Важнейшие события четвертичного периода
и их отражение в современном рельефе

Продолжительность четвертичного периода невелика, всего около 2 млн лет, но геологическая история, события этого самого последнего периода в наибольшей степени отразились в современном облике природы. К важнейшим событиям четвертичного периода наряду с неотектоническими движениями относятся древние оледенения и морские трансгрессии, оказавшие непосредственное влияние на морфоскульптуры.

Древние оледенения. Ледниковой теории уже более 150 лет. В 1939 г. вышла в свет монография И.П. Герасимова и К.К. Маркова "Ледниковый период на территории СССР". С тех пор накопилось много нового фактического материала, пересматривались некоторые представления о древнем оледенении, в частности на какое-то время утверждалось представление о четырех- и даже пятикратном оледенении в четвертичном периоде (Асеев А.А., Вознячук Л.Н., Горецкий Т.И., Москвитин А.И., Серебрянный Л.Р. и др.), но, в конечном счете, оказалось, что основные положения названной монографии сохранили свое значение и поныне.

Установлено, что длительные, продолжительностью в десятки миллионов лет, холодные этапы в развитии Земли в геологическом

82

прошлом бывали неоднократно. Их называют ледниковыми периодами. Последний, четвертичный, ледниковый период правильнее назвать позднекайнозойским, так как в южном полушарии он начался свыше 30 млн лет назад, в северном же полушарии крупные ледниковые покровы появились лишь около 2,5 млн лет назад.

Неоднократность оледенений была вызвана ритмическими изменениями климата, чередованием теплых и холодных, влажных и сухих условий. За последние 900 тыс. лет известно девять глобальных похолоданий и оледенений и столько же потеплений. Следовательно, продолжительность одного цикла (похолодание-потепление) около 100 тыс. лет, из которых лишь около 10% времени приходилось на периоды потеплений, остальное - на холодную часть цикла. В настоящее время идет голоценовое межледниковье, начавшееся около 10 тыс. лет назад.

Ледники имели большое рельефообразующее значение. Они покрывали свыше 20% территории России. В широкой полосе у края ледников ведущую роль в формировании рельефа играли талые воды.

В настоящее время большинство ученых считает, что на территории России прослеживаются следы трех ледниковых эпох в плейстоцене: миндельской (или окской) - ранний плейстоцен; рисской (днепровской с московской стадией) - средний плейстоцен; вюрмской (валдайской) - поздний плейстоцен.

Наибольшим по охвату территории было максимальное Днепровское (в Сибири - Самаровское) оледенение. Его граница в пределах России проходит вдоль западной окраины Среднерусской возвышенности от города Сумы на Брянск-Мценск, в районе Тулы пересекает возвышенность, затем языком опускается но Окско-Донской низменности на Елец-Россошь, к устью Хопра и Медведицы¹, далее граница идет на Пензу-Саранск, пересекает Волгу близ устья Суры, на Котельнич - Киров - вдоль реки Чепцы - южнее города Глазова к реке Чусовой. Пересекая Урал близ 58° с.ш., граница оледенения идет через верховья рек Туры и Тавды, пересекает Иртыш севернее реки Демьянки, в районе устья Ваха пересекает Обь, затем по междуречью Ваха и Тыми к устью Подкаменной Тунгуски, далее в верховья рек Вилюй и Оленек. Ледники московской стадии занимали меньшую площадь, чем ледники днепровского оледенения.

83

84

Что касается раннеплейстоценового оледенения, то, занимая меньшую площадь, чем днепровское, оно фактически не выражено в современном рельефе и обнаруживается главным образом по наличию морены, лежащей под днепровской.

Несмотря на то что наиболее сильная волна холода, по мнению А.А. Величко (1968), приходится на вторую половину позднего плейстоцена (валдайское оледенение), ледник на суше занимал в это время значительно меньшую площадь. Причиной этого было великое оледенение океана, когда океанические льды доходили до средних широт, поэтому мощное похолодание сопровождалось иссушением климата, что не способствовало развитию столь же значительного материкового оледенения, как в среднем плейстоцене.

Граница Валдайского оледенения проходила по линии Смоленск-Осташков-Рыбинское водохранилище - озеро Кубенское - город Вельск - Верхняя Тойма (на Сев. Двине) - вдоль западной и северо-западной окраин Двинско-Мезенской возвышенности к реке Цильме в районе пересечения ею Тиманского кряжа, далее к субширотному отрезку Печоры, к Салехарду, в низовья Надыма, Пура и Таза, к устью Нижней Тунгуски, вдоль среднего течения реки Котуя, к низовьям Анабара и восточному побережью Таймыра (Спиридонов А.И., 1974).

В ледниковые эпохи южнее границы ледника происходило глубокое промерзание почвогрунтов. Во время валдайского оледенения граница многолетней мерзлоты сместилась как никогда далеко на юг, до низовьев Дона - Волгограда.

Примерно 10 тыс. лет назад началось потепление, ознаменовавшее конец плейстоцена и переход к эпохе голоцена. Сильно сократились ледниковые щиты на равнинах, ледники в горах, далеко к северу сместилась граница океанических льдов, а вместе с ней отодвинулась граница мерзлоты на суше, особенно в западной части страны (западнее Енисея).

Формы рельефа, созданные древними ледниками и потоками талых ледниковых вод, занимают среди морфоскульптур в России второе место после флювиальных (эрозионно-аккумулятивных форм). Ледниковые формы горных и равнинных областей весьма различны. Современные различия в древнем ледниковом рельефе связаны с его разновозрастностью и вытекающей из этого неодинаковой продолжительностью его переработки последующими склоновыми, флювиальными и другими процессами.

Свежие формы древнего ледникового рельефа характерны для области валдайского (в Сибири - зырянского) оледенения.

85

Формы ледниковой экзарации сохранились в пределах Скандинавского, Уральско-Новоземельского, Таймырского и Путоранского центров оледенения. На Кольском полуострове и в Карелии, например, широко распространены такие формы, как бараньи лбы и курчавые скалы (скопления мелких бараньих лбов).

Северо-запад и север Восточно-Европеской равнины, север Западной Сибири, Северо-Сибирская низменность, прилегающая к плато Путорана часть Среднесибирского плоскогорья отличаются ярко выраженным ледниково-аккумулятивным рельефом. Здесь распространены беспорядочно разбросанные моренные холмы с понижениями между ними, занятыми озерами или заболоченными (поозерья). Среди них обычны друмлины - продолговатые холмы, вытянутые вдоль движения ледника и имеющие ядро из коренных пород, перекрытое мореной. Здесь же встречаются озы - длинные узкие валы, напоминающие железнодорожную насыпь, пересекающие различные элементы рельефа. Они сложены песчано-гравийно-галечным материалом и представляют собой отложения рек, протекавших внутри тела ледника или по его поверхности. С озами генетически связаны камы - холмы неправильной формы, сложенные слоистым песчано-суглинистым или песчано-гравийным материалом наледниковых, подледниковых или внутриледниковых водоемов (озер). В краевой полосе обычны конечно-моренные гряды, фиксирующие остановки в движении ледника.

Особенно характерны четкие ледниково-аккумулятивные формы рельефа для северо-запада Восточно-Европейской равнины. В Западной Сибири они выражены слабее и не имеют столь широкого распространения, возможно, в связи с развитием здесь морских трансгрессий в ледниковом периоде и образованием ледниково-морских форм рельефа и отложений (Попов А.И., Мещеряков Ю.А. и др.). В пределах Среднесибирского плоскогорья преобладают формы ледниковой экзарации, а ледниково-аккумулятивный рельеф выражен значительно слабее из-за слабой подвижности менее мощных ледниковых покровов.

Южнее полосы грядово-холмистого рельефа, фиксирующей границу позднеплейстоценового оледенения, характер морфоскульптуры меняется. Здесь преобладают волнистые или плоские вторичные моренные равнины с отдельными участками сглаженного холмистого рельефа. Созданный московским (тазовским в Сибири) ледником холмисто-моренный рельеф подвергся значительной переработке в эпоху валдайского оледенения

86

и послеледниковое время. Произошло сглаживание холмов, заполнение межморенных котловин снесенным со склонов материалом, что привело в целом к сглаживанию рельефа. Так возникли вторичные моренные равнины. Основными факторами переработки рельефа были плоскостной смыв и солифлюкция. В последующем расчленении поверхности все бóльшую роль начинают играть процессы линейной эрозии.

Еще сильнее переработан рельеф в области максимального (днепровского, в Сибири самаровского) оледенения. Древняя ледниковая морфоскульптура подверглась здесь столь длительной переработке преимущественно эрозионными процессами, что поверхность почти повсеместно приобрела характер моренно-эрозионных и эрозионных равнин.

В развитии рельефа областей древних оледенений важную роль сыграли талые ледниковые воды и приледниковые водоемы, их эрозионно-аккумулятивная и абразионная деятельность. Там, где ледник в процессе своего движения на юг достигал обширных понижений, обеспечивающих отток талых вод от его тела, у края ледника формировались обширные зандровые (флювиогляциальные) равнины. Там, где сток был затруднен, возникали приледниковые водоемы или обходные ложбины стока талых вод, которые постепенно соединялись в крупные эрозионные понижения, наследующие погребенные речные долины.

Суровые климатические условия перигляциальных районов благоприятствовали развитию эоловых процессов. В результате эоловой переработки песчаного материала зандровых равнин на них сформировались параболические дюны, продольные и поперечные гряды.

Особенно большие площади зандровые поля занимают у границ московской (тазовской) стадии среднеплейстоценового оледенения. Наиболее обширный приледниковый водоем существовал в среднеплейстоценовое время у границ ледника в Западной Сибири, где при общем уклоне поверхности к северу сток талых ледниковых вод в этом направлении сдерживался расположенным здесь ледником.

Для гор, подвергавшихся оледенению, характерны резкие формы так называемого альпийского рельефа. Гребни гор зубчатые, вершины пикообразные, склоны осложнены древнеледниковыми цирками и карами, на днищах которых нередко встречаются озера. Расположение каров указывает на положение снеговой границы в горах в период оледенения. Крупные долинные ледники спускались ниже этой границы,

87

формируя U-образные троговые долины. Такой тип рельефа образуется при горно-долинном оледенении. В горах, где имеется современное оледенение, его формирование продолжается.

В горах Северо-Востока и возрожденных горах Южной Сибири (Алтай, Саяны, Прибайкалье) более раннее оледенение было полупокровным. Ледник залегал в виде сплошного покрова на выровненных поверхностях и спускался по склонам короткими широкими лопастями.

Особенности древнего оледенения различных горных областей определялись не только общей климатической обстановкой, но и высотой гор на момент оледенения по сравнению с высотой снеговой границы в данном районе. Например, Ю.П. Баранов (1967) указывал, что в горах Северо-Востока раннеплейстоценовое похолодание не вызвало оледенения, так как лишь отдельные вершины гор слегка поднимались над снеговой границей.

Криогенная морфоскульптура. В ледниковые эпохи на обширных площадях, лишенных ледяного покрова, происходило, как уже отмечалось, глубокое промерзание грунтов и формирование многолетней мерзлоты и связанное с ней образование криогенной морфоскульптуры. Ныне криогенная морфоскульптура распространена там, где современные климатические условия способствуют сохранению мерзлоты, а в северных районах Сибири и ее образованию.

В западной части России криогенная морфоскульптура распространена сравнительно неширокой полосой вдоль побережья морей Северного Ледовитого океана, в основном в пределах тундры и лесотундры, но за Енисеем она встречается вплоть до южных границ нашей страны.

На равнинах с мерзлотой связано распространение термокарстовых котловин и бугров пучения. Термокарстовые котловины - округлые правильные формы, возникающие при таянии подземного льда. В диаметре они имеют от нескольких десятков метров до 1-2 км; иногда сливаются в цепочку котловин. Положительными формами криогенного рельефа являются однолетние бугры пучения и многолетние бугры - булгунняхи (гидролакколиты), достигающие 30-40 м высоты и 100-150 м в диаметре. Все эти формы образуются на участках с достаточно мощным чехлом рыхлых отложений и значительной льдистостью грунта. Особенно характерны они для Центральной Якутии, Колымской и Яно-Индигирской низменностей, для Северо-Сибирской низменности и северных районов Западной Сибири. В районах с маломощным чехлом рыхлых отложений (многочисленные плато Средней Сибири) наиболее обычны

88

солифлюкционные процессы и создаваемые ими солифлюкционные террасы. В тундрах распространены полигональные образования (пятна-медальоны, каменные многоугольники) и термокарстовые западины. Размеры полигонов колеблются от 1-2 до 15-20 м, достигая иногда и 50-60 м. Заметную рельефообразующую роль в районах многолетней мерзлоты играют наледи. Особенно крупные наледи - тарыны - характерны для Северо-Востока, где в их образовании принимают участие поднимающиеся по разломам подмерзлотные подземные воды.

В горах в результате криогенного рельефообразования формируются гольцовые поверхности, имеющие сглаженные очертания и покрытые полигональными грунтами. Для них характерны курумы - россыпи каменных обломков, плащеобразно покрывающие вершины и пологие склоны (каменные моря). При увеличении наклона поверхности обломочный материал под действием силы тяжести начинает медленно двигаться вниз, обследуя каменные реки. Характерны для гольцов нагорные террасы, ступенями спускающиеся по склонам гор. Ширина площадок террас от нескольких метров до 1-2 км, высота уступов от 1-2 до 10-20 м.

И.П. Герасимов отмечал, что главный этап образования массы щебнисто-каменистого материала гольцов приходится на ледниковый период, хотя продолжается этот процесс и сейчас.

Гольцовый рельеф распространен выше границы леса во всех лишенных современного оледенения горных районах Сибири и Дальнего Востока, а также на Северном, Приполярном и Полярном Урале.

Флювиальная морфоскульптура. Огромные площади нашей страны охвачены флювиальной морфоскульптурой. Водные потоки различных размеров являлись главным фактором экзогенного рельефообразования почти на половине территории России. Однако деятельность их в разных районах различна, как различно и сочетание с другими процессами рельефообразования.

Речные долины - наиболее крупные формы флювиальной морфоскульптуры - распространены по всей территории России. Многие из них существовали уже к началу плейстоцена. Овражно-балочный рельеф наиболее типичен для внеледниковых областей, особенно для возвышенностей южной части страны. Однако эрозионными процессами и соответственно флювиальной морфоскулъптурой охвачены и районы распространения древнеледниковой морфоскульптуры. Особенно широко флювиальные морфоскульптуры представлены в горах.

89

На интенсивность развития флювиальных процессов в течение четвертичного времени оказали влияние, кроме различных изменений климата и связанных с ними оледенений, также новейшие движения (во время и в местах поднятий они усиливались) и колебания уровня морей - основных базисов эрозии.

Морские трансгрессии. Крупными событиями четвертичного времени были морские трансгрессии. На побережье Северного Ледовитого океана имеются морские отложения так называемой бореальной трансгрессии, предшествовавшей позднеплейстоценовому оледенению. Море затопило наиболее пониженные участки севера Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин, Таймыра и Северо-Сибирской низменности и проникало вглубь суши по придолинным понижениям крупных рек. Во время бореальной морской трансгрессии Балтийское море имело связь с Белым морем, о чем свидетельствуют морские отложения Карелии, и через него - с Северным Ледовитым океаном.

В голоцене также имела место морская трансгрессия, отложения которой распространены на прибрежных участках Печорской низменности, Ямала, Гыданского полуострова и северных архипелагов. Узкая полоса морских и озерных отложений имеется и по берегам Балтийского моря; они оставлены морскими и озерными бассейнами, существовавшими на его месте в послеледниковое время (Иольдиево море - Анциловое озеро - Литориновое море). На этих территориях сохранился еще слабо переработанный рельеф первичных морских равнин.

На плейстоцен приходится несколько трансгрессий Черного и Каспийского морей. На ранних этапах плейстоцена Черное море имело широкую связь с Каспийским морем, но было изолировано от Мирового океана. Со второй половины среднего плейстоцена оно получило свободное сообщение со Средиземным морем, а через него и с открытым океаном.

Прикаспийская низменность в плейстоценовое время неоднократно заливалась водами Каспийского моря (бакинская, хазарская, хвалынская трансгрессии). Воды хвалынской позднеплейстоценовой трансгрессии доходили в Прикаспии до широты Камышина. Менее значительные трансгрессии наблюдались в голоцене. Во время новокаспийской трансгрессии уровень Каспия поднимался до отметки - 20 м. На территории низменности хорошо сохранился рельеф дна первичной морской равнины. Этому способствовал засушливый климат и низкое гипсометрическое положение территории.

Прочие морфоскульптуры. Эоловые формы рельефа не типичны для России. Лишь на небольшой территории

90

Прикаспия они продолжают развиваться в настоящее время. Однако закрепленных дюн довольно много по боровым террасам рек и берегам морей. В Якутии и на полуострове Ямал участки с современным эоловым рельефом встречаются в тайге и даже в тундре.

Наряду с древнеледниковой, криогенной, флювиальной и аридной морфоскулыпурой, связанной с древней или современной климатической зональностью, на территории России представлены типы морфоскулыпуры, обусловленные прежде всего литологическими особенностями субстрата: карстовые, суффозионно-просадочные и оползневые.

Карстовые формы (воронки, поноры, исчезающие реки и ручьи, пещеры) приурочены к районам распространения легкорастворимых, преимущественно карбонатных пород, выходящих на поверхность или залегающих на небольшой глубине. Кроме карбонатных, карстующимися породами являются также гипсы и легкорастворимые соли.

Наиболее широко карстовые формы развиты на территории Восточно-Европейской равнины, в Предуралье, в горах Урала и Кавказа. В Средней Сибири, где довольно значительные площади заняты карбонатными породами палеозоя, развитие карстовых форм ограничивается распространением многолетней мерзлоты.

Суффозионно-просадочные формы (степные блюдца, западины, поды), связанные с механическим выносом тонких частиц просачивающимися сквозь толщу грунта осадками, приурочены к слабодренированным участкам, сложенным лессом и лессовидными суглинками в южной части Западной Сибири и Восточно-Европейской равнины.

Развитие оползней контролируется определенными геологическими условиями залегания песчано-глинистых отложений, глубиной расчленения поверхности и достаточным увлажнением. Наиболее широко они распространены в средней полосе Восточно-Европейской равнины, особенно в Поволжье.

В связи с тем, что в формировании морфоскульптур существенную роль играют современные экзогенные рельефообразующие процессы, в распределении их по территории России достаточно отчетливо прослеживается зональность. Прослеживается она также в скорости и направлении переработки реликтовых морфоскульптур.

Наложение весьма различных морфоскульптур на разные морфоструктуры, сформировавшееся на территории России, создает большое разнообразие рельефа нашей страны.

91