| ||
УДК 551.79:551.311:551.345.3 (571.66) | ||
|
Большие площади низменных равнин Восточной Сибири и Северо-Востока СССР
сложены песчано-пылеватыми отложениями, вмещающими мощные
сингенетические повторно-жильные льды (ПЖЛ). Они образуют аккумулятивную
поверхность, максимальные отметки которой на В 1975-1976 гг. нами выполнено исследование одного из наиболее известных обнажений едомы - Воронцовского Яра. В полевых работах принимали участие также С.М. Зимов, С.М. Говорушко и И.М.Майоров - сотрудники ТИГ ДВНЦ АН СССР. Ранее это обнажение изучали С.Ф. Бискэ [1960], Ю.А. Лаврушин [1963], С.В. Томирдиаро [1980] и другие исследователи. В аналитической обработке материалов по Воронцовскому Яру участвовали многие специалисты. Настоящая статья подводит некоторые итоги комплексного изучения Воронцовского обнажения, которое мы рассматриваем в качестве опорного разреза едомы для низовьев бассейна р. Индигирки.
Общая характеристика разреза.
Разрез расположен на правом берегу р.
Индигирки, в районе устья р. Большая Эрча, у гидрометеопоста Воронцово,
на удалении около
Воронцовский Яр представляет собой активный термокар, возникший в
результате спуска вод небольшого термокарстового озера в р. Индигирку
через едомную перемычку и формирования в ней каньонообразной долины
прорыва. В теплое время года склоны каньона отступали параллельно самим
себе благодаря вытаиванию подземных льдов и выносу талыми водами
грунтовых частиц. Постепенно склоны, за исключением активного участка
современного Воронцовского Яра, выполаживались и превратились в
байджараховые поля. Судя по возрасту лиственниц и ивняка в днище
Воронцовского аласа, спуск Воронцовского термокарстового озера произошел
в первом-втором десятилетиях текущего столетия. За это время (до
1. Покровный горизонт пылеватого серого суглинка с современной
тундрово-глеевой почвой в пределах сезонноталого слоя (до глубины 0,8-
2. Собственно едома - суглинки и супеси пылеватые, серого и темно-серого
цвета, горизонтальнослоистые с ископаемыми почвами, вмещающие
непрерывные ПЖЛ. Расстояние между ПЖЛ 8-
3. Пески серо-желтые, мелко- и среднезернистые, таберальные. Вскрыты
оврагом, на абсолютной отметке около
Как показывают наши данные [Болиховская и др., 1978], а также данные С.В. Томирдиаро [1980], для всех отложений Воронцовского Яра характерно высокое содержание крупнопылеватой фракции (табл. 1). Криогенные текстуры. Преобладающий вид криотекстуры едомного грунта - горизонтальная неполнослоистая, редкая микро- и тонкошлировая. Под некоторыми ископаемыми почвами хорошо выражена горизонтальная тонкошлировая и горизонтальная сетчато-слоистая криотекстура. Слоистая криотекстура хорошо заметна на вытаивающих стенках ядер полигонов. При вытаивании более льдистые прослои образуют выпуклые пояски, а менее льдистые - вогнутые. Отчетливо заметны серии разных порядков, отражающие сложный ход криолитогенеза едомы. Ледяные пояски в центре ядер полигонов перпендикулярны длинным осям этих ядер. На контакте с ПЖЛ они несколько приподняты вверх. В целом для едомы Воронцовского Яра характерны слабые деформации криотекстур, что указывает на высокую скорость осадконакопления и на небольшую степень напряженности грунта в ядрах полигонов.
Криогенная слоистость в едоме тесно связана с литологической слоистостью
и подчеркивает ее. В однородных по механическому составу суглинистых
разностях едомы при первичномерзлом состоянии едомного грунта
литологическая слоистость незаметна. Она становится ясно видной на
стенках байджарахов, после вытаивания льда из едомного грунта, не
сопровождающегося его оплыванием. Особенно отчетливо тонкая
горизонтальная слоистость видна на вершинах байджарахов, где сухой
едомный грунт отпрепарирован ветром. Высыхание едомного грунта без
потери его первичного сложения является следствием испарения
внутригрунтового льда на вершинах байджарахов в зимнее время. Реальность
такого иссушения мерзлого грунта подтверждена экспериментально [Минервин, 1979].
Слоистую текстуру едомы с прослоями опесчаненного грунта толщиной 15- Ископаемые почвы. Впервые о наличии ископаемых почв в едоме сообщалось В.В. Колпаковым [1973]. Горизонты ископаемых почв Воронцовского Яра можно отличить от основной массы едомного грунта по следующим признакам: более темной окраске, повышенному содержанию корней травянистых растений, присутствию корней кустарников и кустарничков, зернистой структуре (агрегированности), включениям «дробин» железомарганцевых новообразований.
К гумусовому горизонту ископаемых почв и к бывшему сезонноталому слою
под ними приурочены довольно многочисленные следы жизнедеятельности
мелких млекопитающих: остатки ходов, заполненные грунтом; их гнезда из
травы, листьев и шерсти крупных млекопитающих; пищевые запасы;
экскременты, а иногда и скелеты самих зверьков - копытных леммингов.
Вероятно, к ископаемой почве было приурочено «зернохранилище» грызунов,
ранее описанное В.К. Рябчуном [Томирдиаро, 1980].
Мощность гумусовых горизонтов ископаемых почв колеблется от первых
сантиметров до
Первые два из перечисленных признаков характерны для каждой ископаемой
почвы, а в совокупности они выражены только в одной из них, залегающей
на глубине 29,1- Значительная гумусированность едомного грунта, наличие в нем макроостатков растений, произраставших одновременно с его накоплением, свидетельствуют о проявлении процессов почвообразования не только в периоды образования ископаемых почв, но и при формировании отложений, разделяющих эти почвы. В шлифах монолитов с ненарушенной первичной структурой, взятых из воронцовской почвы и перекрывающего ее едомного грунта, отмечается высокая степень сортировки материала, слабая выраженность микроагрегатов, отсутствие оптически ориентированных глин; имеется много бесформенных остатков в разной степени разложившейся растительной ткани (анализы Н.Н. Кобзаря). Вместе с тем велико количество аллохтонного растительного детрита, имеющего вид палочек с округлыми окатанными краями. Такие же палочки, но более крупного размера, можно наблюдать невооруженным глазом в отмывках едомного грунта. Их аллювиальное происхождение не вызывает сомнений, так как современная река Индигирка в половодье несет множество мелких растительных частиц именно такой морфологии.
Ископаемые почвы Воронцовского Яра принадлежат в основном к типу
аллювиальных дерновых тундровых почв, сформировавшихся, как показывает
спорово-пыльцевой анализ, а зонах тундры, тундростепи, лесотундры. И
лишь самая древняя ископаемая почва на глубине 33,7-
Повторно-жильные льды. В
термокарстовом уступе Воронцовского Яра протяженностью
Сингенетический ПЖЛ принадлежит преимущественно к конжеляционному типу;
доля сублимационного материала в нем невелика. Осевые прослойки
элементарных ледяных жилок заполнены твердыми примесями. Толщина таких
прослоек от 1 до
Кроме сингенетических ПЖЛ, в Воронцовском Яре имеются и эпигенетические
ПЖЛ. Они значительно уступают сингенетическим ПЖЛ по своим размерам и
приурочены к ядрам полигонов; встречаются на разных высотах. Их
вертикальное протяжение не превышает 3- Ископаемая фауна. В Воронцовском Яре на склонах байджарахов, по осыпям и в первичном залегании было найдено свыше 120 костных остатков крупных и мелких млекопитающих верхнепалеолитического комплекса, а также птиц. Определение крупных млекопитающих выполнено А.В. Шером, кости мелких млекопитающих определялись B.C. Зажигиным [Болиховская и др., 1978]. В состав ископаемой фауны Воронцовского Яра входит мелкая кабаллоидная лошадь (Equus caballus L.), бизон (Bison priscus Boj.), мамонт некрупных размеров (Mammuthus primigenius Blum.), северный олень (Rangifer tarandus L.), заяц (Lepus sp.), суслик (Citellus cf. parry Rich.), лемминг (Dicrostonyx cf. torquatus Pall.), волосатый носорог (Coelodonta antiquitatis (Blum.)), лось (Alces sp.), белая куропатка (Lagopus lagopus L.). В гумусовом горизонте воронцовской почвы найдены остатки скелета млекопитающего средних размеров в анатомическом порядке и зубы хищника. Захоронения копытных леммингов носят скелетный характер. Ходы, в которых находятся гнезда ископаемых копытных леммингов, по-видимому, вырыты другими животными. Приуроченность гнезд мелких млекопитающих к ископаемым почвам и деятельным горизонтам под ними свидетельствует о том, что они селились на участках высокой поймы, длительное время не заливавшейся речными водами.
Радиоуглеродные даты. Вывод о
позднеплейстоценовом возрасте едомных отложений Воронцовского Яра,
сделанный по ископаемой териофауне, подтверждается конечной
радиоуглеродной датировкой древесины из воронцовской ископаемой почвы на
глубине
Палинологическая характеристика. Во
всех пали коспектрах нижней половины толщи песков в основании разреза
(45-
Дальнейшее накопление аллювиальных песков (40-
Смягчение климатических условий достигло максимума в период формирования
ископаемой почвы на глубине 33,6- В спектрах воронцовской почвы превалируют споры и пыльца травяно-кустарничковых растений. Господствующую роль играют п. осоковых (свыше 90%), споры зеленых мхов (до 38%) и плаунка сибирского (до 85%). Обнаружены также споры Lycopodium pungens La. Pyl., L. appressum (Desv.) Petr., и Diphazium alpinum (L.) Rothm. Формирование воронцовской почвы происходило при ландшафтах кочкарной осоковой тундры. Присутствие в значительном количестве споры арктоальпийских видов плаунов свидетельствует о значительной роли сухих незатененных местообитаний на склонах коренных пород и на длительно незаливаемых участках аллювиальных поверхностей. В образце из основания едомного грунта, кроющего воронцовскую почву, преобладают споры (главным образом Bryales), а содержание пыльцы древесно-кустарниковых видов возрастает до 20%. Этот спектр фиксирует некоторое смягчение климатических условий по сравнению с условиями формирования воронцовской почвы.
Верхнюю 25-метровую толщу по палинологическим данным можно разделить на
две части. Серой супеси с горизонтами маломощных почв (16-
Вышележащая толща едомы характеризуется спектрами, в которых доминируют
споры и пыльца травяно-кустарничковых растений. Причем в образце с
глубины
В верхних горизонтах полных разрезов едомы тундростепные палиноспектры
фиксируются повсеместно [Каплина,
1979]. Во многих образцах едомного
грунта Воронцовского Яра отмечены остатки сине-зеленых водорослей из
рода
Pediastrum. Аналогичные
спорово-пыльцевые данные для верхних
Палиноспектр образца из покровного слоя (глубина Изотопно-кислородный анализ выполнен С.А. Горбаренко и В.И. Киселевым на модернизированном масс-спектрометре МИ-13-09 [Болиховская и др., 1978]. Подготовка образцов сделана по методу Кона и Юри с уравновешиванием СО2 с водой при постоянной температуре. Точность анализа ± 0,5% на 95% доверительном уровне. Результаты даны относительно средней океанической воды (СОВ) в тысячных долях (табл.2). Низкие значения коэффициентов δ18О в едоме мы связываем с более холодными климатическими условиями по сравнению с современностью, что согласуется с другими палеогеографическими данными. Повышенное значение δ18О в голоценовом эпигенетическом ПЖЛ отражает условия их формирования в межледниковых климатических условиях голоцена. Реконструкции едомообразования. Наличие большого числа гидрогенных признаков в едоме позволяет взять за основу реконструкции криогенно-аллювиальную концепцию А.И. Попова [1953] сингенетического формирования едомы. Наиболее существенны следующие признаки гидрогенности отложений едомы: · серая окраска грунта в ядрах полигонов, наличие в нем выделений вивианита, индицирующих восстановительную обстановку осадконакопления; · слоистая текстура грунта (хотя и не всегда отчетливая), присутствие в нем окатанного растительного детрита; · высокая льдистость едомы, преобладание в ней конжеляционных льдов (при малом количестве сублимационных льдов);
·
наличие значительной массы
грунтовых частиц в осевых прослойках сингенетических ПЖЛ. Сингенетическое накопление грунтового и ледового компонентов едомы аллювиальным способом возможно при следующих условиях: преобладание аккумуляции над эрозией в речных руслах (констративный режим) и сохранение многолетнемерзлых пород под руслами рек и на площадях речных разливов. Обычно установление констративного осадконакопления на реках связывают с тектоническими опусканиями. Однако на приморской равнине, начиная с каргинского времени, не отмечается общей тенденции к опусканию. Об этом свидетельствует преимущественное расположение корней ПЖЛ едомы на уровне урезов современных рек приморских равнин [Стрелков, 1965]. Для предположения о региональном опускании приморских равнин в период едомонакопления, а затем последующего их поднятия в голоцене оснований также не имеется [Шило, 1971; Гасанов, 1981]. Сказанное не исключает индивидуальной неотектонической истории отдельных блоков земной коры в пределах приморских равнин. Так, на опускающихся блоках едомные отложения уходят под урез современных рек (как в районе Шамановского разреза), а на поднимающихся - располагаются значительно выше урезов (как в Воронцовском Яре). Мы придерживаемся точки зрения, что установление констративного режима на реках приморских равнин было связано с общим изменением физико-географической обстановки в результате послеказанцевского планетарного похолодания климата. Следствием такого похолодания было понижение уровня Мирового океана и усиление континентальности климата на приморских равнинах.
Н.И. Маккавеевым [1955,
1972] было показано, что
геоморфологический эффект от понижения уровня водоема в его водосборном
бассейне различен в зависимости от формирующихся при этом уклонов
продольного профиля водотоков. При понижении уровня Мирового океана в
позднем плейстоцене до Снижение транспортирующей способности рек вследствие уменьшения уклонов их русел, уменьшения расходов воды в половодья и паводки и перегруженности речных вод влекомым и взвешенным материалом вели к тому, что в период едомонакопления реками переносились и отлагались частицы в основном не крупнее среднего и мелкого песка. Более крупные частицы постепенно отсортировывались или истирались. Существенной пространственной дифференциации песчаных и пылеватых компонентов аллювия не происходило, что затрудняло формирование в нем слоистой текстуры и вело к гранулометрическому однообразию русловых и пойменных фаций. В этой связи следует отметить справедливость точки зрения Ю.А. Лаврушина [1963] о неизбежности участия русловых фаций в строении едомных толщ. Морфологической индивидуальностью обладают лишь фации (подфации) высокой поймы благодаря горизонтам ископаемых почв. Ископаемые почвы едомы локальны и фиксируют этапы прекращения или снижения темпа аллювиального осадконакопления на каждом конкретном участке. Из-за этого для дальних стратиграфических корреляций эти почвы малопригодны. Вместе с тем не исключено возникновение в отдельные периоды активизации эрозии единого почвенного покрова практически на всей площади приморских равнин, остатки которого пригодны для стратиграфических сопоставлений. Избыточность взвешенного и влекомого материала в речных водах вела к тому, что, загромождая свои русла наносами, реки были вынуждены постоянно искать новые пути, как бы «убегая» от собственных наносов. Миграции речных русел обеспечивали высокую степень однообразия проявления седиментационных, почвенных и криогенных процессов в пространстве и во времени. Ввиду значительно более низких, чем ныне, среднегодовых температур воздуха в период накопления едомы при миграциях русел рек полного протаивания ранее отложившихся наносов с ПЖЛ не происходило, и ПЖЛ становились устойчивыми сингенетическими элементами аллювиальных толщ. Об этом, в частности, свидетельствует сохранение пылеватых суглинков с ПЖЛ под слоистыми русловыми песками в разрезе Сыпной Яр на р. Индигирке [Каплина, Шер, 1977].
Участки приморских равнин, сезонно-талый слой которых находился выше
максимальных уровней речных половодий и паводков, являлись автономными в
ландшафтно-геохимическом отношении, и на них развивались зональные
фитоценозы. Учитывая, что даже в современных «межледниковых»
климатических условиях глубина сезонного протаивания на нижней Индигирке
не более Переход от сартанского ледникового этапа к голоцену сопровождался потеплением и увлажнением климата. Произошло врезание рек в собственные сильно льдистые наносы. Под их руслами возникли глубокие талики. Широко развился термокарст. Стали активно проявляться склоновые процессы. Как было показано Н.А. Цытовичем [1973], массивы многолетнемерзлых пород на склонах подвержены деформациям ползучести, и тем большим, чем круче склоны и выше температура мерзлых пород. Наклонная ориентировка сингенетических ПЖЛ и грунтовых ядер полигонов вдоль склонов в Воронцовском Яре подтверждает справедливость этого вывода применительно к едоме. Характерно, что макроостатки травянистых растений в грунтовых ядрах полигонов сохраняют свою первичную ориентировку преимущественно вдоль длинных осей ядер полигонов независимо от направления и угла наклона последних.
Как уже упоминалось, район Воронцовского Яра был вовлечен в
неотектоническое поднятие, которое испытывает близлежащий массив хребта
Улахан-Сис. Судя по тому, что в интервале высот 81-
Считая 50-метровую мощность едомной толщи Воронцовского Яра нормальной
для позднеплейстоценового констративного аллювия данного широтного пояса
бассейна р. Индигирки [Баранова,
Бискэ, 1964], находим, что за 10
000 лет поверхность едомы поднялась здесь еще на Едомные отложения Воронцовского разреза в низовьях р. Индигирки представляют собой многолетнемерзлый песчано-пылеватый констративный аллювий с сингенетическими повторно-жильными льдами, который накапливался при участии процессов почвообразования в каргинско-сартанское время позднего плейстоцена.
ЛИТЕРАТУРА Баранова Ю.П., Бискэ С.Ф. Северо-Восток СССР. М.: Наука, 1964. 290 с.
Бискэ С.Ф. Четвертичные отложения
озерно-аллювиальной равнины в низовьях р. Индигирки. - Геология и
геофизика, 1960, № 8, с. 29-42.
Болиховская Н.С., Болиховский В.Ф., Втюрин Б.И.
и др. Едомные отложения Воронцовского Яра в низовьях р. Индигирки. - В
кн.: Палеогеография плейстоцена Дальнего Востока и его морей.
Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1978, с. 42-47. Болиховская Н.С., Болиховский В.Ф. Ископаемые почвы в лёссовидных отложениях Северо-Востока Евразии. - Докл. АН СССР, 1979, т. 247, № 2, с. 409-412.
Васьковский А.П. Очерк стратиграфии
четвертичных (антропогеновых) отложений крайнего Северо-Востока Азии. -
В кн.: Геология Корякского нагорья. М.: Госгортехиздат, 1963, с.
143-168. Втюрин Б.И. Подземные льды и криогенный рельеф в долине р. Яны. М. 1975. 260 с. Рукопись деп. в ВИНИТИ № 702-75.
Гасанов Ш.Ш. Криолитологический
анализ. М.: Наука, 1981. 196 с.
Гасанов Ш.Ш., Зимов С.А. Роль
древних и современных гидроклиматических факторов в морфо- и литогенезе
равнин криогенной зоны. - В кн.: Исследование глобальных факторов
климатоморфогенеза Дальнего Востока. Владивосток, 1979, с. 143-156.
Иванова Е.Н. Классификация почв
СССР. М.: Наука, 1976. 227 с.
Каплина Т.Н. Спорово-пыльцевые
спектры осадков ледового комплекса приморских низменностей Якутии
(обзор). Известия АН СССР. Сер. геогр., 1979, № 2, с. 85-93.
Каплина Т.Н., Шер А.В. Криогенное
строение, условия формирования и возраст констративной аллювиальной
свиты Сыпного Яра на Индигирке. - В кн.: Мерзлые породы и снежный
покров. М.: Наука, 1977, с. 27-41.
Колпаков В.В. Палеогеографическое
значение четвертичных эоловых отложений севера Восточной Сибири. - В
кн.: Некоторые вопросы региональной геологии. М.: Изд-во МГУ, 1973, с.
38-41.
Кононова М.М. Органическое вещество
почвы. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 314 с.
Лаврушин Ю.А. Аллювий равнинных рек
субарктического пояса и перигляциальных областей материковых оледенений. М.: Наука, 1963. 265 с. (Тр. ГИН АН СССР. Вып. 87).
Минервин А.В., Комиссарова Н.Н.
Формирование структуры и текстуры просадочных лёссовых пород
Минусинского межгорного прогиба. - Инж. геология, 1979, № 1, с. 70-82.
Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия
в ее бассейне. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 114 с.
Маккавеев Н.И. Сток и русловые
процессы. - В кн.: Тексты лекций для геоморфологов. М.: Изд-во МГУ,
1972. 185 с.
Попов А.И. Особенности литогенеза
аллювиальных равнин в условиях сурового климата - Известия АН СССР. Сер.
геогр., 1953, № 2, с 29-41.
Стрелков С.А. Север Сибири. М.:
Наука, 1965. 336 с. Томирдиаро С.В. Лёссово-ледовая формация Восточной Сибири в позднем плейстоцене и голоцене М.: Наука, 1980. 184 с.
Цытович Н.А. Механика мерзлых
грунтов (общая и прикладная). М.: Высш. шк., 1973. 446 с.
Шило Н.А. Перигляциальный литогенез
в общей схеме процесса континентального породообразования. - В кн.:
Перигляциальные процессы. Магадан, 1971, с. 3-58. (Тр. СВКНИИ ДВНЦ СССР;
Вып. 38).
Юриев Б.А. Проблемы ботанической
географии Северо-Восточной Азии. Л.: Наука, 1974. 159 с.
|
Ссылка на статью:
Втюрин Б.И., Болиховская Н.С., Болиховский В.Ф., Гасанов Ш.Ш. Воронцовский разрез едомных отложений в низовьях р. Индигирка // Бюллетень комиссии по изучению четвертичного периода. 1984, № 53, с. 12-21.
|