Дилювиально-аккумулятивные валы и террасы Центрального Алтая

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дилювиально-аккумулятивные валы и террасы центрального Алтая

А.Н. Рудой, П.Э. Карлинг

Общие сведения

Дилювиальные террасы и валы представляют собой мощные, обычно около 240 м (до 340 м) над урезами рек, толщи ясно слоистых, чисто промытых гравийно-щебнисто-дресвяных отложений, включающих в себя как слои и линзы песков и супесей, так и угловатые валуны и глыбы весьма пёстрого петрографического состава. Дилювиальные толщи накапливались при резком падении энергии потоков или в условиях обратных течений в зонах эрозионной тени непосредственно ниже коренных выступов, изгибов основной долины, или в больших расширениях долин.

Схема распространения дилювиально-аккумулятивных валов в Центральном Алтае. Из работы [2] по [3].

Поверхности всех дилювиальных террас в общем случае наклонены к коренным бортам долин, часто осложнены небольшими изометричными западинами, фиксирующими участки подводных водоворотов. Бровки террас чёткие и подчёркиваются береговыми валамми-бемрмами. Вследствие более поздней эрозии и осыпания дилювиальные толщи представляют собой сейчас очень чёткие террасовидные скульптурные формы с хорошо очерченными бровками и ясно выраженными уступами, имеющими падение, близкое к углам естественного откоса (углам покоя) для соответствующих фракций. Поэтому дилювиальные "террасы" и валы, строго говоря, речными террасами не являются, это именно толщи дилювия, имеющие террасовидную форму.

Дилювиальные валы ("высокие террасы", бары) в долине р. Катуни, в районе устья р. Малого Яломана, Горный Алтай. Фото Алексея Рудого (мл.). Август, 2004 год. Алтай.

К предгорьям высоты дилювиально-аккумулятивных террас уменьшаются до 100, а в районе города Горно-Алтайска -- до 60 метров (известный «маймимнский вал», разделяющий долины р. Катуни и ее правого притока р. Маймы). В их строении увеличивается доля хорошо промытых грубозернистых песков, возрастает окатанность гравия и гальки [1] . Кратко описанные особенности морфологии и вещественного состава дилювиально-аккумулятивных "террас" характерны для всех известных на земле дилювиальных валов-баров (см. рис.). Однако, в Горном Алтае их облик и строение наиболее экспрессивны.

Общая схема гигантских ледниково-подпрудных озёр Северной Америки в конце позднего плейстоцена и территория (болотный цвет) влияния их сбросов (собственно - Сhanneled Scabland) [4].

Дилювиальная "терраса" (Big Bar) в долине р. Снейк (Snake River), которая трансформировалась дилювиальными потоками из ледниково-подпрудного озера Бонневиль в конце позднего плейстоцена (территория Сhanneled Scabland, Северная Америка). Фото Tom Forster [4].

Косослоистые и секущие текстуры гравелистых дресвяников и щебня в обнажении Tammany-Bar, долина р. Снейк. Фото Tom Forster.

О термине и истории изученности дилювиальных террас

Термин «бар» в понимании Дж. Х. Бретца -- это валообрамзные или террасообрамзные толщи обломочного материала, сверхмощные для «нормального аллювия» данной долины, имеющие оригинальную морфологию. Отложения «бамров» сбрасывались суперпотоками в подходящих участках на путях стока озёрных вод при резком падении транспортирующей способности дилювиальных потоков. В англоязычной литературе термин “giant gravel bar” повсеместно употребляется и сейчас [5].

Фрагмент строения мелкой фракции дилювиальных толщ в долине р. Малый Яломан. Август 2003 г. Алтай. Фото автора.

Текстуры заплесков в основании дилювиальной "террасы" в устьевой части Малого Яломана. Фото автора, август 2003 г. Алтай. Около разреза стоит Keenan Lee (США). Август 2003. Алтай.

Однако из-за очевидного неудобства этого термина, вызванного наличием широко известного в отечественной морской геоморфологии понятия «бар» [6] автор теории дилювиального морфолитогенеза, применяет для таких толщ и форм рельефа подходящий по смыслу и содержанию термин «дилювиамльно-аккумулятимвная терраса, вал», исходя при этом из общего названия экзогенных процессов, в результате которых эти валообразные формы сформировались [1, 7, 8].

Морфология, закономерности строения и механизмы образования

Отложения зон природных экранов, механизм образования которых подробно описан А. А. Чистяковым [9], изучались в условиях крупных сибирских рек С. А. Лаухиным [10], который предложил называть их лимноподобными фациями. Осадки верхних уровней дилювиальных террас и валов действительно отчасти похожи на отложения слабопротомчных озёр, на основании чего, в пределах, по крайнем мере, так называемой Яломанской тектонической котловины, их таковыми и считали (например, Барышников Г.Я., 1992, и др.). Другие представления о генезисе толщ, слагающих высокие уровни дилювиальных террас (камовые террасы, аномально мощные толщи аллювия в условиях тектонического опускания, на основании чего, собственно и была выделена «Яломанская тектоническая впадина») свидетельствуют о большом интересе специалистов к этим толщам и о необычном механизме их возникновения. Как и в случае с отложениями застойных вод дилювиальных потоков из североамериканского позднечетвертичного ледниково-подпрудного озера Мизула, тонкозернистые слои ила и полимимктовых песков чередуются в этих толщах с более грубыми, преимущественно щебнимсто-гравимйными горизонтами, приуроченными к основным каналам стока -- долинам рек Чуи и Катуни. Механический состав отложений становится тоньше вверх по долинам притоков, с удалением от магистральных долин. Погружающиеся под углами 6-8? под урез реки Малый Яломан передовые слои свидетельствуют о замплесках воды из долины р. Чуи.

Дропстоун, который вот-вот выпадет из почти вертикального разреза дилювия "высокой террасы" (бара, по Бретцу). Территория Сhanneled Scabland, Hangman Creek, фото Steven Dutch.

При этом горизонты песков, щебня и гальки, мощностью около 25 см, чередуются с прослоями ила, мощностью около 10 см. Часто встречаются горизонты суглинков и илов с текстурами срыва. Отложения застойных вод несогласно перекрыты валумнно-гамлечниковыми слоями с включением небольших глыб. Эти, относительно грубозернистые, образования являются следствием энергетических пульсаций потока, проходящего вверх по долинам притоков. Эти же мощные течения вверх по долинам рек Малый Яломан и Иня во время прохождений паводков по основному каналу могли генерировать и текстуры срыва в илистых горизонтах.

В отложениях всех высоких дилювиальных террас обращает на себя внимание исключительно плохая окатанность щебнисто-дресвяной фракции, доминирующей в строении толщ, и ее пестрый петрографический состав. Последние два обстоятельства, в частности, говорят о том, что обломочный материал в потоке переносился преимущественно во взвешенном состоянии, на что впервые 25 лет назад обратил внимание и впервые написал в своих первых публикациях автор данной статьи ([7], и др.). В эти отложения вложены без нарушения слоистости крупные, до нескольких метром в диаметре, угловатые глыбы.

Обнажение дилювиальной "высокой террасы" р. Катуни вдоль Чуйского тракта недалеко от устья р. Большой Яломан. Горный Алтай, Чуйский тракт, август 2004 года. Фото автора.

Формирование отложений дилювиальных террас и валов дилювиального происхождения происходило в результате либо одного мощного суперпаводка, или, что вероятнее, в результате работы нескольких дилювиальных потоков. Судя по мощности отложений, минимальные глубины дилювиальных потоков в долинах Чуи и Катуни составляли, по крайней мере, 250 м, скорости потоков -- десятки метров в секунду а расходы всегда превышали 1 млн. куб. м/с. Это хорошо коррелирует с данными, полученными из расчетов. Новые абсолютные датировки, полученные современными методами, указывают и на астрономический возраст дилювиальных потоков с расходами свыше 10 млн. куб. м/с -- между 15 и 7 тысячами лет назад [11, 12]. Максимальный же расход дилювиального потока был установлен в 18 млн. куб. м/с [13] что превышает считавшийся ранее максимальным на Земле расход при прорывах плейстоценового озёра Мизула в Америке [14].

Мощная толща дилювия с возрастом поверхности около 15 тыс. лет [11], [12]. Приустьевая часть долины р. Иня, правого притока Катуни, Горный Алтай. Август 2003 года. Фото автора.

Центральном Алтае дилювиальные валы и террасы известны как «высокие террасы» Чуи и Катуни. Их удивительными размерами и совершенной, кажется -- рукотворной, формой более 150 лет назад восхищался русский геолог Пётр Чихачёв [15]. С тех пор генезис «высоких террас» служил предметом ожесточенных дискуссий [16], начинающих угасать в наши дни в связи с его очевидностью [17].

Литература

дилювиальный аккумулятивный вал терраса алтай

Baker V.R., Benito G., Rudoy A.N. Palaeohydrology of late Pleistocene Superflooding, Altay Mountains, Siberia -- Science, 1993. -- В. 259. -- P. 348--352.

Glacial Lake Missoula, Lake Bonneville and the Ice Age Floods

O'Connor J.E., Baker V.R. Magnitudes and implications of peak discharges from glacial Lake Missoula. -- Geol. Soc. Am. Bull.. -- 1992 Т. 104. -- С. 267-269.

Paul A. Carling, Peter Martini, Jurgen Herget, a.o. Megaflood sedimentary valley fill: Altai Mountains, Siberia. -- Megaflooding on Earth and Mars / Ed. Devon M. Burr, Paul A. Carling and Victor R. Baker. - Published by Cambridge University Press, 2009. - P. 247--268.

Paul A. Carling, Peter Martini, Jurgen Herget, a.o. Megaflood sedimentary valley fill: Altai Mountains, Siberia. -- Megaflooding on Earth and Mars / Ed. Devon M. Burr, Paul A. Carling and Victor R. Baker. Published by Cambridge University Press, 2009. P. 247--268.

Rudoy A.N. Glacier-dammed lakes and geological work of glacial superfloods in the Late Pleistocene, Southern Siberia, Altai Mountains. -- Quaternary International, 2002. -- Т. 87/1. -- С. 119-140.

Rudoy A.N., Baker V.R. Sedimentary Effects of cataclysmic late Pleistocene glacial Flooding, Altai Mountains, Siberia -- Sedimentary Geology, 1993. -- В. 85. -- № 1--4. -- P. 53--62.

Rudoy A.N., Baker V.R. Sedimentary Effects of cataclysmic late Pleistocene glacial Flooding, Altai Mountains, Siberia -- Sedimentary Geology, 1993. -- В. 85. -- № 1--4. -- P. 53--62.

Victor R. Baker The Channeled Scabland: A Retrospective. -- Annu. Rev. Earth Planet. -- Sci., 2009. -- Т. 37. -- С. 6.1-6.19.

А.Н. Рудой, В.А. Земцов Новые результаты моделирования гидравлических характеристик дилювиальных потоков из позднечетвертичного Чуйско-Курайского ледниково-подпрудного озера // Лёд и снег. -- Институт географии РАН, 2010. -- № 1(109). -- С. 111-118.

В.П. Зенкович, Б.А. Попов. Морская геоморфология. -- Терминологический справочник. Береговая зона: процессы, понятия, определения. -- Москва: Мысль, 1980. -- С. 280.

Зольников И.Д., Мистрюков А.А. Четвертичные отложения и рельеф долин Чуи и Катуни. -- Новосибирск: Наука, 2008. -- С. 182.

Ивановский Л.Н. Изучение речных террас Центрального Алтая. -- География и природные ресурсы. -- 1998 Т. 3. -- С. 133-140.

Лаухин С.А. Об одной особенности строения аллювия в долинах крупных рек Сибири. -- Геология и геофизика. -- 1971. - Т. 2. -- С. 21-29.

Рудой А.Н. Геоморфологический эффект и гидравлика позднеплейстоценовых йокульлаупов ледниково-подпрудных озер Южной Сибири. -- Геоморфология. -- 1995. - Т. 4. -- С. 61-76.

Рудой А.Н. и др. Хронология позднечетвертичных флювиогляциальных катастроф на юге Сибири по новым космогенным данным

Рудой А.Н. Режим ледниково-подпрудных озер межгорных котловин Южной Сибири. -- Материалы гляциологических исследований. -- 1988 Т. 61. -- С. 36-44.

Чистяков А.А. Горный аллювий. -- Москва: Недра, 1978. -- С. 278.

Чихачев П.А. Путешествие в Восточный Алтай. -- Москва: 1978. -- С. 278.

Размещено на Allbest.ru