) распространение в пределах Обь-Чумышской впадине – от Алтайских гор до подножия Салаирского кряжа. По отношению к краснодубровской свите монастырская является базальной. Она постепенно, без перерыва в осадконакоплении, замещается суглинистой краснодубровской. «Это довольно однородная толща палевых жёлто-бурых лёссовидных суглинков,, местами с подчинёнными горизонтами супесей или песков и редкими прослойками глин. … Генезис отложений краснодубровской свиты проблематичен. Пылеватый состав суглинков, карбонатность, пористость, удивительная однородность и отсутствие признаков водной среды … – такой комплекс признаков подтверждает субаэральное, преимущественно эоловое происхождение лёссовидных Предалтайского плато» [5 с. 479–480].

В литературе прочно закрепилось мнение о субаэральном (эоловом) происхождении краснодубровской свиты. Это, в частности, подтверждалось многочисленными раковинами наземных моллюсков «лессового комплекса» (Succinea oblonga, Vallonia tenuilabris, Pupilla muscorum) и погребёнными почвами, среди которых отмечены бурые пустынно-степные, луговые степные лугово-каштановые. С.А. Коляго исследовал погребённые почвы разреза краснодубровской свиты по левому берегу Оби у сс. Усть-Чарышская пристань и Вяткино [6]. Почвы содержат очень много солей, среди которых преобладают хлориды, что указывает на весьма сухие климатические условия формирования почв. По мнению С.А. Коляго, почвы принадлежат к одному из типов пустынно-степного почвообразования, протекавшего в долинах рек (луговые, бурые, пустынно-степные, лугово-каштановые, пустынно-степные). Но изредка отмечались почвы болотного типа и линзы иловатых (болотных) глин с раковинами водных моллюсков. Так, в дер. Балахча (скв. 138, гл. 81 м) из прослоя болотных глин И.В. Данилевский определил Limnaea stagnalis, Gyralus sp., Pisidiumnitidum, P. cosertanum? P. amnicum, Sphaerium sp. и др. В бурых суглинках свиты обнаружены и створки остракод – водных ракообразных (начало 60-х гг.). Краснодубровская свита формировалась в сложных условиях, которые включают водную и эоловую (аэральную) седиментацию.

Сотрудники географического факультета МГУ в 1969–1973 гг. изучали разрезы по левому берегу Оби у сс. Белово и Калистратиха. Комплексное изучение разрезов позволило им сделать следующее заключение. «Накопление отложений происходило преимущественно в водной обстановке … оно, по-видимому, осуществлялось в разливах, реже в озёрах и долинах небольших степных речек. Разливы периодически осушались и вновь заполнялись водой … выдержанность литологических пачек осадков на многие километры свидетельствуют о значительных размерах разливов. Водный режим древних разливов на плато по мере заполнения понижений осадками, становился всё менее продолжительным, отложения всё больше подвергались субаэральному воздействию, пока, наконец, с уходом разливов они на длительное время обсыхали и по ним формировались погребённые почвы» [6, с. 63]. Была даже определена динамика водной среды по фациям отложений: русловые, пойменные, старично-болотные, озёр и разливов. «Даже верхняя часть краснодубровской свиты [у с. Белово, 100 м над Обью] … местами имеет явные следы водного происхождения» (7, с. 41)

Свита наиболее полно сохранилось по южной периферии Бийско-Барнаульской впадины – по левому берегу Оби от устья Чарыша до г. Камень-на-Оби. На Колыванском увале поверхность свиты имеет абсолютную отметку до 260 м при уровне Оби 140 м (рис. 3). Вероятно, увал был выше – его осевой «хребет» был уничтожен при боковом смещении русла Оби. В Причумышье сохранились поверхности краснодубровской свиты на отметке 220 м (см. рис. 2). Повидимому, мощность краснодубровской свиты была не менее 100 м.

Итак, от Салаира до Колыванского увала и далеко на запад в Предалтае функционировала в начале среднечетвертичного времени речная система, которая отложила изначально нормальный речной аллювий (пески), затем система приобрела старческий облик, потеряла явно выраженное русло, на смену которому пришли многочисленные блуждающие протоки и разливы. Аллювий разбавлялся эоловым материалом, который придал ему лессовидность: буроватую окраску, высокую карбонатность. По-видимому, седиментация носила компенсационный характер – она компенсировала медленное прогибание ложа Бийско-Барнаульской синеклизы. На осушенных участках со сложным микрорельефом формировались почвы различных типов.

Природную модель подобной ситуации можно увидеть на примере озёровидного расширения долины Оби выше эпигенетического участка у г. Камень-на-Оби, где река при врезании спроектировалась на скальный выступ фундамента и была подпружена им.



Вторая толща (Q23 + Q24) с глубоким размывом перекрывает первую, но в общих чертах дублирует её как по распространению, так и составу. Отличие заключается в не столь яркой выраженности лессового облика верхней части толщи, преобладании песчаных фаций по всему разрезу и отсутствии погребённых почв (рис. 4).

Касмалинская свита в своём стратотипе в пределах Приобского (Степного) выполняет эрозионные ложбины, выработанные в лёссовидных суглинках краснодубровской свиты (см. рис. 3), и постепенно переходит чумышскую. Последняя в своём стратотипе на Салаирском кряже имеет субаэральное происхождение и малую мощность – не более 10–20 м.



Чумышская свита, или верхняя свита по П.А. Православлеву [8] является аналогом безликой покровной толщи. Таковой она является и в пределах Обь-Чумыской впадины. Абсолютная высота Обь-Чумышского водораздела увеличивается с удалением на восток: 307 м в истоках р. Малая Черемшанка, 333 м между истоками рр. Тараба (левый приток Чумыша) и Бобровка, 372 м в истоках р. Белая (приток Большой речки), 408 м между сс. Верх-Марушка и Бочкари. Но даже верхний (лёссотипный) горизонт толщи здесь содержит прослои и линзы речных песков нередко с линзочками магнетитового шлиха. Около 300 м – такова абсолютная высота междуречья Барнаулки и Касмалы. Обско-Иртышский водораздел в истоках Барнаулки и Касмалы имеет отметку 310 м. Здесь, у пос. Малышев Лог, пески перевеяны и образуют специфический дюнно-бугристый рельеф на отметках 300 м и более. Пески местами слагают поверхность Обь-Иртышского водораздела (район с. Вострово в истоках Касмалинской лощины). И повсеместно на таких гипсометрических уровнях в составе чумышской свиты присутствует песчаный аллювий. Более того, с приближением к широтному отрезку Оби вся рассматриваемая толща имеет песчаный состав ( рис. 4, скв. 137 и 251).

В
ырисовывается картина огромного разлива вод, которые покрывали днище Обь-Чумышской и Барнаульской впадин и уходили на запад, в сторону Кулундинской низменности. Максимальные уровень этого водоёма в заключительный этап его развития достигал нынешних отметок 300 м над ур. м. Что представлял собой этот водоём? Проточное озеро или систему реки с многочисленными протоками, блуждающую по заболоченной равнине? Второе предположение нам представляется более приемлемым. Встаёт вопрос, куда стекали эти воды? Западнее Степного (Приобского) плато находится бессточная Кулундинская низменность с большим одноимённым озером. Последнее имеет абсолютную отметку уровня 98 м при уровне Иртыша у Павлодара 109 м и Оби у Камня-на-Оби 120 м. Каким образом был содран и куда перемещён почти 200-метровый слой среднечетвертичных отложений Кулунды? Не будь этого события, мы могли бы проследить судьбу обских вод за пределами Бийско-Барнаульской синеклизы, а может быть и объяснить причины грандиозного обводнения предалтайской равнины. Суть сводится к тому, что в среднечетвертичное время дважды у подножия Алтайских гор формировались так называемые внутренние дельты при выходе рек из гор на равнину. Первая дельта (Q21+Q22) почти на полную мощность была размыта, вторая (Q23 + Q24), формировалась в более водообильной обстановке. По этой причине в составе её преобладают песчаные отложения и отсутствуют погребённые почвы.

Происхождение описанных внутренних дельт не связано с залповым выбросом вод каких-либо водоёмов озёрного типа. Любой озёрный водоём не обеспечил бы столь длительное (десятки тысяч лет) обводнение огромной территории Предалтая и накопление здесь столь мощных (дважды по 100 м) отложений. Механизм обводнения, источники водной массы не ясны. Вопросов больше, чем ответов.

* * *


Южносибирская неотектоническая фаза примерно 100 (или 60?) тыс. лет назад вызвала вздымание Алтая и, в меньшей мере, Салаира, что оживило глубинную эрозию Пра-Оби. Была выработана широкая долина с серией надпойменных террас, верхнечетвертичный возраст которых подкреплён многими радиоуглеродными датами. В это же время у подножия Салаира заложилась р. Чумыш по принципу притеррасной речки,
Литература



  1. Нагорский М.П. Материалы по геологии и стратиграфии рыхлых отложений кайнозоя Обь-Чумышской впадины // Материалы по геологии Западной Сибири. 1941. № 13 (55)

  2. Матвеевская А.Л., Иванова Е.Ф. Геологическое строение южной части Западно-Сибирской низменности в связи с вопросами нефтегазоносности. М.; Л., 1960.

  3. Сперанский Б.Ф. Предварительные геологические результаты работ съёмочных партий ЗСГУ в 1940 г. // Вестник Западно-Сибирского геологического управления. 1940. № 6.

  4. Адаменко О.М., Малолетко А.М. О ранне-среднеплейстоциновыхдолинах Предалтайской равнины // Вестник Западностбтрского и Новосибирского геологических уаправлений. 1963. № 2.

  5. Мартынов В.А. Стратиграфическая схема южной части Западно-Сибирской низменности Кулундинская и Барабинская степи) // Труды межведомственного совещания по стратиграфии Сибири. М. 1957.

  6. Коляго С.А., Малолетко А.М. Олигоцен-четвертичные почвы Верхнего Приобья // Вопросы географии Сибири. 1978. Вып. 10.

  7. Разрез новейших отложений Алтая. (стратиграфия и палеогеография Приобского плато, Подгорной равнины и Горного Алтая). М., 1978.

  8. Православлев П.А. Приобье Кулундинской мтепт // Материалы по геологии Западно-Сибирского края. 1933. Вып. 6


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет