Введение к работе
Актуальность работы. Геологическое исследование отложений "высоких террас" Центрального Алтая с целью выявления и изучения отложений катастрофических гляцигенных четвертичных паводков (Бутвиловский, 1993 и др.; Рудой, 1995 и др.) представляется весьма актуальным как в теоретическом, так и в практическом отношении. Выделение, подсчет, корреляция и датирование паводковых цнклнтов позволяет существенно уточнить особенности состава и строения четвертичных отложений Горного Алтая и прилегающих с севера равнинных территорий (Бутвиловский, 1993 и др.). Характеристика и седи-ментологическая интерпретация фацнальных типов паводковых отложений и форм рельефа дает возможность получить информацию о седиментационных и гидравлических режимах катастрофических паводковых потоков, закономерностях инъектнвного седиментогенеза (Романовский, 1988) и особенностях террасообразования в речных долинах региона. Доминирование отложений прорывных потоков в рыхлых флювиальных литокомплексах долин главных рек Центрального Алтая (Парначев, 1998) подтверждает представление о главенствующей роли климата в четвертичном долинном морфогенезе (Рудой, 1995) и дает возможность для внесения изменений в традиционную схему аллювиального седиментогенеза, основанную на идеях А.Пенка и Е.Брюкнера (Penck, Bruckner, 1909) и сохранившуюся малоизмененной со времен С.С.Шульца (1934), Л.А.Рагозина (1942), В.В.Ламакина (1950), Е.В.Шанцера (1961, 1966), Ю.А.Лаврушина (1961, 1963) и др. Развитие идеи преимущественно событийного (Бутвиловский, 1993 и др.) характера долинного седиментогенеза Горного Алтая, когда с регулярностью в сотни (Рудой, 1987) или первые тысячи (Барышников, 1992) лет в течении геологических мгновений (первых недель) происходила трансформация обширных территорий долин схода гляцигенных паводков, является несомненным вкладом в развитие теории неокатастрофшма (неоуниформизма; Baker, Bunker, 1985 и др.) и определяет необходимость неортодоксального понимания принципа актуализма (Вылцан, 1984, 1990).
Практическая ценность проводимых исследований обусловлена необходимостью изучения отложений четвертичных катастрофических паводков как потенциальных источников твердых полезных ископаемых. Предполагалась (Нестеренко, Воротников, 1983) и показана (Бутвиловский, 1988) определяющая роль аномальных паводков в миграции россыпных минералов и влияние первых на процесс россыпеобразования. Некоторые фациальные типы паводковых отложений, обладающие высокой степенью сортировки и постоянства морфометрическнх показателей частиц при значительных объемах тел и бла-
гоприятных условиях добычи давно используются в дорожном, промышленном и гражданском строительстве.
Цель исследований заключалась в уточнении особенностей геологического строения террасового литокомплекса долин средней Катуни и нижней Чуй; в выделении, литологической и седиментологической типизации и характеристике условий формирования отложений катастрофических гляцигенных паводков на основе обобщения имеющегося богатого литературного и собранного фактического материала. Основные задачи исследований:
-
уточнение стратиграфической последовательности, возраста, мощности и состава четвертичных отложений главных речных долин Центрального Алтая,
-
выделение и подсчет количества паводковых циклитов (комплексов отложений отдельных паводков) в составе рыхлого террасового литокомплекса Яломано-Катунской зоны; установление длительности "паводкового" периода Центрального Алтая,
3) выявление и характеристика разреза обобщенного (полного или
"идеального") паводкового циклита; установление закономерностей рас
пространения паводковых отложений, выделение и литологическая харак
теристика фациальных типов,
4) реконструкция гидравлических параметров и режимов седиментации раз
личных фаций паводковых отложений,
5) установление генетической принадлежности отложений горноалтайских
йокульлаупов.
Фактический материал и методика исследований. В основу работы поло-' жены результаты шестилетних (1993-1998 гг.) исследований следов схода катастрофических четвертичных гляцигенных паводков в долинах рек Чуя и Катунь (Горный Алтай). Выводы автора базируются на изучении и корреляции более 80 частных и 5 опорных разрезов, анализе общих и частных топографических профилей через поля гигантской ряби течения общей длиной не менее 14 км, интерпретации геофизических профилей общей длиной около 1 км. В ходе работ полному гранулометрическому анализу подверглись более 250 проб обшей массой окояо 2 000 килограмм. Для 100 проб общей массой около 800 кг проведен пофракционный морфометрический анализ (исследовались окатанность и морфология частиц) и петрографический анализ валунно-галечных фракций (крупнее 8 мм), а также количественный минералогический анализ песчано-алевритовых фракции (0.125-0.045 мм и менее).
Обработка геологических материалов проводилась с использованием ис-торико-геологического, сравнительного и специального литологнческого, петрографо-минералогического и других методов. Широко применялся фаци-альный анализ. Проведена реинтерпретация значительного количества опубликованных и фондовых материалов. В плане сравнительного анализа привлечены данные по геологии и седименгологии североамериканского скэблен-да, отложениям и гидравлическим параметрам современных исландских йокульлаупов, литологии разновозрастных отложений горных, полугорных и равнинных скэблемдов территории Российской Федерации, гидравлических и седиментационных режимах паводковых потоков различного возраста, генезиса, ландшафтной и территориальной принадлежности. Научная новизна. Личный вклад:
1) в составе четвертичного террасового литокомплекса Яломано-Катунской
зоны выявлены и подсчитаны следы катастрофических гляцигенных про
рывных потоков, определена длительность зафиксированного
"паводкового" периода Центрального Алтая,
2) составлен обобщенный (полный или идеальный) разрез паводкового
циклита,
-
выделены, литологическн и седиментологически охарактеризованы фации паводковых отложений, исследованы закономерности их пространственного распространения и установлены диагностические признаки,
-
реконструированы основные гидравлические параметры катастрофических паводков в аккумулятивные стадии их деятельности,
-
обоснована генетическая принадлежность отложений гляцигенных паводков.
Практическое значение и реализация результатов исследования. Основные научные разработки автора по выделению и подсчету паводковых циклитов в составе четвертичного долинного литокомплекса Центрального Алтая вносят существенный вклад в современные представления о четвертичной геологии и палеогеографии Горного Алтая и прилегающих с севера равнинных территорий. Установленные закономерности распространения фациальных типов отложений йокульлаупов облегчают проведение в пределах их распространения эффективных поисков строительных материалов с заданными гранулометрическими и морфометрическими характеристиками. Доказанная приуроченность повышенных концентраций минералов с высоким удельным весом к ба-зальным горизонтам паводковых циклитов подтверждает предположение о вероятном нахождении россыпных рудопроявлений в долинах схода йокульлаупов в подошвенных частях стрежневых ("селевых") фаций паводковых
6 циклитов (Бутвиловский, 1988, 1993), в пределах Центрального Алтая соответствующих нижним частям разреза сальджарской толщи (Qiii-hj) и, таким образом, сужает пространственный и стратиграфический диапазон их поисков.
Публикации и апробация работы. Фактический материал, его теоретический анализ и выводы по теме диссертации изложены в 13 работах и в нескольких рукописных научных отчетах. Результаты исследований докладывались и публиковались в трудах Научных чтений, посвященных 100-летию со дня рождения проф. В.А.Хахлова (Томск, 1994), Рабочего совещания "Геодинамика Южной Сибири" (Томск, 1994), Научной конференции "Проблемы геологии Сибири" (Томск, 1996), Научных чтений "Палеогеография нивально-гляшальных систем Горного Алтая" (Томск, 1996), Научной конференции "Магматизм и геодинамика Сибири" (Томск, 1996), Научной конференции "Актуальные вопросы геологии и географии Сибири" (Томск, 1998).
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы и содержит 205 страниц машинописного текста, 32 таблицы и 90 иллюстраций. Список литературы включает 221 наименования. Во введении (объем 8 стр.) дается общая характеристика работы, обосновывается ее научная актуальность и практическая значимость, приводятся результаты апробации и характеристика собранного в ходе работ по теме фактического материала, а также формулируются защищаемые положения. В первой главе (10 стр.) приводится краткая история геологического изучения долинных четвертичных отложений территории Центрального Алтая. Вторая глава (9 стр.) содержит сведения о специальных терминах, употребляемых в диссертации, а также описание методики литологических исследований. Тде^ тья глава (28 стр.) посвящена рассмотрению стратиграфии, магматизма, метаморфизма и тектонического строения Ануйско-Чуйского прогиба, в пределах которого находится изучаемая Яломано-Катунская зона. В четвертой главе (9 стр.) проанализированы особенности пространственного размещения и морфологии террасовых комплексов долин рек Чуя и Катунь в пределах Центрального Алтая. Пятая глава (43 стр.) диссертации содержит результаты комплексных исследований геологического строения и вещественного состава террасовых отложений Яломано-Катунской зоны. В шестой главе (60 стр.) приводятся описания особенностей пространственного размещения, литологии и седиментологии выделяемых фациальных типов паводковых отложений. Седьмая глава (22 стр.) содержит обзор возможностей и результаты имеющихся и оригинальных реконструкций обстановок седиментации паводковых толщ и доказательства принадлежности последних к аллювиальному генетическому типу. Заключение (4 стр.) содержит основные выводы, полученные в
