Диссертация (1154527), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Крупнозернистые пески, вотличие от юрских глин, способствовали (и способствуют сейчас) переводуповерхностного стока в подземный, консервируя дренажную сеть на начальной,примитивной фазе развития. В этих условиях местный водообмен утратилсистемный характер, и обострилась проблема локального переувлажнения.Именно оно является основным лимитирующим фактором биопродуктивности всовременных ландшафтах. Ранневалдайские эрозионные формы закладывались вконтурах погребенных врезов, канализировавших потоки грунтовых вод, но былизначительно менее развиты: примером может служить Полковская депрессия (II).Верхние звенья погребенной дренажной сети вообще не были «откопаны»попятной эрозией и уже с микулинского межледниковья являются очагамизаболачивания.Впрочем, современное переувлажнение значительно уступает тому, чтоимело место в Южной Мещере в гигроскопические фазы валдайской эпохи.
В88ранневалдайский стадиал (71-57 тыс. лет назад) в процессе размыва ипереотложения московских песков сформировалась 2-я надпойменная терраса (винтервале 110-118 м), на долю которой приходится основная часть изучаемойтерритории (рис. 3.3). Рост увлажненности при резком похолодании привел кформированию многочисленных эфемерных озеровидных разливов, пополняемыхводами местного стока (Асеев А.А., Веденская И.Э., 1962). Данные водоемысообщались хаотичной сетью блуждающих потоков, формирование их контуровобеспечивалось термоэрозией и термоабразией, а позднее – и термокарстом.Траектории перигляциального стока, как и в предшествовавшие теплые эпохи,контролировались погребенной эрозионной сетью. Так в местностях IV-XIсформировались многочисленные останцы обтекания с высотами поверхности117-120 м (местное название – «острова»), являющиеся проекцией на дневнуюповерхность доплейстоценовых массивов остаточного рельефа (рис.
3.1 и 3.3).Даже находясь на глубине 10-30 м и более, выступы юрского водоупораусиливали водообмен, снижали влажность и льдистость грунтов, обеспечиваясохранение поверхности 3-й террасы от переработки.В интерстадиальную фазу среднего валдая, вопреки мнению В.П. Гричука(1989), ни одна из волн потепления не достигла уровня типичного межледниковья(Васильчук Ю.К., Котляков В.М., 2000; Палеоклиматы и палеоландшафты…,2009), и многолетняя мерзлота сохранялась, что в совокупности с углублениемвреза Оки (Асеев А.А., Веденская И.Э., 1962) привело к спуску озеровидныхводоемов и активной обработке поверхности термокарстом.
В этот периодособенноэрозионнойотчетливосети,проявиласьвконтурахводозастойностькоторыхверховьевзаложилисьпогребенноймногочисленныетермокарстовые западины и котловины, в настоящее время в основномзаболоченные по верховому типу. Так возникло характерное для Мещеры тесноесоседство сухих островных водоразделов (останцов московской террасы) иверховых болот в аласовидных понижениях (рис.
3.1) с принципиально различнойпродуктивностью фитоценозов (рис. 3.3).89Степень проявления термокарста в раннем и среднем валдае сильнозависела от глубины залегания коренных пород, достигая максимума приабсолютной высоте их кровли около 92 м (рис. 3.3). В этих условиях присовместном питании поверхностными и грунтовыми водами образовалиськотловины Ласковских озер, сформированные клиньями повторно-жильных льдовизначальной глубиной десятки метров (Анненская Г.Н. и др., 1983) и такжетяготеющие к эоплейстоценовым эрозионным врезам низких порядков. Впрочем,наиболее обширные термокарстовые понижения связаны с вытаиваниемсингенетического льда-цемента, в связи с чем глубина перигляциальных озер вних не превышала 2 м. Уклоны поверхности дна таких озер были меньше уклоновпрофиля равновесия, поэтому на северо-восточных берегах некоторых из них – понаправлению преобладавших ветров – возникали зоны забурунивания иформировались береговые бары (рис.
3.4). Округлые термокарстовые котловиныразных типов широко распространены в местностях III-VI и VIII-XI и являютсянадежным маркером наиболее затрудненного водообмена не только в валдайскуюэпоху, но и сейчас.На этом фоне специфична Борисковская равнина (VII), где, несмотря на«оптимальную» глубину юрского водоупора, не только не возникали повторножильные льды, но и мелкие аласовидные понижения малочисленны, причемосновная часть последних не округлая, что типично для бессточного термокарста,а вытянутая (рис.
3.4 г). Это свидетельствует, что избыток грунтовых вод здесьспособен эффективно удаляться боковым стоком, что обусловлено не толькомалой густотой доплейстоценового расчленения местности VII (рис. 3.1), но и ееприуроченностью к вершине известнякового массива Бельского палеоводораздела(рис. 3.2). Удельный вес известняка около 2600 н/м3, что в 1,20-1,33 раза выше,чем у четвертичного обводненного песка и юрских глин в естественном сложении(Плотность веществ…, 2015).
Тем самым, погребенный известняковый останецформируетгипергеннуюположительнуюгидродинамикугравитационную(Философованомалию,В.П.,1960),влияющуюавнаусловияхнеконтрастного рельефа, господства песчаных отложений и тектонического90опускания роль литологических неоднородностей особенно велика. Именно попериферии Бельского массива в зоне наибольшего гравитационного потенциалазаложилась среднеплейстоценовая долина р. Белой – основного водотокатерритории.Рисунок 3.4 – Формы перигляциальной морфоскульптуры Мещеры и ихсочетанияПримечание.
Арабскими цифрами обозначены: формы остаточного рельефа – 1)линейные (вереи), 2) площадные (останцы обтекания); заболоченные термокарстовыекотловины – 3) ранневалдайские округлые и овальные, 4) поздневалдайские округлые иовальные, 5) вытянутые, лопастные и древовидные (реликты проточного термокарста), 6)площадные (образованы при вытаивании льда-цемента); 7) термокарстовые озерные ванны; 8)реликты береговых баров.Римские цифры – символы ландшафтных местностей (см.
рис. 3.1).3.5 … 3.16 – характерные колебания продуктивности зональных экосистем, связанные слитогенной основой (см. рис. 3.3 и текст)91В то же время центральные части местностей IX и X расположеныгипсометрически выше Борисковской равнины на 3-5 м, но обладаютослабленным водообменом и заболочены. Как видно из рис. 3.3, они являютсятипичными инверсионными структурами – осями древних эрозионных ложбин,где с калининского интервала линейная эрозия не возобновлялась (пример –Пьяицкое болото 3.16). Замкнутые округлые термокарстовые котловинысформировались и на Пяткинской возвышенности (III): гипсометрическоеположение, конечно, препятствовало застаиванию влаги, но инверсионность поотношению к кровле водоупора оказалась важнее.
Сейчас все эти котловины в тойилииноймерезаболочены,чтообеспечиваетрезкиеколебаниябиопродуктивности в местности III (рис. 3.3). Рассмотренные примерысвидетельствуют, что учет положения в рельефе, как фактора местноговодообмена, сам по себе не информативен и должен сопровождаться анализомпогребенных морфоструктур.В позднем валдае (25-14 тыс. лет назад) на высотной ступени 100-110 моформилась 1-я надпойменная терраса, участки которой имеются в местностях V,VII и VIII.
Как и в калининскую фазу, вблизи тылового шва террасы развивалсябессточный термокарст с образованием аналогов аласов, байджерахов ибереговых баров (рис. 3.4). В этот период Северная и Юго-Западная ложбины,существовавшие еще с палеозоя, окончательно превратились в останцы сзамедленным водообменом, а основной сток сосредоточился в долине р. Белой(рис. 3.1).Останцовый рельеф, как фактор функционирования экосистем. По мнениюГ.Н. Анненской и др. (1983), наиболее важной отличительной чертой рельефаМещеры является останцовость.
Как показано выше, тенденция к ростуостанцовости проявлялась в течение всей истории развития региона и достигламаксимума в позднем плейстоцене на стадии формирования надпойменных терраср. Оки и притоков, чему способствовали неотектоническое опускание, миграцияосей тектонических прогибов и накопление толщи терригенных песков. При этоммещерские останцы могут быть подразделены на 3 типа:921) «инверсионные»(повышениюгипсометрическойповерхностисоответствует погребенный эрозионный врез);2) массивы остаточного рельефа (с прямым соответствием поверхностейкоренных пород и современного рельефа);3) полигенетические (объединяют признаки первых двух типов).Типичными примерами «инверсионных» останцов являются местности III,X и XI – участки отмерших доплейстоценовых долин.
С ними связаны широкоезаболачиваниеинаиболееустойчивыеотрицательныеаномалиибиопродуктивности (точки 3.4, 3.14, 3.16 на рис. 3.3). Долины выполненыводопроницаемыми песками, но это не снижает переувлажнения: создаетсяизбыток грунтовых вод, поскольку их оттоку одновременно препятствуют инеразвитая дренажная сеть, и углубления поверхности водоупора – юрских глин.В результате в водном балансе территории снижается доля стока и растет доляместного испарения, что и обеспечивает заболачивание, а в валдайскую эпохуактивизировало термокарст. Заболачивание и бессточный термокарст – дваследствия одной причины, действующие на одной территории, но в разныхклиматах.
Поэтому, например, реликтовые береговые бары (рис. 3.4 б) могутслужить индикатором крайне низкой продуктивности лесов, не устраняемойосушительными мелиорациями (3.16).Степеньзаболоченностизависитотабсолютныхвысотдневнойповерхности и кровли регионального водоупора: чем они выше, тем при прочихравных условиях дренированность будет больше. Поэтому на Пяткинскойвозвышенности (III) размеры термокарстовых котловин в среднем невелики (заисключением склонового болота Пяткино), торфонакопление наблюдается лишь внекоторых из них, и снижение биопродуктивности там (3.4) значительно менееяркое, чем в центре местности Х (3.16). В пределах Северной и Юго-Западнойложбин особенно велики водозастойные явления в местах слияния палеорек (тоже Пьяицкое болото 3.16); здесь грунтовые воды настолько стратифицированы ине динамичны, что создаются условия для верхового заболачивания, особенно вместности IX (рис.
3.1).93Тем не менее, обычно верховые болота расположены гипсометрическивыше и приурочены к склонам останцов второго типа – массивов остаточногорельефа; к ним же тяготеют озера Ласковской группы. Они локализованы ввалдайских термокарстовых понижениях, образованных повторно-жильнымильдами (в большинстве случаев эпигенетическими) (Анненская Г.Н. и др., 1983).В формировании таких понижений ведущую роль играло питание растущеголедяного клина грунтовыми и поверхностными водами, стекавшими по склонамостанцов. На определенных уровнях движение вод замедлялось вследствиеподпора, что и приводило к закладыванию особенно больших ледяных клиньев.Как уже отмечалось, траектория потоков вод и в валдайских, и в современныхландшафтах определяется морфологией кровли водоупорных коренных пород.При этом погребенные эрозионные останцы активизируют водообмен инаправляют грунтовые воды по тальвегам доплейстоценовой эрозионной сети.Тем не менее, современная дренажная сеть, «осваивающая» московсковалдайские песчаные толщи, гораздо более примитивна и обладает низкойпропускной способностью.