Наносы

Кроме пород осадочных и массивных, в строении земной коры участвуют, обыкновенно прикрывая последние, особые образования, обязанные своим происхождением деятельности текучей воды, движущегося льда и ветра. Снося с одного места более или менее раздробленный материал, эти агенты, при уменьшении своей силы, отлагают его в другом месте, образуя толщи Н., иногда значительной мощности. Частные условия образования различны и заставляют геологов расчленять Н. на несколько крупных типов: Н. морские, Н. речные, Н. ледниковые и Н. эоловые.

Н. морские (морской аллювий). Силой набегающей волны на берег выбрасывается разнообразный материал. Этим путем нагромождаются береговые наносные валы — формы, состава и величины самых различных, в зависимости от многих условий. Наилучшими условиями считаются: пологий берег, обилие на прибрежном дне песка и не особенно громоздких валунов, значительная сила и перпендикулярное (к берегу) направление волны. Во время сильной бури в 1879 г., на северном берегу Финского залива, между Лахтой и Лисьим Носом, образовался вал из валунов, песка и гравия в 1 м высотой и 5—15 м в основании, т. е. на каждый метр протяжения берега было намыто до 8 куб. м Н. В Ютландии, близ Агера, при подобных же условиях, был намыт вал в 3 м высотой. На берега Гаскони выбрасывается в год 20—25 куб. м Н. на метр берега. Обыкновенно же высота таких отложений невелика. По берегам Балтийского моря она колеблется около 1,5 м. При этом валы тем ниже, чем мельче материал. Так, на берегах Атлантического океана песчаные отложения не достигают большой мощности, тогда как из крупных валунов и гальки нагромождаются валы до 5 м высотой со склонами в 25°. Морские Н. обыкновенно являются в виде валов, расположенных параллельно береговой линии; иногда, при косом направлении волн, получается остроугольная форма. Нередко валы располагаются террасовидно и притом со стремлением образовать незначительную вогнутость на стороне, обращенной к морю. В петрографическом отношении морские Н. характеризуются, вообще, грубостью материала и отсутствием сортировки. Иловатые и глинистые частицы обыкновенно не входят в состав этих отложений. Зато здесь, без всякого порядка и без следов слоистости, перемешаны малейшие зерна песка с галькой и валунами до 8 и более пудов весом. Некоторая сортировка береговых отложений наблюдается лишь там, где, благодаря пологости песчаного берега, существует так называемая полоса всасывания, т. е. пространство, которого достигает край набежавшей волны, сильно утонившийся и здесь моментально всасывающийся в песок. На этой полосе, иногда до 2 м шириной, происходит отложение самых тонких частиц. По обе стороны полосы всасывания, часто слоистой, располагаются обыкновенно крупные валуны и галька. В редких случаях сортировка материала может идти еще дальше. Так, береговые полосы Иссык-Куля (Тянь-Шань) легко могут быть расчленены на пять полос, из которых одна состоит почти исключительно из зерен чистого магнитного железняка. Вообще же, в состав морских наносных отложений входят породы самые разнообразные, особенно в областях распространения эрратических валунов. Вне их в составе Н. преобладают продукты разрушения местных пород, более или менее скатанные и метаморфизованные. Нередко наблюдается значительная примесь осколков, раковин, кораллов и т. п. Как характер составляющих пород, так и механический состав морских Н. меняется даже на самых близких расстояниях. Они отличаются большой подвижностью: часто меняется форма береговых валов, их размеры, состав. Изредка в образовании этих отложений принимает участие и лед. Гельмерсен описывает одну груду льдин на берегу у Ревеля, выброшенных бурей и принесших с собой 2 гранитных валуна, величиной 4,5 фута в поперечнике каждый.

Н. речные (речной аллювий). В зависимости от силы течения, реки играют то разрушительную роль, измельчая и унося горные породы, то созидательную, когда отлагают этот материал в виде речного Н. Так как обыкновенно быстрота течения слабеет от верховьев к устью, то в этом направлении должны отлагаться сначала крупные валуны и галька, затем гравий или хрящ, наконец — тонкий песок и ил [Мелкая муть переносится при скорости течения, равной 0,07 м в секунду; мелкий песок — 0,152; крупный песок — 0,203; округленная галька — 0,609; галька, величиной с куриное яйцо, катится при скорости 0,914 м в секунду (А. А. Иностранцев).]. Обыкновенно в природе в речную долину впадает много боковых долин, оврагов и балок; далее, существуют половодья, изменяющие быстроту течения; наконец, нередки обвалы, осыпи и оползни речных берегов. Все это сильно нарушает, а подчас и совсем уничтожает всякую правильность в сортировке аллювия. Дело в том, что благодаря большей крутизне падения оврагов и проч. из них выносится в долину масса материала, который частью располагается здесь веерообразными насыпями или конусами (из очень быстрых потоков), частью — уносится рекой дальше. Река засоряется, часто меняет свое русло, и, в общем, получается пестрая картина в распределении и характере Н. Количество несомого рекой материала прямо пропорционально быстроте течения и рыхлости горных пород, слагающих речное ложе. Рейн производит ежегодно около 2 млн. куб. м осадка, Миссисипи — 129 млн., Желтая река — 494 млн.; по новейшим исследованиям г-на Мелик-Саркисяна, река Аракс, в течение 92 весенних дней, уносит в Куру и в море около 60 млн. куб. метров ила и т. п. При слабом течении отложение идет, в значительной степени, в самой речной долине, при сильном — при устье и дальше. В первом случае происходит постепенное поднятие речного ложа, так что часто дно боковых частей долины значительно ниже меженного уровня самой реки. Например, русла По, Эчь, Рено и др. повысились настолько, что местами возвышаются над долиной на 6 и более метров. Отличают Н. горных рек и потоков от Н. рек более или менее спокойных, равнинных. Первые характеризуются крупностью материала и веерообразной или конусообразной формой; вторые — тонкозернистостью и, большей частью, отчетливой слоистостью, как диагональной (чаще), так и параллельной. Слоистость иногда достигает поразительной тонины. По свидетельству профессора Докучаева, Н. многих русских рек (Волги, Оки, Днепра и др.) в 3—4-футовой толще содержат до 1000 слоев. Эти отложения довольно богаты органическими остатками, исключительно современными, причем большая часть их приходится на долю наземных моллюсков (Helix hispida, H. lapicida, H. pura, Succinea putris, Buliminus obscurus и др.); пресноводных меньше (Planorbis marginatus, Limnaeus fuscus, Paludina impura и др.). Единственная попытка классифицировать речные Н. принадлежит С. Н. Никитину. Он указывает следующие главнейшие разновидности аллювиальных образований средней России. 1) Аллювиальные пески, перемытые, довольно крупного зерна, белого, светло-желтого или сероватого цвета. Под влиянием просачивания железистых растворов становятся более красными, иногда даже сцементовываются в железистый песчаник. Вообще говоря, Н. бедны гравием, валунами и органическими остатками; лишь в верхних горизонтах попадаются в изобилии раковины Unio и Cyclas. 2) Аллювиальные глины обыкновенно бывают двух цветов — серого и кофейного или шоколадного. Серая глина переполнена органическими остатками, которые обуславливают ее цвет; довольно вязка; содержит включения вивианита (фосфорнокислого железа) и окислы железа, которые придают ей зеленоватый или красноватый оттенок. От примеси песка или глины переходит в песчаник или мергель. Отлагается преимущественно в затонах или старицах. Шоколадно-кофейная глина похожа на валунную глину, от которой отличается более темной окраской и богатством растительных остатков. Образуется, вероятно, путем отложения речного ила во время разливов и встречается мощными напластованиями в долинах, главным образом, крупных рек. 3) Торфяники — спутники аллювиальных отложений; конечный результат зарастания поймы, особенно замкнутых котловин. 4) Туфовидный известняк приурочен к областям распространения известковых пород; образуется обыкновенно при тех же условиях, что и торфяники; бывает железистый и глинистый (желтоватый). 5) Болотная железная руда изредка сопутствует речному аллювию. Из общей серии речных Н. выделяют особый тип, известный (в русской литературе) под именем овражного аллювия или делювия [Термин, введенный профессором Павловым, но слабо прививающийся в русской геологической литературе]. Как показывает название, эти отложения приурочены, главным образом, к оврагам. Они обязаны своим происхождением не рекам, а деятельности вод весенних и дождевых, которые сносят со склонов почву и обнаженные горные породы и отлагают их поблизости, на дне оврагов. Изредка эти Н. отлагаются у подошвы крутого берега рек, образуя иногда громадные уступы, прислоненные к берегу, ложные террасы и т. п. Мощность этих толщ может достигать значительной величины. В степной России есть овраги, выполненные овражным аллювием толщиной до 8 и более сажен, причем эту толщу прорезает иногда уже новый, вторичный овраг, заполняемый, в свою очередь, аллювием вторичного происхождения. В петрографическом отношении эти отложения, большей частью, гораздо однороднее, чем речные Н. Весьма часто, при беглом осмотре, овражный аллювий принимают за коренную (первичную) породу данной местности. И только внимательный взгляд отличит его характерные особенности: слоистость, включения более или менее окатанных кусков местных пород, частицы почвы, обилие обломков раковин и т. п. Иногда слоистость является тончайшей, прекрасно выраженной, напоминающей строение древесины. Чаще же она довольно груба, неправильна, часто прерывается; толщина слоев достигает дюйма и более. Большей частью слои несколько наклонены к срединной линии оврага или к тальвегу реки. Некоторые ученые (профессор Павлов) разделяют аллювий на современный и древний, отложенный в ледниковую эпоху.

Н. ледниковые (гляциальные, моренные, глетчерные отложения, делювий [В эпоху господства теории катаклизмов, этот термин применялся к отложениям последнего потопа. Затем Ляйэль обозначал им осадки последнего крупного понижения материка Европы. В настоящее время, с оставлением теорий катаклизмов и понижений, большинство геологов удержало этот этимологически несоответствующий термин для обозначения ледникового Н.]) — отложения современных и древних ледников. Не касаясь способов происхождения разнообразных ледниковых Н. (см. Глетчер) остановимся здесь лишь на той роли, какую они играют в рельефе и геологическом строении современной суши, в особенности же России. Начало четвертичной системы (см.) характеризуется сильным развитием льда. Значительная часть Европы (до 50° северной широты) и Северной Америки (до 40°) была покрыта сплошным ледниковым покровом, толщиной, вероятно, до 1000 м. По приблизительному расчету Пенка, следует признать существование тогда четырех гигантских покровов, следующих размеров: 1) северно-европейского, занимавшего площадь, примерно, в 115000 кв. географических миль, 2) северно-американского — в 361000 кв. миль, 3) антарктического — в 189420 кв. миль и 4) арктического — в 278300 кв. миль. Сюда же нужно присоединить гораздо большее развитие льда в областях современных горных ледников Альп, Кавказа, Тянь-Шаня и др. У нас, в России, великий Скандинаво-Русский ледник покрывал весь ее север, значительную часть средней России и двумя большими языками врезался в южную, степную полосу (где она не превышает 100 саженей над уровнем моря), причем западное крыло (днепровское) доходит почти до 48°5' северной широты, а восточное (донское) до 50°.

Карта ледниковых отложений Европейской России.

Примечание. Граница отложений великого Сандинаво-Русского ледника, приблизительно до параллели Перми, составлена по новейшей геологической карте России (изд. Геологического Комитета, 1893), остальная часть, равно как и очертания Тиманского и Древнекавказского ледников, заимствованы у академика А. П Карпинского ("Очерк физико-географических" условий Европейской России в минувшие геологические периоды", СПб., 1887).

Южная граница распространения ледника идет так: начинаясь близ Владимира-Волынского слабо извилистой линией, доходит до Днепра, у впадения реки Орели, отсюда подымается к северу почти до Рославля (Смоленской губернии), затем севернее Брянска и Жиздры (Орловской губернии) на Епифань (Тульской губернии), отсюда опускается к югу через Елец (Орловской губернии), Землянск, Бирюч, Богучар (Воронежской губернии) до впадения Хопра в Дон, затем снова подымается к северу и идет мимо Аткарска (Саратовской губернии), Пензы, Ардатова, Васильсурска, Нижнего, Яранска, Нолинска, Глазова (Вятской губернии), Соликамска — к Ледовитому океану. На востоке ледник немного не доходил до правого берега Волги и Тиманского кряжа, где существовал в то время свой собственный ледник, довольно значительных размеров. На западе Скандинаво-Русский ледник сливался с германскими. Есть основание думать, что центральная и восточная Россия покрывалась льдом лишь один раз, тогда как Западная Европа, часть нашего Прибалтийского края и Литовско-польский край (Никитин, Криштафович), несомненно, подвергались двукратному оледенению. Такая гигантская масса льда, двигавшегося в течение тысяч, если не десятков тысяч лет, должна была нанести на европейский и североамериканский материки огромные толщи измельченного материала, достигающие местами десятков сажен мощности. Этот сплошной покров ледниковых Н., настолько петрографически разнообразен, что описать здесь все его члены невозможно. Остановимся лишь на тех из них, которые входят в состав Н., выстилающих Россию. Эти легко подразделяются на пять крупных типов. 1) Ледниковая щебенка. Грубый материал, состоящий из беспорядочной смеси крупных валунов, гальки, гравия, песка и небольшого количества глинистых частиц. Продукты разрушения почти исключительно кристаллических пород. Моренные отложения верхних (головных) частей ледника. Отсутствие слоистости и каких бы то ни было органических остатков. 2) Валунная глина — распространеннейшая порода. Обыкновенно кирпично-красного цвета от окислов железа. Чрезвычайно груба и богата песчаными частицами и валунами, главным образом, кристаллических пород. Полное отсутствие сортировки и слоистости. Достигает значительной мощности (5—10 и более саженей). Отложения как средних, так и нижних частей ледника. Изредка попадаются растительные остатки, а также кости мамонта, носорога и т. п. 3) Нижневалунный песок подстилает сейчас описанную валунную глину, от которой отделяется резкой границей. Отличается значительной однородностью песчаных частиц. Часто отчетливо слоист. Отложения крупных и быстрых потоков, выбегавших из-под наступавшего ледника. 4) Верхневалунный песок прикрывает валунную глину. Переход от песка к глине постепенный. Значительное количество глинистых и мергелистых включений. Считается продуктом выветривания и выщелачивания (элювиальный процесс) верхних горизонтов валунной глины. Распространение, как и нижневалунного песка, — спорадическое. 5) Лёсс (см.). Ледниковое происхождение южнорусского лёсса вопрос еще спорный. Одни относят его к чисто эоловым отложениям, другие к этому присоединяют еще участие аллювиальных процессов и даже допускают возможность происхождения его из чернозема (Никитин); третьи, наконец, считают лёсс тонкой мутью, отложенной выбегавшими из-под отступавшего ледника потоками (Докучаев, Иностранцев). Последняя гипотеза в последнее время обогащается все большим и большим количеством фактов в свою пользу. Уже а priori можно сказать, что ледники, эти ледяные реки, как и простые реки, должны были отлагать вышеупомянутый материал в известной последовательности, т. е. сначала крупный материал, а затем, в направлении своего движения, все более мелкий. И действительно, рассматривая всю площадь ледниковых Н. России, можно заметить такую закономерную правильность, что и дало возможность С. Н. Никитину и В. В. Докучаеву составить схемы расчленения России на отдельные физико-географические районы. Профессор Докучаев делит Россию на три широких концентрических полосы, центром которых является Финляндия — исходный пункт движения ледников. 1) Северо-западная полоса (вся Финляндия, соседние части губерний Архангельской, Олонецкой, Вологодской, С.-Петербургской, Новгородской, Эстляндской и Псковской) — область ледниковой щебенки, валунных полей, озов, шрамов, шлифованных поверхностей, бараньих лбов, котлов и массы озер и болот. 2) Средняя нечерноземная полоса (остальные части вышеупомянутых губерний, северо-западная Нижегородской, Костромская, Ярославская, Владимирская, Московская, Витебская, Могилевская, Смоленская и прилегающие участки соседних губерний) — область развития валунных глин, верхне- и нижневалунных песков. 3) Черноземная полоса России — область лёссовидного грубозернистого суглинка (переходный тип), развитого в северо-восточной половине данной полосы, и область типичного тонкозернистого лёсса (в остальной части). Все три полосы связаны между собой рядом переходных образований, языков, островов и т. п. Никитин предлагает более дробное деление ледниковых Н. России: 1) область ледниковых образований Финляндии и Олонецкого края. Горно-ледниковый ландшафт, характеризуемый так же, как и первая полоса Докучаева. 2) Переходный тип ледниковых осадков Прибалтийского края. Ледниковые явления горных областей здесь, большей частью, исчезают; моренный материал — местный и пришлый. Количество озов убывает. Цвет основной морены от светло-серого до красно-бурого. 3) Литовско-польский тип представляет полную аналогию послетретичным осадкам Пруссии с их двумя морскими, разделенными слоистыми породами межледникового периода. 4) Область центральной России совпадает со второй полосой Докучаева. 5) Область южной предельной полосы распространения скандинаво-финских валунов. Более или менее уцелевшие ледниковые отложения прикрыты уже лёссом. 6) Тип южнорусский — область лёсса, которую автор выделяет уже из категории ледниковых. 7) Область Тимано-Уральского ледника характеризуется сильным развитием морен ледников, двигавшихся к северу. Следы участия морских осадков. Скандинавские эрратические валуны отсутствуют.

Эоловые Н. (субаэральные отложения). Отложения, обязанные своим происхождением переносной деятельности ветра. См. Вулкан, Дюна, Лёсс и Пыль (геолог.).

Литература по данному вопросу очень невелика. Какой-либо монографии, посвященной Н. вообще — нет. Ниже указываются лишь такие сочинения, в которых отводится более или менее значительное место общему обзору и характеристик Н.

Литература. A. de Lapparent, "Traité de géologie" (Париж, 1893); M. Neumayr, "Erdgeschichte" (т. I., Лейпциг, 1895); И. Мушкетов, "Физическая геология" (т. II, СПб., 1888); С. Никитин, "Общая геологическая карта России, лист 56" ("Труды Геологического Комитета", т. I, № 2, СПб., 1884); П. Кропоткин, "Исследование о ледниковом периоде ("Записки Имп. Русского Географического Общества", т. VII, СПб., 1876); С. Никитин, "Послетретичные отложения Германии в их отношении к соответственным образованьям России ("Известия Геологического Комитета", 1886); А. Павлов, "Генетические типы материковых образований ледниковой эпохи" ("Известия Геологического Комитета", 1888, № 7); В. Докучаев, "Наши степи прежде и теперь" (СПб., 1892); S. Nikitin, "Sur la constitution des depôts quaternaires en Russie etc." ("Congrès Intern. d'arch. et d'anthr. à Moscou", 1893).

П. Отоцкий.