title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Особенности детальных реконструкций древнего рельефа

Особенности детальных реконструкций древнего рельефа

Рассмотренные ранее палеореконструкции довольно грубы. Эта относится к неоднородности геоморфологического строения разных частей каждой речной долины, а также к оценке первоначальной ширины речных долин.
Специфика геоморфологического строения долин

Горные долины, не деформированные поперечными тектоническими структурами и открывающиеся в межгорную или предгорную активно прогибающуюся впадину, делятся на три части, имеющие принципиальных аналогов в классической схеме строения горных ручьев. Средняя, самая протяженная их часть отличается наиболее полным развитием террасовых образований и отвечает у горных ручьев каналу стока. Здесь превышение террас и эрозионных уровней над нижележащими и над современным руслом, как правило, нарастает вверх по долине. В нижней приустьевой части долины террасы снижаются, высокие “ныряют” под низкие (террасовые “ножницы”) и переходят в наслаивающиеся толщи конуса выноса, которые отвечают уже бассейновому генетическому комплексу. Ho если древний конус уже закончил нормальное развитие и оказался втянутым в воздымание, то террасированная долина прорезает его, а современный конус формируется ниже по течению. В верховьях горной речной долины, отвечающих водосборной воронке горных ручьев, молодая регрессивная эрозия обычно не успевает проникнуть до самых истоков и в условиях прогрессирующего в антропогене воздымания гор заканчивается ниже по течению, чем у предыдущего эрозионно-аккумулятивного цикла. В этой части долины наблюдаются перегибы русла, переходящего с древних уровней на более молодые, лишь слабо углубляясь в них. Эти фрагменты долин считаются законсервированными с этапа, соответствующего базальному древнему уровню. Такое же “переползание” с древних уровней на более молодые характерно и для крупных долинных ледников, например, для Зеравшанского, отражаясь в перегибах его поверхности. Аналогичная ситуация описывается и для долин притоков. Если долина пересекается поперечными к ней тектоническими структурами, то на разрывных фасах поднятых блоков нередко наблюдается “расщепление” террас с увеличением их числа в антецедентных долинах. На пликативных сочленениях поднятий с активно прогибающимися впадинами происходит понижение террас или образуются террасовые “ножницы”, как это имеет место, например, в Южной Фергане.
Количественные оценки скорости денудации

При крупномасштабных палеореконструкциях желательны также дополнительные расчетные поправки к определениям высот палеорельефа и ширины речных долин. Если на водоразделах не происходило накопления покровных отложений то вполне возможно их снижение за счет плоскостной денудации, т.е. так называемой “денудации сверху”. Ширина древних долин в свою очередь постепенно нарастала за счет известного еще по работам В. Пенка явления “параллельного отступания склонов”, т.е. так называемой “денудации сбоку”. В отдельных случаях важно оценить скорость регрессивной эрозии. И денудация “сверху”, и денудация “сбоку” и регрессивная эрозия в большой мере зависят от литологии денудируемых пород, уклона поверхности и климатических условий. Ho конкретный материал по определению скоростей различных экзогенных процессов для каждого литологического типа пород в разных климатических условиях еще ждет своего обобщения. В настоящее время опубликованы лишь отдельные примеры измерений скоростей некоторых денудационных процессов в тех или иных условиях. На их основании могут быть сделаны самые общие прикидки диапазона вариации этих скоростей.
Как правило, не учитывается, что скорости каждого экзогенного процесса, а иногда и сами эти процессы не оставались постоянными. Они менялись даже в плейстоцене параллельно с изменениями климатической обстановки. Смена ведущего процесса, а, следовательно, и скорость денудации могла быть связана и с непостоянством локальной обстановки. Например, делювиальные или осыпные склоны при подмыве их речной меандрой превращаются в оползневые или обвальные. Смещение меандр могло привести к неоднократному изменению профиля склона. Поэтому детальные палеореконструкции весьма трудоемки и сложны.
Скорости переработки склонов некоторыми процессами изучены явно недостаточно. Очень мало данных, например, о скорости отступания оползневых склонов. А ведь в некоторых узких долинах обвальные и оползневые процессы весьма активны.
В литературе содержатся различные подчас трудно сопоставимые единицы измерения рассматриваемых денудационных процессов. Чтобы избежать сложных пересчетов, ниже существующие оценки приведены к следующим легко сопоставимым единицам: 1 мм/год = 1 м/тыс. лет = 1 км/млн. лет.
Наибольшее количество материалов относится к “отступанию” склонов меньше — к плоскостной денудации и выветриванию и совсем мало — к глубинной и регрессивной эрозии.
Суммируя данные по скоростям денудации можно отчетливо заметить существенную разницу в темпах развития отдельных процессов. При этом следует отметить, что в данном случае наиболее важны средние многолетние скорости, которые могут существенно отличаться от кратковременных импульсов активизации или затухания того или иного процесса. Такие скорости обычно различаются для каждого процесса на три-четыре порядка величин. Трудности реконструкции детальной палеоклиматической обстановки и хода их изменения в геологической истории заставляют отдавать предпочтение наиболее типичным интервалам скоростей для использования при палеореконструкциях. Конечно, при этом следует делать поправку и на литологию пород.
Сравнение наиболее типичных скоростей дает отчетливое представление о соотношении различных денудационных процессов в развитии рельефа (табл. 3.13). Наименьшими скоростями обладает плоскостная денудация, которая не всегда успевает уничтожить даже результаты выветривания. Типичные скорости снижения рельефа (денудации “сверху”) составляют метры и десятки метров за млн. лет. Следовательно, даже за весь новейший этап это снижение не превышало обычно 1 км и, по-видимому, в большинстве случаев ограничивалось величинами в первые сотни метров. Это тем более вероятно, что наиболее высокие и древние поднятия сложены, как правило, достаточно прочными породами. Таким образом, поправки в расчеты суммарных амплитуд вертикальных новейших движений за счет плоскостной денудации соизмеримы с величинами поправок за изменение уровня океана.

Типичные средние скорости “отступания” склонов, т.е. денудации “сбоку” на два-три порядка величин выше скоростей денудации “сверху” и составляют сотни метров и километры за млн. лет. Они близки к средним скоростям глубинной эрозии горных рек и на один-два порядка величины меньше скоростей регрессивной эрозии в скальных породах. А регрессивная эрозия в рыхлых породах выше еще на два порядка величин.
Эта выводы согласуются в целом с представлениями Ю.П. Селиверстова. По его заключению, вертикальное снижение рельефа за счет пенепленизации происходит в сотни и тысячи раз медленнее, чем горизонтальное его разрушение по типу педипленизации, а скорость “отступания” склонов во влажных тропиках в среднем в 100 раз превышает эрозионную активность русловых водотоков (очевидно, равнинных). Этим он объясняет большую ширину древних эрозионных врезов и существование крупных долинных педиментов и педипленов в активизированных древних платформах.
Важно отметить, что во многих публикациях под “скоростью эрозии” понимают так называемую “общую” скорость денудации, осредняющую проявления плоскостной денудации и глубинной эрозии. Такие оценки нередко базируются на объеме кластического материала, вынесенного во впадины с условной единицы площади горного сооружения. Такие скорости для Альп оцениваются в 0,09-0,35 мм/год, для Гималаев в 0,7-1,1 мм/год, для Тайваня — в 5,5 мм/год, для бассейна р. Колорадо в США в 0,14 мм/год. Естественно, что эти скорости меньше скоростей глубинной эрозии горных рек и в целом выше скоростей, типичных для плоскостной денудации.
Ю.П. Селиверстов, опираясь на многочисленные натурные изменения, утверждает, что величины твердого стока могут меняться в 300-700 раз в условиях однотипного рельефа одной климатической зоны, т.к. величина стока является результатом разной подготовки пород процессами выветривания, наличия или отсутствия растительного покрова и хозяйственной деятельности. Поэтому он рекомендует весьма осторожно относиться к показателям и модулям твердого стока, а также считает сомнительными количественные оценки механической и химической эрозии.
Примером подобных расчетов могут служить следующие рассуждения С.С. Воскресенского. По данным из многих публикаций, в растворе с поверхности суши сносится 5-15 мм за тысячу лет (0,005-0,015 мм/год). Стало быть, если считать, что в раствор при выветривании переходит 0,1 объема породы, то за год в среднем (считая и экспонированные и не экспонированные горные породы) разрушается слой в 0,05-0,15 мм и для образования чехла обломков в 2 м мощностью требуется около 15-40 тыс. лет. Ho эти цифры не выходят за пределы диапазона “общих” скоростей денудации.

title-icon Подобные новости