Хронология позднечетвертичных флювиогляциальных катастроф на юге Сибири по новым космогенным

Хронология позднечетвертичных флювиогляциальных катастроф на юге Сибири по новым космогенным А. Н. Рудой Томский государственный университет, г. Томск, Россия; Э. Г. Браун Государственный университет Эксетер г. Эксетер, Великобритания; В. П. Галахов Д. В. Черных Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Россия ХРОНОЛОГИЯ ПОЗДНЕЧЕТВЕРТИЧНЫХ ФЛЮВИОГЛЯЦИАЛЬНЫХ КАТАСТРОФ НА ЮГЕ СИБИРИ ПО НОВЫМ КОСМОГЕННЫМ ДАННЫМ Все почти без исключений реконструкции палеогляциогидрологии позднего вюрма гор Южной Сибири предполагают наличие крупного (от горно-долинного до покровного) оледенения гор с одновременным образованием во всех межгорных впадинах котловинных ледниково-подпрудных озер. Режим этих озер был неустойчивым и зависел от реологических свойств льда и мощности плотин. Исследователи последних лет (кроме П. А. Окишева, А. В. Позднякова и в определенной степени И. С. Новикова) доказывают катастрофические сбросы талых ледниковых вод из подпрудных озер [Рудой, 1995; Herget, 1995]. Продуцированные при этом паводки – дилювиальные потоки зачастую полностью трансформировали рельеф исходных каналов стока и их склонов. В Алтае-Саянской горной области такими каналами были долины Чуи, Катуни, Бии, Чулышмана, Башкауса, вероятно, Джасатера - Аргута и верховьев Енисея. Широко дискутируется вопрос о количестве таких потопов, расходы которых превышали 10 млн. м3 /с [Herget, 2005], достигая 18 млн. м3 /с [Bakeretal., 1993]. Важна и геологическая роль этих флювиогляциальных катастроф, а также подконтрольные им площади. Летом 2004 года нами были отобраны образцы на 10 дилювиального события, произошедшего около 15 тыс. л. н. Образцы отбирались с поверхности мусковит-биотитовых гранитоидов и анализировались в NERC-лаборатории (Великобритания). Результаты представлены в табл. 1 Таблица 1 Результаты 10 Ве-датирования дилювиальных отложений Центрального Алтая Индекс Адрес Местонахождение Абс. возраст, лет KBBS1. 1 50º28’719’’ 86º37’681’’ Гигантская валунная берма (самый крупный валун) 783 KBBB1. 2 Яломанская котловина 50º28’563’’ 86º37’681’’ Гигантская валунная берма (второй по величине валун) 782 15900±930 Яломанская котловина 50º28’620’’ 86º37’403’’ Валун на дилювиальной террасе 828 14970±850 KBBS2. 2 Яломанская котловина º28’670’’ 86º37’403’’ Валун на дилювиальной террасе 831 15260±830 Независимо и одновременно другая международная группа проанализировала этим же методом дропстоуны на днищах Чуйского и Курайского ледниково-подпрудных озер, а также на отмеченных участках Яломанской котловины [Reutheretal., 2006]. Среднее значение по семи датировкам равно 15800±1800 лет. Как видим, наши датировки совпадают с только что приведенной. Однако указанные исследователи делают вывод о том, Чуйско-Курайcкая система ледниково-подпрудных озер испытала лишь один прорыв около 15 тыс. лет назад, причем вся вода от этого прорыва катастрофически поступала в Карское море и вызывало его опреснение и изменение температурных характеристик. В последние 25 лет для абсолютного датирования из дилювиальных отложений Алтая отбирались и другие образцы, результаты анализа которых в аспекте возраста дилювиальных событий приведены в табл. 2. Таблица 2. Абсолютные датировки дилювиальных, дилювиально-озерных и озерных отложений Алтая Адрес Метод Абс. возраст, лет Автор Гигантские знаки ряби течения Яломанской котловины TL 7400±0. 8 [Carling, 1996] 10 Be 14 C 17900±1799 12510±160 36000±4000 G. Balko (по [Herget, 2005]) G. Balko (по [Herget, 2005]) [Малолетко, 1980] [Carling, 1996] Мергели и ископаемые остатки в Северном Алтае, ассоциированные с образованием Айских эворзионно-кавитационных котлов 14 C 13890±200 [Малолетко, 1980] Курайская котловина, растительные остатки из озерных отложений в пинго (ур. Джангысколь) 14 С 10845±80 Дилювиально-озерная толща в левобережье р. Инюшка 14 С TL 22275±370 (верхняя пачка) Laboratorium of Desept Resourcges, Reno (по [Carling, 1996]) Долина р. Бии в районе с. Чоя 14 C Подстилающий аллювий - 18620±300 Перекрывающий дилювий – 17600±500 17200±245 Согласно нашей концепции [Рудой, 2005; Rudoy 1998] гляциогидрологическая ситуация в ледниковом плейстоцене гор Южной Сибири определяла множественные и систематические катастрофические прорывы котловинных ледниково-подпрудных озер времени поздневюрмского оледенения и по долинам Чуи и Катуни, и по долине Бии. Ледники, согласно климатическим условиям, подпруживали талый сток, озера прорывали ледниковые плотины и осушались. Ледники вновь, в соответствие с климатом, блокировали сток из котловин, и озера, при достижении критического уровня вновь прорывали плотины. Максимум расходов таких потоков достигал 10×18 м3 /с [Rudoy, Baker, 1993]. История повторялась до тех пор, пока позднедриасовые горные ледники не переставали выдвигаться за пределы устьев своих долин. Эта теория в общих чертах подтверждается массивом абсолютных датировок (TL, 14 C, 10 Be), полученных в других районах Алтая (табл. 2). Предварительный анализ этих дат с учетом последних публикаций [Рудой, 2005; Рудой и др., 2006] позволяет наметить хронологию водноледниковых потопов на Алтае: около 7 тыс. л. н.; около 12 тыс. л. н.; около 15 тыс. л. н.; около 17 тыс. л. н.; после 22 тыс. л. н. и после 23 тыс. л. н. В действительности, паводков с расходами более 1 млн. м3 /с было гораздо больше, поскольку каждый прорыв котловинного ледниково-подпрудного озера мог следовать сразу же за подпруживанием котловин и блокированием стока. Ошибки же определения абсолютного возраста паводковых событий на несколько порядков превышают длительность водноледниковых катастроф [Рудой, 2005], которая составляла от нескольких минут и дней [Rudoy, 2002; Herget, 2005] до нескольких недель [Carling, 1996]. Другая проблема сопоставления датировок по дропстоунам из котловин Юго-Восточного Алтая и из Яломанской котловины состоит в том, что связь гляциальных суперпаводков из Чуйского и Курайского ледниково-подпрудных озер с образованием дилювиального рельефа Центрального Алтая пока еще далеко не доказана. Ведь выше Яломанской котловины по катунскому каналу дилювиальных стоков расположены обширные Уймонская, Абайская и Канская котловины, которые также в ледниковое время подпруживались льдом и продуцировали мощные йокульлаупы, производившие большую геологическую работу, впечатляющим примером которой, в частности, могут быть трехсотметровые толщи дилювия, заполняющие долину р. Катуни выше устья р. Чуи. Суммарный объем регулярно сбрасываемых в предгорья прорванных ледниково-подпрудных озер только одного Алтая составлял десятки тысяч кубических километров. Однако, эти воды сбрасывались не в Карское море, а в Мансийский ледниково-подпрудный бассейн (работы И. А. Волкова, В. С. Волковой, С. А. Архипова, М. Г. Гросвальда, С. В. Гончарова и др.), вызывая резкое повышение уровня последнего и катастрофические сбросы слоя холодной пресной воды через Тургайский спиллвей в Арало-Каспий [Rudoy, 1998]. В заключение отметим, что, возможно, приведенные новые 10 Ве-датировки показывают время одного из самых мощных гляциальных суперпаводков Алтая, относящегося к последним по времени и крупнейшим по объемам ледниково-подпрудным озерам в Чуйской и Курайской котловинах, поскольку проанализированные дропстоуны лежат на поверхности их днищ, не «утоплены» в донные осадки. Это также означает, что краевые моренные комплексы, обрамляющие южную периферию этих котловин и относившиеся к максимуму последнего оледенения (например, в работах П. А. Окишева), в действительности 1) моложе 15 тыс. лет, потому что они террасированы береговыми линиями с датированными дропстоунами; 2) никак не могут регистрировать ледниковый максимум в горах Алтая, так как ледники максимального оледенения подпруживали котловины более молодых озер (датировки приведены в настоящей статье). В центральных частях котловины озер ледники горного обрамления выходили в эти хронологические интервалы на плав, то есть становились «шельфовыми» и не продуцировали конечные морены. Максимальные абсолютные высоты поздневюрмских береговых линий в Чуйской котловине достигают 2250 м, т. е. намного превышают отметки днищ современных трогов окружающих гор (например, долина р. Актру имеет по простиранию висячего по отношению в Курайской впадине трога отметки 2000 – 2150 м). Резюмируя, отметим в реконструированной, крайне агрессивной природной среде в позднем плейстоцене и раннем голоцене южного обрамления Западной Сибири огромной важности проблему, на наш взгляд, представляет восстановление реакции биоты на палеогеографические изменения, причем как отдельных видов, так и сообществ. ЛИТЕРАТУРА 3. Рудой А. Н. Гигантская рябь течения (история исследований, диагностика, палеогеографическое значение) // Томск: ТГПУ, 2005. 224 с. 6. Baker V. R., Benito G., Rudoy A. N. Paleohydrology of late Pleistocene Superflooding, Altay Mountains, Siberia // Science, 1993. Vol. 259. Р. 348-352. 8. Herget J. Reconstruction of Pleistocene Ice-Dammed Lake Outburst Floods in the Altai Mountains, Siberia // Geol. Soc. America. 2005. Spec. Pap. 386. 118 p. 9. Reuther A. U., Herget J. Ivy-Ochs S. et. al. Constraining the timing of the most recent cataclysmic flood event from ice-dammed lakes in the Russian Altai Mountains, Siberia, using cosmogenoc in situ 10 Be // Geology. 2006. Vol. 43. N 11. P. 913-916. Palaeohydrology and Environmental Change / Eds: G. Benito, V. R. Baker, K. J. Gregory. Chichester: John Wiley & Sons Ltd. 1998. 353 p. 11. Rudoy A. N. Glacier-Dammed Lakes and geological work of glacial superfloods in the Late Pleistocene, Southern Siberia, Altai Mountains // Quaternary International. 2002. Vol. 87/1. P. 119-140. 12. Rudoy A. N., Baker V. R. Sedimentary Effects of cataclysmic late Pleistocene glacial Flooding, Altai Mountains, Siberia // Sedimentary Geology. 1993. Vol. 85. N 1-4. Р. 53-62.