Проблема происхождения и история формирования волжского речного бассейна в неогене

В истории формирования рельефа Волжского речного бассейна, как и всего юго-востока Русской платформы, период, охватывающий олигоцен - миоценовое время до сих пор остается наименее изученным и очень проблематичным.

Это в основном связано с отсутствием заведомо миоценовых отложений в пределах как среднего течения долины р. Волги, так и в притоках, впадающих в нее с запада и востока. Выделение же некоторыми авторами (Востряков, 1959, 1967) проблематичных миоценовых отложений в районе Заволжья не носит широкого площадного характера и плохо увязывается между собой.

В свою очередь при геоморфологическом изучении территорий Средней и Нижней Волги (Приволжская и Бугульмино-Белебеевская возвышенности, Общий Сырт) большинством исследователей отмечается распространение на этих площадях, начиная с олигоцена, континентальных денудационных равнин с выделением нескольких этапов в их развитии. Что же касается истории развития долины Палео-Волги, то после ухода палеогеновых морей, покрывавших юго-восток усской платформы, она принимается почти всеми авторами однозначно. Палео-Волга продвигалась за отступающими морями, перепиливая поднимающиеся Жигулевские дислокации, формируя одновременно при этом свой речной бассейн. Заложение в дальнейшем переуглубленной плиоценовой гидросети р. Волги привело к размыву миоценовых континентальных осадков, которые, вследствие этого, не сохранились до наших дней (Обедиентова, 1975, 1977 и др.). Никаких других сведений по этому периоду развития и формирования Волжского речного бассейна в литературе практически нет.

Такое положение с начальным этапом формирования Волжского речного бассейна и долины р. Волги, во-первых, не обосновывается никакими материалами, кроме логических заключений о продвижении речной долины вслед за отступающим морем, во-вторых, противоречит имеющимся геолого-геоморфологическими данным и, в третьих, не соответствует реальной действительности истории развития этого региона.

Наши исследования, которые проводились на территории Среднего и Нижнего Поволжья, начиная с 1975 года, а также внимательное изучение литературы, имеющейся по геолого-геоморфологическому строению долины р. Волги и сопредельных с ней территорий, позволили несколько по-иному рассмотреть проблему происхождения и формирования начального этапа развития Волжской речной системы. Как известно из геологической литературы история долины р. Волги документально и детально устанавливается с "каньонообразного" плиоценового этапа ее существования, т.е. времени заложения сильно переуглубленной, до значительных минусовых абсолютных отметок на всем своем протяжении, вплоть до верховий (современной широты Нижнего Новгорода), погребенной долины доакчагыльского возраста. Этот своеобразный геолого-геоморфологический репер, который не оспаривается ни одним из авторов, служит как бы отправным пунктом для дальнейшей истории развития рельефа долины р. Волги и ее бассейна.

Какова же история речной сети Волжского бассейна предыдущего, олигоцен-миоценового этапа развития, какое направление и куда имел речной сток, где искать фрагменты палеодолин того времени, а также коррелятные им осадки - эти и масса других вопросов интересует нас в первую очередь.

Но прежде рассмотрим современное геоморфологическое строение долины р. Волги и ее бассейна. Оно по нашему мнению характеризуется несколькими особенностями и чертами.

1. Распространение водосбора долины р. Волги в пределах трех структурных единиц первого порядка Русской равнины: Московской синеклизы, Волго-Камской антиклизы и Прикаспийской синеклизы.

2. Разделение простирания долины р. Волги на три отрезка различного направления: широтного (Нижний Новгород - Казань), меридианального (Казань - Саратов) и субмеридианального (Саратов - Волгоград) направления. Эти отрезки долины в общих чертах совпадают с отмеченными нами выше структурами первого порядка.

3. Каждый из выделенных отрезков подчеркивается характерной морфологией долины, а также общим характером рельефа территории, который р. Волга дренирует здесь.

Первый - широтный отрезок долины располагается в пределах Горьковско - Марийской низменности (низины).

Второй - меридианальный отрезок долины между высоко поднятыми Приволжской и Бугульмино-Белебеевской возвышенностями.

Третий - субмеридианальный отрезок долины, совпадает с зоной сочленения Приволжской возвышенности с западными районами Прикаспийской низменности.

Каждый из отмеченных отрезков характеризуется, как общими между собой чертами, которые прослеживаются по всей долине реки, так и отличительными особенностями, присущими только конкретному району распространения.

Среди общих черт можно выделить:

1. Асимметричность поперечного профиля долины р. Волги.

2. Большая крутизна и обрывистость правого борта долины р. Волги, практически на всем протяжении реки.

3. Длительный подмыв руслом р. Волги этого борта долины и постоянное его обновление и отступание.

Среди отличительных особенностей долины р. Волги на этих отрезках можно выделить следующие.

Для Горьковско - Марийской низины:

1. Значительная ширина долины.

2. Пологий и длинный левый борт.

3. Набор в строении долины аллювиальных террас, флювиогляциальных и зандровых равнин.

4. Относительный врез долины по отношению к окружающим ее водоразделам не превышает 100 - 150 м.

Для меридионального отрезка долины:

1. Расширенные участки (Ульяновская котловина) чередуются с аномально узкими (Жигулевские ворота).

2. Левый борт долины иногда (в районе г. Самары) имеет такой же крутой и возвышенный характер как и правый, хотя он в основном положе его.

3. В строении долины и прилегающих к ней территорий кроме четвертичных аллювиальных террас прослеживаются и неогеновые (плиоценовые) аккумулятивные уровни.

4. Относительный врез долины по сравнению с примыкающими водоразделами достигает 300 - 350 м.

Для субмеридианального отрезка:

1. Долина имеет в своем строении только уровни молодых позднеплейстоценовых террас.

2. В ее геоморфологическом строении практически нет левого борта.

3. Этот участок расположен в пределах территории неоднократного воздействия морских плиоценовых и четвертичных трансгрессий Каспийского моря, имеющих огромный площадной характер.

4. Относительный врез долины едва достигает 100 - 150 м (и то по отношению к правому ее борту).

Итак, в строении долины р. Волги, по ее протяженности можно четко выделить три участка, каждый из которых характеризуется собственными чертами, приуроченностью к различным тектоническим структурным элементам, а также, по нашему мнению, и различной историей развития как в плиоцен-четвертичное, так и более раннее миоценовое время.

Теперь попытаемся рассмотреть общую структуру современной речной сети Волжского бассейна.

Она характеризуется:

1. "Кольцевым" в плане или близким к "кольцевому" строением основной части бассейна.

2. Горловинообразной формой водосбора в нижнем течении, с широты г.Саратова.

3. Отсутствием у р. Волги каких либо крупных, а часто и мелких правых притоков, начиная с широты г. Казани.

4. И, наконец, наиболее интересным и важным фактором, который в свое время Е.В. Милановский назвал геоморфологической загадкой Поволжья - обратным, по отношению к главному звену этой сети - р. Волге, направлением крупных, а подчас и мелких ее притоков - р.р. Суры, Свияги, Сызранки, некоторых отрезков р. Оки, а также ее притоков р.р. Мокши, Цны, Сережи, Теши. Кроме уже названных правобережных долин, самый крупный левый приток Волги - р. Кама и ее многочисленные притоки, спускающиеся с Бугульмино-Белебеевской возвышенности - р.р. Зай, Белая и другие, также направлены против широтного отрезка р. Волги.

Кроме перечисленных черт структуры речной сети Волжского бассейна надо отметить и аномальное распределение абсолютных отметок рельефа, как в пределах центральной (внутренней) части водосбора, так и по ее периферии. При этом выделяются интересные закономерности: наибольшие высоты водоразделов с абсолютными отметками до 700 - 1500 м приурочены к северо-восточным и восточным участкам Волжского водосбора, где они совпадают с хребтами Уральских гор, а наименьшие высоты водоразделов с абсолютными отметками всего в 150 - 180 м характерны для юго-западных районов водосбора, расположенных в пределах Окско-Донской равнины. Причем протяженность водораздельных участков с такими абсолютными отметкам в этих местах довольно значительна и составляет десятки километров.

Такое же аномальное распределение абсолютных высот наблюдается и внутри Волжского бассейна. Если в бассейне Верхней Волги преобладают высоты от 140 - 160 м до 200м., то в бассейне Средней Волги водораздельные высоты составляют в основном более 300 м, высшие отметки Жигулевских и Хвалынских гор в пределах Приволжской возвышенности достигают 370 м, а водоразделы в пределах Белебеевской возвышенности даже 400 м.

 Как видно из рассмотренного Волжский речной бассейн характеризуется чертами, которые никак нельзя объяснить с точки зрения унаследованного (с конца палеогена) развития долины р.Волги. Ход геологической истории территории востока и юго-востока Русской равнины в неогене был намного сложнее, чем тот, с помощью которого большинство исследователей пытаются объяснить заложение, развитие и историю формирования рельефа Волжского бассейна в это время.

Теперь обратимся к геологическому строению и палеогеоморфологическим условиям развития Окско-Донской равнины, территориально никак не связанной с долиной р.Волги, но которая, как нам кажется, играет огромное значение для нахождения правильных ответов на поставленные нами выше вопросы.

Данная территория в геологическом отношении представляет собой огромную площадь развития отложений, имеющих аллювиальный, аллювиально-озерный, морской, лиманно-морской генезис и возраст от среднего миоцена до плиоцена включительно.

Все эти отложения, по данным Ю.И. Иосифовой (1977), связанны с образованием и дальнейшим развитием долины р. Палео-Дон, которая была заложена за промежуток времени от позднего олигоцена до среднего миоцена.

Колоссальная долина среднемиоценового Палео-Дона начиналась по данным этого автора севернее современной р. Оки, протягивалась вдоль восточного края всей Окско-Донской равнины и затем уходила в пределы Хоперско-Бузулукской равнины. Причем Ю.И. Иосифова на с.234 своей монографии (Иосифова,1977) отмечает, что "судя по ширине неогеновых долин (до 40 км), развитых в пределах современного Волго-Донского водораздела", т.е. в северной части распространения этих осадков, "их никак нельзя считать за истоки реки. Напротив они могут являться лишь долинами крупных притоков, собиравших воду со значительных площадей". Это указание Ю.И. Иосифовой очень важно для нас, так как этот автор при своих палеогеологических реконструкциях не восстанавливает структуру и положение речной сети того времени, впадающей в основную долину, т. е. не пытается восстановить площадь всего бассейна Палео-Дона.

В свою очередь миоценовые отложения притоков, спускавшихся с западных склонов Приволжской возвышенности в Палео-Дон, в 70 и 80 годы XX столетия стали известны благодаря работам С.И. Застрожнова , В.А. Брылева, К.Н. Разумовой и некоторых других исследователей. Все эти отложения в основном представлены осадками погребенных палео-рек, морфологически не выраженных и вскрывающихся в основном на склонах и водоразделах современных долин рек. Так были восстановлены положения Палео-Медведицы, Палео-Хопра, Палео-Иловли, Палео-Мокши, Палео-Иссы, развитые в миоцене и плиоцене на западных склонах Приволжской возвышенности в пределах современных территорий Волгоградской, Саратовской, Пензенской областей и республики Мордовии.

Причем проявилась интересная закономерность в расположении этих палео-долин, не отмеченная никем из предыдущих исследователей: чем ближе к центральной, наиболее возвышенной части Приволжской возвышенности находятся палео-долины, тем большую морфологическую выраженность они приобретают, при одновременном сокращении мощности, а в некоторых случаях и полном отсутствии отложений их заполнявших. В направлении развития этих палеодолин в сторону Окско - Донской равнины одновременно со снижением абсолютных отметок рельефа, происходит утрачивание морфологической выраженности этих палеодолин и они переходят в погребенное состояние. При этом происходит увеличение общей мощности отложений и палеодолины выявляются только геологическими методами исследований.

Автором, при изучении геолого-геоморфологического строения территорий Мордовии и Ульяновской области, т.е. территории от периферии до центральной части Приволжской возвышенности, сделана попытка учесть выявленную особенность.

Наряду с изучением положения погребенных участков миоценовых палеодолин, было обращено пристальное внимание на исследование морфологии современных водораздельных пространств и их склонов: седловинных и долинных водоразделов, денудационных уступов, останцов, водораздельных узлов, поверхностей водораздельных массивов для выявления верховий этих палеодолин. При этом на большой площади центральной и северной частях территории Приволжской возвышенности удалось восстановить и реконструировать сеть палеодолин, имеющих северо-западное, западное, юго-западное и южное направление (реки палео-Сура, палео-Свияга, палео-Алатырь, палео-Хопер и др.). Фрагменты этих палеодолин имеют современные абсолютные высоты от 250 м до 140-160 м.

Все выявленные палеодолины, как погребенные, так и реконструированные, по нашему мнению принадлежали речной системе миоценового, а затем и плиоценового палео-Дона.

Кроме этого удалось восстановить водоразделы и водосборы наиболее крупных палеодолин, например палео-Суры и некоторых других. В этом отношении оказался очень интересным участок палео-водораздела, имевшего ранее широтный характер, простиравшегося в направлении Бугульмино-Белебеевской возвышенности и совпадавшего с направлением Борлинских дислокаций Поволжья. В настоящее время этот палео-водораздел практических под прямым углом пересекается современной долиной р. Волги. Вполне вероятно, что этот водораздел в миоцене был главным водоразделом единой орографической структуры - Приволжско-Белебеевской возвышенности.

Итак на основании современного геоморфологического строения долины р. Волги, распределения основных ее притоков, геолого-геоморфологического строения территории Окско-Донской равнины, выраженного в существовании на ее месте в миоценовое время основного ствола долины Палео-Дон, расположения погребенных и реконструированных палеодолин этого же возраста в пределах Приволжской возвышенности, почти полного отсутствия в пределах основной части долины р. Волги заведомо миоценовых осадков, можно придти к следующему выводу. Главным водотоком того времени для территории юго-востока и центра Русской равнины была долина Палео-Дон, с большим количеством притоков принимаемых ею с востока (территории современной Приволжской возвышенности).

Стока же в это время на юг, в Каспийский бассейн, через долину Палео-Волги по всей видимости не было, как не было и самой основной долины, по которой в дальнейшем могло бы произойти унаследованное заложение и формирование плиоценовой доакчагыльской речной сети.

На месте меридионального участка современной долины р. Волги в районе пересечения ею Жигулевских и Борлинских дислокаций (скорее всего последних) существовал главный палео-водораздел, соединявший в единое целое тогда уже хорошо морфологически выраженные, но орографически не обособленные Приволжскую и Бугульмино-Белебеевскую возвышенности.

Сток с этого крупного палео-водораздельного массива, имевшего широтный характер, с одной стороны, направлялся на север и северо-запад в пределы современной Горьковско-Марийской низины, где соединялся с палеодолинами, бравшими свое начало с Северных Увалов и Уральских гор и затем имел выход на запад в сторону долины Палео-Дон.

С другой стороны, фрагменты отдельных участков палеодолин этого времени, мы встречаем на южных склонах широтного водораздела единой Приволжско-Белебеевской возвышенности. Они имели развитие в сторону Прикаспийской синеклизы. Нами прослежены только верховья этих палеодолин, и говорить о структуре и основных реках этого Южного речного бассейна пока затруднительно. Тем более, что они не идут ни в каком сравнении с величиной и протяженностью основной долины Русской равнины миоценового времени - долины р. Палео-Дон. Сейчас можно лишь предполагать, что найденные и описанные А.В. Востряковым (1959) проблематичные миоценовые отложения в пределах Саратовского Заволжья, вероятно, являются отложениями одной или нескольких, параллельно расположенных друг другу палеорек данного бассейна.

Время заложения единой долины Палео-Волги, прорвавшей широтный палео-водораздел, создавшей при этом глубочайшие "каньонообразные" долины как в пределах Нижнего и Среднего Поволжья, и начавшей формировать свой речной бассейн, можно отнести к раннему плиоцену. Это связано с тектонической активизацией всего востока Русской платформы, раскрытием и образованием новейших структурных форм в Поволжье и заложением и образованием Южно-Каспийской впадины. Основными чертами возникшей палео-реки были: крутой продольный профиль долины, превышающий современный в 8-10 раз, "каньонообразный" характер поперечного профиля с небольшой до 2 - 4 км шириной, большая крутизна склонов и огромная величина вреза достигающая до 400 -500 , а местами и 800 м по отношению к водоразделам того времени в Среднем Поволжье.

Здесь необходимо лишь отметить, что распределение притоков возникшей палеодолины, севернее широтного палео-водораздела, прорванного Палео-Волгой, так же косвенно подтверждает идею о направлении доплиоценового речного стока в сторону Палео-Дона. Основными притоками плиоценовой Волжской палеодолины стали потоки с северо-западными и западными направлениями, стекавшие до этого с Белебеевской возвышенности и Общего Сырта, и не изменившие этих направлений, а лишь резко понизившие свой базис эрозии. Долины, расположенные в пределах Приволжской возвышенности, ставшей в это время самостоятельной орографической единицей, также не изменили своих направлений и продолжали оставаться притоками палео-Дона. Лишь этим можно, по нашему мнению, объяснить отсутствие по всему правобережью Волги, от Казани до Жигулей каких-либо значительных правосторонних притоков р.Волги как в доакчагыльское время, так и в настоящий момент. Единственной более или менее крупной долиной правостороннего заложения стала лишь палео-Сызранка, образовавшаяся в результате усиленного развития Жигулевских дислокаций и приуроченная к зоне их развития.

Такова в общих чертах проблема происхождения и истории развития рельефа начального (неогенового) этапа формирования Волжского речного бассейна.

http://ogis.sgu.ru/ogis/gis_otd/publ53.htm