Все научные статьи
Щетников А.А., Кочетков В.К., Радзиминович Я.Б. Озерные морфолитосистемы Амутской междугорной котловины (Северо-Восточное Прибайкалье)
Научная статья
Электронный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 201а Щетников A.A.fshchet@crust.irk.ru), Кочетков В.К., Радзиминович Я.Б.
Институт земной коры СО РАН
Введение с краткой физико-географической характеристикой района. Амутская котловина расположена в зоне сочленения Икатского и Баргузинского хребтов (рис. 1). Абсолютные высоты горного обрамления впадины с ярко выраженным альпинотипным рельефом достигают 2500-2600 м, а высотные отметки ее днища колеблются в пределах 1230-1460 м. Мощность выполняющих впадину верхнекайнозойских отложений составляет 300-400 м, до 150 м верхней пачки из которых - ледниковые и водно-ледниковые [1]. Грабен заложен в поле распространения позднепротерозойских гранитоидов. Он имеет в плане овальную форму с поперечными размерами 9x16 км и асимметричную морфологию бортов. Юго-восточный борт впадины контролируется крупным Балантамурским разломом, выраженным в рельефе в виде крутого (до 40) и высокого (до 1000 м) тектонического уступа. Северо-западный борт положе - 25-30. В его основании заложен Маланзурхенский разлом, в рельефе выраженный не так ярко. Зона схождения этих разломов в юго-западном углу впадины освоена дренирующей эту часть депрессии рекой Юргон, левым притоком р. Ковыли, которая, в свою очередь, впадает в р.Баргузин. Река Баргузин - магистральный водоток Амутской депрессии; она пересекает впадину по меньшему поперечнику с ЮВ на СЗ и делит ее на две примерно равные половины. Интересно то обстоятельство, что р.Ковыли, впадает в р.Баргузин далеко за пределами впадины, уже почти на входе последней в Баргузинскую рифтовую долину. То есть из Амутской впадины имеется два стока: один направлен на северо-запад - это р.Баргузин, другой осуществляется в юго-западном направлении через сквозную долину в борту впадины через р.Юргон в р.Ковыли и уже далее в р.Баргузин.
Электронный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 202а
Днище грабена расположено в
пределах горно-лесного и подгольцового
природных комплексов [2]. Степень
залесенности территории составляет 34%
приа доминантном значении
багульниковыха листвиничников.
Почвенный покров представлен горными
мерзлотно-таежными ожелезненными,
поверхностно-подзолистыми, горно-
тундровыми глеевыми, в пойме р.Баргузина - торфянисто-болотными почвами. Среднегодовое количество выпадающих здесь осадков колеблется в пределах 600-1000 мм, 90 % из которых выпадает в теплое время года - с апреля по октябрь [3]. Примерно 5% площади днища котловины заболочено, особенно прирусловые участки р.Баргузина
Рис.а 1. Место расположения Амутской котловины. |
Долина этой транзитной реки в
горномаа обрамленииаа впадины
представляет собой типичный трог. В пределах Амутской депрессии древний ледник сильно "расплывался" и сформировал на большей площади ее днища характерные грядово-бугристо-западинные моренные ландшафты с системой достигающих 100-метровой высоты валов боковых морен, выгнутых к бортам депрессии, а также врезался собственно в днище грабена (рис. 2). Моренные отложения сложены несортированным, преимущественно валунно-галечно-глыбовым материалом с алеврит-пелитовым цементом, причем содержание глинистой фракции в этих осадках, по нашим данным, иногда достигает 54 % и не опускается меньше 18%. С ледниковыми аккумулятивными формами рельефа впадины сочетаются многочисленные, разнообразные по формам, размерам и механизму образования озерные ванны.
Электронный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 203а |
Рис. 2. Геоморфологическая схема Амутской котловины. 1-2 - днища горных долин, в т.ч. их антецедентных участков (2); 3 - днища межгорных впадин; 4 - склоны ледниковых долин в пределах межгорных впадин; 5 - наледи; б - альпинотипное среднегорье; 7-8 -абсолютные высоты вершин (7) и уреза водного зеркала (8).
Гидробиология и гидрохимия этих водоемов сравнительно хорошо изучены [4], однако в геоморфологическом отношении наши знания о них явно недостаточны. Единственным источником сведений об устройстве озерных котловин Амутской впадины до сих пор являлась краткая заметка В.Б.Выркина [5]. Донные осадки этих водоемов вовсе не исследовались. Частичному восполнению этих пробелов и посвящена настоящая работа.
Батиметрическая съемка осуществлялась при помощи ручного лота. Образцы озерных отложений отбирались из их приповерхностного 10-сантиметрового слоя полуметровой трубкой, ей же были отобраны представленные в работе колонки осадков. Аналитическая обработка образцов проводилась в лабораториях производственного предприятия "Иркутскгеология" и Лимнологического института СО РАН. Гранулометрический состав осадков определялся ситовым и пипеточным методами, анализ минералогического состава алевритово-песчаной фракции - иммерсионным методом, определение глинистых минералов в тонкопелитовой фракции - термическим методом, химический состав озерных осадков осуществлялся силикатным (валовым) химическим анализом.
Общие сведения об озерных котловинах Амутской впадины и их классификация.
Озера в целом олиготрофны, хотя степень трофности в пределах типа различная - от
Электронный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 204а Степень озерности здесь достигает 16% при общей площади водного зеркала всех 143 озер, подсчитанных по крупномасштабным аэрофотоснимкам, - 17,5 км . По размерам водоемы можно подразделить на три группы: менее 0,1 км , 0,1-0,3 км , 1 км и более (таблица 1). Малые и средние озера являются наиболее многочисленными - их насчитывается 139, однако общая площадь водного зеркала этих водоемов составляет всего 2
2 КМа .
Таблица 1 Характеристика озер Амутской котловины различных типов по размерам
Группа озер |
в понижениях основной морены |
между валами боковых морен |
моренно-подпрудные |
||||||
N |
F |
V |
N |
F |
V |
N |
F |
V |
|
<0,1 км2 |
131 |
0,4 |
- |
||||||
0,1-0,3 км2 |
8 |
1,6 |
- |
||||||
>1 КМ |
1 |
1 |
6,0 |
1 |
1,2 |
12,8 |
2 |
13,3 |
248,3 |
всего |
140 |
3 |
- |
1 |
1,2 |
12,8 |
2 |
13,3 |
248,3 |
N - количество озер, F - суммарная площадь (км ) и V - суммарный объем (млн.м ).
Почти все озера Амутской впадины тесно связаны с древнеледниковой деятельностью (в пойме р. Баргузина имеются также несколько озер термокарстового происхождения, однако в силу ничтожно малых размеров эти водоемы в настоящей работе не рассматриваются). При всей генетической общности озер, в механизме их формирования усматриваются некоторые различия. С учетом этих различий ледниковые озера Амутской котловины могут быть подразделены на следующие группы:
1) в понижениях основной морены; 2) между валами боковых морен; 3) моренно-подпрудные.
Озерные котловины в неровностях основной морены. Водоемы этой разновидности, как видно из таблицы 1, наиболее распространены в Амутской впадине. Они разнообразны по размерам, форме береговых линий, повторяющей малейшие неровности субаэрального ледникового аккумулятивного рельефа, а также гидрологическому режиму. Многие водоемы бессточны, особенно мелкие, площадью не более 0,1 км . Озера крупнее, как правило, проточны, в том числе крупнейшее и не совсем типичное озеро этой группы -Балан-Тамур (рис. 2) площадью 1 км и глубиной до 16 м. Оно расположено в пойменной части реки Баргузин, которая в него впадает и вытекает. Река сформировала глубоко выдвинутую в его акваторию лопастевидную дельту. Стоит отметить, что это единственное в Амутской котловине крупное озеро литорально-профундального морфолимнического типа, причем переход широкой литоральной зоны водоема к его профундали, приуроченной к центральной части озерной ванны, происходит здесь сравнительно резко, посредством крутого уступа. Восточнее оз.Балан-Тамура расположено озеро Чурикто, соединенное с ним широкой протокой. Кроме того, существует временное, во время паводков функционирующее русло, связывающее это озеро с р.Баргузином на участке перед его впадением в оз.Балан-Тамур. По сведениям В.Б. Выркина [6], в период крупных паводков на р.Баргузине уровень воды в оз.Чурикто повышался на 1,5-2 м. На этом озере, как на морфологически репрезентативном представителе рассматриваемой группы озер, остановимся подробнее.
Электронный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 205а Таблица 2 Морфометрические параметры типовых озер Амутской котловины по
механизмам формирования
Название и тип озера |
Абс. высота уреза воды, м |
Площадь водного зеркала, км2 |
Объем озера, млн. м3 |
Наибольшая глубина, м |
Длина*, км |
Средняя ширина (отношение площади к длине), км |
Длина береговой линии, км |
Коэффициент изрезан- ности береговой линии* |
Чурикто (в понижении основной морены) |
1234,0 |
0,3 |
2,3 |
14,3 |
0,8 |
0,37 |
2,5 |
1,13 |
Якондыкон (между валами боковых морен) |
1409 |
1,3 |
13 |
22,6 |
2,7 |
0,48 |
6,2 |
1,05 |
Амут (моренно-подпрудное) |
14.53 |
10,6 |
235 |
69,8 |
6,75 |
1,57 |
20,4 |
1,11 |
- по методу С.Д.Муравейского [7]
Слабомарганцовисто-железистые пелиты подстилаются также хорошо сортированными (S0=l,7) серыми мелкозернистыми песками с тонкими прослоями остатков хвои. Надо отметить, что отложения этого водоема вообще отличаются хорошей степенью сортировки. В отдельных местах озера также встречаются небольшие пятна слабосапропелевых крупных пелитов с содержанием органического вещества (преимущественно макрофиты и хвоя) до 17 %. В тонкопелитовой фракции поверхностного слоя (-10 см) осадков озера преобладает каолинит и гидрослюды, отмечается высокое содержание кварца и карбонатных пород. Вниз по разрезу преобладающим становится монтмориллонит с примесью каолинита, кварца и полевых шпатов.
Гранулометрический состав основных типов донных осадков озер Амутской котловины (в числителе указаны пределы колебаний содержания фракций, в знаменателе - среднее содержание фракции)
Таблица 3
Средний диаметр частиц (Ма), мм |
Коэффициент сортировки частиц (S0) |
Размер частиц, мм |
|||||||
1,0-0,5 |
0,5-0,25 |
0,25-0,1 |
0,1-0,05 |
0,05-0,01 |
0,01-0,005 |
0,005-0,001 |
<0,001 |
||
ЧУРИКТО |
|||||||||
слабомарганцовисто-железистые крупные пелиты (Мп от 0,2 до 5 %, Fe от 10 до 20 %) |
|||||||||
0,008 |
1,7 |
0,16-0,37 0,23 |
1,94-8,74 4,2 |
2,59-6,67 4,53 |
13,72-31,25 19,84 |
51,94-70.01 67,2 |
5,13-8,75 6,89 |
0,7-2,2 1,24 |
|
слабосапропелевые крупные пелиты |
|||||||||
0,009 |
1,8 |
0,18 |
0,26-10,12 5,2 |
0,9-10,12 5,52 |
0,7-26,53 13,6 |
49,1-95,03 72,1 |
2,97-3,85 3,41 |
0,1-0,2 0,15 |
|
мелкие пески |
|||||||||
0,15 |
2,6 |
0,2-0,7 0.36 |
9,9-35,7 20,3 |
36,5-54,0 44,84 |
5,0-18,8 9,48 |
2,21-14,7 10,6 |
5,94-23-1 13,24 |
0,1-1,2 0,76 |
0,03-0,7 0,4 |
якондыкон |
|||||||||
крупные пелиты |
|||||||||
0,008 |
2,0 |
3,36 |
0,06-26,03 7,69 |
0,38-7,71 3,3 |
0,19-13,9 8,6 |
46,57-98,24 72,88 |
0,75-8,19 4,25 |
0,4-5,2 2,7 |
|
слабасапропелевые крупные пелиты |
|||||||||
0,009 |
2,1 |
0,23 |
6,25 |
6,6 |
23,93 |
54,18 |
6,87 |
1,94 |
|
мелкоалевритовые илы |
|||||||||
0,03 |
4,0 |
1,71-3,38 2,54 |
25,4-33,21 29,3 |
9,66-10,13 9,9 |
17,68-20,85 19,27 |
29,53-41,67 35,6 |
1,74-2,41 2,07 |
1,16-1,4 1,28 |
|
мелкие пески |
|||||||||
0,14 |
3,8 |
0,51-1,13 0,82 |
20,1-22,8 21,44 |
35,9-40,9 38,4 |
5,6-6,35 5,97 |
10,39-10,75 10,57 |
19,05-20,89 19,97 |
1,85-2,2 2,02 |
0,7-0,9 0,8 |
Электронный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ
АМУТ крупные пелиты 0,007 1,4 0,17-0,82 0,49 0,1-13,6 6,61 0,1-18,76 4,58 0,1-4,31 1,86 0,04-14,0 6,49 50,56-98,2 62,41 0,2-25,31 13,51 0,1-9,05 5,14 мелкие пелиты ("голубые глины") 0,0011 3,4 0,04 1,17 0,98 8,78 38,65 20,52 29,86 мелкоалевритовые илы 0,02 4,4 0,79-2,1 1,44 1,0-16,85
9,7 20,39-31,19 24,4 3,5-8,3
5,37 10,44-22,4 15,43 30,7-43,8 38,8 2,6-4,2
3,5 1,1-2,2 1,8 мелкие пески 0,11 6,3 4,64-9,2
6,2 21,69-28,8
25,24 18,38-19,48 18,97 2,5-4,3 3,42 6,8-11,5
9,57 31,64-38,9 34,9 0,8-1,0 0,9 0,2-0,5 0,35 средние пески 0,29 3,3 6,89-30,5 14,36 39,3-56,4 48,11 2,0-19,55
12,73 1,1-2,84 1,91 0,9-4,9 2,88 15,95-24,48 19,11 0,04 0,2
Таблица 4. Химический состав донных осадков озер Амутской котловины
Озеро |
Номер реперной точки, глубина отбора пробы, горизонт (см) |
ов, % |
Fe, % |
Р205 % |
MnO % |
Аморфный кремнезем Si02, % |
CaO, % |
MgO, % |
K20, % |
||
Fe общ. |
Fe+2 |
Fe+i |
|||||||||
Чурикто |
№1, 4,0 м 0-5 5-13 №2, 14,0 м 0-10 |
6,1 0,4 16,9 |
13,6 |
9,94 |
3,72 |
0,59 |
0,31 |
3,91 |
2,51 |
0,83 |
2,16 |
Якондык он |
№1, 5 м 0-10 0-29 №2, 21,0 м 0-10 |
U 25,0 |
2,12 |
0,71 |
1,41 |
0,28 |
0,04 |
4,94 |
2,83 |
0,76 |
3,17 |
Амут |
№1, 5 м 0-5 5-10 10-17 17-35 №2, 58 м 0-10 №3, 2,1 м 0-19 №4, 4,5 м 17-35 |
8,5 4,2 5,4 1,0 13.3 |
2,61 6.88 |
2,19 5,96 |
0,42 0,92 |
0,18 0,12 |
0,04 0,09 |
2,88 0,58 |
1,59 1,56 |
1,3 2,85 |
2,52 3,52 |
i_________ i_________ i_________ i
Рис. 3. Отложенияаа и
батиметрияоз.Чурикто.
Условные обозначения см. на рис. 5.
Являясь морфотипом озер рассматриваемой разновидности, оз. Чурикто по своим гидрохимическим и гидробиологическим показателям (в т.ч. повышенной трофностью) [4], а также характеру его донных осадков (см. таблицы 3, 4), резко выделяется в ряду других озер Амутской котловины. Очевидной причиной этого является прежде всего низкое по отношению к другим водоемам гипсометрическое положение озера, причем на уровне сильно заболоченной поймы, а также тесная гидрологическая связь водоема с р.Баргузином.
Следующийаа типаа озераа представлен
единственным водоемом - оз.Якондыкон (рис. 2),
расположенным между двумя крупными, высотой до
80 м, хорошо морфологически выраженными валами
боковой морены, которые являются бортами этой
озерной ванны. В противоположной юго-западной
части Амутской впадины также наблюдаются два вала
боковой морены, однако не так отчетливо
выраженных, и между ними простирается поле
бугристо-западинногоаа микрорельеф с
многочисленными мелкими озерами в понижениях.
Озеро Якондыкон занимает более высокий гипсометрический уровень, чем оз. Чурикто (таблица 2). Оно расположено в подгольцовом природном комплексе. Морфологически юные берег этого
Электронный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 210а Приповерхностный слой отложений этого водоема (рис. 4, таблицы, 3, 4) в профундальной зоне представлен желтовато-зеленоватыми крупными пелитами, в наиболее глубокой части водоема обогащенными органическим веществом (до 20 %), преимущественно из остатков гипновых мхов, переслаивающиеся с мелкоалевритовыми илами. Узкую литораль озера выстилают в основном валунные галечники со щебнем и глыбами, а также мелкозернистые пески с гравием. В составе глинистых минералов донных осадков озера преобладает монтмориллонит с примесью гидрослюд и хлорита.
Наиболее интересные озера Амутской впадины расположены за крайними валами боковых морен, являющихся для них плотинами, - Амут и Малан-Зурхен. Это крупнейшие озера рассматриваемого района, площадь водного зеркала которых составляет около 60 % от общей площади озер впадины, в них аккумулировано более 90 % их совокупной водной массы.
|
Упоминая эти моренно-
подпрудные озера, довольно часто
исследователи указывают на
возможное участиеа в
формировании их ванн также и
новейшихаа тектонических
процессов [1, 5, 6 и др.]. На это
предположение их наталкивают,
прежде всего, большие, в
масштабах Амутской впадины,
размеры озер, а также то
обстоятельство,а чтоа они
расположены на разных высотных
уровнях и причина тому, как
предполагается, - строение
кристаллическогоаа фундамента
впадины,а разбитогоаа на
Рис. 4. Отложения и батиметрия оз. Якондыкон.дифференцированно
Условные обозначения см. на рис. 5.опускающиесяаа блоки.аа Приаа этом
необходимоа отметить,аа что
геофизические и буровые работы во впадине не проводились.
Размеры водоемов действительно впечатляют, особенно поражает оз.Амут - одно из красивейших озер Прибайкалья. Однако и условия формирования этих озер весьма специфичны, если не сказать, уникальны для Байкало-Становой горной области. Ледниковые водоемы таких размеров образуются здесь обычно в тылу конечно-моренных комплексов.
В юго-западной части Амутской впадины, благодаря наличию в ее борту сквозной долины, условия для формирования озера, близкого по размерам Амуту, отсутствовали. По этому проходу в борту впадины осуществлялся боковой сток талых вод Баргузинского ледника, на что указывают толщи слоистых отложений, широко распространенные на участке от крайнего юго-западного вала боковой морены до этого антецедентного ущелья, имеющие четко выраженный фациальный переход в ледниковые осадки [1].Озеро Малан-Зурхен имеет глубину до 14 м [5], а площадь - 2,7 км , почти в четыре раза меньше, чем у оз.Амута, и расположено оно гипсометрически ниже более чем на 100 м. Здесь действительно из-под морены обнажаются два выступа фундамента впадины. Однако в строении плотины озера эти внутривпадинные структурные элементы занимают пассивную позицию.а Блокоразделы здесь загруженыа отложениями левобережнойа боковойа морены,
Электронный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 211а Озеро Малан-Зурхен интересно еще и тем, что оно единственное из крупных озер Амутской котловины не имеет поверхностного стока, хотя впадает в него шесть рек. Это обстоятельство обусловливает крайне неустойчивое положение уровня его воды, амплитуда колебания которого за последние 25 лет, по данным В.Б.Выркина [5], составила 4 м.
Озеро Амут занимает все пространство между гребнем правобережного крайнего вала боковой морены и склонами северо-восточного борта впадины. В него впадает 11 постоянных водотоков и вытекает одноименная река. В рельефе дна западной части озера четко прослеживается дугообразная моренная гряда, осложняющая рельеф основного вала боковой морены-плотины, и выступающая из-под воды в виде цепочки островов удлиненной формы. Эта гряда делит озеро на две котловины. Также как и у оз.Якондыкон, его береговая зона обладает морфологически юными формами.
Приповерхностный слой донных отложений водоема (рис. 5, таблицы 3, 4) довольно однообразен - это хорошо сортированные (S0=l,4) желтовато-зеленоватые крупные пелиты, в центральной части озера подстилаемые плотными, вязкими "голубыми глинами", которые характеризуются низким (1% и менее) содержанием органического вещества, как и в озере Якондыконе являющимся аллохтонным, состоящим из преимущественно гипновых мхов. Ближе к берегу в осадках начинают преобладать мелкие серые пески с гравием, переслаивающиеся темно-серыми мелкоалевритовыми илами. Следует подчеркнуть, что в осадках этого озера прослеживается тенденция увеличения содержания органического материала вверх по разрезу (см. таблицу 4). Среди глинистых минералов в отложениях преобладает каолинит и гидрослюды.
:у- |
ж 0 см ж 10 ж20 |
ш |
-а 0 см -а 10 -а 20 -а 30 |
^^аа v^ |
---- |
Ш> \lаа * л "аа 2аа *4аа 3аа h^a^аа 4аа |^Ч|s |
|||
r=jr^. |
'Х'аа \еЩ.аа \7а |3~|ваа \'_а ~\9аа |3S\10 |
|||
7Ч7-111Е=:::-312? *i* ,3аа йа \141^0""!1S |
||||
t>>>> |
||||
Рис. 5. Отложения и батиметрия оз. Амут. 1-глыбы; 2 - щебень; 3 -дресва; 4 - валуны; 5 -галька; б - гравий; 7 -песок; 8 - алевритовые илы; 9 - крупные пелиты; 10 - слабосапропелевые крупные пелиты; 11 слабомарганцовисто-желе-зистые крупные пелиты; 12 - мелкие пелиты ("голубые глины"); 13 -детритовые включения; 14 точки отбора колонок донных осадков полуметровой трубкой; 15 изобаты.
Заключение. Несмотря на общий ледниковый генезис, озера Амутской впадины довольно разнообразны как по механизму формирования, морфологии ванн, так и по характеру донных осадков. Отмечается четкая зависимость содержания аутигенной составляющей озерных отложений от высоты расположения водоемов. Если в оз.Чурикто можно констатировать наличие рудообразовательных процессов, то в расположенных гипсометрически выше водоемах (Амуте и Якондыконе) этого не наблюдается, здесь доля
Электронный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИаа 212а Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант №00-05-64541, 00-05-64524)
ИТЕРАТУРА
- Объяснительная записка к Государственной геологической карте СССР масштаба 1:200000, серия Прибайкальская, лист N-49-X / Редактор А.А.Малышев. М.: Союзгеолфонд, 1981.94 с.
- Моложников В.Н. Ландшафтно-растительная характеристика основных природных комплексов верховий р.Баргузин / Озера Баргузинской долины. Новосибирск: Наука, 1986. С.15-21.
- Атлас Забайкалья. Москва-Иркутск: ГУГК, 1967. 176 с.
- Озера Баргузинской долины / Под ред. В.Т.Богданова. Новосибирск: Наука, 1986. 167 с.
- Выркин В.Б. Морфометрия и некоторые особенности природы озер Амутской котловины / Озера Баргузинской долины. Новосибирск: Наука, 1986. С.43-46.
- Выркин В.Б. Современное экзогенное рельефообразование котловин байкальского типа. Иркутск: изд-во ИГ СО РАН, 1998. 175 с.
- Муравейский С.Д Очерки по теории и методам морфометрии озер // Вопросы географии, 1948, №7. С. 65-99.
- Trask P.D. Recent marine sediments. - Tulsa, 1939. 736 p.
Все научные статьи