Особенности гранулометрического состава отложений древнеледниковой формации на территории Мордовии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности гранулометрического состава отложений древнеледниковой формации на территории Мордовии

Рунков Сергей Иванович, кандидат географических наук, доцент,

Маскайкин Виктор Николаевич, кандидат географических наук, доцент, кафедра физической и социально-экономической географии, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева», г. Саранск

Аннотация

В статье даётся характеристика гранулометрического состава отложений разновозрастных оледенений на территории Мордовии. Выявлены отличительные особенности морен, а также осадков водно-ледникового генезиса, показана их пространственная и возрастная изменчивость. осадок морена гранулометрический

На территории Мордовии для гранулометрического анализа были отобраны образцы из моренных, мореноподобных, флювиогляциальных и аллювиально-флювиогляциальных отложений. С целью выявления тенденций возрастных изменений, произведен детальный отбор проб из опорного разреза Нароватово и Атемарского карьера - точек, удаленных друг от друга более чем на 200 км, от крайней северо-западной границы Мордовии до краевой зоны донского оледенения на востоке. Использовались также данные АО «Мордовский проектно-изыскательский институт», полученные из кернов скважин. Обработанные и представленные на рис. 1 материалы, свидетельствуют о сильном отличии валуносодержащих толщ друг от друга, что подтверждает все предыдущие исследования в разных регионах Русской равнины [1]. В тоже время, в моренных отложениях, наблюдаемые различия связаны со временем и условиями формирования осадков, с процессами последующей их переработки.

Рис. 1. Гранулометрический состав отложений ледниковой формации на территории Мордовии

В моренах присутствуют частицы разных фракций - от огромных валунов до мельчащих глинистых, изучение которых оказывается возможным только с помощью электронной микроскопии. Такой смешанный состав, формируемый в процессе мореного образования, позволяет осуществлять фациальное расчленение морены с учетом закономерностей происхождения тех или иных её типов [2].

Отличительной чертой гранулометрического состава морен территории Мордовии является незначительная примесь крупнообломочного материала, особенно валунов [3]. Это создавало дополнительные проблемы в процессе полевых исследований, при проведении замеров ориентировки и изучении петрографического состава, что вынуждало нас ограничиваться отбором образцов в основном галечной размерности. Морены, залегающие на осадочных породах, оказались более мелкозернистыми. Такая особенность резко отличает их от морен, которые авторам приходилось исследовать в Ярославской, Тверской и Московской областях, а также наблюдать в Беларуси и республике Коми.

Содержание валунов в моренных и мореноподобных толщах на территории Мордовии, по причине фрагментарности их развития и частого залегания над отложениями неогена, юры и мела, очень незначительное. Однако верхние горизонты окской красной морены, насыщены значительным количеством крупных обломков и более опесчанены (опорный разрез Нароватово, обнажения Новое Пшеново и Стародевичье).

Крупные валуны встречаются редко, а их распределение внутри одновозрастных морен оказывается довольно равномерным и не отмечено, в отличие от морен других регионов, скопления в основании толщ [4]. Количество и размеры крупнообломочного материала снижаются в локальных моренах (нижняя чёрная морена Нароватово, низовья р. Иссы, верховья р. Урей и др.), что легко объяснимо известной закономерностью уменьшения с севера на юг содержания валунов в морене. Местные источники, в силу их песчано-глинистого состава, не насыщали морену валунным материалом. Аналогичные особенности характерны и для водно-ледниковых отложений, в которых крупнообломочного материала встречается еще меньше.

Для обеих разновозрастных морен территории Мордовии свойственна высокая степень опесчаненности, возрастающая в окской морене до 50% - 60%. Последнюю можно отнести к супесчаному типу (содержание песка и алеврита более 20%) [1]. Несмотря на относительно постоянное процентное содержание песка и глины в донской морене от разреза к разрезу, к границе оледенения опесчаненность возрастает, за счёт интенсивного выноса глинистых частиц в периферической и, особенно, краевой зоне в процессе многократного переотложения материала ледникового покрова.

В основной морене донского оледенения, распространённой на западе Мордовии, процентное содержание песчаной фракции изменяется по толще от 39% до 76% - 90%, а глины - от 3%-5% до 36,8%, что во многом определяется особенностями гранулометрического состава подстилающих пород. Однако, в целом, процентное содержание песчаной фракции все же более стабильное и изменяется от 45,8% (Дмитриев Усад, гл. 3,5 м) до 56,8% (Сургодь, гл. 4 м), а глины - от 28,1% (Сургодь, гл.5м), до 36,3% (Рыбкино, гл. 1,5 м). Во флювиогляциальных и аллювиально-флювиогляциальных образованиях сильно доминирует песчаная фракция: в Сабанчеево - 89,7%, в Рузаевском карьере - 86,9%, в Заречной Лосевке - 85,7% и в Шишкеевском карьере - 34,1%. Минимальные значения песка отмечены в осадках с. Колопино (43,3%). Образования подобного типа характеризуются малой глинистостью (в среднем 5%-20%).

Практически во всех пробах, взятых из моренных образований, преобладающей является фракция 0,25-0,1 мм, что резко выделяет их среди отложений других генетических типов. Содержание данной фракции не только высокое, но и стабильное, составляя в среднем около 0,25%. Максимальное содержание наблюдается в донской морене около с. Сургодь - 35% и может возрастать до 59,4% (по материалам АО «Мордовский проектно-изыскательский институт»). Большое содержание в морене отмечено и частиц фракции 0,5-0,25 мм. В донской морене отмечается очень незначительное количество частиц диаметром 0,05-0,1 мм, в отличие от других регионов Русского равнины [5]. В разрезе Мошково-Никольское эти показатели на глубине 1 м не превышают 1%, а в Дмитриевом Усаде, на глубине 3,5 м - возрастают до 5,8%, что весьма необычно, учитывая пограничное положение фракций 0,25-0,1 и 0,1-0,05 мм. Причём содержание алевритов везде повышается. По-видимому, на контакте песка и алеврита на данной территории происходит и смена источников поступления материала. Если приход песка и гравия несколько больше контролируется удалёнными и транзитными провинциями, то подавляющая часть материала, заключённая в алевритовой и глинистой фракции, имеет местное происхождение (рис. 2).

Рис. 2. Гранулометрический состав разрезов неоплейстоценовых моренных и мореноподобных отложений на территории Мордовии

Гранулометрический состав разновозрастных морен опорного разреза Нароватово характеризуется несколько большей степенью опесчаненности отложений окского горизонта по сравнению с донским. Донской горизонт оказывается и более глинистым, что в значительной мере связано с составом юрских коренных пород, распространенных в изучаемом районе.

Сортированность морен донского оледенения весьма низкая и колеблется от 0,07 (Мошково-Никольское, гл. 2,8 м) до 0,17 (Дмитриев Усад, гл. 3 м), а средневзвешенный диаметр изменяется от 0,139 (Дмитриев Усад, гл. 3,5 м) до 0,20 (Мошково-Никольское, гл. 2,5 м), резко возрастая в морене у с. Сургодь на контакте с нижележащей толщей (гл. 5 м).

Вблизи границы донского оледенения зафиксировано повышенное процентное содержание гравия от 12% (Атемарский карьер, т. 13 - б, гл. 0,5 м) до 50,5% (т. 13, гл. 7 м) (рис. 3).

Рис. 3. Гранулометрический состав мореноподобных отложений Атемарского карьера

Таким образом, можно говорить о том, что состав песчано-глинистых фракций морен Мордовии не совсем типичен для образований данного генетического типа. Большое распространение, особенно в окской морене, получили валунные супеси, нежели суглинки и тем более глины.

Высокая амплитуда колебаний отмечается в процентном содержании гравийных фракций. Иногда гравий полностью отсутствовал в пробах. В тоже время его количество могло возрастать до 10,2% (Сургодь). Часто при просеивании моренного материала через сито, фиксировалось полное отсутствие и обломков гальки. И хотя для анализа бралось лишь 100 гр. навески, малое процентное содержание гравия и гальки является типичной чертой донской морены территории Мордовии.

Нижний, очень сильно гравелистый горизонт, сформировался водами осциллирующего ледника в весьма динамичной среде осадконакопления, что подтверждается и значительной перемытостью отложений. Горизонты Атемарского карьера очень неоднородны. Отмечается довольно низкая степень сортированности материала (So от 0,11 до 0,18), алевритистости (5%-10%) и глинистости (5% - 6%), а также высокое содержание песчаных фракций (71%- 76%), среди которых преобладают крупные и грубозернистые пески.

На особенности режима накопления частиц указывают их размеры и процентное соотношение друг с другом. При этом необходимо учитывать и гранулометрический состав доледникового субстрата, который должен был способствовать возрастанию глинистости морен. В моренах более глинистыми оказываются нижние горизонты на контакте с подстилающими их дочетвертичными глинистыми осадками [6, 7].

Следует заметить, что малое содержание грубообломочных и глинистых фракций не всегда означает сортированность материала, из которого они образовались, а зависит и от смешения разнообразных, захваченных ледником пород ложа [8].

Проведённые исследования гранулометрического состава моренных отложений территории Мордовии показали, что содержание различных фракций колеблется в весьма широких пределах, но по характеру гистограмм можно выделить фациальные разновидности осадков, внутри которых отмечается относительная выдержанность гранулометрического состава.

Список использованных источников

1. Рухина Е. В. Литология ледниковых отложений. Л. : Недра (Ленингр. отд.),176 с.

2. Рухин Л. Б. Основы литологии. Учение об осадочных породах. Изд. 3-е, перераб. и доп. / Под ред. доктора геолого-минералог. наук Е. В.Pухиной. Л. : Недра (Ленингр. отд.), 1969. 704 с.

3. Рунков С. И. Палеогеографические условия формирования неоплейстоценовых ледниковых отложений на территории Мордовии : монография. Саранск : [б. и.], 2013. 120 с.

4. Новский В. А. Плейстоцен Ярославского Поволжья. М. : Наука, 1975. 236с.

5. Серебрянный Л. Р. Лабораторный анализ в геоморфологии и четвертичной палеогеографии // Итоги науки и техники. Серия «Геоморфология», т. 6. М. : ВИНИТИ, 1980. 151 с.

6. Гурский Б. Н. Факторы, определяющие гранулометрический состав морен // Биология, химия, география. Минск, 1973. С. 173-176.

7. Раукас А. В. Об использовании некоторых литологических показателей для корреляции разновозрастных моренных горизонтов на примере Южной Эстонии // Вещественный состав основных морен : материалы междунар. симпоз. М., 1978. С. 39-50.

8. Лаврушин Ю. А. Строение и формирование основных морен материковых оледенений. М. : Наука, 1976. 237 с.

Размещено на Allbest.ru