CC BY
27УДК 911.52 (470.56)
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ ПЕСКОВ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ
А.Г. Рябуха (к.г.н.)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт степи Уральского отделения Российской академии наук 460000, Россия, Оренбург, ул. Пионерская, 11
Аннотация: выявлены генетические типы песков Оренбургской области, дана их характеристика и территориальная локализация.
Summary: identified genetic types Sands of the Orenburg region, given their characteristics and territorial localization.
Пески и песчаные земли имеют широкое распространение. Согласно данным Н.Ф. Кулика площадь, занятая песчаными и супесчаными землями в РФ составляет 122 млн. га [1]. Геологи к пескам относят рыхлые осадочные горные породы, состоящие из минералов и обломков горных пород с размерами зерен 1-0,05 мм и обладающими свойством сыпучести. В петрографии пески относят в группе кластических (обломочных) пород, разделяемых по крупности частиц: на псефиты (10-1 мм), псаммиты (1-0,005 мм), пеллиты (менее 0,005 мм), в пределах псаммитов выделяются еще алевриты (0,1-0,005 мм) [2]. Обычно под песками понимают все географически обособленные территории, включающие открытые подвижные пески с барханными формами рельефа, не затронутые процессами почвообразования, примитивные песчаные почвы на бугристых формах рельефа, а также дерново-степные (черноземовидные) песчано-супесчаные почвы, покрытые псаммофитной растительностью [3]. В ландшафтоведении, в связи со значительным распространением песков и песчано-супесчаных почв, а также большим разнообразием связанных с ними природных комплексов, введен термин псаммитовые (от греч. psammos - песок) ландшафты. Псаммитовые ландшафты, согласно классификации Ф.Н. Милькова, представляют собой тип литогенных (петрогенных) ландшафтов, в формировании которых определяющую роль играет литология выходящих на поверхность горных пород, под воздействием которой находятся все компоненты ландшафта: прежде всего, рельеф, затем особенности стоковых и грунтовых вод, почвы, растительность и животный мир [4]. Свойства песчаного субстрата в таких ландшафтах являются ведущими факторами, влияющими на структурно-функциональную организацию геосистем ряда локальных, внутри ландшафтных иерархических уровней.
Состав, структурно-текстурные особенности и свойства песков, а так же слагающих их ландшафтов во многом определяются их генезисом. Под генезисом песков понимают способ их происхождения, исходя из истории развития всей геологической и физико-географической обстановки в которой происходило образование песков. В зависимости от способа образования песков, опираясь на работы своих предшественников, П. И. Фадеев (1951) выделил следующие генетические типы песков: элювиальные, делювиальные, аллювиальные, флювиогляциальные, озерные, морские, эоловые и вулканические пески [5]. Различные генетические типы песков имеют неодинаковое площадное распространение. В европейской части РФ на 51% площади, занятой песками, развиты аллювиальные пески, флювиогляциальные занимают 24% площади, эоловые - 11,3%, морские - 6,5%, элювиальные - 3,6%, озерные - 1,6%. Все остальные типы песков занимают 1,5% общей площади песчаных массивов. Фадеевым И.П. была составлена карта распространения поверхностных песчаных грунтов Европейской части РФ, однако территория Оренбургской области
стоит на ней белым пятном, хотя общая площадь песков и песчаных земель на территории области составляет более 300 тыс. га.
Целью работы было выявление генетических типов песков Оренбургской области их характеристика и территориальная локализация. В результате наложения серии карт: четвертичных отложений, распространения песков, почвенной и геоморфологической была составлена карта-схема распространения генетических типов песков Оренбургской области (рисунок 1). Из карты-схемы видно, что на территории Оренбургской области получили распространение элювиальные, делювиальные, аллювиальные и эоловые пески.
Рисунок 1. Карта-схема распространения генетических типов песков Оренбургской области.
Условные обозначения: 1) элювиальные пески, 2) делювиальные пески, 3) аллювиальные пески, 4) эоловые пески.
1. Элювиальные пески. Элювиальные пески образовались на месте разрушения горных пород в процессе их выветривания и не смещены факторами денудации [5]. Элювиальные пески тесным образом связаны с процессами выветривания, зависят от них и ими обуславливаются, с другой стороны элювиальные пески имеют непосредственную связь с теми породами (материнскими), на которых они образовались. Элювиальные пески широко развиты только на водораздельных участках. Они характеризуются неоднородным механическим составом, угловатой формой зерен и сильно выветрелой неровной поверхностью частичек, нередко покрытой железистой оболочкой. Сложение песков обычно рыхлое, причем наиболее рыхло расположены зерна в верхней части песчаной толщи. В нижних ее частях расположение песчинок становится более плотным, однако и здесь оно достаточно неоднородное. Вследствие этого элювиальные пески обладают достаточно высокой уплотняемостью.
На территории Оренбургской области элювиальные пески распространены на низких и плоских водоразделах, на пологих и очень пологих склонах, т.е. там, где денудационные процессы и эрозия не успевают их размыть и смыть. Они развиты на разных по возрасту и генезису отложениях. Значительное распространение
элювиальные пески получили на плоских водораздельных пространствах и склонах в бассейне р. Самары, причем наибольшие площади они занимают на ее высоком правобережье. Элювий песчаника здесь связан с развеванием красноцветных молассовых отложений нижнего триаса и татарского яруса перми. Это континентальные речные дельтовые и озерные отложения, не содержащие первично-осадочных солей. Здесь на чисто песчаниковом образовании формируются песчаные почвы [6]. На левобережье Самары распространение песков связано с развеванием коренных пород триаса и юры.
Крупные массивы подвижных эоловых песков отмечаются вблизи выходов на поверхность псаммитовых отложений альбского и сеноманского возрастов на левобережье р. Илек. Пески верхней части верхнеальбского подъяруса характеризуются более яркой и часто сменяющейся окраской. Они желтые и желто-бурые, коричневые и буро-коричневые, зеленовато- и коричневато-серые и почти белые. Структура их чаще всего разнозернистая: тонко-крупно-зернистая, иногда средне или мелко-зернистая. Состав песков преимущественно кварцевый [7]. На востоке области на водоразделе рек Ори и Кумака формирование элювиальных песков связано с развеванием юрских песчаников, а также элювием плотных магматических и метаморфических пород [8]. Мощность элювиальных песков колеблется обычно от 1 до 5 м.
2. Делювиальные пески - это переотложенные пески склонов, смытые с более высоких форм рельефа струйчатым движением дождевых и талых вод. Образование песчаного делювия тесно связано с элювиальными отложениями, а также зависит от климата, формы и крутизны склонов, состояния его поверхности и других факторов. В отличие от элювия делювий перекрывает большей частью чужие ему породы, однако по своему строению делювиальные пески достаточно близки к элювиальным. Для них свойственны та же неоднородность механического состава и формы зерен, наличие тех же оболочек на песчинках, придающий определенный цвет пескам, рыхлое расположение песчинок и т.д.
Делювиальные пески широко развиты на склонах водораздельных пространств правобережья р. Самары, на водораздельных склонах рек Самары и Бузулука, Урала и Киндели, Илека и Урала, Малой Хобды и Илека, Ори и Кумака и др. и генетически связаны с элювиальными отложениями. Представлены они песками буровато серыми, разнозернистыми, полимиктовыми, в них имеются включения щебня, гравия и мелкой гальки. Мощность делювиальных песков колеблется обычно от 8 до 10 м.
3. Аллювиальные пески. Аллювиальные пески представляют собой отложения водных потоков речных систем, являющихся одним из самых мощных факторов накопления песчаных отложений. Они преобладают среди песков континентального генезиса, занимая более 50% их площади. Аллювиальные пески широко распространены в пределах равнинных территорий, где развиты как в современных речных долинах, так и вне их пределов. Их образование связывается с более влажными эпохами, неоднократно повторяющимися в истории Земли, когда реки были более полноводными, а эрозия и денудация - более значительными. Это своеобразные «визитные карточки» в истории Земли, свидетельствующие о географии, силе и масштабах аллювиального переноса и аккумуляции аллювиальных отложений, включая пески [9]. Источником аллювиального песчаного материала являются древние коренные и четвертичные отложения, размытые и переотложенные реками в неоген-четвертичное время. Аллювиальные пески более или мене отсортированы и окатаны, в них встречаются прослойки глины, суглинка и супеси. Характерной особенностью строения аллювиальных песков является слоистость (горизонтальная или косая), т.е. наличие различных слоев, слагающих песчаную аллювиальную толщу.
На территории области аллювиальные пески широко распространены и слагают четвертичные террасы рек Илека, Иртека, Киндели, Самары, Малого и Большого
Урана, Тока, Боровки, Малой Хобды, Ори и Кумака и др. В плейстоцене выделены нижнечетвертичные (бакинский горизонт), среднечетвертичные (хазарский горизонт) и верхнечетвертичные (хвалынский горизонт) отложения [10].
Бакинский горизонт (нижнечетвертичные отложения) слагает четвертую надпойменную террасу р. Урал и распространен лишь вблизи западной границы области. Он сложен песками с прослоями глин и желтовато-бурых суглинков. Мощность колеблется от 18 до 50 м. К хазарскому горизонту отнесены отложения третьей надпойменной террасы рр. Урала, Самары и их притоков, представленные гравийно-галечными образованиями, перекрытыми песчанистыми глинами и плотными песчанистыми суглинками. Мощность его варьирует от 10 до 30 м. Особенно мощная третья надпойменная терраса, сложенная песчаными отложениями, имеется у р. Илек. Отложения представлены двумя генетическими разностями: аллювиальные пески (1618 м над урезом воды) и аллювиально-дельтовые пески, переслаиваются суглинками. Мощность песков, подстилаемых суглинками, здесь достигает 12-14 м; они светлосерые, среднезернистые, кварцевые, с галькой. Пески с поверхности переработаны эоловыми процессами, отсортированы. На буграх мощность песков увеличивается до 810 м. Террасовые и дельтовые накопления с размывом переходят друг в друга [10]. Верхнечетвертичные отложения расчленяются на нижнехвалынский и верхнехвалынский подгоризонты. Отложения ранневерхнечетвертичного горизонта слагают вторую надпойменную террасу рек Урала, Самары, Илека с их притоками. Аллювий главным образом состоит из серых полимиктовых песков и бурых карбонатных суглинков. Отложения, принимающие участие в строении второй надпойменной террасы, соответствуют ранней стадии хвалынской трансгрессии Каспийского бассейна. Мощность раннехвалынских аллювиальных образований обычно составляет 18-23 м, но иногда возрастает до 30-35 м. Верхнехвалынский подгоризонт слагает первые надпойменные террасы крупных рек. Он представлен комплексом аллювиальных пойменных и озерных образований (пески, галечники, супеси, глины). Пески серые косослоистые разнозернистые полимиктовые иногда с прослоями бурых суглинков и горизонтами погребенных почв. Мощность варьирует от 3 до 8 м.
В переотложении всех вышеперечисленных генетических типов песков часто принимает участие ветер, что позволяет в некоторых случаях выделять эоловые пески.
4. Эоловые пески. Под эоловыми песками понимают отложения, образовавшиеся в результате деятельности ветра. Локализация эоловых песков тесно связана со значительными площадями накопления (обычно водным путем) рыхлых обломочных пород преимущественно песчаного или близкого к пескам состава. По своему происхождению, эоловые пески являются продуктом перевевания песчаных отложений различного возраста и генезиса (элювиальных, делювиальных, но чаше всего, в силу их большей мощности аллювиальных песков). Таким образом, все эоловые пески тесно связаны с различными по генезису рыхлыми накоплениями и являются продуктами их перевевания. В зависимости от генезиса исходных песчаных масс минералогический и гранулометрический состав эоловых песков может быть весьма разнообразен. Эоловые процессы, воздействуя на уже сформированные толщи песков, производят только некоторую, большую или меньшую их обработку, и очень редко полностью преобразуют исходные песчаные массы. В результате эоловых процессов, прежде всего, изменяется рельеф исходного типа песков, с образование барханных и дюнных форм рельефа. Кроме того, ветер, перевевая песчаные отложения, не только перемещает их, но и сортирует. В результате перевевания происходит дифференциация песчаного материала. Пылеватые частицы песков выносятся далеко за пределы области дефляции, а сами песчаные толщи в верхней части подвергаются эоловой обработке. В областях усиленной эоловой деятельности верхняя часть песков оказывается значительно изменённой по сравнению с исходными песками. Эти изменения
выражаются в улучшении сортировки песков, в удалении пылеватых фракций и в уменьшении количества крупнозернистых частиц; состав песка изменяется в сторону увеличения содержания тех фракций, которые слагают основную массу зерен песка. При этом меняется и минералогический состав песков - относительно увеличивается валовое содержание тяжелых минералов [11]. По принципу перемещения и дифференциации эоловых отложений Сидоренко А.В. выделяет два главных типа песков: неперемещенные (залегают на исходных материнских песках) и перемещенные (потеряли пространственную связь с исходными материнскими песками и перенесены на некоторое расстояние от исходных песков).
На территории Оренбургской области эоловые пески получили значительное распространение, причем абсолютно преобладают неперемещенные пески Они представлены песками светло-желтыми, мелкозернистым, кварцевыми, слюдистыми с маломощными горизонтами погребенных почв. Мощность эоловых образований, слагающих дюнный рельеф, изменяется от 2 до 10 м. Они образуются за счет перевевания песчаных отложений различного возраста и генезиса. Чаше всего перевеванию подвергались среднечетвертичные аллювиальные пески р. Илека, Иртека, Боровки, Большого и Малого Урана, Ори, Кумака и др. В результате эоловой переработки сформировались дюнные формы рельефа. Все крупные закрепленные формы эолового рельефа являются реликтовыми перегляциальными образованиями, сформировавшимися в эпохи дриаса и пребореала, в условиях разреженного растительного покрова, широкого распространения песчаных поверхностей аллювиального генезиса, наличия сильных, имевших преимущественно одно или два направления, ветров и в аридных климатических условиях [12, 13].
Происхождение современных эоловых развеваемых песков связано с интенсивной хозяйственной деятельностью человека и предопределено главным образом следующими факторами: распашкой песчаных и супесчаных почв под посевы сельскохозяйственных и бахчевых культур; деградацией растительного покрова и сопутствующей ей эрозии почв в результате чрезмерного выпаса скота; разрушением растительного и почвенного покрова около населенных пунктов (города и населенные пункты); разрушением песков автотранспортом.
В настоящее время эоловым процессам в сильной степени подвержены песчаные массивы южных районов области (Соль-Илецкий, Илекский, Ташлинский, Акбулакский районы) и наиболее активно они прослеживается по левобережью р. Илек. Обычно очаги эоловых песков, имеют локальное распространение и тяготеют к населенным пунктам, с развитой животноводческой инфраструктурой, скотопрогонам и летним лагерям скота. Самые крупные эоловые очаги, связанные с перевыпасом, отмечены у поселков Буранное, Изобильное, Кумакское, Линевка, Затонное, Привольное, Сухоречка, Бородинск, Первомайское, Егинсай и др. При снятии (уменьшении) антропогенной нагрузки происходит зарастание открытых песков, через серию восстановительных сукцессий, и эоловые процессы затухают.
Выводы: На территории Оренбургской области широкое распространение получили аллювиальные, элювиальные, делювиальные и эоловые пески. Формирование песчаных отложений происходило в тесной связи с геоморфологическими, неотектоническими и климатическими условиями. Наименьшие мощности песков, не превышающие обычно 1 -1,5 метров, характерны для элювиальных образований, развитых на высоких водоразделах. Вниз по склону они сменяются делювиальными отложениями, мощность которых нередко превосходит 12-15 м. К плейстоценовым и современным днищам речных долин приурочены аллювиальные отложения наибольшей мощности, достигающей 30 и более м. Существенная роль в распределении мощностей и фаций песчаных отложений принадлежит новейшим тектоническим движениям. Для участков устойчивых неоген-четвертичных опусканий, расположенных в пределах Прикаспийской низменности, характерны наибольшие
мощности песчаных отложений как аллювиального, так и водораздельно-склонового ряда. Обычно крупные песчаные массивы сложены песками разного происхождения, т.е. являются полигенетическими.
Работа выполнена при поддержке программы фундаментальных исследований УрО РАН, проект № 12-Т-5-1005.
Список литературы
1. Кулик Н.Ф. Песчаные земли и их мелиорация. М.: Изд-во ВНИАЛМИ, 2003.
2. Гаель А.Г., Смирнова Л.Ф. Пески и песчаные почвы. - М.: Геос, 1999. - 252 с.
3. Рекомендации по лесовыращиванию на бугристо-котловинных песках Западного Казахстана / А.С. Манаенков, Н.С. Зюзь, К.Н. Кулик, В.Н. Чеботарев, Б.К. Жунисов. -Волгоград: ВНИАЛМИ, 1997. - 35 с.
4. Мильков Ф.Н. Ландшафтные провинции и районы Чкаловской области // Очерки физической географии Чкаловской области. - Чкалов: Кн. изд-во, 1951. - С. 33-63.
5. Фадеев ПИ. Пески СССР. - М.: Наука, 1951. - 82 с.
6. Мусихин Г.Д. Почвообразующие породы Оренбургской области // Проблемы степного природопользования (Экология, плодородие и рациональное использование почв) / Сб. науч. тр., посвящ. 150-летию со дня рождения В.В. Докучаева. - Оренбург, 1996. - С. 70-78.
7. Отчет о результатах работ по групповой геологической съемке масштаба 1:50000 на территории листов М-40-27-А, Б, В, Г и М-40-49-А, Б. (Соль-Илецкая площадь) за 1979-1983. Т. 1-5. / В.А. Ефремов, А.Ю. Лопато, Д.В. Левицкий, Т.С. Ефремова, В.Г. Семенова. - Саратов, 1983. - 120 с.
8. Климентьев А.И. Почвы степного Зауралья: ландшафтно-генетическая и экологическая основа. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. - 435 с.
9. Корсунов В.М., Красеха Е.Н. Педосфера Земли. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2010. - 472 с.
10. Жуков М.М. Плиоценовая и четвертичная история севера Прикаспийской впадины // Проблемы западного Казахстана. - 1945. - Т. 2.-102 с.
11. Методы изучения осадочных пород / Отв. ред. Н.М.Страхов. - M.: Госгеолтехиздат, 1957. Т. II. - 612 с.
12. Марков К. К. Древние материковые дюны Европы / К. К. Марков // Очерки по географии четвертичного периода. - М. : Изд-во АН СССР, 1955. - С. 1-28.
13. Дренова А.Н. Дюнообразование как индикатор природных процессов перигляциальной зоны Восточно-Европейской равнины : На примере междуречья Оки и Клязьмы : диссертация ... кандидата географических наук : 11.00.04. - Москва, 2000. - 148 с.
