Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Четвертичная гляциогидрология гор Центральной Азии

ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Четвертичная гляциогидрология гор Центральной Азии"

Р Г Б ОД

Л Л ГЛАГ1

УДК 551.43 + 551.8:556.5 3 Ш\Т к- На правах рукописи + 556.06 (571)

Рудой Алексей Николаевич

ЧЕТВЕРТИЧНАЯ ГЛЯЦИОГИДРОЛОГИЯ ГОР ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ

11.00.07 - гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

Томск 1995

Работа выполнена на кафедре общей географии и рационального природопользования Томского государственного педагогического института

Официальные оппоненты: доктор географических наук,

профессор Б. И. Втюрин

доктор географических наук К. С. Лосев

доктор географических наук В. Н. Голубев

Ведущая организация: Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии СО РАН

заседании диссертационного совета Д. 003.19.03 при Институте географии РАН.

Адрес: 109017, Москва, Старомонетный пер., 29, Институт географии РАН, факс (095) 230-20-90.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Инсттута географии РАН.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенные печатью) просьба высылать по указанному адресу ученому секретарю совета.

Автореферат разослан « /X» . 1995 г.

Защита состоится

в 10 часов на

Г. М. Николаева

ПРЕДИСЛОВИЕ

Геологические следы древних оледенений и обусловленных ими геофизических явлений находятся в сфере интересов гляциологии (Гляциологический словарь, 1984). Гигантские ледниково-подпрудные озера прошлого, а также гидравлика катастрофических прорывных гляциальных суперпаводков и их геологическая деятельность изучаются в рамках раздела палеогляциологии, названного автором четвертичной гляцио-гидрологией (или палеогляциогидрологией). Этому посвящена диссертация.

Предметом четвертичной гляциогидрологии являются режим и гидравлические характеристики водных потоков и водоемов ледникового происхождения, а также количественная и качественная оценка эффекта их геологической работы.

К объектам четвертичной гляциогидрологии относятся геолого-геоморфологические следы (отложения и рельеф) водных потоков и водоемов, возникновение и динамика которых обусловлены четвертичными оледенениями или процессами и явлениями, с ними связанными. К методам четвертичной гляциогидрологии относится весь арсенал современных географических, геофизических и геологических методов.

ВВЕДЕНИЕ

Неизбежность появления новых теорий заключается в осознании недостаточности имеющихся. Попытки объяснения непонятного в природе с позиций старых, хотя и верных, но не все объясняющих теорий не увенчаются успехом даже в том случае, если будут добыты новые данные. Вместе с тем прежние, известные, фактические материалы, рассмотренные через призму новых представлений, могут мгновенно (катастрофически) разрушить пирамиду противоречий, накопившихся в процессе добывания и осмысливания знаний, то есть в процессе восстановления характера и последовательности событий прошлого и их прогноза.

Катастрофические сбросы плейстоценовых приледниковых североамериканских озер Спокан и Миссула (Bretz, 1923; Pardee, 1942; и др.) в течение нескольких десятилетий считались уникальными, характерными только для территории Channeled Scabland Колумбийского базальтового плато и прилегающих к нему районов. Сама территория плато с набором геолого-геоморфологических следов этих сбросов предлагалась в монографиях и учебниках в качестве «особого случая» катастрофических трансформаций лика земли на фоне «нормальной» эволюции земной поверхности.

В начале восьмидесятых годов в Центральной Азии, в первую очередь - в Горном Алтае, в долинах Чуй, Катуни, Чулышмана и Башкауса, были обнаружены первые свидетельства систематических прорывных паводков из гигантских плейстоценовых ледниково-подпрудных водоемов межгср-

ных впадин (Рудой, 1984 и др.; Бутвиловский, 1985 и др.), появились исследования четвертичной гляциогидрологии северо-монгольских впадин (Гросвалвд, Рудой, 1986; Гросвальд, 1987; Гросвалвд, Рудой, 1995, в печ.) и впадины оз. Иссык-Куль (работы М. Г. Гросвалвда и А. В. Стеклен-кова). Расчетные и аналитические материалы показали возможность крупных позднеплейстоценовых гляциальных паводков в Забайкалье и в Прибайкалье (Рудой, 1987 и др.; Grosswald, Kuhle, 1995, а также по работам Д. Б. Базарова, С. С. Осадчего, А. А. Кульчицкого, И. Н. Резанова и др.).

Ко времени появления большинства перечисленных работ горы Южной Сибири были уже основательно изучены, охвачены крупномасштабной геологической съемкой и описаны. Отложениям и рельефу, созданным катастрофическими водными потоками, давались всевозможные, в том числе и взаимоисключающие, объяснения. Отсутствие всеобщей концепции развития природной среды привело к тому, что каждое более или менее правдоподобное объяснение отдельному (из обсуждаемых) геологическому образованию в конкретной долине оказывалось малопригодным для такой же формы в соседней долине и вовсе неприемлемым на водоразделе. В целом это обусловило мозаичность палеогляциологи-ческих версий для смежных территорий у одних и тех же исследователей и полную невозможность корреляции событий (или хотя бы получения общего представления о ходе эволюции природы в позднем плейстоцене и голоцене) по работам различных исследователей. Что же касается единогласия относительно количества и размеров оледенений, то думается, что палеогляциология гор Южной Сибири может закончить двадцатый век с теми же результатами, с которыми она его и начала. Ситуация для равнинных районов Евразии аналогична, хотя масштабы разногласий безусловно значительнее.

Вместе с тем, открытие в горах Алтая систематических гляциальных суперпаводков, расходы которых поражают воображение и на два-три порядка превышают расходы самых крупных известных современных селей, разрушило более чем 60-летние представления об уникальности катастрофических прорывов ставшего уже хрестоматийным озера Миссу-ла. Это, в свою очередь, побудило автора взглянуть с новых, палеогля-циогидрологических, позиций на недавнюю историю природы и других горных и равнинных древнеледниковых территорий и обусловило актуальность изучения гляциальных катастрофических суперпаводков как мощного геологического фактора, роль которого в создании современных ландшафтов ранее практически не учитывалась.

Таким образом, целью диссертации является исследование четвертичной гляциогидрологии тор Центральной Азии и примыкающих к ним с севера равнинных территорий на примере Алтае-Саянской горной области. Достижение этой цели в процессе работы осуществлялось путем параллельного решения нескольких задач: 1) выявление следов и изучение географии, размеров и режима питания ледниково-под-прудных озер межгорных впадин Южной Сибири; 2) разработка диаг-

мостики и выявление геолого-геоморфологичесшх следов катастрофических гляциальных суперпаводков; 3) поиск и исследование закономерностей в распространении реконструированных ледниково-подпрудных озер, катастрофических потоков и оледенений в ключевых участках и разработка общей концепции, увязывающей собранные в опорном регионе фактические данные; 4) проверка концепции палеогляциологически-ми и гидравлическими расчетами. Индуктивная экспертиза концепции в других регионах по авторским и литературным материалам; 5) рассмотрение строения поверхности и истории опорного региона с позиций новой концепции. Экстраполяция результатов и построение теории, в основе которой находятся причинно-следственные связи между колебаниями климата, динамикой ледников, трансгрессиями озер и их прорывами; 6) дедуктивная проверка теории дилювиального морфолитогенеза в других регионах (выводы).

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В работе суммируются материалы, собранные лично автором во время экспедиций в Горном Алтае и в Западной Туве (1975-1995) и аэровизуальных работ в Саянах (1976). Геологические следы прорывов современных ледниково-подпрудных озер изучались во время полевых наблюдений в Заилийском Алатау (1976) и экспедиционных работ в составе Памирской гляциологической экспедиции Института географии АН СССР в Горном Бадахшане (1983), а также в речных долинах Австрийских Альп в Северном Тироле (1994). Большое влияние на научное мировоззрение автора оказали исследования особенностей современного и древнего оледенения в Восточной и Центральной Антарктиде (1977-78 и 1981-82), на Памире (1983), в Австрийских и Швейцарских Альпах, а также в бассейнах среднего течения р. Рейн, в Швабском Альбе и в низовьях долины р. Инн (1994, 1995). Последние районы были исключительно интересными, в частности, и потому, что в большой степени на этих территориях разрабатывались классические альпийские схемы подразделения плейстоцена Центральной Европы. Дополнительные, но очень важные материалы для размышлений и обобщений дали полевые экскурсии в Забайкалье (1986), а также геолого-съемочные и разведочные работы на территориях Тунгусского траппового плато (1972) и Восточной Чукотки (1973).

Главным объектом полевых исследований является Горный Алтай, в котором автор проработал более 20 лет и провел около 30 летних экспедиционных и зимних стационарных сезонов. Горный Алтай, как типичный представитель горных систем Центральной Азии, состоит из обширных межгорных впадин, занимавшихся в плейстоцене приледниковыми озерами (Рудой, 1987), и высоких горных хребтов, которые несут самое мощное в Сибирс современное оледенение.

Алтай, благодаря своему географическому положению, охватывает широкий спектр ландшафтно-климатических зон - от высокогорных тундр

и нивально-гляциального пояса до горной тайги и лесостепных ландшафтов. Благодаря особенностям строения, относительно хорошей доступности и фактологической изученности, Алтай представляется самым подходящим объектом изучения проблемы палеогляциогидрологии внутри-континентальных горных стран. Не случайно, что первые геологические свидетельства катастрофических гляциальных суперпотоков были обнаружены именно на Алтае. Не случайно также и то, что теория дилювиального морфолитогенеза разрабатывается преимущественно по материалам Алтая.

О НЕКОТОРЫХ ОСНОВНЫХ понятиях ЧЕТВЕРТИЧНОЙ ГЛЯЦИОГИДРОЛОГИИ

Для характеристики прорывных водных потоков и влияния геологически мгновенных сбросов озерных вод на земную поверхность автор принимает короткое и удачное, на его взгляд, определение В. И. Арнольда (1990, с. 8): «Катастрофы - скачкообразные изменения, возникающие в виде внезапного ответа системы на плавное изменение внешних условий». В диссертации отмечается, что хотя многие последние работы автора действительно посвящены изучению катастрофических процессов, связанных со стоком из четвертичных ледниково-подпрудных озер, автор находится на вполне диалектических позициях и отнюдь не являет- . ся катастрофистом, каковым его иногда именуют (из последних - работа В. С. Шейнкмана, 1994).

Собственно термин «дилювий», разумеется, анахронизм. Предложенный У. Баклендом в 1823 г., он обозначает буквально то же самое, то есть потоп, однако, потоп совершенно определенный, библейский, «всемирный». Позднее библейский контекст был этим термином утрачен, и он применялся в своем точном значении. В некоторых странах, например, в Германии, термин «дилювиальный» традиционно употреблялся вплоть до середины нашего века как синоним четвертичного (ледникового) периода. В таком понимании он сохранился в некоторых словарях и ныне с добавлением «устаревший». Наполняя устаревший термин новым содержанием, мы предполагаем, что слово «дилювий», как анахронизм, у специалистов на слуху, точный перевод этого термина точно соответствует вложенному в него новому содержанию, термин удобен в пользовании и по звучанию хорошо соотносится с названиями многих других генетических типов рыхлых отложений и форм рельефа, таких, например, как «аллювий, пролювий, коллювий».

Замечания некоторых оппонентов термина о том, что «дилювий» по звучанию можно спутать с «делювием», конечно, заслуживают внимания, но не большего, чем замечания оппонентов А. П. Павлову сто лет назад, предложившему последний термин (для обозначения процесса и продуктов плоскостного сноса) в то время, когда все естествоиспытатели мира ассоциировали понятие «дилювий» отнюдь не с Библией, а с оледенения-

ми и с большими массами воды. И именно А. П. Павлов выдвигал жесткие требования к геологической терминологии, подчеркивая, что каждый термин должен определять способ образования данной группы отложений (Павлов, 1888, с. 5).

В целом при введении новых терминов для описания катастрофических сбросов из приледниковых озер и их последствий автор в большинстве случаев использует фонетическую или переводную форму привноса в русскую научную лексику слов, уже утвердившихся в мировой науке для соответствующих понятий.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Главным методом исследования на этапе начального накопления фактических данных (1975-1981) было прямое изучение всех четвертичных и им сопутствующих образований, осуществлявшееся лично автором способами маршрутного исхаживания, крупномасштабной съемки и картографирования, полевых описаний всех естественных разрезов, а также проходкой канав и шурфов. На этом этапе производилось массовое опробование рыхлых отложений ледникового генезиса на минералогический, гранулометрический, варвологический и разные виды спектрального анализа, которые производились в лабораториях Томского университета и Алтайской геофизической экспедиции ПГО «Запсибгеология». Отбор полевых образцов и аналитические работы производились лично автором или при его участии.

Детальные полевые работы проводились на ландшафтно-контрастных площадях: крупномасштабная съемка новейших отложений и рельефа в верховьях р. Чуя, детальные геоморфологические работы в долинах рр. Чулышман, Башкаус, Чуя, Катунь и в бассейне Телецкого озера. При камеральных работах автор применял дистанционные методы исследования, главным образом -дешифрирование аэро- и космических фотоснимков.

На втором этапе исследований (1981 - 1995) автор имел возможность сравнения гляциологических и геолого-геоморфологических данных, полученных им в горах Алтая и Саян, с материалами по другим районам мира. Одновременно производились балансовые исследования на современных ледниках Горного Алтая и Восточной Антарктиды.

На третьем этапе (с 1987 года) исследования дилювиальных процессов локализованы в ключевых участках, выбранных в результате предшествующих работ. К таким участкам относятся: 1) местонахождения гигантских знаков ряби течения в предгорьях Алтая в районе сс. Платово-Подгорное; 2) участок Иня-Малый Яломан в Центральном Алтае; 3) весь бассейн Курайской межгорной впадины. Именно на этих участках имеется почти весь набор парагенетических ассоциаций дилювиального морфо-

литокомплекса, большая часть из которых была обнаружена, исследована и впервые описана автором (Рудой, 1984-1995). В последние годы здесь под руководством автора проводятся детальные полустационарные международные исследования крупного масштаба, имеющие целью моделирование гидродинамических обстановок седиментации паводковых отложений методами компьютерной обработки большого числа геодезических и литологических данных. Одновременно здесь же совершенствуются и методы расчетов гидравлики катастрофических суперпаводков.

В результате международных экспедиций, в которые были приглашены специалисты, имеющие многолетний опыт полевых работ на территории Channeled Scabland, было, в частности, установлено, что азиатский набор геологических следов катастрофических прорывов ледниково-под-прудныхозер в основном идентичен североамериканскому (Rudoy, Baker, 1993). Отличия в строении или преобладании тех или иных форм объясняются тем, что исходный рельеф изученных регионов в Америке и на юге Сибири также отличен. Горы Южной Сибири и вулканогенные равнины Америки несли разный тип оледенения, в связи с чем плейстоценовые водоемы Северной Америки были приледниковыми, т. е. перигляциаль-ными, а ледниково-подпрудные озера Южной Сибири были внутриледни-ковыми (интрагляциальными). Кроме этого, контрастность рельефа центрально-азиатского горного пояса предопределила и высокую потенциальную энергию даже у небольших подпрудных озер Южной Сибири, обусловленную крутым падением магистральных долин стока из межгорных озерных впадин.

Одним из научных итогов совместных полевых работ было заключение автора, что понятие «скэбленд» (без определительной части) имеет преимущественно генетическое и более широкое значение, чем это ранее принималось в Америке. «Скэблендом» называются все территории ледниковой и приледниковой зон, подвергающиеся или подвергавшиеся ранее многократному воздействию катастрофических паводков из ледниково-подпрудных озер, оставивших оригинальные эрозионные и аккумулятивные природные образования, по которым возможно определить гидравлические параметры водных потоков, реконструировать историю скэбленда и дать прогноз.

Полевые исследования производились в разные годы по научным темам Томского университета «Колебания ледников СССР», по которой автор работал одним из исполнителей и ответственным исполнителем, и «Атлас снежно-ледовых ресурсов мира» Института географии АН СССР. Гляциологические работы осуществлялись в рамках проекта Института географии АН СССР «Взаимодействие оледенения с атмосферой и океаном» и национальной программы по проекту МАГП (Международный антарктический гляциологический проект). С 1987 года исследования проблемы четвертичной гляциогидрологии гор Центральной Азии проводятся по авторскому проекту «Дилювиальный морфолитогенез» в Томском

университете и в Томском государственном педагогическом институте. Однако подавляющая часть работы все же была выполнена на инициативной основе.

Резюмируя, отметим, что в общем случае базовыми материалами настоящего исследования послужили две группы источников: собственные полевые изыскания и обобщения и литературные данные, что в совокупности обеспечило актуалистический подход в разработке авторской концепции. Определяющими, таким образом, на последнем этапе работы являются индуктивный и дедуктивный методы исследований.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

1. Обосновано новое направление научных исследований - четвертичная гляциогидрология, и разработаны основные понятия и термины этого исследовательского направления.

2. Разработана теория дилювиального морфолитогенеза, в основе которой находится положение о связи гляциальных и дилювиальных процессов.

3. Разработана классификация парагенеза морфолитологических ассоциаций ледниковых и приледниковых территорий, подвергавшихся воздействию систематических катастрофических гляциальных суперпаводков. Разработана диагностика дилювиального морфолитокомплекса горных скэблендов.

4. Составлена палеогляциогидрологическая карта алтайского скэблен-да на хронологический срез около 14 тыс.л.н. и ряд частных карт.

5. Установлена периодичность заполнения межгорных впадин талыми водами и систематичность катастрофических прорывов ледниково-под-прудных озер.

6. Открыты, изучены и описаны геолого-геоморфологические свидетельства плейстоценовых дилювиальных потоков в долинах Катуни и Чуй, и определена роль дилювиальных процессов как геологического фактора в формировании земной поверхности.

7. Получены гидравлические характеристики прорывных дилювиальных потоков из крупнейших ледниково-подпрудных озер Центральной Азии, которые показывают, что эти потоки были самыми крупными известными потоками пресной воды на Земле.

ПРЕДМЕТ ЗАЩИТЫ

Предметом защиты являются результаты решения проблемы четвертичной гляциогидрологии гор Центральной Азии на примере Алтае-Саян-ской горной области. Защищается, собственно, вся диссертация, основные же позиции защиты вынесены в резюме раздела «Заключение» настоящего автореферата.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ

Выводы из теории дилювиального морфолитогенеза актуальны для долгосрочного прогнозирования катастрофических явлений, связанных с прорывами ледниково-подпрудных озер. Особенно в этом аспекте важен вывод о систематичности прорывных гляциальных суперпаводков в определенных ороклиматических условиях.

Разработанные автором диагностические критерии парагенеза мор-фолитологических ассоциаций скэблендов определяют существенно новые поисковые признаки россыпных полезных ископаемых на территориях, которые подвергались воздействию дилювиальных процессов, поскольку толщи дилювиальных отложений, интерпретируемые ранее как отложения постоянных водотоков (аллювий), в действительности являются образованиями временных катастрофических суперпаводков (дилювием). Кроме этого, реконструированная динамика границы питания плейстоценовых ледников в пределах бассейнов озерных впадин позволяет определять зоны активной экзарации коренных источников полезных ископаемых, выявлять пути транспорта обломочного материала к концевым литосборным бассейнам и устанавливать перспективные ареалы концентрации тяжелых минералов, связанные с приводной отмывкой на береговых линиях ледниково-подпрудных озер.

Полученные результаты Использовались при геолого-съемочных работах ПГО «Запсибгеология». Геоморфологическая карта бассейна верховьев Чуй и легенды для карт четвертичных отложений и геоморфологической карты, созданные автором на основе теории дилювиального морфолитогенеза, вошли в производственные отчеты по групповой геологической съемке Алтайской геофизической экспедиции.

В научно-методическом отношении наиболее полная для Евразии изученность дилювиальных процессов в горах Южной Сибири актуальна для экстраполяции результатов и выводов на другие территории и хронологические срезы, где и для которых реконструируются ледники, ледниковые покровы и приледниковые водоемы Исследования гидравлики и географии гляциальных суперпаводков, как и размеров продуцировавших их гигантских приледниковых бассейнов, открывают принципиально новые подходы к восстановлению действительных масштабов последнего оледенения и позволяют реконструировать морфодинамические типы ледников, способных удерживать и питать пресноводные моря объемом в тысячи кубических километров.

Представляется важным и социальный эффект исследования дилювиальных процессов как аналогов последствий возможных деформаций гидротехнических сооружений на горных реках.

Основные понятия и положения теории дилювиального морфолитогенеза излагаются в соответствующих разделах учебных курсов по общей гляциологии, общей и флювиальной геоморфологии, динамической и четвертичной геологии в университетах Томска, Барнаула, Аризоны, Цюриха, Ланкастера, а также в Томском государственном педагогическом

университете. Ряд авторских научных положений и терминов вошел во второе издание. Словаря геологических терминов и понятий для студентов геологических специальностей ТГУ (1995).

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИИ

Главные результаты и положения работы обсуждались на всесоюзных гляциологических симпозиумах (Томск, 1980, Обнинск, 1993); на конференциях молодых географов Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 1981, 1984); на Сибирских гляциоклиматических чтениях памяти профессора М. В. Тронова (Томск, 1982, 1987; Горно-Алтайск, 1992); на всесоюзных совещаниях по истории озер (Таллин, 1983; Ленинград, 1986); на Всесоюзном совещании «Рельеф Сибири, процессы его формирования и прогноз» (Иркутск, 1985): на Всесоюзном совещании по нивально-гляциаль-ным образованиям (Барнаул, 1985); на научно-практической конференции «Снежно-ледовые ресурсы... внутриконтинентальных горных районов» (Алма-Ата, 1989); на международных симпозиумах по четвертичной геологии и стратиграфии Евразии и Тихоокеанского региона (Находка, 1988; Якутск, 1990); на международных конгрессах ИНКВА (Пекин, 1991; Берлин, 1995) и многих других. Теория дилювиального морфолитогенеза обсуждалась на научных семинарах Института географии РАН, Томского государственного университета, Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО РАН, Алтайского университета, Аугсбургского университета, Института водных исследований Швейцарской высшей технической школы в Дюбендорфе, Цюрих.

По теме диссертации опубликовано 53 работы, часть из которых издана в центральных российских и международных научных журналах. Отдельные материалы диссертации вошли в коллективную монографию по проблемам формирования рельефа Сибири и в геологический словарь для студентов-геологов. Некоторые представления автора использованы при составлении монографического Атласа снежно-ледовых ресурсов мира. В печати находятся 12 работ, подготовлена авторская монография. Основные публикации автора приведены в конце автореферата.

СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация состоит из предисловия, введения, четырех глав, заключения, списка литературы и оглавления.

В предисловии отмечены проблемы и научно-методические подходы к изучению ледниково-подпрудных озер и их прорывов, обосновано выделение нового исследовательского направления в гляциологии -палеогляциогидрологии, как раздела палеогляциологии.

В первой главе описан ход дискуссии о катастрофическом происхождении скэбленда в Америке и в России, представлена теория дилювиального морфолитогенеза и рассмотрено содержание некоторых терминов и

понятий четвертичной гляциогидрологии: катастрофа, межгорная котловина, бар (дилювиально-аккумулятивная терраса, вал), гигантская рябь течения (дилювиальные гряды, дюны и антидюны, рифели), спилвей, скэбленд и собственно дилювий. В заключительном разделе первой главы раскрывается связь гляциального и дилювиального процессов.

Вторая глава посвящена геологической деятельности катастрофических гляциальных суперпаводков - процессам дилювиальной эрозии, эворзии и аккумуляции. Выделяются и анализируются парагенетические морфолитологические ассоциации скэблендов.

В третьей главе показаны методические приемы реконструкций гидравлики катастрофических прорывных суперпаводков, приводятся результаты этих реконструкций. В специальном разделе обсуждаются влияние катастрофических сбросов горных ледниково-подпрудных озер Южной Сибири на динамику приледниковой гидросети Северной Азии в максимум последнего оледенения, влияние крупных, систематически опорожняющихся приледниковых водоемов на земную кору и подпруживаю-щие эти озера ледники, а также вероятные механизмы прорывов и мор-фодинамический тип ледниковых плотин в горах и на равнине. Исходя из особенностей питания приледниковых озер обосновывается систематичность их катастрофических сбросов, показаны возможности литологичес-кого контроля систематических паводков.

В последней главе рассмотрено место дилювиального генетического типа рыхлых отложений среди остальных образований водно-ледникового происхождения, раскрывается сущность дилювиального морфолитогенеза и роль дилювиальных рельефообразующих процессов в литодина-мической сукцессии.

В полевых работах автору в разные годы помогали студенты и молодые сотрудники-географы В. В. Бутвиловский, А. Г. Редькин, И. В. Гусаре-вич, П. С. Бородавко, М. Р. Кирьянова, В. В. Сцдоркин, А. В. Щукин, А. П. Кузьмин, Е. В, Губерт и С. В. Парначев, которым автор очень благодарен.

Автор искренне признателен всем коллегам-гляциологам, геоморфологам и геологам за неизменную доброжелательность и внимание, эмоциональную поддержку и дискуссии на всех этапах работы. Особенную признательность автор испытывает к доктору географических наук, профессору М. Г. Гросвапьду.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ДИЛЮВИАЛЬНОГО МОРФОЛИТОГЕНЕЗА

Концепция дилювиального морфолитогенеза, сформулированная автором десять лет назад, уже в виде обоснованной новыми фактическими материалами и апробированной в других регионах теории впервые обсуждалась на 13 Конгрессе ИНКВА в Пекине (Rudoy, 1991), после чего была опубликована в международной научной периодике (Rudoy, Baker, 1993). Основы этой теории коротко представляются следующим образом.

Главной особенностью режима ледниково-подпрудных озер являются катастрофические опорожнения (йокульлаупы). Все йокульлаупы протекают очень быстро и редко занимают более 10-15 дней. На периоды максимальных расходов прорывных паводков обычно приходится менее 10% этого времени. Зато значения расходов воды в эти короткие интервалы их кульминаций, на пиках гидрографов, резко возрастают и становятся огромными (табл. 1). Прорывы современных ледниково-подпрудных озер, количество которых исчисляется тысячами (Альпы, Кавказ, Тянь-Шань, Кара-Корум, Аляска, Патагонские Анды, Скандинавия, Исландия и др.), приводят к грандиозным наводнениям, ущерб от которых не только заметно сказывается на бюджетах целых государств, но которые из-за большого количества человеческих жертв способны вызывать трагические и, возможно, необратимые национально-демографические последствия.

Плейстоценовые оледенения суши и континентальных шельфов сопровождались возникновением и ростом гигантских приледниковых водоемов, размеры которых были во много раз больше современных. Расходы" прорывных суперпотоков из них нередко превышали 1 млн.м3/с, скорос^! воды составляли десятки метров в секунду, а глубины в таких потоках превышали сто метров (табл. 2). В результате геологической работы прорывных гляциальных суперпаводков исходная поверхность претерпевала большие трансформации в очень короткие сроки.

Широкое распространение во время оледенений ледниково-подпрудных озер разного типа, их систематические прорывы, обусловленные неустойчивостью ледниковых плотин вследствие низкой плотности льда, большие, иногда - кардинальные, последствия этих прорывов - все это привело автора к целесообразности выделения особого комплекса экзогенных процессов - дилювиальных. Дилювиальные процессы роль -ефообразования - это процессы преобразования земной поверхности катастрофическими водными потоками из прорывающихся ледниково-подпрудных озер. Сами такие потоки, таким образом, называются дилювиальными.

Первая попытка классификации морфолитологического комплекса скэб-ленда была предложена автором в 1986 году. За прошедшее время классификация претерпела изменения, во-первых, за счет исчезновения из нее ранее ошибочно интерпретированных с дилювиальных позиций образований иного генезиса, а во-вторых, за счет обогащения таблицы вновь выявленными и изученными дилювиальными формами. Оставшиеся и открытые в последние годы дилювиальные образования прошли основательный диагностический контроль на Алтае и в Туве, в первую очередь - с морфолитологических и палеогидрологических позиций. Существенно расширены знания о географии дилювиальных форм рельефа и отложений (работы автора, В. В. Бутвиловского, М. Г. Гросвальда, Г. Я. Барышникова, Г. Г. Русанова и В. Р. Бейкера). Тем не менее, в предлагаемой классификации помещены лишь„те образования, которые были открыты, изучены и идентифицированы лично автором (табл. 3). Опыт показал, что обобщение литературных данных других исследователей может приво-

дить к ошибкам в диагностике дилювия в тех случаях, когда не приводятся качественные фотографии соответствующего рельефа и разрезов даже при наличии подробного описания.

Таблица 1

Расходы современных приледниковых озер в различных районах мира

Озеро, район Год Объем, тыс. м3 Расход,' м3/сек Способ опорожнения и примечания Источник

Мерцбахера, Тянь-Шань ежегодно 200000 до 2000 По внутриледни-ковым сколам Виноградов, 1977

Тулселква, Британская Колумбия до1942г. ежегодно, 1958 230000 1600 По внутриледно-му каналу длиной 7 км Post, Mayo, 1971

Саммит, Британская Колумбия 1965 1967 251000 3200 По подледному тоннелю длиной 13 км Mathews, 1973

Греналон, Исландия 1939 1500000 5000 По подледнико-вому каналу Thorarins-son, 1939

Абдука горское, Горн. Бадахшан 1963 1973 145000 100730 1000 960 .По внутриледни-ковым сколам без сметания плотин Долгушин, Осипова, 1982

Гримсвётн, Исландия 1934 57000 По подледнико-вому тоннелю Thorarins-son, 1953

Лейк- Джордж, Аляска 1958 1730000 10000 По поверхности льда у краев ледниковой плотины Stone, 1963

Рассельфь-ерд, Аляска 1986 5400000 105000 Прорыв ледниковой плотины Mayo, 1989

Иссык (мо-рено-под-прудное оз. в верховьях р. Мал.Алма-Атинка) 1973 260 ДО 10000 После сброса озера на дне долины за 10 мин. образовался каньон глубиной 15 м Виноградов, 1977

' - для сравнения, средние расходы в устьях величайших рек мира: Волги - 7710, Оби -12700 (максимальный - 42800, минимальный - 1650), Енисея - 19800 (максимальный -154000), Амазонки - 220000, Миссисипи - 19000 куб.м/сек.

Таблица 2

Гидрологические характеристики крупнейших четвертичных ледниково-подпрудных озер

Название озера или системы Площадь 103км2 Hw,m V , max' KM3 Н,м Расход 105м3/с Источник

Столпер, Сев. Германия 5 0,037 Piotrovski, 1994

Канские, Алтай 0,26(?) 19(7) 0,10 Рудой и др., 1989

Поркпьюпайн, Аляска 1,34 Thorson, 1989

Улаганские, Алтай 0,12 300 14 10-20 Бутвиловс-кий, 1987

Абайское, Алтай 0,3'2(?) 300 23(7) 230 0,14 Рудой и др., 1989

Уймонские, Алтай 1,2(?) 200 200 217 1,9 Там же

Яломанские, Алтай 0,017-0,04 760 120 830 2,0 Данная работа, а так-же:Пис!оу 1995, in press

Джасатерские, Алтай 0,6 270 100 300(?) 2,0

Дархатское, Монголия 2,6 200(7) 250 430 4,0 Гросвальд, 1987

Миссула, Сев. Америка 7,5 635 2514 170 Pardee, 1942; O'Connor, Baker, 1992

Чуйско-Курайская, Алтай 12 900 3500 180 Рудой, 1994; Rudoy, Baker, 1993

Для сравнения, средний годовой сток Амазонки - 7000 км3 (около 15% годового стока рек мира). Нл - глубина озера возле плотины; V , - объем озера; Н -мощность ледяной плотины, рассчитанная по формуле Дж. Ная (ЫауЛ'&76) и реконструированная геоморфологически.

Ледники подпруживают речные долины и питают возникающие в них озера, озера прорывают ледниковые плотины, размывая или полностью

уничтожая следы ледников в магистральных долинах стока из озерных впадин. Гляциальные процессы активнее выступают на высоких гипсометрических уровнях, а дилювиальные - на более низких, где в большинстве случаев превосходят влияние и самих породивших их ледников. В этом - суть теории.

Таблица 3

Классификация типов и форм дилювиального морфолитокомплекса (морфолитологические ассоциации горных скэблендов)

Тип рельефа Формы рельефа Генетический тип отложений Вещественный состав

Дилювиально-эрозионный кули, спиллвеи (сквозные долины), ущелья прорыва и заплеска, дилювиально-эрозионные уступы, останцы

Дилювиально-эворзионный Водобойные ванны, ниши, котлы высверливания, «сухие водопады«

Дилювиально-аккумулятивный Дилювиально-аккумулятивные террасы и валы, гигантская рябь течения (паводковые гряды, дюны и антидюны), дилювиальные бермы Дилювий Наклонно-слоева-тые галечники, не-окатанные ритмично-слоистые грубозернистые пески, щебень, дресва, дилювиальные эрратические валуны, глыбы

Проверенная за последнее десятилетие во всех крупных речных долинах Южной Сибири концепция автора о причинно-следственных связях гляциальных и дилювиальных процессов в Горном Алтае в настоящее время теоретически может быть экстраполирована на все регионы земного шара, имеющие сходную палеогляциогидролошческую ситуацию для любых временных срезов. Теория дилювиального морфолитогенеза представляет объективную возможность учитывать вероятность дилювиальных потоков в речных долинах таких горных стран, в которых морфо-структурный облик подобен алтайскому, и где достоверно установлено четвертичное оледенение, способное блокировать речной сток из межгорных впадин. К таким районам относятся прежде всего горы и нагорья Байкальского региона, в которых может быть обнаружен весь горный

дилювиальный морфолитокомплекс, причем, исходя из размеров под-прудных водоемов (Осадчий, 1992, 1995, и др.), гораздо более грандиозный, чем в Алтае - Саянской горной области. С другой стороны, теория дилювиального морфолитогенеза позволяет решать обратную задачу: по наличию в речных долинах материальных следов дилювиальных потоков предполагать в верховьях долин крупные приледниковые озера и реконструировать отсюда размеры оледенения. Геологический возраст дилювиально-аккумулятивных отложений при этом будет адекватен как возрасту соответствующих ледниково-подпрудных озер, так и возрасту подпру-живавших их ледников. Такие, прямые и обратные, экстраполяции справедливы и для равнинных территорий.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КАТАСТРОФИЧЕСКИХ ГЛЯЦИАЛЬНЫХ СУПЕРПАВОДКОВ

Поверхность скэбленда формируется процессами дилювиальной эрозии, дилювиальной эворзин и дилювиальной аккумуляции, определяющими совокупность набора форм дилювиального морфолитокомплекса и преобладание одних форм над другими в зависимости от объема озер, мощности ледниковых плотин, исходного рельефа и количества и энергии йокулаулапов (табл. 3). Результаты дилювиально-аккумулятивной деятельности прорывных суперпотоков представляют наибольший интерес, так как поддаются, в основном, однозначной геологической и морфологической диагностике, хорошо определяются в поле и на аэрофотоснимках, а также могут служить инструментом для расчетов гидравлических параметров дилювиальных потоков.

Дилювиально-аккумулятивные валы и террасы представляют собой мощные (до 340 м над уровнем рек) слоистые толщи чисто промытых гравийно-щебнисто-дресвяных отложений, включающих в себя как слои и линзы песков и супесей, так и угловатые валуны различного петрографического состава. Обращает на себя внимание исключительно плохая окатанность щебнисто-дресвяной фракции, доминирующей в строении толщ и ее пестрый петрографический состав. Это, в частности, говорит о том, что обломочный материал в потоке переносился преимущественно во взвешенном состоянии.

Тонкие слои ила и полимиктовых песков чередуются в толщах дилювиальных террас с более грубыми, преимущественно щебнисто-гравийно-мелковалунными образованиями, приуроченными к магистральным каналам стока. Механический состав отложений становится тоньше вверх по притокам с удалением от главных долин. Погружающиеся под углами 6-8° под урезы притоков Катуни и Чуй передовые слои свидетельствуют о неоднократных заплесках воды вверх по притокам. Горизонты песков, щебня и гальки мощностью около 25 см переслаиваются с прослойками илов мощностью около 10 см. Нередко встречаются слои суглинков с текстурами срыва. Эти отложения застойных вод несогласно перекрыва- * ются валунно-грубогалечниковыми осадками. Последние являются следствием энергетических пульсаций потока, проходящего верх по долинам

притоков. Такие пульсации генерировали также и текстуры срыва в илистых горизонтах.

Вследствие более поздней эрозии и осыпания описываемые толщи представляют сейчас очень четкие террасовидные скульптурные формы с хорошо очерченными бровками и ясно выраженными уступами, имеющими падение, близкое к углам естественного откоса (углам покоя) для соответствующих фракций. Однако дилювиальные террасы и валы, строго говоря, речными террасами не являются, это именно толщи дилювия террасовидной формы.

Дилювиальные террасы и валы развиты во всех магистральных долинах стока из ледниково-подпрудных озер (рис. 1). Их образование было обязано резкому падению энергии потоков в зонах эрозионной тени непосредственно ниже изгибов основной долины или в больших расширениях долин. Формирование этих толщ происходило в результате либо одного мощного йокульлаупа, или, что вероятнее, в результате работы нескольких потоков. Последнее подтверждается сложным строением дилювиальных толщ.

Дилювиальные толщи блокировали прежде долины притоков Чуй, Ка-туни, Бии и Верхнего Енисея. Механизм их накопления является предметом наших текущих исследований. В целом, он может быть подобен механизму формирования отложений зон природных экранов (Чистяков, 1978; и др). Однако уже сегодня ясно, что для объяснения своеобразия литологии дилювиально-аккумулятивных образований закономерности, справедливые для руслового процесса в современных реках, продуцирующих полифациальный горный аллювий, не являются инструментом для палеогидрологических реконструкций скэбленда. Мы имеем дело с процессом, размерность которого на несколько порядков превышала гидравлические параметры самых мощных современных водотоков.

Дилювиальные бермы - генетический макроаналог валунно-глыбо-вых валов, бичевников и кос (булыжных «мостовых») крупных рек. Дилювиальные бермы располагаются на поверхности многих террас как дилювиального, так и речного происхождения. Помимо самостоятельного научного интереса, который они представляют, актуальны данные Р. В. Лодиной и Р. С. Чалова (1994), показывающие, что современные бичев-ники образуются при «мгновенных» импульсах скоростей воды, чуть ли не в полтора раза превышающих средние скорости воды на стрежне.

Гигантская рябь течения - это активные русловые формы рельефа, образующиеся в околотальвеговых участках пристержневых частей магистральных долин стока. Гигантские знаки ряби являются морфологическим и генетическим макроаналогом мелкой песчаной ряби течения (рис. 2).

На территории Евразии этот рельеф был открыт на Алтае. В долинах Катуни и Чуй он впервые изучался автором, в долинах Восточного Алтая -В. В. Бутвиловским.

Рис. 1. Палеогляциогидрологическая схема Алтая. Хронологический срез - около 14 тыс. л.н. Условные обозначения: 1 - границы ледниковых комплексов; 2 - вероятный предел распространения льда в эпоху последнего ледникового максимума; 3 -ледниково-подпрудные озера; 4 - спил-лвеи; 5 - гигантская рябь течения; 6 - направление дилювиальных потоков; 7 - максимальные границы озер; 8 - местонахождения дилювиальных террас и валов; 9 - современные ледники; 10 - «сухие водопады».

Цифры на карте - названия реконструированных озер (даны по названиям соответствующих котловин): 1 - Нуйское, 2 -Курайское, 3 - Уймонс-кие, 4 - Йломанское, 5 - Улаганские, 6 -Телецкие, 7 - Джулукульское, 8 -Джасатерское, 9'- Тархатинские, 10 - Бертекское, 11 - Абайское, 12 -Канские. Размеры озер восстановлены по озерным террасам и отложениям, а также по отметкам следов подпруживавших озерные впадины ледников.

Максимальные размеры ледниково-подпрудных озер реконструированы по абсолютным отметкам спилвеев и долин прорыва, а также дилювиальных валов на водоразделах. .

Границы ледниковых комплексов нанесены исходя из положения снеговой линии на 1200 и 800 метров ниже современной 18-20 и 14 тыс. л. н.

Рис. 2. Гигантские знаки ряби течения на Алтае: а, б - одно из самых эффектных в мире местонахождений в Курайской впадине (а - перспективная и б - аэрофотография гигантской ряби в зоне обратных течений); в - левобережье р. Катунь в предгорьях; г -дилювиальные дюны и антидюны Центрального Алтая в долине р. Катунь между сс. Иня и Малый Яломан.

В плане гигантские знаки ряби имеют вид слабоизвилистых гряд или цепочек дюн серповидной формы, ориентированных вкрест древним потокам. Длина гряд коррелирует с их высотой и достигает первых километров (в Курайской впадине, рис. 1, 2, 4). Самой малой протяженностью обладают паводковые дюны в Центральном Алтае и в депрессии оз. КараКоль (западная часть Курайской впадины). Высота и длина знаков ряби отражает динамику потоков. Максимальная длина волны отмечена в правобережье Тете - около 200 м при превышении над межгрнаовои западиной более 15 м. Углы падения склонов колеблются в интервалах 3-11° для проксимальных и 5-20° для дистальных склонов. Гигантские знаки ряби сложены косослоистыми хорошо промытыми валунными галечниками с участием (не более 5%) грубозернистых песков. Слоистость в общем случае согласна падению дистальных склонов. Петрографический состав наиболее крупных обломков в основном аналогичен составу руслового аллювия, но отличается от петрографии крупнейших (более метра в диаметре) дропстоунов, залегающих на поверхности ряби.

Первые анализы минералогии песчаной фракции гигантских знаков ряби показали, во-первых, почти полное отсутствие акцессорных минералов, и, во-вторых, весьма слабую окатанность зерен. Это не характерно для аллювия, но может, в частности, являться одним из диагностических признаков дилювия. Последнее особенно актуально при невозможности морфологической корреляции, т. е. в погребенном состоянии.

Для роста ряби в условиях соответствующего потока требуется очень мало времени. Хотя прямые физические аналогии между современной песчаной речной рябью и валунно-галечниковыми дилювиальными грядами не могут быть корректными (табл. 4), все же можно предположить, что и формирование рельефа гигантской ряби течения в дилювиальных потоках также происходило очень быстро. Можно сделать также и предварительный вывод о том, что гигантская рябь течения является русловыми формами, которые не могут бьпь проанализированы непосредственно из наблюдений в современных реках.

Наряду с дилювиально-аккумулятивными террасами, валами и бермами гигантские знаки ряби течения являются исключительными доказательствами катастрофических прорывов огромных ледни-ково-подпрудных озер. Если ущелья прорыва и заплеска, спиллвеи и другие эрозионные и эворзионные формы скэбленда можно ошибочно диагностировать с иных генетических позиций, то в наборе с описанными аккумулятивными образованиями они составляют парагенетические морфолитологические ассоциации горного скэбленда и не оставляют сомнений в однозначности их дилювиальной интерпретации.

Таблица 4

Морфометрия русловой ряби течения и гидравлика потоков в 4 пунктах исследований

Район р. Сев. Тутл, Вашингтон р. Медина, Техас Колумбийское плато Алтай

Авторы Dinehart, 1992 Baker and Kochel,1988 Baker, 1973, 1978 Рудой, 1984; Rudoy, Baker, 1993

Время Декабрь 1989 Август 1978 Плейстоцен Плейстоцен

Длина волны, Х(м) 6-15 80 120 200

Высота волны, И(м) 0,2 3 6 15

Глубина потока (м) 1,4 10 100 400-500

Средняя скорость течения, У(м/с) 2,5 3,5 18 32,5

Напряжение сдвига ложа, X (Н/м2) 100 300 1800 до 20000

Мощность, 0) (Вт/мг) 250 1000 32000 до 1 млн.

Расход, О (м3/с) 175 7000 10 млн. около 18 млн.

О СВЯЗИ ГЛЯЦИАЛЬНЫХ И ДИЛЮВИАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

К основным задачам палеогляциологии относятся определение морфологии и географического распространения древних ледников, их балансовых характеристик (реконструкция палеоклиматов, как условий существования), динамики и геологической деятельности. В диссертации констатируется, что в большинстве отечественных работ рассмотрены только

вопросы планового положения горных ледников последнего оледенения и их динамика на стадиях деградации. В меньшей степени и с меньшей достоверностью восстановлены тип оледенения, мощность ледников и динамика границы питания на реперные хронологические срезы.

Неопределенность палеогляциологических реконструкций может быть объяснена тем, что в подавляющем большинстве случаев их проводят не гляциологи, а геологи, которые вот уже несколько десятилетий применяют одни и те же традиционные способы, главный из которых - регистрация конечноморенных комплексов и построение отсюда плановых очертаний древних ледников. Традиционный палеогляциологический инструментарий в горах, помимо морен, включает в себя и следы ледниковой экзарации.

Однако далеко не все морфодинамические типы ледников формируют типичные экзарационные формы и оставляют у своих краев морены. Современный ледник Купол в массиве Биш-Иирду в Центральном Алтае не сформировал ни того, ни другого. Наблюдения автора у края восточно-антарктического ледникового покрова в районе станции Мирный, а также на Земле Эндерби в районе АМЦ Молодежная, показали, что и здесь, на заглаженной и заштрихованной льдом поверхности базальтов и гнейсов, кроме редких окатанных эрратических валунов никаких ледниково-аккуму-лятивных образований нет. Ледниковая же штриховка в условиях интенсивного физического и особенно биохимического выветривания исчезает в течение первых тысячелетий и быстрее (обзор, например, в работе 3. Кукала, 1987). Наконец, краевые лопасти ледников, контактирующих с обширными водными бассейнами, формируют в ряде случаев такие геологические комплексы, которые с трудом поддаются правильной расшифровке, а во внутриконтинентапьных районах, за исключением редких специальных работ (Рудой, 1990; Бутвиловский, 1993; СгоБйи/аМ, КиМе, 1995), в реконструкциях, как правило, вообше не учитываются.

В магистральных же долинах стока, таких, как Чуя, Катунь, Чулышман и Бия, способы традиционной «моренной» гляциальной геоморфологии практически не работают. В этих долинах нет ни одной единодушно закартиро-ванной морены, и не потому, что эти долины не занимались ледниками, а потому, что здесь проходили пути сбросов ледниково-подпрудных озер.

Таким образом, задачей первостепенной важности является создание объективных численных актуалистических балансовых моделей (расширенное толкование «балансовых кривых» М. В. Тронова) на реперные временные интервалы путем анализа данных по главным метеорологическим параметрам в ключевых горноледниковых бассейнах. На Алтае имеются такие бассейны с продолжительным рядом гидрометеорологических наблюдений - Актру, Аккем, Катунь и Мульта.

Одной из промежуточных задач при этом подходе представляется восстановление поверхности древних ледников не только по геоморфологическим данным, но и с анализом современных взаимосвязей площадей, толщин и объемов ледников (метод натурального стока, по М. В. Тронову). Палеоклимат, восстановленный по расчетам и при возможности проверен-

ный геологически, экстраполируется из опорных бассейнов на всю исследуемую территорию (Рудой, Галахов, 1989). Практически реализуя иммита-ционные балансовые модели В. П. Галахова, автор оценил депрессию границы питания для максимума последнего оледенения (18-20 тыс.л.н.) около 1200 м относительно современной (рис. 1, 3).

Горно-покровный характер последнего оледенения гор Алтая подтверждается наличием на месте крупнейших межгорных впадин в максимум депрессии границы питаниятакназываемыхналедных ледоемов, в которых развивались самостоятельные ледниковые центры с субрадиальным оттоком льда от середины котловин к периферии. Согласно выдвинутой автором еще в 1981 году гипотезе «наледных» ледоемов, поверхности крупнейших ледниково-подпрудных озер в Чуйской, Курайской, Уймонской, Тарха-тинской, Бертекской и, возможно, в некоторых других межгорных впадинах Сибири вовлекались в зону питания оледенения тогда, когда, граница питания ледников опускалась гипсометрически ниже зеркала озер (рис. 3). На месте водоемов возникали сложные образования, состоявшие из линзы озерных вод, перекрытой озерными, наледными, глетчерными лвдами и снежно-фирновой толщей. __

Рис. 3. Принципиальная схема формирования «на-ледного» ледоема в бассейне Чуйского ледниково-под-прудного озера. Условные обозначения: 1 - этап водоема; 2 - этап «наледного» ледоема; 3 - динамика снеговой линии йН5

Тыс. л. Н.

Объём ,200 400 600 300 . додо/, хм3 \ _ 1 /см

Ш' Ш2 [ШР

Новым подтверждением гипотезы «наледных» ледоемов являются итоги последних работ на современных озерах оазисов Антарктиды (Бардин, 1990; Веркулич, 1995; и др.). Согласно этим исследованиям, при среднегодовой температуре воздуха у поверхности до - 20° в одном из крупнейших антарктических озер, озере Ванда, существующем преимущественно в подледном режиме, придонные слои воды нагреваются до +25°С. Озерный лед мощностью около 4 м не только является своеобразным экраном,

ю о

Рис. 4. Палеогидрологическая схема Курайской межгорной впадины на Алтае. Хронологический срез -около 11.5 тыс.л.н. Условные обозначения: 1 - направление дилювиальных потоков; 2 - возможное направление дилювиальных потоков; 3 - поля гигантской ряби течения; 4 - спиллвеи, ущелья прорыва и заплеска; 5 -конечные морены; 6 - границы впадины; 7 - современные ледники. Поля гигантских знаков ряби

ассчитанный для крупнейшей на Алтае Чуйской межгорной впадины, был олее 9 км3/год, т. е. более чем в тридцать раз превышал современный (в творе устья р. Чаган-Узун). Для заполнения Чуйской озерной котловины до оризонтали 2200 м (предельный уровеньуверенно дешифрируемых бере-овых линий) потребовалось бы, исходя из объема котловины, всего сто лет. урайская впадина должна была заполняться до этих отметок втрое ыстрее. Поэтому до выравнивания уровней Курайского и Чуйского ледни-ово-подпрудных озер сток воды должен был быть направлен на восток, в ассейн заполняющегося Чуйского озера (рис. 1).

Возможен еще один сценарий палеогидрологических событий, способ-ый удовлетворительно объяснить «странную» ориентировку гигантской яби в Курайской впадине. Приизменении плановой конфигурации речного уела (изгиб, поворот, расширение) динамический режим потока меняется. 1еняются и участки донной и боковой эрозии, прибрежной и иной аккуму-яции. В некоторых местах возникают зоны энергичных локальных водово-отов, а также более обширные пространства с обратными течениями, [тленно на таких участках обратных течений, как показывают эксперимен-альные (A.A. Чистяков, 1978; P. Carling, 1989; и др.) и натурные материалы, озникают грядовые русловые формы, не фиксирующие, кстати, - и это чень важно, участки максимальных скоростей и глубин основного потока, случае с Курайской впадиной ситуация, в частности, могла выглядеть так, ак показано на схеме (рис. 4). Разумеется, оба сценария не исключают руг друга.

Первые вычисления расходов дилювиальных потоков алтайского скэб-енда были выполнены нами по формулам В. Бейкера (Baker, 1973, Baker, lummedal, 1978), в которых анализируется морфометрия гигантской ряби механический состав грубообломочной фракции. Для участка Платово-1одгорное в предгорьях были получены расходы около 600 тыс. м3/с при лубинах около 60 м и скоростях потока в 16 м/с. По этим же формулам была ассчитана гидравлика потоков и во всех других местонахождениях грядо-ого дилювиального рельефа, обнаруженного в последние годы. В соответ-твии с геометрией каналов стока глубины воды в долинах Катуни и Чуй югли превышать 400 м, скорости варьировали от 20 до 30 м/с, а расходы оды в горах везде превышали 1 млн. м3/с. П. А. Карлинг из Ланкастерского ниверситета (устное сообщение), который по нашим совместным геоло-ическим данным произвел определение гидравлических параметров над юлем ряби в зоне обратных течений в Курайской впадине (рис. 2а, б), аключил, что глубины потока составляли здесь около 80 м, скорость воды 12 м/с и расходы были от 0,2 до 1,8 млн. мэ/с на разных этапах юрмирования ряби.

Для тех участков канала стока, в которых полностью отсутствуют русловые дилювиально-аккумулятивные формы, автор использовал фор-1улы Clague, Mathews (1973), Beget (1986) и Costa (1988), где предполагается прямая связь между объемами спущенных озер и расходами йокуль-аупов на участках прорыва плотин. Согласно этим зависимостям, плейсто-

лостей. В этих моделях рассмотрен широкий спектр процесса от медленного просачивания воды через трещины (жилы) во льду и термоэрозии дс катастрофических взламываний, прорывов льда (Nay, 1973, 1976; Паттер-сон, 1984; обзор - Виноградов, 1977, и др.). С палеогляциологически> позиций важното, чтоприледниковые ивнутриледниковыеозера способнь продуцировать катастрофические паводки без полного уничтожения под-пруживающего ледника (табл. 1). С геоморфологических позиций важно то, что наличие моренного материала в устьях некоторых алтайских котловин (например, Чуйской) не опровергает реальность катастрофических прорывов и сбросов из них талых вод.

При кульминации оледенения, на этапах «наледных» ледоемов, механизм подледниковых сбросов котловинных озер в горах Южной Сибири становился, по-внцимому, превалирующим, хотя сами сбросы происходили редко. Реконструкцию именно такого способа опорожнения приводит, например, Ж. Пиотровский для позднеплейстоценового озера Столпер на германском шельфе Северного моря (Piotrovski, 1994). Под влиянием растущей ледниковой нагрузки это озеро оказалось «выдавленным» е море, причем в процессе истечения, характер которого был катастрофическим, образовались глубокие эрозионные каналы, крупнейший из которых - канал Борнхевд, имел в глубину 222 м при длине почти 13 км и почту на 220 м располагался ниже современного уровня моря. Дилювиальные каналы сброса, сформировавшиеся под позднеплейстоценовой (вискон-синской) ледниковой лопастью., описаны для Южного Онтарио (Brennard, Shaw, 1994).

Несколько лет назад, когда рельеф гигантской ряби течения в гора> почти все исследователи перестали, наконец, именовать мореной и т. п., то есть когда гигантские знаки ряби течения получили свое верное, дилювиальное, объяснение, некоторое недоумение естествоиспытателей вызывала необычная ориентировка гигантских паводковых гряд в Курайс-кой впадине. Согласно этой ориентировке, направление четвертичных потоков из котловины было обратным современному направлению Чуй.

Наши расчеты величины талого стока в максимум и постмаксимум последнего оледенения, выполненные с учетом методических рекомендаций М. Б. Дюргерова (1976), В. Г. Ходакова (1978) и А. Н. Кренке (1982), численно подтвердили высказанное автором пятнадцать лет назад предположение о том, что объем ледникового стока в указанное время был гораздо больше современного. Результаты крупномасштабной съемки «сухих долин» Восточного Салюйгема представили также новые убедительные доказательства о существовании более влажных климатов времени последнего оледенения по сравнению с настоящим (Рудой, Кирьянова, 1995, в печ.), что подтверждает заключения Э. М. Мурзаева, Е. В. Девяткина, В. Э. Мурзаевой, А. А. Свиточа, Е. М. Малаевой и других геологов. Принимая во внимание то, что отклонения среднеиюльских температур воздуха в эти временные интервалы для юга Западной Сибири могли составлять- 10*-12°, а депрессия снеговой линии равнялась около 1200 м, объем талого стока,

защищающим водоем от низких температур и ветра, но и природной тедяной линзой, увеличивающей тепловой эффект интенсивного притока прямой солнечной радиации, составляющей летом до 170 ккал/м2/час. VI. С. Красс (1986) показал, что короткопериодические колебания климата воздействуют в основном на мелкие водоемы антарктических оазисов, но практически не влияют натепловой режим крупных озер. Большой тепловой запас последних обеспечивает им большую инерционность. При дальнейшем понижении границы питания ниже уреза озер вода в последних, как показывают примеры уже алтайских «наледных» ледоемов, может сохраняться очень долго за счет тепла, накопленного ранее, а по мере образования и накопления на поверхности замерзших озер снежно-фирновой голщи и ее диагенеза озера окажутся вне пределов влияния сезонных <олебаний температуры воздуха, т. е. превратятся в водяные линзы.

Вероятными аналогами такой, кульминационной, фазы развития «на-педных» ледоемов являются большие линзы воды, обнаруженные геофизи-<ами под 3-4-километровой толщей ледникового покрова в районах купо-пов В и С и станции Восток в Центральной Антарктиде.

Именно «наледные» ледоемы на этапах максимального похолодания Зыли источниками наиболее крупных выводных ледников в среднегорье и низкогорье Алтая. Объединяясь на предгорной равнине, в целом они формировали Алтайский ледниковый покров.

В диссертации резюмируется, что геологические следы максимальных эазмеров последнего, в частности, оледенения скэбленда целесообразно искать не только в современных речных долинах, где они могли бьпь /ничтожены дилювиальной эрозией сразу же на первых этапах дегляциа-дии, но и на невысоких водоразделах в предгорьях, т. е. там, где их почти никто не искал. Собственно же регистрация конечно-моренных комплексов иожет считаться для таких территорий важным, но далеко не главным, а пишь вспомогательным способом.

ПАЛЕОГИДРОЛОГИЯ И ГИДРАВЛИКА

Общий объем ледниково-подпрудных озер на Алтае в максимумы трансгрессий- по последним данным автора превышал 7,3 тыс. км3, их суммарная площадь - 27 тыс. км2. Обнаруженные на абсолютных отметках -выше 2400 м новые перевалы-спиллвеи из Курайской котловины в бассейн Чаган-Узуна и из Чуйской - в бассейн Башкауса, а также комплекс дилювиальных валов на перевале Кызыл-Джалык (правый приток Тете) -<ызыл-Чин и Кызкынор (левые притоки Чаган-Узуна) показывают, что эекордные объемы Чуйско-Курайской системы достигали 3500 км3, т. е. Зыли гораздо больше максимальных объемов оз. Миссула в Северной Америке. Общая схема дилювиальной озерно-дренажной сети представ-пена на картосхеме (рис. 1).

Сейчас разработаны математические модели нескольких механизмов истечения воды из ледниково-подпрудных озер и внутриледниковых по-

сновал система Чуйско-Курайских ледниково-подпрудных озер продуци->овала йокульлаупы с расходами от 4 до 9x105 м3/с. Однако недостаток юследних моделей для палеогляциогидрологиизаключается в том, что они ie учитывают геометрию канала прорыва и уже на некотором удалении от >зерных ванн вниз по долинам стока на порядок и более занижают значения >асходов. Кроме этого, зависимости выведены эмпирическим путем для ¡овременных ледниково-подпрудных озер, размеры которых по крайней лере на два порядка меньше четвертичных (табл. 1 и 2). Тем не менее, при ^возможности прямых измерений дилювиальных потоков, автор исходит 13 того, что перечисленные зависимости представляют вполне сходимые результаты, и на них можно ориентироваться при отсутствии альтернатив-шх корректных методов палеогидравлических расчетов.

По материалам полевых и картографических работ российско-амери-ганской экспедиции Томского пединститута 1991 года нами были выполнены вычисления расходов дилювиальных потоков при прорывах всей Чуйско-(урайской системы ледниково-подпрудных озер (Baker, Benito, Rudoy, 1993). В гидрологических расчетах профилей водной поверхности исполь-ювалась компьютерная программа НЕС-2 (Feldman, 1981, вариант 1988 г.). <од вычислений основывался на решении уравнения удельной энергии, зыведенного из уравнения Бернулли для установившегося, плавно изменя-ощегося течения. Основанием для вычислений были 17 поперечных трофилей через долину Чуй, выбранных на участке длиной около 18 км иежду урочищем Ортолук и пос. Чибит по «новой долине Чуй» (рис. 4). Детальные геометрические данные посеми профилям канала стока снимаюсь из топокарт масштаба 1:25000.

Вычисленный расход для Чуйско-Курайского йокульлаупа оказался эавен 18 млн.м3/с. Эта оценка превышает таковую для максимального эасхода дилювиального потока из североамериканского озера Миссула, <оторый ранее рассматривался как самый крупный паводок на Земле [O'Connor, Baker, 1992). Сравнение расходов центрально-азиатских и североамериканских гляциальных суперпаводков представляется вполне <орректным, так как для обоих регионов задача решалась по единой методике, а в полевых экспериментах участвовали одни итеже специалисты. Наличие потоков с такими расходами, предполагающими катастрофический прорыв, разламывание ледниковых плотин, не препятствует сцена-эию множественных йокульлаупов с расходами порядка 1 млн. м3/с, связанных с повторяющимися заполнениями и опорожнениями ледниково-подпрудных озер. Более того, такие регулярные, «заурядные», паводки, <оторые все же были очень велики, могли оказывать на земную поверхность Золее сильное влияние благодаря уже не столько своей мощности, сколько периодичности, чем супермощные, феноменальные, но единичные йокуль-паупы.

Высокие расходы и скорости дилювиальных потоков определяют их способность производить большую эрозионную и транспортирующую работу. Строение скэбленда показывает, что геологическая работа, совер-

шенная катастрофическими гляциальными суперпотоками, производилас поразительно быстро. Дилювиальные потоки имели огромную мощность Сдвигающее усилие в каньонообразных участках долины и в ее расшире ниях составляло от 5000 Н/м2 до 20000 Н/мг соответственно, скорост! потока варьировали от 20 до 45 м/с, а мощность потока равнялась от 10 до 10е Вт/м2. Это были самые крупные известные потоки пресной воды н; Земле.

ВОЗМОЖНАЯ ХРОНОЛОГИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ

Наблюдения в современных горноледниковых бассейнах показываю тесную связь изменений объема ледникового стока с площадью оледене ния (Диких, 1982, 1993; Дюргеров, Поповнин, 1981; Панов, 1993; и др.). Е общем случае, с понижением границы питания и ростом площади аккуму ляции одновременно, или с некоторым запаздыванием, увеличивается i общая площадь оледенения, а значит - и объем талого стока в ег< абсолютном выражении. В ледниковые эпохи при больших депрессия; снеговой линии, в Алтае-Саянской горной области - более 1200 м, сущес твенно вырастали и расходные части ледников относительно исходных ит современных, и талый сток опять-таки увеличивался относительно исходного или современного. Отсюда следует, что межгорные котловины имеющие по одному узкому и глубокому каналу стока, на ледниковое подпруживание немедленно отвечали концентрацией талых вод. Поэтому приледниковые озера в горах и на равнинах существовали всегда¡ когда оледенение становилось достаточно большим, чтобы блокировать речные долины. Это важная теоретическая посылка, которая позволила нам при ограниченном наборе надежных абсолютных датирово1< восстановить хронологический ход озерноледниковых событий преимущественно исходя из скорости заполнения межгорных впадин талыму водами и гидравлики дилювиальных потоков.

Устанавливая синхронность заполнения котловин талыми водами с ледниковыми эпохами по крайней мере до 2200 м н.у.м., устанавливая через талый сток скорость этого заполнения (около 100 лет для Чуйской и около 30 лет - для Курайской впадин), мы приходим к выводу, чтс дальнейшее заполнение впадин водой прекращалось потому, что озера опорожнялись, и (или) потому, что снеговая линия опускалась к зеркалу водоемов и ниже. Регулярные сбросы воды из озерных бассейнов происходили в начале и в конце оледенений, когда ледяные дамбы были неустойчивы. При кульминациях же оледенений опускание снеговой линии вызывало консервацию озер, превращавшихся в «наледные» ледоемы, которые тысячелетиями не вскрывались вообще (рис. 3).

Реконструкция размеров Курайского и Чуйского ледниково-подпрудных озер проводилась всеми исследователями по сохранившимся озерным террасам. Очевидно, что эти береговые линии не могут фиксировать самые большие запасы воды в котловинах, потому что максимальные ее объемы,

как сказано, за исключением времени «наледных» ледоемов, синхронизировались с максимальными размерами ледников. На этих этапах в береговой полосе водоемов разрушались, в основном, ледники подножий и «шельфовые» ледники из питающих котловины долин. Это был озера в ледяных «ваннах», почти не оставившие материальных следов, потому что стенки этих «ванн» в процессе оледенения растаяли.

Максимальные расходы дилювиальных потоков рассчитывались для случаев, когда озера сбрасывали весь объем воды. Примеры современных прорывов показывают, что полное опорожнение приледниковых озер происходит далеко не всегда при самых различных механизмах деформации ледяных плотин (Post, Mayo, 1971: Nay, 1976. Sturm, Benson, 1985; и др.). Поэтому наиболее вероятным для обсуждения представляется предложенный выше сценарий редких, единичных (быть может даже - единичного) феноменальных йокульлаупов с расходами более 15-20 млн. м3/с на фоне систематических, с околовековым периодом, прорывов ледниково-подпрудных озер с расходами менее-1 млн. м3/с.

Понимая синхронность дилювиальных процессов с начальными и конечными стадиями оледенений, мы понимаем так же и то, что строение скэбленда, которое мы наблюдаем сегодня, обусловлено все же преимущественно работой последних суперпотоков из последних ледниково-подпрудных озер, прорванных во время деградации последнего оледенения.

Последний феноменальный катастрофический прорыв Чуйско-Курайс-кой системы ледниково-подпрудных озер, оставивший, в частности, гигантскую рябь в Курайской и Яломанской впадинах, а также на участке Платово-Подгорное, (рис. 1, 2, 4), произошел не позднее 13тыс.л.н. После этой геологической даты озера регрессировали одновременно с деградацией питающих ледников. Это не исключает, конечно, их катастрофических прорывов, но гидравлика этих прорывов была, вероятно, не такой грандиозной. Окончательное исчезновение ледниково-подпрудных озер межгорных впадин произошло около 5 тыс.л.н.

Влияние больших приледниковых озер на земную кору представляет собой самостоятельную задачу четвертичной гляциогидрологии. С одной, стороны, собственно нагрузка толщи озерных вод глубиной в несколько сот метров могла быть и не очень весомой для заметного прогибания локальных участков континентальной коры. С другой стороны, большое значение имеет тот факт, что эта нагрузка возникала и снималась периодически и геологически очень быстро за счет заполнения и катастрофического опорожнения озер, что приводило к расшатыванию ограниченных участков суши («дилювиальное тремоло») и неизбежным локальным землетрясениям, трещинам и разломам в обрамлении озерных котловин, а также обвалам и оползням. В научном отношении примечательно, что эта периодически возникавшая «лимноизостазия» может служить еще одним примером реакции эндогенной составляющей геоморфогенеза на изменения внешних условий, имеющие исключительно климатические причины.

Сейсмическая нестабильность бассейнов крупных ледниково-подпруд-ных бассейнов, обусловленная периодическими и резкими колебаниями нагрузки на днищах озерных котловин, могла служить и импульсами к ледниковым подвижкам, в результате которых ледниковый сток вновь подпруживался, и озерные ванны вновь начинали заполняться водой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Климатические условия конкретных регионов в известное время (гля-циоэры, периоды, эпохи, ледниковые фазы и осцилляции) обуславливали возникновение и развитие ледников. Ледники подпруживали речной сток, что приводило к образованию озер. При переполнении озерных ванн талыми водами ледниковые плотины прорывались, и происходило освобождение потенциальной энергии озер. Величина этой энергии определялась массой воды, уклоном долины и шероховатостью канала сброса, а также геометрией последнего.

Исходя из режима абляции и скорости заполнения межгорных впадин талыми водами установлена околовековая периодичность прорывов гигантских ледниково-подпрудных озер времени последней дегляциации. Многократность катастрофических прорывов крупнейших приледниковых бассейнов Центрального и Юго-Восточного Алтая подтверждается и геологически.

Катастрофические прорывы котловинных ледниково-подпрудных озер Центральной Азии продуцировали водные потоки с расходами воды более 1 млн.м3/с. Максимальные расходы воды при прорывах крупнейших в горах Алтая Чуйского и Курайского ледниково-подпрудных озер составляли около 18 млн.м3/с. Мгновенные скорости потока превышали 40 м/с, а глубины суперпаводка достигали 400 м. Это были самые крупные известные потоки пресной воды на Земле.

Высокие расходы и скорости катастрофических гляциальных суперпаводков определяли их способность производить огромную работу. Систематические прорывы гигантских ледниково-подпрудных озер приводили к сильной трансформации исходной поверхности, заключавшейся, с одной стороны, в вырабатывании глубоких ущельев, каналов сброса воды и эворзионных форм, а с другой - в аккумуляции мощных толщ рыхлых отложений в виде валов и террас, гигантской ряби течения и дилювиальных берм. В совокупности деструктивные и аккумулятивные формы, образованные таким образом, составляют парагенетические морфолитологические ассоциации территорий ледниковой и приледниковойзон, подвергающихся или подвергавшихся ранее многократному воздействию катастрофических потоков прорывавшихся ледниково-подпрудных озер. Процессы формирования скэбленда получили название «дилювиальных», а созидающая и деструктивная работа гляциальных суперпаводков составила сущность дилювиального морфолитогенеза.

Ледниково-подпрудные озера представляют собой один из важнейших

компонентов континентальных четвертичных нивально-гляциальных систем на локальном, региональном и, вероятно, глобальном уровнях. Возникновение таких озер и их существование обусловлено оледенениями, режим озер определялся преимущественно режимом ледников. Фронтальные части ледниковых покровов Евразии и Северной Америки сдерживали и питали огромные массы пресной воды, в результате чего на приледни-ковых территориях образовывались целые пресноводные ледниково-под-прудные моря (работы Д. Д. Квасова, М. Г. Гросвалвда, И. А. Волкова, В. С. Волковой, С. А. Архипова, С. В. Гончарова и др.). В горах талые воды скапливались в огромных межгорных впадинах, блокированных ледниками. Горные и равнинные ледниково-подпрудные озера сообщались через сеть дилювиальных каналов стока.

Площадь Мансийского ледниково-подпрудногоозера в Западной Сибири составляла более 600 тыс. км2, а площадь всех ледниково-подпрудных морей равнин и плоскогорий Северной Азии, исходя из последних представлений гляциологов (Гросвальд, 1995) и данных четвертичной геологии, - не менее 3 млн. км2. Площади котловинных ледниково-подпрудных озер были гораздо меньше. Однако, благодаря глубокой расчлененности рельефа, их глубины составляли сотни метров. Суммарный объем алтайских котловинных ледниково-подпрудных водоемов превышал 7,3 тыс. км3, а их общая площадь превышала 27 тыс.км2. Потоки воды объемом в тысячи кубических километров катастрофически поступали в акваторию пресноводных подпрудных бассейнов Западной и Восточной Сибири. Одновременный сброс приледниковых озер только одного Алтая давал приращение уровня Мансийского озера почти на 12 м, что на 4 м больше необходимого для переливания этого озера через Тургайский порог стока. Катастрофические опорожнения Дархатского и Хубсугульского ледниково-подпрудных озер не могли не вызывать такой же эффект в Енисейском подпрудном бассейне, в результате чего приходил в действие Кас-Кетский спиллвей, запускавший в работу всю грандиозную систему стока пресноводных ледниково-подпрудных морей Северной Азии.

Околовековая периодичность прорывов самых больших котловинных ледниково-подпрудных озер Южной Сибири приводила, таким образом, к околовековой периодичности сбросов поверхностного слоя воды толщиной в несколько метров из равнинных приледниковых бассейнов в бассейн Атлантики. Если же иметь в виду, что и сама система стока сибирских ледниково-подпрудных морей была чрезвычайно динамичной (Волков, Волкова, 1975 и др.), то можно полагать, что современный рисунок гидрографической сети равнинных территорий, испытавших четвертичное оледенение, обусловлен преимущественно климатическими, а не тектоническими причинами, и на таких территориях должны были образовываться морфолитологические ассоциации равнинных скэблендов. Последние, вероятно, не только сильно отличаются от горных, но и обладают набором специфических черт, которые с позиций теории дилювиального морфолитогенеза позволяют различать их как от типичных эрозионно-

денудационных ландшафтов, так и от типичных аккумулятивных флювиаль-ных равнин. Перспективными, в частности, представляются в этом отношении обширные территории плато Путорана, Тунгусского траппового плато и многих других районов Средней и Восточной Сибири, где палеогляцио-гидрологическая ситуация времени последнего оледенения должна была быть оченьагрессивной, а широкое развитие базальтовых покровов разного возраста могло способствовать формированию и сохранению скэблен-да, подобного Channeled Scabland Колумбийского плато.

Резюмируя основные итоги двадцатилетних исследований автора в области четвертичной гляциогидрологии гор Южной Сибири и других регионов, отметим главные выводы (защищаемые положения) диссертации:

1. Ледниково-подпрудные озера в горах и на равнинах существовали всегда, когда оледенение становилось достаточно большим, чтобы блокировать речные долины.

2. Открытие систематических катастрофических гляциальных суперпаводков, сформировавших центрально-азиатский скэбленд, разрушило более чем 60-летнее представление об уникальности грандиозных прорывов североамериканского озера Миссула. Многократность прорывов всех установленных ледниково-подпрудных озер межгорных впадин гор Южной Сибири и Америки означает, что дилювиальные процессы из разряда феноменальных становятся в ряд нормальных экзогенных процессов рель-ефообразования, производящих определенную работу в определенных ороклиматических условиях.

3. Теория дилювиального морфолитогенеза, в основе которой находится положение о связи гляциального и дилювиального процессов, позволяет выявлять последние в сходных с изученными палеогляциогидрологических ситуациях в любых регионах Земли и реконструировать и прогнозировать на любые хронологические срезы.

4. Дилювиальные рельефообразующие процессы входят в число самых мощных известных плейстоценовых экзогенных процессов. Генерированные оледенениями, дилювиальные процессытрансформировали ледниковые и приледниковые территории многих районов Земли, создавая характерные ландшафты равнинных и горных скэблендов.

. Девяностые годы уходящего века объявлены ЮНЕСКО десятилетием борьбы со стихийными бедствиями. В связи с большими темпами освоения горных территорий при оценке природного риска желательно учитывать роль краткодействующих, но мощных и систематически повторяющихся процессов, которые в геологические мгновения трансформируют то, что создавалось тысячелетиями. Последствия этих процессов могут быть тем трагичнее, чем неожиданнее катастрофы.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

Окишев П. А., Рудой А. И., Герасимов Н. Г. Ленточные отложения Чаган-Узуна и их палеогляциологическое значение//Гляциология Алтая. - Томск, 1978. Вып. 14. С.43-65.

Королев П. А., Рудой А. Н. Гляциологические исследования в маршруте Мирный-Пионерская-КуполС(ВосточнаяАнтарктида)//МГИ. - М.: АН СССР, 1978. Вып. 33.

Рудой А. Н. О генезисе и возрасте ленточных отложений Большого Улагана//Вопр. географии Сибири. - Томск, 1980. Вып. 13. С. 88-91.

Рудой А. Н. Опыт оценки перспективности горных районов на россыпное золото методом палеогляциологических реконструкций//Географ. исследования восточных районов СССР. -Иркутск: СО АН СССР, 1981. С. 26-28.

Рудой А. Н. К истории приледниковых озер Чуйской котловины (Горный Алтай)//МГИ. - М.: АН СССР, 1981. Вып. 41. С. 213-218.

Рудой А. Н. К диагностике годичных лент в озерно-ледниковых отложениях Горного Алтая//Изв. ВГО, 1981. Т. 113. Вып. 4. С. 334-340.

Рудой А. Н. Некоторые вопросы палеогеографической интерпретации литологии и особенностей распространения озерно-ледниковых отложений Горного Алтая//Гляциология Сибири.-Томск. 1981. Вып. 1 (16). С. 111134.

Рудой А. Н. Развитие речных долин бассейна Чуйской котловины в связи с особенностями четвертичного оледенения//Эволюция речных систем Алтайского края и вопросы практики. - Барнаул, 1982. С. 64-68.

Рудой А. Н. Возраст тебелеров//Современные геоморфологические процессы на территории Алтайского края. - Бийск, 1984. С. 60-64.

Рудой А. Н. Гигантская рябьтечения - доказательство катастрофических прорывов гляциальныхозер Горного Алтая//Современные геоморфологические процессы на территории Алтайского края. - Бийск, 1984. С. 56-60.

Рудой А. Н., Королев А. С. Режим котловинных ледниково-подпрудных озер Горного Алтая в плейстоцене//Вопр. географии Сибири. -Томск, 1984. Вып. 16. С. 37-40.

Рудой А. Н. Новая радиоуглеродная датировка на Алтае и ее палеолим-нологическое значение//Географ. проблемы освоения восточных районов СССР. - Иркутск: СО АН СССР, 1984. С. 87-88.

Рудой А. Н. Дискуссионные вопросы классификации и картирования отложений талых вод горных ледников//Геол. строение и пол. ископаемые Алтайского края. - Бийск, 1985. С. 104-108.

Рудой А. Н. Дилювий: процесс, терминология, рельеф и отложения// Четверт. геология и первобытная археология Южной Сибири. Тез. докл. -Улан-Удэ, 1986. Ч. 1. С. 73-75.

Гросвальд М. Г., Рудой А. Н. Ледниково-подлрудные озера Алтае-Саянской горной области//История древн. озер. Тез. симп. по истории озер. - Л., 1986. Т.2. С. 116-117.

Рудой А. Н. Прошлогодний снег//Полярный круг. - М.: Мысль, 1986. С.

180-193.

Рудой А. H. Дилювиальный морфолитогенез//Геология кайнозоя юга Восточной Сибири. Тез. докл. - Иркутск: СО АН СССР, 1987.

Рудой А. Н. Отложения талых вод горных ледников: некоторые вопросы классификации и картирования//Вопр. географии Сибири. - Томск, 1987. Вып. 17. С. 13-20.

Рудой А. Н. Рельефообразующая роль ледниково-подпрудных озер межгорных котловин Южной Сибири//Процессы формирования рельефа Сибири/Ред. Н. А. Логачев. - Новосибирск: Наука, 1987. 185 с.

Рудой А. Н. Алтайские ледоемы//Ледники и климат Сибири. -Томск: Томск, ун-т, 1987. С. 95-98.

Рудой А. Н. Озерно-ледниковые макроритмы на Алтае//Ледники и климат Сибири. - Томск: Томск, ун-т, 1987. С. 98-100.

Рудой А. Н. Режим ледниково-подпрудных озер межгорных котловин Южной Сибири//МГИ. - М.: АН СССР. 1988. Вып. 61. С. 36-44.

Рудой А. Н. О возрасте тебелеров и времени окончательного исчезновения ледниково-подпрудных озер на Алтае//Изв. ВГО, 1988, Т. 120. Вып. 4. С. 344-348.

Рудой А. Н. Концепция дилювиального морфолитогенеза//Стратигра-фия и корреляция четвертичных отложений Азии иТихоокеанского региона. Тез. Межд. симп. -Находка - Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1988. Т. 2. С. 131 -132.

Рудой А. Н., Галахов В. П., Данилин А. Л. Реконструкция ледникового стока Верхней Чуй и питание ледниково-подпрудных озер в позднем плейстоцене//Изв. ВГО, 1989. Т. 121. Вып. 2. С. 236-244.

Рудой А. Н. Основы теории дилювиального морфолитогенеза//Рацио-нальное природопользование ресурсов Сибири. Тез. докл. - Томск: Томск, ун-т, 1989. С. 204-205.

Рудой А. Н., Галахов В. П. Палеогляциология внутриконтинентальных горных стран: проблемы и направление исследований//Снежно-ледовые ресурсы и гидроклиматический режим внутриконтинентальных горных стран. - Алма-Ата: АН Каз. ССР, 1989. С. 54-56.

Рудой А. Н. Ледоемы и ледниково-подпрудные озера Алтая в плейсто-цене//Изв. ВГО, 1990. Т 122. Вып. 1. С. 43-52.

Рудой А. Н., Кирьянова М. Р. Диагностика четвертичного дилювия: морфология, строение и вещественный состав//Четверт. стратиграфия и события Евразии и Тихоокеанского региона. Тез. Межд. симп. - Якутск, 1990. Т 2. С. 36-38.

RudoyA. N. Fundamentals of theTheory of diluvial Morpholithogenes¡s//13th INQUA Congr., Beijing, 1991, pp. 310-311.

RudoyA. N., Baker V. R. Sedimentary effects of cataclysmic late Pleistocene glacial outburst flooding, Altay Mountains, Siberia - In: C.R. Fielding (Ed.), Current Research in Fluvial Sedimentology//Sedimentary Geol.,1993, Vol. 85, N 1-4, pp. 53-62.

BakerV., BenitoG., Rudoy A. Paleohydrologyof late Pleistocenesuperflood-ing, Altay Mountains, Siberia. -Science, 1993, Vol. 259, pp. 348-350.

Рудой A.H., Парначев С. В., Сидоркин В. В. Новые данные по морфологии и вещественному составу гигантской ряби течения (Горный Алтай)//Вопр. геологии Сибири. - Томск: Томск, ун-т, 1994. С. 215-217.

Рудой А. Н., Карлинг П. А., Парначев С. В. О происхождении «странной» ориентировки гигантских знаков ряби в Курайской впадине на Алтае//Вопр. геологии Сибири. - Томск: Томск, ун-т, 1994. С. 217-218.

Рудой А. Н. Скэбленд Центральной Азии//Природа, 1994. №8. С. 3-20.

Рудой А. Н. Сущность дилювиального морфолитогенеза и место дилювиальных процессов в литодинамической сукцессии//Геодинамика Южной Сибири. - Томск, Томск, ун-т, 1994. С. 9-11.

Рудой А. Н., Кирьянова М. Р. Озерно-ледниковая подпрудная формация и четвертичная палеогеография Алтая//Изв. РГО, 1994. Т. 126. Вып. 6. С.

Rudoy A. N., Kirianova М. R. Late Pleistocene Paleohydrology of the Scabland in Central Asia (Altay Mountains)//14th INQUA Congr., Berlin, 1995.

Рудой A. H., Парначев С. В. Гигантская рябь течения -свидетельство четвертичных катаклизмов//Основные проблемы охраны геологической среды. - Томск: Томск, ун-т, 1995. С. 67-71.

Словарь геологических понятий и терминов/Парначев В. П. и др. (Рудой А. Н. - термины и понятия общей гляциологии, геоморфологии и четвертичной гляциогидролог ии). - Томск: Томск, ун-т, 1995, 83 с.

62-71.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие Введение

Объекты исследований

О некоторых основных понятиях четвертичной гляциогидрологии

Методы исследования и исходные материалы Научная новизна Предмет защиты Практическое значение работы Апробация работы и публикации Структура диссертации

Основы теории дилювиального морфолитогенеза

Геологическая деятельность катастрофических

гляциальных суперпаводков

О связи гляциальных и дилювиальных процессов

Палеогидрология и гидравлика

Возможная хронология и обсуждение

Заключение

Основные публикации

Содержание

15 20 23 28 30 33 35

4

5 7

7

8 9 9

10

3