Введение к работе
Актуальность исследования. Приходится констатировать, что в конце первого десятилетия ХХI века ряд проблем стратиграфии и палеогеографии неоплейстоцена юга Западной Сибири до сих пор не решен. Остро дискуссионно число горных оледенений. Не менее дискуссионна корреляция событий и толщ в гляциальной и перигляциальной зонах Горного Алтая. Не ясны взаимоотношения отложений террасовых комплексов Верхнего Приобья и отложений водоразделов юга Западной Сибири. Проблематична стратиграфическая целостность ряда аллювиальных свит региона. Нет надежных корреляций между четвертичными отложениями Горного Алтая и Предгорной равнины. В официально утвержденных стратиграфических схемах Горного Алтая и юга Западно-Сибирской равнины до сих пор нет стратиграфических подразделений, характеризующих отложения гигантских гляциальных паводков. Дискутируется время проявления последних суперпаводков на территории Алтая и их роль в истории палеолитического человека. Нет ясности – где в отложениях долин Нижней Катуни и Верхней Оби распространены аналоги гляциальных суперпаводков Горного Алтая. Не рассмотрены вопросы пространственно-временного взаимоотношения толщ суперпаводков с гляциальными, аллювиальными, субаэральными комплексами четвертичных отложений. Работа ориентирована на выяснение последовательности событий при формировании геологических тел в долинах гор и в предгорьях изучаемой территории.
Цель исследования: Установить роль ледников, подпрудных бассейнов, гигантских паводков, рек, субаэральных процессов в формировании четвертичных отложений долин юга Западной Сибири (Горный Алтай и Предалтайская равнина) во второй половине неоплейстоцена.
В соответствии с целью сформулированы следующие задачи:
ЗАДАЧА 1. Охарактеризовать диагностические свойства аллювиальных, гляциальных, суперпаводковых, субаэральных комплексов территории; провести их сравнительный анализ; оценить степень изоморфизма признаков; определить закономерности изменения набора генетических типов и фаций в зависимости от палеогеографических условий их формирования.
ЗАДАЧА 2. Выяснить закономерности внутреннего строения и залегания в пространстве комплексов разного генезиса; установить закономерности их проявления в разных палеогеографических зонах территории.
ЗАДАЧА 3. Выявить особенности взаимоотношения комплексов разного генезиса. Определить стратиграфические уровни, к которым они приурочены; скоррелировать основные события верхней половины неоплейстоцена в горах Алтая и на юге Западно-Сибирской равнины.
Научная новизна. Автором разработана схема латеральных взаимоотношений фаций суперпаводка в поперечном сечении магистральной горной долины. Впервые выявлено широкое распространение в межгорных котловинах и долинах Юго-Восточного Алтая оплывневых миктитов в составе суперпаводковых циклитов. Установлена причина двухъярусности циклоклиматических террас юга Западной Сибири. Как в горах, так и на равнине они начинаются с отложений гигантских гляциальных паводков. Это объясняет аномальную ширину и глубину четвертичной палеодолины Верхней Оби, а также аномальную мощность ее террасовых комплексов. Утверждается, что последние гигантские гляциальные паводки позднего неоплейстоцена на территории Горного Алтая и Предалтайской равнины имели место не в позднезырянское (III4), а в раннезырянское время (III2), т.е. в интервале 100-50 тысяч лет назад.
Практическая значимость исследования. Охарактеризованы диагностические признаки и отличия отложений гигантских гляциальных паводков от гляциальных и аллювиальных отложений. Показана роль ледников и гигантских гляциальных паводков в формировании четвертичных отложений магистральной долины юга Западной Сибири (Чуя-Катунь-Обь). С учетом новых данных и представлений оконтурены палеогляцизона и перигляциальная зона Юго-Восточного Алтая. Охарактеризованы лектостратотипы ининской и сальджарской толщ, которые скоррелированы соответственно с гляциокомплексами II(2-4) и III2 Горного Алтая, а также с нижними ярусами V и IV надпойменной террас Предалтайской равнины. Полученные в ходе работ над диссертацией результаты использованы ОАО Горно-Алтайской экспедицией при государственном геологическом картографировании четвертичных отложений листов М-45-23,24.
Личный вклад соискателя. Работа выполнена в Лаборатории геоинформационных технологий и дистанционного зондирования ИГиМ СО РАН по плану НИР, интеграционным проектам СО РАН (ответственный исполнитель): междисциплинарным №2, 56, комплексному № 6-10, проектам РФФИ №№ 96-05-64844-а; 00-05-65445-а; 05-05-64221-а (научный руководитель); №№ 96-05-64844-а; 00-05-65445-а; 05-05-64221-а; 00-06-80410-а; 08-05-92216-ГФЕН-а (исполнитель). Фактологической основой работы являются геологические разрезы, описанные и фациально-генетически расчлененные автором в поле, а также результаты обработки данных дистанционного зондирования; для обобщений и анализа привлекались материалы геологической съемки и публикации. Автором охарактеризованы диагностические свойства аллювиальных, гляциальных, суперпаводковых, субаэральных комплексов территории. Сравнительный анализ позволил выявить критерии распознавания отложений для такого дискуссионного в аспекте четвертичной геологии региона как юг Западной Сибири. Автором выдвинуты и обоснованы схемы геологического строения отложений верхней половины неоплейстоцена в магистральной долине юга Западной Сибири (реки Чуя, средняя и нижняя Катунь, верхняя Обь). Дано стратотипическое описание ининской и сальджарской толщ Горного Алтая. Для коррелируемых с ними на равнине монастырской и бийской толщ определены фациально-генетический состав, палеоклиматическая характеристика и стратиграфический объем. Автором обоснован раннезырянский (III3) возраст последних гляциальных суперпаводков.
Автор глубоко признателен академику РАН Н. Л. Добрецову, член-корреспонденту РАН А. В. Каныгину, д.г.-м.н. Ю.А. Лаврушину, к.г.-м.н. Н. Н. Добрецову за практические рекомендации и поддержку, без которых диссертация была бы невозможна. Особенно благодарен автор д.г.-м.н. Ю.А. Лаврушину за тщательный анализ и конструктивную критику работы на разных ее стадиях. Автор считает своим долгом поблагодарить за бескомпромиссную полемику д.г.-м.н. Зыкина В.С., к.г.-м.н. Борисова Б.А., д.г.н. Окишева П.А., к.г.-м.н. Гибшера А.С. Искренне признателен автор д.г.-м.н.: В. И. Астахову; Г.С. Бискэ; В.С. Волковой; В.С. Зыкиной, В. П. Парначеву, Н.В. Сенникову, Б.М. Чикову; д.г.н.: Л. К. Зятьковой; Ю.А. Лоскутову; А.В. Позднякову; к.г.-м.н.: Е. М. Высоцкому; А. О.М. Гриневу; С. К. Кривоногову, Н.А. Кулик; С.В. Лещинскому; С.В. Парначеву, Ю. К. Советову; С. С. Сухоруковой; М.В. Шитову; Назарову Д.В. за благожелательную критику и замечания, позволившие улучшить работу. Автор благодарен своим соавторам д.г.-м.н. Я. В. Кузьмину, А.Ю. Казанскому, Г. Г. Матасовой, к.г.н. А.А. Мистрюкову; к.г.-м.н. С.А. Гуськову, Е. В. Дееву, Л. А. Орловой, Г.Г. Русанову, Н. Н. Неведровой, Ляминой В.А. к.и.н. А.В. Постнову, к.т.н. Н. В. Глушковой ,а также студентам и аспирантам: Е. Ю. Жакову, А. И. Ждановой, И. С. Кривощекову, А.Б. Рябинину; П. Ю. Савельевой; Е. Н. Седлецкой, С. А. Семеновой, О. И. Шелухиной, С. А. Семеновой за плодотворное сотрудничество и помощь.
Апробация работы. Фактический материал и основные положения апробированы на международных конференциях и симпозиумах: “ИНТЕРКАТРТО-4. ГИС для оптимизации природопользования в целях устойчивого развития территорий (Барнаул, 1998); “Палеоэкология плейстоцена и культуры каменного века Северной Азии и сопредельных территорий” (Новосибирск, 1998); “Инженерно-геологические проблемы урбанизированых территорий” (Екатеринбург, 2001); Enviromis (Томск, 2000); “ИНТЕРКАРТО-7. ГИС для устойчивого развития территорий” (Петропавловск-Камчатский, 2001); Enviromis (Томск, 2002); “Эволюция жизни на Земле. III Международный симпозиум” (Томск, 2005); “Эволюция жизни на Земле. IV Международный симпозиум” (Томск, 2010); а также на всероссийских конференциях: Всероссийское совещание по изучению четвертичного периода. (Москва, 1994); “Геодинамика и эволюция Земли” (Новосибирск, 1996); “Науки о Земле на пороге XXI века” (Москва, 1997); “Главнейшие итоги в изучении четвертичного периода и основные направления исследований в ХХI веке”. (Санкт-Петербург, 1998); “Самоорганизация и динамика геоморфосиcтем”. “Применение ГИС-технологий в геокартировании” (Томск, 2000); “Фундаментальные проблемы геологии и тектоники Северной Евразии” (Новосибирск, 2001); “Всероссийская научная конференция, посвященная 10-летию Российского фонда фундаментальных исследований.” (Иркутск, 2002); ХХVI Пленум Геоморфологической комиссии РАН. (Томск, 2003); “Рельефообразующие процессы: теория, практика, методы исследования. ХХVIII Пленум Геоморфологической комиссии РАН ” (Новосибирск, 2004); “Фундаментальные проблемы квартера: итоги изучения и основные направления дальнейших исследований” (Новосибирск, 2009). “Полевые практики в системе высшего профессионального образования” (Новосибирск – Горный Алтай). Были сделаны доклады по теме диссертации на семинарах: доклад на межинститутском семинаре ИГМ СО РАН – ИНГГ СО РАН (Новосибирск, 2009), 2 доклада на семинарах секции палеолита ИАиЭ СО РАН (Новосибирск, 2009).
По теме диссертации опубликовано 61 работа: 17 – статей в рецензируемых журналах по списку ВАК, 1 - рецензированная монография, 5 - в рецензируемых журналах не из списка ВАК, 9 - в изданиях научных организаций, 29 - материалы совещаний и конференций.
Структура и объем работы. Диссертация общим обьемом 414 страниц состоит из введения, шести глав и заключения. Она включает 278 рисунков, 14 таблиц. Библиография содержит 314 наименований.
1. Перигляциальная зона Горного Алтая, в которой отсутствуют морены, по долине р. Чуя имеет границы от места впадения в нее р. Бельгибаш до устья, а по долине р. Катунь от устья р. Чуя до выхода на Предалтайскую равнину. В пределах этой зоны гигантские гляциальные паводки были главным фактором образования отложений в среднем-позднем неоплейстоцене и сформировали цоколь высоких (ининская толща) и средних (сальджарская толща) террас.
2. В долинах рек Чуя и Катунь Горного Алтая наиболее распространены инстративный и субстративный типы аллювия небольшой мощности, а террасы имеют эрозионно-цокольное строение. В долинах нижней Катуни и верхней Оби Предалтайской равнины в пределах боровых аккумулятивных (I-III) террас широко распространен констративный тип аллювия.
3. IV и V террасы долин р. Обь от района Бийска до района Новосибирска построены однотипно: нижний ярус (пески с валунногалечниками в подошве и глинами в кровле) – отложен гигантскими гляциальными паводками из Алтайских гор; верхний ярус (лессовидные алевриты с пачками алевропесков) – формировался в субаэральной обстановке осадконакопления. Аллювиальными являются отложения боровых (I-III) террас, которые в верхней своей части переработаны эоловыми и делювиальными процессами.
