Оледенения Русской равнины: границы, морфология и аллювий. Продолжение

Продолжение границы днепровского оледенения на левобережье Волги проводилось Г. Ф. Мирчинком (1928) и Б. Ф. Добрыниным (1933) прямо на север к верховьям Ветлуги, Вятки и Камы. П. И. Кротов (1912), напротив, считал, что территория б. Вятской губ. была покрыта льдом. Для решения спора о распространении здесь льда максимального оледенения специальному изучению были подвергнуты так называемые «пуги» — дресвяные, редко разбросанные на междуречье Вятки и Ветлуги холмы. С. Н. Никитин (1885), Г. Ф. Мирчинк и С. А. Яковлев (1936) считали щебнистые россыпи пуг элювием. Изучавший состав отложений К. Н. Пестовский (1936) пришел к выводу, что пуги сложены щебенкой из местных пород и, следовательно, не могут свидетельствовать о продвижении сюда льдов. Иного мнения придерживается В. В. Селивановский, который считает, что пуги сложены наносами льдов Уральского центра оледенения (Селивановский, 1961).

Наши исследования показали сложность строения пуг. Галька и гравий, судя по их хорошей окатанности, полировке и сортировке по размеру, имеют явно речное происхождение. Неудивительно, что среди них имеются породы как местного, так и уральского происхождения. Вмещающая толща — грубые глинистые пески — совершенно не сортирована. Неречное происхождение вмещающей толщи, нарушение слоистости, смятие и скрученность отложений, а также приводораздельное расположение пуг свидетельствуют о вторичном переотложении галечников, в толще которых найдена древесина миоценового возраста (Н. В. Рябков, личное сообщение). Очевидно дочетвертичные речные галечники были сгружены долинными ледниками. Об участии в формировании пуг ледника свидетельствует также распространение вокруг холмов ложбин стока. Пуга к югу от с. Крутолисье как бы обмыта со всех сторон. Такие размывы могли быть связаны только с ледниковыми водами, об этом свидетельствует вогнутый поперечный профиль ложбин.

Итак, пуги являются свидетелями распространения льда к востоку от верхнего течения р. Ветлуги. Вероятно западный склон северной половины Вятского Увала, как и южный его конец, служил орографической границей максимального оледенения. Потоки талых вод могли распространяться как к западу, так и к востоку от Вятского Увала. Только при этом условии мог быть создан Кильмезский массив водноледниковых отложений в левобережье Вятки, изолированный от области оледенения.

Перечень признаков существования льдов в днепровском веке к востоку от меридиана г. Горького оставляет место для различных мнений о границе их распространения. Отсутствие сплошного моренного покрова, четко выраженных в рельефе образований (за исключением ложбин стока) и веерообразно расположенных краевых зандров, без учета остальных признаков, могут привести исследователей к отрицанию оледенения не только восточнее Ветлуги, но и в полосе между г.г. Горьким и Ветлугой.

Наиболее надежным признаком границы распространения льда является строение речных долин. В зонах бывших оледенений развиты террасы лишь более молодые, чем последнее на данной территории оледенение. В области, покрывавшейся льдом в днепровском веке, не мог сформироваться аллювий днепровского возраста. Поэтому появление к югу от г. Йошкар-Ола новой, неизвестной выше по течению террасы, аллювий которой образовался путем переотложения Волгой зандровых песков днепровского возраста, дает указание на положение краевой зоны оледенения.

Морфогенез и литология днепровской террасы в Поднепровье. Появление новой террасы к югу от границы днепровского оледенения отмечено и в долине Днепра. В его левобережье граница днепровского оледенения проходит западнее г.г. Сумы и Полтавы к устью р. Орель. Препятствием к дальнейшему распространению льда вдоль долины Днепра очевидно служили выходы скальных пород кристаллического массива, обусловившие резкое сужение долины. Утрата льдом подвижности обусловила формирование в зоне окончания ледника аккумулятивных толщ повышенной мощности.

Краевые образования, в противоположность Поволжью, в Поднепровье прекрасно выражены в рельефе. В левобережье между реками Псел и Хорол и реками Голтва и Ворскла развит холмисто-аккумулятивный рельеф ледникового происхождения. С юга холмистый рельеф окаймлен краевыми зандрами с расчленяющими их поверхность ложбинами стока. Меридионально вытянутые ложбины сохранились между полосой ледникового холмистого рельефа и Полтавской денудационной равниной в виде вытянутых плоских понижений до 1,0–1,5 км ширины. Лишь в отдельных ложбинах сохранились озера и следы пересыхающих летом проток. Севернее субширотного участка р. Ворсклы одна из ложбин ледникового стока использована маленькой речкой Кобелячек. Выработанная этой речкой долина занимает лишь часть днища древней ложбины.

В направлении, близком к меридиональному, текут в краевой зоне притоки Днепра, повторяя направление движения льда и талых ледниковых вод. Реки Псел с притоком Хорол, Ворскла, Орель и ряд их притоков использовали ложбины стока, идущие параллельно бывшему краю льда. Краевая зона днепровского языка льда протянулась от Полтавы к Кременчугу. Здесь начинаются пороги, долина Днепра резко сужена. От Чернигова до Кременчуга развита лишь одна высокая терраса, названная на «Геоморфологической карте левобережья среднего Приднепровья», составленной А. П. Ромодановой (1964), среднечетвертичной днепровско-припятской (московской. — Г. О.), песчаной в Полесье и с лёссовым покровом на остальной территории. В излучине р. Орель А. П. Ромоданова выделила более высокую террасу — раннечетвертичную и среднечетвертичную (днепровского века), с лёссовым покровом.

Итак, ниже границы днепровского оледенения в долине Днепра появляется наиболее высокая терраса, формирование которой началось в раннем плейстоцене и закончилось в днепровском веке. Выше порогов в долине, заполненной льдом, аллювиальный процесс прекращался. Синхронные аллювию ледниковые отложения днепровского века участвуют в строении более молодой, московской террасы.

Днепровскую террасу в долине Днепра мы проследили ниже порогов в левобережье р. Молочной. От московской (припятской) плоской террасы ее отличают большая высота, достигающая 70–80 м, и несколько выпуклый характер поверхности, слабо наклоненной к западу, в сторону далекого Днепра, а не к югу, к близкому Азовскому морю. Примыкающая с востока к днепровской террасе поверхность имеет увалистый рельеф и наклонена на юг. В долине р. Арабки, левого притока р. Молочной, возле д. Тихоновки описан разрез днепровской террасы долины Днепра:

· 1-й слой: Слабослоистые делювиальные суглинки, опесчаненные с трубчатыми известковыми и черноземными натеками — 1,5 м.

· 2-й слой: Песок сцементированный, желто-бурый, мелко- и тонкозернистый, пылеватый — 0,3 м.

· 3-й слой: Песок серый, тонкозернистый, пылеватый, слабо сцементированный — 0,7 м.

· 4-й слой: Песок мелкозернистый, плохо сортированный кварцево-полевошпатовый со слабо выраженной слоистостью, образующий слои в 5–10 см от ярко-желтого до светло-серого — 1,0 м.

· 5-й слой: Песок светло-серый, тонкозернистый, пылеватый мучнистый — 0,8–1,0 м.

· 6-й слой: Песок буровато-серый, плохо сортированный, мелко-, средне- и тонкозернистый с линзами и прослойками гальки и гравия — 2,0 м.

Нижняя часть скрыта под аллювием поймы р. Арабки.

Литологические аналогии Волго-Днепровских толщ. По слабой сортировке, пылеватости и загрязненности глиной песчаных прослоек аллювия этот разрез напоминает строение одновозрастной толщи в долине Волги. Недалеко от области ее зарождения, выше г. Казани на правом берегу р. Сумки у д. Белобезводное описан следующий разрез днепровской террасы Волги:

· 1-й слой: Почва светло-серая, песчаная, пылеватая, бесструктурная — 0,5 м.

· 2-й слой: Суглинок коричнево-бурый, плотный опесчаненный. По трещинам и порам — белая присыпка. Верхний и нижний контакты четкие — 1,4 м.

· 3-й слой: Песок мелкозернистый серо-желтый и бурый, среднесортированный, горизонтально-слоистый, прослойки разной мощности и разного цвета — 3,1 м.

· 4-й слой: Песок серовато-белый разнозернистый плохосортированный, с линзами крупного песка, почти гравия. Слоистость хорошо выражена, горизонтальная, в отдельных слоях диагональная. Видимая мощность до поверхности поймы р. Сумки — 5,0 м.

Слабая сортировка и пылеватость аллювиальных отложений террасы наблюдаются и за пределами зандровой равнины, ниже устья Камы. В верховье реки Урень, в балке возле д. Озерки, под 2-метровой толщей насыпи и почвы вскрыты:

· 1-й слой: Супесь плотная, белесовато-бурая, неслоистая, с известковыми включениями — 2,8 м.

· 2-й слой: Песок бурый, пылеватый, тонкослоистый. С глубины 4,75 м наблюдаются линзы пластичных глин и более крупного и светлого песка. Видимая мощность толщи — 9 м.

Пылеватость, слабая сортировка и мелкозернистый характер аллювия обусловлены слабым стоком времени формирования террасы и разнородностью, с преобладанием мелкозернистого материала, размываемых зандровых и озерных отложений. Все это говорит о том, что заложение террасы Волги произошло в раннюю стадию таяния льда днепровской эпохи, когда на северо-западе Русской равнины сохранялся ледниковый щит.

В аналогичных условиях формировалась верхняя терраса в долине Днепра. К югу от краевой зоны ледника в днепровском веке существовал подпор, создаваемый в долине Днепра выходами скальных пород в районе порогов, а в долине Волги каньонообразным характером ее в месте пересечения Вятского Увала. Ниже подпора происходило распластывание вод и осаждение мути и обломков пород в многочисленных протоках рек.

Сходное строение аллювия днепровского века в долинах Волги и Днепра наблюдается при несходстве сохранившихся краевых ледниковых образований. Очевидно режим рек определялся не только объемом таявших льдов, но и суммой географических условий. Одно из них — затрудненный сток — было аналогичным в долинах и Днепра, и Волги.

Морфогенез московской террасы и проблемы лёссообразования. Необходимо отметить две особенности краевых образований в долине Днепра. Первая — хорошая сохранность аккумулятивных форм. Камовые холмы на правобережье реки южнее Кременчуга и устья р. Пясины выглядят такими же «свежими», как в зоне позднеплейстоценовых оледенений на северо-западе Русской равнины и более «выразительными», чем в зоне московского оледенения в Поволжье. Между с. с. Павловкой и Браиловкой камовые холмы имеют высоту 40–60 м, правильную, круглую или слегка вытянутую форму, подчеркиваемую неглубокими ложбинами стока в нижней части склона. Карьер на вершине одного кама вскрыл следующий разрез:

· 1-й слой: Почва — 0,5 м.

· 2-й слой: Делювиальный суглинок, слабооблессованный, темно-бурый с белыми крапинками — 0,5–1,0 м.

· 3-й слой: Морена красно-бурая, песчанистая, грубая с гравием — 0,5–1,0 м.

· 4-й слой: Песок белоснежный, тонкослоистый, мелкозернистый — 1,0–1,2 м.

· 5-й слой: Песок палевый, слабосцементированный — 0,8 м.

· 6-й слой: Песок слоистый, окрашен слоями в разные оттенки от светло-серого, охристо-желтого до ярко-розового и красного (видимая мощность) — 2,0 м.

Сохранилась лишь на вершине холма, по склонам его развит делювий, лишь по цвету напоминающий морену. Описанный разрез типичен для строения камов. Наличие морены в кровле подтверждает хорошую сохранность формы. Очевидно фактор времени является не единственным и даже не главным, что определяет сохранность аккумулятивных ледниковых форм. Главное — четкая выразительность форм, что определяется условиями их формирования, и направлением последующих процессов, обусловливающих полную или частичную сохранность или полное уничтожение.

Вторая особенность краевых образований Поднепровья — характер распространения лёссов. На широте г. Кременчуга в левобережье наблюдается мощный лёссовый покров на поверхности увалов и гряд водноледникового происхождения. На поверхности камов лёссовая покрышка отсутствует. Последнее, очевидно, связано с процессом формирования камового рельефа в подледовых условиях. При отсутствии ледяной покрышки процессы аккумуляции сопровождались облёссованием пород.

Очевидно процесс облёссования зарождался еще в период накопления осадков и связан в Поднепровье с флювиальными процессами. Именно первичному процессу накопления тонкого материала обязано формирование лёссовых горизонтов в долине Днепра. Накопление лёссов происходило в процессе отмучивания иловатых частиц в условиях замедленного течения талых и речных вод среднего плейстоцена. С этим, очевидно, связано установленное А. П. Ромодановой (1964) различие в строении московской террасы: в Полесье, севернее широты Нежина, терраса имеет песчаный покров, южнее — преимущественно лёссовый. Вблизи границы льда происходило отложение песка, тонкая муть выносилась вниз по реке. Климатические условия обеспечили дальнейшее облёссование осадков.

Б. Н. Гурский (1972), уточняя на основании распространения краевых образований границу московского оледенения в западной половине Русской равнины, предполагает, что в долине Днепра она проходит между г. г. Рогачев и Жлобин. Это предположение подтверждает строение долины Днепра. Именно здесь, среди зандров Припятско-Днепровско-Деснинского полесья, зарождается московская терраса. Широкими полосами протянулась она вдоль левобережий Днепра, Десны и Сейма, сливающимися на широте г. Нежина в единую террасу Днепра (см. рис. 34).

Ниже слияния трех крупнейших рек бассейна Днепра террасы их объединяются в единую полосу, ширина которой больше, чем ширина террас каждой из долин в отдельности, но значительно меньше их суммы. В московском веке в период образования террас это сужение в зоне их слияния создавало подпор. Выше зоны подпора выпадал в основном песчаный компонент твердого осадка, что и создавало песчаную покрышку террасы. Ниже сужения происходило отмучивание более тонкого материала, создавшего условия для лёссообразования. На всем пространстве от Нежина до Кременчуга терраса, по данным А. П. Ромодановой, несет на поверхности покров лёсса. Так особенности гидрографического плана обусловили специфические особенности строения долины Днепра.

Анализ границы московского оледенения в Поволжье. В долине Днепра зона зарождения московской террасы совпадает с полосой краевых образований вдоль р. Сож. Возле г. Рогачева Днепр делает коленообразный изгиб, выше которого долина его резко суживается, развитая здесь московско-валдайская терраса по сравнению с московской имеет незначительную ширину. Аналогичное изменение, указывающее положение границы московского оледенения, наблюдается в долине Десны.

В западной половине Русской равнины следы оледенений хорошо выражены. Здесь положение границы московского оледенения, помимо изменения морфологии речных долин, определяют три признака: наличие комплекса краевых образований, распространение морены, истоки краевых зандров. Для установления границы московского оледенения на востоке Русской равнины распространение комплекса краевых образований оказалось ненадежным признаком. Как мы уже показали выше, множественность краев льда, обусловленных спецификой таяния, привела к повторяемости комплекса ледниковых форм, не дающих указания о положении бывшего края ледникового щита. Отсутствие или слабое развитие конечных морен на востоке Русской равнины не позволяют использовать и этот признак.

Граница московского оледенения в Поволжье проводится большинством авторов в районе г. Плёса. Мы отказались от проведения здесь границы прежде всего на основании морфологии долины Волги (Обедиентова, 1965). Выше и ниже Плёсской гряды наблюдается одна и та же серия террас. Небольшие участки холмов на плоской обычно поверхности Плёсской гряды не имеют сходства с типичными конечными моренами. Отсутствуют здесь и другие краевые образования. Мощные гравийные скопления на левом берегу в районе г. Плёса не являются началом краевых зандров. Очевидно они лежат в понижениях коренного ложа.

Сплошной покров верхней морены распространен на восток до меридиана г. Кинешмы — с. Островское (Семеновское). Описанные И. Синцовым (1904–1908) две морены в г. Юрьевце разделены водноледниковыми отложениями. Нам кажется, что это не может служить доказательством их одновозрастности. Водноледниковые отложения широко распространены к северу, востоку и к югу от г. Юрьевца. Именно здесь, ниже устья Унжи, за счет развития зандровых полей, в долине Волги зарождается московская терраса.

Ниже устья Унжи поверхность зандров постепенно выравнивается и на широте г. Пучежа обособляется в террасу, более древнюю и высокую (уступ около 40 м), чем московско-валдайская, названную нами московской. В продольном и поперечном профилях террасы наблюдается постепенное увеличение мощности аллювия за счет уменьшения зандровых песков, составляющих лишь цоколь террасы. Уже в районе г. Городца терраса эта хорошо оформлена морфологически и дальше приобретает господствующее положение в долине Волги.

Наличие краевого зандра на правом берегу Волги, зарождающегося у края холмистого рельефа, и двух морен в пределах г. Юрьевца и послужило нам основанием для проведения здесь границы московского ледника по внутреннему краю зандра, вдоль р. Елнать к Юрьевцу. Появление ниже Юрьевца московской террасы, отсутствующей выше по Волге, наиболее надежно указывает на положение края бывшего ледника (см. рис. 34). Итак, в долинах Волги и Днепра положение края московского ледника отмечено зарождением среди краевых зандров наиболее обширных террас.

Границу московского ледника в Поволжье, установленную по геоморфологическим данным (Обедиентова, 1965), уточняют новейшие палинологические и геологические исследования. В междуречье Луха и Волги установлен одинцовский (рославльский) возраст толщи, лежащей между двумя моренами, что позволяет опустить границу московского оледенения еще южнее широтного течения Елнати (сообщение С. Л. Бреслава). Проведение границы московского оледенения в Поволжье в районе Плёса ничем не подтверждено. Она должна быть передвинута к востоку не менее чем на сто километров. Это находит подтверждение и в распространении краевых зандров.

Бывший край московского ледникового щита окаймлен языками водноледниковых отложений, оставленных потоками талых вод. Полосы зандров сопровождают долины притоков р. Клязьмы — рек Лух, Люлех, Теза, Уводь. Истоки их намечают границы московского оледенения на правобережье Волги. Еще более обширные зандровые поля в ее левобережье на месте раннечетвертичной долины, широкой полосой они вытянуты вдоль левобережья Волги. Здесь, на уровне зандров, или отделяясь от них незначительным уступом, зарождается московская терраса долины Волги. На 4–5 м ниже последней на участке Волги от устья Унжи до устья Б. Цивили развита московско-валдайская терраса. Краевые и долинные зандры развиты и в центральных частях Русской равнины. Начинаясь у края бывшего оледенения, они сопутствуют притокам Оки. От устья р. Угры они продолжаются на юг вверх по Оке. Зандры, развитые ниже устья Протвы в левобережье Оки и в долине низовий р. Москвы, заполняют междуречье Оки и Клязьмы, клиньями вдаются по притокам Оки в бассейн Воронежа, широкой полосой развиты в левобережье верхней Оки. Наиболее обширные зандровые поля в Припятском и Деснинском Полесье (см. рис. 34).

Сплошные, преимущественно сосновые леса придают своеобразный, неповторимый облик ландшафту Полесий. Повышенная обводненность создает условия для зарождения многоводных рек зандровых равнин. В левобережье Волги вдоль полосы моренных холмов протянулась песчаная равнина, дренируемая реками Желватой, Шуей, Немдой, Неей, Унжей. Внутренняя граница песков проходит восточнее пос. Парфеньева, через ст. Николо-Полома, пересекает р. Шую выше с. Пепелова, проходит восточнее пос. Палкина и поворачивает к западу, в бассейн р. Желваты.

Описанная граница, вдоль которой зарождаются зандры, протягивающиеся отсюда на юго-восток, является границей московского оледенения. Она особенно четко видна в Палкинском районе благодаря резко выраженной его холмистости. Можно полагать, что ледник давал язык вдоль долины раннечетвертичной Волги, протягивавшийся из бассейнов Меры и Желваты к устьям Немды и Унжи. В долине Волги морена вынесена, но сохранилась на правом берегу, протягиваясь от г. Юрьевца к западу вдоль р. Елнати. Развитый здесь холмистый рельеф является краевым образованием. К югу от широтного отрезка р. Елнати расположены зандровые конусы выноса, переходящие в обширные зандровые поля Пучежского правобережья Волги. Мощность водноледниковых отложений на водоразделах невелика. Так, на правобережье Волги между Юрьевцом и Горьким она достигает 6–8 м, реже 10 м. На левом берегу — 15–20 м, а там, где она выполняет домосковскую долину Волги, мощность их превышает 30–35 м. Поверхность водноледниковых отложений имеет 100–120 до 140 м абсолютной высоты.

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.