| ||
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). 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). 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). 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). 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
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. 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.
|