О ВОЗРАСТЕ ОСАДОЧНЫХ ТОЛЩ ДОЛИНЫ Р. СЕЛЕНГА (ЗАПАДНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)

О ВОЗРАСТЕ ОСАДОЧНЫХ ТОЛЩ ДОЛИНЫ Р. СЕЛЕНГА (ЗАПАДНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)

Научная статья

Коломиец В.Л.^1, *, Будаев Р.Ц.,² Перевалов А.В.³

^{1, 2, 3} Геологический институт СО РАН; Бурятский государственный университет, Улан-Удэ, Россия

* Корреспондирующий автор (kolom[at]ginst.ru)

Аннотация

Террасовому комплексу р. Селенга свойственны главным образом аквальные обстановки осадконакопления. По данным литолого-фациального и палеогидрологического анализов для высоких террасовых уровней характерно озерно-речное происхождение. Формирование их осадочных толщ произошло в нижнем-среднем неоплейстоцене, что подтверждается радиотермолюминесцентным датированием. Низкие надпойменные террасы аллювиального генезиса образовались в позднем неоплейстоцене. Выявленные закономерности седиментогенеза подобны процессам осадкообразования в межгорных впадинах Байкальской рифтовой зоны и указывают на единство региональных циклов формирования четвертичных отложений в Прибайкалье и Забайкалье [7, С. 30].

Ключевые слова: террасы, осадконакопление, генезис, межгорные впадины, плейстоцен, Западное Забайкалье.

ON AGE OF SEDIMENTATION MASSES OF VALLEY OF SELENGA RIVER (WESTERN TRANSBAIKAL)

Research article

Kolomiets V.L.^1, *, Budayev R.Ts.,², Perevalov A.V.³

^{1, 2, 3} Geological Institute, SB of RAS; Buryat State University, Ulan-Ude, Russia

* Corresponding author (kolom[at]ginst.ru)

Abstract

The terraced complex of Selenga river is mainly characterized by aquatic environments of sedimentation. According to lithofacies and paleo-hydrological analyzes, high terraced levels are characterized by lake-river origin. The formation of their sedimentary masses occurred in the lower-middle neopleistocene, as evidenced by radio-thermoluminescent dating. Low floodplain terraces of alluvial genesis were formed in the Late Neopleistocene. The revealed patterns of sedimentogenesis are similar to the processes of sedimentation in intermontane troughs of the Baikal rift zone and indicate the unity of regional cycles of Quaternary sediments formation in the Baikal and Transbaikal [7, p. 30].

Keywords: terraces, sedimentation, genesis, intermountain troughs, Pleistocene, Western Transbaikal.

О генезисе, условиях накопления и возрасте песков больших мощностей Забайкалья в течение долгого времени идет оживленная дискуссия. Впервые данные толщи были описаны И.Д. Черским в 70-80-х гг. XIX ст. и определены им как образования озерного генезиса постплиоценового возраста. Широкое распространение песков и их высокое залегание Черский объяснял высоким стоянием байкальских вод. Позднее, в 20-30 гг. XX ст. пески изучались В.А. Обручевым, принявшим идеи Черского и считавшим существование в регионе «многоозерья» – ступенчатой цепи неглубоких водоемов, соединенных протоками речного облика. Кроме сторонников аквального генезиса песков следует упомянуть и другие точки зрения. В первую очередь, в этом контексте заслуживает внимания идея Н.А. Логачева, определившего данные осадки как лимно- и флювиогляциальные отложения внутренних зандровых полей межгорных впадин [8]. Есть и полное отрицание водного генезиса описываемых осадков. К этому лагерю принадлежит В.Н. Олюнин, который устанавливал их ветровое и склоновое происхождение [10]. На протяжении почти трех десятилетий, со средины 50-х до середины 80-х гг., проблемами кайнозоя Прибайкалья и Западного Забайкалья обстоятельно занимался Д.-Д.Б. Базаров.

В его двух крупных монографических работах [1], [2] подробно рассмотрены структурно-формационные комплексы кайнозоя, приведены полные региональные стратиграфические схемы палеогена, неогена и антропогена, обоснован возраст, диагностирован генезис и определены особенности накопления рыхлых толщ в различных морфоструктурных областях. Пожалуй самым важным результатом работ Д.-Д.Б. Базарова был предложенный механизм седиментации кривоярской свиты и других подобных ей толщ слоистых песков повышенных мощностей, имеющих весьма широкое распространение во всех крупных межгорных впадинах Прибайкалья и Забайкалья.

Одной из особенностей геолого-геоморфологического строения долины р. Селенга в Западном Забайкалье (от государственной границы РФ с Монголией до водораздела горных хребтов Хамар-Дабан – Улан-Бургасы) является наличие высокого террасового комплекса. Он распространен как в межгорных Усть-Джидинской, Гусиноозерской, Убукуно-Оронгойской, Иволгино-Удинской впадинах, днище которых дренирует р. Селенга, так и в расширениях ее долины при впадении крупных притоков – рек Джида, Чикой, Хилок и Уда [3, С. 47]. Кроме разрезов, вскрывающих высокие террасы в Усть-Джидинской, Гусиноозерской и Иволгино-Удинской впадинах [7, С. 27-29], в 2017–2018 гг. авторским коллективом впервые были изучены новые обнажения осадочных толщ: 1) разрез «Староселенгинск в правом борту долины р. Селенга в 5 км ниже по течению от устья р. Чикой; 2) разрез «Болдок» в Усть-Джидинской впадине; 3) разрез «Вознесеновка» на юго-восточном замыкании Иволгино-Удинской впадины (рис.).

Разрез «Староселенгинск» был вскрыт тремя отдельными горными выработками в разных по высоте частях террасового уровня 50–60 метров относительной высоты. Верхняя часть разреза была исследована в 10 м ниже по вертикали от тылового шва (координаты N 51°05'43.6'', E 106°41'37.2''), средняя часть уступа – ниже на 21 м от первой выработки (N 51°05'45.5'', E 106°41'20.3''). В подошве (N 51°05'47.0'', E 106°40'59.4'') глубина вскрытой изученной части разреза составила 10 м.

Самая верхняя часть толщи изученной мощностью 10 м представлена двумя слоями. Верхний покровный слой (глубина 0.0–4.2 м) эолово-коллювиального генезиса выполнен неслоистыми отложениями песчаного состава различной структуры, мелким щебнем хаотичного наполнения, единичными неокатанными обломками диаметром до 0.4 м и отдельными небольшой мощности прослоями дресвяно-щебнистого материала. На интервале 2.0–2.8 м в толще присутствует горизонт погребенной почвы. Нижний слой водного генезиса (4.2–10.0 м) образован в основном мелкозернистым (средневзвешенный размер частиц x=0.21–0.26 мм), а также мелко- и среднезернистым (x=0.31–0.46 мм) песками субгоризонтальной и пологонаклонной текстуры. Выдержанность структуры псаммитов нарушается отдельными тонкими прослоями гумусированных алевритов и тонкозернистых песков, линзовидными скоплениями грубо- и крупнозернисто-песчанных частиц, включениями дресвы и мелкого щебня (верх слоя), а также мелкого гравия и редкой плохо окатанной гальки в низах. Структурно-текстурные особенности отложений нижнего слоя дают основание выделить три литологические пачки.

 

Рис. 1 – Разрезы высокого террасового комплекса р. Селенга

 

Стандартное отклонение (s=0.10–0.83) определяет очень хорошую, хорошую и умеренную сортированность отложений (значительный перенос в динамичной среде, способствовавшей структурированию вещества). Они несимметричны (a=1.03–9.87), характерна смещенность моды в сторону крупных частиц, указывающая на относительно высокую динамику среды седиментации, значения эксцесса положительны (t>0; устойчивые неотектонические условия осадкообразования). Коэффициент вариации песков (n=0.43–2.00) свидетельствует о водном бассейне формирования толщи, при этом устанавливается цикличность генезиса – чередование по вертикали горизонтов речного (n=1.08–2.00: 1-й, интервал 4.2–5,5 м; 3-й, 6.5–6.8 м; 5-й, 7.9–10.0 м) и комплексного озерно-речного (n=0.43–0.58: 2-й, 5.5–6.5 м; 4-й, 6.8–7.9 м) происхождения. Палеогидрологические данные устанавливают формирование осадков крупными стабильными равнинными водотоками (число Фруда Fr=0.04–0.10) с хорошо разработанными руслами и беспрепятственным течением воды, главные параметры которых имели следующие значения – глубину 1.2–6.7 м, скорость течения 0.40–0.51 м/с, уклон продольного профиля руслового ложа 0.3–1.1 м/км и ширину палеопотока в период его наибольшего наполнения 46–349 м [5, С. 95-99].

На глубине разреза 5.6–5.9 м получена радиотермолюминесцентная (РТЛ) дата 180000±13000 лет назад (л. н.), что соотносится с границей раздела ширтинского и тазовского времени среднего неоплейстоцена.

Средняя часть разреза (высота 14.2 м, исследован интервал 8.0–14.2 м) сложена отложениями субгоризонтального и слабонаклонного залегания – от алевритисто-мелкозернистых, тонко-мелкозернистых до мелкозернистых и мелко-среднезернистых песков (x=0.24–0.59 мм). Присутствуют небольшие по мощности прослои и линзы отмытого зернистого песка с неокатанными и слабоокатанными обломочными частицами до 5% от общей массы. Толща довольно разнообразна – выделено 11 структурно-текстурных пачек.

Осадкам свойственна изменчивая сортировка – очень хорошая, хорошая, умеренная и умеренно-плохая (s=0.14–1.38), наблюдается тенденция ухудшения к подошве толщи, асимметрия распределений смещена в крупнозернистую часть гранулометрического спектра (a>0). Эксцесс положителен и резко положителен (t=7.02–259.19), что определяет устойчивое состояние неотектонического фона. По коэффициенту вариации (0.8<n<2.0) устанавливается аллювиальный генезис толщи, кроме отдельных маломощных литологических пачек комплексного образования (n=0.52–0.74, 5-я, 7-я и 9-я). Залегающий на интервале 13.2–14.2 м подошвенный слой образовался в неаллювиальных условиях (n>2.0). Палеоводоток характеризовался как равнинным, так и полугорным типом русел (Fr>0.10) с поверхностными скоростями течения 0.42–0.57 м/с, глубиной 0.7–6.8 м, уклонами продольного профиля коренного ложа 0.4–1.6 м/км и шириной палеопотока 73–336 м.

Время образования данной части осадочной толщи – 540000±40000 л. н. (глубина 9.0–9.2 м), что сопоставимо с тильтимской эпохой раннего неоплейстоцена.

Нижняя толща вскрытой мощностью 5.3 м имеет весьма однородное строение – полным преимуществом пользуются хорошо отмытые мелкозернистые пески (x=0.2–0.3 мм) с долей этой размерности 70–82% от общей массы породы. Слоистость субгоризонтальная, только на двух последних метрах она имеет слабый наклон в 4–6°. Монотонность осадков определяет и небольшое количество литологических пачек – 4. Сортировка – совершенная, очень хорошая и хорошая (s=0.08–0.33). Они модально смещены в сторону крупных частиц (a=0.63–8.35), имеют плюсовой эксцесс (t>0; устойчивый характер протекания процессов эндогенеза). Коэффициент вариации устанавливает совмещенный, аллювиально-озерный генезис (0.4<n<0.8) за исключением 3-й литологической пачки (n>0.8) и некоторых слоев мощностью до 0.5 м из 1-й и 2-й литологических пачек озерного генезиса (n<0.4). Аккумуляция происходила в обстановке проточного озеровидного водоема с глубинами 1–2 м. Материал в осадочный бассейн привносился палеопотоками равнинного типа. РТЛ-дату получить не удалось, образец, скорее всего, древнее эталона в 1 млн. лет.

Следовательно, разрез «Староселенгинск» (50–60-метровый террасоувал р. Селенга), сложен субгоризонтально-, реже наклонно-слоистыми средне- и мелкозернистыми песчаными отложениями с отдельными прослоями и линзами более зернистых частиц и грубообломочных включений. Генезис толщи – аквальный с чередованием по вертикали преимущественно речных (верхняя и средняя толщи) и комплексных аллювиально-озерных (нижняя толща) обстановок аккумуляции осадков. Время образования осадочной толщи – ранний-средний неоплейстоцен.

Разрез «Болдок» (40-метровая аккумулятивная терраса на правом берегу р. Селенга в пределах Убур-Дзакойского структурного понижения Усть-Джидинской впадины, координаты: N 50°42'31.3", E 106°18'34.3") сложен преимущественно песками различной структуры с прослоями псефитового материала субгоризонтального, наклонного залегания аквального генезиса (комплексная лимно-аллювиальная среда седиментации) и подстилающими галечниками мощностью до 6 м. С глубины разреза 14.8–15.2 м получена РТЛ-дата 273000±20000 л.н., соответствующая тобольскому времени среднего неоплейстоцена, а с интервала 24.25–24.7 м – 407000±41000 л. н., (низямское время нижнего неоплейстоцена).

Разрез «Вознесеновка» (35–40-метровая надпойменная аккумулятивная терраса р. Селенга на юго-востоке Иволгино-Удинской впадины, координаты: N 51°42'19.4", E 107°28'52.9") выполнен песками тонкообломочной структуры, имеющими ритмично-слоистую субгоризонтально-слабонаклонную текстуру. Среда седиментации – озеровидный неглубокий проточный водоем с привносом материала речными палеоводотоками равнинного и полугорного типов. Определено время формирования осадочной толщи террасы на разных глубинах: 1.1–1.6 м – 160000±11000 л. н., 12.3–12.6 м – 173000±12000, 16.0–16.4 м – 180000±11000 л. н. Все РТЛ-даты относятся ко второй половине среднего плейстоцена (ширтинско-тазовское время).

Низкая терраса р. Оронгой высотой 20 м (левый приток Селенги, Убукуно-Оронгойская впадина, координаты: N 51°31'58.5", E 106°58'30.5") сформирована крупно-средне-мелкозернистыми песками с добавлением алевритовых частиц и мелкого гравия. Средой их седиментации являлся неглубокий – до 4.5 м – озерный водоем. Время накопления средней части террасы по РТЛ-датированию – 38000±4000 лет (каргинское время позднего неоплейстоцена) [4, С. 36].

Таким образом, новые РТЛ-даты подтверждают ранее неоднократно высказанные предположения о времени формирования террасового комплекса долины р. Селенга – высокого в раннем-среднем, а низкого – в позднем неоплейстоцене [2, С. 75-86], [4, С. 137-138], [9, С. 187-208], [10, С. 126-180], [11, С. 37-67].

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Базаров Д.Б. Четвертичные отложения и основные этапы развития рельефа Селенгинского среднегорья / Д.Б. Базаров // Улан-Удэ: Бурят. книжное изд-во, 1968. 166 с.
2. Базаров Д.-Д.Б. Кайнозой Прибайкалья и Западного Забайкалья / Д.-Д.Б. Базаров // Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1986. 184 с.
3. Будаев Р.Ц. Осадочные толщи Гусиноозерско-Удинской ветви межгорных впадин Западного Забайкалья в неоплейстоцене (литология, генезис и палеогеография) / Р.Ц. Будаев, В.Л. Коломиец // Отечественная геология. – 2013. – №3. – С. 47-54.
4. Гербова В.Г. К вопросу о возрасте и происхождении нижнеселенгинских песков / В.Г. Гербова // Бюллетень Комиссии по изучению четвертичного периода. – М.: Наука, 1961. – №26. – С. 136-141.
5. Коломиец В.Л. Реконструкции параметров палеопотоков по ископаемым осадкам / В.Л. Коломиец // Вестник Бурятского университета. Серия 3: география, геология. Вып. 2. – Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 1998. – С. 92-100.
6. Коломиец В.Л. Геологическое строение и практическая значимость осадочных толщ межгорных впадин Западного Забайкалья / В.Л. Коломиец // Международный научно-исследовательский журнал. – 2018. – №4 (70). – С. 34-37.
7. Коломиец В.Л. Осадконакопление и палеогеография межгорных впадин Западного Забайкалья в среднем-позднем неоплейстоцене / В.Л. Коломиец, Р.Ц. Будаев // Евразия в кайнозое. Стратиграфия, палеоэкология, культуры. – Иркутск: Изд-во ИГУ, 2017. – Вып. 6.– С. 26-33.
8. Логачев Н.А. Кайнозойские континентальные отложения впадин байкальского типа / Н.А. Логачев // Известия Академии Наук СССР. Серия геологическая. – 1958. – №4. – С. 18-29.
9. Нагорья Прибайкалья и Забайкалья / Отв. ред. Н.А. Логачев // М.: Наука, 1974. 359 с.
10. Олюнин В.Н. О генетических типах четвертичных отложений Бурятской АССР / В.Н. Олюнин // Материалы Всесоюзного совещания по изучению четвертичного периода. Т. 3. М., 1961. – С. 271-276.
11. Равский Э.И., Александрова Л.П., Вангенгейм Э.А., Гербова В.Г., Голубева Л.В. Антропогеновые отложения юга Восточной Сибири (Труды ГИН АН СССР. Вып. 105) / Э.И. Равский, Л.П. Александрова, Э.А. Вангенгейм, В.Г. Гербова, Л.В. Голубева // М.: Наука, 1964. 280 с.
12. Резанов И.Н. Кайнозойские отложения и морфоструктура Восточного Прибайкалья / И.Н. Резанов // Новосибирск: Наука, 1988. 128 с.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Bazarov D.B. Chetvertychnyje otlozheniya i osnovnyje etapy razvitiya reliefa Selengibskogo srednegoriya [Quaternary sediments and the main stages of development of the relief of the Selenga middle mountains] / D.B. Bazarov // Ulan-Ude: Buryat Publishing House, 1968. – 166 p. [in Russian]
2. Bazarov D.-D.B. Kainozoy Pribaikal’ya i Zapadnogo Zabaikal’ya [Cenozoic of the Prebaikalia and Western Transbaikalia] / D.-D.B. Bazarov // Novosibirsk: Nauka Publishing, Siberian Branch, 1986. – 184 p. [in Russian]
3. Budaev R.Ts. Osadochnye tolshchi Gusinoozersko-Udinskoy vetvi mezhgornykh vpadin Zapadnogo Zabaikal'ya (litologiya, genezis i paleogeografiya) [Neopleistocene sedimentary strata in the Gusinoozersk-Uda branch of intermountain basins, Western Transbaikalia: lithology, genesis and Paleogeography] / Ts. Budaev, V.L. Kolomiets // Otechestvennaya geologiya [Domestic geology]. – 2013. – №3. – pp. 47-54 [in Russian]
4. Gerbova V.G. K voprosu o vozraste i proiskhozhdenii nizhneselenginskikh peskov [To the question of the age and origin of the Lower Selenga sands] / V.G. Gerbova // Byulleten’ Komissii po izucheniyu chetvertichnodo perioda [Bulletin of the Quaternary Commission] – Moscow: Nauka Publishing – №26. – pp. 136-141 [in Russian]
5. Kolomiets V.L. Rekonstruktsii parametrov paleopotokov po iskopaemym osadkam [Reconstruction of parameters of paleo-fluxes by fossil sediments] / V.L. Kolomiets // Vestnik Buryatskogo universiteta. Seriya 3: geografiya, geologiya. Vypusk 2 [Bulletin of the Buryat University. Series 3: geography, geology. Issue 2]. – Ulan-Ude: Buryat State University Publishing House, 1998. – С. 92-100 [in Russian]
6. Kolomiets V.L. Geologicheskoje stroenije i prakticheskaya znachimost’ osadochnykh tolshch mezhgornykh vpadin Zapadnogo Zabaikal’ya [Geological structure and practical significance of sedimentation masses of intermountain areas of Western Transbaikal] / V.L. Kolomiets // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel’skij zhurnal [International Research Journal] – 2018. – №4 (70). – pp. 34-37 [in Russian]
7. Kolomiets V.L. Osadkonakoplenije i paleogeografiya mezhgornykh vpadin Zapadnogo Zabaikal’ya v srednem-pozdnem neopleistotsene [Sedimentation and paleogeography in the intermountain depressions of the Western Transbaikalia during the Middle-Upper Pleistocene] / V.L. Kolomiets, R.Ts. Budaev // Evraziya v kainozoje. Stratigrafiya, paleoekologiya, kultury. Vypusk 6. [Eurasia in the Cenozoic. Stratigraphy, Paleoecology, Culture. Issue 6] – Irkutsk: Irkutsk State University Publishing, 2017. – 26-33 [in Russian]
8. Logachev N.A. Kainozoyskiye kontinental’nyye otlozheniya vpadin baikal'skogo tipa [Cenozoic Continental Deposits of the Baikal Type] / N.A. Logachev // Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Seriya geologicheskaya [News of the Academy of Sciences of the USSR. Geological series] – 1958. – №4. – pp. 18-29 [in Russian]
9. Nagor’ya Pribaikal’ya i Zabaikal’ya [Highlands of the Baikal region and Transbaikalia] / Executive editorA. Logachev // Moscow: Nauka Publishing, 1974. – 359 p. [in Russian]
10. Olyunin V.N. O geneticheskikh tipakh chetvertichnykh otlozheniy Buryatskoi ASSR [On the genetic types of Quaternary deposits of the Buryat ASSR] / V.N. Olyunin // Materialy Vsesoyuznogo soveshchaniya po izucheniyu chetvertichnogo perioda. Tom 3. [Materials of the All-Union meeting on the study of the Quaternary period. Volume 3] – Moscow, 1961. – pp. 271-276 [in Russian]
11. Ravskii E.I., Aleksandrova L.P., Vangengejm E.A., Gerbova V.G., Golubeva L.V. Antropogenovyje otlozheniya yuga Vostochnoj Sibiri (Trudy GIN AN SSSR. Vypusk 105) [Anthropogenic deposits of the South of Eastern Siberia (Proceedings of the Geological Institute of Academy of Sciences of USSR. Issue 105)] / E.I. Ravskii, L.P. Alexandrova, E.A. Vangenheim, V.G. Gerbova, L.V. Golubeva // Moscow: Nauka Publishing, 1964. – 280 p. [in Russian]
12. Rezanov I.N. Kainozoiskije otlozheniya i morfostruktura Vostochnogo Pribaikal’ya [Cenozoic sediments and morphostructures of the Eastern Pribaikal] / I.N. Rezanov // Novosibirsk: Nauka Publishing, Siberian Branch, – 128 p. [in Russian]