Геоморфология и палеогеография, 2020, № 3, стр. 98-105

ДИСКУССИОННЫЕ ВОПРОСЫ ГЕОМОРФОЛОГИИ И ПАЛЕОГЕОГРАФИИ ДОЛИНЫ ВЕРХНЕГО ЕНИСЕЯ

А. В. Шпанский 1*, М. В. Михаревич 2**, И. С. Новиков 3***, И. Д. Зольников 34, С. Г. Прудников 5, О. И. Кальная 5

1 Томский государственный университет
Томск, Россия

2 Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья
Новосибирск, Россия

3 Институт геологии и минералогии СО РАН
Новосибирск, Россия

4 Новосибирский государственный университет
Новосибирск, Россия

5 Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН
Кызыл, Россия

* E-mail: shpansky@ggf.tsu.ru
** E-mail: miharevich@yandex.ru
*** E-mail: novikov@igm.nsc.ru

Поступила в редакцию 30.01.2020
После доработки 20.02.2020
Принята к публикации 10.03.2020

Полный текст (PDF)

Аннотация

В Новосибирске 22–23 ноября 2018 г. прошло межведомственнное рабочее совещание по разработке региональной стратиграфической схемы четвертичных отложений Алтае-Саянской области. В его решениях отмечено, что необходимо изменить ранее принятую ледниковую и террасовую стратиграфию квартер региона, как не соответствующую фактическому материалу. Согласно представлениям изменяемой стратиграфической схемы, Алтае-Саянская горная область испытала все оледенения плейстоцена и каждому климатическому циклу соответствует отдельный эрозионно-аккумулятивный цикл. В соответствии с решениями совещания 18–31 мая 2019 г. в Туве и Хакасии была проведена ревизия четвертичных разрезов. Установлено, что первая и вторая позднеплейстоценовые аллювиальные террасы вложены в полифациальную катафлювиальную толщу, отдельные фации которой ранее ошибочно принимались за морены. Толщу предложено назвать “улугхемскойˮ, а ранее ошибочно выделенные в ее пределах горизонты “ондумской, бийхемской, теректигхемской, улугхемской моренˮ исключить из стратиграфической схемы и серийной легенды. Сходные с улугхемской толщей образования Горного Алтая и Предалтайской равнины относятся к образованиям гляциальных суперпаводков возрастом около 90 тыс. л. н. Они образовались при спуске Курайско-Чуйской системы озер. Формирование улугхемской толщи связано со спуском Дархадского палеоозера, произошедшим 92–80 тыс. л. н. Это позволяет сопоставить улугхемскую толщу в долине Енисея с сальджарской толщей Горного Алтая.

Ключевые слова: палеогеография четвертичного периода, ледниковая и террасовая стратиграфия, катафлювиальные отложения, улугхемская и сальджарские толщи

В решениях межведомственного рабочего совещания по разработке региональной стратиграфической схемы четвертичных отложений Алтае-Саянской области (Новосибирск 22–23 ноября 2018 г.) отмечено преувеличение рядом исследователей площадей четвертичных оледенений и их количества. Построенная на этой основе террасовая стратиграфия также не соответствует фактическому материалу. В значительной степени это связано с неверными интерпретациями условий осадконакопления и формирования рельефа в долинах перигляциальной зоны. Согласно этим представлениям, Алтае-Саянская горная область испытала все оледенения плейстоцена. Каждому климатическому циклу (надгоризонту), объединяющему ледниковый и межледниковый горизонты, а иногда и отдельному горизонту приписывается отдельный эрозионно-аккумулятивный цикл. Этот принцип был положен в основу стратиграфической схемы четвертичных отложений Алтае-Саянской области [1, 2 ] . До недавнего времени эти представления отражались в стратиграфической шкале плейстоцена Алтае-Саянской области [3], в которой было выделено девять ледниковых и девять межледниковых горизонтов, механически сопоставленных с кислородно-изотопной шкалой глубоководных океанических осадков.

Однако эти взгляды не учитывали расположение данной территории в средних широтах и тектонический фактор. Горный рельеф в регионе формировался на протяжении всего плейстоцена в ходе главной фазы неотектонической активизации. При этом до второй половины среднего неоплейстоцена высота горных сооружений не достигала снеговой линии, и они не могли подвергаться оледенениям в эпохи более древних похолоданий [4, 5]. Кроме того, не учитывались рельефообразующая роль и седиментационный эффект катастрофических паводков позднего неоплейстоцена, сформировавших сложно построенную толщу, фации которой ошибочно принимались исследователями за отложения гляциокомплексов, межледниковый аллювий или озерные отложения.

Для приведения региональной стратиграфической схемы четвертичных отложений Алтае-Саянской области в соответствие с накопленным к настоящему времени фактическим материалом 18–31 мая 2019 г. по решению межведомственнного рабочего совещания по разработке региональной стратиграфической схемы четвертичных отложений Алтае-Саянской области (Новосибирск 22–23 ноября 2018 г.) членами Секции четвертичной системы Сибирской региональной межведомственной стратиграфической комиссии, при финансовой поддержке ФГБУ “Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского” было проведено полевое межведомственное совещание по вопросам строения долины Енисея и его притоков на территории республик Хакасия, Тува и юга Красноярского края. Работы охватили Тувинскую и Минусинские котловины, а также южный склон Восточного Танну-Ола.

В составе рабочей группы принимали участие сотрудники научных и научно-производственных организаций, в том числе ведущих геологическую съемку в пределах региона: АО “Сибирское производственно-геологическое объединениеˮ, Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, Тувинский филиал ФБУ ТФГИ по Сибирскому федеральному округу, Томский государственный университет, Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука  СО  РАН, Новосибирский государственный университет, АО “Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырьяˮ.

По результатам работы большинство участников межведомственного совещания пришли к следующим выводам.

1. Ни в одном из обнажений в долине Енисея в пределах Тувинской котловины не были подтверждены морены, ранее выделявшиеся предшественниками [2, 6], что требует исключения из стратиграфической схемы и серийной легенды ондумской, бийхемской, теректигхемской, улугхемской морен.

2. Установлено широкое развитие в долине Енисея в пределах Минусинских и Тувинской впадин толщи, представленной параллельно-слоистыми песками, валунно-галечниками с глыбами, пескодресвяниками, миктитов (алевро-песко-дресвяно-галечновалунные смеси) с оплывневыми текстурами. Толща залегает под подошвой, вложенной в нее II надпойменной террасы в верховьях рек Енисей и Чулым. Отложения II террасы в истоках р. Чулым (низовья Белого и Черного Июсов) по фауне крупных млекопитающих и данным радиоуглеродного датирования (17888 ± 110 радиоуглеродных лет или 20 015 астрономических лет, UBA-28341) сопоставляются с сартанским горизонтом [7]. В среднем течении р. Енисей радиоуглеродные датировки по древесине из аллювия II надпойменной террасы определены в интервале 21350 ± 650 (ГИН 310) – 26300 ± 900 (ЛГ-19), а также здесь получена более древняя дата 14С 46600 ± 1500 (ГИН 309) [8].

Для охарактеризованной выше толщи, залегающей под II надпойменной террасой, предложено название “верхнеенисейскаяˮ. Сходные образования Горного Алтая и Предалтайской равнины относятся к образованиям гляциальных суперпаводков возрастом около 90 тыс. л. н. [9]. С.К. Кривоногов [10, 11] предполагает максимум позднеплейстоценового оледенения и формирование глубоководных отложений Дархадского палеоозера в MIS 5d. Спуск этого озера 92–80 тыс. л. н. является источником формирования катафлювиальной толщи. Это позволяет сопоставить верхнеенисейскую толщу в долине Енисея с сальджарской толщей Горного Алтая. Генезис толщи позволяет объяснить присутствие экзотов в ее споро-пыльцевых комплексах и считать эти спектры в значительной части переотложенными, а также объясняет отсутствие в ней костного материала, раковин моллюсков, остракод. Ревизия опорных обнажений ледниковых и межледниковых отложений в Тувинской котловине показала, что выделенные здесь ледниковые и межледниковые образования нижнего и первой половины среднего неоплейстоцена (усунугский лимний, окимульский и ербекский аллювий, ондумская, теректигхемская, бий-хемская морены) являются различными фациями суперпаводковой толщи.

В Южно-Минусинской котловине катафлювиальные отложения относили к аллювию Палеоенисея [12], перигляциальному аллювию [13], аллювию террас среднего уровня р. Енисей, среднего и высокого уровня р. Абакан [14, 15], моренам [2], озерным [16] и озерно-аллювиальным отложениям нижнего – среднего неоплейстоцена [12].

3. Под валунно-галечными сероцветными отложениями в основании низких террас в долине Ка-Хема обнаружены буроцветные отложения со слоистостью флювиального типа, которые, вероятно, являются стратиграфическим аналогом башкаусской и бекенской свит Горного Алтая. В связи с отсутствием достаточных палеонтологических данных предлагается определять их возраст интервалом гелазий – первая половина среднего неоплейстоцена.

4. Впервые А.В. Шпанским найдена и определена инситная нижненеоплейстоценовая фауна (фрагмент черепа Bison schoetensacki) в песчано-галечном аллювии разреза Бережеково. Это подтвердило точку зрения С.А. Архипова [17] о нижнеплейстоценовом возрасте этого аллювия, основанную на результатах споро-пыльцевого анализа и находок фауны в субаэральных отложениях, его перекрывающих. Однако в изученном нами разрезе текстурно-структурные особенности аллювия не позволяют отнести его к отложениям большой транзитной реки, такой как Енисей.

5. Изучение опорного обнажения чаоовартской свиты и кускунугхемского аллювия в районе перевала Восточного Танну-Ола показало отсутствие оснований для их выделения.

Вместе с тем полученные результаты выявили следующие проблемы и перспективные направления дальнейших исследований.

1. Отсутствие ледниковых отложений в Улугхемской котловине ставит под сомнение результаты К/Ar датирования гиалокластитов, шаровых лав, лахаров Восточно-Тувинского нагорья [18, 19], образовавшихся в сильном охладителе (лавовые излияния внутрь ледников плоских вершин). Согласно этим датировкам значительные ледниковые события имели место на территории, прилегающей к Улугхемской котловине в эоплейстоцене, нижнем неоплейстоцене и первой половине среднего неоплейстоцена. В таком варианте ледниковая стратиграфия Тувы противоречит результатам обобщающих исследований И.С. Новикова [5], подтверждающих более ранние и надежно обоснованные представления Н.А. Ефимцева [21] и Е.В. Девяткина [4] об истории развития Западной Тувы и Юго-Восточного Алтая. В связи с этим для решения вопроса о том, в какой степени оледенения связаны с неотектоническим ростом гор и пересечением ими снеговой линии, а в какой степени – с циклическими похолоданиями неоплейстоцена, необходимо комплексное исследование методами абсолютной и относительной геохронологии вулканогенно-терригенных разрезов Восточно-Тувинского нагорья. При этом исследования должны предваряться фациально-генетическим анализом, а датирование вулканитов следует провести с помощью более совершенного 40Ar/39Ar-метода. Результаты последнего желательно подтвердить с помощью альтернативных методов, например, OSL-датирования терригенных отложений, коррелятных вулканитам.

2. В связи с критично малым количеством абсолютных датировок в верховьях долины Енисея необходимо особое внимание уделить данному направлению исследований. В настоящее время в Минусинских впадинах почти нет датировок, за исключением радиоуглеродных дат из верхнепалеолитических слоев археологических памятников и аллювиальных местонахождений крупных млекопитающих. В Тувинской котловине нет ни одной абсолютной датировки. Вместе с тем в этих впадинах существуют известные местонахождения фауны млекопитающих от второй половины эоплейстоцена до позднего неоплейстоцена, а также неогена: район Куртака, обнажения восточного борта Красноярского водохранилища, обрамляющие Дербинский залив, обнажения в низовьях рек Белый и Черный Июс (Северо-Минусинская котловина), обнажение на левом берегу р. Туба у с. Городок (Южно-Минусинская котловина), обнажения на правом берегу р. Малый Енисей, восточнее с. Кундустуг и карьер Таралык-Чера в Улуг-Хемской впадине и долина р. Хоолу в Убсу-Нурской впадине. Перспективным для разработки как местных стратиграфических шкал, так и региональной является продолжение изучения этих местонахождений в комплексе с методами абсолютного датирования и палеонтологическими методами.

Для уточнения возраста отложений гляциальных суперпаводков наиболее корректно использовать OSL-датирование перекрывающих и подстилающих его отложений типа лессов, аллювия, лимния, т.е. отложений, при формировании которых были необходимые условия для засвечивания минералов. Одним из разрезов, перспективным для датирования аллювия, подстилающего верхнеенисейскую толщу, является Белоярский карьер в окрестностях г. Абакан.

3. Серьезной проблемой является отсутствие представительных обнажений с аллювием реки Енисей, позволяющих восстановить историю развития рельефа в интервале гелазий – средний неоплейстоцен. Не решенным остался вопрос о существовании перигляциального аллювия [8, 22] средненеоплейстоценового возраста. В пользу предположения об отсутствии перигляциального аллювия говорят материалы С.С. Лаухина [23], описавшего в данном районе нижненеоплейстоценовые пролювиально-делювиальные отложения с погребенными почвами и фауной, свидетельствующей о холодном климате.

4. Необходимо продолжение палеонтологических исследований буроцветных отложений, сопоставляемых нами с бекенской и башкауской свитами Горного Алтая. Возможно, OSL-датирование сероцветных отложений, перекрывающих уландагский аллювий на южном склоне Восточного Танну-Ола, поможет решить вопрос о верхней границе буроцветного осадконакопления не только в данном районе, но и Алтае-Саянской области в целом.

5. Проведенные исследования не охватили Тоджинскую и западную часть Тувинской впадины, где в перспективе предстоит решить вопросы, связанные с пространственными границами распространения катафлювиалов: прослеживаются ли отложения гляциальных суперпаводков вверх по долине Хемчика; опорожнялись ли подпрудные озера Тоджинской котловины в катастрофическом режиме, и если это имело место, то как формировавшиеся при этом отложения соотносятся с верхнеенисейской толщей. Отсутствуют прямые данные о том, происходили ли подобные события в среднем неоплейстоцене, как это имело место в Горном Алтае. Если среднечетвертичные суперпаводки имели место в верховьях Енисея, то следует либо найти им самостоятельную толщу, либо ставить вопрос об увеличении стратиграфического объема верхнеенисейской толщи.

6. Для корреляции отложений Алтае-Саянской горной области и Западно-Сибирской равнины необходимы детальные геоморфологические, фациально-генетические, палеонтологические и геохронологические исследования четвертичных отложений в Северо-Минусинской и Назаровской котловинах. Перспективен поиск отложений гляциальных суперпаводков в западном борту Северо-Минусинской котловины в ложбинах стока и в верхней части долины р. Чулым.

Список литературы

  1. Решения Всесоюзного стратиграфического совещания по докембрию, палеозою и четвертичной системе Средней Сибири (Новосибирск, 1979 г.). Часть III. Четвертичная система. Объяснительные записки к региональным стратиграфическим схемам четвертичных отложений Средней Сибири / В.И. Краснов, В.Е. Савицкий, Ю.И. Тесаков, В.В. Хоментовский. Л.: ВСЕГЕИ, 1983. 84 с.

  2. Борисов Б.А. Алтае-Саянская область // Стратиграфия СССР. Четвертичная система. Полутом 2. М.: Недра, 1984. С. 331–350.

  3. Постановления Межведомственного стратиграфического комитета и его постоянных комиссий. Вып. 38. СПб.: ВСЕГЕИ, 2008. С. 115–127.

  4. Девяткин Е.В. Кайнозойские отложения и неотектоника Юго-Восточного Алтая. М.: Наука, 1965. 244 с.

  5. Новиков И.С. Морфотектоника Алтая. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал “ГЕО”, 2004. 313 с.

  6. Легенда Алтае-Саянской серии листов Государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:1 000 000 (третье издание). Книга 1. Объяснительная записка / Г.А. Бабин, Л.Л. Зейферт, А.Ф. Шигрев. Новокузнецк: Запсибгеолсъемка, 2004. 152 с.

  7. Шпанский А.В., Маликов Д.Г. Новые местонахождения четвертичных млекопитающих в междуречье рек Белый и Черный Июс, Республика Хакасия // Вестник ТГУ. 2015. № 396. С. 245–257.

  8. Горшков С.П. Проблема сопоставления плейстоценовых отложений внеледниковой зоны Приенисейской Сибири с событиями в ледниковой зоне // Четвертичные оледенения Средней Сибири. М.: Наука, 1986. С. 95–101.

  9. Зольников И.Д., Деев Е.В., Котлер С.А., Русанов Г.Г., Назаров Д.В. Новые результаты OSL-датирования четвертичных отложений долины верхней Катуни (Горный Алтай) и прилегающей территории // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 6. С. 1194–1197.

  10. Krivonogov S.K., Sheinkman V.S., and Mistruykov A.A. Stages in the development of the Darhad dammed lake (Northern Mongolia) during the Late Pleistocene and Holocene // Quaternary International. 2005. Vol. 136(1). P. 83–94.

  11. Krivonogov S.K., Yi S., Kashiwaya K., Kim J.C., Narantsetseg T., Oyunchimeg T., Safonova I.Y., Kazansky A.Y., Sitnikova T., Kim J.Y., and Hasebe N. Solved and unsolved problems of sedimentation, glaciation and paleolakes of the Darhad Basin, Northern Mongolia // Quaternary Science Reviews. 2012. Vol. 56. P. 142–165.

  12. Зятькова Л.K., Раковец O.A. Минусинские впадины // История развития рельефа Сибири и Дальнего Востока. Алтае-Саянская горная область. М.: Наука, 1969. С. 240–275.

  13. Yamskikh A.F. Ripple landforms in the Ka-Khem and Ulug-Khem river valleys and dammed basin formation. Field guidebook for the Global continental paleohydrology Meeting, Krasnoyarsk–Khakassia–Tuva Region, Russia. Krasnoyarsk: KrasSU, 2001. P. 195–200.

  14. Федотов А.Н., Ладыгин С.В., Измайлова С.А., Сивчиков В.Е., Калинин, Царева Е.В., Лысогорский К.В., Качеев Ю.Ф. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Изд. второе. Серия Минусинская. Лист N-46-XX (Абакан). Объяснительная записка. М.: ВСЕГЕИ, 2019. 78 с.

  15. Федотов А.Н., Перфилова О.Ю., Ладыгин С.В., Измайлова С.А., Наумкин А.М., Соболева И.Н. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Серия Минусинская. Лист N-46-XXV (Аскиз). Объяснительная записка. М.: ВСЕГЕИ, 2013. 240 с.

  16. Пуминов А.П. К истории долины р. Енисея на участке Минусинского прогиба в кайнозое // Четвертичный период Сибири. М.: Наука,1966. С. 91–105.

  17. Архипов С.А. Проблема корреляции аллювиальных и ледниковых отложений: террасы Енисея внеледниковой зоны Западно-Сибирской низменности // Четвертичный период Сибири. М.: Наука, 1966. С. 50–71.

  18. Сугоракова А.М., Ярмолюк В.В., Лебедев В.И. Кайнозойский вулканизм Тувы. Кызыл: ТувИКОПР СО РАН, 2003. 92 с.

  19. Ярмолюк В.В., Лебедев В.И., Аракелянц М.М., Лебедев В.А., Прудников С.Г., Сугоракова А.М., Коваленко В.И. Новейший вулканизм Восточной Тувы: Хронология вулканических событий на основе K-Ar датирования // Доклады РАН. 1999. Т. 368. № 2. С. 244–249.

  20. Yarmolyuk V.V., Lebedev V.I., Arakelyanc M.M., Lebedev V.A., Prudnikov S.G., Sugorakova A.M., and Kovalenko V.I. Neovolcanism in Eastern Tuva: Chronology of Volcanic Events, Based on K–Ar Dating. Reports of the Russian Academy of Sciences. 1999. Vol. 368(7). P. 907–911.

  21. Ефимцев Н.А. Четвертичное оледенение Западной Тувы и восточной части Горного Алтая. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 164 с.

  22. Дроздов Н.И., Чеха В.П., Хазартс П. Геоморфология и четвертичные отложения Куртакского геоархеологического района (Северо-Минусинской впадины) Красноярск: РИО КГПУ им. В.П. Астафьева, 2005. 112 с.

  23. Лаухин С.А., Санько А.Ф., Мотузко А.Н. Находка отложений нижнего плейстоцена на юго-западе Восточного Саяна // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2005. Т. 13. № 1. С. 116–123.

Дополнительные материалы отсутствуют.