УДК 551.435.1(-925.16)
© 2015 г. Ю.В. РЫЖОВ*, Д.В. КОБЫЛКИН*, В.А. ГОЛУБЦОВ*, Х.А. АРСЛАНОВ**, Ф.Е. МАКСИМОВ**, Т.Г. РЯЩЕНКО***
РАЗВИТИЕ ЭРОЗИОННО-АККУМУЛЯТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ В МАЛЫХ ВОДОСБОРНЫХ БАССЕЙНАХ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ В ПОЗДНЕЛЕДНИКОВЬЕ И ГОЛОЦЕНЕ1
* Ин-т географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия; ryv@irigs.irk.ru ** Санкт-Петербургский государственный университет, Россия; *** Ин-т земной коры СО РАН, Иркутск, Россия;
Введение
В разрезах четвертичных отложений конусов выноса, делювиально-пролювиаль-ных шлейфов, днищ эрозионных форм часто наблюдаются горизонты погребенных почв [1-2], которые фиксируют этапы стабилизации дневной поверхности и снижения скорости эрозионно-аккумулятивных процессов. Этапы активизации последних отражаются в слоях осадков, перекрывающих почвы. Изучение таких циклично построенных толщ позволяет проследить ритмичность развития процессов смыва, размыва, осадконакопления и реконструировать историю развития рельефа на исследуемой территории.
Большое внимание в литературе уделяется исследованию современных экзогенных процессов [3-6], значительно меньше работ посвящено изучению их динамики за более продолжительные временные отрезки позднего неоплейстоцена и голоцена [1, 7]. Учитывая, что эрозионно-аккумулятивные процессы подвержены резким колебаниям скоростей [3, 6], количественная оценка их интенсивности для разных временных промежутков в значительной мере повышает достоверность проводимых реконструкций.
Цель данного исследования - выявление хронологии основных этапов развития эрозионно-аккумулятивных процессов и их специфики, связанной с природно-климатическими и антропогенными изменениями в малых водосборных бассейнах Западного Забайкалья в позднеледниковье и голоцене.
Район и методы исследования
Территория исследования расположена в Селенгинском среднегорье в бассейне р. Куйтунки (правый приток р. Селенги) (рис. 1), водосборная площадь которого 1140 км2. Длина водотока 65 км, уклон русла реки - 1.26°, глубина эрозионного вреза 110-360 м [8].
В строении бассейна принимают участие горные породы пермско-триасового возраста, преимущественно граниты и сиениты. На них залегают разновозрастные аллювиальные, пролювиальные, делювиальные, эоловые четвертичные отложения. Ниж-не-среднечетвертичными песчаными аллювиальными отложениями сложена 35-40 м речная терраса. Эолово-делювиальные и эолово-делювиально-пролювиальные отложения этого возраста представлены лёссовидными супесями и суглинками, дресвой и щебнем. К верхнечетвертичным и голоценовым отложениям относятся аллювиальные, аллювиально-пролювиальные осадки I и II нпт высотой 6-8 и 4-6 м, русел постоянных и временных водотоков, эолово-делювиальные, эолово-делювиально-пролювиальные
1 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 13-05-00521).
Рис. 1. Территория исследования
Местоположение изучаемых разрезов рыхлых отложений: 1 - Нижняя Буланка, 2 - Надеино, 3 - Куйтун
лёссовидные супеси и легкие суглинки мощностью 2-17 м, которые залегают в долинах постоянных и временных водотоков, на склонах и водоразделах [9].
Рельеф территории эрозионно-денудационный. Густота эрозионного расчленения бассейна 2.76 км/км2, из них на балки и ложбины приходится 1.77 км/км2, на овраги 0.89 км/км2 [8]. Климат исследуемой территории резкоконтинентальный, среднегодовая температура--2.9 °С. Средние значения температуры января -26.9 °С,
июля - +18.2°С, годовая сумма осадков составляет 369 мм [10]. Отмечается значительная неравномерность их выпадения в многолетнем режиме и по сезонам года. Большая их часть (74%) приходится на период с мая по сентябрь. Средняя высота снежного покрова 15-20 см [11].
На склонах южных экспозиций преобладают горные сухие степи и лесостепи, на северных распространены горные лесостепи и степи с разреженными сосновыми лесами. По падям, лощинам участки луговых степей и сухие крупнозлаковые настоящие степи чередуются с сосновыми борами [8]. В настоящее время центральная часть бассейна занята пашнями и залежами. Водосбор р. Куйтунки характеризуется активным развитием современных эрозионно-аккумулятивных процессов [8, 11].
Изучены три разреза рыхлых, преимущественно делювиально-пролювиальных четвертичных отложений (рис. 1), расположенных в устьевых частях балок на различных гипсометрических уровнях. В разрезе Нижняя Буланка вскрыты осадки конуса выноса, в разрезе Надеино - днища балки, в разрезе Куйтун - погребенного оврага (рис. 2). Особенностью всех разрезов является наличие в их кровле гумусирован-ных отложений мощностью 15-165 см, представленных продуктами современного (10-250 лет) смыва и размыва почв с распахиваемых участков.
При проведении полевых исследований основное внимание уделялось стратиграфическому изучению отложений. В лабораторных условиях образцы почв и отложений
Радиоуглеродный и календарный возрасты почв и гумусированных отложений
Лабораторный номер Возраст Глубина отбора, см
радиоуглеродный, 14С л. н. календарный, кал. л. н. Литология и положение в разрезе
Разрез Надеино
1930±60 1530±50** 1220±50 4120±50
6280±80 7970±90 9590±90 10710±170
12010±160
7430±90 9570±90
9650±90 9960±140 10940±240
11360±190
2930±70 5600±100 9250±80
12120±100
1890±70 1440±60 1170±70 4670±110
6870±90 8830±140 10940±160 12600±220
14020±260
69-91 143-163 165-174 194-204
234-243 261-270 326-338 403-408
434-443
Разрез Нижняя Буланка
8250±90 10920±160
10990±160 11530±230 12900±210
47-55 213-220
238-248 248-258 304-313
13270±190 427-440 Разрез Куйтун
3100±110 6410±100 10430±110
14140±210
20-25 40-45 164-174
323-330
Гумусированная супесь Подошва антропогенных отложений Кровля гумусового горизонта почвы Подошва гумусового горизонта современной почвы
Кровля гумусового горизонта Подошва гумусового горизонта Гумусовый горизонт Кровля гумусового горизонта криотур-бированной почвы
Подошва гумусового горизонта крио-турбированной почвы
Кровля почвы
Гумусовый горизонт слаборазвитой почвы
Кровля гумусового горизонта Подошва гумусового горизонта Гумусовый горизонт криотурбирован-ной почвы
Гумусовый горизонт почвы
Кровля гумусового горизонта почвы Подошва гумусового горизонта почвы Гумусовый горизонт почвы, выстилающей молодой эрозионный врез Гумусовый горизонт почвы, выстилающей древний эрозионный врез
Значения календарного возраста приведены на основании калибровочной программы "Са1Ра1" Кёльнского университета (2006 г.) [13]. Инверсия радиоуглеродных дат в антропогенных отложениях.
высушивались до воздушно-сухого состояния и просеивались через сито диаметром
2 мм. Определение содержания СО2 карбонатов, общего углерода и анализ гранулометрического состава в образцах выполнены в соответствии с общепринятыми методиками [12]. Определение абс. возраста погребенных почв выполнено в Санкт-Петербургском государственном университете по гуминовым кислотам (таблица). Для более развитых погребенных почв установлен абс. возраст их кровли и подошвы.
Стратиграфия, литологический состав и геохронология отложений
Разрез Нижняя Буланка расположен в нижней части конуса выноса безымянной балки на правом борту пади Нижняя Буланка (51°28' с.ш., 107°37' в.д., абс. высоты 750-752 м). Площадь серповидного в плане водосбора балки - 0.45 км2 (рис. 2), средний уклон линии тока 0.05. В строении разреза (рис. 3) выделяются следующие пачки: 1) преимущественно гумусированная толща (0-100 см), возраст 8.0 тыс. л. н. - современный; 2) чередование гумусированных горизонтов и супесей (100-265 см) раннего голоцена (10.3-8.0 тыс. л. н); 3) переслаивание песков, супесей, легких суглинков, гумусированных прослоев с включением углей и криотурбациями (265-460 см) позднего неоплейстоцена (12.2-10.3 тыс. л. н.).
Рис. 2. Положение исследуемых разрезов в пределах водосборных бассейнов: Надеино (А), Нижняя Буланка (Б)и Куйтун (В)
Рельеф: 1 - эрозионно-денудационный, 2 - эрозионно-аккумулятивный; 3 - эрозионные формы (а - овраги, б - промоины); 4 - днище временного водотока
Верхняя пачка отражает этап стабилизации балочного водосбора, а средняя - фиксирует достаточно активный этап формирования конуса выноса балки. Делювиаль-но-пролювиальные отложения представлены продуктами смыва, линейного размыва и частично эоловой аккумуляции. Нижняя пачка разреза сложена преимущественно пролювиальными отложениями. Формирование маломощных почв, залегающих в толще этих отложений, проходило 11.4 и 10.9 тыс. л. н., что совпадает со временем последнего доголоценового потепления (аллерёд). В течение этого времени шло активное формирование конуса выноса. За 370 календарных лет накопилось 1.2-1.4 м делювиально-пролювиальных буроватых супесей и легких суглинков с маломощными гумусовыми прослоями. Наиболее вероятно, что активизация экзогенных процессов связана с резкими климатическими колебаниями и пожарами, о чем свидетельствуют включения угля в толще отложений.
На рис. 3 приведены данные о гранулометрическом составе и химических свойствах отложений. В целом преобладают тонкопесчаные (0.25-0.05 мм) и крупнопы-леватые (0.05-0.01 мм) фракции, суммарный вклад которых составляет 60-90%. В погребенных почвах, как правило, отмечаются сокращение тонкопесчаной фракции и увеличение пылеватых и глинистых частиц.
Содержание карбонатов в нижней пачке отложений колеблется от 7.5 до 9.4%. В ее кровле, соответствующей последнему предголоценовому похолоданию, оно увеличивается до 17.8%. Отложения средней пачки имеют белесый оттенок и в целом характеризуются несколько большим содержанием карбонатов, по сравнению с выше и нижележащими пачками. В верхнем метровом слое содержание карбонатов колеблется от 12.4 до 16.1%.
Распределение гумуса в профиле исследуемых отложений характеризуется понижением его содержания в слоях делювиально-пролювиальных и эоловых отложений и отчетливыми пиками данного показателя в гумусовых горизонтах палеопочв. Максимальное содержание гумуса отмечается для горизонтов почв, погребенных в пределах средней пачки отложений.
Разрез Надеино заложен в устьевой части балки на левобережье р. Куйтунки (51°30' с.ш., 107°35 ' в.д., абс. высота 677 м)
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.