О фациальных типах перигляциального аллювия равнинных рек (стр. 1 из 2)
Г.В.Холмовой, Воронежский государственный университет
Приводится литологическое и морфологическое описание основных фациальных типов перигляциального аллювия: проток, половодий, застойных водоемов, внутренних дельт и прибортовых зон.
Учение об аллювии, истоки которого уходят в глубокую древность, в современном виде сформулировано в основном трудами наших соотечественников - А.П.Павловым, С.Н.Никитиным, А.А.Краснопольским, А.И.Мордвиновым, Н.И.Николаевым, В.В.Ламакиным, Е.В.Шанцером, Ю.А.Лаврушиным, Г.И.Горецким, Н.И.Маккавеевым, Б.С.Луневым, И.П.Карташовым и другими. Возникшее из наблюдений над современным аллювием равнинных рек, классическое учение об аллювии в значительной степени относится и к плейстоценовому аллювию межледниковых и доледниковых эпох, а также к неогеновому аллювию. В таком "теплом" аллювии, с хорошей дифференциацией аллювиальных свит сейчас выделяются следующие группы фаций (макрофации): русловая - с фациями 1) субстративной, или размыва, 2) пристрежневой зоны, 3) прирусловой отмели, 4) перекатов, 5) перлювиальной, 6) аллювиально-делювиальной, 7) аллювиально-пролювиальной (внутренних дельт), 8) карстово-аллювиальной; пойменная - с фациями 1) приречной, 2) внутренней и 3) притеррасной зон поймы, которые Е.В.Шанцер [1] детализирует более дробно, 4) наложенной поймы, 5) внутренних дельт, 6) балочной; старичная в современном аллювии, по Е.В.Шанцеру [1], состоит из фаций 1) сезонного заиления, 2) озерной, 3) болотной, 4) вторичных пойменных водоемов.
Указанная фациальная дифференциация аллювия в первом приближении на русловую, пойменную и старичную группы фаций в новейшей геологической истории начинается со среднего миоцена, причем прежде в долинах крупных рек и затем в их притоках. В более древних аллювиальных свитах (меловых, юрских, каменноугольных, девонских) разделение аллювия на русловой и пойменный не всегда возможно и часто дифференциация явно отсутствует.
Перигляциальный аллювий в геологической истории появился впервые в позднем анчагыле, к которому в бассейне Дона относится тихососновая (нижнегорянская) свита.
Представление о перигляциальном аллювии родилось в работах В.Лозинского [2], Д.Н.Соболева [3] и Г.И.Горецкого [4,5].
Основная его литологическая особенность - отсутствие дифференциации аллювиальных фаций - русловой, пойменной и старичной, вместо которых наблюдается бассейновое распределение фаций, как результат доминирования взвешенных осадков в условиях растянутых летних паводков.
Вторая важная особенность перигляциального аллювия заключается в том, что помимо его выраженности в законченном виде, то есть собственно перигляциального аллювия, существуют промежуточные климатические типы аллювия с различной степенью воздействия перигляциального режима. На примере аллювиальных свит бассейна Дона мы выделяли семь таких климатических типов (стадий): от нормального гумидного аллювия голоцена и плиоцена до перигляциального аллювия 4-й (московской) террасы и донского гляциоаллювия [6, 7]. При этом становится ясным появление и эволюция литологических признаков перигляциального аллювия, а также постепенное обособление фаций перигляциального аллювия из фаций межледникового аллювия.
Фациальные типы перигляциального аллювия впервые были предложены нами [8,9], хотя и не получили при этом обоснования. Мы выделили фации: 1) проток, 2) собственно половодий, 3) застойных водоемов, 4) внутренних дельт и 5) прибортовых зон. При этом первые два фациальных типа являются доминирующими (рисунок).
Приводим их более развернутое описание.
1. Фации проток. Это линейно вытянутые тела относительно промытых косослоистых песков,
залегающие в неглубоких врезах на различных гипсометрических уровнях. Их ширина по обнажениям - первые десятки метров, мощность - первые метры - 10 метров. Образование их происходило при сезонных спадах уровня паводковых вод и локализации стока. В них трансформируется русловой аллювий при появлении и нарастании перигляциального режима, а поэтому они более типичные для аллювиальных свит, формировавшихся при слабом и умеренном перигляциальном режиме.
Со снижением степени выраженности перигляциального режима размеры проток и их сгруппированность в осевой зоне долины возрастают, при этом протоки принимают облик речных русел.
Сложены фации проток песками различной зернистости, суглинки встречаются редко. Свойственное русловому аллювию линзовидное строение сохраняется только в осевой зоне.
Характерна полиритмичность без общей закономерности с прямой, симметричной и обратной сортировкой ритмов всех порядков. Слоистость преобладает косая, наблюдается горизонтальная и волнистая.
Степень сортировки и окатанность зерен снижаются с усилением перигляциального режима. Отсутствует корреляция между крупностью песка (Мd) и степенью сосредоточенности грансостава, измеряемой коэффициентом сортировки Sо, по Траску [10] .
Крупность песков, как и вообще в аллювии, обусловленная в основном источником питания, вниз по течению не снижается, а нарастает, очевидно за счет выноса мелких фракций.
Содержание неустойчивых минералов (амфиболов, пироксенов и др.) - импульсное, не зависящее от грансостава песков, так как определяется эоловом привносом или ледниковым питанием.
Для поверхности кварцевых зерен характерна эоловая полировка и иногда глинистая пленка. Под электронным микроскопом можно наблюдать штриховку, уступообразные грани и раковистые сколы, клинообразные и лункообразные выемки.
К этому типы фаций принадлежит аллювий тихососновской свиты и предположительно окский, изученный в разрезе Кривоборье, который может служить типовым для этой фации [11,12]. 2. Фации половодий (паводков). Перигляциальная фация половодий получается в результате преобразования в нее пойменного аллювия и в зависимости от стадии похолодания имеет разные степени выражения. Поскольку основное осадконакопление падает на время летнего паводка, относительная роль этой фации в разрезе перигляциального аллювия становится доминирующей.
При переходе от пойменной макрофации межледниковий к перигляциальной фации половодий происходят следующие литологические изменения.
Вместо глин появляются суглинки и супеси, не гумусированные, с горизонтальной слоистостью, с сильно выраженными межслоевыми размывами, слабо карбонатные, с мелкой ритмичностью и без микроритмичности, с полигональным распределением зерен в шлифах и глинистой пленкой на кварцевых зернах. Часто встречаются рудименты луговых почв и мерзлотные деформации.
Именно для этой фации характерно широкое облекающее настилание на склоны и на более древние террасы по типу наложенных пойм, но без следов размыва в основании.
Эталоном этого фациального типа может служить разрез московского аллювия 4-й надпойменной террасы в Кривоборье [11]. Хорошим примером является также разрез аллювия 2-й надпойменной террасы в карьере завода силикатного кирпича у пос.Придонской, а также верхняя, террасообразующая часть аллювия разреза у с.Духовое [13, с.139-140].
3. Фации застойных водоемов. Это локальные залежи и линзы глин и суглинков, образовавшихся в отшнурованных участках проток с практически озерным режимом.
В фацию застойных водоемов трансформируется старичная макрофация межледникового аллювия, с которой она связана постепенными переходами.
Для нее характерна приуроченность к бортам долины, в особенности к левому борту, что отчасти объясняется наследованием старичных понижений на более древней, межледниковой пойме. Морфология тела этой фации - обычно удлиненная в плане и линзовидная в разрезе; может слагать часть разреза перигляциальной свиты или реже весь разрез. Размеры - сотни метров и километры по длине, десятки - первые сотни метров по ширине и 2-10 метров в мощности. Сложены эти практически озерные образования суглинками и глинами с горизонтальной, мелкой и ленточной слоистостью, с редким, но хорошо сохраняющимся растительным материалом.
Некоторые из таких озерных водоемов продолжают жить даже после того, как поверхность перигляциального аллювия становится террасой. Примером этому может служить современное озеро Ильмень на поверхности 2-й надпойменной террасы Хопра и востоку от г.Новохоперска, а также серия озер на низких террасах Битюга у с.Хреновое.
4. Фации внутренних дельт. Аллювиальнопролювиальные образования конусов выноса, или внутренних дельт, обычно приурочены к впадению притоков в основную долину или долину более высокого порядка. Как правило, они совпадают в плане с ранее сформированными внутренними дельтами перекрываемого межледникового аллювия и так же отличаются от основного перигляциального аллювия аномальным составом, повышенной мощностью и выраженностью в рельефе.
Особенность литологического состава фации выражается при этом в слабой дифференциации слоев, представленных чаще смешанными глинистыми породами - тяжелыми супесями, песчаными суглинками, в основании с щебнем местных пород, для которых характерны незакономерное сочетание и небольшие мощности. Размеры в плане - десятки и первые сотни метров в длину и ширину. Мощность - до полной мощности аллювиальной свиты Наблюдается особенно часто как законсервированная форма рельефа на поверхности надпойменных террас в устьях притоков.
В качестве эталона фации внутренней дельты можно рассматривать разрез палеолитической стоянки Костенки 3 [14, с.72-75].
5. Фации прибортовых зон. Этот фациальный тип напоминает предыдущий, отличаясь не локальным, а линейным распространением вдоль борта долины, где происходит смешанное аллювиально-делювиальное, а точнее аллювиально-солифлюкционное осадконакопление. Перигляциальная фация прибортовой зоны является аналогом более "теплой" аллювиально-делювиальной фации межледниковья, из которой она трансформируется при наступлении перигляциальных условий. В связи со смешанным, аллювиально-солифлюкционным происхождением отложения фации залегают не только на уровне аллювия, но и несколько выше, в основании склона.