Евразийские гидросферные катастрофы и оледенение Арктики

Автор: М. Гросвальд
Источник: Москва, «Научный мир» 1999. ББК 26.222.8:823; ISBN 5-89176-067-3
Полный вариант в формате DJVU (14.5Mb)

ГЛАВА 4
МАНЫЧСКИЙ СКЕБЛЕНД И СВЯЗАННЫЕ С НИМ ГРЯДОВО-ЛОЖБИННЫЕ КОМПЛЕКСЫ

4.4. Западно-Сибирская равнина (внеледниковая часть)

Комплексы реликтовых грядово-долинных форм, похожих на бэровские бугры и песчаные гряды, покрывают огромные площади и севернее Тургайского плато, в южной и центральной частях Западной Сибири. Здесь они представлены полями развития гривного, или гривно-лощинного рельефа и гигантскими ложбинами древнего стока. Их происхождение, подобно генезису бэровских бугров, до сих пор остается дискуссионным. В ходе его обсуждения сталкиваются точки зрения сторонников флювиальной, эоловой, тектонической и некоторых других гипотез [Николаев, 1970; Волков, 1976а, б].

4.4.1. Гривные комплексы

Гривные комплексы Западной Сибири известны давно; объектом специального исследования они стали в конце XIX века, когда началась подготовка к строительству Транссибирской железной дороги.

Гривы представляют собой длинные, узкие, часто сигарообразные гряды, которые образуют поля взаимно параллельных форм, вытянутых примерно в одном и том же направлении, чаще всего с северо-востока на юго-запад. Высоты гряд варьируют от 3-4 до 16-18 м, длины могут достигать 10-25 км, ширина лежит в пределах 0,4-1,5 км, крутизна склонов – 3-6°. В некоторых случаях, как на площади севернее Омска, гривы могут достигать высоты 20 м, ширины 2-2,5 км и длины 10-20 км и более. А в Барабинской степи, к юго-востоку от оз.Чаны есть две громадные гривы, из которых одна, Карасукская, имеет длину 160 км и ширину 10-12 км, и вторая, расположенная южнее, лишь немногим короче.

Вершинные поверхности грив плоско-выпуклые, осложненные западинами, которые часто удлинены в продольном направлении, на их склонах иногда имеют место террасовидные площадки. Плановая форма грив прямолинейная, иногда слегка изогнутая, в отдельных случаях их юго-западные концы расширяются или дробятся. Что же касается межгрядовых понижений, то это -долинообразные плоскодонные ложбины, их наиболее пониженные части заняты озерами, болотами и солонцами. Иногда ложбины пересекаются перемычками, соединяющими соседние гривы, их высота 2-3 м [Николаев, 1970; Пилькевич, 1974].

Плотность грив на разных участках неодинакова. В некоторых случаях они образуют сгущения строго параллельных одновысотных форм – "гривные фронты", иногда гряды встречаются единично. Основные районы гривного рельефа – Барабинская низменность, северные части Ишим-Иртышского и Ишим-Тобольского междуречий, их положение показано на карте, опубликованной В.И.Орловым [1959]. Там же можно видеть северный пояс грив, приуроченный к Турухан-Вах-Тазовской зандровой равнине. Окрестности озера Чаны – район типичного гривного рельефа, где присутствует множество небольших, но очень четких форм (рис.23).

Здесь, как и на правобережье Оби у Колпашева левобережье Иртыша у Омска, гривы или ориентированы с СВ 50-60° на ЮЗ (рис.24).

На других площадях, в частности, на севере Кулундинской степи, такие формы встречаются реже. Кроме того, многие поля гривного рельефа скрыты от наблюдения, они уходят под мощные торфяники или маскируются лесной растительностью.

Происхождение мелкогривного рельефа большинство исследователей связывает с флювиальны-ми процессами. Г.И.Танфильев [1902], например, считал, что гривный рельеф создан однообразным размывом поверхности атмосферными водами, которые медленно стекали по пологим, но правильным уклонам. Примерно так же думали В.И.Орлов [1959] и А.А.Земцов [1959а, б], которые, однако, отводили главную роль в процессе размыва не атмосферным, а талым ледниковым водам.

Установлено, что в строении грив участвуют суглинки и пески с косой и горизонтальной слоистостью, а также прослои гравия и включения мелкой гальки с раковинами пресноводных моллюсков. Таким образом, гривы сложены материалом, близким к аллювию древних речных долин [Николаев, 1970]. На флювиальный генезис грив указывали и другие исследователи, причем одни из них, как И.П.Герасимов [1935, 1940], полагали, что ведущую роль в их образовании играли процессы водной аккумуляции, другие, как М.Е.Городецкая и Г.И.Лазуков [1975], – что главным фактором выработки грив была речная эрозия.

Есть, конечно, и другие трактовки генезиса гривного рельефа. Так, многие геологи – Я.Я.Бала-бай, В.А.Мартынов, Б.А.Федорович, И.А.Волков, С.П.Казьмин и другие, убеждены, что этот рельеф создан ветром, и что его грядовые формы – это древние эолово-аккумулятивные образования. В данной связи И.А.Волков [1976а, б] обращает внимание на "привязанность" гривного рельефа к покрову лессовидных отложений, на правильность чередования гряд с межгрядовыми понижениями, выдержанность размеров и ориентировки гряд, их сигаровидную форму.

Особое значение Волков придает ориентировке грив: он подчеркивает, что она несовместима с флювиальной гипотезой, так как эта ориентировка не следует контурам древнего рельефа, а с несогласием "наложена" на них. Не согласуется с размещением грив и современная гидросеть, она либо разрезает гривные комплексы, либо к ним приспосабливается. Это несогласие можно видеть, например, на Тургайском плато, где основные реки вытянуты меридионально, а гривы простираются диагонально, с северо-востока на юго-запад. Причем в ряде мест, как на Ишим-Тобольском междуречье, гривы перегораживают древние долины, разбивая их на массу замкнутых понижений.

4.4.2. Древние ложбины стока

Особое место в рельефе Западно-Сибирской равнины занимают древние ложбины стока (термин И.П.Герасимова [1935, 1940]) – крупные прямолинейные понижения, подчеркнутые распределением растительности, почв, озер и болот. В районе своего типичного развития, на Приобском плато Кулунды (рис.25), эти ложбины представляют собой системы гигантских параллельных ложбин, которые вытянуты с северо-востока на юго-запад и превращают плато в систему плосковерхих гряд-увалов. Последние имеют длину до 300 км и ширину от 15 до 50 км, тогда как ширина межгрядовых ложбин составляет 5-15 км.

К югу от широты г. Камень, где древние ложбины стока выражены особенно четко, гребни увалов поднимаются до отметок 300-325 м, а их превышение над днищами ложбин составляет 100-160 м. Самые высокие увалы – южные: Алейско-Барнаулкинский, Барнаулкинско-Касмалинский и Касмалинско-Кулундинский [Казьмин, 1999]. Эти формы бросаются в глаза на космоснимках любого масштаба, огромные размеры и удивительная прямолинейность делают их геоморфологическим уникумом, не имеющим аналогов на Земле.

Что касается днищ древних ложбин Кулунды, то они обычно плоские, падающие в сторону Иртыша. К ним приурочены долины рек, озера и болота, из-под последних иногда выступают гривы, сходные с барабинскими. При движении к юго-западу глубины вреза уменьшаются, ложбины расширяются, переходя в песчаную поверхность бессточных котловин Прииртышья. Днища этих котловин выстланы косослоистыми песками с прослоями гравия, мелкой гальки и хряща, к ним приурочены современные долины Алея, Барнаулки, Касмалы, Кулунды, Бурлы и Карасука [Воскресенский, 1962; Николаев, 1970].

За пределами Приобского плато древние ложбины стока стали известны лишь в конце 1950-х годов. Именно тогда А.А.Земцов [1959а, б] нанес на карту ложбины Таз-Енисейского междуречья (хотя их отдельные отрезки картировались еще в 40-х гг. [Радугин, 1947]). Среди прочего, А.А.Земцов показал, что одна из древних ложбин, частично освоенная современными реками Тымом и Сымом, имеет ширину 30-40 км и тянется на юго-запад. А другая ложбина того же типа, Камышловский Лог, ориентированная почти широтно, рассекает Ишимскую степь по линии железной дороги Омск – Петропавловск. Средняя ширина Камышловского Лога не превышает 20-25 км, глубина составляет 15-20 м, а высотные отметки днища убывают с северо-востока на юго-запад от 115 до 85 м [Николаев, 1970].

Первая сводка данных по географии гривного рельефа и древних ложбин стока всей Западной Сибири, включая их описание и карту, была составлена В.И.Орловым [1959]. Он показал, что область развития древних ложбин не ограничена Кулундой, а охватывает всю площадь, лежащую к югу от 66° с.ш., и что эти формы начинаются от границ древних оледенений севера Сибири (рис.26).

А также, что древние ложбины стока отличаются поразительной прямолинейностью и огромной длиной, что они параллельны друг другу и гривным комплексам. Некоторые ложбины протягиваются на 500 км и более, а система ложбин, включающая Кас-Кетский спиллвей, – на 1600 км: она идет от Енисея до Иртыша и далее по Силеты-Нуринской ложбине до оз. Тенгиз. Эта география в основных чертах подтверждается и данными исследований из космоса (рис.27).

Из карты В.И.Орлова также следует, что помимо ложбин юго-западной ориентировки, существуют сходные формы, направленные на юго-восток; последние особенно характерны для приуральской части Западной Сибири.
Древние ложбины стока и параллельные им гривно-лощинные комплексы часто ставятся в единый генетический ряд. Однако это делают далеко не все, их родство многими ставится под сомнение, и если гривы в основном считаются флювиальными или эоловыми (см. выше), то образование древних ложбин и межложбинных увалов чаще всего связывается с глубинной тектоникой. Лишь И.П.Герасимов [1935] объяснял их работой нормальных рек, и немногие, в частности, С.П.Казьмин [1999], – действием ветра, точнее, накоплением эолового материала, приносимого в эпохи аридизации с юго-запада.

Предпочтительной же, повторим, считается тектоническая гипотеза, получившая обоснование в работах Г.И.Танфильева [1902] и А.И.Москвитина [1952], а также В.А.Николаева [1970], Ю.А.Мещерякова [1972] и других геологов и геофизиков. В ложбинах и увалах Предалтайского плато они видят не что иное, как линейные прогибы и антиклинали мезо-кайнозойского платформенного чехла, созданные блоковыми подвижками узких грабенов и горстов палеозойского фундамента.

Причем данные геоморфологических исследований и повторных нивелировок позволили утверждать, что эти движения коры до сих пор не прекратились [Растворова, 1980]. Тектонический генезис предполагается и для более северных ложбин древнего стока: по некоторым гипотезам они наследуют линии крупных разломов. В.И.Орлов и Н.В.Соколова [1997], например, реконструируют по ним "зоны разрядки напряжений в земном веществе", которые, как можно понять, сродни глубинным разломам.

Сомнения в связи кулундинских ложбин с тектоникой, помимо И.П.Герасимова, определенно высказывали лишь немногие, и среди них С.С.Воскресенский [1962]. Последний указывал, что наличию такой связи противоречит ряд фактов – близость высот соседних увалов, отсутствие их на высотах более 300 м, невыраженность ложбин в структуре соседних Салаира и Кузнецкого Алатау, а также то, что все увалы выработаны в четвертичных отложениях и не имеют остова из неогеновых пород. К тому же, как только что выяснилось [Казьмин, 1999], доюрский фундамент Кулундинской степи имеет ровную поверхность, и те горсты и грабены, о которых шла речь выше, в его рельефе никак не выражены.

Никто не отрицает, что древние ложбины служили лотками мощных водных потоков, причем В.А.Растворова [1980] связывает эти потоки с таянием ледниковых покровов, в том числе

сартанского. С оледенениями она коррелирует террасы Оби, аллювиальные свиты древних ложбин, а также их широкие дельты и дельтовую равнину правобережья Иртыша. О флювиогляци-альном генезисе западносибирских ложбин стока, об их связи с потоками, которые текли от краев ледниковых покровов севера Сибири, в недавнем прошлом писали А.А.Земцов [1959а, б] и В.И.Орлов [1959]. Предполагается, что определенную роль в выработке ложбин Кулунды сыграли и прорывы ледниково-подпрудных озер Алтая [Бутвиловский, 1993].

Не сказали своего последнего слова и "золисты". Они продолжают разработку моделей, в которых увалы и гривы выступают как континентальные дюны различных размеров, сложенные эоловыми наносами – разновозрастными осадками озер и рек, переработанными ветром. Таков, по И.А.Волкову [1976а] и С.П.Казьмину [1999], генезис и крупногрядового рельефа Восточной Кулунды и гривно-лощинных комплексов Барабинской степи и других районов. А то разнообразие, которое характерно для этого рельефа, эолисты связывают с вариациями в интенсивности эолово-аккумулятивных и дефляционных процессов, участвовавших в его создании.

4.4.3. Замкнутые впадины

Для рельефа южной части Западной Сибири характерно обилие замкнутых впадин, большинство из которых занято озерами и солончаками. По этим формам имеется большая литература, в ней рассматривается их морфология, генезис и причины сохранности [Воскресенский, 1962]. В зависимости от размеров выделяются такие разновидности замкнутых впадин, как микрозападины, западины, котловины и собственно впадины; их глубины варьируют от долей метра до 30-60 м, а поперечник – от нескольких метров до 10 км и более.

В Западной Сибири, как и в Закаспии и Туране, замкнутые формы часто связывают с процессами суффозии, просадок и дефляции, т. е. с водным и ветровым выносом мелкозема и уплотнением грунтов. На суффозию и карст, как причину образования бессточных впадин, западин и степных блюдец, указывал Ю.А.Мещеряков [1972], много раньше о том же писали С.Ю.Геллер и П.С.Макеев. Что касается самых крупных впадин, то их чаще всего считают тектоническими, а ориентированные западины – эрозионно-аккумулятивными [Щукин, 1948; Городецкая, Лазуков, 1975]. Большая роль в их генезисе традиционно отводится эоловым процессам [Федорович, 1948; Волков, 1976а, б]. По мысли эолистов, один из действовавших здесь механизмов как раз и состоял в солончаковом расщеплении горных пород и последующем ветровом удалении продуктов этого разрушения.

Значительная часть замкнутых впадин Западной Сибири принадлежит к типу термокарстовых. Вполне естественно, что основная масса термокарстовых озер приурочена к области покровного оледенения и древним зандрам [Земцов, 1976]. Вместе с тем, весьма обширные поля термокарстовых форм распространены и на юге области [Воскресенский, 1962], что необычно и требует специального объяснения.

---