ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2012, № 3, с. 285-296
УДК 552.5:551.791(470.13)
ЛИТОЛОГИЯ ВЕРХНЕ-СРЕДНЕПЛЕЙСТОЦЕНОВЫХ ТИЛЛОВ НА КРАЙНЕМ СЕВЕРО-ВОСТОКЕ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ
© 2012 г. Л. Н. Андреичева
Институт геологии Коми научного центра УрО РАН 167982 Сыктывкар, ул. Первомайская, 54;
E-mail: andreicheva@geo.komisc.ru
Поступила в редакцию 11.05.2010 г.
Проведено детальное литологическое изучение тиллов на крайнем северо-востоке Тимано-Печоро-Вычегодского региона: в береговых обнажениях рек Адзьвы, Большой Роговой и Сейды — северных притоков р. Усы. Результатами гранулометрического, минералогического и петрографического анализов в комплексе с замерами ориентировки удлиненных обломков в тиллах обосновано наличие трех моренных горизонтов. Литологические особенности печорского (днепровского) и полярного (осташковского) горизонтов тиллов свидетельствуют о поступлении терригенного материала с Новой Земли и Пай-Хоя. Верхний среднеплейстоценовый тилл — вычегодский (московский) — формировался за счет обломочного материала Полярного и Приполярного Урала. Выявлены диагностические литологические признаки тиллов, являющиеся основой для их стратификации и корреляции. Составлена таблица литологических критериев расчленения и корреляции средне-верхнеплейстоценовых тиллов крайнего северо-востока европейской России.
Геологическое строение четвертичных отложений и возраст отдельных горизонтов плейстоцена на обширной территории северо-востока европейской части России достаточно дискуссионны. Обсуждаются вопросы количества ледниковых горизонтов в среднем плейстоцене и их стратиграфической приуроченности. Все еще спорной остается проблема, связанная с обоснованным выделением в среднем плейстоцене разновозрастных тиллов: днепровского (по региональной схеме печорского) и московского (вычегодского). До настоящего времени дискутируется вопрос о стратиграфическом положении шкловской (ро-дионовской), бывшей одинцовской межледниковой толщи, что связано с различной интерпретацией стратотипического разреза у ст. Одинцово Московской области [Величко, 1981; Коновален-ко, 1985; Маудина и др., 1985; Четвертичные ..., 1987; Дурягина, Коноваленко, 1993 и др.]. В этой связи чрезвычайно важным является проведенное нами изучение среднеплейстоценового разреза на р. Сейде, включавшее литологическое исследование тиллов и анализ спорово-пыльцевых комплексов, полученных из родионовских озер-но-болотных отложений с метровым прослоем торфа, сформированных в климатических условиях, не менее теплых, чем сейчас, и коррелируемых со шкловскими осадками [Андреичева, Дурягина, 1999]. Залегание толщи родионовских межледниковых отложений между двумя горизонтами тиллов свидетельствует о существовании здесь в среднем плейстоцене двух ледниковых эпох.
Не вполне ясным остается и вопрос о формировании московского (вычегодского) тилла в регионе. А.С. Лавров [Государственная ..., 1999] полагает, что в вычегодское время существовали два центра оледенения. В качестве второго центра, синхронного Фенноскандинавскому, он выделяет Новоземельский. По результатам исследований автора, этот тилл образовался также за счет материала различных питающих ледниковых провинций: в северо-западной и центральной частях Тима-но-Печоро-Вычегодского региона формирование его связано с Фенноскандинавской провинцией, а на крайний северо-восток европейской части России терригенный материал поставлялся с Полярного и Приполярного Урала [Андреичева, 1987, 1992, 2009; Андреичева, Дурягина, 1999].
Длительное время не прекращается полемика в отношении стратиграфии и палеогеографии позднего плейстоцена, его постмикулинского (постсулинского) отрезка, установления возраста и границ валдайских ледников на европейской части России. Существует несколько различных и далеко не бесспорных моделей последнего оледенения Российской Арктики [Астахов, 1999; Величко и др., 2000; Павлидис, 1992; Гросвальд, 1999; Аз1аккоу й а1., 1999, Ма^егаё й а1., 1999 и др.]. Основной вопрос в конечном счете сводится к выяснению времени, на которое приходилась кульминация последнего наземного оледенения (ранне- или поздневалдайское), т.е. какой из двух верхнеплейстоценовых ледников — подпорож-ский или осташковский (лайский или полярный) продвигались дальше на юг. Проблема эта остает-
ся одной из наиболее остродискуссионных, что, по мнению автора, связано с чрезмерным увлечением рядом исследователей геохронометрическими данными при вынесении вердикта о возрасте осадочных тел. При этом не учитываются имеющиеся опубликованные материалы комплексного изучения отложений региона другими методами: палинологическим, палеомикротерио-логическим и литологическим.
Результаты наших исследований, касающиеся валдайских оледенений в Тимано-Печоро-Выче-годском регионе, не расходятся с мнением Н.С. Чеботаревой и И.С. Макарычевой [1974] о весьма незначительных масштабах распространения ранневалдайского покровного ледника. В лай-ское время здесь формировались аллювиально-перигляциальные галечники и пески с многочисленными псевдоморфозами по морозобойным клиньям и другими криогенными текстурами, фауной мелких млекопитающих (копытных леммингов) с показателем эволюционного уровня, равным 17—24. Состав фауны грызунов [Кочев, 1993] указывает на сходство климата с современным: на севере региона была распространена типичная кустарниковая тундра. В более поздний интервал лайского похолодания климат стал суровее, получила распространение арктическая тундра. Холодный климат в ранневалдайское (лайское) время не привел к распространению покровного оледенения в регионе. В многочисленных разрезах с нижневалдайскими перигля-циальными отложениями, датированными по остаткам мелких млекопитающих, тиллы лайско-го возраста не обнаружены.
Верхний рельефообразующий ледниковый комплекс, в составе которого резко преобладает тилл, сформировался, по нашим представлениям, в поздневалдайское (осташковское, полярное) время: северо-западная часть Тимано-Печо-ро-Вычегодского региона перекрывалась Фен-носкандинавским, а северо-восточная — Пайхой-Новоземельским ледником.
Исследования автора были направлены на выяснение стратиграфической приуроченности горизонтов тиллов на территории крайнего северо-востока европейской части России, на выявление количества оледенений в среднем и позднем плейстоцене, а также на установление местоположений питающих провинций в ледниковые эпохи на основе изучения литологического состава тиллов.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
При полевых исследованиях проводилось послойное описание разрезов и отбор образцов тил-лов для изучения их комплексом литологических методов: гранулометрическим, минералогическим и петрографическим. Частота отбора образ-
цов определялась мощностью отложений и изменением их структурно-текстурных особенностей, связанных с принадлежностью тилла к той или иной фациальной разновидности. Кроме того, образцы тиллов отбирались в местах, не подверженных гляциодинамическим деформациям и воздействию вторичных процессов.
Литологические данные являются достаточно информативными и достоверными для определения стратиграфической приуроченности тиллов и их корреляции. Но поскольку вещественный состав тиллов тесно связан с составом подстилающих пород, особенно существенное влияние оказывающих на формирование состава локальных морен, сопоставление этих данных для целей ли-тостратиграфии проводилось только в пределах толщ основных тиллов.
Для получения структурной характеристики тиллов — размеров слагающих частиц (ёср), степени сортировки (8с) — изучен их гранулометрический состав. Степень сортированности отложений выражалась через нормированную энтропию, которая зависит только от веса фракций и не зависит от размера зерен [Белкин, Рязанов, 1972]. Карбонатность тиллов определялась в процессе предварительной обработки образцов раствором 10% соляной кислоты. Результаты гранулометрического анализа интерпретировались с помощью гистограмм, кумулятивных кривых, различных диаграмм: треугольных, парных, генетических.
Минеральный состав мелкозема тиллов определялся во фракции 0.25—0.1 мм, достаточно представительной по весу и наиболее полно отражающей состав питающих провинций (удаленных, транзитных и местных). Для более детального исследования минерального состава тиллов, в частности, выявления минералов легкой фракции, микротекстурных и микроструктурных особенностей тилла, проводилось изучение петрографических шлифов.
Для установления питающих провинций изучался петрографический состав обломочного материала из тиллов, который отбирался из объема 0.25 м3 [Лавров, 1976]. Содержание обломков размером более 1 см в толщах тиллов обычно не превышает 5—6%. Для корреляции толщ основных тиллов были выделены петрогенетические группы пород [Гайгалас, 1979], по количественному соотношению которых диагностировались разновозрастные горизонты тиллов.
Замеры ориентировки удлиненных валунов производились в местах ненарушенного залегания тилла, т.е. обычно в центральных частях горизонта тилла, с целью установления направления движения ледников. Однако многочисленные наблюдения над ориентировкой обломков в толщах основных тиллов показывают, что она, как правило, выдержана в пределах одной толщи тилла, от
ее кровли до подошвы. Замерялась ориентировка длинных осей не менее 50 обломков пород в каждой точке. Результаты замеров представлялись в виде роз-диаграмм и полюсных диаграмм. Сопоставление максимумов преобладающей ориентировки обломков пород с особенностями петрографического состава валунно-галечного материала позволяют однозначно решать вопрос о положении центров оледенения в разные эпохи плейстоцена.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В береговых обнажениях северных притоков р. Усы: Адзьвы, Б. Роговой и Сейды (рис. 1), прослеживаются и довольно четко выделяются три горизонта тиллов. Нижний горизонт, видимая мощность которого не превышает 20 м, обычно вскрывается в основаниях береговых обнажений. Мощность вышележащего тилла достигает 25—30 м. В верхних частях береговых разрезов фиксируется еще один, несомненно, более молодой горизонт тилла мощностью не
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.