ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИЯ

Континентальные обломочные отложения. Гравитационные потоки, поверхностный сток. Аридная и гумидная области

Продукты денудации горных пород, возникающие на суше, не остаются на месте, а перемещаются водой, ветром и просто как гравитационные потоки на низкие участки, где они накапливаются в виде слоистых толщ. На развитие процессов смыва, переноса и накопления продуктов денудации оказывают влияние орографические и климатические условия.

Среди последних особенно велика роль атмосферных осадков, определяющих размер и режим поверхностного стока. Дело в том, что вода является главным транспортировщиком продуктов денудации и основной средой их отложения. Поэтому от состояния, поверхностного стока во многом зависят и условия перемещения материала в пределах материков, и обстановки его осаждения.

Наряду с рельефом поверхностный сток влияет на общее количество материала, вовлекаемого в осадочный процесс, и на размерность его обломочных частиц; определяет способ, скорость и дальность переноса и в большой мере обусловливает фациальные условия накопления. В связи с этим географические закономерности размещения континентальных осадков и зональность их фациальных типов оказываются в конечном счете отражением общей картины распределения на материках поверхностного стока.

В современных ландшафтах Земли устанавливается следующая зависимость состояния поверхностного стока и речной сети от климата (условий увлажнения).

В областях влажного климата даже при относительно плоском рельефе речная сеть сильно разветвлена и разработана, объединена в обширные бассейны, охватывающие площади, иногда измеряемые миллионами квадратных километров. Реки полноводные и даже при слабодинамичном рельефе совершают большую геологическую работу, эрозионную в пределах поднятий и аккумулятивную на опускающихся участках.

Объемы накапливающихся осадков здесь всегда значительные; господствующей группой фаций являются аллювиальные, очень разнообразно представленные: фации русел, пойм, дельт и др. Материал осадков в основном крупнообломочный и хорошо окатанный, что связано с многоводностью и большой транспортирующей способностью рек. Перенос его осуществляется преимущественно в виде взвесей и волочением по дну; совсем мало материала переносится в растворенном состоянии, и соответственно снижена роль хемогенного элемента в осадках. Озера и болота в областях влажного климата проточные, пресные.

В глубь материка, по мере нарастания континентальности климата, поверхностный сток сокращается, речная сеть (при равных условиях рельефа) становится менее разветвленной и хуже разработанной, ослабевает эрозионная и аккумулятивная деятельность речных потоков; уменьшается роль фаций осадков, связанных с переувлажненными ландшафтами.

В аридной области распространены преимущественно временные водотоки, возникающие только в периоды дождей, а в остальное время остающиеся сухими. Речная сеть развита очень слабо и состоит из редких коротких русел, заканчивающихся в ближайших бессточных котловинах. Круглый год вода держится лишь в немногих руслах, получающих питание в соседних районах гу- мидной зоны. При таком состоянии поверхностного стока преимущественным развитием пользуются пролювиальные отложения, распространение же аллювия ограничено долинами транзитных рек   и участками предгорных прогибов, орошаемых водами заснеженных хребтов. Характерной фацией аридной области являются отложения селей, обычно представляющие беспорядочную смесь валунов, щебня и ила. Развитию селей способствуют ливневый характер выпадения атмосферных осадков и наличие в долинах среди сухих гор рыхлого легкоразмываемого материала. Болота в этом климате отсутствуют, а единичные озера, как правило, бессточные и сильноминерализованные. Объемы накапливающихся в аридной области осадков незначительные.;

Принципиально такая же картина неравномерного распределения поверхностного стока и зональных различий фациальных типов континентальных осадков устанавливается и для минувших эпох. Например, в мезозойской и кайнозойской палеогеографии Азии отчетливо вырисовывается ряд зон, различных по характеру развития осадочного покрова и по господствующему фа- циальному типу отложений, в целом отражающих зональные различия в интенсивности поверхностного стока и соответственно атмосферного увлажнения.

Наименее увлажненной частью континента в мезозое и кайнозое являлась Средняя и Центральная Азия, для которой характерны относительно малые объемы накоплений континентальных осадков при преимущественном развитии пролювиальных фаций, нередко сопровождаемых фациями селей и бессточных сильноминерализованных озер хлоридного и сульфатного классов, а местами и фацией эоловых песков.

В следующей, переходной к гумидной области зоне (Тургай и Приаралье, Центральный и Восточный Казахстан, Джунгария, преобладающая часть Монголии и Восточное Забайкалье, Северный и Центральный Китай) объемы континентальных отложений при равных тектонических условиях возрастают, при этом поднимается роль аллювиальных фаций и осадков озер умеренной минерализации (карбонатной) и соответственно падает значение фаций пролювиальных.

Наконец, в зоне высокой влажности, охватывавшей Сибирь, Верхоянско- Колымскую область и все восточное побережье Азии, масштабы континентальной седиментации увеличиваются еще больше, а господствующими фациями становятся аллювиальные, в особенности их группы, связанные с обильно увлажненными и переувлажненными ландшафтами: многоводными руслами, поймами, проточными озерами и болотами.

Эта закономерность распределения объемов и господствующих фациальных типов континентальных отложений мезо-кайнозойского возраста на территории Азии отражает самую общую географию климатов материка, развивавшуюся длительно и унаследованно. Периодические изменения климата, выразившиеся в сильной аридизации в течение раннего и среднего триаса, гумиди- зации в рэте, ранней и средней юре, новой аридизации в поздней юре и неокоме и, наконец, в повторной гумидизации в альбе—сеномане, принципиально этой картины не меняли, хотя степень увлажнения отдельных зон подвергалась значительным колебаниям.

Подобные различия в поверхностном стоке, отражающие разную степень атмосферного увлажнения, выявляются и для отдельных областей, например Тянь-Шаня.

Западный Тянь-Шань (советский), которого еще достигают влажные ветры Атлантики, орошен лучше. Его речная сеть дробно разветвлена и глубже врезана; большинство долин заключает водотоки, действующие круглогодично. В Восточном Тянь-Шане (китайском), овеваемом сухими ветрами пустынь Центральной Азии, речные долины расположены реже, менее глубоко врезаны и, за редким исключением, несут лишь сухие русла.

Аналогичная картина выявляется и при сопоставлении неогеновых отложений Западного и Восточного Тянь-Шаня. В депрессиях западной части горной системы, и в прошлом лучше увлажненной, отложения неогена обладают большими объемами и представлены почти исключительно аллювиальными фациями, сформированными крупными многоводными реками. В Восточном Тянь-Шане, и в прошлом более сухом, отложения неогена развиты меньше, имеют небольшую мощность и сложены преимущественно пролювиальными фациями. Таким образом, различия в степени атмосферного увлажнения Западного и Восточного Тянь-Шаня, подобные современным, существовали и в неогене.

В заключение отметим, что при реконструкциях атмосферного увлажнения и поверхностного стока на основании географического размещения основных накоплений континентальных осадков и их фациальной зональности необходимо сравнивать области со сходными орографическими условиями (равнину с равниной, горы примерно одинаковой высоты), с тем чтобы исключить влияние другого важного фактора — рельефа.