CC BY
23
УДК 551.3. 053 + 551.242.35
Н.В. Макарова, В.И. Макаров, Т.В. Суханова
О СООТНОШЕНИИ ЭРОЗИОННЫХ И ТЕКТОНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
В ПЛАТФОРМЕННЫХ И ГОРНЫХ УСЛОВИЯХ
Рассматриваются изменение строения речных долин под воздействием сил Кориолиса, направленная миграция русел рек к правым берегам независимо от ориентировки, размеров и водности потоков. Приводится сравнение значений скорости боковой и донной эрозии рек со скоростью развития новейших деформаций в платформенных и горных условиях. Это явление необходимо учитывать при интерпретации линеаментов и других форм рельефа в качестве тектонических форм.
Введение. Вопрос о взаимосвязи эндогенных (тектонических) и экзогенных процессов, казалось бы, предельно ясен. Однако практика научных и прикладных исследований последних 15—20 лет, отраженная в многочисленных публикациях, показывает, что это не так. Утвердившееся в эти годы представление о том, что платформы являются не стабильными, а достаточно подвижными и деформируемыми областями земной коры, вызвало большой научный и практический интерес к неотектоническому этапу их развития. Естественно, что этот интерес распространился на экзогенные процессы и рельеф, которые нередко являются единственными индикаторами новейших тектонических форм и геодинамических условий их образования.
При этом возникли научно-методические проблемы, связанные с прямой интерпретацией не только крупных, но и мелких форм рельефа и их отдельных элементов в качестве тектонических форм. Наиболее распространено отождествление разного рода линеаментов и эрозионных форм с разломами, крутых склонов речных долин — с тектоническими или эрозионно-тектоническими уступами, преломлений речных долин — с секущими разломами, в том числе сдвигами, а расширенных участков долин — с зонами тектонического растяжения, присдвиговыми впадинами (структурами типа pull-apart). На основании этого создаются структурно-кинематические и геодинамические модели локального, регионального и панрегионального масштабов. Нередко они подкупают своей логикой и ясностью. Но фактическая (геологическая) сторона их часто оказывается недостаточно обоснованной. Ниже мы остановимся на давно установленных, но далеко не всеми принимаемых во внимание особенностях развития эрозионных форм рельефа — речных долин.
История вопроса. Уже в начале прошлого столетия В. Дэвис, А. Пенк, В. Пенк, В.И. Вернадский, Б.Л. Личков, Л.С. Берг, К.К. Марков и многие другие авторитетные исследователи пришли к выводу, что эндогенные и экзогенные процессы в масштабах геологического времени равноценны по суммарному воздействию на рельеф. Современный рельеф Земли есть результат экзогенных процессов в такой же сте-
пени, как и эндогенных. Возвышенности и высочайшие горы, созданные тектоническими движениями, могут быть полностью разрушены экзогенными процессами до состояния равнин или почти равнин (пе-непленов), как это неоднократно случалось в геологическом прошлом. Скорость такого разрушения и снижения рельефа составляет, по данным К.К. Маркова [1948], до 8 см за 1000 лет или 8 мм/год. Действие экзогенных процессов и их весьма существенное значение в рельефообразовании и преобразовании эндогенных форм особенно отчетливо проявляется в платформенных условиях, где скорость и амплитуда тектонических движений невелики и часто намного меньше интенсивности экзогенных процессов. В этом и заключается причина значительных трудностей и ошибок в тектонической интерпретации форм рельефа. Особенно ярко это проявляется на примере взаимодействия тектонических движений и речной эрозии.
В свое время выдающийся натуралист П.С. Пал-лас (1741—1811), наблюдая Волгу и большие сибирские реки, обратил особое внимание на асимметрию их долин. В 1826 г. сибирский историк и натуралист П.А. Словцов установил, что правые склоны речных долин Сибири выше и круче левых. Несколько позже российский академик K.M. Бэр распространил это заключение на все речные долины. Он объяснил их асимметрию закономерным эрозионным разрушением склонов речных долин в результате последовательного и однонаправленного латерального смещения рек, текущих в субмеридиональном направлении, которое вызвано совокупным воздействием вращения Земли и течения воды в реке (силами Кориолиса): в Северном полушарии реки смещаются к правым берегам, подмывая и делая их крутыми, а в Южном — к левым. Это явление, получившее название закона Бэра, французский физик Ж. Бабине в 1859 г. обосновал с позиций механики и вывел уравнения для определения величины линейного и углового уклонения какого-либо тела, движущегося на поверхности вращающейся Земли. Иногда этот закон, относящийся, как было выяснено позже, не только к рекам, называется законом Бэра—Бабине.
Асимметрию речных долин отмечали и изучали В.А. Апродов, АД. Архангельский, Л.С. Берг, А.А. Борзов, С.С. Воскресенский, К.И. Геренчук, НА Головкинский, АП. Дедков, Н.А. Димо, В.В. Докучаев, Е.В. Качу-гин, М.С. Колбин, Б.Л. Личков, Д.П. Наза-ренко, Г.В. Обедиентова, С.С. Оксман, А.П. Павлов, А Пенк, В.Ф. Перов, ЕА Пресняков, В.Н. Сементовский, АП. Ступишин,
A.П. Рождественский, В. П. Философов,
B.Е. Хаин, Е.В. Шанцер, И.С. Щукин и многие другие российские и зарубежные исследователи. Ее объясняли различными причинами: структурными особенностями склонов (наклоном слагающих их пластов), составом или различной крепостью размываемых пород; климатическими причинами или неравномерной инсоляцией склонов, приводящей к их неравномерной эрозии и плоскостной денудации; действием ветра, отклоняющего течение реки к одному из берегов; глубиной расчленения рельефа и возрастом долин; влиянием гравитационных аномалий; тектоническими причинами (приуроченность долин к различным структурам, в частности к разломам, а также отклонение рек растущими поднятиями) и др. Все эти гипотезы рассмотрены и проанализированы во многих работах [Воскресенский, 1947; Шанцер, 1951; Геренчук, 1960; Сементовский, 1963] и др.
На отдельных участках долин их асимметрию действительно можно объяснить каким-либо из упомянутых факторов или совокупностью нескольких из них. Однако основной причиной остается действие сил Кориолиса, заставляющих речные долины практически независимо от их ориентировки, размеров и водности смещаться в сторону правых берегов в Северном полушарии и в сторону левых — в Южном.
C.С. Воскресенский и Е.В. Шанцер привели расчеты кориолисовых ускорений, действующих на речные потоки. Их величины могут составлять 0,75 горизонтальной составляющей ускорения силы тяжести, поддерживающей течение реки. Кроме того, отмечено, что для таких рек, как Волга, они в 9—36 раз превышают величину центробежного ускорения, при котором обычно в межень происходит подмыв вогнутых частей речных излучин. В паводок кориолисово ускорение может увеличивать интенсивность подмыва вогнутых участков правых берегов на 0,1—0,3 величины центробежного ускорения и настолько же уменьшать интенсивность подмыва левых берегов [Шанцер, 1951]. Ниже рассматриваются некоторые речные долины Северного полушария, в том числе в России.
Асимметрия платформенных речных долин. Особенно ярко действие сил Кориолиса проявляется на равнинных территориях, в частности на Русской плите, вде почти 90% речных долин имеет правую
Рис. 1. Асимметрия долин, по [Воскресенский, 1947]: долины с разным строением склонов: 1-е крутым правым склоном; 2-е крутым левым склоном; 3-е одинаково крутыми склонами; 4 — границы валдайского оледенения; 5 — границы днепровского оледенения
асимметрию [Воскресенский, 1947; Ееренчук, 1960] (рис. 1). Замечено, что асимметрия и смещение особенно ярко выражены у крупных полноводных рек с хорошо разработанными долинами, начавшими развитие с олигоцена или неогена. У долин, сформированных с конца среднего или позднего плейстоцена на молодых низких равнинах или в областях распространения ледниковых покровов, асимметрия еще не успела проявиться в достаточной мере. Реки здесь текут среди моренных гряд и холмов последнего валдайского оледенения, приспосабливаясь к особенностям их развития на площади. Долины морфологически молодые, высокие древние террасы отсутствуют, развиты лишь пойма и одна или две низкие террасы, образование которых связано с водно-ледниковыми потоками. Южнее границы ранневалдайского ледникового покрова асимметрия долин, особенно крупных, наблюдается уже отчетливее. Но наилучшим образом она проявлена в областях, где долины стали развиваться после регрессии морей в конце палеогена или начале неогена, т.е. на древних повышенных равнинах [Воскресенский, 1947]. Таким образом, фактор времени, т.е. длительность развития
Рис. 2. Границы и отложения разновозрастных погребенных долин Палеодона, по [Холмовой, 1974; Миоцен...,1977): /— позднеплиоценовой (Ьф; 2 —
средне-позднемиоценовой ^
плиоценовой (N2 2); 3
долин, имеет большое значение на выработку их асимметрии.
В южной части Восточно-Европейской платформы асимметрия долин характерна для рек бассейнов Дона, Днепра и Волги. Здесь как магистральные реки, так и их крупные притоки (Северский Донец, Медведица, Припять, Ворскла, Кама и мн. др., а также и менее значительные) правоасимметричны. Долина Дона асимметрична практически на всем протяжении как на меридиональных, так и широтных участках, хотя она пересекает различные по простиранию и размерности новейшие тектонические структуры — поднятия и прогибы. На Окско-Дон-ской равнине, где долина Палеодона (по Г.И. Горец-кому) меридиональна, миграция ее к западу, к право-
бережному склону, проявлена с миоцена Миоцен..., 1977; Холмовой, 1974]. За это время река мигрировала на 130—150 км и в настоящее время врезается в склон новейшего Воронежского поднятия, уходя из пределов смежного Окско-Донского прогиба (рис. 2). Скорость смещения реки здесь составляет по приблизительным расчетам 5—6 мм/год. В южной приустьевой части Дона, где его долина широтная, смещение его к северу, к правому склону, проявляется с позднего мэотиса—раннего киммерия. Здесь Дон переместился из Азово-Кубан-ского прогиба на склон Донецкого поднятия (Донбасса) также на расстояние до 100 км, что позволяет определить приблизительную среднюю скорость смещения реки за это время в 10—12 мм/год.
В этом случае можно предполагать, что помимо сил Кориолиса определенное воздействие оказывает региональный неотектонический перекос с юга на север, вызванный поднятием и расширением свода Большого Кавказа. Аналогичным образом отчленение Палеодона от Каспия, куда он впадал в миоцене, и поворот его к Азово-Черноморскому бассейну в плиоцене можно связывать как с силами Кориолиса, так и с ростом Транскавказского поперечного поднятия и его северного продолжения на платформе в виде Ставропольской возвышенности, Восточных Ергеней и Приволжской возвышенности [Макаров и др., 2006].
Последовательное смещение вправо характерно и для самого крупного притока Дона—Северского Донца. С позднего плиоцена (акчагыла) на всем его протяженном субширотном отрезке от г. Бал а клея до г. Каменск-Шахтинска русло сместилось вправо на склон Донбасса на 15—20 км. Средняя скорость смещения здесь составляет около 7—8 мм/год.
Долина р. Волги правоасимметрична на большей протяженности. На меридиональном отрезке от Казани до Жигулей и южнее современное русло врезается в склоны Приволжского и Жигулевского поднятий, будучи смещенным вправо от прежнего положения в позднем плиоцене (акчагыльское время) на расстояние до 70—100 км [Дедков, Двинских, 1995; Сементовский, 1963] (рис. 3). Такое большое смещение объясняется тем, что территория сложена легко размываемыми неогеновыми и пермскими отложениями. Это позволяет считать, что средняя скорость горизонтального смещения долины Волги на таких участках за четвертичный период достигала 40—50 мм/год (!). Выше по течению на широтном отрезке от Нижнего Новгорода до Казани Волга также сместилась вправо на величину от 5—10 до 50 км и подрезала поднятие Токмов-
|анне-средне-
ского свода. Здесь средняя скорость ее перемещения оценивается нами приблизительно в 5—25 мм/год.
Сравнительно небольшие реки — притоки Волги и Камы, текущие меридионально, но в северном направлении (Свияга, Шешма, Степной Зай, Ик и др.), — сместились за четвертичное время также вправо от их положения в позднем плиоцене на расстояние от 2 до 5—6 км (рис. 4), что позволяет оценить скорость их горизонтального смещения в 1—3 мм/год. Заметим, что В.Н. Сементовский [1963] объяснял смещение именно этих и многих других рек Татарии неравномерной инсоляцией склонов долин. Однако и реки с широтным течением (Чапаевка, Самара, Б. Кинель и др.) также сместились к правому берегу. Скорость их горизонтального смещения за четвертичный период на отдельных участках составляет 5—7 мм/год.
Долина Днепра в нижней части мигрирует в сторону поднятия Украинского щита. Д.П. Назаренко [Назаренко, 1955] определил среднюю скорость миграции реки в 7—9 мм/год и объяснил это тяготением крупных рек к зонам повышенных гравитационных аномалий — Днепра к Украинскому щиту, Сев. Донца — к Донбассу, Десны — к Черниговскому поднятию. Исключительно стремлением рек смещаться к берегу, у которого сила тяжести больше, объяснял асимметрию долин и В.П. Философов [Философов, 1959]. равиметрическая карта России [Гравиметрическая..., 2004], на которой показано поле силы тяжести в редукции Буге с введенной поправкой за рельеф, свидетельствует, что, действительно, в некоторых случаях реки перемещаются из прогибов, характеризующихся отрицательными гравитационными аномалиями, в сторону поднятий, отличающихся положительными аномалиями гравитационных полей. Это, например, реки Обь, Енисей, Дон в низовьях, Волга, Лена на отдельных участках, Сухона, Пур, Колыма и др. Но в других случаях реки не реагируют на гравитационные аномалии. Часто участки с высокими положительными гравитационными аномалиями характеризуются и положительными магнитными аномалиями. Самостоятельное влияние магнитных аномалий на миграцию речных русел, по существу, не изучено. Как и в случае с гравитационными аномалиями, здесь следует рассматривать реки, текущие вблизи аномальных зон. У рек же, пересекающих участки с повышенными значениями аномалий, в частности в районе Курской магнитной аномалии (Свапа, Усожа, Осмонь и др.), заметного изменения в строении долин нет. В то же время констатируем, что вопрос о связи латеральной миграции речных долин с геофизическими аномалиями недостаточно ясен и требует систематического анализа.
В связи с миграцией речных долин в сторону правобережных склонов все террасы и пойма остаются на левом берегу, пойма при этом приобретает параллельно-гривистый характер. Наблюдается сокращение водораздельных пространств. Последнее характерно для водоразделов между реками, текущими параллельно, но в разных направлениях. Так, Свияга и Волга, текущие параллельно, но в противополож-
чагыльскос русло Волги и некоторых сс притоков; 2 — современное русло Волги; 3 — зоны Вятского и Жигулевского тектонических валов; 4 — отдельные брахиантиклинати; 5— направление смешения русла Волги. Индексами показаны литостратиграфические комплексы правобережья Волги
ных направлениях, т.е. на север и на юг соответственно, последовательно сближаются, сокращая разделяющее их водораздельное поднятие — южное окончание Вятского вала в его неотектоническом выражении (рис. 5). Жигулевская возвышенность подмывается и с севера и с юга Волгой, текущей широтно вдоль ее склонов в восточном и западном направлениях соответственно. При этом линия водораздела как бы смещается в сторону более интенсивно мигрирующей реки. "Перемещение" водораздела между Доном и Волгой в сторону последней отмечали в свое время А.Д. Архангельский, А.Н. Мазарович, Е.Е. Ми-лановский и др.
Скорость глубинной эрозии равнинных рек по сравнению со скоростью боковой эрозии, обусловленной кориолисовым ускорением, намного меньше. Если оценивать ее за весь четвертичный период, т.е. за 1, 8 млн лет, то в среднем для крупных рек (Волга, Днепр, Дон, Ока, Кама и др.), общая глубина вреза которых в плиоценовую поверхность составляет 120— 180 м (реже больше), она равна 0,1—0,8 мм/год, т.е. на порядок меньше, чем скорость латерального смещения. Глубинная эрозия в голоцене значительно больше. Ее величина определяется довольно точно, так как в большинстве случаев известны все параметры, необходимые для ее определения: глубина вреза поймы в поверхность I террасы и полная мощность пойменных осадков, заполняющих как видимую, так
Рис. 4. Смещение притоков р. Камы вправо на склон Бугульминско-Бслсм-беевского поднятия: 1 — современные русла; 2 — позднеплиоценовые долины;
3 — направление смещения долин
и невидимую или погребенную часть вреза. Иногда современное русло прорезает пойменные осадки и углубляется в коренные породы. Общий врез за голоцен у крупных рек составляет 20—40 м. Таким образом, скорость врезания за голоцен (10 000 лет) составит 2—5 мм/год.
Интенсивность глубинной эрозии увеличивается на антецедентных участках при пересечении реками растущих поднятий. Здесь горизонтальное смещение рек практически не происходит, так как энергия реки тратится преимущественно на глубинную эрозию. Так, Волга в Жигулевских воротах прорезает одноименное поднятие по крайней мере с раннего плиоцена (с киммерия) до настоящего времени. Общая глубина вреза за весь этот период приближается к 500 м, включая погребенный врез глубиной до 300 м, заполненный аллювиальными и акчагыльскими морскими осадками [Обедиентова, 1956]. Врез за четвертичный период составляет 150—170 м. Соответственно минимальная средняя скорость врезания приблизительно равна 1 мм/год с раннего плиоцена и 0,1 мм/год — за четвертичный период.
Влиянием роста новейших поднятий на асимметрию долин, которое заставляет их скатываться к своему правому склону, пытались объяснить рассматриваемое явление многие исследователи. Так, Е.Г. Ка-чугин [1950] смещение Волги на меридиональном участке от Казани до Жигулей вправо объяснял отклоняющим влиянием растущей Бугульминско-Бе-лембеевской возвышенности (Южно-Татарский свод). Но тогда и упомянутые выше притоки Камы, не сравнимые с ней по размерам — Шешма, Степной Зай и др., также должны были бы отклоняться этим поднятием и смещаться от него влево. Как было показано выше, эти реки неуклонно смещаются вправо на склон этой возвышенности (рис. 4). Кроме того, на западе таким же, как Бугульминско-Белембеевское, растущим поднятием является Приволжская возвышенность. Однако ее рост не отклоняет Волгу, напро-
тив, она врезается в склоны возвышенности, образуя живописные крутые уступы с обнаженными в них коренными породами.
Вместе с тем в ряде случаев интенсивное развитие поднятий действительно является причиной миграции рек в противоположную от них сторону. Примером служит опять же долина Волги на участке от Волгограда до Астрахани. Здесь интенсивный рост новейшего Ерге-нинского поднятия, являющегося южным продолжением Приволжского поднятия, вызывает левостороннее, восточное, смещение Волги. Об этом писал еще в конце 30-х гг. прошлого столетия М.М. Жуков. При этом ранее, с позднего плиоцена (акчагыла) до второй половины позднего плейстоцена, Волга смещалась вправо, о чем свидетельствует ее хорошо сохранившаяся позднеплейстоценовая Сарпинская дельта, прижатая к правому склону долины и к склону Ергенинского поднятия. Следовательно, асимметрия долин на протяжении новейшего этапа может меняться в зависимости от того, какой фактор преобладает в разные отрезки времени: новейшие деформации, силы Кориолиса или аккумуляция дельтовых отложений.
Влиянием новейшей тектоники К.И. Геренчук [Геренчук, 1960] объяснял развитие на отдельных участках речных долин то левосторонней, то правосторонней асимметрии. Он назвал такой тип меняющейся асимметрии неустойчивой, в отличие от устойчивой асимметрии, характерной для областей, в которых долины рек имеют выдержанную (ту или иную) асимметрию. Во многих случаях изменение асимметрии (левостороннюю) он объяснял сложным тектоническим строением территорий, как, например, в Предкарпатье, где долины многих рек левоасиммет-ричны.
Но все-таки влияние новейших тектонических движений на асимметрию речных долин в пределах платформы несравнимо меньше, чем влияние сил Кориолиса. Как показано выше, многие реки в настоящее время "накатываются" на растущие поднятия, подрезая их склоны и создавая крутые уступы, а не наоборот, как следовало бы ожидать. Сравним значения скорости тектонических поднятий за новейший этап с величиной скорости врезания рек и их горизонтального перемещения. Амплитуды (абсолютные отметки) большей части новейших поднятий Восточно-Европейской платформы не превышают 350—370 м (Воронежское, Приволжское, Жигулевское, Бугульминско-Белембеевское и другие поднятия, Украинский щит, Донецкий кряж). Как новейшие структуры они начали расти с позднего олигоце-на или миоцена (30—25 млн лет назад), следовательно, средние значения скорости восходящих тектонических движений в их пределах за это время составляют 0,01—0,02 мм/год. Средние же значения скорости горизонтального смещения и врезания таких рек, как Дон, Ока, Волга, за четвертичный период оказываются, как показано выше, на 2 и даже 3 порядка
Рис. 5. Встречная миграция Свияги и Волги и сокращение водораздела между ними: 1 — современные русла; 2 — позднеплиоценовые долины;
3 — направление сближения долин
больше. Иногда на отдельных участках платформы они соизмеримы с скоростью современных вертикальных движений, которая может достигать 2—6 мм/год. Однако последние короткопериодичны и непостоянны, меняют знак движения, проявляются на локальных участках и не могут влиять на строение долин.
Таким образом, интенсивность глубинной и боковой эрозии рек в совокупности с другими экзогенными процессами в платформенных областях может в несколько раз превышать интенсивность тектонических дислокаций. Это, однако, не означает, что последние не выражаются в рельефе: тектонические поднятия и опускания земной поверхности, развиваясь однонаправленно в течение длительного времени, вызывают столь же длительное пространственное распределение эрозионно-денудационных и аккумулятивных процессов и форм рельефа. К тому же глубинная эрозия, производимая реками, охватывает относительно небольшие территории. Большая часть поднятий и главным образом их склоны расчленяются, как правило, малыми эрозионными формами, которые оставляют незатронутыми или слабоэродиро-ванными обширные водораздельные пространства.
Крупные речные артерии первоначально были заложены преимущественно в областях неотектонических депрессий. Однако, как показано выше, многие реки мигрируют из прогибов, где они заложились: Волга — из Прикаспийской впадины, Днепр — из Днепровской низменности (синеклизы), Дон — из Окско-Донского и Азово-Кубанского прогибов, Енисей — из ряда прогибов Западно-Сибирской плиты и др. В связи с этим мы акцентируем внимание на особенностях геоморфологической и тектонической
интерпретации границ между неотектоническими поднятиями и прогибами в платформенных областях, которые многие исследователи считают разрывными. Неправомерно считать и крутые склоны асимметричных речных долин тектоническими уступами.
У малых эрозионных форм (овраги, балки, ручьи), являющихся и самыми молодыми (позднеп-лейстоцен-голоценовыми или современными), асимметрия, как считают большинство исследователей, зависит от многих факторов: геологического строения, наклона поверхности, климатических условий и др. Чаще всего для объяснения крутизны их склонов привлекается инсоляционная теория В.В. Докучаева, H.A. Димо, А.Д. Архангельского.
Линеаменты и речные долины. Особо остановимся на линеаментах, проведенных по современным прямолинейным руслам рек и другим эрозионным формам. Весьма часто их интерпретируют как разрывные нарушения разных порядков вплоть до крупных разломов. Но если учесть достаточно устойчивое латеральное смещение во времени русел рек на многие километры, как показано выше, необходимо допустить и пространственную миграцию разрывных нарушений с течением времени, что, очевидно, невозможно. Напомним, что линеаменты, как правило, отражают некоторые планетарные свойства земной коры, ее напряженное состояние и трещиноватостъ, имеющую ротационную природу [Шульц, 1979]. Их густая сеть, местами напоминающая паутину, практически одинакова по плотности как для платформенных, так и орогенных областей, несмотря на их существенно разную тектоническую активность. В этой сети находит отражение трещиноватость, возникшая в эпохи различного положения оси и полюсов вращения Земли и, таким образом, имеющая разную ориентировку. Об этом свидетельствует факт различия ориентировок трещин, развитых в разновозрастных породах [Баева, Николаева, 1997].
Эрозионные формы разрабатывают многие разновозрастные планетарные и тектонические трещины, переходя из одной трещины в другую, так как последние являются ослабленными зонами дробления или повышенной проницаемости в массивах горных пород. Тектонические деформации обычно "используют" в "готовой канве планетарной трещинова-тости" трещины, которые способствуют разрядке напряжений, действующих в определенное время [Шульц, 1979]. Судя по геологическим и тектоническим картам разных масштабов, вплоть до современных самых детальных, а также по данным бурения, в осадочном чехле Восточно-Европейской платформы разрывные нарушения с достаточно заметными относительными смещениями крыльев очень редки [Макаров, 2006]. Поэтому интерпретация линеаментов в качестве разрывных нарушений и тем более "разломов" требует обстоятельного обоснования; к ним относятся и линеаменты, пространственно близкие и, возможно, отражающие глубоко погребенные разломы фундамента платформ. Во всех же других случаях
Рис. 6. Смещение разновозрастных долин р. Зеравшан (Южный аллювий; 2 — покровные образования; 3 — коренные
линеаменты следует интерпретировать как трещины планетарной природы.
Асимметрия долин горных рек. У горных рек правосторонняя асимметрия во многих случаях проявлена не так явно, как у равнинных рек, на что обратил внимание Е.В. Шанцер [Шанцер, 1951]. Здесь помимо более интенсивных тектонических деформаций земной поверхности (проявляющихся на больших площадях и локальных участках), влияние которых на энергию водных потоков существенно превышает влияние сил Кориолиса, действует много других факторов, затушевывающих (маскирующих) действие закона Бэра-Бабине. К ним относятся громадные объемы обломочного материала, выносимого в речные долины с их склонов и из боковых притоков и образующего конусы выноса, обвальные массы, гравитационные и моренные потоки, которые отклоняют русла рек то вправо, то влево.
Многие продольные широтные речные долины во впадинах (р. Чу в Чуйской впадине на Северном Тянь-Шане, Кызылсу в Алайской долине, разделяющей Тянь-Шань и Памир, Кура на Кавказе в Курин-ской впадине и мн. др.) смещаются в сторону от более интенсивно поднимающихся и надвигающихся хребтов. И хотя это смещение во многих случаях правостороннее, трудно выделить вклад сил Кориолиса в него. Так, р. Зеравшан в Пенджикентской впадине (Южный Тянь-Шань), сложенной относительно легко размываемыми мезозойско-кайнозойскими породами, последовательно смещалась вправо не только под действием сил Кориолиса, но и в результате более интенсивного роста Зеравшанского хребта, обрамляющего впадину с юга. Здесь общая скорость латерального смещения реки за четвертичный период составляет 10—25 мм/год. В более высокогорной части долины эта скорость меньше, что объясняется узостью долины, большей крепостью размываемых пород палеозоя и большим расходом энергии реки на
Тянь-Шань): / — породы
глубинную эрозию. В то же время на отдельных участках интенсивное глубинное врезание сопровождается направленным латеральным смещением цикловых долин, вследствие чего можно видеть последовательно смещенные подвешенные разновозрастные долины (рис. 6). Общая средняя скорость глубинного врезания горных рек Памиро-Тяныианской области за четвертичный период, по данным многих исследователей и нашим, составляет 0,5—7 мм/год. При этом за голоцен она оценивается в 2— 6 мм/год, (реже до 10—15).
Скорость тектонических поднятий горных областей на 2—3 порядка больше, чем на платформах. Так, осредненная за весь новейший этап скорость поднятия хребтов Тянь-Шаня и Памира оценивается примерно в 0, 2 мм/год, за четвертичный период она составляет 10—14 мм/год, в голоцене достигает 20 мм [Белоусов, 1976; Несмеянов, 1971]. Поднятие Кавказа за послесармат-ское время происходило со средней скоростью 0,4 мм/год, а в четвертичном периоде она увеличилась до 7—9 мм/год [Кожевников, 1989]. Таким образом, скорость поднятия этих горных областей практически соизмерима со скоростью врезания рек в их пределах. Для более низких гор Урала и Карпат средние значения скорости поднятия за новейший этап составляют ~0,1 мм/год, а за четвертичный период они увеличиваются до 1,5—2 мм/год. Видимо, поэтому здесь больше речных долин с правой асимметрией, чем в более высоких горах.
Заключение. Влияние ротационных процессов на формирование и морфологию рельефа не ограничивается наземными водными потоками. Известно, что под действием ротации отклоняются морские течения. По этой причине многие крупные подводные конусы выноса, расположенные у подножья континентального склона, асимметричны в плане. Русла в них смещаются в Северном полушарии вправо, а в Южном — влево. Ротацией обусловлены планетарная трещиноватость и некоторые крупные тектонические нарушения [Ротационные..., 2007].
При структурно-кинематической и геодинамической интерпретации форм рельефа необходим всесторонний анализ и учет всего многообразия факторов, которые могут быть причинами различных особенностей форм рельефа и их пространственного распределения. Линеаменты, выделяемые по речным долинам, часто интерпретируются как новейшие, в том числе ныне активные разрывные нарушения. Последние, однако, в большинстве случаев ни геофизическими, ни геологическими данными не подтверждаются.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баева Р.И., Николаева Т. В. Азимутальные простирания трещин в разновозрастных комплексах пород // Разведка и охрана недр. 1997. № 1. С. 2—4.
2. Белоусов Т.П. Тектонические движения Памира в плейстоцене-голоцене и сейсмичность. М.: Наука, 1976.
3. Воскресенский С. С. Асимметрия склонов речных долин на территории европейской части СССР // Вопр. географии. 1947. Сб. 4. С. 107-114.
4. Геренчук К.И. Тектонические закономерности в орографии и речной сети Русской равнины // Зап. львовск. отд. Геогр. об-ва СССР. Нов. сер. 1960. Т. 20. С. 152-164.
5. Гравиметрическая карта России. М-б 1: 5 000 000. М.: ВСЕГЕИ, 2004.
6. Дедков А .П., Двинских Л.П. Структурно-литологичес-кий фактор в формировании рельефа на востоке Русской равнины // Изв. вузов. Геология и разведка. 1995. N° 1. С. 9—15.
7. Качугин Е.В. Еще об одной причине асимметрии долин // Вопр. географии. 1950. Сб. 21. С. 89-100.
8. Кожевников Л.В. Антропоген орогенных областей Центральной Евразии. М.: Изд-во МГУ, 1989.
9. Макаров В. И. Активные разломы платформ: представления, реальность, проблемы // Активные геологические и геофизические процессы в литосфере. Методы, средства и результаты изучения. Материалы XII Международной конференции. Т. I. Воронеж, 2006. С. 306—311.
10. Макаров В.И., Макарова Н.В., Несмеянов С.Л. и др. Новейшая тектоника и геодинамика: область сочленения Восточно-Европейской платформы и Скифской плиты. М.: Наука, 2006.
11. Миоцен Окско-Донской равнины. М.: Недра, 1977.
12. Назаренко Д. П. О стратиграфии и палеогеографии долинных отложений левобережья Среднего Днепра, Се-верского Донца и Дона // Зап. геол. ф-та Харьковск. ун-та. 1955. Т. 12. С. 101-129.
13. Несмеянов С.Л. Количественная оценка новейших движений и неотектоническое районирование горной области. М.: Недра, 1971.
14. Обедиентова Г.В. Доакчагыльское русло Волги // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1956. № 6. С. 95-100.
15. Ротационные процессы в геологии и физике. М.: КомКнига, 2007.
16. Сементовский В.Н. Закономерности морфологии платформенного рельефа (на примере территории Татарстана). Казань: Изд. Каз. ун-та, 1963.
17. Философов В.П. К вопросу происхождения асимметрии рельефа долин // Вопросы геоморфологии и новейшей тектоники Волго-Уральской области и Южного Урала. Уфа, 1959. С. 15-16.
18. Холмовой Г.В. О развитии плиоценовой и ранне-плейстоценовой гидросети в бассейне Верхнего Дона // Бюл. комис. по изучению четвертичного периода. 1974. № 42. С. 39-98.
19. Шанцер Е.В. Аллювий равнинных рек умеренного пояса и его значение для познания закономерностей строения и формирования аллювиальных свит. М.. 1951. (Тр. Ин-та геологии АН СССР; Вып. 135). С. 197-201.
20. Шульц С. С. Планетарная трещиноватость. Тектоника земной коры. Л.: Недра, 1979. С. 195—218.
Поступила в редакцию 25.12.2007
