CC BY
78
технологий к конкретным задачам, вполне приемлемы для построения объемных разломно-блоковых моделей любых территорий и обоснованного анализа их структур, прежде всего в регионах активного неотектонического развития.
Библиографический список
1. Лобацкая Р.М. Неотектоническая разломно-блоковая структура зоны сочленения Сибирской платформы и Западно-Сибирской плиты // Геология и геофизика. -2005. - Т.46, № 2. - С.141 -150.
2. Саньков В.А. Глубины проникновения разломов. - Новосибирск: Наука Сиб. отд-ие, 1989. - 136 с.
3. Шерман С.И., Лобацкая Р.М. О корреляционной зависимости между глубинами залегания гипоцентров и длиной разрывов в Байкальской рифтовой зоне // Докл. АН СССР. -1972. - Т.205, №3. - С.578 - 581.
4. Шерман С.И. Физические закономерности развития разломов земной коры. - Новосибирск: Наука, 1977. -102 с.
5. Шерман С.И. Тектонофизический анализ сейсмического процесса в зонах активных разломов литосферы и проблема среднесрочного прогноза землетрясений // Геофизический журнал. -2005. -№1, т.27. -С. 20-38.
6. Ярошевский В. Тектоника разрывов и складок. - М.: Недра,1981.-245 с.
Иркутский государственный технический университет.
Экологический центр рационального освоения природных ресурсов (ЭКЦРОПР), г. Красноярск, аспирантка. Рецензент А.П. Кочнев
УДК 551
Е.Е.Кононов
ДРЕВНИЕ РЕЧНЫЕ СИСТЕМЫ ОКОЛОБАЙКАЛЬЯ
Излагается палеопотамологическая реконструкция Байкальской рифтовой зоны и сопредельных территорий юга Сибирской платформы. Изложенные результаты исследований позволяют по-новому рассматривать некоторые вопросы палеогеографической истории региона и, в частности такие, как время, механизм и последовательность смены каналов стока озерных вод, происхождение и возраст песчаных толщ, масштабы древнего оледенения Прибайкалья, а также могут быть полезны для установления и прогноза россыпных месторождений золота и других полезных ископаемых.
E.E.Kononov The old river systems of the Око1оЬа]каНу This work discusses paleopotamological reconstruction of the Baikal rift zone as well as it discusses contiguous areas of Siberian platform. The research results let us find a new way to discuss questions concerning with regional paleogeographic history such as mechanism of lacustrine flowing off changing, origin and age of sand thickness, scale of primary glaciation of Baikal zone. The given results can help locate and prognose placer gold deposits and other minerals.
Палеопотамологическая реконструкция Байкальской рифтовой зоны и сопредельных территорий юга Сибир-
ской платформы позволяет в значительной мере решить целый ряд фундаментальных вопросов развития этого ре-
гиона. Наиболее важные из них: время, механизм и последовательность смены каналов стока озерных вод, происхождение и возраст песчаных толщ в Прибайкалье и Забайкалье, древнее оледенение Прибайкалья. Весьма интересные результаты для анализа динамики и особенностей развития зоны сочленения Байкальской рифтовой зоны и Сибирской платформы может дать сравнительное изучение морфологии, морфо-метрии, структурного положения рыхлых отложений современных и древних долин.
Первые сведения о древней речной сети Прибайкалья относятся еще к концу Х1Х столетия.
Так, А.Л.Чекановский [25] открыл и подробно описал сквозную долину между реками Бугульдейка и Анга. По его мнению, до образования современного Онотского водораздела в его районе существовала другая речная сеть. Поднятия водораздела во второй половине четвертичного периода заставили воды древней крупной реки разделиться на три современные речные системы: Манзурки или Лены, Бугульдейки, Ан-ги.
А.В.Львов [16] писал, что «...р. Иркут древнее той местности, по которой она протекает. Иркут протекал по совершенно плоской поверхности древнего пенеплена, образуя глубокие меандры, хорошо уцелевшие в ущелье. Весьма вероятно, что Иркут в ту пору был вместе с Селенгою притоком р. Лены, протекая на месте юго-западного отрезка долины современного Байкала. В конце юры, в третичный период начались массовые излияния лав, возможно, что один из лавовых потоков отклонил Иркут и он сделал свою длинную петлю вокруг Зыркузунского хребта».
Л.Г.Каманин [9] на основании изучения террас в долине р. Ангары пришел к выводу, что их формирование происходило в четыре цикла:
1 цикл - ступень 250-300 м на наиболее крупных водоразделах;
2 цикл (9-10 террасы до 150 м) - поверхность эпохи равновесного продольного профиля и длительного тектонического покоя;
3 цикл (6-8 террасы до 80 м) - сред-неплейстоценовые;
4 цикл (1-5 террасы до 18 м) - позд-неплейстоценовые.
В конце плиоцена, после эпохи покоя второго цикла, начались резкие дифференцированные и высокоамплитудные поднятия, которые привели к образованию современной глубоко врезанной системы речных долин. К этому времени Л. Г. Каманин отнес все террасы ниже 100 м.
Е.В.Павловский и Н.В.Фролова [19] считали, что современная речная сеть пережила, по меньшей мере, два этапа развития. Первый этап характеризуется разработкой широких и пологих долин с замирающей эрозионной деятельностью. Второй этап, развитие которого мы наблюдаем сейчас, определяется интенсивной эрозией низовых участков долин рек, приспосабливающихся к новому пониженному по сравнению с предыдущим этапом базису эрозии. Чуть позже Н.В.Фролова [22] разделила последовательность развития эрозионного рельефа Прибайкалья на три этапа: 1 этап - образование выровненной поверхности; 2 этап - образование древней гидросети (послепалеогеновое время); 3 этап - образование современной гидросети.
Таким образом, схема развития террас р. Ангары по Л.Г. Каманину достаточно хорошо совпадает с этапами развития эрозионного рельефа, предложенными Н.В.Фроловой.
В.С. Воскресенский [4] считал, что к началу четвертичного периода в пределах Иркутского амфитеатра сформировалась глубоко врезанная долинная сеть с главным стволом, шедшим от современного устья р. Китой, через реки Куда, Мурин и Манзурка в бассейн р.Лена.
Н.А.Флоренсов [21] писал, что «Наблюдающийся в настоящее время распад древней долинной системы на отдельные звенья и отрезки аналогичен и для Присаянья и для Западного Прибайкалья и связан, вероятно, с общей причиной - недавним резким поднятием горного обрамления и увеличением господствующего уклона в глубь Иркутского амфитеатра...».
В.Г. Гербова [5] предполагала, что во впадинах Забайкалья в нижнем плейстоцене существовали озера. Позднее в результате тектонических движений и неоднократного изменения базиса эрозии озера постепенно сокращались, уступая место проточным водам, образовавшим, в конечном счете, разветвленную речную сеть современной системы р. Селенги.
По мнению Д.Б. Базарова [2]: «Байкальское направление стока р.Селенги и ее основных притоков... осуществлялось с неогена. Антецедентные долины прорыва и древние эпигенетические ущелья, по существу, являются фрагментами доплиоценовой гидросети, точно фиксирующими положение русел рек до начала новейших движений земной коры. Мысленно соединяя эти фрагменты между собой, мы приходим к выводу о том, что доплиоценовая гидросеть почти не отличалась от современной». В конце раннего плейстоцена произошли небольшие перестройки гидросети.
Г.Ф.Уфимцев [20], отмечая наличие неоднократных перестроек гидросети, особенно верхних отрезков, подчеркивает, что эти перестройки не могли существенно повлиять на распределение основных речных бассейнов и на главные направления стока, и соглашается с Д. Б. Базаровым в том, что к началу неотектонического этапа системы стволовых рек, использующих унаследованные тектонические зоны, уже существовали.
Н.А. Логачевым [13] наиболее детально была изучена древняя Голо-
устенско-Манзурская долина (Пра-Манзурка), которая была прослежена им от Байкала до р. Лена. Длительность существования Пра-Манзурки была определена им в интервале времени поздний плиоцен - эоплейстоцен. По его мнению, гидрографическая сеть, благодаря глубокому врезу в эоплейстоцене, развивалась унаследованно: «. Восточная часть Тункинской впадины, отставая от погружения остальной ее части, была прорезана на глубину 200-250 м речными долинами» [18].
Вариант схемы древней гидросети, предложенный О. М. Адаменко и его соавторами [1], в целом совпадает со схемой Н. А. Логачева. На рубеже плиоцена и эоплейстоцена реки Иркутского амфитеатра «сливались в единые водные артерии, образуя Пра-Лену и Пра-Ангару. Первая из них зарождалась где-то в низовьях Киренги, там, где заканчивалась зона синклинальных Ангаро-Ленских депрессий, а вторая текла вдоль северных предгорий В. Саяна. Не исключено, что в это время существовал сток из озерных впадин Южного и Северного Байкала в бассейн Пра-Лены, а из Тунки - в бассейн Пра-Ангары. ... В главную фазу неотектонических движений речная сеть Иркутского амфитеатра почти полностью приблизилась к ее современным очертаниям».
Наиболее древние, по мнению Н. В. Думитрашко [6], мезозойские фрагменты речной сети в современном рельефе сохранились в виде участка древней долины, соединяющей бассейн р. Бугуль-дейки с системой р. Лены. Судя по ориентации древней р. Бугульдейки и ее притоков, долина направлялась к Оль-хонским воротам и, возможно, эта река впадала в Малое Море. Н.В. Думитраш-ко предполагала, что в Средней впадине Байкала в мезозое существовала серия широких долин продольного направления. Начало формирования древних долин Пра - Лены она относит к юре [7]. В меловое время долины рек Голоустной и Н. Кочергата, по ее мне-
нию, образовывали верховья древней долины Б. Бугульдейки. В конце плиоцена в результате углубления озера произошло понижение базиса эрозии, что увеличило сток в Байкал из Тункин-ской долины по древней долине рек Ильчи и Култучной. После максимальной фазы оледенения оформляется долина р. Иркут, который затем был перехвачен р. Ангарой. Образование современного стока р. Селенги Н.В. Думит-рашко относит к доолигоценовому времени [8]. Изложенные возрастные привязки для системы древних долин Лено-Ангарского междуречья вызывают большие сомнения. Исследования Н.А. Логачева [13, 18] и О.М. Адаменко [1] достаточно убедительно указывают на позднеплиоцен - эоплейстоценовый, а не юрский, возраст этих долин.
Д.В. Лопатин и Б.В. Томилов [14], описывая «еланцинский» аллювий, называют его наиболее древней генерацией аллювия, которая залегает на миоцен-нижнеплиоценовой поверхности выравнивания. Полным аналогом толщи, по их мнению, являются отложения, вскрытые разрезом у п. Бугульдейка. Анализ показал, что отложения сформированы реками платформенного типа, сток был в северном, северо-западном направлении. «Можно полагать, что верховья этих рек были удалены в пределы Байкальского нагорья не менее, чем на 15-20 км от местонахождения аллювия, т. е. располагались в районе, занятом ныне акваторией Байкала». «Голоустенский» аллювий они называют фациальной разновидностью ман-зурского, располагающегося в верхнем течении реки Пра-Манзурки. Далее, они предполагают возможную связь этой долины с Селенгинским Забайкальем. Немного позже этими же авторами [15] был сделан вывод о том, что Байкал как озеро в современном виде оформился в позднем плейстоцене - около 50 тыс. л.н. Этому предшествовал субаэраль-ный этап в развитии центрального звена впадин байкальского типа, в течение
которого они пересекались транзитными реками. Формирование озера вызвало разрыв и перестройку гидросети. Компенсационное воздымание западного плеча впадины определило возникновение тектонического подпора и ин-грессию вод (на 300-350 м) в сопредельные котловины и накопление озерных песчаных толщ. С образованием истока р. Ангары связана регрессия уровня озера до современного. Возраст манзурской свиты они датируют, ссылаясь на данные разных исследователей, от ранне- среднеэоплейстоцена до конца позднего плейстоцена.
Предположение Д. В. Лопатина и Б.В. Томилова о существовании до конца позднего плейстоцена транзитных потоков в Байкальской котловине не ново. Несколько ранее А.С. Кульчицкий (1932, 1936 гг.) сделал вывод о возможном переносе материала древними реками из Западного Забайкалья в Прибайкалье. Другими словами, древние долины - это фрагменты р. Пра-Селенги или какой-то другой древней забайкальской реки, сравнимой по своим размерам с р. Селенгой и пересекавшей Байкальскую котловину в "добайкальское" время. Делая такое предположение, он тем самым не связывал существование и образование этих долин с Байкалом. Гипотеза о Забайкальском происхождении материала р. Пра-Манзурки опирается на ряд вполне реальных данных. В Забайкалье широко распространена так называемая белесая толща, которая по своим литологическим признакам и генетически подобна манзурской - это осадки достаточно крупных рек с длительной транспортировкой и хорошей промытостью материала. Но литологи-ческая и генетическая схожесть названных толщ еще не причина для вывода о их формировании в долине единого потока, который пересекал все Забайкалье, Байкальскую котловину и транзитом уходил на северо-запад в долину р. Лена. В настоящее время достаточно точно установлено, что р. Селенга является
образованием древним, что за время своего существования она сформировала мощную осадочную толщу дельты (более 7000 м), которая сливается с толщей осадков средней части впадины озера. Такие мощности осадков могли быть принесены рекой масштаба р. Селенги за очень длительный промежуток времени и прямо отрицают существование транзитной реки, о которой пишут Д.В. Лопатин и Б. В. Томилов. По мнению Д.Б. Базарова [2], мощные аллювиальные и аллювиально-озерные отложения дельты свидетельствуют о том, что они могли сформироваться начиная с олигоцена, возможно раньше. Д.Р. Хатчинсон с соавторами [23] также считают, что нижние, проторифтовые, части разреза донных осадков Байкала формировались, начиная, вероятно, с оли-гоцена. По данным О. М. Хлыстова и др. [24] в палеогене - раннем миоцене - уже существовало глубокое озеро Палео-Байкал, занимавшее Южную и Центральную впадины. Существование глубокого Палео-Байкала, скорее всего, предполагает наличие канала стока его вод и невозможность его пересечения каким-либо потоком.
Следующее предположение о том, что манзурские отложения принадлежат палеопотоку, который никогда не вытекал из Байкала, а его верховья, где он размывал юрские толщи, располагались значительно севернее, а затем опустились под урез озерных вод [17], также страдает рядом недостатков. Авторы очень избирательно подошли к подбору «доказательств». С одной стороны, они отрицают существование Пра-Манзур-ского канала стока из оз. Байкал, что трудно представить, каким образом на таком коротком расстоянии от Байкала могли сформироваться столь зрелые и довольно мощные толщи аллювия? Но кто установил, кто уже точно определил, что место древней сточной прорези совпадало или находилось очень близко от современной береговой линии? Речь идет о канале стока вод Палео-Байкала,
который по своим размерам и очертаниям совсем не напоминал современный водоем. По этой причине береговая линия древнего озера могла находиться и, скорее всего, находилась на некотором расстоянии южнее, юго-восточнее современной, и, соответственно, сточная прорезь располагалась также на некотором удалении от сохранившихся на сегодняшний день фрагментов древней долины. По поводу зрелости древнего аллювия здесь, по-видимому, к месту будет привести уже известные экспериментальные данные, показывающие зависимость степени окатывания изначально угловатого материала разного состава от дальности его переноса водным потоком [3] (табл. 1).
Установлено [10,11], что в отложениях манзурской свиты абсолютно преобладают обломки 2-3 классов ока-танности (от 79% до 95%), т.е. обломки, которые согласно данным, приведенным в табл. 1, прошли в русле палеопо-тока путь от 3 км до 36 км.
Учитывая, что формирование руслового материала р. Пра-Манзурки шло в основном за счет поступления в русло древнего потока хорошо окатанного материала юрских конгломератов, можно приведенные в табл. 1 расстояния переноса сократить в 2-3 раза.
Таблица 1
Зависимость степени окатанности обломков от длины их пути в речном потоке
Окатанность
Породы 0-1 1 2 3 4
Длина пути обломка в км
Кварцит 5 10 25 40
Гранит - 23 - 36 -
Песчаник - - 23 36 -
Порфирит 0.3 1.7 3 8 -
Прямым показателем недалекого переноса обломков от областей питания является наличие среди обломков достаточно большого процента битой (от 3% до 17%) и вновь окатанной (от 3% до 19%) гальки. Приведенные экспери-
ментальные данные убедительно говорят о том, что для формирования зрелой аллювиальной манзурской толщи не надо было больших расстояний, достаточен был путь длиною от 1-3 км до 10-13 км, т. е. сточная прорезь могла располагаться на расстоянии не более 10-15 км (возможно еще ближе) восточнее, юго-восточнее от сохранившихся фрагментов древней долины на юго-восточном склоне Приморского хребта.
По мнению М.И. Кузьмина [12], перестройка речной сети в районе Центрального Прибайкалья произошла 620 тыс. лет назад. Река Бугульдейка начала формировать свое русло в сторону Байкала, что сопровождалось интенсивным выносом обломочного материала в дельтовую часть. Этот процесс продолжался примерно до 450 тыс. лет тому назад, после чего река окончательно сформировала свое русло. Следы впадения р. Бугульдейки в озеро в виде галечных дельтовых отложений зафиксированы в результате глубоководных исследований.
Таким образом, изложенные выше представления о древней речной сети Прибайкалья и Забайкалья показывают довольно большие различия в определении времени формирования этой сети
- от юры [16, 6, 8] до второй половины плейстоцена [25].
С определенной долей условности можно предположить, что:
- наиболее древним, доплиоценовым, водотоком Околобайкалья является р. Селенга;
- древняя долинная сеть Прибайкалья была сформирована в основном в конце плиоцена-эоплейстоцене;
- древняя речная сеть частично продолжала функционировать в раннем и среднем плейстоцене;
- кардинальные перестройки древней речной сети и формирование современной гидросети началось в конце эоплейстоцена - начале плейстоцена, а местами - во второй половине плейстоцена;
- гидрографическая сеть в результате глубокого вреза в эоплейстоцене развивалась унаследованно, многочисленные перестройки верхних отрезков долин существенно не влияли на главные направления стока.
Реконструкция речных систем Прибайкалья в позднем кайнозое возможна только при применении целого комплекса традиционных и современных геолого-геоморфологических и географических методов исследований (в том числе ГИС-технологий). Применение всего комплекса методов исследований предполагает проведение серьезных полевых работ для сбора материала, документации и картографирования геолого-геоморфологических и географических объектов, большую камеральную обработку и обобщение полученных аналитических данных.
Библиографический список
1. Адаменко О.М., Долгушин И.Ю., Ермолов В.В., Исаева Л.Л., Козловская С.Ф., Леонов Б.Н., Цейтлин С. М. Плоскогорья и низменности Восточной Сибири. - М.: Наука, 1971. - 320 с.
2. Базаров Д.-Д. Б. Четвертичные отложения и основные этапы развития рельефа Селенгинского среднегорья. - Улан-Удэ, 1968. - 166 с.
3. Вистелиус А.Б. Морфометрия обломочных пород //Тр. лаб. аэрометодов. —1960.- Т. IX.
4. Воскресенский В. С. Основные черты четвертичной истории Ю.-З. Прибайкалья //Ледник. период на терр. Евр. части СССР и Сибири. - М.: -Изд-во МГУ, 1959. - С.422-441
5. Гербова В.Г. К вопросу о происхождении нижнеселенгинских песков //Бюлл. Ком. по изуч. четверт. периода. - М., 1961. - № 26. - С.136-140.
6. Думитрашко Н.В. Основные вопросы геоморфологии и палеогеографии Байкальской горной области //Тр.
Инст. геогр. АН СССР.- Вып. 42. -1948. - С. 75-14.
7. Думитрашко Н.В. Геоморфология и палеогеография Байкальской горной области. - М., 1952. - 189 с.
8. Думитрашко Н.В. Палеогеография Байкала //История озер в СССР в позднем кайнозое. - Иркутск, 1979.
- С. 30-34.
9. Каманин Л. Г. К вопросу о геоморфологическом строении долины р. Ангары и генезисе ее истока //К геоморфологии южного Приангарья.
- М.-Л., -1939. - Вып.31. - С. 89119.
10. Кононов Е.Е., Мац В.Д. История формирования стока вод Байкала //Изв. вузов. Геол. и разведка. -1986. - С. 91-98.
11. Кононов Е.Е., Трофимов А.Г. Галечники манзурского аллювия (палео-потамологические аспекты) //Геол. и полез. ископ. Вост. Сибири. - Иркутск, 1987. -С. 47-50.
12. Кузьмин М.И. Во льдах Байкала. -Новосибирск Изд-во СО РАН, «ГЕО», 2001. - 140 с.
13. Логачев Н.А., Ломоносова Т.К., Климанова В.М. Кайнозойские отложения Иркутского амфитеатра. -М.: Наука, 1964. - 195 с.
14. Лопатин Д.В., Томилов Б.В. Древние долины Западного Прибайкалья в связи с проблемой образования Байкала //Речные системы и мелиорация. - Новосибирск, 1977. - Ч.2. - С. 101-103
15. Лопатин Д.В., Томилов Б.В. Возраст Байкала //Вест. СПбГУ. - СПб., 2004. - Сер. 7. - Вып.1. - С. 58-66.
16. Львов А.В. О геологических исследованиях в Тункинских и Китайских Альпах. - Сов. Азия, 1930. - № 3-6. -С. 38-51.
17. Манзурский аллювий (материалы по геол. и палеогеографии) //Трофимов А.Г. и др. - Иркутск ИЗК СО РАН, 1995. - 51 с.
18. Нагорья Прибайкалья и Забайкалья //История развития рельефа Сибири и Д. Востока. - М.: Наука, 1974. -359 с.
19. Павловский Е.В., Фролова Н.В. Древние долины Лено-Ангаро-Байкальского водораздела //Бюлл. МОИП, отд. геол. - 1941. - Т.Х1Х. -С. 65-74
20. Уфимцев Г.Ф. Новейшая тектоника Центр. Забайкалья. //Зап. Забайк. отд. ВГО, 1971. - С. 55
21. Флоренсов Н. А. Некоторые особенности котловин крупных озер Южной Сибири и Монголии //Мезоз. и кайноз. озера Сибири. - М.: Наука, 1968. - С.59-73.
22. Фролова Н.В. Геологический очерк средней части Лено-Киренгского междуречья //Очерки по геол. Сибири - М.: АН СССР, 1955. - Вып. 18. - С. 30-98.
23. Хатчинсон Д.Р., Гольмшток А.Ю., Зоненшайн Л.П., Мур Т.К., Шольц К. А., Клитгорд К.Д. Особенности строения осадочной толщи оз. Байкал по результатам многоканальной сейсмической съемки //Геол. и геоф., 1993. - №10-11. - С. 25-36.
24. Хлыстов О.М., Мац В.Д., Воробьева Г. А., Климанский А. В., М. де Батист, Черкашин С. Строение и развитие подводного Академического хребта //Геол. и геоф. - Новосибирск, 2000. - Т.41. - №6. - С. 819824.
25. Чекановский А. Л. Геологические исследования в Иркутской губернии //Зап. Сиб. отд. РГО. - 1974. - Ч.2. -46 с.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант №05-05-64409-а Иркутский государственный технический университет. Рецензент А. П.Кочнев
