Дилювиально-аккумулятивные террасы (валы)

Полевой лагерь российско-американской экспедиции для изучения дилювия Центрального Алтая на берегу Катуни

Дилювиально-аккумулятивная терраса в устьевой части долины реки Иня

Обнаже́ние дилювиа́льной террасы р. Катуни вдоль Чуйского тракта недалеко от устья р. Большой Яломан

Дилювиа́льные террасы (валы́) — это формы дилювиального рельефа, созданные в зонах эрозионной тени и обратных течений в каналах катастрофи́ческих (дилювиальных) потоков при сбросах гигантских ледниково-подпрудных озёр. Эти террасы-валы́ особенно выразительны в нижнем течении реки Чу́и и в среднем и нижнем течении реки Кату́ни, где они и были впервые тщательно исследованы российскими и международными научными группами. Являются характерными морфолитологическими формами скэ́блендов.

Общие сведения

Дилювиальные террасы и валы представляют собой мощные, обычно около 240 м (до 340 м) над уре́зами рек, толщи ясно сло́истых, чисто промытых гравийно-щебнисто-дресвяных отложений, включающих в себя как слои и линзы песков и супесей, так и угловатые валуны и глыбы весьма пёстрого петрографического состава. Дилювиальные толщи накапливались при резком паде́нии энергии потоков или в условиях обратных течений в зонах эрозио́нной тени непосредственно ниже коренных выступов, изгибов основной долины, или в больши́х расширениях долин. Поверхности всех дилювиальных террас в общем случае наклонены к коренны́м бортам долин, часто осложнены небольшими изометричными западинами, фиксирующими участки подводных водоворотов. Бровки террас чёткие и подчёркиваются береговыми вала́ми-бе́рмами.

Вследствие более поздней эрозии и осыпа́ния дилювиальные толщи представляют собой сейчас очень чёткие террасовидные скульптурные формы с хорошо очерченными бровками и ясно выраженными уступами, имеющими падение, близкое к углам естественного откоса (углам покоя) для соответствующих фракций. Поэтому дилювиальные террасы и валы, строго говоря, речными террасами не являются, это именно толщи дилювия, имеющие террасовидную форму.

К предгорьям высоты дилювиально-аккумулятивных террас уменьшаются до 100, а в районе г. Горно-Алтайска — до 60 метров (известный «майми́нский вал», разделяющий долины р. Катуни и ее правого прито́ка р. Маймы́). В их строении увеличивается доля хорошо промытых грубозернистых песков, возрастает окатанность гравия и гальки^[1].

О термине и истории изученности дилювиальных террас

Фрагмент строения мелкой фракции дилювиальных толщ в долине р. Малый Яломан.

Текстуры заплесков в основании дилювиальной террасы в устьевой части Малого Яломана.

Термин «бар» в понимании Дж. Х. Бретца (англ.) — это валообра́зные или террасообра́зные толщи обло́мочного материала, сверхмощные для «нормального аллювия» данной долины, имеющие оригинальную морфологию. Отложения «ба́ров» сбрасывались суперпотоками в подходящих участках на путях стока озёрных вод при резком падении транспортирующей способности дилювиальных потоков. В англоязычной литературе термин «giant gravel bar» повсеместно употребляются и сейчас^[2][3].

Однако из-за очевидного неудобства этого термина, вызванного наличием широко известного в отечественной морской геоморфологии понятия «бар»^[4], А. Н. Рудой, автор теории дилювиального морфолитогенеза, применяет для таких толщ и форм рельефа подходящий по смыслу и содержанию термин «дилювиа́льно-аккумуляти́вная терраса, вал», исходя при этом из общего названия экзогенных процессов, в результате которых эти валообразные формы сформировались^[1][5][6][7].

Морфология, закономерности строения и механизмы образования

Отложения зон природных экранов, механизм образования которых подробно описан А. А. Чистяковым^[8], изучались в условиях крупных сибирских рек С. А. Лаухиным^[9], который предложил называть их лимноподобными фациями.

Осадки верхних уровней дилювиальных террас и валов действительно похожи на отложения слабопрото́чных озёр, на основании чего, в пределах, по крайнем мере, так называемой Ялома́нской впадины, их таковыми и считали. Другие представления о генезисе толщ, слагающих высокие уровни дилювиальных террас (камовые террасы, аномально мощные толщи аллювия в условиях тектонического опускания, на основании чего, собственно и была выделена «Яломанская тектоническая впадина») свидетельствуют о большом интересе специалистов к этим толщам и о необычном механизме их возникновения.

Забитое террасированным дилювием расширение долины р. Катунь у районе устья р. Чуи. Горный Алтай

Мощная толща дилювия с возрастом поверхности около 15 тыс. лет. Приустьевая часть долины р. Иня, правого притока Катуни, Горный Алтай. Август 2003.

Как и в случае с отложениями засто́йных вод дилювиальных потоков из североамериканского позднечетвертичного ледниково-подпрудного озера Мизула, тонкозе́рнистые слои ила и полими́ктовых песков чередуются в этих толщах с более грубыми, преимущественно щебни́сто-грави́йными горизонтами, приуроченными к основным каналам стока — долинам рек Чу́и и Кату́ни. Механический состав отложений становится тоньше вверх по долинам притоков, с удалением от магистральных долин. Погружающиеся под углами 6-8˚ под урез реки Малый Яломан передовые слои свидетельствуют о за́плесках воды из долины р. Чуи.

При этом горизонты песков, щебня и гальки, мощностью около 25 см, чередуются с просло́ями ила, мощностью около 10 см. Часто встречаются горизонты су́глинков и илов с текстурами срыва. Отложения засто́йных вод несогласно перекрыты валу́нно-га́лечниковыми слоя́ми с включением небольших глыб. Эти, относительно грубозернистые, образования являются следствием энергетических пульсаций потока, проходящего вверх по долинам прито́ков. Эти же мощные течения вверх по долинам рек Малый Яломан и Иня во время прохождений паводков по основному каналу могли генерировать и текстуры сры́ва в илистых горизонтах.

В отложениях всех высоких дилювиальных террас обращает на себя внимание исключительно плохая окатанность щебнисто-дресвяной фракции, доминирующей в строении толщ, и ее пестрый петрографический состав. Последние два обстоятельства, в частности, говорят о том, что обло́мочный материал в потоке переносился преимущественно во взве́шенном состоянии, на что впервые 25 лет назад обратил внимание А. Н. Рудой^[5]. В эти отложения вложены без нарушения сло́истости крупные, до нескольких метром в диаметре, угловатые глыбы.

Формирование отложений дилювиальных террас и валов дилювиального происхождения происходило в результате либо одного мощного суперпаводка, или, что вероятнее, в результате работы нескольких дилювиальных потоков. Судя по мощности отложений, минимальные глубины дилювиальных потоков в долинах Чуи и Катуни составляли, по крайней мере, 250 м, скорости потоков — десятки метров в секунду а расходы всегда превышали 1 млн куб. м/с. Это хорошо коррелирует с данными, полученными из расчетов. Новые абсолютные датировки, полученные современными методами, указывают и на астрономический возраст дилювиальных потоков с расходами свыше 10 млн куб. м/с — между 15 и 7 тысячами лет назад^[10][11]. Максимальный же расход дилювиального потока был установлен в 18 млн куб. м/с, что превышает считавшийся ранее максимальным на Земле расход при прорыве озера Мизула (англ.)^[12].

В Центральном Алтае дилювиальные валы и террасы известны как «высо́кие террасы» Чуи и Катуни. Их удивительными размерами и совершенной, кажется — рукотворной, формой более 150 лет назад восхищался русский геолог Пётр Чихачев^[13]. С тех пор генезис «высоких террас» служил предметом ожесточенных дискуссий^[14], начинающих угасать в наши дни в связи с его очевидностью^[15][16].

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Рудой А. Н. Геоморфологический эффект и гидравлика позднеплейстоценовых йокульлаупов ледниково-подпрудных озер Южной Сибири — Геоморфология. — 1995 Т. 4. — С. 61-76.
2. ↑ Baker V.R., Nummedal D. The Channeled Scabland — Washington, DC: NASA., 1978. — С. 186.
3. ↑ PAUL A. CARLING, I . PETER MARTINI, JUERGEN HERGET, a.o. Megaflood sedimentary valley fill: Altai Mountains, Siberia. — Megaflooding on Earth and Mars / Ed. Devon M. Burr, Paul A. Carling and Victor R. Baker. Published by Cambridge University Press, 2009. P. 247—268.
4. ↑ В. П. Зенкович, Б. А. Попов. Морская геоморфология — Терминологический справочник. Береговая зона: процессы, понятия, определения. — Москва: Мысль, 1980. — С. 280.
5. ↑ ^{1 2} Рудой А. Н. Режим ледниково-подпрудных озер межгорных котловин Южной Сибири — Материалы гляциологических исследований. — 1988 Т. 61. — С. 36-44.
6. ↑ Rudoy A.N. Glacier-dammed lakes and geological work of glacial superfloods in the Late Pleistocene, Southern Siberia, Altai Mountains — Quaternary International, 2002. — Т. 87/1. — С. 119-140.
7. ↑ Victor R. Baker The Channeled Scabland: A Retrospective — Annu. Rev. Earth Planet. — Sci., 2009. — Т. 37. — С. 6.1-6.19.
8. ↑ Чистяков А. А. Горный аллювий — Москва: Недра, 1978. — С. 278.
9. ↑ Лаухин С. А. Об одной особенности строения аллювия в долинах крупных рек Сибири — Геология и геофизика. — 1971 Т. 2. — С. 21-29.
10. ↑ А.Н.Рудой, В.А.Земцов Новые результаты моделирования гидравлических характеристик дилювиальных потоков из позднечетвертичного Чуйско-Курайского ледниково-подпрудного озера // Лёд и снег. — Институт географии РАН, 2010. — № 1(109). — С. 111-118. — ISSN 2076-6734.
11. ↑ А.Н.Рудой Гигантская рябь течения (история исследований, диагностика и палеогеографическое значение) — Томск: Изд-во ТГПУ, 2005. — 224 с. — ISBN 5-89428-195-4.
12. ↑ O’Connor J.E., Baker V.R. Magnitudes and implications of peak discharges from glacial Lake Missoula — Geol. Soc. Am. Bull.. — 1992 Т. 104. — С. 267-269.
13. ↑ Чихачев П. А. Путешествие в Восточный Алтай — Москва, 1978. — С. 278.
14. ↑ Ивановский Л. Н. Изучение речных террас Центрального Алтая — География и природные ресурсы. — 1998 Т. 3. — С. 133-140.
15. ↑ Зольников И. Д., Мистрюков А. А. Четвертичные отложения и рельеф долин Чуи и Катуни — Новосибирск: Наука, 2008. — С. 182.
16. ↑ Paul A. Carling, Peter Martini, Jurgen Herget, a.o. Megaflood sedimentary valley fill: Altai Mountains, Siberia. — Megaflooding on Earth and Mars / Ed. Devon M. Burr, Paul A. Carling and Victor R. Baker. Published by Cambridge University Press, 2009. P. 247—268.

Ссылки

• А.Н.Рудой Учение о дилювии — общие положения. Knol. Проверено 30 января 2011.
• А.Н.Рудой Giant gravel bars — дилювиально-аккумулятивные валы («высокие террасы»)  (рус.). Knol. Проверено 8 февраля 2011.
• А.Н.Рудой Scablands. Скэбленд: краткий обзор  (рус.). Knol. Проверено 8 февраля 2011.
• Keenan Lee. The Altai Flood.
• Keenan Lee. The Missoula Flood.
• Channeled Scablands