Печать
Категория: Вопросы степеведения #10 (2013)
Просмотров: 1294

УДК 911.52 (470.56)

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ ПЕСКОВ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

 

А.Г. Рябуха (к.г.н.)

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт степи Уральского отделения Российской академии наук 460000, Россия, Оренбург, ул. Пионерская, 11

 

Аннотация: выявлены генетические типы песков Оренбургской области, дана их характеристика и территориальная локализация.

Summary: identified genetic types Sands of the Orenburg region, given their characteristics and territorial localization.

Пески и песчаные земли имеют широкое распространение. Согласно данным Н.Ф. Кулика площадь, занятая песчаными и супесчаными землями в РФ составляет 122 млн. га [1]. Геологи к пескам относят рыхлые осадочные горные породы, состоящие из минералов и обломков горных пород с размерами зерен 1-0,05 мм и обладающими свойством сыпучести. В петрографии пески относят в группе кластических (обломочных) пород, разделяемых по крупности частиц: на псефитьт (10-1 мм), псаммиты (1-0,005 мм), пеллиты (менее 0,005 мм), в пределах псаммитов выделяются еще алевриты (0,1-0,005 мм) [2]. Обычно под песками понимают все географически обособленные территории, включающие открытые подвижные пески с барханными формами рельефа, не затронутые процессами почвообразования, примитивные песчаные почвы на бугристых формах рельефа, а также дерново-степные (черноземовидные) песчано-супесчаные почвы, покрытые псаммофитной растительностью [3]. В ландшафтоведении, в связи со значительным распространением песков и песчано-супесчаных почв, а также большим разнообразием связанных с ними природных комплексов, введен термин псаммитовые (от греч. psammos - песок) ландшафты. Псаммитовые ландшафты, согласно классификации Ф.Н. Милькова, представляют собой тип литогенных (петрогенных) ландшафтов, в формировании которых определяющую роль играет литология выходящих на поверхность горных пород, под воздействием которой находятся все компоненты ландшафта: прежде всего, рельеф, затем особенности стоковых и грунтовых вод, почвы, растительность и животный мир [4]. Свойства песчаного субстрата в таких ландшафтах являются ведущими факторами, влияющими на структурно-функциональную организацию геосистем ряда локальных, внутри ландшафтных иерархических уровней.

Состав, структурно-текстурные особенности и свойства песков, а так же слагающих их ландшафтов во многом определяются их генезисом. Под генезисом песков понимают способ их происхождения, исходя из истории развития всей геологической и физико-географической обстановки в которой происходило образование песков. В зависимости от способа образования песков, опираясь на работы своих предшественников, П.И. Фадеев..(1951) выделил следующие генетические типы песков: элювиальные, делювиальные, аллювиальные, флювиогляциальные, озерные, морские, эоловые и вулканические пески [5]. Различные генетические типы песков имеют неодинаковое площадное распространение. В европейской части РФ на 51% площади, занятой песками, развиты аллювиальные пески, флювиогляциальные занимают 24% площади, эоловые - 11,3%, морские - 6,5%, элювиальные - 3,6%, озерные - 1,6%. Все остальные типы песков занимают 1,5% общей площади песчаных массивов. Фадеевым И.П. была составлена карта распространения поверхностных песчаных грунтов Европейской части РФ, однако территория Оренбургской области стоит на ней белым пятном, хотя общая площадь песков и песчаных земель на территории области составляет более 300 тыс. га.

Целью работы было выявление генетических типов песков Оренбургской области их характеристика и территориальная локализация. В результате наложения серии карт: четвертичных отложений, распространения песков, почвенной и геоморфологической была составлена карта-схема распространения генетических типов песков Оренбургской области (рисунок 1). Из карты-схемы видно, что на территории Оренбургской области получили распространение элювиальные, делювиальные, аллювиальные и эоловые пески.

Рисунок 1. Карта-схема распространения генетических типов песков Оренбургской области.

Условные обозначения: 1) элювиальные пески, 2) делювиальные пески, 3) аллювиальные пески, 4) эоловые пески.

  1. Элювиальные пески. Элювиальные пески образовались на месте разрушения горных пород в процессе их выветривания и не смещены факторами денудации [5]. Элювиальные пески тесным образом связаны с процессами выветривания, зависят от них и ими обуславливаются, с другой стороны элювиальные пески имеют непосредственную связь с теми породами (материнскими), на которых они образовались. Элювиальные пески широко развиты только на водораздельных участках. Они характеризуются неоднородным механическим составом, угловатой формой зерен и сильно выветрелой неровной поверхностью частичек, нередко покрытой железистой оболочкой. Сложение песков обычно рыхлое, причем наиболее рыхло расположены зерна в верхней части песчаной толщи. В нижних ее частях расположение песчинок становится более плотным, однако и здесь оно достаточно неоднородное. Вследствие этого элювиальные пески обладают достаточно высокой уплотняемостью.

На территории Оренбургской области элювиальные пески распространены на низких и плоских водоразделах, на пологих и очень пологих склонах, т.е. там, где денудационные процессы и эрозия не успевают их размыть и смыть. Они развиты на разных по возрасту и генезису отложениях. Значительное распространение элювиальные пески получили на плоских водораздельных пространствах и склонах в бассейне р. Самары, причем наибольшие площади они занимают на ее высоком правобережье. Элювий песчаника здесь связан с развеванием красноцветных молассовых отложений нижнего триаса и татарского яруса перми. Это континентальные речные дельтовые и озерные отложения, не содержащие первично-осадочных солей. Здесь на чисто песчаниковом образовании формируются песчаные почвы [6]. На левобережье Самары распространение песков связано с развеванием коренных пород триаса и юры.

Крупные массивы подвижных эоловых песков отмечаются вблизи выходов на поверхность псаммитовых отложений альбского и сеноманского возрастов на левобережье р. Илек. Пески верхней части верхнеальбского подъяруса характеризуются более яркой и часто сменяющейся окраской. Они желтые и желто-бурые, коричневые и буро-коричневые, зеленовато- и коричневато-серые и почти белые. Структура их чаще всего разнозернистая: тонко-крупно-зернистая, иногда средне или мелко-зернистая. Состав песков преимущественно кварцевый [7]. На востоке области на водоразделе рек Ори и Кумака формирование элювиальных песков связано с развеванием юрских песчаников, а также элювием плотных магматических и метаморфических пород [8]. Мощность элювиальных песков колеблется обычно от 1 до 5 м.

  1. Делювиальные пески - это переотложенные пески склонов, смытые с более высоких форм рельефа струйчатым движением дождевых и талых вод. Образование песчаного делювия тесно связано с элювиальными отложениями, а также зависит от климата, формы и крутизны склонов, состояния его поверхности и других факторов. В отличие от элювия делювий перекрывает большей частью чужие ему породы, однако по своему строению делювиальные пески достаточно близки к элювиальным. Для них свойственны та же неоднородность механического состава и формы зерен, наличие тех же оболочек на песчинках, придающий определенный цвет пескам, рыхлое расположение песчинок и т.д.

Делювиальные пески широко развиты на склонах водораздельных пространств правобережья р. Самары, на водораздельных склонах рек Самары и Бузулука, Урала и Киндели, Илека и Урала, Малой Хобды и Илека, Ори и Кумака и др. и генетически связаны с элювиальными отложениями. Представлены они песками буровато серыми, разнозернистыми, полимиктовыми, в них имеются включения щебня, гравия и мелкой гальки. Мощность делювиальных песков колеблется обычно от 8 до Юм.

  1. Аллювиальные пески. Аллювиальные пески представляют собой отложения водных потоков речных систем, являющихся одним из самых мощных факторов накопления песчаных отложений. Они преобладают среди песков континентального генезиса, занимая более 50% их площади. Аллювиальные пески широко распространены в пределах равнинных территорий, где развиты как в современных речных долинах, так и вне их пределов. Их образование связывается с более влажными эпохами, неоднократно повторяющимися в истории Земли, когда реки были более полноводными, а эрозия и денудация - более значительными. Это своеобразные «визитные карточки» в истории Земли, свидетельствующие о географии, силе и масштабах аллювиального переноса и аккумуляции аллювиальных отложений, включая пески [9]. Источником аллювиального песчаного материала являются древние коренные и четвертичные отложения, размытые и переотложенные реками в неоген-четвертичное время. Аллювиальные пески более или мене отсортированы и окатаны, в них встречаются прослойки глины, суглинка и супеси. Характерной особенностью строения аллювиальных песков является слоистость (горизонтальная или косая), т.е. наличие различных слоев, слагающих песчаную аллювиальную толщу.

На территории области аллювиальные пески широко распространены и слагают четвертичные террасы рек Илека, Иртека, Киндели, Самары, Малого и Большого Урана, Тока, Боровки, Малой Хобды, Ори и Кумака и др. В плейстоцене выделены нижнечетвертичные (бакинский горизонт), среднечетвертичные (хазарский горизонт) и верхнечетвертичные (хвалынский горизонт) отложения [10].

Бакинский горизонт (нижнечетвертичные отложения) слагает четвертую надпойменную террасу р. Урал и распространен лишь вблизи западной границы области. Он сложен песками с прослоями глин и желтовато-бурых суглинков. Мощность колеблется от 18 до 50 м. К хазарскому горизонту отнесены отложения третьей надпойменной террасы pp. Урала, Самары и их притоков, представленные гравийно-галечными образованиями, перекрытыми песчанистыми глинами и плотными песчанистыми суглинками. Мощность его варьирует от 10 до 30 м. Особенно мощная третья надпойменная терраса, сложенная песчаными отложениями, имеется у р. Илек. Отложения представлены двумя генетическими разностями: аллювиальные пески (16-18 м над урезом воды) и аллювиально-дельтовые пески, переслаиваются суглинками. Мощность песков, подстилаемых суглинками, здесь достигает 12-14 м; они светло­серые, среднезернистые, кварцевые, с галькой. Пески с поверхности переработаны эоловыми процессами, отсортированы. На буграх мощность песков увеличивается до 8-10 м. Террасовые и дельтовые накопления с размывом переходят друг в друга [10]. Верхнечетвертичные отложения расчленяются на нижнехвалынский и верхнехвалынский подгоризонты. Отложения ранневерхнечетвертичного горизонта слагают вторую надпойменную террасу рек Урала, Самары, Илека с их притоками. Аллювий главным образом состоит из серых полимиктовых песков и бурых карбонатных суглинков. Отложения, принимающие участие в строении второй надпойменной террасы, соответствуют ранней стадии хвалынской трансгрессии Каспийского бассейна. Мощность раннехвалынских аллювиальных образований обычно составляет 18-23 м, но иногда возрастает до 30-35 м. Верхнехвалынский подгоризонт слагает первые надпойменные террасы крупных рек. Он представлен комплексом аллювиальных пойменных и озерных образований (пески, галечники, супеси, глины). Пески серые косослоистые разнозернистые полимиктовые иногда с прослоями бурых суглинков и горизонтами погребенных почв. Мощность варьирует от 3 до 8 м.

В переотложении всех вышеперечисленных генетических типов песков часто принимает участие ветер, что позволяет в некоторых случаях выделять эоловые пески.

  1. Эоловые пески. Под эоловыми песками понимают отложения, образовавшиеся в результате деятельности ветра. Локализация эоловых песков тесно связана со значительными площадями накопления (обычно водным путем) рыхлых обломочных пород преимущественно песчаного или близкого к пескам состава. По своему происхождению, эоловые пески являются продуктом перевевания песчаных отложений различного возраста и генезиса (элювиальных, делювиальных, но чаше всего, в силу их большей мощности аллювиальных песков). Таким образом, все эоловые пески тесно связаны с различными по генезису рыхлыми накоплениями и являются продуктами их перевевания. В зависимости от генезиса исходных песчаных масс минералогический и гранулометрический состав эоловых песков может быть весьма разнообразен. Эоловые процессы, воздействуя на уже сформированные толщи песков, производят только некоторую, большую или меньшую их обработку, и очень редко полностью преобразуют исходные песчаные массы. В результате эоловых процессов, прежде всего, изменяется рельеф исходного типа песков, с образование барханных и дюнных форм рельефа. Кроме того, ветер, перевевая песчаные отложения, не только перемещает их, но и сортирует. В результате перевевания происходит дифференциация песчаного материала. Пылеватые частицы песков выносятся далеко за пределы области дефляции, а сами песчаные толщи в верхней части подвергаются эоловой обработке. В областях усиленной эоловой деятельности верхняя часть песков оказывается значительно изменённой по сравнению с исходными песками. Эти изменения выражаются в улучшении сортировки песков, в удалении пылеватых фракций и в уменьшении количества крупнозернистых частиц; состав песка изменяется в сторону увеличения содержания тех фракций, которые слагают основную массу зерен песка. При этом меняется и минералогический состав песков - относительно увеличивается валовое содержание тяжелых минералов [11]. По принципу перемещения и дифференциации эоловых отложений Сидоренко А.В. выделяет два главных типа песков: неперемещенные (залегают на исходных материнских песках) и перемещенные (потеряли пространственную связь с исходными материнскими песками и перенесены на некоторое расстояние от исходных песков).

На территории Оренбургской области эоловые пески получили значительное распространение, причем абсолютно преобладают неперемещенные пески Они представлены песками светло-желтыми, мелкозернистым, кварцевыми, слюдистыми с маломощными горизонтами погребенных почв. Мощность эоловых образований, слагающих дюнный рельеф, изменяется от 2 до 10 м. Они образуются за счет перевевания песчаных отложений различного возраста и генезиса. Чаше всего перевеванию подвергались среднечетвертичные аллювиальные пески р. Илека, Иртека, Боровки, Большого и Малого Урана, Ори, Кумака и др. В результате эоловой переработки сформировались дюнные формы рельефа. Все крупные закрепленные формы эолового рельефа являются реликтовыми перегляциальными образованиями, сформировавшимися в эпохи дриаса и пребореала, в условиях разреженного растительного покрова, широкого распространения песчаных поверхностей аллювиального генезиса, наличия сильных, имевших преимущественно одно или два направления, ветров и в аридных климатических условиях [12,13].

Происхождение современных эоловых развеваемых песков связано с интенсивной хозяйственной деятельностью человека и предопределено главным образом следующими факторами: распашкой песчаных и супесчаных почв под посевы сельскохозяйственных и бахчевых культур; деградацией растительного покрова и сопутствующей ей эрозии почв в результате чрезмерного выпаса скота; разрушением растительного и почвенного покрова около населенных пунктов (города и населенные пункты); разрушением песков автотранспортом.

В настоящее время эоловым процессам в сильной степени подвержены песчаные массивы южных районов области (Соль-Илецкий, Илекский, Ташлинский, Акбулакский районы) и наиболее активно они прослеживается по левобережью р. Илек. Обычно очаги эоловых песков, имеют локальное распространение и тяготеют к населенным пунктам, с развитой животноводческой инфраструктурой, скотопрогонам и летним лагерям скота. Самые крупные эоловые очаги, связанные с перевыпасом, отмечены у поселков Буранное, Изобильное, Кумакское, Линевка, Затонное, Привольное, Сухоречка, Бородинск, Первомайское, Егинсай и др. При снятии (уменьшении) антропогенной нагрузки происходит зарастание открытых песков, через серию восстановительных сукцессии, и эоловые процессы затухают.

Выводы: На территории Оренбургской области широкое распространение получили аллювиальные, элювиальные, делювиальные и эоловые пески. Формирование песчаных отложений происходило в тесной связи с геоморфологическими, неотектоническими и климатическими условиями. Наименьшие мощности песков, не превышающие обычно 1-1,5 метров, характерны для элювиальных образований, развитых на высоких водоразделах. Вниз по склону они сменяются делювиальными отложениями, мощность которых нередко превосходит 12-15 м. К плейстоценовым и современным днищам речных долин приурочены аллювиальные отложения наибольшей мощности, достигающей 30 и более м. Существенная роль в распределении мощностей и фаций песчаных отложений принадлежит новейшим тектоническим движениям. Для участков устойчивых неоген-четвертичных опусканий, расположенных в пределах Прикаспийской низменности, характерны наибольшие мощности песчаных отложений как аллювиального, так и водораздельно-склонового ряда. Обычно крупные песчаные массивы сложены песками разного происхождения, т.е. являются полигенетическими.

Работа выполнена при поддержке программы фундаментальных исследований УрОРАН, проект № 12-Т-5-1005.

Список литературы

  1. Кулик Н.Ф. Песчаные земли и их мелиорация. М.: Изд-во ВНИАЛМИ, 2003.
  2. Гаель А.Г., Смирнова Л.Ф. Пески и песчаные почвы. - М.: Геос, 1999. - 252 с.
  3. Рекомендации по лесовыращиванию на бугристо-котловинных песках Западного Казахстана / А.С. Манаенков, Н.С. Зюзь, К.Н. Кулик, В.Н. Чеботарев, Б.К. Жунисов. -Волгоград: ВНИАЛМИ, 1997. - 35 с.
  4. Мильков Ф.Н. Ландшафтные провинции и районы Чкаловской области // Очерки физической географии Чкаловской области. - Чкалов: Кн. изд-во, 1951. - С. 33-63.
  5. Фадеев П.И. Пески СССР. - М.: Наука, 1951. - 82 с.
  6. Мусихин Г.Д. Почвообразующие породы Оренбургской области // Проблемы степного природопользования (Экология, плодородие и рациональное использование почв) / Сб. науч. тр., посвящ. 150-летию со дня рождения В.В. Докучаева. - Оренбург, 1996. - С. 70-78.
  7. Отчет о результатах работ по групповой геологической съемке масштаба 1:50000 на территории листов М-40-27-А, Б, В, Г и М-40-49-А, Б. (Соль-Илецкая площадь) за 1979-1983. Т. 1-5. / В.А. Ефремов, А.Ю. Лопато, Д.В. Левицкий, Т.С. Ефремова. В.Г. Семенова. - Саратов, 1983.-120 с.
  8. Климентьев А.И. Почвы степного Зауралья: ландшафтно-генетическая и экологическая основа. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. - 435 с.
  9. Корсунов В.М., Красеха Е.Н. Педосфера Земли. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2010.-472 с,
  10. Жуков М.М. Плиоценовая и четвертичная история севера Прикаспийской впадины // Проблемы западного Казахстана. - 1945. - Т. 2.-102 с.
  11. Методы изучения осадочных пород / Отв. ред. Н.М.Страхов. - М.: Госгеолтехиздат, 1957. Т. П.-612 с.
  12. Марков К. К. Древние материковые дюны Европы / К. К. Марков // Очерки по географии четвертичного периода. - М. : Изд-во АН СССР, 1955. - С. 1-28.
  13. Дренова А.Н. Дюнообразование как индикатор природных процессов перигляциальной зоны Восточно-Европейской равнины : На примере междуречья Оки и Клязьмы : диссертация ... кандидата географических наук : 11.00.04. -Москва, 2000. - 148 с.