Озерные стадии и палеогидрографическая перестройка Русской равнины

Роль озер в изменении гидрографического плана. Процесс смещения русла Волги удалось проследить на территории Верхне-Волжской низины. Автором совместно с С. Л. Бреславом была составлена карта рельефа поверхности, подстилающей водноледниковые отложения московского возраста. Целью работы было выяснение направления стока талых ледниковых вод. Результат исследований был неожиданным. Уклон ложа ледниковых вод был направлен не к востоку от предполагаемого края «калининского» оледенения и не к юго-востоку, в сторону Пра-Волги, а в противоположном, северо-западном направлении.

На прилагаемой схеме, составленной по карте рельефа ложа стока талых вод (рис. 36), изолинии заменены стрелками, показывающими направление уклонов домосковской поверхности. Очевидно, талые воды, стекая от краев холмистых возвышенностей с высотами 160–180 м и отдельными повышениями до 200–240 м в разных направлениях, собирались постепенно в основной поток, направлявшийся на северо-запад, в сторону современной Волги. Более крутые, но короткие склоны поверхности направлены к котловине оз. Неро. Талые воды заполняли также небольшие по площади котловины.

Рис. 36. Схема палеогеоморфологических условий Верхневолжской низины в конце московского века (1 — озера; 2 — потоки талых вод; 3 — холмисто-ледниковый рельеф; 4 — Клинско-Дмитровская гряда; 5 — крутой ее северный склон; 6 — направление потоков талых вод; 7 — погребенная долина доледниковой Волги)

Разнообразие направления уклонов ложа ледниковых потоков и отсутствие пространственной сортировки по гранулометрическому составу песчано-галечниковых водноледниковых отложений свидетельствуют о сложном процессе таяния льда и формирования водныx потоков. Нередко наблюдается четкий контакт между грубыми валунными песками, слагающими холмы, и тонкими сортированными песками прилегающей равнины. Закономерным остается лишь направление уклонов в сторону Молого-Шекснинских озерных равнин, в пределах которых существовали озера в конце московского, в течение микулинского и отчасти валдайского веков.

Гляциогенная депрессия Молого-Шекснинского бассейна. Наиболее крупное озеро существовало в левобережье Волги между Угличем и Рыбинском. Ложе озерных отложений вскрыто здесь на абс. высоте 120–130 м. Более глубокое положение, около 100 м абс. высоты, занимало дно озерной котловины оз. Неро, совпадающей с долиной Пра-Волги. Однако его «водосборная» площадь была незначительна. Основная масса талых вод направлена на северо-запад в Угличско-Рыбинское озеро.

Доледниковые реки стекали от верховий современной р. Мологи к востоку и юго-востоку в сторону Пра-Волги, т. е. в направлении, противоположном движению основного потока талых вод. Когда же произошло снижение и выравнивание водораздельных пространств до уровня 120–130 м, образующего ложе озерных отложений? Может быть, оно обязано выпахивающему воздействию ледника и деятельности сопутствующих его движению подледовых вод? В этом случае подледовые воды и положили начало огромному озерному бассейну.

Русло современной Волги на участке р. Калязин — станция Волга приурочено к линии контакта озерных и водноледниковых отложений, т. е. к литологической границе. Значит, оно было заложено или вдоль края озера, что и обусловило его частичный спуск в микулинском веке, или первоначальный поток направился вдоль края льда, дольше сохранившегося в озерном понижении. С деятельностью основного потока талых вод связано образование в правобережье Волги озоподобных песчаных гряд, вытянутых параллельно Волге. Очевидно лишь, что в московско-валдайском веке русло Волги на этом участке занимало положение, близкое современному. Об этом свидетельствует сопровождающая его московско-валдайская терраса, тыловой шов которой в пределах озерных и межкамовых понижений в рельефе не выражен.

Палеогидрографическая реорганизация Верхневолжского и Днепровского бассейнов. Восстановление Волги после московского оледенения началось снизу, от устья Унжи, где располагался край льда. Восстановление линейного речного стока в зоне недавнего оледенения происходило по понижениям между озерами. Цепочка озер с наиболее низким уровнем и определила конфигурацию основного речного ствола между гг. Калининым и Костромой. Волга имела характер рукавов, соединявших озера. Это определило положение ее в плане и каньонообразный характер долины между озерными равнинами. Выше устья Унжи Волга дренировала озера Костромское, Угличско-Рыбинское, Медведицкое, Оршинско-Шошинское и другие более мелкие. Выше Калинина, где профиль русла Волги имел большую крутизну, спуск озер произошел, очевидно, уже в конце ледниковья: озерные отложения в районе Старицких ворот имеют «холодный облик», что подтверждают данные спорово-пыльцевого анализа (Обедиентова, 1962). Спущенные в верховье воды увеличивали приток воды в нижерасположенные озера. На месте Пра-Волги у г. Зубцова развит холмистый рельеф, современное русло смещено на 25–40 км к северо-западу на место Старицкого озера. Таким образом, резкие изгибы современной Волги у Зубцова и Рыбинска обусловлены изменением положения русла в плане при возобновлении стока в период озерной стадии реки.

Морфоструктурная перестройка бассейна Днепра. Роль позднеледниковых озер московской эпохи в перестройке гидрографического плана характерна и для бассейна Днепра. По «Схеме доледникового рельефа юго-западного Подмосковья» С. М. Шика (1961) верховье Пра-Десны совпадало с меридиональным отрезком современного Днепра выше Смоленска. Следы древнего озера на этом участке и резкие изгибы Днепра между Дорогобужем и Смоленском свидетельствуют о перестройке речной сети в послемосковское время. Это подтверждает также наличие отложений московского возраста в кровле толщи, заполнившей древнюю долину. Очевидно спуск Днепром ледникового озера заставил отступить исток Десны к югу.

Таким образом, перестройка речной сети в зоне московского оледенения относится к московскому и началу микулинского веков. До этого времени доледниковые долины, частично заполненные окской (плохо сохранившейся) и днепровской моренами, сохранялись в рельефе. Долины одинцовского (рославльского) века соответствовали в плане доледниковым. В период таяния московского ледника гидрографический план в зоне московского оледенения претерпел резкие изменения.

Предшествовавшая нивелировка долинных углублений за счет заполнения их мореной препятствовала восстановлению погребенной речной сети. Реки лишь частично возобновили прежнее доледниковое положение в плане. Наблюдается смещение второстепенных водоразделов. В плане они образуют причудливо извилистую линию. Коленообразные изгибы наиболее характерны для рек, течение которых определялось озерами. Многие озера были спущены реками еще в период восстановления линейного стока. Следы отмерших бассейнов сохранились в виде заболоченных расширений долин рек Медведицы, Нерли, Шоши и других более мелких рек бассейна Верхней Волги. Крупные озера были более долго живущими. Так, Костромское и Угличско-Рыбинское озера сохранились в течение всего микулинского межледниковья и в начале валдайской эпохи. В течение этого времени озера регулировали Волгу, остававшуюся основной магистралью. Общее направление стока соответствовало доледниковому.

Эволюция водоразделов и закономерности речных перехватов. С. М. Шик, отметив изменение конфигурации гидрографической сети по сравнению с доледниковой, указывает, что положение водоразделов между погребенными речными бассейнами близко к положению водораздела Балтийского, Черноморского и Каспийского бассейнов. Ту же устойчивость Главного водораздела в истоках Волги мы отметили выше. Внутри же верхневолжского бассейна, как и в бассейне Днепра, произошли значительные сдвиги водоразделов. На участке Кимры — Ярославль, где русло Волги передвинулось в послемосковское время к северо-западу, Волго-Окский (точнее — Волго-Московский и Волго-Клязьминский) водораздел значительно (на 80–100 км) удален от Волги. Восточнее Костромы Волго-Клязьминский водораздел прижимает к Волге. Истоки левобережных притоков Клязьмы — Уводи, Тезы и Луха находятся в 10–20 км от Волги на участке между Плёсом и Кинешмой. Река Теза выше г. Шуи соответствует древней долине, имевшей уклон на север и являвшейся очевидно остатком притока Пра-Волги. Клязьма перехватила ряд притоков Волги, изменив направление стока. Созданию нового, Волго-Клязьминского водораздела способствовал более низкий, по сравнению с Верхней Волгой, базис эрозии Клязьмы и направление стока талых вод, пролагавших путь на юг, в сторону Клязьмы. Реки Уводь, Теза, Лух заложены в ложбинах стока ледниковых вод. Тем самым на участке Волги между гг. Кострома — Юрьевец и в пределах Волго-Клязьминского водораздела огромную роль в формировании рисунка речной сети сыграло таяние льда московского оледенения.

Косвенно отразилось оледенение и на упомянутом выше перемещении к западу Главного водораздела Русской равнины, который в начале четвертичного периода располагался в районе с. Ельцы на Волге. Судя по распространению московско-валдайской террасы выше с. Ельцы, он был сдвинут по сравнению с раннечетвертичным к западу уже в позднемосковское время. Происходившее в период валдайского оледенения углубление русла вызвало дальнейшее удлинение Волги и привело к включению в систему ее стока Верхневолжских озер, заложенных в эрозионных понижениях дочетвертичного ложа, имевших уклон на запад. Тем самым озера способствовали удлинению Волги и обусловили в ее истоках более быстрое передвижение к западу Главного водораздела. Аналогичную роль сыграли остаточные озера в переформировании Главного водораздела в пределах Северных Увалов. Смещение водоразделов и русел рек под влиянием временно существовавших водоемов внесли лишь частичные изменения в рисунок речной сети и не оказали существенного влияния на направление и характер стока. Во всяком случае нигде на Русской равнине не отмечено обратное направление течения главных рек под влиянием оледенения.

Устойчивость глобального гидрографического плана. Наличие погребенных раннечетвертичных русел в бассейне Балтийского моря свидетельствует об однотипном, свойственном всей Русской платформе процессе формирования стока до начала последнего оледенения. Возрождение руслового процесса в позднем плейстоцене было надолго прервано здесь последним оледенением. Однако и в зоне последнего оледенения, где до сих пор сохранилось множество озер, которым подчинили свое течение мелкие речки, прежнее доледниковое направление стока восстановлено. Сохранили свое направление не только реки, стекавшие к югу и юго-востоку от края бывшего льда, но и внутри области валдайского оледенения. Так, река, протекавшая в доледниковое время на север вдоль Крестцовского шва у подножия Валдайского уступа, в течение четвертичного времени, пережив, вероятно, неоднократно озерную стадию и переместившись к западу, на место современных Ловати и Волхова, сохранила северное направление в сторону Приневской впадины. По заключению Г. С. Бискэ (1965), реки, дренирующие озера Карелии, в позднеледниковое время текли в южном и юго-восточном направлении, т. е. по склону Балтийского щита. Можно предположить, что многие озера Карелии являются расширенными экзарацией остатками древних речных долин, что подтверждается их приуроченностью к крупным разломам.

Еще меньшее воздействие на направление рек оказало последнее оледенение в периферической части. Долину Сев. Двины валдайский ледник перекрывал лишь кратковременно на отдельных участках, сток на север сохранялся в течение всего оледенения. Бассейн Онеги полностью был закрыт льдом. Однако при отступлении льда река возобновила свое прежнее течение.

Столь же кратковременным было воздействие на реки позднечетвертичных трансгрессий. Течение рек Ловати, Волхова, Онеги, Невы возобновилось после ухода бореального моря. На том же месте были восстановлены русла Волги и Урала после трансгрессии хвалынского моря. На месте заливов хвалынского моря остались морские абразионно-аккумулятивные террасы в долине Волги, Урала и Маныча. Выше хвалынского эстуария Волга была зарегулирована озерами, что и определило положение и изгибы ее современного русла.

Озера регулировали течение Днепра. Дорогобужские и Припятские озера обусловили смещение русла реки и значительные его изгибы. Именно в микулинское время Днепр оставил долину «Замглая» (Горецкий, 1970), сместив русло в пределах Припятского озера западнее. В районе Дорогобужа Днепр, протекая через озеро, перехватил верховье Десны. Истоки Пра-Десны заняты сейчас Дорогобужско-Смоленским участком Днепра. Таким образом, поздне- и послеледниковые озера обусловили местами перехваты рек.

Механизм возникновения речных перехватов. На Русской равнине неизвестны случаи перехвата рек за счет вершинного роста речной системы. Очевидно перехвату должно предшествовать выполаживание русел, заполнение их аллювиально-делювиальными отложениями. В этом случае регрессивная эрозия другой речной системы обусловливает удлинение рек в верховье. Вершина реки может занять при этом долину отмершей реки, что и создает впечатление перехвата. Очевидно можно говорить о захвате рекой части водосборного бассейна другой реки, но отнюдь не о захвате стока последней. Непременным условием перехватов является наличие стоячих водоемов на пути течения реки. При осушении последних наблюдаются сдвиги крупных рек в плане, образование коленообразных изгибов русел и перераспределение стока между малыми реками. Такого рода перехваты произошли в пределах северного участка Главного водораздела Русской равнины.

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.