Проблемы палеогидрологии. Л. Наука. 1976.

Д. Д. Квасов

ПЛЛЕОГИДРОЛОГИЯ ВОСТОЧНОЙ ЕВРОПЫ В ВАЛДАЙСКОЕ ВРЕМЯ

Последняя перестройка гидрографической сети Восточно-Ев­ропейской равнины происходила во время валдайского оледенения (Квасов, 1974). На периферии Фенноскандии особенно значитель­ная роль принадлежала ледниковому выпахиванию. Крупные и глубокие водоемы, образовавшиеся в результате деятельности предыдущих оледенений,— Ладожское и Онежское озера и Бал­тийское и Белое моря — увеличили свои размеры и глубины. В Прибалтике (на территории, ограниченной с юго-востока глав­ной полосой краевых образований валдайского оледенения) рель­еф и гидрографическая сеть коренным образом изменились в ре­зультате накопления ледниковых отложений. Во время отступле­ния ледников почти все низины там были заняты приледниковыми озерами. Они занимали также низины между границами макси­мальных стадий валдайского оледенения и главным водоразделом Восточно-Европейской равнины, который проходил по Белорус­ской и Смоленско-Московской возвышенностям и пересекал современный Днепр ниже г. Орши и Волгу у г. Плёса. Гидрографиче­ская сеть подверглась здесь весьма значительной перестройке, но все же сохранила некоторые черты, приобретенные в средне-четвертичное время. В более южных районах изменения были не­значительны. Только в долинах формировались низкие надпой­менные террасы. Наконец, бассейны в Каспийской котловине под влиянием притока ледниковых вод, колебаний климата и кратко­временного стока по Манычской долине, сильно изменяли свои размеры, уровни и соленость. На бассейны в Черноморской кот­ловине основное влияние оказывало падение уровня океана ниже дна_ пролива Босфор.

Наиболее важным фактором развития гидрографической сети Восточной Европы было само валдайское оледенение. Под его влиянием на месте долинной сети с согласованными уклонами образовались многочисленные замкнутые котловины, занятые озерами. Обширные приледниковые озера возникали, когда лед­ники, подобно огромным плотинам, преграждали реки, текущие \в направлении, противоположном направлению движения льда. "Уровень озера устанавливался на высоте порога стока — самой низкой седловины между окружающими озеро возвышенностями. Признаки приледниковых озер отмечаются не только к северу от современного главного водораздела, по и к югу от пего — в верх­них частях водосборных бассейнов Днепра и Волги. Это свиде­тельствует о том, что в довалдайское время главный водораздел проходил южнее, чем теперь. По мере отступания ледников,

освобождавшиеся от них низины занимали новые приледпиковыо озера. Последним из них было Балтийское ледниковое озеро.

Вовремя максимума валдайского оледенения (рис.1)—около 17 тыс. лет назад (определение К. А. Арсланова), перед фронтом ледников существовали Верхненеманское, Верхневилийское, Верхнеберезинское и Оршанское приледниковые озера, имев­шие сток в бассейн Днепра, и Дорогобужское озеро со стоком в бассейн Оки. Восточнее все низины в бассейнах верхней Волги и Сухоны были заняты озерами, воды которых через Клязьму по­падали в Волгу. Обширная система озер существовала в водосбор­ных бассейнах Северной Двины (без бассейна Сухоны), Мезени и Печоры, она имела сток в Каму.

Через Волгу ледниковые воды поступали в Каспийскую котло­вину, которую в это время занимал хвалынский бассейн, имев­ший площадь 950 тыс. кум² и уровень -|-48 м. Слой испарени я с ег о поверхности был меньше современного в полтора раза_и составлял 710_мм (0,71 м) (Калинин и др., 1966). Атмосферные осадки на водную поверхность вероятно, также были меньше — 120 мм (0,12 м). Ежегодный объем испарения за вычетом осадков состав­лял (z - х) F_Q = (0,71-0,12)-950-10⁹ - 560- 10⁹ м³ = 560 км³. Такой же должна была быть величина ежегодного притока в хва­лынский бассейн, который складывался из трех компонентов — стока с не покрытой ледниками территории современного водосбор­ного бассейна Каспия, стока с водосборов Северной Двины, Ме­зени и Печоры и вод, поступавших с периферии ледниковых щи­тов' на протяжении от Валдайской возвышенности до Урала.

В состав водосбора хвалынского бассейна входили юго-восточ­ная часть Скандинавского и юго-западная часть Новоземельского ледниковых щитов (см. рис. 1) общей площадью 1,3 млн кж² (1,3-•10¹² jh²). Сток в пределах ледового водосбора осуществлялся в форме движения льда. Годовой объем стока равен произведению слоя атмосферных осадков (завычетом испарения, которое незначи­тельно) на площадь ледового водосбора. Осадки, вероятно, были весьма невелики и составляли около 200 мм (0,2 м). Объем стока был равен 0,2■ 1,3 • 10¹² = 0,26-10¹² м³ = 60 км³. Остальные 300 км³ составлял сток с не покрытой ледниками части водосбор­ного бассейна. Современный сток с этой же территории составляет порядка 500 км³. Во время максимума валдайского оледенения слой стока составлял примерно 60% от современного.

Учет изменений водосборного бассейна Каспия и притока в него ледниковых вод позволяет разрешить противоречия в оцен­ках характера климата ледниковой эпохи, полученных разными методами. Во время максимума оледенения и в особенности в поз-днеледниковое время климат был холодным и сухим: (постулат Нерипга — Гричука). Палеоботанические данные свидетель­ствуют о том, что в период наибольшего похолодания (около 20 тыс. л. п.) лесная зона в пределах Восточно-Европейской равнины практически полностью исчезала, а ее место занимали аридные

Рис. 2. Гидрографическая сеть во время вепсовской стадии (около 15 тыс. пет назад)

озера, в которое стал поступать сток из всей Верхневолжской системы озер. Их уровень вновь снизился со 130 до 120 м. В довалдайское время водораздел между современными Белым и Онеж-ски.м озерами пересекала долина, сток по которой шел в северо­западном направлении. Она была заполнена ледниковыми отло­жениями. Новая река образовалась в стороне от древней долины; в её русле обнажались известняки, препятствовавшие глубинной эрозии. В результате озера Верхневолжской системы сохраняли

 

Рис. 3. Гидрографическая сеть в период отступания ледников от краевых образований вепсовской стадии (около 14 тыс. лет назад)

довольно высокий уровень. В позднеледниковое время (не ранее беллинга) один из притоков Унжи прорезал водораздел, отделявший ее от Костромского озера. Это привело к спуску Костромского озера, а вслед за ним и всей Верхневолжской системы. Речная сеть водосборного бассейна Волги приняла очертания, близкие к современным. Это вызвало некоторое повы­шение уровня Каспия, продолжавшего, однако, оставаться низ­ким Только в голоцене, около 8 тыс., л. н., уровень Каспия достиг

Рис. 1. Гидрографическая есть Восточной Европы во время максимума валдайского оледенения (около 17 тыс. лет назад)

1 — граница оледенения; 2 — направление движения ледников;,3 — главный водораздел Босточно-Квропейской равнины, существовавший до валдайского оледенения; 4 — гра­ница водосборных бассейнов Днепра (выше г. Запорожья), Волги (выше устья Камы) и Камы (в состав водосборных бассейнов входили части ледниковых щитов); 5 — прилед­никовые озера; 6 — долины, по которым происходил сток ледниковых вод;? — солоно­ватые бассейны (редкая штриховка обозначает низкую минерализацию); 8 — моря и озеро с высокой минерализацией

приледниковые ландшафты (комплексное сочетание тундровых и степных травянистых группировок с участием березового, сосно­вого и лиственничного редколесья) и перигляциальная лесостепь (перигляциальные луговые сети с березовыми, сосновыми и лист­венничными лесами, Гричук, 1973). В фонде этого времени боль­шую роль играют степные животные — лошади, сайгаки, туш­канчики, суслики и др. В периоды оледенений накапливались горизонты лёссов, особенности которых можно объяснить действи­ем выветривания в условиях сухого климата. Но всему этому, казалось бы, противоречили данные о широком развитии водных бассейнов, о больших площадях, занятых осадками водного ге­незиса, о трансгрессиях Каспия, происходивших во время оле­денений. Палеогидрологический анализ показал, что(ооширные водные бассейны — приледниковые озера — возникали не из-за увлажнения климата, а потому, что ледники преграждали тече­ние рек. Трансгрессии Каспия вызывались резким увеличением его водосборного бассейна во время максимальных стадий оле­денений. Рост водосборного бассейна не только компенсировал, но и значительно перекрывал влияние сухости климата.

Bo время хвалынской трансгрессии Каспий смог достичь уровня +48 м только потому, что за предыдущее время Маныч-ская долина была перегорожена, вероятно, континентальной дель­той р. Большой Егорлык. Прорыв перемычки вызвал снижение уровня до +22 м. По образовавшейся Манычско-Азовской реке, сток которой составлял 90 км³/год, была вынесена значительная часть солевого запаса хвалынского бассейна. Сток из Каспия про­должался, однако, недолго. Отступление ледников привело к прек­ращению связи между Скандинавским и Иовоземельским леднико­выми щитами (рис. 2). Через промежуток между ними установился сток с водосборов северных рек и значительная часть леднико­вых вод стала поступать в Баренцево море, начавшее освобояч-даться из-под льда. В результате приток в Каспий значительно уменьшился, а его уровень снизился до нулевой отметки.

В дальнейшем, когда началось отступание ледников от глав­ной полосы краевых образований, Верхневолжская система при-ледниковых озер полечила сток в направлении верховьев р. Оне­ги и далее, в_бассейн Северной Двины (рис.3). Уровень озер снизился со 145 до 130 м. Приток ледниковых вод в Каспий пре­кратился. В него не поступали также воды с части современного водосборного бассейна Волги выше г. Плёса. При современном климате приток в Каспий составлял бы около 280 км³, т. е. был бы меньше на величину стока у г. Плёса. В условиях аридного климата поздиеледниковья приток был гораздо меньше и состав­лял 125 км³. В результате площадь Каспия уменьшилась до 210 тыс. км³, а уровень упал на 40 м ниже современного — хвалынская трансгрессия сменилась мангышлакской регрессией.

Освобождение из-под льда южной части котловины Онежского озера привело к образованию Вытегорского нриледиикового

значений, близких к современным. Климат в это время стал более влажным. Развитие Каспия удалось сопоставить с событиями лед­никовой истории с помощью радиоуглеродного датирования хвалынских отложений (Каплин и др., 1972).("Молодой возраст хвалынских береговых линий подтверждается также малой ам­плитудой их тектонической деформации, которая не превышает И5ж (Федоров, 1957).

В рамках палеогидрологического анализа ледники, приледни-ковые озера, вытекавшие из них реки, и южные бассейны, в ко­торые эти реки впадали, можно рассматривать как звенья единой гидрографической системы, охватывавшей всю Восточную Евро­пу. Раскрытие механизма действия этой системы позволяет более обоснованно судить о колебаниях климата и изменениях водосбор­ных бассейнов. Влияние каждого из этих факторов может приво­дить к сходным последствиям. Например, трансгрессия бессточ­ного озера может быть вызвана и увлажнением климата и увели­чением водосборного бассейна. Опыт изучения истории Каспия по­казывает, что эти случаи бывает не всегда легко различить. Меж­ду тем знание причин изменений природы в прошлом становится теперь особенно актуальным — человечество уже способно вме­шиваться в планетарные процессы (сознательно или стихийно) и изучение прошлого поможет предвидеть последствия такого вмешательства.

ЛИТЕРАТУРА

Гричук В. П. Растительность.— В кн.: Палеография Европы в позднем плей­стоцене. М., «Наука», 1973.

Калинин Г. П., Марков К. К., Суетова И. А. Колебания уровня водоемов Земли в недавнем геологическом прошлом.— Океанология, 1966, 6, № 5.

Каплин П. А,, Леонтьев О. К., Парунин О. В., Рычагов Г. И., Свиточ А. А., Ильичев В. К вопросу о времени хвалынских трансгрессий Каспия (по данным радиоуглеродного анализа раковин моллюсков).— Докл. АН СССР, 1972, 206, № 6.

Квасов Д. Д. Позднечетвертичная история крупных озер и внутренних морей Восточной Европы. Автореф. докт. дисс. Вильнюс, 1974.

Федоров П. С. Стратиграфия четвертичных отложений и история развития Каспийского моря.— Труды ГИН АН СССР. 1957, 10.

ПРОБЛЕМЫ ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИИ

Н. В.Разумихин

ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ЭВОЛЮЦИИ