А.С. Лавров

ВЕРХНЕПЛЕЙСТОЦЕНОВЫЕ ДОЛИННЫЕ ОЗЕРА В БАССЕЙНАХ ПЕЧОРЫ, ВЫЧЕГДЫ И МЕЗЕНИ

скачать *pdf

УДК 911.2 : 551.791 : 551.481

 

Исследования, проведенные в последние годы экспедициями 2-го Гидрогеологического управления и Всесоюзного аэрогеологического треста (ВАГТ), выявили несомненное сходство строения четвертичного покрова бассейнов Средней Печоры, Вычегды и Мезени, характеризующегося ритмичным чередованием аллювиальных, озерных (морских на севере) и ледниковых осадков. Благодаря этому толща четвертичных отложений распадается на ряд довольно однообразно построенных пачек, отражающих цикличность осадконакопления. Последовательность накопления отложений различного генезиса в пределах каждого цикла в общих чертах следующая.

Начало цикла - развитие речной сети, аккумуляция аллювия. Середина цикла - ингрессия северных морей в долины рек, образование в долинах частично или полностью опресненных водоемов (долинных озер), накопление озерных отложений. Конец цикла - развитие оледенения, частичная или полная изоляция долинных озер от моря или полное их уничтожение ледниками, отложение комплекса ледниковых и водноледниковых осадков. Полнота разреза осадков того или иного цикла неодинакова для различных районов. Аллювиальные отложения распространены повсеместно, озерные (морские) и ледниковые нередко выпадают из разреза, что объясняется спецификой палеогеографических условий - расположением района вне ледниковой зоны или за пределами влияния трансгрессии (рис. 1).

Рисунок 1

В настоящее время имеются основания для выделения шести завершившихся циклов осадконакопления. Первый и второй предположительно относятся автором к концу плиоцена - нижнему плейстоцену, третий и четвертый - к среднему плейстоцену. В верхнем плейстоцене накапливались осадки пятого и шестого цикла. Морены этой эпохи, оставленные ледниками скандинавского и урало-пайхойского центров, в пределах рассматриваемого региона развиты лишь на северо-востоке Печорской низменности [Чернов, 1947] и в низовьях Северной Двины и Мезени [Девятова и Лосева, 1964; Яковлев, 1956] (рис. 3). Аллювиальные, морские и озерные отложения в бассейнах Печоры, Вычегды и Мезени формируют две наиболее высокие надпойменные террасы.

Комплекс осадков, слагающих террасы пятого цикла, выполняет долины, выработанные в микулинское межледниковье. В осевых частях погребенных долин залегают аллювиальные пески и галечники (рис. 2).

Рисунок 2

Подошва аллювия Печоры на отрезке от устья р. Лемью до устья р. Лаи располагается на 5-10 м ниже современного уреза. Средняя мощность его 7-10 м. Выше залегает довольно пестрая в литологическом отношении толща осадков долинного озера. Эти отложения, сглаживая неровности низких придолинных частей водоразделов, формируют хорошо выраженную в рельефе поверхность рассматриваемой террасы (рис. 2). Абсолютные высоты ее в тыловых частях не превышают обычно 95-100 м, снижаясь в осевой зоне до 75-80 м. Характер залегания обусловливает значительные, иногда весьма резкие колебания мощности отложений: от 30-40 до 1-3 м (рис. 2).

Южнее устья р. Лемью, примерно до широты с. Троицко-Печорское, в зоне выклинивания долинного озера и неустойчивого положения его границы аллювий террасы пятого цикла перекрыт сложно построенной толщей озерных и дельтовых отложений. Мощность не превышает 10-15 м (рис. 1). Постель аллювия, как и в более северных районах, располагается несколько ниже уреза.

Влияние подпора со стороны трансгрессирующего моря сказывалось и южнее с. Троицко-Печорское, где для аллювия пятого цикла осадконакопления характерно ярусное строение (рис. 1). Нижний, наиболее древний аллювий залегает в переуглублении, подошва которого расположена несколько ниже современного уреза, и перекрыт аллювиальными отложениями, накапливавшимися в период затопления северных частей бассейна Печоры. Поверхность террасы, образованной последними, имеет характерный уклон вниз по течению рек. Таким образом, терраса пятого цикла осадконакопления в бассейне Печоры, единая в возрастном и морфологическом отношениях, является в то же время полигенетической.

Терраса пятого цикла в бассейне Вычегды по своему строению и характеру во многом аналогична печорской. В нижнем течении Вычегды ложе аллювия располагается в среднем на 10-15 м ниже уреза современной реки на абсолютных высотах порядка +40 м, повышаясь до +85 м в Керчемской низменности. В долинах притоков Вычегды подошва аллювия нередко занимает еще более высокое положение - до +110 м в пределах Кельтменской сквозной долины. Аллювий перекрыт сложно построенной, литологически весьма неоднородной толщей песчано-глинистых осадков, которые и формируют поверхность террасы. Последняя в нижнем течении Вычегды имеет вогнутую форму, так как абсолютные высоты ее плавно снижаются от 125 м в тыловой части до 85-90 м над осевой частью погребенной долины, несмотря на то что мощность осадков, перекрывающих аллювий, нарастает в том же направлении от 3-5 до 25-30 м и, возможно, более (рис. 2). В пределах Кельтменской низменности и Кельтменской сквозной долины поверхность террасы почти горизонтальна, абсолютные высоты ее колеблются от 120 до 130 м. Через Кельтменскую сквозную долину поверхность террасы пятого цикла осадконакопления протягивается в бассейн Верхней Камы.

Терраса пятого цикла в бассейне Мезени (район Мезенской петли) по строению и условиям залегания формирующих ее отложений аналогична соответствующим террасам Печоры и Вычегды. Однако абсолютные высоты (140-145 м) тыловых швов мезенской террасы ощутимо превышают высоты тыловых частей как печорской (95-100 м), так и вычегодской (120-130 м) террас. В осевых частях долин поверхность террасы снижается до 125-135 м. Литология отложений, характер их слоистости, условий залегания и положение террасы относительно границы ранневалдайского ледника позволяют, по нашему мнению, поставить под сомнение справедливость предположения о флювио-гляциальном генезисе террасы, рассматривать ее, как террасу озерного происхождения, а формирующие ее отложения сопоставлять с озерно-ледниковыми отложениями, оконтуривающими край валдайского ледника [Девятова и Лосева, 1964].

Палинологический анализ отложений террасы пятого цикла в бассейне Средней Печоры и Усы, сделанный Л.А. Вязовкиным и Т.Н. Шохиной, показал, что во время накопления аллювия и нижних слоев перекрывающих его осадков долинного озера климат был достаточно благоприятен для развития северо-таежных древесных пород (береза, сосна, ель), образовывавших обычно обширные массивы. В составе пыльцы древесных пород постоянно присутствует пыльца орешника (0.5-1.5%), реже вяза и липы. Верхняя часть разреза формировалась в условиях постепенно ухудшающегося климата. Самые верхние слои отлагались уже в ледниковую эпоху. Для спорово-пыльцевых спектров этих слоев характерно высокое содержание пыльцы травянистых растении (до 80%), среди которых преобладают злаково-разнотравные группировки и полыни. Встречается пыльца Eurotia ceratoides С.А.М., Kochia prostrata Schred. и эфедры.

В нижнем течении Вычегды время формирования аллювиальных отложений террасы пятого цикла и нижних слоев озерных осадков по характеру спорово-пыльцевых спектров, по обилию пыльцы широколиственных пород (дуб, липа, вяз, клен), орешника и ольхи, произраставших на фоне хвойно-березовых и березовых лесов, и но присутствию спор Osmunda cinnomomea L. сопоставляется Л.Д. Никифоровой, проводившей спорово-пыльцевой анализ, с климатическим оптимумом микулинского межледниковья. Слои, занимающие в разрезе среднее положение, содержат, по данным Е.Н. Сахаровой (устное сообщение), спорово-пыльцевые спектры таежного типа. Верхние горизонты озерных отложений террасы пятого цикла осадконакопления в долине Нижней Вычегды пыльцы и спор не содержат. Значительная же иногда роль солифлюкционных отложений и наличие сингенетичных криотурбаций в разрезе верхней части озерной толщи позволяет считать, что накопление последней происходило в суровых климатических условиях.

Отложение аллювия террасы пятого цикла в верховьях С. Кельтмы происходило в межледниковую эпоху. Спорово-пыльцевые спектры характеризуются преобладанием пыльцы древесных: ели, сосны, березы, ольхи. Значительное количество пыльцы карликовой березки и осоковых свидетельствует о весьма широком развитии заболоченных участков. Вся толща залегающих выше озерных отложений накапливались уже в эпоху оледенения. В общем составе пыльцы и спор господствует пыльца травянистых, в основном злаков. Подчиненное место занимают пыльца древесных (береза, сосна) и споры. Среди последних постоянно присутствуют споры холодолюбивых плаунов.

Приведенные выше данные позволяют полагать, что затопление долин Печоры, Вычегды и Мезени и образование в них долинных озер началось в период климатического оптимума микулинского межледниковья и было вызвано бореальной трансгрессией. На существование непосредственной связи долинных озер с морем указывают находки фораминифер и спикул губок в отложениях террасы Ср. Печоры и Усы и солоновато-водных диатомей в осадках вычегодской террасы, свидетельствующие о постепенном и, вероятно, кратковременном увеличении солености вод долинных озер в ходе развития трансгрессии. Печорское, вычегодское и мезенское долинные озера в микулинское межледниковье, по-видимому, представляли собой узкие, глубоко вдававшиеся в сушу заливы трансгрессировавшего моря (рис. 3). Воды этих заливов по мере удаления от моря все более и более распреснялись за счет речного стока. Ранневалдайским ледниковым покровом, исходившим из скандинавского центра и в фазу своего максимального развития полностью перекрывшим долины нижнего течения Северной Двины и Мезени [Девятова и Лосева, 1964; Рудовиц, 1939; Яковлев, 1956], мезенское и вычегодское долинные озера были изолированы от моря, что привело к быстрому повышению их уровней. Последние контролировались гипсометрическим положением порогов стока: наиболее низких точек Мезенско-Вычегодского и Вычегодско-Камского водоразделов. Для мезенского озера таковой являлась сквозная долина, соединяющая верховья Ирвы с долиной Елвы (абсолютные высоты днища 130-145 м), для вычегодского озера - сквозная долина между верховьями Сев. и Юж. Кельтм (абсолютные высоты днища 130 м). Указанные абсолютные высоты и определили максимальное положение уровней долинных озер Мезени и Вычегды, а следовательно, и высоту тыловых частей террас пятого цикла в долинах этих рек. Воды мезенского озера через долины Ирвы и Елвы перетекали в вычегодское озеро, а из последнего излишки вод через Кельтменскую сквозную долину сбрасывались в бассейн Камы (рис. 3).

Рисунок 3

Значительно более низкие абсолютные высоты тыловых частей террасы пятого цикла в бассейне Печоры, которые превышают 95-100 м только в пределах немногих участков, испытывающих неотектонические поднятия (район Войских меандр [Ламакин, 1945]), и отсутствие следов стока вод печорского озера на юг объясняются, по-видимому, существованием непрерывной связи этого озера с морем в течение всего ранневалдайского оледенения. Последнее условие могло иметь место только в том случае, если ледниковые покровы скандинавского и урало-пайхойского центров не смыкались между собой, оставляя свободным нижнее течение Печоры (рис. 3). Это предположение подтверждается результатами исследований автора, согласно которым граница урало-пайхойского ледника в центре Большеземельской тундры резко отклоняется к северу, а не протягивается в широтном направлении к нижнему течению Печоры, как это указывается Ю.Л. Рудовицем [1947] и Г.А. Черновым [1947]. Уточненная конфигурация границы урало-пайхойского ледника дает все основания сомневаться в существовании контакта его с ледником скандинавского центра.

Аллювиальные и озерные отложения шестого цикла осадконакопления в бассейнах Печоры, Вычегды и Мезени слагают террасы, строение которых аналогично строению террас предыдущего цикла (рис. 2).

В бассейне Печоры севернее г. Печора для террасы шестого цикла характерны абсолютные высоты от 55 до 65 м. В этом районе верхняя часть террасы образована мощной (до 20 м и более) толщей озерных осадков: тонких песков, супесей и суглинков серых тонов, залегающих на аллювиальных песках и галечниках, формирующих нижнюю часть разреза. Южнее г. Печора озерные слои выклиниваются, разрезы террасы становятся типично аллювиальными, а поверхность ее начинает повышаться вверх по течению. Подошва аллювия расположена обычно несколько ниже уреза Печоры, и только южнее с. Троицко-Печорское и в долинах притоков Печоры терраса становится цокольной.

Нижняя часть вычегодской террасы также сложена аллювием, ложе которого располагается на 5-10 м ниже уреза современной Вычегды. Абсолютные высоты ложа повышаются от 40-50 м в нижнем течении реки до 95 м в Керчемской низине. В этом же направлении высоты поверхности изменяются от 70-80 до 105 м. Мощность отложений террасы вверх по течению Вычегды уменьшается, таким образом, с 30 до 10 м. Это происходит за счет постепенного сокращения мощности озерных осадков, перекрывающих аллювий и формирующих поверхность террасы.

Толща озерных отложений в долине Нижней Вычегды имеет весьма выдержанное ритмичное строение (рис. 4). На аллювий по резкому контакту ложится пачка темно-серых или красно-бурых глин, вверх по разрезу довольно постепенно сменяющихся песками. Выше залегают еще две аналогично построенные пачки озерных осадков. Остается неизменным и характер контактов прослоев глин с песками: нижний - четкий, верхний - постепенный. Для всей толщи озерных осадков, мощность которой нередко превышает 20 м, характерна горизонтальная выдержанная слоистость, нередко со следами ряби волнения. В тыловых частях террасы ритмичного строения не наблюдается. В долинах притоков Нижней Вычегды строение террасы шестого цикла осадконакопления остается почти таким же, но увеличивается роль песчаных отложений и, главное, появляются отчетливые следы размыва в основании каждой песчаной пачки (прослои гравия или гальки мощностью 0.3-0.5 м). В песках, разделяющих суглинистые прослои, часто отмечается косая слоистость, характерная для русловых фаций аллювия. Вверх по течению притоков роль аллювиальных отложений в разрезе постепенно увеличивается, а озерных уменьшается. При переходе через современную абсолютную высоту +100 м суглинистые прослои исчезают, и разрез террасы становится типичным аллювиальным (рис. 4).

Рисунок 4

Эти факты привели автора к выводу, что уровень вычегодского долинного озера шестого цикла осадконакопления не оставался постоянным, а испытывал неоднократные колебания. В периоды снижений уровня озера долина Вычегды оставалась затопленной, но устья ее притоков, впадавших в озеро, смещались вниз по течению. Аккумуляция озерных осадков в пределах осушенных частей долин притоков сменялась накоплением маломощного аллювия. В долине Вычегды обмеление озерного бассейна приводило к отложению песчаных осадков, без размыва залегающих на суглинках, отложение которых происходило в периоды более высокого положения уровня озера.

Сопоставление многочисленных разрезов и их гипсометрического положения позволяет, по нашему мнению, допустить существование двух фаз частичных регрессий вычегодского долинного озера шестого цикла и установить высотное положение его уровня как в фазы трансгрессий, так и в фазы регрессий (см. таблицу).

 

Таблица. Колебания уровня вычегодского долинного озера VI цикла осадконакопления

Фазы

Абсолютные высоты уровня (в м)

I фаза трансгрессии

80-85

I фаза регрессии (частичная)

70-75

II фаза трансгрессии (макимальная?)

100-105

II фаза регрессии (частичная)

60-65

III фаза трансгрессии

85-90

Полная регрессия

 

 

В разрезах террасы шестого цикла осадконакопления в Керчемской низине озерные отложения отсутствуют. Но повышенная мощность аллювия и тонкость литологического состава его позволяют предполагать, что подпор, вызвавший затруднение стока Вычегды, ощущался даже здесь на абсолютных отметках +110 м.

Терраса шестого цикла в бассейне Мезени изучена менее детально, однако имеющиеся данные позволяют говорить о большом сходстве ее с террасой Вычегды, что свидетельствует, видимо, о сходстве условий их формирования и о наличии гидродинамической связи долинных озер Мезени и Вычегды. Границы долинных озер шестого цикла показаны на рис. 5.

Рисунок 5

Аллювиальные отложения (нижняя часть террасы) не имеют палинологической характеристики. Палинологические данные охватывают только озерные отложения, накопление нижних слоев которых происходило, по мнению Л.Д. Никифоровой, в благоприятных климатических условиях. В растительном покрове господствовали древесные: ель, береза, сосна, орешник. Возможно, что этот период соответствует части соминского межстадиала, однако утверждать это особых оснований нет. В период отложения верхних слоев древесная растительность уступила место травам и кустарникам (до 70%), среди которых основное место занимали карликовая березка, ольховник и лебедовые. Древесные представлены пыльцой березы. Пыльца ели отсутствует или содержится в небольших (до 10%) количествах. Столь резкое ухудшение климатических условий, связано, по мнению Л.Д. Никифоровой, с одной из стадий валдайского оледенения. Данные палинологического анализа хорошо согласуются с наличием многочисленных криотурбаций и псевдоморфоз ледяных клиньев, сингенетичных верхним слоям озерных отложений террасы шестого цикла.

Таким образом, как и в предыдущий пятый цикл осадконакопления, образование озерного бассейна произошло в межледниковую (межстадиальную) эпоху и связано с повышением уровня моря, а существование озера продолжалось и в период последующего (поздневалдайского) оледенения (стадии). Возможно, что колебания уровня вычегодского долинного озера шестого цикла связаны с осцилляциями края ледника, перекрывавшего нижнее течение Северной Двины в конце верхнего плейстоцена.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Девятова Э.И., Лосева Э.И. Стратиграфия и палеогеография четвертичного периода в бассейне р. Мезени. Изд. «Наука», Л., 1964.

2. Ламакин В.В. Современное поднятие земной поверхности на Средней Печоре. Изв. АН СССР, серия геолог., № 4, 1945.

3. Рудовиц Ю.Л. Новые данные о геологическом строении о. Колгуева. Бюлл. МОИП, отд. геолог., т. XVII, в. 6, 1939.

4. Рудовиц Ю.Л. О количестве оледенений, бореальных трансгрессий и о границах последнего оледенения в связи с новыми исследованиями на Среднем Тимане. Бюлл. Комиссии Четвертичного периода АН СССР (КЧ), № 9, 1947.

5. Чернов Г.А. Новые данные по четвертичной истории Большеземельской тундры. Бюлл. КЧ АН СССР, № 9, 1947.

6. Яковлев С.А. Основы геологии четвертичных отложений Русской равнины. М., 1956.

  

 

 Ссылка на статью:

 

 Лавров А.С. Верхнеплейстоценовые долинные озера в бассейнах Печоры, Вычегды и Мезени // Известия Всесоюзного Географического общества. 1968. Том 100. Выпуск 2. С. 146-151.




eXTReMe Tracker


Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz