УДК 551.435.2(235.222)
© 2015 г. И.С. НОВИКОВ
МОРФОЛОГИЯ И ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕНЕПЛЕНА АЛТАЯ НА ПРИМЕРЕ КУРАЙСКОГО ХРЕБТА1
Ин-т геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск;
novikov@igm.nsc.ru
Введение
Одной из наиболее ярких геоморфологических черт Горного Алтая является наличие в его вершинном поясе обширных денудационных равнин, фрагментарно сохранившихся даже в областях развития альпинотипного рельефа и придающих большинству его хребтов характерный выровненный облик. После известной статьи В.А. Обручева [1], доступной также в собраниях избранных трудов автора, редкая публикация, посвященная геоморфологии, неотектонике или палеогеографии Алтая, обходится без упоминания о наличии в его рельефе обширных реликтов древнего пенеплена. Период формирования последнего по мере уточнения представлений о строении коррелятных толщ во внутригорных впадинах Алтая и предгорных впадинах его северного обрамления постепенно сузился до позднего мела-среднего палеогена [2]. Ставшие доступными позднее материалы по строению впадин южного обрамления Алтая, разрез которых представляет собой наиболее полную геологическую летопись континентального этапа развития региона, в целом подтверждают этот вывод [3].
Публикации, авторы которых отрицали бы существование единого пенеплена на месте горных сооружений Алтая в период, предшествовавший неотектонической активизации территории, буквально можно пересчитать по пальцам [4-8]. Альтернативные взгляды заслуживают краткого разбора, поскольку они бросают вызов устоявшейся традиции.
С.Ф. Дубинкин полностью отрицал наличие древнего пенеплена в вершинном поясе Алтая. По его мнению, субгоризонтальные вершинные поверхности этих гор - результат криопланации [4]. Преувеличение роли этого процесса было характерно для многих работ 1930-1940-х гг., но более поздние исследования показали, что в пределах Горного Алтая в результате нивации сформировались нагорные террасы, ширина которых не превышает первых сотен метров при высоте уступов в десять метров и протяженностью обычно менее 1 км [9].
По представлениям В.А. Растворовой [5], основанных на экстраполяциях разрозненных данных о твердом стоке рек Горного Алтая, общая мощность слоя пород, удаленных за пределы горных сооружений в неотектонический этап, превышает 1000 м и, соответственно, вершинная поверхность имеет возраст близкий к четвертичному. Однако отсутствие коррелятных отложений соответствующей мощности во впадинах обрамления не позволяет всерьез воспринять выводы автора.
О.М. Адаменко, развивая идеи И.Г. Зальцмана [10] относительно строения осадочной толщи Бийско-Барнаульской впадины, сопоставил с циклами осадконакопления крупные высотные ярусы Горного Алтая, выделив меловые, палеогеновые и неогеновые поверхности выравнивания [6]. Данная точка зрения нашла отражение на геоморфологической карте, входящей в комплект Геологической карты СССР м-ба 1 : 1000000. Ее составители выделили в пределах Алтая лестницу денудационных уровней, включающую "ран-немеловой (?), позднемеловой (?) пенеплены, палеогеновый педиплен и неогеновые пе-дименты" [11, с. 132]. Являясь приверженцами идей В. Пенка, популяризации которых
1 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 13-05-00986).
способствовал хорошо выполненный перевод [12], и модели сводообразного воздымания Алтая во время замедления которого формировались поверхности выравнивания, они утверждали, что "превышение позднемелового (?) пенеплена над палеогеновым педипле-ном для большинства районов Горного Алтая изменяются от 200-400 м в осевых частях хребтов до десятков метров в области сочленения хребтов с внутригорными впадинами... Превышения палеогеновых педипленов над неогеновыми педиментами изменяются от 200-400 м в хребтах Горного Алтая до 100 и менее метров по периферии" [11, с. 132].
Данные по строению разреза Джунгарской впадины, расположенной к юго-западу от Алтая и содержащей практически полную геологическую летопись позднего палеозоя, мезозоя и кайнозоя, показывают, что такого рода модель к его территории неприменима [3]. Кроме того, судя по самой геоморфологической карте, за денудационные уступы между разновозрастными поверхностями выравнивания ее авторы явно принимали тектоногенные уступы, сформировавшиеся в ходе дифференцированных движений неотектонических блоков.
Близких с О.М. Адаменко взглядов придерживались В.К. Кучай с С.А. Тычковым. В своей совместной главе в монографии [7] они приводят схему рельефа южного склона Курайского хребта Горного Алтая, где присваивают различный возраст уплощенным реликтам доорогенного рельефа в зависимости от их гипсометрического положения. Пример для иллюстрации своих взглядов авторы выбрали крайне неудачно, поскольку именно этот участок является одним из немногих на Алтае, где в ходе проведения крупномасштабной геологической съемки (1 : 50000), геологоразведочных работ на ртуть и геоморфологической съемки в м-бе 1 : 25000 [13] доказана тектоническая природа уступов высотой 300-600 м, трассируемых телами четвертичных травертинов и разделяющих уплощенные участки рельефа, которые в ходе неотектонических движений утратили субгоризонтальность и приобрели существенные уклоны не только в разные стороны от водоразделов хребтов, но и по их простиранию.
В.С. Зыкин с соавторами описывают в юго-восточном Алтае "верхнемеловые отложения", которые формировались в "эпиконтинентальном морском бассейне" [8, с. 671]. Данная точка зрения интересна тем, что если у большинства противников идеи существования единого мел-палеогенового пенеплена Алтая в позднемеловое время на его месте все же располагалась область денудации и формировались поверхности выравнивания, то, по мнению В.С. Зыкина с коллегами, на месте Алтая в морском бассейне накапливаются достаточно мощные терригенные отложения. Причем накапливаются в одной единственной точке. Более поздние исследования не смогли подтвердить позднемеловой возраст изученных морских отложений, зато обнаружили в них девонские двустворки и брахиоподы [14]. Собственно, этого и следовало ожидать, поскольку в силу достаточно хорошей геологической изученности (в рассматриваемом районе проведена геологическая съемка м-ба 1 : 50 000) палеогеография позднемелового времени реконструирована здесь вполне надежно. В позднем мелу в условиях тектонического покоя на территории Алтая формировалась только денудационная поверхность выравнивания, привязанная по высоте к базису денудации, каковым являлся позднемеловой уровень Мирового океана (абс. высоты 250-270 м [15]), береговая линия которого располагалась вдоль южной границы современной Бийско-Барнаульской впадины [10], более чем в 500 км к северо-западу от территории, где были обнаружены морские породы "позднемелового" возраста.
Постановка проблемы
Несостоятельность рассмотренных представлений о палеогеографии Алтая в позднем мелу, палеогене и раннем неогене не снимает очевидной проблемы. В указанный период времени единый пенеплен на месте Алтая в принципе не мог быть сформирован. Пенеплен формируется в период длительного тектонического покоя вблизи базиса денудации. Глобальные изменения уровня Мирового океана реконструированы с большой степень детальности и на протяжении почти 20 лет широко используются при моделировании условий седиментации в нефтегазоносных бассейнах по всему
Уровень Мирового океана, м 250 200 150 100 50 0 -50-10С
Эпохи выравнивания
Время, млн. л Высоты, м
Ni 13-25 140-150
Pi_3 30-63 200-230
К2 70-85 240-250
Ki_2 90-100 250-270
Рис. 1. Кривая изменения уровня Мирового океана в мелу и кайнозое по [15, 16] и эпохи регионального выравнивания в тектонически стабильных регионах (на примере севера Сибирской платформы)
миру. Это так называемая "Exxon Sea Level Curve" (рис. 1). Уровень Мирового океана в позднем мелу, палеогене и неогене прерывисто понижался с +270 до +100 м. Максимальным (около +270 м) он был на рубеже раннего и позднего мела, на протяжении позднего мела колебался вблизи отметок +250-260 м, в палеоцене и эоцене составлял +200-240 м, а в раннем и среднем миоцене - +140-150 м. На поздний олигоцен и поздний миоцен приходятся периоды падения уровня Мирового океана на 150-200 м продолжительностью 5-8 млн. л. [15, 16], связанные с общепланетарными эпизодами тектонической активизации, поскольку происходят еще до первых оледенений кайнозоя. Таким образом, в условиях тектонического покоя, фиксируемого по отсутствию грубообломочных осадков во впадинах обрамления, в позднемеловое-среднепалеоге-новое время на территории Алтая должны были сформироваться минимум четыре регионально развитых уровня планации: среднемеловой (формировался на абс. отметках 250-270 м на протяжении около 10 млн. л.), позднемеловой (на отметках 240-250 м на протяжении около 15 млн. л.), палеоцен-эоценовый (соответственно на абс. высотах 200-230 м в течение 33 млн. л.) и раннемиоценовый (на высотах 140-150 м на протяжении 12 млн. л.). В тектонически стабильных районах данная лестница поверхностей выравнивания должна дополняться системой придолинных педиментов, формирование которых происходило в позднем миоцене-плиоцене. В мобильных областях в связи с процессами неотектонической активизации, приводящими к дроблению территории на блоки и быстрому подъему последних относительно базиса денудации, в позднем миоцене формирование поверхностей выравнивания прекращается.
В северном обрамлении Алтая в пределах Салаира и Горной Шории лестница разновозрастных поверхностей выравнивания выявлена в ходе среднемасштабных геоморфо-
логических съемок и вошла в стандартные легенды геоморфологических карт более мелкого масштаба [17, 18]. Детальность геоморфологической съемки (1 : 200000) в условиях искажающего влияния неотектонических движений не позволила выявить характерные высотные перепады между последовательными по возрасту уровнями. Результаты этих исследований опубликованы очень скупо [19, 20]. Фрагментарно изданные материалы среднемасштабных съемок Среднесибирского плоскогорья выявили сходную геоморфологическую ситуацию [21]. Подтверждена она и результатами
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.