Речные террасы (некоторые замечания к морфологии, генезису и классификации)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Берзин Н.А. Тектоника Южной Сибири и горизонтальные движения континентальной коры. Автореф. дис. на соиск. ... уч. степ. д.г.-м.н. - Новосибирск, 1995. - 51 с.

2. Коржнев В.Н. Геодинамический ряд вулканогенно-осадочных формаций Горного Алтая // Формационный анализ в геологических исследованиях. - Томск: Изд-во ТГУ, 2002. - С. 61-64.

3. Парначев В.П., Вылцан И.А., Макаренко Н.А. и др. Девонские рифтогенные формации юга Сибири. - Томск: Изд-во ТГУ, 1996. - 239 с.

4. Попов В.И., Запрометов В.Ю. Генетическое учение о геологических формациях. - М.: Недра, 1985. - 457 с.

5. Гусев Н.И. Реконструкция геодинамических режимов докем-брийского и кембрийского вулканизма в юго-восточной части Горного Алтая // Палеогеодинамика и формирование продуктивных зон южной Сибири. - Новосибирск: ОИГГМ СО АН СССР, 1991. - С. 32-55.

6. Добрецов Н.Л., Симонов В.А., Буслов М.М. и др. Океанические и островодужные офиолиты Горного Алтая // Геология и геофизика. - 1992. - № 12. - С. 3-14.

7. Коржнев В.Н. Эволюция рифей-палеозойских ландшафтов Земли на примере Горного Алтая // Ландшафтно-экологические

проблемы Алтая и сопредельных территорий. - Бийск: НИЦ БиГПИ, 2000. - С. 26-39.

8. Есин С.В., Гибшер А.С., Петрова Т.Е. и др. Геодинамическая позиция кембрийского вулканизма чепошской зоны Горного Алтая: фации задугового бассейна // Геологическое строение и полезные ископаемые западной части Алтае-Саянской горной области. - Новокузнецк, 1995. - С. 159-161.

9. Вылцан И.А. Фации и формации осадочных пород. - Томск: Изд-во ТГУ, 2001. - 478 с.

10. Мурдмаа И.О. Распространение формаций и их стратиграфическое положение // Геологические формации северо-западной части Атлантического океана. - М., 1979. - С. 7-31.

11. Беленицкая Г.А., Романовский С.И., Феоктистов В.П. Текто-но-седиментологическое моделирование и прогнозно-минералогический анализ основных геодинамических групп рудоносных осадочных бассейнов России. Осадочные бассейны России, вып. 5. - СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ. 2001. - 144 с.

12. Буслов М.М., Фудживара И., Сафонова И.Ю. и др. Строение и эволюция зоны сочленения террейнов Рудного и Горного Алтая // Геология и геофизика. - 2001. - Т. 41. - № 3. - С. 383-397.

13. Конюхов А.И. Обстановки накопления осадков и их отражение в геоформациях материковых окраин // Типы осадочных формаций нефтегазоносных бассейнов. - М.: Наука, 1980. - С. 64-96.

УДК 551.435.132

РЕЧНЫЕ ТЕРРАСЫ

С.С. Гудымович

Томский политехнический университет E-mail: lev@tpu.ru

Рассматриваются три основных определения понятия «терраса» и подчеркивается, что наиболее правильное из них: терраса -площадка, созданная эрозионной или аккумулятивной деятельностью реки в предыдущий морфоцикл. По генезису террасы следует подразделять только на: эрозионные и аккумулятивные; для последних важно наличие пойменного аллювия; цокольные террасы - разновидность аккумулятивных с подразделением на открыто- и закрытоцокольные. По взаимоотношениям различаются террасы: врезанные, прислоненные, вложенные и наложенные в паре с погребенными. При изображении террас принципиально важно подчеркивать площадки их поверхностей и цоколей, избегая дугообразных контуров.

Цикловые речные (долинные) террасы и образуемые ими «лестницы» или «ряды» являются выражением ярусности денудационного рельефа высоких порядков и играют главную роль в периодизации истории развития рельефа и установлении характера, знака, последовательности, амплитуд и даже скорости неотектонических движений целых регионов за время формирования террасовых рядов. Именно это определяет научно-практическую важность изучения террасовых рядов и требует четкости представлений о террасах и точности формулировок.

Несмотря на то, что история изучения террас уходит в XIX в., до настоящего времени в литературе, посвященной террасам, существуют разночтения и даже разногласия (таблица), особенно недопустимые в учебной литературе, на которых автор хотел бы остановиться: содержание и определение понятия «терраса», генетические категории террас, типы (виды) террас, исходя из взаимоотношений между ними.

Содержание понятия речная (долинная) терраса допускает три подхода: терраса - выпуклая положительная форма рельефа, ступенька на склоне долины (рис., а), терраса - вогнутая отрицательная форма (рис., б), терраса - площадка в строении долины (рис., в).

Наиболее распространенное, эмпирическое понимание долинных террас как выпуклых ступенек на склоне долины восходит еще к представлениям Д.И. Мушкетова [1]. Этого же взгляда придерживался и патриарх отечественной геоморфологии И.С. Щукин [2]. Из современных авторов террасу как ступеньку на склоне долины, состоящую из площадки и нижерасположенного склона (уступа), рассматривает Н.П. Костенко [3]. Такое понимание террасы более всего отвечает простому зрительному восприятию, охватывает большинство встречающихся в природе случаев, но страдает двумя существенными недостатками. Во-первых, при

у/ в V/

III

Гтт^^ту

>////////

п

11IJJJ . >7 '/ '///

7-ггЛ I

а ЛУ/У/5Щ1Щ ,

V // / "/

п

п

ТТТТ1

777777777777777/

/7777777777777777777/

Русловой аллювий Пойменный аллювий Коренные породы

У77777''

Пойма, П I терраса II терраса

ы

Пласты более устойчивых IА.., | пород среди коренных I -'-'- I

Погребенная почва

Рисунок. Террасы. I, II, III, IV - номера надпойменных террас от молодых к древним; а, б, в) различные толкования понятия «терраса»

такой трактовке (на это обращал внимание еще С.С. Шульц [4, 5] терраса включает в себя разновозрастные, более того, относящиеся к разным мор-фоциклам развития долины элементы: более древнюю площадку террасы и ее аллювий (если он есть) - показатели стабилизации эрозионных и аккумулятивных процессов в долине в конце морфоцикла и более молодой нижележащий склон (уступ), свидетельствующий об оживлении донной эрозии в начале следующего морфоцикла. Во-вторых, такое понимание террас исключает из рассмотрения погребенные и наложенные террасы.

Оригинального, но малораспространенного представления о террасах как о вогнутых формах на склонах долин придерживался С.С. Шульц [4, 5],

подчеркивавший, что при таком подходе вышерасположенный, опирающийся на террасу склон (или уступ более высокой и древней террасы), аллювий террасы и ее площадка последовательно формировались в течение одного морфоцикла развития долины. Н.П. Костенко такие террасы называет «цикловые долины» [3]. При всей логичности такое понимание террасы не прижилось. Кроме того, оно также не охватывает наложенных и погребенных террас.

Наконец, последнее определение: терраса -площадка, по мнению автора, является наиболее приемлемым. Во-первых, оно более всего соответствует французскому «terrasse» - горизонтальная или слабонаклонная площадка. Во-вторых, такое

понимание террас обнимает все их разновидности. Следует особо подчеркнуть, что понимание террас как площадок и соответствующее их определение как более или менее плоских поверхностей, возникающих при воздействии водотоков на берега и соответствующих или поверхности наносов или поверхности размыва, было дано еще в 1928 г. специально созданной Международной комиссией по изучению плиоценовых и плейстоценовых отложений [6]. Часто встречающиеся определения террас типа «... остатки предыдущих пойм» [7-11], «остатки бывшего дна долины [9, 12, 13] в сущности укладываются в определение терраса - площадка.

Таким образом, опираясь на исходное определение комиссии и учитывая учение о морфоци-клах, сформулируем определение речных (долинных) террас: горизонтальные или слегка наклоненные площадки долины (поверхности в случае последующего погребения) в строении долины, созданные эрозионной или аккумулятивной деятельностью реки в предыдущие морфоциклы развития долины. Морфологическую выраженность большинства проявлений террас в виде ступенек на склонах долин следует рассматривать только как дополнение к этому определению.

По генезису речные (долинные) террасы подавляющим большинством авторов делятся на 3 категории, за которыми к настоящему времени закрепились названия: эрозионные, аккумулятивные и цокольные (эрозионно-аккумулятивные или смешанные). Принципиальное различие между ними заключается в строении уступа террасы: эрозионные - весь уступ сложен коренными породами, аккумулятивные - уступ сложен аллювием данной террасы, цокольные - верхняя часть уступа сложена аллювием, а нижняя - коренными породами. Такое подразделение террас имеет смысл, если рассматривать их как выпуклые ступеньки на склоне долины. Но если исходить из вышеприведенного определения террасы как площадки в строении долины, то по генезису речные террасы могут быть только эрозионными или аккумулятивными.

Эрозионные террасы (рис. 1, г - I и III террасы) ранее назывались «коренные» [1, 7, 9, 14], «террасы размыва» [1, 10], «террасы сноса» [15], «скульптурные» [16-18]. Термин «коренные» неудачен, поскольку еще М.А. Усов [17] указывал, что террасы могут быть врезаны не только в коренные породы, но и в более древний аллювий этой же долины (рис., г - I). Понятия «размыв» и «снос» для обозначения разрушительной деятельности линейных водотоков обнимаются общепринятым понятием «эрозия». Термин «скульптурная» просто устарел и представляется излишним.

Эрозионные террасы формируются в юных и молодых долинах в конце «восходящей» фазы эро-зионно-аккумулятивного морфоцикла, когда происходит замедление тектонического поднятия и, соответственно, донной эрозии и в процесс моделирования долины включается активная боковая эрозия.

В связи с этим следует уточнить вопрос о наличии или отсутствии аллювия на площадках эрозионных террас. Некоторые авторы [1, 2, 9, 16] или не рассматривают этот вопрос, очевидно априори подразумевая его отсутствие, или прямо подчеркивают это, приводя отсутствие аллювия в качестве отличительного признака эрозионных террас [13]. Другие [10, 11, 17] допускают наличие на эрозионных террасах небольшого слоя аллювия, но в этом случае возникает вопрос: чем же тогда такая эрозионная терраса отличается от аккумулятивной? Поэтому правильной следует признать точку зрения Ю.Ф. Чеме-кова [19], считающего, что на поверхности эрозионных террас может сохраниться слой инстративного аллювия. Автор считает, что для более четкого отличия эрозионных террас от аккумулятивных следует уточнить, что этот инстративный аллювий должен быть представлен именно русловой фацией при практически полном отсутствии пойменной.

Аккумулятивные террасы (рис., г - II терраса, д, е, ж, з), ранее называвшиеся также аллювиальными [1, 2, 7], формируются в зрелых долинах в фазы «нисходящего» развития полных морфоциклов, которые пережила долина, когда дно последней перекрывается перстративным аллювием нормальной мощности с четким подразделением на русловую и пойменную фации. Таким образом, и это, по мнению автора, важно, аккумулятивная терраса не просто реликт прежнего дна долины, а именно ее поймы (пусть даже динамической для горных рек).

Атрибутом цокольных террас является наличие у них самостоятельного, отдельного от других террас коренного основания - цоколя (рис., г - II терраса, д, е). Но, исходя из принятого нами понимания террасы как площадки, цокольные террасы не являются самостоятельной генетической разновидностью, т.к. приведенное выше отличие цокольных террас от аккумулятивных базируется не на генетике собственно поверхности террасы в морфоцикл ее формирования, а на строении ее уступа - если в уступе аккумулятивной террасы не виден ее цоколь, то она считается аккумулятивной, если же эрозионный врез в начале следующего морфоци-кла оказался настолько глубоким, что прорезал всю мощность аллювия аккумулятивной террасы и углубился в подстилающие коренные породы, а накопление аллювия более молодой террасы или поймы в этот следующий морфоцикл не закрыло цоколь рассматриваемой аккумулятивной террасы и он обнажен в ее уступе, то эта терраса считается цокольной. Условность и даже случайность, искусственность разделения аккумулятивных и цокольных террас по указанным критериям очевидна из того, что аккумулятивные террасы, установленные в результате геоморфологического анализа только дневной поверхности, при разбуривании, часто переходят в цокольные.

Таким образом, автор предлагает цокольные террасы рассматривать как частный случай аккумулятивных с добавлением «цокольная», если у акку-

мулятивной террасы есть свой коренной цоколь, и подразделять их, вслед за Н.П. Костенко [3], на террасы с открытым цоколем (явноцокольные, от-крытоцокольные) и с закрытым цоколем (скрыто-цокольные, закрытоцокольные).

Другие названия цокольных террас - «эрозион-но-аккумулятивная» [3, 7] и тем более «смешанная» [7, 10, 11, 16] терраса следует признать неудачными. Поскольку образование террасы-ступеньки не обходится без последующего эрозионного вреза, формирующего уступ террасы, любую аккумулятивную террасу можно назвать эрозионно-аккуму-лятивной. Определение «смешанная» просто нелепо - что с чем тут смешивается?

Следует отдельно остановиться на понятии «структурная терраса». В некоторых классификациях [10, 14, 20] структурные террасы рассматриваются как самостоятельный генетический тип наряду с эрозионными и аккумулятивными. Но речь идет о долинных речных террасах, тогда как лестница структурных террас на склоне (другие названия таких террас - уступы, чинки) по механизму образования представляет собой результат общей селективной денудации на горизонтально залегающих толщах с различной послойной устойчивостью против этой денудации (рис., м). Еще в упомянутом решении 1928 г. рекомендовалось избегать называть террасами структурные поверхности. Поэтому такие структурные ступени иногда именуют «псевдотеррасы» [5] или «ложные» [2]. Вопрос усложняется в случае развития в молодых долинах цикловых эрозионных террас на упомянутом горизонтальнослоистом разнородном по устойчивости основании, когда процессы донной и боковой эрозий в той или иной степени корректируются геологической структурой эродируемых горных пород. Очевидно, таким террасам следует давать двойное название - структурно-эрозионные, структурно-цокольные.

Определения террас, исходя из их взаимоотношений между собой, также менялись во времени. К настоящему моменту устоявшаяся, наиболее логичная и исчерпывающая все случаи классификация террас сводится к выделению врезанных, прислоненных, вложенных и встречающихся всегда вместе погребенных и наложенных террас (и пойм). Такая классификация впервые приведена в учебном пособии Д.С. Кизевальтера и др. [11]. К сожалению, на прилагаемом к этой работе рис. 30, в, вместо прислоненных террас изображены врезанные.

У врезанных террас и пойм (рис., д, е) их площадки и цоколи расположены гипсометрически ниже этих же элементов более древних террас. Ранее они именовались «вложенными» [1], «прислоненными» [21] или этими же определениями как синонимами [1, 8]. Генетически врезанные террасы могут быть и эрозионными и аккумулятивными, в последнем случае - цокольными.

Прислоненные террасы и поймы (рис., ж) по генезису могут быть только аккумулятивными. На поверхности они образуют типичную лестницу террас, но обладают общим цоколем коренных пород. Ранее некоторые авторы такие террасы называли «приложенными» [15], другие не делают различия между прислоненными и нижеописанными вложенными [7, 8, 14, 16].

Отличительной особенностью вложенных террас является значительное уменьшение мощности аллювия каждой более молодой террасы по сравнению с более древней в такой степени, что на поверхности образуется типичная террасовая лестница, а на глубине базальные слои аллювия террас, перекрывают друг друга в нормальной стратиграфической последовательности (так вложены друг в друга тарелки все меньшего диаметра и глубины). Из сказанного ясно, что по генезису вложенные террасы в подавляющем большинстве случаев яв-

Таблица. Определение и классификация террас по разным авторам

Д.И. Мушкетов, 1934[1] Я.С. Эдельштейн, 1933 [16] H.H. Соколов, 1934 [6] Д.Н. Соболев, 1934 [15] М.А. Усов, 1934 [17] С.С.Шульц, 1934, 1940 [4,5]

Лестницеобразные уступы на дне или склонах, Остатки прежнего дна Коренные (размыва) Аллювиальные (наносные) вложенные наложенные Элементы рельефа, имеющие вид ступеньки Аккумулятивные (прислоненные) Скульптурные (врезанные, эрозионные) - в коренных породах Смешанные Более или менее плоская поверхность, возникшая при воздействии реки на берега и соответствующая или поверхность наносов или плоскости размыва (определение комиссии по изучению четвертичных отложений, 1928) Форма земной поверхности, основными элементами, которых являются площадка и уступ Сноса и отложения Наложенные и погребенные, приложенные, вложенные Терраса - днище долины предыдущего цикла Аккумулятивные Скульптурные (эрозионные) Смешанные Скрытые Терраса - ступенеобразный врез, состоящий из площадки с аллювием и идущего вверх склона

И.С. Щукин, 1960 [2] В.А. Зубаков, 1960 [21] М.М. Жуков и др., 1971 [10] Методическое руководство по геоморфологическим ..., 1972 [19] Д.С. Кизевальтер и др., 1981 [11] Н.П. Костенко, 1999 [3]

Терраса - площадка (определение комиссии) но правильнее - уступ Коренные Аллювиальные Цокольные Остатки древнего пойменного ложа долины, с отложениями или без, выраженные в рельефе или погребенные Эрозионные аккумулятивные Смешанные Прислоненные Вложенные Наложенные Скрытые Погребенные Уровень бывшей поймы, возвышающийся над современной Аккумулятивные Эрозионные Цокольные (смешанные) Терраса - площадка (определение комиссии) Аккумулятивные Эрозионные (цокольные) Эрозионно-аккумулятивные Террасы - прежние поймы Эрозионные Аккумулятивные Смешанные Врезанные Вложенные Прислоненные Наложенные Погребенные Терраса - ступень, состоящая из площадки и нижерасположенного склона; Террасы: Эрозионные Эрозионно- аккумулятивные или цокольные, Аккумулятивные Прислоненные Вложенные Наложенные

ляются аккумулятивными (рис., з), но вложенной будет и эрозионная терраса, если она вырезана в аллювии более древней аккумулятивной (рис., г, I терраса). Именно такие эрозионные террасы Д.И. Мушкетов [1] называл «наложенными», а М.А. Усов [17] - «скульптурными».

Наконец, встречающиеся всегда вместе погребенные и перекрывающие их более молодые наложенные террасы и поймы находятся в канонических (по принципу Стено) взаимоотношениях между собой (рис., и). Погребенной может быть любая терраса, наложенной - только аккумулятивная. Свидетелями наличия погребенных и наложенных террас в толще констративного, в целом, аллювия с мощностью, заметно превышающей нормальную, являются горизонты погребенных почв, фиксирующие этапы стабилизации тектонических и климатических условий и, следовательно, приостановки агградации долин, сменявшейся формированием зрелых пойм.

Описанные основные типы взаимоотношений террас могут усложняться. Например, в случае, когда мощность более молодого аллювия превышает глубину его вложения в более древний, то образуется вложенно-наложенная терраса (рис., к), а если аллювий врезанной террасы перекроет аллювий более древней, в которую он врезан, то образуется врезано-наложенная (рис., л) и т.д.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мушкетов Д.И. Краткий курс общей геологии. - Л.: ГОНТИ, 1931. - С. 283-287.

2. Щукин И.С. Общая геоморфология. - М.: Изд-во МГУ, 1960.

- Т. 1. - С. 277-300.

3. Костенко Н.П. Геоморфология. - М.: Изд-во МГУ, 1999. -С. 224-229.

4. Шульц С.С. К вопросу о генезисе и морфологии речных террас // Труды Комисс. по изуч. четв. периода. - 1934. - Т. 3. - № 2.

- С. 65-79.

5. Шульц С.С. Опыт генетической классификации речных террас // Известия Всесоюзн. геогр. об-ва. - 1940. - Т. 92. - № 6. -С. 739-749.

6. Соколов Н.Н. Об изучении речных террас // Известия Гос. географ. об-ва. - 1934. - Т. 66. - № 3. - С. 343-347.

7. Пиотровский В.В. Геоморфология с основами геологии. - М.: Геодиздат, 1961. - С. 97-98.

8. Панов Д.Г. Общая геоморфология. - М.: Высшая школа, 1966.

- С. 171-172.

9. Башенина Н.В. Формирование современного рельефа земной поверхности. - М.: Высшая школа, 1967. - С. 279-286.

10. Жуков М.М., Славнин В.И., Дунаева Н.Н. Основы геологии. -М.: Недра, 1971. - С. 269-275.

11. Кизевальтер Д.С., Раскатов Г.И., Рыжова А.А. Геоморфология и четвертичная геология. - М.: Недра, 1981. - С. 89-90.

12. Методическое руководство по изучению и геологической съемке четвертичных отложений / Сост. С.А. Яковлев. - М.: Госгеолтехиздат, 1955. - Ч. 2. - С. 46-47.

В заключение хотелось бы обратить внимание на неудачные, по мнению автора, изображения террас и их взаимоотношений (рис., н, о, п), идущие еще от одной из первых работ [1], и, как это ни странно, перекочевавшие в самые последние работы [3]. Не касаясь вопроса о правильности толкования генезиса и взаимоотношений террас на этих рисунках, что рассмотрено выше, отметим принципиально неверную рисовку таких общих дугообразных оснований террас. Это явно противоречит их ступенчатости на поверхности и цикличности их образования. Сглаживание углов при изображении поверхностей и цоколей в террасовых лестницах, изображаемых как сочетание дугообразных отрезков, представляет собой порочную тенденцию всей геологической графики, посвященной террасам, поскольку искажает реальную картину. На таких рисунках теряются главные элементы террас и их цоколей - их, в общем, горизонтальные площадки. В заключение отметим, что даже в некоторых последних статьях, посвященных террасам [22-24], в которых описываются весьма сложно построенные террасовые ряды, практически отсутствуют рассмотренные выше основополагающие определения, связанные с понятием «речная (долинная) терраса», наличие которых весьма облегчило бы понимание содержания этих статей.

13. Курс общей геологии / В.И. Серпухов и др. - Л.: Недра, 1976.

- С. 212-213.

14. Бондарчук В.Г. Основы геоморфологии. - М.: Учпедгиз, 1949.

- С. 180-188.

15. Соболев Д.Н. Пролог к изучению долинного и террасового ландшафта Украины // Известия Гос. географ. об-ва. - 1934. -Т. 69. - № 1. - С. 3-6.

16. Эдельштейн Я.С. Введение в геоморфологию - Л.: Изд-во КУБУЧ, 1933. - С. 99-107.

17. Усов М.А. Элементы геоморфологии и геологии рыхлых отложений // Основные идеи М.А. Усова в геологии. - Алма-Ата: Изд-во АН Казахской ССР, 1960. - С. 203-206.

18. Геологический словарь. - М.: Недра, 1973. - Т. 2. - С. 311.

19. Методическое руководство по геоморфологическим исследованиям / Под ред. Ю.Ф. Чемекова. - Л.: Недра, 1972. - 137 с.

20. Горшков Г.П., Якушова А.Ф. Общая геология. - М.: Изд-во МГУ, 1973. - С. 166-169.

21. Зубаков В.А. Классификация и номенклатура террас // Труды II геоморф. совещания. - М.: Изд-во ОГГН АН СССР, 1960. -С. 20-32.

22. Постоленко Г.А. О сложности строения террасовых рядов в речных долинах // Геоморфология. - 1999. - № 4. - С. 99-107.

23. Туликова Е.Н. Новые данные о надпойменных террасах р. Камы в окрестностях г. Набережные Челны // Геоморфология. -2001. - № 1. - С. 67-76.

24. Короткий А.М. Террасовые ряды речных долин Сихотэ-Алиня (условия формирования, возраст и корреляция) // Геоморфология. - 2004. - № 1. - С. 65-78.