Проблема определения возраста речных систем и долин Русской равнины

Стратиграфические и геологические критерии возраста погребенных русел. Возраст погребенных русел определяется стратиграфическим положением заполнивших их свит. Однако при устойчивости направления стока наблюдается плановое смещение разновозрастных русел. Плановое совпадение русел наиболее характерно для отдельных участков рек. Так, мезозойской Московской ложбине соответствуют р. Москва и рязанский отрезок Оки. Иногда трудно установить, какой именно из современных рек соответствует погребенное русло того или иного возраста. И если можно сказать, что р. Москва имеет мезозойский возраст, то во втором случае можно говорить лишь о возрасте той или иной речной системы. Решению вопроса о возрасте реки может помочь анализ структурного плана и его последовательной перестройки.

Палеогеографический анализ формирования бассейнов Волги и Камы. Вопрос, какая из рек — Волга или Кама — древнее, может быть решен по-разному, в зависимости от того, с какого момента отсчитывать возраст реки. Современные долины Волги и Камы имеют одновозрастные террасы. Участки древних русел, соответствующих Средней Волге и Нижней Каме, прослеживаются с карбона. Уже в визейском веке Нижняя Кама была притоком Средней Волги. Однако позже сформированный в мезозое меридиональный участок Средней Камы перехватил у Верхней Волги сток с Урала.

Эволюция русловой сети и миграция рек: Но можно ли погребенные русла палеозойских или мезозойских рек называть Волгой или Камой? Ведь они являются лишь свидетелями направления стока и не соответствуют современным рекам. Вскрытые ранневизейское, позднепермское, неогеновые и раннечетвертичное русла близки по положению руслу Нижней Камы, местами совпадают в плане с современными. Значительно большая миграция в стороны характеризует древние русла Волги. Современное русло Волги сдвинуто вправо относительно доакчагыльского на 80–100 км, а относительно раннечетвертичного — на несколько километров. Очевидно также, что карбоновое русло соответствует современной Волге лишь по направлению течения (см. рис. 1).

Тектоническая приуроченность и структура фундамента: Разница в соотношениях древних и современных русел Волги и Камы обусловлена различиями структурных условий, в которых заложены реки. Нижняя Кама течет по Сарайлинской депрессии, между двумя куполами Татарского свода, соответствующими выступам кристаллического фундамента, препятствующим миграции русла в плане. Русло Волги в пределах узкой Казанской седловины, разделяющей Токмовский и Татарский выступы фундамента, также соответствует по положению в плане более древним руслам. Ниже устья Камы Волга протекала в зоне древних и современного Заволжского прогибов, свободно мигрируя в обширной зоне погружения. Вот почему совпадение в плане древних и современных русел Камы и, наоборот, несовпадение русел Волги нельзя рассматривать как указание на большую древность Камы.

Взаимосвязь заложения речной сети с платформенными структурами. Чтобы установить возраст рек, нужно предварительно условиться, что считать началом развития реки. Более естественно говорить не о возрасте какой-то реки, а о времени заложения речной сети. При этом оказывается, что наиболее крупные магистральные реки имеют более древний возраст, чем второстепенные. Самыми молодыми являются мелкие притоки, заложенные в более позднее, чаще новейшее время. Заложение и развитие крупных рек связано с развитием основных платформенных структур, мелкие реки подчиняют свое течение молодым локальным поднятиям. Истоки последних нередко приурочены к куполовидным структурам.

Влияние синеклиз и региональных прогибов: Исходя из приуроченности заложения рек к геологическим структурам разного возраста, можно с некоторым приближением определить возраст реки временем заложения, точнее временем формирования уклона оси структуры в направлении, соответствующем течению современной реки. Так, Московская синеклиза как зона прогиба существует с рифея. Однако в раннем палеозое сток из нее происходил на запад, в сторону более прогнутой Балтийской синеклизы, непосредственно связанной с каледонской геосинклинальной зоной Западной Европы. Лишь в карбоне с поднятиями в зоне Крестцовско-Валдайского прогиба и перемещением центра погружения в восточную часть Московской синеклизы сток в ее пределах был осуществлен в восточном направлении.

Этапы формирования бассейна реки Волги: Можно ли считать карбон временем рождения Волги? И да, и нет. Да — потому что направление главной реки и ее притоков совпадало с направлением современных рек бассейна Верхней Волги. Нет — потому что река текла не в Каспий, а впадала в геосинклинальное море Урала или в морские бассейны, существовавшие в Унже-Ветлужском участке синеклизы, или, в периоды меридиональных волн движений, в Северные моря.

· 1-й этап: Началом формирования бассейна всей Волги является позднемеловое время. Именно в это время Московская синеклиза перешла на континентальный путь развития, и Волга потекла из менее подвижной зоны в сторону интенсивно погружающейся Прикаспийской синеклизы.

· 2-й этап: До этого времени мы говорили раздельно о бассейне Верхней и бассейне Средней и Нижней Волги, в конце мезозоя произошло их объединение. Но это объединение не было окончательным.

· 3-й этап: В кайнозое, как и в более ранние этапы мезозоя, были периоды разобщения бассейнов Средней и Верхней Волги. Формирование северного водораздела продолжалось до начала позднего плейстоцена.

Влияние тектоники геосинклиналей на гидрографию Русской равнины. Общее направление Волги, ее приуроченность к Восточному прогибу, протянувшемуся от Прикаспийской синеклизы до Казанской седловины, сохранялось в течение всего кайнозоя. Прогиб уходил на юг в геосинклинальную зону Кавказа, о чем свидетельствуют как продольная асимметрия геологического строения Кавказского хребта (на геологической карте отчетливо видно, что восточная часть Кавказа погружена относительно западной), так и современная конфигурация Каспийского моря, северная часть которого вытянута на платформе, а южная расположена в геосинклинальной зоне. В этот меридиональный мезо-кайнозойский прогиб глубокого заложения естественно должна была устремиться река из постепенно осушающейся Московской синеклизы.

Тектонические движения и врез рек: Связь речного стока Русской равнины с геосинклинальными зонами осуществлялась и в более ранние эпохи тектогенеза. В каледонское время — с геосинклинальными участками Западной Европы, в герцинское — с Уральской геосинклиналью. Тектонические движения геосинклиналей, отражаясь в структурном развитии платформы, оказывали воздействие на направление стока и глубину вреза рек.

Критика гипотезы дочетвертичной гидрографии Г. А. Масляева: При современной изученности структурных условий Русской платформы неправдоподобно выглядит рисунок дочетвертичной гидрографии по Г. А. Масляеву. Автор рисует три системы размывов, пересекающих от Швеции и Кольского полуострова, Мезенской губы Белого моря и от берегов Карского моря с севера на юг всю Русскую равнину до линии Днепропетровск — Волгоград, где проходила береговая линия моря в конце миоцена. Автор полагает, что сток на Русской равнине происходил от территории с наиболее древними геологическими напластованиями в сторону распространения наиболее молодых пород: от Балтийских кристаллических пород к неогеновым отложениям юга платформы. Конечно, трансгрессия и регрессия морей Русской платформы носили более сложный характер, подчиняясь смене знаков движений геологических структур. Но мы обратили внимание на эту схему с точки зрения возраста речной сети. Может быть, время смены морского режима континентальным и является критерием для определения возраста рек? В самом деле, вслед за регрессией наступает формирование речной сети. Следовательно, регрессия последнего на данном участке моря и определяет время заложения, возраст реки? Проведем анализ на конкретных примерах.

Влияние трансгрессий и регрессий на возраст речных систем. Последнее в бассейне Верхней Волги позднемеловое море существовало лишь в наиболее прогнутых участках осевой зоны Московской синеклизы. Реки, стекавшие к нему с крыльев синеклизы, соответствуют современным притокам Верхней Волги. Следовательно, последние имеют древний до-позднемеловой возраст. Основная река возобновлена в период регрессии в послемеловое время. Еще более сложно по времени регрессии последнего моря определение возраста Средней Волги. Последней крупной трансгрессией в бассейн Средней Волги была палеогеновая. Значит ли, что речная сеть здесь послепалеогеновая? Позже в долину Волги ингрессировало акчагыльское море. В Мелекесской и Узени-Иргизской впадинах оно разлилось значительно широких долин. Можно ли считать Среднюю Волгу послеакчагыльской, если доакчагыльское русло точно следовало направлению современного русла? Но акчагыльская ингрессия не была последней. В четвертичное время в долину Средней Волги ингрессировали воды хвалынского моря, но они не закрыли высоких террас. Можно ли считать реку послехвалынской, если террасы, созданные ею, имеют более древний возраст? Нет, река существовала до наступления хвалынского века. Очевидно, нельзя признать ни одно из предложенных возрастных определений. Следовательно, более справедливо возраст реки связывать с временем заложения данной речной системы вне зависимости от того, сколько раз и когда она покрывалась морем и насколько совпадают в плане непогребенные морскими осадками русла с руслами более позднего времени, в том числе с современными. С этой точки зрения можно говорить о палеозойском возрасте Волги, Днепра и других крупных рек Русской равнины.

Дифференциация понятий возраста реки, долины и заложения стока. Возраст долины определяется возрастом наиболее древней террасы, морфологически выраженной в современной поверхности. Тем самым необходимо различать возраст реки и возраст долины. Мы различаем три возрастных рубежа:

· 1-й рубеж: время заложения стока данного направления;

· 2-й рубеж: время формирования реки, плановое положение русла которой близко по положению или совпадает с руслом современной реки;

· 3-й рубеж: время формирования долины.

Следовательно, можно говорить о возрасте долины, возрасте реки и времени формирования речных систем. С этих позиций речные системы Русской платформы (за исключением широтных речных магистралей в предгорных прогибах) можно считать палеозойскими, а заложение стока, соответствующего рекам Свири и Неве, относится еще к докембрийскому времени.

Сведения об авторах и источниках:

Автор: Г. В. Обедиентова

Источник: Формирование речных систем Русской равнины

Публикации будут полезны широкому кругу геологов, изучающих четвертичную геологию, геоморфологов, гидрогеологов, а также всем специалистам, интересующимся историей рек и геолого-геоморфологическим развитием Русской равнины.