Геоморфология и палеогеография, 2021, T. 52, № 4, стр. 79-96

ВВЕДЕНИЕ

Речные долины несут в себе обширную палеогеографическую информацию о стоке протекавших по ним рек, а следовательно, и физико-географических условиях того периода, когда эти долины формировались. Эти знания полезны для любого региона нашей планеты в свете быстрого и разнопланового изменения климата, но наибольший интерес вызывают изменения физико-географических условий в густонаселенных регионах с высокой концентрацией городов и иных населенных пунктов, промышленных производств, агрикультурной деятельности, рекреационных объектов – именно в таких регионах изменения природных условий наиболее ощутимы и зачастую могут болезненно отражаться на условиях жизни людей и инфраструктуре их деятельности.

Таковым является Московский регион России, охватывающий Московскую область и некоторые соседние территории. Главная речная артерия региона – река Москва, на берегах которой расположены крупнейший город страны – Москва, а также шесть крупных промышленных городов, более десятка городов районного подчинения, большое количество коттеджных поселков и рекреационных объектов; сельскохозяйственные угодья занимают значительные площади в бассейне реки, особенно в ее нижнем течении. Многие реки бассейна зарегулированы, в черте города открывается канал Москва–Волга, по которому в реку поступает не менее 1/3 от ее общего стока.

Позднечетвертичная история центра Русской равнины, где расположен Московский регион, исследована с геологической и физико-географической стороны очень хорошо – этому вопросу посвящены работы А.Ю. Сидорчука, А.В. Панина и многих других исследователей [1–8 и др.]. К палеогеографическим исследованиям Московского региона можно отнести и реконструкции позднеледниковой и голоценовой истории долин рек соседних с Москвой бассейнов – они выполнялись в бассейне среднего и верхнего Днепра [9–13].

Вместе с тем история развития долины самой реки Москвы в голоцене почти совсем не изучена – из последних работ можно назвать исследование И.Н. Каргаполовой и А.С. Завадского [14] и сводку по истории изучения и освоения реки за последние 300 лет Н.А. Озеровой [15]. Настоящая статья призвана восполнить этот пробел и на основании новых данных по анализу рельефа поймы реки Москвы, ее отложений, абсолютного и относительного возраста различных массивов москворецкой поймы воссоздать этапы развития долины реки в позднеледниковье и голоцене.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Наиболее достоверными являются сведения, полученные при изучении рельефа, строения речных пойм и низких надпойменных террас. Общеизвестно положение о том, что пойма образуется в процессе горизонтальных русловых деформаций, и в ее первичном рельефе содержатся следы того русла, которое ее сформировало – русла с определенной водностью потока, протекавшего по нему, гидрологического режима, условий прохождения руслоформирующих расходов воды. Гидрологические характеристики, в свою очередь, определяются климатическими условиями, в которых протекала река. Речные террасы – бывшие поймы, поэтому на них, особенно молодых и низких, сохраняется первичный пойменный рельеф, указывающий на условия того времени, когда эти террасы были поймами.

Определение природных условий прошлого по рельефу и строению поймы и низких надпойменных террас достигается с помощью палеоруслового анализа – основного метода палеорусловедения, находящегося на стыке геоморфологии, гидрологии и палеогеографии. Палеорусловой анализ включает в себя выделение на пойме разновозрастных пойменных поверхностей – генераций, отражающих положение русла на разных этапах его развития в течение голоцена [16]. Такое выделение производится по взаимному расположению элементов первичного пойменного рельефа (пойменных грив, ложбин, стариц) в общем рисунке рельефа поймы. Основным при этом служит принцип “рельеф более молодой генерации сечет рельеф более древней генерации”. То есть более молодые гривы и старицы срезают более древние, ориентированные в совершенно другом направлении. Информация о деталях первичного пойменного рельефа содержится не только в современных космических снимках, но и в аэрофотоснимках предшествующих лет – иногда их черно-белый фототон отражает реальное положение грив и ложбин более точно, чем снимок из космоса.

Следующий этап палеоруслового анализа – восстановление по рисунку первичного рельефа того положения русла, при котором данная генерация формировалась. Восстановление проводится с помощью прочерчивания наиболее вероятных траекторий, соединяющих концы направленных в одну сторону грив и стариц, соблюдая при этом правила плавности закруглений русел и сопряженности направлений грив и стариц на выше- и нижерасположенных одновозрастных сегментах. Такие восстановления делаются по каждой из выделенных на пойме генераций. Очевидно, что современная генерация – молодая и низкая пойма, будет соответствовать современному руслу.

Анализ параметров полученных положений русла рек в те или иные периоды формирования поймы и долины в целом позволяет получить информацию о водности и гидрологическом режиме реки во время формирования той или иной генерации. Существует целый арсенал зависимостей между параметрами русла и его гидрологическими характеристиками. Самая простая из них – r = = f($\sqrt Q $/I), где r – радиус кривизны излучины, Q – расход воды, I – уклон реки – принадлежит Н.И. Маккавееву [17]. Другие зависимости не используют такой параметр, как радиус кривизны излучины, так как, во-первых, он трудно определяется на любой излучине, во-вторых, на разных стадиях своего развития кривизна излучин изменяется от очень небольшой через оптимальную, которая и соответствует водности, до предельной на заключительных стадиях. Поэтому в качестве функции иногда применяются шаг излучины, отношение стрелы прогиба излучины к ее шагу и др. Но во всех случаях берутся медианные значения большого количества измеренных параметров излучин. Следует отметить, что наиболее полную информацию об истории развития долины с помощью метода палеорусловедения можно получить только при наличии у изучаемого объекта широкой поймы, т.е. в широкопойменной долине [18].

Для получения более достоверных данных об условиях формирования реки в прошлом палеорусловой анализ дополняется сопряженными методами, важнейшими из которых являются методы абсолютной геохронологии, а также палеоландшафтные методы, включающие пойменную сукцессию, палеокарпологический, палинологический и другие методы палеогеографии, исследующие отложения поймы и низких террас. Данные о пойменных и террасовых отложениях получены способом бурения и при описании слоев аллювия, вскрытых водным потоком в размываемых пойменных ярах. Информация о параметрах стариц и иных следов древнего русла на пойме реки, а также абсолютные датировки возраста их образования приведены в сводной табл. 1. Калибровка радиоуглеродных дат проводилась в программе OxCal 4.4 [19] на основе калибровочной кривой IntCal20 [20].

Палеорусловые реконструкции широко применяются при палеогеографических исследованиях – они позволяют выполнить оценки расходов воды и годового стока рек [3, 4, 21–23], что очень важно для оценки водного баланса при изучении истории изменения уровней палеоводоемов, таких как Черное и Каспийское моря [4, 23, 24]. Однако для реки Москвы такие реконструкции до сих пор не проводились.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ

Долина реки Москвы, несмотря на относительно небольшую длину, отличается разнообразием своего рельефа – различной шириной, типом русла, наличием или отсутствием поймы. Это объясняется ее расположением в пограничных зонах сразу трех геоморфологических провинций: Смоленско-Московской моренной возвышенности, Москворецко-Окской эрозионной равнины и Мещерской низменности [25]. Тем не менее на всем протяжении долины можно выделить достаточное количество широкопойменных участков, в которых возможно провести палеогеоморфологический анализ поймы реки, выделяя различные особенности ее рельефа и строения и определяя время проявления этих особенностей.

В своем верхнем течении река пересекает краевые области московского оледенения – холмистую равнину, сложенную трудноразмываемой мореной или более мягкими озерными суглинками, подстилаемыми известняками среднего карбона [26, 27]. Равнина отличается пересеченным рельефом (перепад высот до 40 м), довольно ровными водоразделами и крутыми склонами речных долин. В среднем течении, ниже г. Звенигорода, известняковые горизонты погружаются под относительно податливые юрские глины и московскую морену, что отражается в морфологии долины и истории ее развития (рис. 1).

Рис. 1.

Долина р. Москвы и ее характерные особенности на разных морфологических участках.

1 – реки; 2 – долина р. Москвы (а – узкопойменная в сужениях, б – широкопойменная в расширениях); 3 – границы морфологически однородных участков и их номера; 4 – г. Москва; 5 – бассейн р. Москвы.

Особняком стоит нижний участок долины р. Москвы. Здесь она меняет направление с восточного на юго-восточное и оказывается в пограничной зоне между двумя морфоструктурами – Москворецко-Окской равниной и Мещерской низменностью. На этом участке долина последовательно пересекает выступы кровли среднекарбонового известняка, отходящие от Москворецко-Окской пластовой равнины, и участки, где кровля известняков погружается под толщу юрских глин, а на поверхности залегают рыхлые аллювиальные среднечетвертичные породы Мещерской низменности. Такая картина обусловливает четковидное строение долины – при пересечении известняковых выступов долина врезанная, практически беспойменная, а выходя в область распространения рыхлых четвертичных аллювиальных пород она расширяется, в ней образуются широкая пойма и надпойменные террасы.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Литологическое разнообразие в совокупности с отмеченными особенностям структурного положения долины реки в нижнем течении обусловливают морфологическое разнообразие москворецкой долины. В ней можно выделить несколько однородных участков (см. рис. 1).

Первый (Можайский-I) относится к верхнему течению реки и простирается вплоть до д. Макарово ниже г. Можайска (рис. 2). Его длина (по оси долины) равна 55 км. Середина этого участка долины занята Можайским водохранилищем. Здесь днище длины, шириной 1.5–3.0 км занято двумя разновозрастными генерациями поймы и I надпойменной террасой (нпт), которые распределены по днищу крайне неравномерно. Большую по площади часть долины занимает высокая пойма, высота которой над меженным урезом 3–4 м. На ее уровне долина образует крупные извилины с шагом 0.5–0.6 км, в центральных частях шпор которых находятся узкие полосы I нпт, высотой 7–8 м, занятые деревнями (табл. 1, точка 1). В основном древняя пойма ровная, луговая, безо всяких следов миграции формировавшего ее русла. Низкая пойма высотой 2–3 м слагает выпуклые прирусловые части шпор больших излучин или отдельными фрагментами вдается в ее поверхность; максимальная ширина ее 300–500 м (при ширине русла 20–50 м). В рельефе низкой поймы местами встречаются старичные понижения, занятые низовыми осоковыми болотами; размеры этих стариц соответствуют современным излучинам (табл. 1, старицы 2–5). Современное русло образует пологие вынужденные излучины в пределах низкой поймы, зажатые между уступами высокой поймы.

Рис. 2.

Геоморфологическая схема пойменно-руслового комплекса р. Москвы на верхнем (Можайском) участке (I).

Долина и русло реки (плановое изображение). Пойма: 1 – высокая древняя, 2 – низкая молодая; 3 – внешняя граница пойменно-руслового комплекса (долина врезана в известняки мячковского яруса среднего карбона); 4 – русло реки; 5 – внешняя граница пойменно-руслового комплекса; 6 – граница высокой и низкой поймы; 7 – пойменные гривы и старицы; 8 – скважины, их номера в таблице. Отложения в скважинах. Фации аллювия: 9 – русловая, 10 – пойменная, 11 – старичная; 12 – подстилающие породы; 13 – щебень; 14 – галька; 15 – дресва; 16 – гравий; 17 – песок; 18 – песок оторфованный или с включениями торфа; 19 – супесь; 20 – суглинок; 21 – суглинок оторфованный или с включениями торфа; 22 – торф; 23 – ¹⁴С возраст, кал. лет.

Возраст пород, залегающих в основании тыловой части высокой поймы, около 22.5 тыс. л. (образец 1 из старицы за дер. Заречная Слобода см. табл. 1); это означает, что деформации русла реки Москвы начались в границах современного дна долины в это время, но максимальной интенсивности достигли позже – 19–13 тыс. л.н., в период позднеплейстоценового максимального стока, связанного с общим увлажнением климата, наступившим после окончания валдайского оледенения [4, 28]. Именно в позднеледниковье (в раннем дриасе) формировались крупные изгибы русла и поверхность высокой поймы в их шпорах. На размыв берегов влияли местные особенности их литологического строения, что объясняет зачастую весьма причудливую конфигурацию различных излучин [29].

О высокой, по сравнению с настоящей, водности речного потока в раннем дриасе, а также о резком преобладании его весенней половодной составляющей, проходящей по мерзлым грунтам, сохранившимся от перигляциальных условий, говорят здесь и большие размеры излучин, оконтуривающих высокую пойму, и литология вогнутых берегов, далеко не всегда песчаных и супесчаных. Тем самым большие излучины верхнего течения реки Москвы можно представить как макроизлучины [30, 31].

Позднеледниковье, скорее всего, было последней эпохой, когда в верховьях р. Москвы происходили интенсивные русловые деформации; в последующем, в раннем голоцене, несмотря на сохранение гумидных в целом условий климата, мощность потока снизилась, что отразилось в ослаблении блуждания реки – ее русло стало меандрировать только в пределах созданных в позднем плейстоцене больших излучин надпойменной террасы, так что голоценовый, а затем и современный пояс меандрирования оказались зажатыми в террасовых и коренных берегах долины [32]. Более того не исключено, что в этот же период на р. Москве происходила аккумуляция наносов, выровнившая поверхность высокой древней поймы [33].

Возраст современной поймы отвечает позднему голоцену от 3.7 тыс. лет до 1.5 тыс. лет (образцы № 2–5 в табл. 1). Подобный диапазон возрастов сходных по размерам стариц говорит о постоянстве условий руслоформирования, по крайней мере, во второй половине голоцена.

Второй участок долины реки Москвы (Тучковский II), также относящийся к верхнему течению, простирается от д. Макарово до д. Рыбушкино, что в 13 км выше г. Звенигорода (рис. 3). Его длина 68 км. На этом участке долина узкопойменная или вообще беспойменная; в первой половине участка (до устья р. Рузы) она почти прямая с одиночными извилинами (петлями). Долина выработана в трудноразмываемых известняках, ее борта – высокие цокольные террасы, к руслу также близко подходят плакоры. Ширина русла возрастает с 50 до 70 м. Ниже устья Рузы долина образует крупные врезанные петли, шпоры которых представлены высокими 30-метровыми террасами, а ближе к руслу – фрагментами I нпт высотой 7–9 м, ровной, покрытой луговой растительностью. Пойма – ровные наклоненные к руслу поверхности с отсутствием элементов первичного рельефа (грив, ложбин, гряд) – встречается отдельными узкими фрагментами в шпорах петель (излучин). Изредка в русле находятся одиночные пойменные острова.

Рис. 3.

Геоморфологическая схема пойменно-руслового комплекса р. Москвы на участке врезанного русла (Тучковском) (II). 1 – русло; 2 – фрагменты поймы; 3 – внешняя граница дна долины.

Этот отрезок долины всецело обязан своим происхождением морфоструктурным особенностям территории – большая часть изгибов русла обусловлена трещиноватостью подстилающих коренных пород – известняков карбонового возраста в зонах разрывных нарушений; некоторые изгибы образовались в своем современном виде как результат моделировки русловыми процессами вершин этих изгибов – на закруглениях мощность потока становится больше, чем на других участках русла, и он размывает или разрушает вогнутые берега. Эти участки берега отступают, а крылья изгибов вытягиваются. В результате внешне такие изгибы – петли долины – приобретают вид врезанных пальцевидных излучин, хотя гидравлически излучинами не являются [34].

Шпоры петель представлены поверхностями I нпт, что также указывает на разрушение вогнутых берегов и вытягивание петель во время позднеплейстоценового периода активных русловых деформаций; в более поздние сроки конфигурация русла практически не менялась. Очевидно, что никакой палеогеографической информации конфигурация русла и его врезанные петли не несут – они случайны.

Среднее течение реки Москвы начинается ниже д. Рыбушкино; в морфологическом плане оно относится к третьему – Звенигородскому участку долины (III) (рис. 4). Морфология долины здесь заметно изменяется – узкопойменная долина расширяется и приобретает ящикообразную форму – плоское широкое днище обрамляется крутыми бортами. Это объясняется тем, что именно здесь трудноразмываемые известняки среднего карбона погружаются под податливые глины средней юры, в понижениях кровли которой лежат моренные суглинки московского оледенения. Возросшая податливость пород и послужила причиной изменения морфологии долины. Русло снова образует огромные, не соответствующие водности реки изгибы, которые можно представить как типичные реликтовые макроизлучины; шпоры макроизлучин здесь, как и на верхнем участке, представлены высокой древней поймой, высотой до 4 м над меженным урезом. Радиус кривизны макроизлучин ниже впадения реки Рузы составляет 0.7–0.8 км, шаг макроизлучин на этом участке долины равен 1.3–1.8 км. Ширина пойменных массивов в шпорах макроизлучин колеблется от 1.5 до 2.5 км при ширине русла 150 м. Пойма на массивах, образованных макроизлучинами, ровная, луговая; в цветовой гамме лугов (но не в рельефе) иногда угадываются следы крупных грив, повторяющих очертания макроизлучин. Расположены пойменные массивы в шахматном порядке, так как макроизлучины своими вершинами опираются на уступы террас и коренных берегов. Тем самым долина в среднем течении реки становится широкопойменной, а пояс блуждания русла от одного берега до другого можно представить себе как пояс макромеандрирования.

Рис. 4.

Геоморфологическая схема пойменно-руслового комплекса р. Москвы на участке перехода от врезанного русла к широкопойменному (Звенигородскому III). Усл. обозначения см. рис. 2.

Время образования макроизлучин в долине среднего течения реки Москвы относится к периоду 14–15 тыс. л.н., когда рыхлые породы, слагающие водосборный бассейн, еще сохранялись в мерзлом состоянии. Это обусловливало высокий коэффициент стока – объемы весенних половодий, а следовательно, и значения руслоформирующих расходов воды превышали современные; кроме того, общий годовой объем стока был выше современного, как следствие постледниковой перестройки атмосферной циркуляции. Все эти условия в совокупности и способствовали формированию здесь макроизлучин, аналогичных крупным излучинам в Можайском расширении долины [28, 32].

В позднем дриасе (12.0–12.5 тыс. л.н.) водность, а следовательно, и эрозионная способность реки Москвы, сократились. Река стала делать попытки приспособить древнее русло, созданное в условиях повышенной водности, под свою новую водность и начала образовывать в вершинах макроизлучин, где мощность потока увеличена, небольшие пологие излучины с шагом 0.35–0.5 м [32]. Но борта долины, сложенные трудноразмываемым суглинком, залегающим в начале среднего течения на известняках, препятствовали их развитию и искривлению. Вдоль выпуклых берегов протягиваются узкие полосы молодой поймы, однако почти везде они повторяют изгибы современного русла, подчеркивая лишь относительно недавние положения русла. Действительно, их возраст, определенный по радиоуглеродному анализу, определяется как начало XIX – середина ХХ столетия (табл. 1, образцы 6 и 7).

Однако уже ниже г. Звенигорода, по мере замещения в бортах долины карбоновых известняков более податливыми к размыву юрскими глинами и водноледниковыми супесями и песками, наметилась тенденция сохранения активности горизонтальных русловых деформаций и в более поздние периоды позднеледниковья, а также в раннем и среднем голоцене. В это время в долине стали происходить крупные перестройки русла реки в пределах всей ширины пояса макромеандрирования, которые хорошо сохранились на пойме этого участка.

Первой крупной перестройкой русла, произошедшей уже в голоцене и хорошо сохранившейся в рельефе поймы, были искривление и последующее спрямление двух смежных петлеобразных излучин русла в районе с. Аксиньино – СНТ “Конник”, что в 7 км ниже Звенигорода (рис. 4). Датирование торфа, выстилающего основание старичной фации в заболоченном старичном понижении, сохранившемся от этих излучин, показывает их возраст на последнем этапе перед спрямлением русла – 2.2 тыс. л. и 3.6 тыс. л. (табл. 1, образцы 8 и 9).

Но здесь произошло спрямление излучин не современных размеров, а излучин, находящихся по своим параметрам где-то между москворецкими макроизлучинами и нынешними излучинами. Шаг этих стариц 1.2 км, что приближается к шагу макроизлучин – 1.5–1.7 км, тогда как шаг современных излучин, распространенных ниже по течению, равен 0.6–0.7 км. Значительные размеры старицы могут быть объяснены высокими значениями руслоформирующих расходов воды в условиях высокого коэффициента стока в тот период времени [35].

Ниже по течению голоценовое русло реки Москвы все чаще блуждает в пределах позднеплейстоценового пояса макромеандрирования, оставляя следы этого блуждания на широкой пойме в шпорах макроизлучин. Одна из таких спрямившихся стариц, имеющих вполне современные размеры (шаг равен 0.5 км), прослеживается в шпоре Зареченской макроизлучины, другая аналогичная старица угадывается справа от русла напротив дер. Уборы.

Любопытен рисунок рельефа совместной Москворецкой-Истринской поймы в месте впадения Истры: там четко прослеживаются следы двух смежных излучин большого размера (с шагом 0.9–1.0 км, т.е. больше современных, но меньше макроизлучин русла). Этот участок русла явно принадлежит Истре, однако выше по течению Истра отличается узкопойменной долиной (шириной 1.1 км), в пределах которой полностью отсутствуют следы какого-либо более водного этапа.

Ниже с. Ильинское русло реки Москвы активно блуждало по пойменным шпорам макроизлучин, и к настоящему времени полностью переработало более трети их поверхности (рис. 5). Так, в районе сел Глухово и Архангельское произошло полное спрямление Архангельской макроизлучины: еще в середине XIX века река подходила непосредственно к уступу левого берега, на котором расположился садово-парковый ансамбль “Архангельское”; однако в конце этого века произошло спрямление русла, и основной поток воды переместился к правому берегу. Старое русло хорошо сохранилось в виде изогнутого озера, в верхней своей части уже заполненного наносами. Возможно, для ускорения естественного процесса спрямления русла в конце XIX века были проведены вспомогательные земляные работы, так как именно такое изменение его конфигурации способствовало улучшению водоснабжения тогда еще только проектируемого Рублевского водозаборного узла.

Рис. 5.

Геоморфологическая схема пойменно-руслового комплекса р. Москвы в районе Ильинское–Захарково (III – Звенигородский участок).

1 – русло; 2 – низкая молодая пойма; 3 – высокая древняя пойма; 4 – современные старицы; 5 – гривы следы макроизлучин; 6 – староречье заболоченная ложбина; 7 – внешняя граница дна долины, сложенной глинами кимериджского яруса верхней юры.

Смежной с Архангельской является Захарковская макроизлучина. Здесь так же, как и на Архангельской, русло реки активно блуждало и на протяжении голоцена, благодаря чему в прирусловой части были сформированы пологие относительно молодые излучины. Возраст пойменных отложений на молодых массивах макроизлучины составляет 3.5–3.3 тыс. лет, что совпадает со временем активизации блужданий русла реки в податливых юрских породах и на других участках среднего течения [36].

Горизонтальные русловые деформации в пределах Захарковского массива не ослабевали и в более поздние периоды развития – об этом говорит старица “Кружок”, которая при прорыве шейки и спрямлении петлеобразной излучины оказалась почти в полном окружении Захарковского массива. Шаг этой старицы равен 0.56 км, как и у других современных излучин реки, но ее искривление и спрямление произошли значительно позже, чем деформации на остальных частях макроизлучины – всего около 1.8 тыс. л.н.

Спрямление русла и образование старичного озера происходили в два этапа [37]. Сначала на рубеже XVIII–XIX веков спрямилась наиболее крутая и глубоко врезавшаяся в шпору Захаровского массива верхняя часть излучины, образовавшая, собственно, ныне существующее оз. Кружок: на межевых картах 1770 г. русло реки еще проходило по всей старице. На картах 1860 и 1878 г. видно, что старица “Кружок” уже отшнуровалась от русла, но спрямление оказалось неполным, и в ее внешней части сохранился очень крутой вынужденный изгиб русла, опирающийся на уступ террасы. К 1908 г. спрямился и он. Остальная площадь Захарковского массива с тех пор полностью изменена человеком; прямой связи с рекой Москвой старица вот уже более 50 лет не имеет, так как исток и устье перегорожены дорожными насыпями, на месте второй – вынужденной старицы – возник карьер стройматериалов. Но, несмотря на это, старица имеет ярко выраженные борта, четкую форму и еще недавно была заполнена водой. Само ее существование в таком виде показывает, что при даже небольшом росте размываемости пород, слагающих борта долины и шпоры макроизлучин, река начинает интенсивно меандрировать.

В пределах городской черты русло реки Москвы образует несколько смежных макроизлучин, часть из которых – на входе в город и на выходе из него, являются свободными, другая часть – в центральной части города – врезанная (рис. 6). Шпоры свободных макроизлучин полностью заняты поймой, шпоры врезанных макроизлучин (Филевская, Шелепихинская, Лужнецкая, Замоскворецкая) в прирусловой части пойменные, в центральной и тыловой – террасовые. Городская застройка не дает возможности восстановить на этом участке следы голоценовых перестроек русла, за исключением произведенных искусственно в XVIII–XX столетиях и детально задокументированных.

Рис. 6.

Геоморфологическая схема пойменно-руслового комплекса р. Москвы в пределах г. Москвы. 1 – русло; 2 – высокая древняя пойма; 3 – низкая молодая пойма; 4 – внешняя граница пойменно-руслового комплекса.

Нижнее течение реки Москвы начинается за пределами МКАД и продолжается до самого устья у г. Коломны. Обобщенно нижняя часть долины реки объединяется в четвертый – Воскресенский участок (IV), однако в силу часто меняющихся долинообразующих пород, долина здесь представлена чередованием сужений и расширений, в пределах которых ее морфометрические характеристики меняются кардинально. В сужениях долина оказывается врезанной непосредственно в среднекарбоновые известняки; пойма выклинивается или становится узкой и односторонней, русло приобретает относительно прямолинейную форму, а в устье Пахры оно даже испытывает резкий – под прямым углом, поворот на восток, совпадая с направлением зон трещиноватости известняков. К руслу на суженных участках непосредственно подходят уступы I и II нпт. В расширениях дна долины кровля известняков погружается и русло реки интенсивно меандрирует в песках и суглинках аллювиального происхождения – здесь развита широкая пойма.

Всего в нижнем течении выделяются четыре широкопойменных участка и три сужения (рис. 7). Длина расширений равна, соответственно, 11, 26, 17 и 12 км (по оси долины), длина сужений – 11, 8 и 26 км, т.е. размеры расширений и сужений весьма произвольны. Расширения по своей форме объединяются в две группы: ширина поймы в первой группе расширений составляет 1.6–3.0 км; расширения второй группы имеют ширину 6–8 км – они представляют собой округлые котловины, приуроченные к устьям небольших левобережных притоков Москвы – рек Пехорки, Быковки, Гжелки, Нерской. Вместе с тем ряд притоков впадает в реку Москвы и вне крупных расширений (реки Вохринка, Северка) или вовсе в сужениях (р. Пахра). То есть никакой связи между положением притоков и положением расширений в долине реки нет.

Рис. 7.

Пойменно-русловой комплекс р. Москвы в нижнем течении.

1 – расширения долины, занятые современной поймой; 2 – следы пойменных грив больших размеров (следы макроизлучин); 3 – макроизлучина у дер. Остров, приуроченная к I нпт.

Русло реки Москвы характеризуется чередованием серий свободных излучин и относительно прямолинейных отрезков; излучины и некоторые прямолинейные отрезки расположены в широкой пойме, в сужениях русло прямолинейное врезанное. Рельеф современной поймы практически на всей ее площади ровный; он почти полностью изменен деятельностью человека. До недавних пор, в основном, это была распашка – пойма и сейчас разделена на квадраты полей; квадраты имеют разные размеры и ориентировку, но их границы проведены произвольно и почти нигде не обусловлены первичным пойменным рельефом (гривами, ложбинами) из-за слабой выраженности последних.

Вместе с тем на космических снимках можно увидеть следы первичного сегментно-гривистого пойменного рельефа, которые были присущи пойме до начала ее освоения. Степень его сохранности различна. Чаще всего это – следы грив и межгривных понижений в виде изогнутых полос почв разной смытости, а поэтому и разного цвета на пахоте. Они подчеркивают единичные пойменные сегменты – следы древних излучин реки. Также на пойме выделяют серповидные старичные понижения, занятые сейчас болотами и озерами. Иногда следы древнего русла можно угадать по дугообразным уступам или границам пахотных угодий, проведенных по положению вогнутых берегов древних излучин. Однако во всех случаях следы древнего русла не увязываются в единую картину его положения по всей длине русла в расширениях, из-за чего восстановить непрерывное положение пра-Москвы-реки в те или иные этапы ее развития, напрямую используя методы палеорусловедения, невозможно.

В то же время анализ конфигурации всех дешифрированных стариц и иных следов древнего русла в плане показал, что даже в таком разрозненном виде они несут важные знания о недавнем прошлом реки. Во-первых, подавляющее большинство следов древнего русла извилистое; это дает полное основание утверждать, что р. Москва в нижнем течении в позднеледниковье и голоцене меандрировала, как и участки, лежащие выше по течению. Во-вторых, возможно объединить все старицы и иные следы древнего русла по их параметрам в три группы. Все типичные извилистые формы русла нижнего течения реки Москвы показаны на рис. 8, где изображен участок расширения долины выше устья реки Нерской.

Рис. 8.

Геоморфологическая схема пойменно-руслового комплекса р. Москвы на Воскресенском участке (г. Дзержинский – г. Воскресенск (IV).

Пойма: 1 – высокая древняя, 2 – низкая молодая; 3 – внешняя граница пойменно-руслового комплекса; 4 – русло; 5 – пойменные гривы и старицы; 6 – следы макроизлучин на пойме; 7 – скважины и их номера в табл. 1.

Усл. обозначения отложений в скважинах см. рис. 2.

В первую группу объединены древние макроизлучины – их размеры значительно превышают размеры современных – шаг составляет 2.0 км, а средний радиус кривизны – 1.4 км. Здесь, в долине нижнего течения реки Москвы, в отличие от таковой верхнего и среднего течения, макроизлучины имеют крайне ограниченное распространение, связанное с их плохой сохранностью. Такой макроизлучиной является ложбина, огибающая правобережный останец II и I нпт с находящейся на ней деревней Остров, а также едва угадывающиеся по ландшафтам макроизлучины на правом берегу реки, целиком расположенные на пойме (рис. 7, 8). Любопытно, что в крупных левобережных расширениях поймы (котловинах) следов макроизлучин не наблюдается.

Ко второй группе относятся старицы или едва заметные линии древних береговых уступов когда-то вогнутых берегов, чьи размеры (шаг, радиус кривизны, для стариц – ширина) соизмеримы с размерами современных излучин (табл. 1, точки 10–17). Шаг современных излучин русла составляет от 0.4 до 0.8 км, радиус кривизны – 0.3–0.5 км. Старицы и изгибы уступов, соответствующие современным излучинам, имеют радиус кривизны, в среднем равный тоже 0.3–0.5 км. По аналогии с макроизлучинами и описываемыми далее микроизлучинами, современные излучины и сохранившиеся от них старицы можно назвать мезоизлучинами.

Наибольший интерес вызывают старицы третьей группы – следы микроизлучин или стариц очень маленьких размеров. Если радиусы кривизны современных излучин составляют 330–515 м (по вогнутому берегу), а их шаг равен 600–800 м, то радиусы кривизны микроизлучин едва достигают 110–140 м, а шаг – 150–200 м, что в 4–5 раз меньше (табл. 1, точки 18–23). Аналогичных микроизлучин или сохранившихся от них стариц в верхнем и среднем течении нет. С целью определения возраста возникновения стариц и, следовательно, формирования излучин русла различного облика в нижнем течении реки Москвы было проведено определение абсолютного возраста отложений аллювия на дне стариц, маркирующих начало их отмирания после спрямления и ухода основного русла реки в сторону (табл. 1).

Нынешний этап развития долины нижней Москвы-реки, во время которого она постепенно приобретала современный облик, начался, как и в верхнем течении, в осташковском позднеледниковье – аналогом следов макроизлучин в нижнем течении вполне могут являться огромные излучины среднего течения реки, абсолютный возраст которых определен по ОСЛ анализу в 15460 ± ± 690 лет [33]. Макроизлучины в расширениях долины в нижнем течении стали оформляться в условиях повышенного стока позднего неоплейстоцена 19–16 тыс. л.н. – так же, как и на участках верхнего и среднего течений, однако в нижнем течении следы большей части из них были затем уничтожены последующими событиями; лишь одна из них – возле деревни Остров сохранилась (см. рис. 7). Она спрямилась 19–18 тыс. л.н., но затем оказалась брошенной рекой [4, 28].

К позднему дриасу сток воды снижается, и интенсивность горизонтальных русловых деформаций также уменьшается. Однако в нижнем течении, в отличие от верхнего и частично среднего, это снижение оказывается не столь резким, и развитие излучин и их миграция по расширениям дна долины продолжаются и в условиях снижения стока. Начало формирования современной поймы датируется отложениями, лежащими в основании одного из немногих сохранившихся на пойме староречий, представленного четырьмя смежными старицами выше русла р. Нерской – их возраст около 11.8 тыс. л. (по образцу, взятому с подошвы пойменной фации на глубине 7.5 м (табл. 1, точка 17).

Интерпретация данных о возрасте стариц, соответствующих по своим размерам современным излучинам (табл. 1), позволяет сделать вывод о том, что на протяжении голоцена естественные условия развития всего пойменно-руслового комплекса нижней реки Москвы существенно не менялись. И кривизна, и шаг стариц находятся в примерно одних и тех же пределах, но их возраст варьирует от 11.8 до 0.9 тыс. л. Это как раз и подтверждает сделанный вывод.

Микроизлучины, судя по сохранившимся старицам малых размеров, были широко распространены по всей пойме нижней реки Москвы – сейчас на пойме можно насчитать 25 малых стариц, большая часть из которых уже успела зарасти. Однако данные об абсолютном возрасте отложений этих стариц (табл. 1, точки 18–23) показывают, что микроизлучины, оставившие свой след в образовании этих стариц, существовали на протяжении очень короткого времени – возникнув на рубеже суббореального и субатлантического периодов 2.7–2.8 тыс. л.н., они развивались в основном в середине субатлантического периода и в конце первого тысячелетия нашей эры. С наступлением второго тысячелетия микроизлучины в долине реки Москвы исчезли – следов микростариц моложе 900 лет на пойме реки Москвы не найдено.

Старицы-микроизлучины располагаются внутри массивов современной поймы автономно – они не увязываются друг с другом, т.е. проследить положение узкого и маловодного русла, которое их формировало на каком-то этапе развития реки Москвы, нельзя.

Отсюда следует, что маловодного этапа, при котором образовывались в русле только излучины малых размеров, в жизни реки Москвы не существовало, а микроизлучины являются следствием какого-то наложенного процесса. Например, это могут быть следы пойменных проток, распространенных на каком-то этапе развития поймы реки Москвы из-за возросшей в то время неравномерности сезонного стока, повышения аккумуляции наносов в русле или мощных половодий, проходивших здесь как раз 2.3–2.7 тыс. л.н. и продолжавшихся до начала I тысячелетия [33]. Пойменные протоки существовали одновременно с основным многоводным руслом реки, искривлялись и отмирали одновременно с деформациями излучин главного русла. Более того, зафиксированы случаи, когда пойменные протоки проникали в шпору крупной излучины основного русла уже после ее спрямления, где начинали активно искривляться, использовав для своего развития податливый, еще не успевший уплотниться аллювий бывшего основного русла. Таковы, в частности, две наложенные друг на друга микростарицы в шпоре безымянного старичного озера “нормальной” кривизны на левобережной пойме реки (точки 15, 16, 23). Во втором тысячелетии нашей эры пойменная многорукавность была почти полностью уничтожена слабым врезанием реки, сменившим аккумуляцию наносов, а также распашкой пойменных угодий.

Рассматривался также вариант происхождения микроизлучин как стариц меандрирующих притоков реки Москвы, однако он не нашел своего подтверждения из-за отсутствия связи между реальными притоками реки и местонахождением микростариц, хаотично разбросанных по москворецкой пойме.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итоги геоморфологического изучения днища долины реки Москвы на всем ее протяжении с палеорусловедческих позиций, можно сделать вывод о заметных различиях в истории развития долины в верхнем, среднем и особенно нижнем течении реки. В верхнем течении, выше пересечения рекой поднятия кровли коренных известняков, выделается Можайский широкопойменный участок – днище долины представлено двумя уровнями поймы и I нпт; однако сейчас облик его законсервирован. Основное развитие реки происходило здесь в период повышенной водности рек в гумидной зоне умеренных широт в позднем плейстоцене. Тогда, при высокой водности потока и прохождении его максимума в короткий интервал весеннего половодья, в русле формировались очень крупные излучины, заметно превышающие своими размерами современные. После снижения стока темпы горизонтальных русловых деформаций также снизились; макроизлучины сохранились и сейчас полностью определяют морфологический облик долины.

Заканчивается верхнее течение реки Москвы почти беспойменным Тучковским участком, где долина реки врезана в известняки, выходящие и здесь в ее бортах и днище. Изгибы долины обусловлены трещиноватостью кровли известняков и не информативны с палеорусловых позиций.

В среднем течении ниже г. Звенигорода основные деформации русла также запечатлели период повышенного весеннего стока – он отразился в виде макроизлучин русла на уровне высокой поймы так же, как и на Можайском участке определяющих здесь морфологический облик долины. Еще ниже по реке, там, где карбоновые известняки постепенно замещаются в бортах долины более податливыми к размыву юрскими глинами, в голоцене стали происходить более активные русловые деформации. Позднеплейстоценовые макроизлучины составляют здесь фон – общий облик днища долины, в пределах которого происходили и происходят (на исторической памяти) русловые деформации и формирование сегментно-гривистой поймы. Размеры стариц и параметры грив на пойменных массивах в шпорах макроизлучин уже соответствуют современным излучинами русла, что подчеркивает снижение объемов стока, знаменующее переход от позднеледниковья к голоцену.

Значительно активнее происходили деформации русла реки Москвы в ее нижнем течении. Причем последовательное появление здесь макро-, мезо-, а затем и микроизлучин, вполне возможно, маркирует здесь смену не литологических, а гидроклиматических условий голоцена.

Таким образом, первичный анализ рельефа и строения поймы реки Москвы (особенно в нижнем течении), ставит перед дальнейшими исследованиями истории развития долины реки следующие задачи: а) определение распространения макроизлучин по длине долины и уточнение периода их формирования; б) определение периода формирования в расширениях долины в конце среднего и в нижнем течении реки русла, близкого по водности к современному, но более извилистого, чем сейчас, и выявление причин спрямления в последующем значительной части этих излучин; в) определение причин появления на москворецкой пойме микростариц – следов существования в долине реки Москвы в атлантическом периоде микроизлучин, размеры которых не соответствуют среднеголоценовой и современной естественной водности реки Москвы.