Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор работ по изучению аллювия, морфометрическому и геоморфометрическому анализу рельефа 8
1.1. История вопроса изучения аллювиальных отложений 8
1.2. Краткая история морфометрического метода поиска неотектонических структур 13
1.3. История геоморфометрического пространственного анализа цифровых моделей рельефа 18
Глава 2. Методы и материалы исследования 19
2.1. Предпосылки формирования и размещения песчано-гравийных отложений аллювиального генезиса 19
2.2. Автоматизированное построение специализированных геоморфологических карт для их использования при изучении аллювиальных отложений 25
2.3. Методический подход к комплексному геолого-географическому исследованию гравиеносных провинций бассейна р.Камы 33
2.4. Применение методики расчета максимальных расходов паводковых вод в исследованиях аллювиальных отложений Камского бассейна 41
Глава 3. Комплексный геолого-географический анализ Камского бассейна 60
3.1. Объект исследования – Камский бассейн 61
3.2. Предмет исследования – аллювиальные песчано-гравийные отложения 69
3.3. Потенциальные источники питания аллювиальных песчано-гравийных отложений Камского бассейна 70
3.4. Морфометрический анализ Камского бассейна 77
3.5. Комплексный геолого-географический анализ гравиеносных питающих провинций Камского бассейна 84
3.5.1. Верхнекамская провинция 85
3.5.2. Среднекамская провинция 124
3.5.3. Нижнекамская провинция 139
3.5.4. Бельская провинция 153
3.5.5. Вятская провинция 187
3.6. Продуктивность гравиеносных провинций Камского бассейна 205
3.7. Приуроченность песчано-гравийных отложений к элементам долины 213
3.8. Влияние максимальных расходов паводковых вод на аллювиальные отложения 218
Заключение 234
Библиографический список
- Краткая история морфометрического метода поиска неотектонических структур
- Автоматизированное построение специализированных геоморфологических карт для их использования при изучении аллювиальных отложений
- Предмет исследования – аллювиальные песчано-гравийные отложения
- Комплексный геолого-географический анализ гравиеносных питающих провинций Камского бассейна
Краткая история морфометрического метода поиска неотектонических структур
История вопроса изучения аллювиальных отложений На первых этапах изучение аллювиальных отложений начиналось с равнинных рек как наиболее доступных и наиболее распространенных на территории Европейской России. Классические работы в этой области – исследования русских ученых В.В.Докучаева (1949), С.Н.Никитина (1886, 1895), А.И.Павлова (1923). Специальные исследования закономерностей и предпосылок формирования, размещения и строения аллювиальных отложений в СССР связанны с поиском золотых россыпей. Монография Ю.А.Билибина по геологии россыпей вышла еще в 1938 г., была переиздана в 1955 г. (1938, 1955). В ней рассматриваются: основные закономерности и предпосылки формирования аллювиальных россыпей горных стран, коренные источники полезных ископаемых, процессы выветривания и денудации, режим горных речек и ключей, перенос реками твердого материала, эрозионные циклы, накопление наносов, образование аллювиальных россыпей, типы россыпей и их строение.
В 40-е и 50-е годы XX в. выходят работы: Н.И.Николаева (1946, 1947), описавший общее строение аллювиальных отложений в вертикальном разрезе, характерное для всех аллювиальных свит; Г.И.Горецкого (1947, 1948), рассмотревшего аллювиальные отложения с позиции палеогеографических реконструкций; В.В.Ламакина (1947), изучившего динамические фазы речных долин и аллювиальных отложений; Г.Ф.Мирчинка (1947) – об основных фациях равнинного аллювия; Н.И.Маккавеева (1955) – о формировании русла реки и эрозии в ее бассейне. В этом ряду публикаций особое место занимает фундаментальный труд Е.В.Шанцера (1951), в котором обосновывается понятие «аллювия», его место среди других континентальных осадочных образований, схема строения аллювиальных свит равнинных рек, их главные фациальные подразделения: русловой и пойменный аллювий равнинных рек, старичный аллювий и отложения вторичных водоемов пойм. Им анализируется роль неаллювиальных образований в строении аллювиальных свит, особенности строения аллювия в зависимости от различного гидрологического режима рек, его накопление как закономерность развития реки и ее долины. Вводится понятие о нормальной мощности аллювия, рассматривается зависимость мощности аллювиальных отложений от изменений климата и движений земной коры, особенности строения аллювиальных свит повышенной мощности, вопросы методики стратиграфического расчленения и сопоставления разрезов четвертичного аллювия, речные террасы и аллювиальные отложения как индикатор амплитуды тектонических движений земной коры. Данные о дифференциации осадков в современном аллювии и изменении строения аллювиальных отложений под влиянием неотектоники содержатся в работах Б.С.Лунева (1967). Его работы имеют огромный территориальный охват: это вся территория бывшего СССР, реки Ока, Сев.Двина, Вычегда, Волга, Вятка, Кама, Белая, Урал, Эмба, Иртыш, Ишим, Тобол, Обь, Енисей, Лена, единичные пробы взяты по Амуру, Кубани, Днепру и др. Приводятся графики изменения петрографического, гранулометрического составов и содержания тяжелых минералов в аллювии в зависимости от нетектонических условий, в которых идет процесс его отложения.
Большой вклад в изучение равнинного аллювия внес Г.И.Горецкий (1964, 1966, 1970) исследованиями, посвященными великим прарекам Русской равнины (Камы, Волги, Днепра и Дона). Многоводность и максимальная эрозионная активность этих рек сформировали глубокие русла, широкие долины и мощные аллювиальные свиты, которые в настоящее время находятся в погребенном состоянии. В его работах подробно рассматриваются разновозрастные свиты аллювия, приводится споровый анализ, устанавливающий время отложения этих свит, проводятся палеогеографические и палеопотамологические реконструкции, приводятся поперечные геологические разрезы долин рек.
Особенностям аллювиальных отложений горных и подгорно-равнинных рек (на примере Кавказа, Средней и Южной Азии) посвящена работа А.А.Чистякова (1978). В ней рассматриваются основные факторы, влияющие на формирование аллювия горных рек. Анализируется климатическая зональность и связанные с ней геоморфологические особенности речных долин; режим стока, гидродинамические особенности и наносы горных рек; влияние перемычек (барьеров) на гидродинамический режим горных рек и характер перемещения и отложения наносов; строение аллювия горных стран; особенности формирования и строения аллювия в предгорной, предгорно-равнинной и дельтовой зоне; значение фациального анализа горного аллювия при поисках месторождений полезных ископаемых аллювиального генезиса и структурно-геоморфологических исследованиях.
В работе С.С.Воскресенского (1985) уделяется особое внимание геоморфологическому аспекту в формировании и размещении россыпей. Особого внимания заслуживают фундаментальные труды академика Н.А.Шило (1981, 2000) о россыпях и их формировании, в которых представлен всесторонний анализ россыпных месторождений различных полезных ископаемых, как в России, так и в ряде зарубежных стран. Раскрыта связь формирования и размещения россыпей с геодинамическими и геохимическими процессами. Рассмотрены миграция и концентрация минералов на основе их устойчивости и гидравлической крупности. Проанализированы условия образования крупнейших россыпных месторождений, которые при благоприятных тектонических и геоморфологических условиях формируются за счет бедных, не имеющих промышленного значения коренных источ ников (месторождений). Особенность этих работ заключается еще и в том, что в геологическую науку были введены и получили всеобщее признание такие понятия, как перигля-циальный литогенез, техногенные месторождения, константа гипергенной устойчивости минералов и др.
Изучением аллювиальных отложений рек Камы и Волги и их притоков активно занимались ученые Казанского государственного университета: А.П.Дедков, Г.П.Бутаков (2008) и В.А.Полянин (1974). Так в работах А.П.Дедкова (2008) описываются четвертичные отложения Татарской АССР, эоплейстоцен и неоплейстоцен, формации четвертичных отложений, речные террасы, аналитическое изучение крупнообломочного материала и другие, связанные с аллювиальными отложениями процессы и формации. Подробно рассматривается влияние климатического фактора на твердый сток и флювиальные отложения, включая и аллювиальные. В работах А.В.Полянина (1950, 1951) рассматриваются как аллювиальные песчано-гравийные отложения, так и песчаные. В его работе 1974 г. подробно рассмотрены месторождения песчано-гравийной смеси в Татарской АССР, закономерности и предпосылки их размещения в зависимости от области питания, геоморфологии, неотектоники, гидрологии и других факторов, даны рекомендации для поиска новых месторождений.
Автоматизированное построение специализированных геоморфологических карт для их использования при изучении аллювиальных отложений
В устьевых участках притоков, впадающих в рассматриваемую реку, часто повышается мощность аллювиальных отложений, и образуются аккумулятивные формы рельефа. Это способствует концентрации крупнообломочного материала и формированию песчано-гравийных отложений. Кроме того, притоки сами могут являться поставщиками песчано-гравийного материала.
Первичные речные излучины, генезис которых обусловлено рельефом земной поверхности, как и вторичные излучины, образованные самим водным потоком, существенно влияют на формирование и строение аллювиальных свит. Из вторичных излучин наибольшее влияние на формирование песчано-гравийных отложений оказывают вынужденные меандры, образовавшиеся при возникновении препятствия для водного потока, при котором водный поток меняет свое направление (аналог – струенаправляющий барьер). При возникновении препятствия меняется гидродинамический режим водного потока, скорости падают. В результате происходит отложение перемещаемого рекой материала. Такого же рода процесс наблюдается и на первичных излучинах, в формировании которых участвуют геологические структуры.
Песчано-гравийные отложения аллювиального генезиса встречаются: в русле реки, как в стрежневой ее части, так и на отмелях и островах; в пойменной части – в протоках, старицах, на островах, под глинистыми и суглинистыми породами, образованными пойменной фацией или перекрытые делювиальными отложениями; в речных террасах, часто также перекрытые делювиальными отложениями. На равнинных и полугорных реках пес-чано-гравийные отложения относятся к русловой фации. Таким образом, песчано-гравийные отложения в речных долинах представлены аллювием разного возраста. Они размещены на различных элементах речных долин и на разных гипсометрических уровнях.
Обобщая вышеизложенное, можно заключить, что песчано-гравийные отложения аллювиального генезиса формируются: а) при наличии источников питания, представленных обломочным материалом (конгломератами, песчаниками, гравелитами, песками и т.п.); б) при благоприятных геоморфологических условиях для сноса обломочного материала в определенном направлении; в) при климатическом контроле, влияющим на процессы выветривания и гидрологические условия; г) при достаточной мощности водного потока, обусловленного площадью водосборного бассейна, его уклоном, объемом и интенсивностью поверхностного склонового стока; д) при контроле неотектонических локальных поднятий, пересекаемых руслом реки или оказывающих влияние на направление водного потока, а значит и на расположение русла; е) при изменении гидродинамического режима водного потока в горных впадинах и озеровидных расширениях долины; ж) под влиянием притоков, питающих главную реку наносами, в том числе и песчано-гравийным материалом; з) под влиянием русловых аккумулятивных форм (острова, отмели, косы по-бочни и т.д.; и) под влиянием первичных излучин и вынужденных меандров.
Для дальнейшего исследования были выбраны следующие предпосылки формирования и размещения песчано-гравийных отложений аллювиального генезиса: 1) наличие и характер горных пород являющихся источниками питания; 2) неотектонический контроль формирования отложений; 3) геоморфологические условия для перемещения обломочного материала под действием силы гравитации и поверхностных вод (амплитуда между максимальными и минимальными отметками земной поверхности, продольные профили долин и др.); 4) гидрологические предпосылки (зависимость аллювиальных отложений от порядка речной долины и максимальных расходов паводковых вод). 2.2. Автоматизированное построение специализированных геоморфологических карт для их использования при изучении аллювиальных отложений Основная решаемая задача сводилась к разработке методики автоматизированного построения карт вершинных и базисных поверхностей, для выделения неотектонических структур контролирующих аллювиальные отложения. Для создания подобных аналитических карт в качестве исходных данных служили ЦМР Земли (GTOPO и SRTM) с разрешением 450 и 900 м и программное обеспечение для их обработки, построения и анализа («TAS», «Surfer»). Цифровые модели рельефа, программное обеспечение для их создания и анализа
Цифровые модели рельефа (ЦМР) – это цифровые матрицы с определенным размером ячеек, каждая ячейка имеет координаты по осям абсцисс и ординат, а также высотное значение. Цифровые модели рельефа закладывают цифровую основу для изучения рельефа земной поверхности. ЦМР строится с применением данных дистанционного зондирования. Вот некоторые из свободно доступных глобальных ЦМР в сети Интернет: ETOPO, GTOPO, SRTM, ASTER. ЦМР часто используется в геоинформационных системах для геоморфологического и гидрологического анализа рельефа, а также является цифровой основой для создания различных карт. В наших исследованиях применяется программное обеспечение TAS (Terrain Analysis Sistem) — система ландшафтного анализа. Создал программу Джон Линдсей, преподаватель и лектор в Научно-Исследовательском отделе Департамента географии в Университете Гуэльфа (Канада). Программа TAS была спроектирована для потребностей правительства и ученых. Простота в операциях и доступность позволяет использовать ее для решения инженерных задач. По существу, TAS — автономная географическая информационная система, которая обладает большими возможностями для выполнения пространственного анализа, включающего геоморфометрический и гидрологический. Функциональные возможности ее применяются в различных типовых пакетах ГИС.
С помощью TAS выделяется граница водосбора, рассчитывается его площадь, речная сеть, длины водотоков и линий тока и большой набор морфометрических и гидрологических показателей. В TAS используются алгоритмы и методы, приведенные в ряде зарубежных публикаций (Antonic, Hatic, Pernar, 2001; Beven, Kirkby, 1979; Conrad, 2002 и пр.). В программе TAS также проводится предобработка ЦМР, при которой алгоритмом, похожим на тот, который описал Wolfgang Rieger (1998) с ЦМР удаляются локальные артефакты. При этом строится рельеф, по которому можно определять направление водных потоков для моделирования речной сети и определения границ водосборов. Для определения направления водного потока используется алгоритм D8, при котором выбирается лишь одно, наиболее вероятное направление. В этом алгоритме используются скользящие окна из 9 ячеек ЦМР (размер окна 3х3 ячейки). В качестве основной рассматривается центральная ячейка окна. А восемь соседних с ней ячеек, рассматриваются как потенциально определяющие направление водного потока. Вода перемещается с центральной (рассматриваемой) ячейки на соседнюю ячейку с минимальной высотой. Таким образом, для рассматриваемой ЦМР определяется направление потока и для каждой ячейки подсчитывает-ся «уровень воздействия» (т.е. уровень равный числу ячеек, через которые прошел виртуальный водный поток). При выделении водосборного бассейна для расчетного створа решается обратная задача: определяется направление обратное направлению водотока, от расчетного створа и до границ водосбора. Ячейкам водосбора присваивается значение 1, а остальным – 0. Итог алгоритма – цифровая модель водосбора.
Предмет исследования – аллювиальные песчано-гравийные отложения
Месторождения Среднекамской провинции по пространственному расположению можно условно разделить на три группы. Месторождения первой группы размещены ниже Камского гидроузла и являются, своеобразным продолжением аллювиальных отложений р.Чусовой. Месторождения второй группы размещены ниже по течению, образованы продуктами размыва верхнепермских конгломератов. А месторождения третьей группы размещены ниже Воткинского гидроузла.Сильное влияние на их формирование оказала р.Пра-Белая. Месторождения всех групп приурочены к руслу, отмелям и островам, пойме, реже к I террасе, в 3-й группе преобладают русловые месторождения. Месторождения всех трех групп характеризуются средним содержанием гравия (27,0-58,6%) и сходным петрографическим составом, представленным кварцевыми и кремнистыми породами (яшмами, роговиками, кварцем, кварцитами, кварцевыми песчаниками). На некоторых месторождениях песчаная толща перекрывает песчано-гравийные отложения. Запасы ПГМ в основном средние и крупные.
Нижнекамская провинция является интегральной, собирающая переотложенный песчано-гравийный материал со всех провинций. Условно по формированию аллювиальных отложений эту провинцию можно разделить на три участка (рис. 76): 1) Восточный (водосбор р.Камы от р.Белой до устья р.Вятки, за исключением бассейнов рр.Ика, Зая и Шешмы); 2) Южный (бассейны рр.Ика, Зая и Шешмы); 3) Западный (водосбор р.Камы от устья р.Вятки до устья Камы).
Восточный участок испытывает большое влияние Среднекамской и Бельской провинции. Южный участок оказывает сильное влияние на формирование аллювиальных отложений всей провинции за счет переотложения аллювия, содержащего песчано-гравийный материал рр.Ик, Зай и Шешма. В пределах Южного участка происходит размыв верхнепермских отложений (татарский надъярус), которые являются источниками, поставляющими песчано-гравийный материал в аллювиальные отложения. Особенностью песчано-гравийных отложений Южного участка является карбонатно-кремнистый состав гравия. Западный участок испытывает на себе влияние всех гравиеносных провинций Камского бассейна.
В тектоническом строении Нижнекамской провинции принимают участие такая крупная структура, как Татарский свод. Бассейн р.Иж расположен в пределах Камско-Бельского авлакогена (граф.прил. 3). В геологическом строении провинции принимают участие пермские, неогеновые и четвертичные отложения.
Помимо рр.Ика, Зая и Шешмы, левых притоков Камы – Белой и Вятки, бассейны которых сами являются гравиеносными провинциями, – в Каму впадают правые притоки, не являющиеся гравиеносными (рр. Иж, Меша). В террасе р.Иж залегают песчано-гравийные отложения, которые прослеживаются в базальном горизонте поймы и русла. В базальном горизонте р.Меши также присутствует песчано-гравийные отложения, но гра-виеносными эти реки не являются, т.к. эти отложения являются маломощными . Бассейн р.Иж расположен в пределах Восточного участка, а р.Меши – Западного. Важным отличительным признаком Нижнекамской провинции от Среднекамской является значительное понижение отметок постели аллювиальных свит, закономерно прогрессирующих вниз по течению Камы, с одновременным возрастанием мощности этих аллювиальных свит (Горецкий, 1964). Одним из основных факторов, определяющих это явление, можно считать значительное увеличение расхода воды после впадения в Каму реки Белой. В Нижнекамской провинции многие участки долины сложены легко поддающимися размыву песчано-глинистыми кинельскими, акчагыльскими и апшеронскими отложениями. Наличие глубокой и разветвленной гидрографической сети неогена ослабило коренные пермские породы, вследствие воздействия геодинамических процессов, сделало их легко размываемыми (Горецкий, 1964).
Район бассейна рек Ик, Дема (верховья) характеризуется неполным разрезом четвертичных отложений, чаще грубого состава. Верхний неоплейстоцен – Табулдинский горизонт – Отложения формируют нижнюю часть I надпойменной террасы и представлены аллювиальными галечниками, состоящими из гравия и мелкой гальки верхнепермских карбонатных пород или песков (Абсалямово, рр.Ик, Дема). Отложения с размывом лежат на образованиях среднего неоплейстоцена. Мощность до 2 м. Верхний голоцен – долины крупных рек: суглинки, супеси, пески, линзы торфов и гравий, галечники в основании поймы (1-7 м). Долины малых рек, балки, овраги: галечники из слабо окатанных обломков; щебень, супеси и пески (3-4 м). Отложения залегают с размывом на более древних образованиях до верхней перми включительно (Данукалова, 2009).
Нижненеоплейстоценовые и эоплейстоценовые русловые песчано-гравийные отложения, слагают остатки эрозионно-аккумулятивных цокольных террас. Широко распространены в речных долинах неогенового возраста. Особенно хорошо представлены в ас-симетричных долинах средних рек на их левых склонах. Широко разрабатываются в долинах рр.Ика, Зая и Шешмы (Дедков, 2000). На территории Республики Татарстан конгломераты и песчаники слагают преимущественно верхние горизонты татарского надъяру-са в районе Бугульминского плато в зоне Бугульминского прогиба (Дедков, 2000) и могли являться источником для песчано-гравийных аллювиальных отложений.
Голоцен-аллювиальные отложения пойменной террасы в долине р.Меши сложены в основном песками мелкозернистыми кварцевыми в основании разнозернистыми с гравием и гальками из местных пород (Хуснутдинов, 2013).
Четвертичные аллювиальные отложения слагают пойму и надпойменные террасы р.Иж. В нижней части разреза аллювий сложен галькой и гравием местных коренных пород (базальный горизонт). Основную часть разреза образуют разнозернистые пески русловой фации, перекрытые суглинками пойменной фации (Сергеев, 2012).
Выводы: В Нижнекамской провинции интегрируются аллювиальные отложения, переносимые водными потоками из Верхнекамской, Среднекамской, Бельской и Вятской провинций. Левые притоки р.Камы аккумулируют песчано-гравийные отложения в своих долинах и питают песчано-гравийным материалом аллювиальные отложения р.Камы. В
Нижнекамской провинции возрастает мощность аллювиальных отложений, в т.ч. и пес-чано-гравийных, как следствие запасы ПГМ (527437 тыс. м3) здесь выше, чем в Верхне- и Среднекамской провинциях. По запасам ПГМ Нижнекамская провинция уступает только Бельской. Аллювиальные песчано-гравийные отложения, поставляемые рр.Вяткой, Белой и Камой в Нижнекамскую провинцию, представлены в основном крепкими уральскими породами - кварцем, кварцитом, песчаником, яшмами и др. Для песчано-гравийных отложений левых притоков Камы в пределах Нижнекамской провинции источниками питания служат верхнепермские отложения татарского надъяруса, в которых гравий представлен в основном карбонатными и кремнистыми породами. Которые оказывают влияние на петрографический состав гравия песчано-гравийных отложений провинции. Нижнекамская провинция характеризуется благоприятными условиями формированиями песчано-гравийных отложений в пределах долины р.Камы.
Комплексный геолого-географический анализ гравиеносных питающих провинций Камского бассейна
Месторождения ПГМ в долине Белой от г.Белорецка и ниже по течению приурочены в основном к пойме и первой террасе р.Белой, реже к руслу реки. Среднее содержание гравия в ПГМ месторождений постепенно уменьшается вниз по течению от 74,5% до 35%. Петрографический состав гравия кварцево-кремневый. Ниже впадения р.Ашкадар по течению р. Белой находятся комплексные месторождения ПГМ и песков, при этом ПГМ залегают в нижней части полезной толщи, а пески в верхней. В низовьях р. Белой месторождения ПГМ приурочены к протокам и старицам и схожи с месторождениями Нижне камской провинции (см. далее). Месторождения на реке Уфе очень похожи по своему строению, размещению и составу с месторождениями Белой. На Уфе прослеживается та же закономерность, что и на Белой – уменьшение содержания гравия в аллювии вниз по течению. Месторождения р.Демы, которые более схожи с месторождениями р.Ик, приурочены к пойме, имеют относительно высокое содержание гравия, в котором преобладают в основном карбонатные, реже кремнистые породы.
Месторождения Бельской провинции можно подразделить на четыре группы: 1) месторождения верхнего течения реки, в которых песчаная толща присутствует редко; 2) месторождения среднего течения, где часто прослеживается песчаная толща, перекрывающая песчано-гравийные отложения. Месторождения этих двух групп по своим размерам колеблются от мелких до крупных, они в основном приурочены к пойме и надпойменным террасам. Содержание гравия находится в интервале от среднего до высокого (35-74,5%) и убывает вниз по течению. Гравий представлен в основном кварцевыми и кремнистыми породами. Третья группа месторождений: 3) находится в нижнем течении реки, они приурочены к пойме, старицам, протокам, по размерам это мелкие и средние. Другие их характеристики сходны с месторождениями первых двух групп. Четвертая группа: 4) месторождения на р.Деме, приуроченные к пойме. Основное отличие от других групп – высокое содержание гравия, представленного в основном карбонатными и кремнистыми породами.
Вятская провинция Вятская провинция – это водосбор р.Вятки. Условно Вятскую провинцию можно поделить на следующие участки: Северный, приуроченный к верхнему и среднему течению р.Вятки до ее слияния с р.Пижмой, охватывающий бассейны таких ее притоков, как – рр.Кобра, Чепца, Великая, Молома, Пижма и др.; Южный – среднее и нижнее течение р.Вятки от устья р.Пижмы до впадения р.Вятки в Каму, включающий бассейн рр.Кильмезь, Уржумки и других более мелких притоков (рис. 125).
Участки Вятской гравиеносной провинции Основные тектонические структуры, расположенные в пределах Вятской провинции, на северо-западе это Московская синеклиза, восточнее расположен погребенный Котельнический свод, разделенный Великорецкой седловиной, далее на восток – Казано-Кижимский авлокоген с приуроченной к нему зоной Вятских поднятий, Верхнекамская впадина, на юго-востоке – Северный купол Татарского свода (граф. Прил. 3). В геологическом отношении здесь развиты пермские, триасовые, юрские, меловые и неогеновые отложения, а также четвертичные водно-ледниковые.
В верховьях р. Вятки и ее правого притока р.Пижмы широко распространены пес-чано-гравийно-галечные образования – пуги, которые подобно элювию верхне-пермских конгломератов во многих районах Прикамья, занимают высокие отметки и создают бронирующие формы. Продукты их размыва существенно влияют на состав четвертичного аллювия и строение аллювиальных свит (Наумова, 2002). При пересечении Вяткой зоны поднятий в районе г. Слободской среднее содержание частиц более 5 мм по данным бурения составляет в русле около 30%, в районе г. Кирово-Чепецк – 31,3% у г Кирова – 32,8%, в то время как на территории Московской синеклизы у с. Филейское – 17%, с. Гирсово – 23%, г. Халтурина – 15% и пр. Истобенск – 16% (Осовецкий, 1973). Высокое содержание в аллювии Вятки кварцевых песков обусловлено поступлением с талыми водами ледников продуктов размыва мезозоя (Ганешин, 1966).
Чепца – левобережный приток Вятки – впадает в нее на 738 км выше устья. Общая длина реки 500 км, площадь водосбора 20400 кв. км. Пойма реки большей частью двух 189 сторонняя, сильно пересечена старицами и долинами притоков. В период половодья заливается на ширину 1-2 км, сроком до 1-3 недель. Глубина затопления поймы 1-2 м. Русло реки извилистое, умеренно разветвленное. В русле встречается много островов и осеред-ков. Островки и осередки, сложенные песчано-галечными отложениями, во время половодий затапливаются. Преобладающая ширина русла 80-120 м, наибольшая – 200 м, наименьшая – 60 м. Плесы и перекаты чередуются через 1-1,5 км, глубина на перекатах 0,7-1,5 м, на плесах 4-7 м, скорость течения на перекатах 0,5-1,4 м/сек., на плесах – 0,1-0,3 с/сек. Высота берегов 205 м, на отдельных участках – 10-20 м. Большей частью берега не закреплены растительностью, во время половодий размываются. Дно реки неровное, преимущественно песчаное, местами галечное, в ямах и на плесах – песчано-илистое (http://www.municipal.ako.kirov.ru/). В бассейне р.Чепца распространены на больших площадях песчано-гравийные отложения «пуг», продукты размыва которых существенно влияют на состав аллювия р.Чепцы.
Выводы: Большое влияние на аллювиальные отложения бассейна р.Вятки – Вятской гравиеносной провинции – играют водно-ледниковые отложения. Они представлены песками с гравием и формируют в пределах Вятской провинции крупные месторождения ПГМ (например, Кирсинское). Водно-ледниковые отложения, размываемые водными потоками, являются источниками питания для аллювиальных песчано-гравийных отложений. Кроме того, в пределах провинции развиты мезозойские и палеозойские отложения, представленные песчаниками, конгломератами и гравелитами, которые также могут участвовать в формировании аллювиальных песчано-гравийных отложениях.
Рельеф Вятской провинции – всхолмленная равнина с общим наклоном поверхности с северо-востока на юго-запад, в центральной части провинции расположены Вятские Увалы, на севере – Северные Увалы, на северо-востоке – Верхнекамская возвышенность. Северный участок рассматривается как по общей водосборной площади, в т.ч. по бассейнам рек – Кобры, Чепцы, Великой, Маломы и Пижмы. Южный участок рассматривался по общей водосборной площади и по бассейну р.Кельмезь.
Абсолютные отметки бассейна р.Кобры: минимальные – 130,3 м; максимальные – 271,5 м; средневзвешенные – 191,8 м; средний уклон основного водотока – 0,26; амплитуда высот – 141,2 м; их среднеквадратическое отклонение – 22,6 м; площадь – 7697 км2. Построена гистограмма рельефа бассейна р.Кобры (рис. 126).
