Физико-географический очерк Саратовской области

Половодье на Терешке, Чардыме,  Курдюме наступает несколько позднее, чем на Хопре и Медведице, максимум приходится на вторую половину апреля и длится до 50 суток. За это время проходит до 75% годового стока. Реки замерзают, но продолжительность ледостава уменьшается ближе к низовьям. Толщина льда достигает 60—70 см.

  Реки Саратовского Заволжья отличаются от рек Правобережья режимом питания, меньшим углом падения, повышенной минерализацией, а в северной части (Бол. Иргиз) и повышенной мутностью. Естественно, что реки имеют более медленное течение и часто сильно извилистое русло, вследствие преобладания в грунте легкоразмываемых песчаных пород. В поймах таких рек много стариц. На режим рек Заволжья оказывает большое влияние засушливый континентальный климат. Грунтовое питание выражено слабо. Питаются эти реки, в основном, за счет весеннего снеготаяния и дождей, выпадающих в северной части бассейна. Паводок намного короче, чем у рек Правобережья. Бол. Иргиз имеет ряд основных притоков — Сестра, Камелик, Сакма, Бол. Кушум, Мал. Кушум, Каралык, которые берут начало на западных склонах общего Сырта и Узень-Иргизском водоразделе Бол. Иргиз частично судоходен. Средний расход р. Бол. Иргиз составляет 23,2 м³/сек. Узени, протекающие в более засушливой части Заволжья, отличаются малым количеством притоков: у Бол. Узеня — Алтау и Чертан, а у Мал. Узеня совсем нет более или менее значительных притоков. Расход воды рек Заволжья в меженный период очень велик (средний расход р. Бол. Узень – 4,3 м³/с, р. Мал. Узень – 3,4 м³/с). Для целей орошаемого земледелия был построен Саратовский оросительный канал и серия водохранилищ, таких как Варфоломеевское, Сулакское, Пугачёвское, которые позволили регулировать уровень рек Саратовского Заволжья. В основном реки используются для орошения.

Географическое положение, рельеф и климат нашей области  наложили свой отпечаток на озера. Особенностями  размещения озер на территории Саратовской  области являются их крайняя неравномерность, преобладание небольших водоемов, большая  часть которых даже не имеет названий. Их количество насчитывает около 700 с общей площадью 5000 га. Площади  временных разливов типа лиманов  достигают 30—50 км². Подавляющая часть озер по своему происхождению и размещению связана с долинами рек. Это озера пойменных или надпойменных террас. Количество водоемов обычно возрастает по направлению к низовью рек.  В большинстве случаев такие озера невелики, достигают в длину нескольких сот метров, реже—более километра, имеют небольшую ширину и часто меняют свои очертания и площадь. На дне озер нередки выходы грунтовых вод. В летнее время водный запас пойменных озер обусловливается, главным образом, атмосферными осадками и испарением. Минерализация озерных вод возрастает с севера на юг и юго-восток. Озера используются для орошения и водопоя.

Геологическое строение и 

гидрогеологические  условия.

Стратиграфия

В геоструктурном плане Саратовская область располагается в юго-восточной части Восточно-Европейской платформы. В ее пределах развиты три категории горных пород—магматические, метаморфические и осадочные, различающиеся составом, возрастом и происхождением. Первые две группы слагают фундамент платформы, третьи образуют ее чехол.

          СТРОЕНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ФУНДАМЕНТА

Фундамент платформы сложен метаморфическими породами, представленными различными гнейсами (биотитовыми, биогит-гранатовыми, биотит-роговообманковыми), амфиболитами, сланцами и кварцитами. Магматические горные породы занимают сравнительно небольшой объем среди всех кристаллических пород фундамента: это — различные интрузии основного и кислого состава.

Гнейсы, являющиеся парагнейсами, в разных районах имеют различный внешний  облик, но для всех разностей характерны значительное рассланцевание пород, явления катаклаза, микроклинизации и окварцевания. Цвет их чаще всего темный, темно-серый, с зеленоватым или коричневатым оттенком, структура гранобластовая, текстура сланцеватая, реже ленточная. Преобладающими минералами   являются плагиоклаз, роговая обманка, кварц, биотит, силлиманит, гранат. В меньшем количестве присутствуют апатит, ильменит, циркон.

Гнейсы  переслаиваются с породами типа амфиболитов, ха- рактеризующихся массивной текстурой, крупнокристаллической структурой и более темной окраской. Кристаллические сланцы, встречающиеся среди гнейсов, обладают мелкокристаллической структурой и характерной для них тонкосланцеватой текстурой. В составе их преобладают плагиоклаз, кварц, хлорит, серицит. Кварциты темно-коричневого цвета, мелкозернистые, встречаются не повсеместно, а в виде прослоев в верхней части разреза фундамента.

Магматические породы образуют несогласные  интрузии (дайки) гипабиссальной фации, представленной диабазами (темно-серыми, почти черными, мелкозернистыми  с характерной диабазовой структурой, где плагиоклазы основной массы  идиоморфны по отношению к пироксену. Отсутствие рассланцевания отличает эти породы от вмещающих их метаморфических и определяет последовательность в их образовании.

Материалы абсолютной геохронологии  устанавливают возраст метаморфических  горных пород архейским, а магматических  — протерозойским и позволяют  соответственно датировать их временем в 2600 и 1900 млн. лет.

  Кристаллический  фундамент в геологическом прошлом  повсеместно подвергался интенсивной  и длительной денудации. Многочисленные  геофизические материалы подтверждают, что он разбит на отдельные блоки разной величины и формы, которые в процессе геологического развития могли иметь различные скорости и неодинаковые, часто разнона-правленные вертикальные движения. В результате этого поверхность его очень неровная, высотное положение отдельных блоков даже на небольших расстояниях колеблется в больших пределах (свыше 900 м). Довольно четко устанавливаются разломы фундамента двух направлений: северо-восточного и северо-западного. По этим разломам происходит общее ступенчатое погружение блоков его в сторону Прикаспийской синеклизы: от 1162 м в районе г. Балашова до 13 тыс. м у г. Новоузенска, т. е. с запада на восток и с севера на юг. Так, западнее г. Балашова, в Воронежской области кристаллический фундамент близ гг. Богучара и Павловска залегает всего лишь на глубинах соответственно плюс 50 и плюс 100 м. О глубине залегания кристаллического фундамента в Саратовском Поволжье дают представление материалы глубоких разведочных и опорных скважин, а также данные многочисленных сейсмических исследований.

С поверхности  кристаллический фундамент покрыт пестроцветной континентальной корой выветривания допалеозойскогo времени формирования. Она сложена темно-коричневыми, мелкозернистыми, плотными породами, содержащими| большое количество железистых минералов. Изучение их вещественного состава показало, что, кроме железа, в коре содержится большое количество алюминия, никеля и других компонентов. могущих представлять промышленный интерес там, где фундамент залегает сравнительно неглубоко.

                     СТРОЕНИЕ ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА

Осадочные породы залегают на кристаллическом  фундаменте с резким угловым несогласием. Они представлены рифейской, палеозойской, мезозойской и кайнозойской группами.

                               РИФЕЙСКАЯ ГРУППА (R)

Глубокие скважины, пробуренные  в Саратовском Поволжье, вскрыли  залегающие несогласно на фундаменте терригенные и карбонатные породы, возраст которых по абсолютной геохронологии  определяется в пределах от 800 до 900 млн. лет. В Заволжье это — алевролиты и песчаники мелкозернистые темно-серые, почти черные с зеленоватым оттенком, тонкослоистые, глауконитово-кварцевые, сменяющиеся вверх но разрезу  доломитами и известняками светло-серыми, зеленовато- и коричневато-серыми, плотными, массивными, пелитоморфными, с небольшими прослоями аргиллитов и алевролитов. Мощность этих отложений непостоянная и варьирует в больших пределах: от 0 у с. Рахмановки до 800 м у г. Пугачева .

В правобережье выше фундамента глубокими скважинами вскрыта красноцветная толща  песчаников с прослоями гравелитов, алевролитов и аргиллитов, плотных плохо сортированных и неравномерно сцементированных кремнисто-карбонатным цементом. Мощность их достигает до 1200.

Взаимоотношение этих толщ изучено еще слабо, стратиграфическое  расчленение их разработано недостаточно. По различным показателям (в том  числе каротажу) и на основе сопоставления  с разрезами других районов в  разных частях области были выделены Татищевская, Соколовогорская, Иргизская, Пересыпкинская, Веденякинская и другие свиты, объединяемые в серии (сердобскую, пачелмскую). Не исключено, что свиты фациально замещают одна другую как пространственно, так и в разрезе.

В настоящее  время достоверно известно лишь то, что рифейские отложения на ряде участков достигают большой мощности, образование их в большинстве случаев происходило в морском бассейне на глубоко опущенных блоках кристаллического фундамента.

                             ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ГРУППА (PZ)

В Саратовской области палеозойские отложения представлены девонской, каменноугольной и пермской системами  Они залегают с размывом на кристаллическом  фундаменте или на породах рифея.

                                Девонская система (D)

Девонские отложения подразделяются на нижний, средний, верхний отделы, в целом  система имеет повсеместное развитие, залегает на большой глубине и  нигде не выходит на дневную поверхность.           

Нижний отдел (Di). Красноцветные отложения: песчаники кварц-полевошпатовые мелко- и разнозернистые с прослоями и линзами аргиллитов, глин и известняков объединяются в так называемую казанлинскую свиту. В нижней части обнаружены полуразрушенные, скелетные остатки животных и растений, позволяющих, наряду с условиями залегания пород, определить их раннедевонский возраст.

        Свита залегает несогласно на  более древних породах, развита  только в правобережной части области (Казанла, Ириновка, Елшанка, Соколовая гора и др.). Мощность ее непостоянная и изменяется от 0 до 600 м.

     Средний отдел (D₂) включает эльфейский и живетский ярусы.             Эйфельский ярус {D₂e) повсюду залегает несогласно на породах фундамента рифея или казанлинской свиты. По составу пород и фауне расчленен на два подъяруса: нижний и верхний. В нижнем выделяется такатинский горизонт, а в верхнем – вязовский, кальцеоловый и бийский. По составу – это конгломераты, песчаники, алевролиты, аргиллиты, мергели и глинистые известняки с прослоями мергелей и глин. В разрезе эйфельского яруса на отдельных участках отмечаются внутриформационные перерывы.

       Минимальная мощность яруса (10-20 м) установлена в северо-восточной  части области, максимальная –  к западу, к северо-западу от  Саратова (свыше 240 м).

        Живетский ярус (D₂g)  по фауне брахиопод, кораллов и головоногих моллюсков подразделяется на отдельные слои и горизонты, обоснованность выделения которых не везде надежная. В связи с этим объем и количество стратиграфических подразделений много раз менялись. В настоящее время выделяются горизонты: афонинский и старооскольский. Первый включает морсовские, мосоловские и черноярские слои – глины серые с прослоями мергелей и известняков; второй – воробьевские, ардатовские и мулинские - песчаники серые с пятнами коричневато-бурых, с линзами гравелитов, алевролитов, с прослоями глин, мергелей и известняков. Между отдельными слоями на участках тектонических поднятий наблюдаются поверхности размыва.

Мощность яруса изменяется в  больших пределах: от 0 — в северном Заволжье до 470 м — к северо-западу от Саратова.

Верхний отдел (D₃) включает франский и фаменский ярусы.            

Франский ярус (D₃ f) подразделяется по фауне на подъярусы: верхний, средний и нижний. Нижний — включает горизонты пашийский и кыновский, средний — саргаевский, семилукский и бурегский и верхний — воронежский, евлановский и ливенский. Нижняя часть яруса — песчаники серые, мелкозернистые, известковистые с прослоями алевро- литов, глин и мергелей. Средняя и верхняя — известняки и доломиты, в разной степени глинистые с прослоями и линзами глин, количество и мощность последних изменяются от места к месту. Известняки содержат большое количество ископаемых остатков, обладают высокой битуминозностью, на отдельных участках имеют стратиграфические несогласия.

Мощность  франского яруса в отдельных районах области достигает 1100 м, но подвержена большим колебаниям. Отмечается увеличение ее в направлении с северо-запада на юго- восток.                                         Фаменский ярус (D₃ fa} делится на два подъяруса: нижний и верхний, включающие соответственно задонский и елецкий, лебедянский и данковский горизонты. Сложен ярус известняками и доломитами светло- и желтовато-серыми крупнокристаллическими и пелитоморфными, с прослоям гипсов и ангидритов. Известняки на ряде участков обладают высокой битуминозностью, включают большое количество раковин брахиопод, определяющих их фаменский возраст, и обнаруживают скрытые стратиграфические несогласия.

Суммарная мощность фаменского яруса составляет свыше 500 м.  Отмечается общая тенденция увеличения ее в юго-восточных районах.

                        Каменноугольная система

Каменноугольные отложения залегают на девонских согласно или со слабым размывом. Подразделяются на нижний, средний и верхний отделы. Среди пород палеозойской группы они имеют наиболее широкое развитие.   Поверхностные  выходы их известны севернее г. Саратова, у с. Тепловки   (средний отдел) и у г. Пугачева, с. Березово, Ивантеевка и Каменная Сарма (верхний отдел).

Нижний  отдел (C₁) состоит из трех ярусов:  турнейского, визейского и серпуховского.

Турнейский ярус (C₁ t) по фауне брахиопод, кораллов, фораминифер и остракод расчленен на ряд горизонтов — заволжский, малевский и упитский, черепетский, кизеловский, объединяемых соответственно в лихвинский и чернышенский надгоризонты. Ярус сложен известняками серыми и темно-серыми, иногда буро-серыми мелкокристаллическими, участками    доломитизированными прослоями доломитов и зеленовато–серых плотных глин. Последние приурочены в основном к верхней части разреза, и количество их на разных площадях различно. Известняки содержат много фауны и являются битуминозными на ряде площадей.

Мощность  турнейского яруса изменяется в больших пределах, но не превышает 200—300 м. Отмечается общее ее увеличение в восточном и юго-восточном направлениях.                                                   

Визейский ярус (C₁ v) залегает несогласно на отложениях турнейского возраста. Подразделяется на три надгоризонта: малиновский, яснополянский и окский. Первый и второй расчленяются соответственно на два горизонта -елховский и радаевский, бобриковский и тульский, а третий — на алекскинский, михайловский и веневский. В разрезе и по площади визейский ярус претерпевает большие изменения, отличается неравномерным содержанием ископаемых остатков. Сложен преимущественно терригенными отложениями; в нижней части разреза — глинами и сланцами прослоями известняков и доломитов, в верхней — алевролитами и песчаниками, переслаивающимися с известняками доломитами, реже с глинами. Общая мощность визейского яруса обычно не превышает 360—400 м.