Лессы

В западной и  северо-западной частях (Краснодарский край, Ростовская область, Каменская область) развиты более глинистые, менее пористые и слабо просадочные лёссовые породы. Эта зона характеризуется более увлажненным климатом (в течение года здесь выпадает более 450 мм атмосферных осадков).

Третья зона является переходной от первой ко второй.

Таким образом, зональность  в распределении лёссовых пород  несомненно имеет место. Она обусловлена  тремя главными факторами: а) характером привноса первичного материала, из которого образуются лёссовые толщи (здесь играют роль как вид транспортирующего агента и расстояние транспортирования, так и направление минералогических векторов); б) климатическими условиями, благоприятными для определенных типов почвообразовательных процессов и влияющими на характер процессов выветривания; в) влиянием рельефа поверхности. Последний в горных районах является причиной интенсивного сноса материала со склонов и широкого развития делювиальных и пролювиальных процессов.

Кроме этих трех главных факторов, определенную роль играют подземные воды, при высоком залегании уровня которых возникает увлажнение лёссовых толщ, ведущее к их уплотнению. Подземные воды оказывают влияние также на процессы выветривания и минералообразования.

Выделение таких  дробных фаций может представлять интерес при детальных инженерно-геологических исследованиях лёссовых районов.

 

При выявлении  зональности в распределении  типов лёссовых пород необходимо учитывать совокупное действие трех указанных ранее факторов.

Для равнин России современные климатические зоны с определенным количеством атмосферных осадков установлены достаточно четко, но много неясного остается в распределении климатических условий в течение всего четвертичного периода, в частности в эпоху лёссообразования.

По среднегодовому количеству атмосферных осадков в равнинных частях распространения лёссовых пород можно выделить три климатические зоны:

1. Зона засушливая, занимающая районы Причерноморской  низменности, Северного Прикаспия,  нижнего течения Волги, часть  Среднего дона, Южный Урал и  южную и среднюю части Западно-Сибирской низменности. Эта зона характеризуется малым среднегодовым количеством атмосферных осадков (не более 400 мм).

2. Зона умеренного увлажнения (количество  годовых осадков 400—500 мм), охватывающая большую часть Западно-Сибирской низменности, Среднее Поволжье, Южное Приазовье и центральную часть Украины.

З. Зона значительного увлажнения (количество годовых осадков более 500 мм) занимает Западную и Северную части Украины и центральные области Европейской части РСФСР.

Общепризнано, что в качестве главных  областей выноса материала, послужившего основой для накопления лёссовых толщ в равнинных районах, явились  области четвертичного оледенения и области полупустынь и пустынь Средней Азии и Прикаспия. Кроме того, большую роль играл материал, выносимый и горных областей, а также долин крупных рек.

В соответствии с расположением  главных источников лёссового материала  можно выделить три зоны:

1. Зона, прилегающая к ледниковым  районам.

2. Зона, расположенная в отдалении  от обоих главных источников  выноса материала.

З. Зона, в которой преобладающее  значение имеет привнос частиц из Прикаспия и среднеазиатских  пустынь.

Наконец, влияние рельефа в равнинной  части сводится к роли речных долин и возвышенностей (Приднепровской, Приазовской, Средне-Русской и др.). В пределах возвышенностей, вследствие более энергичной эрозии, обусловленной значительной энергией рельефа, большую роль играют делювиальные процессы.

На основании работы советских геологов, изучавших особенности лёссового покрова различных районов России, в настоящее время схематично можно выделить следующие главные зоны развития лёссовых пород в пределах областей низменных равнин и плит:

1. Зона, расположенная в области  распространения днепровского оледенения и прилегающих к ней участков. Она характеризуется супесчано-суглинистым составом лёссовых пород, наличием морены, делящей лёссовую толщу на две части, присутствием в толще пород песчаных, галечниковых или гравийных прослоев. На значительных площадях распространены островные образования лёссовых пород вторичного происхождения, включающие гальку и гравий и во многих случаях постепенно переходящие в подстилающие слои.

К этой зоне относятся Киевская, Полтавская, Воронежская, Смоленская, Московская, Горьковская и другие области, расположенные в пределах днепровского оледенения. В климатическом отношении это область значительного увлажнения.

В пределах зоны выделяются следующие  районы:

1) район островного расположения  лёссовых пород;

2) район сплошного распространения  лёссовых пород, который по  геоморфологическим признакам делится  на три подрайона: а) речных  долин, б) водоразделов и в)  плит (небольших возвышенностей).

2. Зона, находящаяся в отдалении  от главных областей выноса. Характеризуется она суглинистым, тяжелосуглинистым и глинистым составом лёссовых пород, а также наличием значительных по мощности толщ, выдержанных на больших пространствах. К этой зоне относятся районы Южной Украины, Крыма, Приазовья, Центрального Поволжья, Западного Приуралья и Западно-Сибирской низменности.

В пределах второй зоны выделяются районы умеренного увлажнения (часть Приазовья, Нижний дон, часть Южной Украины, Поволжье) и засушливые районы (причерноморская  часть Украины и Западно-Сибирская  низменность).

Внутри районов, в свою очередь, выделяются подрайоны речных долин, водоразделов и равнинных междуречий.

3. Зона, в которой преобладающее  значение имеет вынос материала  из полупустынь и пустынь Прикаспия и Средней Азии, а также южных горных хребтов. для нее характерно наличие мощных толщ легкосуглинисты лёссовых пород, в которых значительная роль принадлежит минералам среднеазиатской и кавказской петрографических провинций. В эту зону входят районы Ставрополья, восточной равнинной части Северного Кавказа, Ергеней, Сало-Маныча, Южного Поволжья и Голодной степи, отличающиеся засушливым климатом. Здесь также выделяются подрайоны речных долин и водоразделов.

 

2.ВОЗРАСТНОЕ РАСЧЛЕНЕНИЕ ЛЕССОВЫХ ТОЛЩ

 

2.1ВОЗРАСТНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ЛЁССОВЫХ ТОЛЩ И МЕТОДЫ ИХ РАСЧЛЕНЕНИЯ

Место лёссовых толщ среди других отложений определяется их покровным  положением. Несомненно, вся лёссовая толща относится к осадкам  четвертичного (антропогенового) периода. Остается неясным, происходило ли накопление лёссовых осадков в течение всего четвертичного периода или лишь его части. На этот вопрос можно получить ответ только после установления возрастного положения постели лёссовой толщи.

Несколько усложняется решение  этого вопроса неопределенностью  нижней границы четвертичной системы, которая различными исследователя ми устанавливается по-разному. В стратиграфических схемах Г. Ф. Мирчинка (1935), К. К. Маркова и

И. П. Герасимова (1939), Московского геологического управления (1946), С. А. Яковлева (1950), А. И. Москвитина (1954,) и др. в качестве границы четвертичной системы принимается кровля акчагыльских отложений.

В. И. Громов (1955), основываясь на биостратиграфическом и антропологическом принципах, предложил схему стратиграфического деления четвертичной системы, в  которой нижняя граница приводится сразу же выше среднего плиоцена. По этой схеме отложения верхнего плиоцена (акчагыл и апшерон) полностью относятся к низам четвертичной системы. А. И. Москвитин (1956) поддерживает такое снижение границы четвертичной системы, указывая, что морскими аналогами древнечетвертичных оледенений (окского и березинского) на территории Европейской части СССР являются отложения акчагыльской и аршеронской трансгрессий.

Лёссовые толщи, по представлениям Г. Ф. Мирчинка, А. Якбвлева и др., относятся  к осадкам, формировавшимся в течение большей части четвертичного периода. При этом нижняя их граница совпадает или приближается к нижней границе четвертичной системы.

С точки зрения В. И. Громова, лёссовые породы являются отложениями среднего отдела четвертичной системы —  плейстоцена, и их нижняя граница расположена на эоплейстоценовых осадках. В. Г. Бондарчук (1955) в своей стратиграфической схеме четвертичных отложений юго-западной части Русской равнины также отнес лёссовую толщу к отделу ледникового плейстоцена, считая, что накопление лёссовых осадков началось с эпохи днепровского оледенения. Кстати сказать, скифский ярус (красно-бурые глины) он относит к визам четвертичной системы.

Возрастное расчленение лёссовых толщ в связи с бедностью их органическими остатками весьма затруднительно. Вследствие непродолжительности времени накопления лёссовых отложений фауна и флора почти не изменились. Это вызывает определенные трудности в разработке их стратиграфии. Еще более затрудняет расчленение континентальный характер лессовых толщ, а следовательно, многообразие генетических условий, усложняющихся влиянием рельефов. Процессы выветривания и почвообразования маскируют, а подчас полностью уничтожают признаки генезиса город. Общепринятая стратиграфическая схема расчленения лёссовых толщ до настоящего времени по существу отсутствует. В настоящее время для построения стратиграфических схем применяются новые методы выделения стратиграфических горизонтов: палинологический, палеоклиматологический, археологический, литолого-петрографический, геоморфологический и тектонический.

Палинологический и археологический  методы дают возможность выяснить лишь общие вопросы стратиграфии, так  как на больших пространствах  в лёссовых толщах органические остатки  и следы жизнедеятельности человека обнаруживаются в весьма незначительном количестве. Кроме того, затруднения вызывает также упомянутая выше слабая изменчивость органических форм на протяжении сравнительно малого отрезка времени накопления лёссовых отложений.

Широкое распространение на Украине  получил палеопедологический метод, основанный на выделении ярусов лёссовых пород, ограниченных слоями погребенных - почв. Впервые предложенный А. И. Набоких (1914), он получил развитие в трудах В. И. Крокоса (1927, 1932), Н. И. Дмитриева (1937) и П. К. Заморий (1957), которые относили образование погребенных почв к межледниковым эпохам, а ярусов лёсса к ледниковым. Вслед за Украиной палеопёдологическая основа для расчленения лёссовых толщ была принята в районах юга Европейской части РСФСР, где ее применили Г. И. Попов (1947) и Г. Н. Родзянко (1947). В других частях Советского Союза, вследствие отсутствия четко выраженных ископаемых почв, этот метод стратиграфического расчленения лёссовых отложений не нашел широкого применения.

Стратиграфическое значение погребенных почв для равнинных территорий отрицает В. Г. Бондарчук (1947), считающий, что последние отражают только изменение местных условий накопления и зависят от общей мощности лёссовой толщи. М. И. Ломонович (19532) отмечает, что «для горных лёссов, в условиях пересеченного рельефа, стратиграфическое значение погребенных почв практически сводится к нулю». Объясняет это он сложными условиями смыва и переотложения осадков на склонах.

Н. И. Кригер и М. Р. Москалев (1953), исследовавшие  лёссовые породы северных и западных цепей Тянь-Шаня, приходят к выводу о невозможности построения для горных местностей стратиграфических схем, основанных на палеопедологической основе.

С. С. Морозов (1950) указывает, что гумусовые  горизонты часто не являются частью погребенной почвы, а образуются в результате аккумуляции и выноса органического вещества из почв и грунтовых вод или представляют собой первичную составную часть отлагающихся пород.

Опыт изучения автором лёссовых толщ в районах юга Европейской  части позволяет сделать ряд  выводов о стратиграфической роли погребенных почв:

1. Погребенные почвы в количестве 3—4 горизонтов, по данным разбуривания  поперечников, пересекающих Сало-Донское  и Сало-Манычское междуречья, более  или менее выдержаны только  в пределах собственно водоразделов. На склонах они либо исчезают, либо прослеживаются в количестве 1—2, реже З горизонтов. Это позволяет считать возможным пользоваться погребенными почвами для стратиграфического расчленения лишь водораздельных частей равнин. для склонов водоразделов они стратиграфического значения не имеют.

2. Стратиграфическое значение могут  иметь только погребенные почвы  с ясно выраженным «иллювиальным»  горизонтом («С»). Часто встречаются  гумусовые прослои без наличия  этого горизонта, что указывает  на их вторичное залегание, связанное с переотложением. В последнем случае они не имеют существенного значения для расчленения толщ.

3. Для предгорий и склонов  Северного Кавказа погребенные  почвы стратиграфического значения  не имеют.

4. Погребенные почвы приобретают  стратиграфическое значение только при полном разрезе лёссовой толщи; там, где встречается только один слой ископаемой почвы, установить возраст слоев не представляется возможным.

Практическое применение палеопедологического метода в съемочных работах и  при инженерно-геологических изысканиях весьма затруднительно, поэтому он не нашел широкого распространения.