История осадконакопления на перешейке полуострова Святой Нос

Дмитриев Г.Л. История осадконакопления на перешейке полуострова Святой Нос (Байкал) // Мезозойские и кайнозойские озера Сибири. - М., 1968. - С. 89-97.

Г. Л. Дмитриев

Совокупность осадков, выполняющих озерную ванну, представляет геологическое тело, которое мы называем «ископаемым озером». Это геологическое тело… Еще в 1916 г. Г. Ю. Верещагин (1918), работая впервые на оз. Байкал, пришел к…

Рис. 2. Вид на Мягкую Каргу с одной из вершин юго-восточного склона Святого Носа. Знаком Х обозначена речка Буртуй, устье которой вслед за перемещением береговой линии перемещается в сторону Баргузинского залива. В некоторых случаях видно, что речка Буртуй полностью перекрывалась береговым валом. Усл. обозначения см. на рис. 1

Каждый вал был сформирован во время шторма в результате выброса крупными волнами на берег песка и гальки. Обычная волновая деятельность приводит к образованию временных небольших неустойчивых валов, которые впоследствии размываются бесследно.
Вдоль берега Баргузинского залива существует течение, доставляющее твердые осадки, по мере отложения которых береговая линия постепенно перемещается в сторону Баргузинского залива. В результате береговые валы оказываются отделенными друг от друга некоторым понижением, соответствующим периоду относительно спокойного накопления осадков в прибрежной мелководной полосе.
Таким образом, площадь Мягкой Карги представляет собой результат последовательного «наступления» береговой линии на Баргузинский залив за счет образования береговых валов, т. е. здесь мы имеем реализацию миграционного способа слоеобразования.
Береговые валы на Мягкой Карге повсюду имеют близкие высоты над уровнем озера. Поэтому можно говорить об отсутствии тектонического поднятия участка в период образования валов. Более того, при кратковременном поднятии уровня Байкала некоторые участки, прилегающие к оз. Арангатуй, и участки между валами в средней части Мягкой Карги оказываются затопленными. Это указывает на некоторое понижение таких участков со времени их образования. Одной из вероятных причин опускания могло быть уплотнение толщи осадков перешейка или их перемещение в подстилающих слоях при перераспределении статической нагрузки в процессе диагенетических преобразований. Нет и каких-либо других косвенных или прямых указаний на поднятие береговой области. Наличие на одном уровне древних валов у устья р. Баргузин, близ оз. Бормашевого и у северного соединения Мягкой. Карги с Святым Носом убедительно говорит об относительном постоянстве уровня Байкала за все время образования описываемых аккумулятивных форм.

Рис. 3. История образования валов перешейка Святого Носа. I _ этап существования пролива; 2 — этап перехвата пролива; 3 — этап, предшествующий современному; 4— этап современный. Остальные усл. обозначения см. на рис. 1.

Если при взгляде на схему перешейка (рис. 1) мысленно уничтожать один береговой вал за другим, начиная от первого берегового вала, т. е. в порядке, обратном последовательности их образования, то наряду с современным мы можем выделить еще три этапа в истории образования валов (рис. 3).
4 этап—современный. Существует постоянное вдольбереговое течение, идущее от устья р. Баргузин в северном направлении. Это течение доставляет кластические осадки (песок и гальку), отлагающиеся в прибрежной зоне Баргузинского залива. Интенсивность течения у устья р. Баргузин значительно больше, чем у Святого Носа. Поэтому у устья р. Баргузин берег залива размывается, течение обогащается твердыми осадками, которые далее, по мере его ослабления, отлагаются в прибрежной зоне. Как видно из веерообразного расположения береговых валов в плане, скорость накопления и приращение береговой отмели увеличиваются по направлению п-ва Св. Нос, что ведет к увеличению межваловых промежутков. Этот этап можно назвать основным этапом образования слоя осадков в процессе миграции береговой линии.
3 этап—предшествовавший современному. Береговой вал Баргузинского залива подходил к юго-восточному склону п-ова Св. Нос в пункте, близком к береговому валу Чивыркуйского залива. Этот этап начался после перехвата Баргузино-Чивыркуйского пролива. Надо полагать, что в этот период оз. Арангатуй не существовало, так как линии береговых валов Баргузинского залива уходят в область его зеркала, не изменяя направления. Оз. Арангатуй образовалось позднее, чем валы.
2 этап—этап перехвата пролива. В это время произошло перекрытие Баргузино-Чивыркуйского пролива отмелью, постепенно продвигающейся от восточного берега Палео-Байкала. Образование отмели, вероятно, объясняется наличием интенсивного отложения твердых осадков, выносимых реками Баргузин и Малый Чивыркуй.
1 этап—этап существования пролива. В это время Святой Нос являлся островом. Максимальные глубины пролива невелики, он мелководен. Осадки твердого стока рек Баргузин и Малый Чивыркуй отлагаются в проливе у восточного берега Палео-Байкала, особенно интенсивно в районе устья р. Малый Чивыркуй. По-видимому, в этом месте происходили резкое замедление вдольберегового течения, аккумуляция осадков и создание естественной дамбы-перемычки. Последняя по мере поступления наносов все дальше выдвигалась в пролив по направлению к о. Святой Нос.
Кроме этих этапов, выделяемых на основания анализа рисунка береговых валов на поверхности Мягкой Карги, можно было бы попытаться выделить более древние этапы существования пролива по сложному рисунку поверхности восточного берега Палео-Байкала. Но пока еще не определен генезис форм рельефа в зоне «К», прилегающей с севера к Бармашевому озеру. Эту зону мы условно назвали «К», предполагая, что она обязана своим происхождением различным криогенным процессам конца ледникового периода. Если это подтвердят результаты намечающегося определения возраста валов радиоуглеродным методом и полевые наблюдения, то можно будет охарактеризовать более древний период существования Баргузино-Чивыркуйского пролива.
Сейчас из анализа имеющихся данных следует, что Баргузино-Чивыркуйский пролив был первоначально достаточно глубок. По геофизическим данным, мощность рыхлых донных отложений достигает в районе перешейка 500 м. Одна из буровых скважин, заложенных между оз. Арангатуй и Баргузинским заливом в 1905—1906 гг., прошла толщу слоистых песчано-глинистых отложений до глубины 360 м и не достигла фундамента (Арсентьев, 1924). Но наличие в Чивыркуйском заливе островов, сложенных древними кристаллическими породами (о. Бакланий и др.) и мысов, подводное продолжение которых уходит по направлению к п-ву Святой Нос (мыс Малый Чивыркуйский), говорит о том, что первичное дно пролива было достаточно резко расчлененным, а береговая линия не прямолинейна. В частности, р. Малый Чивыркуй несомненно впадала в бухту, образованную Малым Чивыркуйским мысом. Вероятно, этот мыс и послужил препятствием, изменявшим направление вдольберегового течения. Мыс направил течение поперек пролива и значительно ослабил его живую силу. Это вызвало отложение осадков вначале у берега, а затем и в глубине пролива.
Таким образом, мы видим, что процесс заполнения осадками Баргузино-Чивыркуйского пролива шел длительное время, в основном по миграционной схеме слоеобразования. Вначале этот процесс происходил только в подводных условиях. Позднее, после образования перемычки-перехвата пролива стали формироваться прибрежные валы. Эта современная стадия миграционного процесса разновременного площадного слоеобразования будет продолжаться и в дальнейшем до заполнения осадками Баргузинского залива, если, конечно, не произойдет существенных изменений в поступлении наносов.
Для оценки продолжительности времени заполнения пролива пока нет достаточно точных данных. А. В. Арсентьев (1924) считал, что толща, пройденная буровой скважиной, относится к плиоцену. Раковины двустворчатых моллюсков, встреченные в этой скважине, не определялись специалистами.
Для современного и предшествующего этапов, т. е. для времени образования Мягкой Карги, можно подойти к определению длительности процесса, исходя из некоторой условной, но кажущейся сейчас наиболее вероятной величины интервала времени между образованием двух соседних валов.
Наиболее вероятными условиями образования берегового вала в Баргузинском заливе являются очень сильные юго-западные штормовые ветры при высоком стоянии уровня Байкала. Несильные штормы хотя и могут образовать прибрежный вал, но он обычно разрушается последующим более сильным штормом или обычной волновой деятельностью при более высоком уровне Байкала. Сильные штормы происходят не ежегодно. Более того, за последние десять лет не было сильного шторма, который образовал бы ближайший к берегу вал. Поэтому можно предположить, что наименьший интервал времени между образованиями двух соседних валов составляет более 10 лет. Если принять, что
повторяемость сильных штормов или периодов значительного подъема уровня озера подчиняется закону малых климатических периодов, то из известных периодов: 2—3, 3, 5, 11; 20—22; 30—35; 60—70 лет, мы можем принять за возможные периоды от 11 до 60—70 лет. Далее, если общее количество береговых валов принять равным 250—270 лет, то время их образования, исходя из наиболее вероятной цикличности, можно оценить округленно от 3 до 15 тыс. лет. Время, необходимое для выполнения осадками мелководья Баргузинского залива, оценивается интервалом продолжительностью от 2 до 10 тыс. лет.

 

СКОРОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ОСАДКОВ В ОЗЕРНЫХ УСЛОВИЯХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ

Рис. 4. Разрез По линии АВ и схема для подсчета скорости осадконакопления на перешейке Святого Носа. / — толща рыхлых песчано-глинистых отложений четвертичного, возможно третичного времени; 2 — предполагаемая захороненная .поверхность древнего добайкальского рельефа. Отношение вертикального и горизонтального масштабов ~ 1/20.

Того же порядка цифры мы получим и для будущего времени, так как геометрические условия подсчета остаются теми же.
Совершенно очевидно, что эти цифры, принятые для разреза, являются условными даже при точности взятых нами интервалов времени и мощностей, так как в области первого вала,, с момента его образования, скорость накопления была равна нулю в течение всех тысячелетий (не было поступления осадка). В каждом же пункте на поверхности накопления скорость накопления имела какую-то реальную изменчивую величину до тех пор, пока не образовался прибрежный вал. В дальнейшем скорость накопления оставалась равной нулю, так как образовавшийся вал препятствовал поступлению новых порций осадка из залива.
В разрезах, расположенных ближе или дальше от устья р. Баргузин, мы можем наблюдать не только отложение осадков, но и области его переноса (скорость накопления равна нулю) и даже области размыва ранее отложившихся песков в образовавшихся валах (скорость отложения является величиной отрицательной). Поэтому вопрос о подсчете скорости накопления осадка по миграционной схеме образования довольно сложен, поскольку в озерных условиях та или иная ситуация определяется наличием течения, его характером (замедлением или усилением течения), обогащенностью вод взвешенными или влекомыми по дну наносами.
Если течение увеличивается, то при наличии рыхлых осадков на дне вода будет приводить их в движение и размывать субстрат дна. .При замедлении течения будет происходить аккумуляция наносов. Иными словами, отложение осадка, перемещение или его размыв определяются не только конкретными физическими условиями водно-озерной обстановки, но и характером и величиной твердого стока. В большинстве случаев активная роль твердого стока в этом процессе не учитывается при интерпретации геологических данных.
Значения скоростей отложения осадков меняются в больших пределах от места к месту и в короткие интервалы времени, так как условия, от которых зависят скорости осадконакопления — сила течений и волнений водной среды, меняются в пределах одних суток довольно значительно. Поэтому для того, чтобы тектонические явления могли непосредственно влиять на ход осадконакопления, они должны иметь тот же порядок по величине и времени своего проявления. К таким тектоническим явлениям относятся землетрясения. Медленные вековые движения земной коры, захватывающие большие ее участки, могут и не оказывать непосредственного влияния на ход осадконакопления, что мы и наблюдаем на примерах современного образования отложений на перешейке п-ва Святой Нос, в дельте р. Селенги и некоторых других районах Байкала.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

Арсентьев А. В. К вопросу о байкальской нефти. — Материалы по геол. и полезным ископ. Дальнего Востока. Владивосток, 1924, № 30.
Вассоевич Н. Б. Слоистость .в свете учения об осадочной дифференциации. — Изв. АН СССР, серия геол., 1950, № 5.
Верещагин Г. Ю. Отчет о работах, произведенных на Байкале во время командировки от Императорской Академии Наук летом 1916 года. — Труды Комис. по изуч. оз. Байкал, 1918, т. I, вып. 1.
Вотинцев К. К., Глазунов И. В., Толмачева Л. П. Гидрохимия рек бассейна озера Байкал. —Труды Лимнол. ин-та СО АН СССР, 1965, т. VIII (XXVIII).
Галазий Г. и др. Геоботанические исследования на Байкале. М., изд-во «Наука», 1967.
Дмитриев Г. А. Гравитация как основной фактор слоеобразования. — Геология и геохимия. Сб. 3 (IX). Л., 1960.
Сарманов О. В. Создатель понятия математической цепи. — Природа, 1956, № 11.