Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Методика и фактический материал работы 9
Глава 2. Природная и геологическая характеристика района исследований. Существующие представления о криолитозоне и четвертичной эпохе региона 22
2.1. Природная и геологическая характеристика Лено-Амгинской равнины 22
2.2. История вопроса и обзор предыдущих исследований 31
Глава 3. Климатостратиграфия средне- и верхнеплейстоценовых отложений Лено-Амгинской равнины 48
3.1. Среднее звено 51
3.1.1. Перерыв (МИС 10 и 11) 55
3.1.2. Тобольский горизонт, верхняя часть (МИС 9) 58
3.1.3. Локальные перерывы на границе тобольского и самаровского горизонтов ., 61
3.1.4. Верхняя часть тобольского - нижняя часть самаровского горизонтов, огдокунская свита (МИС 9,8) 62
3.1.5. Тобольский (верхняя часть) - тазовский горизонты, эльгинская свита (МИС 6-9) 70
3.1.6. Самаровский горизонт (МИС 8) 83
3.2. Верхнее звено 89
3.2.1. Казанцевский горизонт - перерыв (МИС 5е) 89
3.2.2. Нижнезырянский (ермаковский) горизонт (МИС 5a-d - 4) 93
3.2.3. Перерыв на рубеже нижнезырянского (МИС 5a-d-4) и каргинского (МИС 3) горизонтов 98
3.2.4. Каргинский горизонт (МИС 3) 99
3.2.5. Сартанский горизонт (МИС 2) 102
3.3. Голоцен 112
Глава 4. Криолитогенные комплексы Лено-Амгинской равнины 1 14
4.1. Плиоцен-раннеплейстоценовый галечниковый аллювиальный комплекс (комплекс "исходной поверхности") 116
4.2. Среднеплейстоценовый базальный криолитогенный комплекс 118
4.3. Среднеплейстоценовый песчаный криолитогенный комплекс 126
4.4. Позднеплеистоценовыи озерный криолитогенный комплекс 138
4.5. Позднеплеистоценовыи ледовый криолитогенный комплекс 145
Глава 5. Геоморфологическое положение криолитогенных комплексов 155
5.1. Лено-Амгинская равнина 159
5.2. Приленское плато 169
5.3. Верхоянская горная страна 170
5.4. При верхоянская наклонная равнина 170
Глава 6. История формирования крнолитогенных комплексов и рельефа 172
6.1. Плиоцен-ран нечетвертичный этап - формирование аллювиальной равнины 172
6.2. Позднетобольский этап - формирование среднеплейстоценового базального криолитогенного комплекса 175
6.3. Самаровско-тазовский этап - формирование среднеплейстоценового песчаного криолитогенного комплекса 177
6.4. Казанцевский этап - эпоха регионального размыва 181
6.5. Раннезырянский этап - эпоха формирования позднеплейсто це нового озерного криолитогенного комплекса . 182
6.6. Каргинско-сартанский этап - эпоха формирования позднеплейстоценового криолитогенного ледового комплекса . 183
Заключение 187
Литература 1 89
- История вопроса и обзор предыдущих исследований
- Верхнее звено
- Среднеплейстоценовый базальный криолитогенный комплекс
- Приленское плато
Введение к работе
Актуальность темы. На Лено-Ам гине ком междуречье широко распространены мерзлые толщи четвертичных отложений значительной мощности. Проблемы строения и происхождения этих толщ и формирования высокой аккумулятивной равнины на этой территории остаются остро дискуссионными и в настоящее время.
Существуют несколько точек зрения относительно происхождения равнины и слагающих ее мерзлых четвертичных отложений, в том числе такие наиболее распространенные и взаимоисключающие: а) криолитогенные толщи представляют собой водные отложения, которые сформировались в результате ледниковых подпруд; б) эти отложения относятся к аллювиальным речным и были подняты на современную высоту в результате тектонических процессов; в) данные толщи сформировались на денудационное плато в результате эолового осадконакопления. Ответ на вопрос о генезисе рассматриваемых осадков позволит уточнить связи между формированием кр иол итоге иных толщ и развитием экзогенных и эндогенных геологических процессов. Это даст возможность более определенно судить об эволюции криолитозоны, прогнозировать ее развитие и более рационально планировать хозяйственное освоение территории.
Цель и задачи исследования. Главной целью работы является выяснение генезиса криогенных толщ, слагающих Лено-Амгинскую высокую равнину, и уточнение происхождения самой равнины. В связи с поставленной целью, в рамках выбранного фациального метода исследования, решались следующие задачи:
- уточнение стратификации криолитогенных отложений Лено-
Амгинского междуречья на основе описания, расчленения и корреляции
основных опорных обнажений, проведения мерзлотно-фациального и
фациального анализов, изучения палинологической характеристики толщ;
- выделение главных криолитогенных комплексов отложений;
выявление связи криолитогенных комплексов с основными элементами рельефа;
- построение исторической модели изменения климата, развития рельефа и образования криолитогенных комплексов на рассматриваемой территории в среднем и позднем плейстоцене.
Научная новизна.
Впервые установлено, что основной объем осадконакопления в среднем и позднем плейстоцене на территории Лено-Амгинского междуречья приходится на криохроны, а в периоды термохронов нередко происходит сокращение темпов осадконакопления и отмечаются перерывы в осадконакоплении.
В пределах Лено-Амгинского междуречья уточнено строение и происхождение криолитогенных толщ, которые отнесены к четырем криолитогенным комплексам: среднеплейстоценовому базальному, среднеплейстоценовому песчаному, позднеплейстоценовому озерному и позднеплейстоценовому ледовому.
3. Получены новые данные, указывающие на формирование
среднеплсистоценового песчаного и позднеплеистоценового озерного
криолитогенных комплексов в условиях гляциоизостатических погружений и
ледниково-подпрудных бассейнов.
4. Подтвержден сложный генезис позднеплеистоценового ледового
криоли'гогенного комплекса, в формировании которого основную роль
сыграли делювиально-солифлюкционные процессы.
5. Существенно детализировано климатостратиграфическое
расчленение средне- и позднеплеистоценовых отложений ряда опорных
разрезов изученной территории.
Защищаемые положения:
1. В пределах Лено-Амгинской равнины развиты разновозрастные толщи криолитогенных отложений значительной (свыше 100 м) мощности. Данные толщи охватывают временной интервал от конца тобольского
времени среднего плейстоцена до конца сартанского времени позднего плейстоцена. Криолитогенные толщи формировались главным образом в холодные эпохи (криохроны). Региональные или локальные перерывы в осадконакоплении приходятся на теплые эпохи (термохроны).
2. Средне- и позднеплейстоценовые отложения, слагающие Лено-
Амгинскую равнину, разделяются на четыре осадочных криолитогенных
комплекса: среднеплейстоценовый базальный, среднеплейстоценовый
песчаный, позднеплейстоценовый озерный, позднеплейстоценовый ледовый.
Комплексы различаются по литологическому составу, времени
формирования, криогенному строению и фациальным условиям образования.
3. Образование абалахской и бестяхской поверхностей Лено-
Амгинской равнины произошло позже накопления толщ
среднеплейстоценового песчаного и позднеплеистоценового озерного
криолитогенных комплексов в результате денудационных и эрозионных
процессов. Формирование тюнгюлюнской и дьолкуминской поверхностей
происходило синхронно накоплению, соответственно, делювиально-
солифлюкционных и аллювиальных фаций ледового криолитогенного
комплекса.
Практическое значение работы. Результаты проведенных исследований могут быть использованы при средне- и долгосрочном прогнозировании изменений географической среды и опасных геологических процессов, при проведении геологической и инженерно-геологической съемок, при планировании природопользования в данном районе.
Фактическая основа работы. В основу работы положены собственные полевые исследования обнажений криолитогенных толщ рассматриваемой территории, изучение рельефа полевыми и камеральными методами, анализ имеющегося материала бурения. Автором проведены фациальный и мерзлотно-фациальный анализы. При написании работы широко привлекались фондовые и опубликованные материалы. В работе использовано свыше 200 гранулометрических и около 100 палинологических
100 палинологических анализов образцов, отобранных автором в процессе полевых работ. Гранулометрические анализы были выполнены ведущим инженером ИМЗ СО РАН А.П. Голдыревой, палинологические анализы -начальником палинологической группы лаборатории ГУП «Центроаналит» Госгеолкома РС(Я) Н.Т. Бакулиной.
В работе широко применялись разномасштабные дистанционные материалы. Полевые работы поддерживались грантами на проведение экспедиционных работ, полученными на конкурсной основе от Президиума СО РАН в 1999, 2000 и 2001 гг. Кроме того, автором в 2001 г. был выигран грант на конкурсе молодых ученых, аспирантов и студентов РС(Я) по проекту «Палеогеографические условия образования песчаных отложений бестяхской террасы (Центральная Якутия)».
Апробация работы. Результаты исследований были представлены: на международных конференциях «Ритмы природных процессов в криосферс Земли» и «Криосфера Земли как среда жизнеобеспечения» (Пущино, 2000, 2003); совещании «Тектоника и геодинамика континентальной литосферы» (Москва, 2003); четырех республиканских конференциях (Якутск, 1999-2003); Лаврентьевских чтениях (Якутск, 2003). По теме диссертации опубликовано 10 работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа общим объемом 207 страниц, включающая 58 рисунков, 11 таблиц и 185 наименований используемой литературы, состоит из введения, шести основных глав и заключения.
Диссертация выполнена под руководством д.г.-м.н., профессора О.Н. Толстихина и к.г.н. М.Н. Григорьева, которым автор выражает глубокую признательность. Автор искренне благодарен чл.-кор. РАН, д.г.-м.н. В.Т. Балобаеву, д.г.-м.н., профессору В.В. Шепелеву, д.г.-м.н. Н.П. Анисимовой, к.г.н. В.В. Куницкому, д.г.-м.н., профессору М.Н. Железняку, к.г.н. М.М. Шацу, к.г.-м.н. СИ. Заболотнику за конструктивную критику и ценные замечания при подготовке диссертации, а также коллективам
пал и [{о логической группы лаборатории ГУП «Центроаналит» под руководством Н.Т. Бакулиной и гранулометрической группы аналитической лаборатории ИМЗ СО РАН под руководством А.П. Голдыревой, вед. инженерам лаборатории криогенных процессов ИМЗ СО РАН В.А. Николаеву, Н.И. Новикову, К.Л. Киренскому за неоценимую помощь в сборе и обработке материалов. Особое чувство признательности автор выражает своему полевому товарищу и учителю д.г.-м.н. В.Б. Спектору.
История вопроса и обзор предыдущих исследований
В числе первых исследователей четвертичных отложений, палеогеографии четвертичной эпохи и "вечной мерзлоты11 необходимо назвать имена АЛ. Чекановского, П.А. Кропоткина, А.Г. Ржонсницкого, В.В. Зверева, Р.И. Аболина, К.К. Никифорова, А.А. Григорьева, Г.А. Дымского, С.С. Кузнецова, П.А. Благовидова и др. (Геология..., 1970). В дальнейшем большой вклад в изучение четвертичных отложений, четвертичной ископаемой фауны и флоры, криогенных условий Центральной Якутии и геоморфологии этого региона внесли Н.А. Граве, П.А. Соловьев, И.П. Герасимов, И.П. Варламов, Р.А. Биджиев, Н.С. Чеботарева, Н.П. Куприна, Г.Ф. Лунсгерсгаузен, А.И. Попова, М.В. Ревердатто, Э.А. Вангенгейм, Г.В. Бархатов, И.М. Хорева, B.C. Вышемирский, М.Н. Алексеев, Р.Е. Гитерман, С.С. Коржуев, Ю.П. Баранова, С.Ф. Бискэ, Б.С. Русанов, А.К. Агаджанян, Б.Н. Леонов, В.В. Колпаков, Е.М. Катасонов, М.С. Иванов, А.Ф. Фрадкина, О.В. Гриненко, В.А. Камалетдинов, Х.Г. Зигерт, В.В. Куницкий, Н.Н. Романовский, В.Р. Алексеев, Г.Ф. Гравис и др. (Геология..., 1970; Геология..., 1981; Стратиграфия..., 1982; Академическое мерзлотоведение, 1997). Необходимо отметить, что особый вклад в понимание условий формирования четвертичных отложений Центральной Якутии внесли ученые мерзлотоведы, в том числе и ИМЗ СО РАН. Стратиграфия и палеогеография четвертичной эпохи Центральной Якутии освещены в следующих работах: А.К. Агаджанян и др. (1973, 1975); М.Н. Алексеев (1961, 1978, 1982), М.Н. Алексеев и др. (1962, 1966, 1990а,б); Ю.П. Баранова (1972), Ю.П. Баранова и др. (1976); Э.А. Вангенгейм (1961, 1977); Р.Е. Гитерман (1960, 1961, 1963); B.C. Гриненко и др. (1995); В.А. Камалетдинов (Геологическая карта, 1993 и др.); Е.М. Катасонов (19756; Катасонов, Иванов, 1973); В.В. Колпаков (1966 и др.); Г.Ф. Лунгерсгаузен (1957, 1961а,б,в); Ю.А. Мочанов (1975); Б.С. Русанов (1968); П.А. Соловьев (1959, 1961); А.Ф. Фрадкина и др. (1961, 1982); СМ. Цейтлин и др. (1984). Именно этими исследователями был собран основной материал, который лег в основу современных представлений о палеогеографии и стратиграфии района. Собранные автором данные дополняют уже имеющийся материал. Ниже приводится обзор взглядов отдельных исследователей, внесших наибольший вклад в изучение затронутых проблем. Одной из наиболее ранних палеогеографических и стратиграфических разработок для четвертичного времени является работа Б.С. Русанова (1968). Схема строения четвертичных отложений создана им на основании послойных сборов фауны и палинологических определений и является классическим примером чисто стратиграфического подхода. Одним из достижений Б.С. Русанова, подтвержденным более поздними исследованиями, является отнесение верхней части суглинков, залегающих на 15-, 30- и 50-м террасах р. Алдан, к сартанскому времени. В дальнейших исследованиях остались неизменными установленный им позднеплейстоценовый возраст нижних пачек "покровных лессов" 30- и 50-м террас, каргинский возраст аллювия 15-м террасы и казанцевский возраст аллювия 30-м террасы, сред не плейстоценовый возраст средней части разреза 50-м террасы. Б.С. Русанов, вероятно, первый предположил, что врезание речной сети Центральной Якутии в выровненную поверхность произошло в начале среднего плейстоцена, а не на рубеже неогена и четвертиніюго времени, как предполагалось ранее (Алексеев, 1961). Ошибочным оказалось выделение «раннеплейстоценовой - лякехайской и аппинской -плиоценовой» толщ, которые, как и нижележащая "тандинская (по Б.С. Русанову) толща", относятся в настоящее время к миоценовой мамонтовогорской свите (Баранова и др., 1976). Б.С. Русанов считал, что ледовый комплекс с многочисленными остатками позднепалеолитическоЙ фауны имеет эоловое происхождение, а сами осадки этого комплекса называл лессами. Эта гипотеза позволила ему объяснить высокое «покровное» залегание ледового комплекса. Г.Ф. Лунгерсгаузен высказал идею о едином плиоцен-четвертичном террасовом комплексе Приленского плато (1961а) и положена в основу одной из первых унифицированных схем четвертичных отложений Якутии (Решения..., 1963). М.Н. Алексеевым (1961, 1978; Алексеев и др., 1962, 1966 и др.) была разработана стратиграфическая схема четвертичных отложений платформенной Якутии, близкая к современной. Им было доказано широкое распространение нижне- и. среднеплейстоценовых отложений на территории Центральной Якутии. Выделенные им здесь местные стратиграфические подразделения были скоррелированы со стратиграфическими подразделениями Западной Сибири. По представлениям М.Н. Алексеева, в долинах рек Лены и Алдана имеет место два нормальных террасовых ряда: первый - плиоцен-раннеплейстоценовый, который более широко распространен на р. Лене в области плато, и второй, вложенный в него, - средне-позднеплейстоценовый, который шире развит на реках Лена и Алдан, на территории Центрально-Якутской равнины. М.Н. Алексеев приводит материал, доказывающий каргинско-сартанский возраст ледового комплекса и отмечает его развитие на высоких (около 300 м) отметках. А.К. Агаджанян и др. (1973) детально изучили литологию и стратиграфию отложений, вскрывающихся в обнажении Мамонтова Гора. Одним из наиболее важных достижений исследователей является доказательство ран незырянского возраста озерных суглинков, выходящих в верхней части 50-м террасы. В работе детально рассматривается геоморфология района обнажения Мамонтова Гора и приведены разрезы различных террасовых уровней. Краткая характеристика этих уровней, по данным А.К. Агаджаняна и соавторов, приводится ниже. І Іаиболее высокой является 60-80 м терраса, основная часть толщи которой сложена песками, относящимися к неогену. Не исключается, что самая верхняя часть песчаной толщи относится к плиоцену - раннему плейстоцену. 50-метровая терраса прислонена к 80-метровой. В слагающей ее толще выделяются три части: галечники (10 м), пески (20-25 м) и суглинки (более 20 м). Верхние суглинки имеют с подстилающими песками неровную границу с перепадами высот около 20 м. Между ними и подстилающей толщей отмечается переслаивание суглинков и песков. В верхней части толщи суглинков (ледовый комплекс) найдено значительное количество костей "измельчавших" представителей позднепалеолитической фауны. Кости нередко захоронены "в анатомическом порядке". В суглинках найдены многочисленные раковины озерных моллюсков. 30-метровая терраса "вложена" в 50-метровую. В средней ее части, в кровле галечников найдены остатки бизона, северного оленя, грызунов (зайцеобразных, мышевидных, беличьих) - типичных представителей хвалынского комплекса. Остатки несут следы водной обработки (окатывания). Между отложением кровли косте нос но го горизонта и подошвой перекрывающих суглинков предполагается временной перерыв. В нижней части слоя суглинков найдены остатки пресноводной фауны. А.К. Агаджанян с соавторами отмечают, что во время формирования верхней части 30-метровой террасы существовала фауна тундры с примесью степных элементов. Для верхней части суглинков списка фауны не приводится, однако говорится, что она аналогична таковой, найденной в 50-метровой террасе.
Верхнее звено
Почти повсеместно на территории Центральной Якутии проявился перерыв, связанный с резким потеплением в эпоху казанцевского межледниковья (127-118 т.л.н.).
Позднеплейстоценовые суглинки залегают на среднеплейстоценовых песках с резким переходом, связанным с перерывом и размывом. Кроме того, перерыв подчеркивается развитием на этой границе горизонта песчаных жил. Такой контакт наблюдался автором в обнажении Россыпное (разрез 44; рис. 3.13) на левом берегу Алдана (в 1 км ниже устья р. Баяга).
Па снимке 3.13 видна неровная, затеками, граница между раннезырянскими суглинками и среднеплейстоценовыми песками эльгинской свиты. Приконтактные слои осложнены криотурбациями, в них развиты головки жил разных генераций, образующих горизонт, глубоко проникающий в пески. Самая крупная жила, представленная на снимке, имеет сегментарное строение.
Первый (верхний) сегмент жилы, расположен в верхнеплейстоценовых суглинках озерного комплекса. Высота сегмента составляет около 50 см, ширина более 1 м. Материал выполнения, - суглинки с песком, пятнами и субвертикальными зонами ожелезнен. Центральная часть жилы сложена преимущественно суглинком, а боковые части - песком. Возраст этого Рис. 3.13. Контакт среднеплейстоце-новых песков эльгинскои свиты с нижнезырянскими озерными суглинками, осложненный грунтовыми жилами (см. описание в тексте). Разрез 44. Онажение Россыпное, левый берег р. Алдан в 1 км от устья р. Баяга.(а) Верхняя часть жилы. Сверху вниз выделяются несколько сегментов: первый сегмент развит в верхнеплейстоценовых озерных суглинках. Второй сегмент в среднеплейстоце-новых песках. Горизонт песков, включающих второй сегмент, осложнен многочисленными криотурбациями. Ниже видны еще два сегмента жилы, развивавшихся сингенетично накоплению среднеплейстоценовых отложений.среднеплейстоценовых отложений эльгинскои свиты. сегмента определяется раннезырянским временем по возрасту вмещающих суглинков.
Второй сегмент, высотой около 1 м, развит в нижележащих слоях песка с прослоями суглинка. В этом сегменте суглинистая часть имеет неравномерную толщину 2-10 см (с раздувами в средней части), а сама жила достигает в верхней части сегмента 60 см и выполнена преимущественно песком. Отдельные слои, окаймляющие жилу, изогнуты, и по ним развивается ожелезнение. В нижней части жила сужается до 3-4 см. Амплитуда отгибания слоев достигает 40-50 см, а в нижней части амплитуда уменьшается до 7-8 см. Во вмещающих сегмент слоях песка наблюдаются интенсивные криотурбации: включения неправильной формы суглинистых тел, смещенных и сильно изогнутых, а порой и раздвоенных, субвертикальных слойков, отщепленных от центральной (суглинистой) части жилы. Все это указывает на длительное пребывание пачки песков, вмещающих второй сегмент жилы, в условиях деятельного слоя. Жила в это время развивалась, скорее всего, как повторно-жильная эпигенетическая, и вытаяла к концу казанцевского межледниковья.
Ниже, наблюдаются еще несколько сегментов жил высотой порядка 0,7-1 м, со сравнительно низкой (первые сантиметры) амплитудой отгибания слоев. В верхних частях сегментов мощность суглинистых слоев значительно увеличивается. Наблюдаются смещения сегментов относительно друг друга. В трех метрах от границы песков и суглинков ширина жилы уменьшается до 2-0,5 см. Выполнение жилы здесь песчано-сугл инистое, отмечается ожелезнение по краям. Амплитуда отгибания слойков неравномерная: по восточному борту отгибание составляет 1-3 см, а по западному - 5-7 см. Видимая высота последнего наблюдаемого сегмента около 2 м. Несомненно, что эти сегменты жилы развивались сингенетично накоплению средпеплейстоценовых самаровско-тазовских песчаных отложений.
Нижняя граница перерыва лимитируется единственной имеющейся датировкой абсолютного возраста отложений, подстилающих озерныесуглинки в обнажении Мамонтова Гора - 176 т.л.н. (XIV Тихоокеанский..., 1979), а верхняя, - датировками вышележащей толщи озерных суглинков (более 56 т.л.н., там же). Таким образом, перерыв может приходиться на вторую половину МИС 6 и первую половину МИС 5, включая 5е и 3d. Формирование крупных жил может быть связано с очень холодной эпохой 5d (118-105 т.л.н., по Karabanov et ah, 1998). Сочетание резкого термического максимума и минимума 5е и 5d является уникальным в летописи климатических событий последних 200 тысяч лет. Оно хорошо выражено на всех климатических кривых, построенных по разным данным в континентальных регионах Земли и является четким маркером временного отрезка 127-105 т.л.н.
Одновременно с перерывом, который проявился в районе перигляциального осадконакопления в связи с казанцевским потеплением, на отдельных участках гидросети происходило накопление аллювиальных отложений этого возраста.
Отложения казанцевского горизонта с большой долей условности выделяются на р. Алдан, несколько ниже известного обнажения Мамонтова Гора в разрезе 30-м террасы. По данным М.Н. Алексеева и др. (19906), Б.С. Русанова (1968), дополненных собственными наблюдениями, эта терраса причленяется к 50-метровой с четко выраженным уступом. В разрезе террасы под толщей суглинков каргинско-сартанского возраста, мощностью около 9 м, сверху вниз (по данным М.Н. Алексеева и др., 19906) выходят:1. Песок светло-серый, разнозернистый, косослоистый, с маломощными и невыдержанными по простиранию прослоями суглинков и линзами растительных остатков с шишками Larix dahurica Trrcz . Мощность 7,5 м. В слое найдены костные остатки Equus caballus L., Rangiler tarandus L. и др., а из мелких млекопитающих Lemmus obensis Brand., Microtus oeconomus Pall. M.hyperboreus Vim.2. Галечник с хорошо окатанной средней и мелкой галькой с песком и гравием, мощностью 10 м.
Приведенные материалы, а также геоморфологическое положение 30-метровой террасы не противоречат отнесению слоев 2 и 3 к казанцевскому стратиграфическому горизонту, отвечающему всему временному интервалу МИС5с.
Среднеплейстоценовый базальный криолитогенный комплекс
Комплекс характеризуется относительно широким распространением (рис. 4.1, 5.2-5.6). С началом среднего плейстоцена связан перерыв и размыв. Преобладание денудации в это время обязано тектонической активизации горных стран на периферии Сибирской платформы. В результате этих событий была приподнята прилегающая к горным сооружениям поверхность, в том числе и Центральная Якутия, был повышен региональный базис денудации, на месте равнины было образовано плато, и начался эрозионный врез (Спектор В.Б., 2001). На отдельных участках перепады высот подошвы среднеплейстоценовых отложений весьма значительны. Так, на субширотном отрезке долины р. Лены (район устья р. Буотама) по широтному денудационно-тектоническому (?) уступу высотой около 100 м, подошва которого уходит под урез воды, среднеплейстоценовые отложения прилегают к нижнекембрийским известнякам. На космическом снимке дешифрируется система таких ступеней субширотного простирания, ограничивающих Лено-Амгинскую высокую равнину с юга (рис. 4.1). Не исключено, что крупные эрозионные ложбины, совпадающие с долинами р. Лены и Буотамы обязаны своим происхождением активизированным в среднем плейстоцене тектоническим нарушениям. Об этом говорит большая протяженность зоны таких ступеней (свыше 300 км), их прямолинейность, сближенное распространение (5-15 км) и, кроме того, то, что по этим разломам везде одинаково южные блоки подняты, а северные опущены, как это наблюдалось на упомянутом выше широтном отрезке долины р. Лены.
Среднеплейстоценовый базальный криолитогенный комплекс в нижней своей части (бестяхская свита и ее возрастные аналоги) характеризуетсячеткими признаками перстративного аллювия: косой разнонаправленной слоистостью, присутствием, особенно в нижней части, относительно грубозернистых песков, прослоев гравийников и галечников, мощных (до 10 м) галечных горизонтов, четко выраженных косослоистых серий осадков, в том числе и в галечниках. Мощность аллювиальной части комплекса около 20 м. До и после формирования рассматриваемого комплекса установлены следы морозобойного растрескивания. Нижний из этих горизонтов песчаных жил изучен в местности Диринг-Юрях на р. Лене и на р. Алдан в обнажении 50-м террасы Мамонтовой Горы (рис. 3.3, 3.4). Второй уровень узких (до 20 см) морозобойных трещин отмечен в кровле бестяхской свиты (Камалетдинов, Минюк, 1991).
Отложения бестяхской свиты, представляющиесреднеплейстоценовый базальный криолитогенный комплекс наблюдались автором в подножии бестяхской террасы (разрез 22 и в других местах).
Разрез 22 (рис.4.3) расположен на правом берегу р. Лены в 1,5 км выше устья р. Буотамы. Здесь под глинами огдокунской свиты в 1-1,5 м над урезом воды залегают пески светло-серые мелко и среднезернистые косослоистые (рис. 4.4, 4.5, 4.7). Слоистость обусловлена примазками органики и глинистого вещества, разной гранулометрией слойков и разной направленностью серий. Падение косых слойков в восточных и юго-восточных румбах (азимут 80 угол 15; азимут 120 угол 26; азимут 40 угол 27) примерно соответствует современному направлению течения р. Лены.
Распределение гранулометрического состава образцов в процентах по фракциям в мм показано на кумулятивных кривых (рис.4.6). По кривым были определены квартили Q3 (25%), Q2 (50%), Q, (75%)1.Рис. 4.3. Разрез 22.
При помощи квартилей были вычислены следующие параметры Траска: медианное значение размеров обломков (Md): Q2; коэффициент сортировки (So): QJQ} (Рейнек, Сингх, 1981. - С. ИЗ) (таб. 4.1) Осадкихарактеризуются относительно высокими медианными значениями (Md): от 0,244 до 0,363 мм в косослоистых песках и 0,197 (на границе с вышележащим комплексом), а также хорошей сортировкой - коэффициенты сортировки (S0) в косослоистых песках составляют 1,3 (образцы 22.7.1-22.9.1). На границе со средне плейстоценовым песчаным криолито генным комплексом (огдоку некая свита) сортировка резко ухудшается - So-3,4, из-за смешения более грубого и тонкозернистого материала.
Согласно кривой гранулометрического распределения осадков Вишера (Visher, 1969), модифицированной Г. Рейнеком и И. Сингхом (Рейнек, Сингх, 1981. рис.193, с. 116), в косослоистых песках выделяются следующее содержание популяций (таб. 4.1): сальтации - от 50,7 до 78,6% и перекатывания - от 20,4 до 48,3%. Содержание популяции взвеси незначительно. Оно резко возрастает в переходном к вышележащему комплексу слое 22.6 - до 34%, практически замещая популяцию перекатывания.
Для анализа обстановки осадконакопления автором также была использована С/М-диаграмма Пассега (Passega, 1957, 1964), положение точек на которой зависит от способа седиментации. Согласно диаграмме, приведенной на рис. 4.8, показатели медианного значения (М) и приближенного значения максимального размера зерен (С) лежат либо в области отложений потоков участка PQ - осадки взвеси с некоторым количеством осадков перекатывания, либо близко к ней.
Вся совокупность данных: наблюдения характера текстур и направлений косой слоистости, распределения диаметра зерен, содержания популяций по кривой Вишера и область распределения значений на диаграмме Пассега, указывает на водное происхождение осадков и отложение их в условиях относительно динамичных
Приленское плато
Приленское плато окаймляет с трех сторон Лено-Амгинскую равнину. Уровень поверхности плато на изученной территории понижается в северном направлении от 470 до 200 м возле г. Якутска. На большей части территории поверхность плато имеет денудационный облик. Эта поверхность интенсивно расчленена и сложена породами палеогена, мела, юры и кембрия (рис. 5.6). Однако, в неогене и раннем плейстоцене эта поверхность имела облик полигенетической поверхности выравнивания. Здесь до сих пор встречаются реликты плиоценовых, эоплейстоценовых и нижнеплейстоценовыхотложений, которые слагают вершины плоских водоразделов. Подъем и расчленение поверхности Приленского плато началось в среднем плейстоцене.
Граница между плато и Лено-Амгинской равниной проходит по денудационно-тектоническим уступам. М.С. Иванов (1984) отмечает мощные толщи (10-15 м) склоновых льдонасыщенных отложений, которые накапливались вдоль зоны сочленения "денудационной поверхности" с Абалахской равниной.5.3. Верхоянская горная страна
Верхоянская горная страна примыкает к изученной территории фрагментом широтной ветви Верхоянского хребта. На фронтальной части страны распространены узкие кулисные горные гряды северо-западной ориентировки, которые в глубину горной страны сменяются овальными массивами. Максимальные высоты вблизи изученной территории составляют около 1200 м над уровнем моря, что значительно ниже современной снеговой линии. В то же время все долины, спускающиеся с этих высот имеют троговый облик, а вблизи вершин отмечаются кары и карлинги. Эти данные указывают, что в недавнем прошлом, в позднем плейстоцене в пределах рассматриваемой территории развивалось горно-долинное оледенение.
Приверхоянская наклонная равнина распространена между горами и Лено-Амгинским междуречьем на правобережье р. Алдан. Ее высоты изменяются от 120 до 700 м, увеличиваясь в сторону гор. На поверхности равнины распространены аккумулятивные образования: кольцевидные валы конечных морен, разделенные межморенными понижениями, сложенными суглинками. Относительно широко развиты конуса таяния. Как было отмечено при рассмотрении стратиграфии, ледниковые образованияотносятся, в основном, к последнему сартанскому оледенению, в котором выделяются 4 стадии. В береговых обнажениях правобережья р. Алдан вскрываются ледниковые и водно-ледниковые отложения, имеющие средне-и позднеплейстоценовый возраст (рис. 3.1).
В настоящее время моренные отложения выявлены прямо в русле р. Алдан на 60 м ниже современного уровня реки.
На основании изложенных выше данных было сформулировано третье защищаемое положение диссертации:Образование абалахской и бестяхской поверхностей Лено-AMI и некой равнины произошло позже накопления толщ срсднеплеистоценового песчаного и позднеплеистоценового озерного криолитогенных комплексов в результате денудационных и эрозионных процессов. Формирование тюнгюлюнекой и дьолкуминской поверхностей происходило синхронно накоплению, соответственно, делювиально-солифлюкционных и аллювиальных фаций ледового криолитогенного комплекса.
Состав, мощности, распространение, криогенное строение рассмотренных выше криолитогенных комплексов и взаимоотношение с перекрывающими поверхностями показывают, что их формирование определяется двумя главными факторами - происходящими на территории климатическими изменениями, и рельефообразующими, тектоническими движениями. При этом видно, что климатический фактор является определяющим не только для формирования многолетнемерзлых пород, но и выступает как рельефообразующий и "осадкоконтролирующий". Причиной такой роли климатического фактора является его главенствующее значение в формировании ледников. Последние при достаточной их мощности вызывали гляциоизостатическиё движения и меняли местные базисы эрозии. Это приводило к образованию подпрудных бассейнов и накоплению в них мощных криолитогенных толщ. В теплые эпохи (термохроны) происходило разрушение ледников, спуск воды подпруженных бассейнов, изостатический подъем территории и разрушение ранее образованных криолитогенных комплексов,
Ниже рассмотрены условия образования криолитогенных комплексов с учетом сопряженных тектонических (гляциоизостатических) движений и климата. Эти условия суммированы в таблице 6.1 и на схеме формирования криолитогенных комплексов и рельефа Лено-Амгинской равнины (рис.6.1).
