Статья: Палеопотамология плейстоценовых отложений в Баргузинской долине (Байкальская рифтовая зона)

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Перекрывающая разрез толща в интервале 0,0-2,0 м состоит из алевропесков и мелкозернистых песков с добавлением гравийно-галечного материала (до 7 %) как аллювиального (v<2,0), так и аквального генезиса с примесью осадков, отличных от речного происхождения (v>2,0).

Рыхлая толща в интервале 2,0-47,0 м представлена песками различной структуры - песчаными алевритами (x=0,08-0,11 мм), алевропесками (x=0,12-0,14 мм), алевритисто- и алевритово-мелкозернистыми песками (x=0,18-0,26 мм), а также мелкозернистыми и среднемелкозернистыми их разностями (x=0,27-0,31 мм) с незначительным включением (до 1 %) обломков гравийной размерности.

Отложения характеризуются особенно хорошей, совершенной и умеренной сортировкой (ст=0,06-0,44), асимметричным распределением со сдвинутой в сторону крупных частиц модой.

Динамика седиментации при их накоплении была невысокой (а в среднем около 2 единиц), тектонические условия относительно стабильные (эксцесс т главным образом в пределах первого десятка единиц). Коэффициент вариации определяет генезис данных осадков (v=0,43-0,8), как аквальный (поле совмещения лимнических и аллювиальных условий формирования осадков) (рис. 4, а).

Наносы аккумулировались в неглубоких мелководных (до 3,4 м) озерных проточных водоемах. Реки, доставлявшие в седиментационный бассейн осадки, имели слабоподвижные (ф-критерий устойчивости русел <100) русла равнинного типа (Fr=0,01-0,08) с площадью водосбора >100 км2 в естественных, благоприятных условиях состояния ложа со свободным течением воды (n>40).

Параметры числа Лохтина (Л=1,7-1,8) свидетельствуют о приближении исследуемых водотоков к конечному водоему (придельтовые условия), чем, по-видимому, обусловлена некоторая изменчивость ширины русел за счет деления единого более крупного русла (130-217 м) на ряд рукавов (34-80 м).

Отложения в интервале 48,0-112,0 м - перемежающиеся слои разнозернистого псаммитового материала с добавками (до 3 %) мелкогравийных обломков (x=0,18-0,66 мм). Особенно изменчивым становится состав песчаных пород в интервале 100-112 м - чередование по вертикали крупно-среднезернистых, средне-мелкозернистых, алевритово-мелкозернистых песков, алевропесков и песчаных алевритов.

Рис. 4. Сопоставление значений коэффициента вариаций в пробах отложений Баргузинской долины скв. 538 в интервале глубин 0,5-112 м (а) и 113-355 м (б): 1 - отложения озерного генезиса; 2 - отложения комплексного лимно-аллювиального генезиса; 3 - отложения аллювиального генезиса; 4 - отложения неаллювиального генезиса.

Наблюдается общее «огрубение» осадка, по сравнению с толщей в интервале 2,0-47,0 м, что выражается в росте значений статистических параметров седиментации - ухудшении сортировки (от хорошей до умеренной и недостаточной, ст=0,15-0,82), росте энергетического потенциала, вызвавшего ярко выраженный модальный перекос в сторону крупных частиц в эмпирическом полигоне распределений (а до 9 единиц). Для тектонического фона характерно изменение его состояния в сторону стабилизации с увеличением глубины разреза (от первого десятка до десятков единиц). Вся без исключения толща имеет аллювиальный генезис (v=0,81-1,95) - от более спокойных турбулентных условий формирования осадков в речных условиях в верхней части до усиления динамических процессов к низу толщи и наибольшим контрастом (v=0,91-1,88) в интервале 100-112 м (рис. 4, а).

Накопление осадков осуществлялось преимущественно большими и средними палеореками шириной до 340 м (в среднем 130-180 м), характеризующимися в основном равнинным (Fr=0,02-0,10), реже полугорным (Fr=0,11-0,16) типами естественных блуждающих русел с площадью водосбора >100 км2 в благоприятных и весьма благоприятных условиях состояния ложа и свободного течения воды (n=36- 46). Следовательно, осадки, образовавшиеся в исходных условиях, по фациально-генетической природе относятся к аллювиальным русловым грядовым и в меньшей степени - пойменным пескам речной макрофации.

В интервале 113-114 м залегает горизонт особенно хорошо сортированных песчаных алевритов комплексного генезиса, формировавшихся при устойчивом тектоническом фоне (x=0,08-0,09 мм; ст=0,06- 0,07; v=0,75-0,77; т=32,41-95,96).

Далее, до глубины 170 м, осадочная толща сформирована ритмичным залеганием песков четырех ритмов (рис. 4, б) - речного (1, v=0,82-1,31), чередующегося между собой речного и комплексного лим- но-аллювиального (2, v=0,64-1,29), смешанного озерно-речного (3, v=0,54-0,8) и аллювиального (4, v=1,07-1,39). Первый ритм (113-131 м) - песчаные породы разной структуры: алевропески (x=0,10-0,16 мм), пески с доминированием мелкозернистых частиц (x=0,22-0,27 мм) среднезернистые и близкие к ним по составу (x=0,38-0,59 мм). Преобладает хорошая до умеренной сортированность (ст=0,16-0,56), левосторонний модальный сдвиг и переменные тектонические условия - от стабильных к менее стабильным. Среда осадконакопления - стационарный водоток равнинного, реже полугорного типов средних рек с ложем, выработанным в рыхлых породах, и поступательным движением воды от истока к устью.

Второй ритм (132-156 м) состоит из перемежающихся по вертикали в различных комбинациях песчаных алевритов (x=0,08-0,10 мм), алевропесков (x=0,14-0,15 мм), алевритово-мелкозернистых (x= 0,21-0,23 мм), средне-мелкозернистых (x=0,29-0,40 мм) и среднезернистых, а также средне-крупнозернистых песков (x=0,47-0,78 мм). Присутствуют последовательно 12 смен условий седиментации - от комплексных до речных.

Третий ритм (157-165 м) представлен алевритовомелкозернистыми (x=0,24-0,29 мм) и среднемелкозернистыми песками (x=0,30-0,38 мм), накапливавшимися в условиях проточного неглубокого (1,5-2,6 м) озеровидного водоема.

В четвертом ритме (166-170 м) преобладают мелко-среднезернистые пески (x=0,31-0,69 мм), формировавшиеся водотоками равнинного (Fr=0,06-0,10) полугорного (Fr=0,15-0,17) типов.

В интервале 171-244 м наблюдается развитие слоистой толщи, имеющей трехчленное строение (рис. 4, б). Венчающие и подстилающие слои представлены песками речного происхождения (v=0,83-1,97), состоящими из частиц мелкой, средней и крупной размерности (x=0,23-1,59 мм) разной степени сортировки, левосторонним модальным смещением в сторону крупных частиц и их хорошим структурированием, тектонический фон - стабильный устойчивый.

Аккумуляция осадков осуществлялась речными потоками преимущественно средней величины (40-200 м) равнинного (Fr=0,03-0,09) и полугорного (Fr=0,11-0,30) типов в благоприятных условиях состояния ложа и течения при близком положении устья (Л=1,3-2,6). Для палеоводотоков полугорного типа свойственно возрастание гидродинамических параметров - ширины до 580 м. Скорость течения составляла 0,6-0,8 м/с, глубина - 3-7 м, уклон продольного профиля - 1,43,1 м/км. Средний горизонт сложен песчаными алевритами, алевритово-, тонко- и мелкозернистыми песками с небольшими добавками более крупных частиц (x=0,08-0,33 мм). Преобладают осадки лимно-аллювиального происхождения (v=0,66-0,80), формировавшиеся в озеровидных мелководных (1,0-1,6 м) бассейнах. Такими же структурно-генетическими и динамическими свойствами обладает горизонт песчаных алевритов комплексного происхождения, залегающий на разделе (интервал 239-243 м) с нижележащей толщей.

Толща в интервале 244-302 м представлена разными по мощности ритмами (до шести, сверху вниз) неоднородного генезиса (рис. 4, б):

В первом ритме (интервал 244-253 м) преобладают алевритово-тонкопесчаные породы (x=0,08- 0,31 мм), сменяющиеся крупно-среднезернистым песком (x=0,44-0,60 мм). По стандартному отклонению (ст=0,05-1,06) осадки хорошо, умеренно, реже - плохо сортированы с модальным перекосом в сторону крупных частиц (а>1) и положительным эксцессом.

Коэффициент вариации (v=0,87-1,97) указывает на аллювиальное происхождение осадков (поле однонаправленных постоянных слабоподвижных водотоков с сезонным колебанием водности). Средой накопления наносов являлся постоянный слабоподвижный извилистый поток равнинного (Fr=0,01-0,07), реже полугорного грядового (Fr=0,10-0,14) типа средних рек в благоприятных условиях состояния ложа и течения воды (n>37) со скоростями сдвига 0,27-0,38 м/с, скоростями отложения 0,17-0,25 м/с, скоростями течения 0,29-0,58 м/с.

Второй ритм (254-263 м) сформирован мелкосреднезернистыми и средне-мелкозернистыми песками с добавлением псаммитовых крупных частиц (x=0,16-0,63 мм). Стандартное отклонение (о=0,27- 0,96) определяет умеренно-хорошую, реже - недостаточную отсортированность осадков. Кроме того, мода сдвинута в сторону крупных частиц, эксцесс в большинстве случаев имеет знак «+». Значения коэффициента вариации песков (v=1,01-1,92) указывают на аквальный характер бассейна седиментации и относятся к речному генетическому типу. Палеопотоки имели равнинный (Fr<0,1) и полугорный (Fr=0,1-0,15) типы натуральных открытых русел с площадью водосбора >100 км2 в комфортных условиях пребывания ложа и беспрепятственного движения воды (n>36). Начальным моментом движения наносов в руслах палеорек являлся порог минимальных значений срывающих скоростей водного потока 0,3-0,4 м/с. Аккумуляция начиналась с падением придонной скорости до 0,170,25 м/с. Палеорекам были свойственны изменения скоростного режима течения воды от 0,4 до 0,6 м/с.

В третьем ритме (264-272 м) присутствуют алевриты и тонкозернистые пески (x=0,08-0,10 мм) с отдельными более зернистыми песчаными прослоями. Показатель сортировки определяет, как ее очень хорошее качество о=0,06, так и реже умеренное, до недостаточного ст=0,35-0,55. Положительные параметры эксцесса указывают на постоянство тектонических условий седиментации, устойчивое поступление нового дезинтегрированного вещества.

Значения коэффициента вариации песков (v=0,71-0,80) соответствуют аквальной среде осадконакопления и относятся к комплексному лимно-аллювиальному генотипу. Кроме того, на интервалах глубины разреза 265 и 268 м отложения имеют речное происхождение (v=1,32- 1,76). Осадки формировались в озеровидных неглубоких (до 1,5 м) проточных водоемах с притоками, имевшими натуральные свободно мигрировавшие русла равнинного (Fr=0,03-0,10) типа с беспрепятственным течением воды и площадью водосбора >100 км2.

Состоянию ложа были свойственны благоприятные условия (n>40) при недалеком нахождении речных устьев от водоприемного бассейна (Л=1,54-2,70). Сдвигающие скорости колебались в пределах 0,270,35 м/с, предельные скорости накопления - 0,19-0,22 м/с, поверхностные скорости течения - 0,4-1,0 м/с. В четвертом ритме (273-280 м) преобладают крупно-мелко-среднезернистые пески (x=0,19-0,55 мм), обладающие переменчивой сортировкой - от хорошей до плохой (ст=0,18-1,90), положительными, как модальным сдвигом, так и параметрами эксцесса. Коэффициент вариации определяет речной генезис данного ритма (v=0,81-1,97). Слабоподвижным водотокам по числу Фруда был присущ полугорный (Fr>0,1) в меньшей степени равнинный (Fr<0,1) тип стабильных, хорошо оформленных русел с водосборной площадью >100 км2 и свободным течением воды в придельтовом (Л=1,4-1,9) положении состояния ложа с беспрепятственной поступательной динамикой воды (n=36-46). В фациальном отношении осадки принадлежат речной макрофации (русловая группа).

В пятом ритме (281-290 м) присутствует чередование тонко-мелкозернистых (x=0,08-0,16 мм) (смешанного генезиса, v=0,77-0,8) и средне-грубозернистых (x=0,21-0,96 мм) (речного происхождения, v=1,04-1,77) песков. Псаммиты имеют плюсовой эксцесс. На интервале 288-290 м в нижней части ритма залегают осадки пролювиального и склонового генезиса (v=2,19-4,84). Средой седиментации отложений комплексного и аллювиального происхождения являлись водотоки равнинного (Fr<0,1), реже полугорного (Fr=0,1-0,2) типов натуральных открытых русел с площадью водосбора >100 км2, находящихся в комфортных условиях пребывания ложа и беспрепятственного движения воды (n>33). Малые значения ф- критерия устойчивости русел (<100 единиц) характеризуют исследуемые флювиальные системы как немобильные, которые вряд ли могли осуществлять масштабную разрушительную работу по изменению гидрографической сети.

В шестом ритме (291-302 м) имеют место алевритово-мелкозернистые пески (x=0,12-0,15 мм), как комплексного (291-295 м; v=0,58-0,73), так и речного генезиса (300-302 м; v=1,56-1,76) с добавлением материала неаллювиального происхождения (296-299 м; v=2,44-3,14). Порода обладает переменной сортировкой, левосторонней скошенностью эмпирического полигона распределения (а>1), положительным эксцессом. Осадки озерно-аллювиального генезиса аккумулировались в проточных озеровидных объектах с небольшими глубинами (до 2,1 м).

Речные отложения формировались немобильными (ф<100) равнинными (Fr<0,1) водотоками с водосборной площадью >100 км2, которые находились в естественных, благоприятных условиях расположения ложа со свободным поступлением воды (n>40). Вычисленные параметры числа Лохтина (Л=2,1-2,2) указывают на приближение исследуемых потоков к конечному водоему.

Самой нижней вскрытой части разреза (интервал 302-352 м) свойственно то же послойное чередование алевритов, алевритсодержащих пород и разнозернистых песков, отличающихся своим происхождением (рис. 4, б). Установлена следующая последовательность формирования осадков.

Первый (303-312 м) и третий (324-337 м) ритмы содержат преимущественно средне-мелкозернистые пески с добавлением гравия и мелкой гальки (x=0,11- 0,94). Порода обладает хорошей, умеренной и плохой сортировкой (о=0,20-1,69).

Коэффициент асимметрии а положителен в пределах первых единиц. Параметры эксцесса т, в свою очередь, тоже больше нуля. Данное сочетание статистических значений устанавливает тектонический стабильный характер протекания се- диментогенеза в среде, обладавшей повышенным энергетическим потенциалом. Коэффициент вариации v находится в пределах от 1,10 до 1,99 единиц и указывает на аллювиальное происхождение осадков.