Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Последнее оледенение Приссыккульского района Тянь-Шаня и взаимодействие ледников с озерным бассейном

ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Последнее оледенение Приссыккульского района Тянь-Шаня и взаимодействие ледников с озерным бассейном"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ

Ца правах рукописи УДК 551.33(575.2) 551.480(575.2)

СТЕКЛЕНКОВ Андрей Петрович

ПОСЛЕДНЕЕ ОЛЕДЕНЕНИЕ ПРИИССЫККУЛЬСКОГО РАЙОНА ТЯНЬ-ШАНЯ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЛЕДНИКОВ С ОЗЕРНЫМ БАССЕЙНОМ

11.00,07—Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва—1992

Работа выполнена в Отделе гляциологии Института географии Российской Академии наук.

Научный руководитель —доктор географических наук

М. Г. ГРОСВАЛЬД.

Официальные оппоненты —доктор географических наук

Л. Д. ДОЛГУШИН,

кандидат географических наук И. И. СПАССКАЯ.

Ведущая организация —Институт водных проблем

Российской Академии наук.

.мая 1992 г. в ■. ' '—— ч

Защита диссертации состоится —О* —мая 1992 г. в -■' '——час. на заседании специализированного Совета Д. 003. 19. 03 в Институте географии Российской Академии наук по адресу: 109017, Москва, Старомонетный пер., дом 29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института географии Российской Академии наук.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенные печатью) просьба направлять> по указанному адресу ученому секретарю Совета.

Автореферат резослан -——-апреля 1992 года.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат географических наук

Г. М. Николаева

* ' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

!

'Актуальность тем;;. Одно из основных направлений гляцяологл-^сг-->'чё£1с;Ы исследований свлзано с изучением взаимодействия оледенения с океаном, атмосферой и литосферой. Очевидно, что проведение таких исследований в масштаоах плата ты и материков кратче • сложно. Этюд диктуется необходимость поиска более удойных ири-родных моделей. Район Пршссшскулья, а тленно озеро и окружающие его хрэбты, нами предлагаются как одна из таких моделей.

Концентрация гляциологических и палеогляциологических исследован^ именно в Прииссыккулье объясняется такне тем, что оно выгодно отличается от других райе ов сравнительно хорошей изученностью. За длительный период изучения здось накоплен большой объем информации, интерпретация которой остается однако крайко противоречивой.

Актуальность работы подчеркивается тем, что ее тема лежит в русле фтндамецтальных исследований, освещающих глобальные изменения природной среда/ за последний ледкикозо-межледниковий цикл.

Цель н задачи ^абот. Из сказанного следует, что основная цель проведенного исследования состояла в выяснении причин и механизмов изменения природа Пршсснккульск л> района Тянь-Шаня за указанный цикл. Для этого потребовалось определить истинные размеры последнего оледенения района, обосновать его возраот, а также рассмотреть конкретные аспекта взаимодействия ледников с озерным бассейном.

Поставленная цель определила и основные задачи исследования:

- выявить и изучить следа последнего оледенения района, обратив особое внимание на краевые ледниковые образования;

- определять и обосновать возраст ледниковых отложений и форы ледникового рельефа;

- определить па атой основе размер?' и морфологи® ледника комплексов района;

- изучить следя взаимодействия ледников с озерным бассей ном, в частости, признаки ледникового подпругивания р.Ч(у кат: возможной причины колебаний озерного уровня и образования Боо кого ущелья.

Методика исследований и гЬактидеокяй материал. В основу р боты половен анализ результатов полезых исследований, проводи мюс автором в Црииссыккулье ежегодно в период с 1983 по 1990 а также сведеизя из литературных источников и фондовых матери лов геологически*' съемок. Полевыми маршрутами была охвачена в территория района исследований, на 20 юшчевшс участках прозе лись подробные геологические и геоморфологические описания ле никовых отложений и форм рельефа; по маре необходимости эти е следования дополнялись геодезическими работами и составляете! рабочие карты-макеты, которые затем легли в основу карты граь последнего оледенения. Автором были отобраны 24 образца на I углеродный анализ, причем часть из них (образца с хщдексогл "ИГАН", см.таблицу), были обработаны ш самим в радиоуглерод ной лаборатории Института географии. Эти данные послужили обе кованию возраста последнего оледенения. В 1990 г. были пр^ве; ны аэровизуальные наблюдения с самолета АН-2, завершившие эт? 'дешифрирования аэро- и космических фотоишаков,

раучная новизпя. Научная новизна работы состоит в том, * впервые изменения природной среды района объяснены взаимодей* висы оледенения с озерным бассейном и р.Чу. Это стато возмож;

благодаря выяснению истинных размеров последнего слодеионля Прииссыккульского района Тянь-Шаня. Автором показан« грашщц максимального распространения последнего оледонзнг'Т, зеоторта удалось обосновать данными по гляциальной геоморфологии и геологии района. Полученные автором данные по радиоуглородноглу возраст/ отложений пока явллтггся единственным источником янфор-мадди о времени доголоценового оледенения (хотя в paiiono иссло-дований радиоуглеродный метод датирования практикуется уае более 30 лет). Установлено, что колебания уровня Иссшисудя в позднем плейстоцене были связаны с ледниковым поддружшзаннем рЛ.г, а также с увеличением ледникового стс.л.

Практическое значение работы. Практическое значение основных: положений и выводов диссертация определяется в эсиогпоп возможностью их использования как научиой основу для разработки долгосрочного прогноза колебаний уровня Иссыккуля, ледникового стока рек и других гидрологических прогнозов, от noropwx, в овсп очередь, зависят перспектив!/ освоения Припссиккулья.

Ашобатая -работы. Основные положения и вгаоды диссертации доложены и обсуждал: зь на Рабочих совещаниях Секции гляциология Междуведомственного геофизического комитета 'Звенигород, 1937, . 1988, 1991) и на заседаниях: Московского филиала Географического общества (Москва, 1988, 1989).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статья, отражавшие ее основное содержание.

Объем и структура т>аюту. Работа состоит из введения, трех глав и заключения. Она включает 17 рисунков и I таблицу. D оттоке литературы 206 наименований.

Автор внракает глубокую признательность докторш,: гесгра- > фзческих наук М.Г.Гросвальду, М.Б.Дюргерову, В.Г.Ходаксзу :-т

кандидатам географических наук Г.Н.Паенану и А.Ф.Глазовсноыу за ценные советы и рекомендации, высказанные при подготовка диссертации, и особо благодарит Л.К.Глебову, оказавшую неоде! мую помощь на есох ателах работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава I. ПРОБШЫ ИЗУЧЕНИЯ ДЕЕШШ) ОЛЕДЕНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЙ УРОВНЯ ОЗЕРА ИССИККУЛЬ.

Древпве олеленение. Уне "а начальных этапах изучения древнеп

оледенения в горных странах выяснилось значение корректной и

терцретации геолого-геоморфологически> условий местонахозден

ледниковых образований,

Я.С.Эделыптейн и А.П.Герасимов, выпустившие в 1909 г. к

гу, названную "Инструкцией для изучения следов древнего олед

пения 5 альпийских странах", подчеркивали, что "присутствие

скоплений несортированных неслоистых рыуянх отложений, перец

ненных угловатыми обломками горных пород, само по code еще i

может служить доказательством оледенения той шш зной местнс

те", так как ыореноподобные толщи могут быть образованы не

только ледниками, но и другими агентами - селями, обвалами i

т.д.. Однако, с другой стороны, "отсутствие шрен также ни з

коеы случае не может свидетельствовать, что данная местности

L подвергалась оледенению. Древние морены могли быть отчас

или даже совершенно размыты и снесены деятельностью посыле,

. никовых вод..." (Здельштейн, Герасимов, 190У, с.11-12).

Возможно, что одной из причин, вызвавшей появление это

книги, была известная дискуссия между Н.А.Северцовым и Й.В.

кетовым по поводу размеров древнего оледенения Тянь-Шаня. Е

1865 г. Н.А.Северцов обнаружил моренные отложения у подножь

Александровского (Киргизского) хребта в продольной долине методу ■ реками Исонк-ата. и Аиамедан. Они залегает на абсолютной высоте около 4500 футов (1500 м) и были представлены эрратическими валунами со следами ледниковой штриховки и ледниковыми аратами. . Здесь же Северцов описал высоки^ валы до 80 футов (26-27 м). сложенные "неслокстым илом" с угловатыми валунами кристаллических пород (Северцов, 1865).

Возражая Мушкетову, который отрицал ледниковый генезис этих отл,.кени:;, Северцов подчеркивал, что ледниковые отложения , залегал!, л таких'условиях, куда их обвал или вода но могли перенести" (Северцов, 1877, с.43 ;Ь^ушкетов,19Ю).

Таким образом, к началу нынешнего столетия в области изучения древнего оледенения был накоплен известный ошт, позволявший устанавливать границы распространения древних оледенений.

Первые исследования б Прииосшсздльском районе Тянь-Еаня, имевдю отношение к изучению древнего оледенения, носили комплексный характер и были преимущественно геолого-геоморфологическими. Основной их задачей было накопление фактического матераа-' ла о различиях генетических типах отложений, в том числе и лед- • никовых, распространенных в районе исследований. Диагностика ледниковых отлояений и форм ледникового рех тфа проводилась весьма тщательно и на основе этих данных делались первые вывода о размерах древнего оледенения.

Крайне интересным представляется замечание, сделанное Н.Г.Кассиным в книге, подводящей итоги гидрогеологических исследований в бассейне озера Иссыккуль. Он пишет: "... намечаются как будто два фазы оледенения Тянь-Шаня, из которых первая бала более значительной и во время её о главных хребтов Терскея и Кунгея спускались многочисленные и мощные ледники на пред-

- б -

горья, х'де они, сливаясь, покрывали сплошным л I- д о громадине площади предгорий (разрядка наша), тогда ещё не разбитых продольными долинами; т.е. мы имели тогда картину оледенения, во многой напоминающую современный глетчер предгорий Маляспина на 103 побережье Аляски. Вторая фаза выразилась в громадном развитии долинных ледникез, с многочисленным!: притоками, но уже только в частях, прилегающих к хребтам; на ближайших предгорьях Терокея и Кунгея эти ле шпат местами соединялись и также давали сплошной покров льгч. Во второй фазе оледенения намечаетсд ппи отступании две (места ми три) ясных эпохи стадионирования ледников" (Кассин и др., 1915, с.187)

Значительна распространение древних ледников, хотя и менее широка, чем считал Кассин, отмечали также С.В.Калесник, В.В.Щумов, Б.А.Федорович, С.С.Щульц. Федорович, в частности, отмечал, что на Тянь-Шане существовал особый тип оледенения -ледниковые покровы межгорных впадин, таких как Чатыркель, Сон-кель и т.д. (Федорович,' 1960).

Вопросы возраста ледниковых отложений и форм ледникового рельефа стали рассматриваться позднее, начиная с 60-70 годов, когда шире стали применяться методы ?'-ослэтного датирования -радиоуглеродный, лихенометрический, дендрохронологический и т.д. Поскольку эти метода "работают" в ограниченном диапазоне наиболее четкую привязку к шкале абсолютного времени получай самые молодые, голоценовые стадии оледенения.

Целый ряд исследователей - Р.Д.Забиров, Е.В.Максимов, Е.К.Баков, Д.В.Севастьянов, 0.А.Поморцев, Дк.Садиков, Ш.Кача-ганов и др. - посвящают свои работы проблемам корреляции различных ледниковых стадий. Верхнюю границу последнего оледене-

Ш1Я эти авторы обычно проводят по рубежу плейстоцена и голоцгча, а именно по восьмой стадиальной морене, следующей за семью голо-ценовиш стадиями (по альпийской скате). Возрастно расчленение более древних стадий оледенения проводилось с помсщыо градационных геатого-геоморуэологических методов, так как выяснилось, лто практически все радиоуглеродные датировки, полученные по этому району, не выходят за пределы голоцена.

Таким образом, весь спектр доголоценовых стадий оледенения оказывается лишенным какой-либо "привязка" к абсолютному возрасту. Мо;.чЩу тем, доголоценовая история оледенения была весьма сложной, о чем можно судить, э частнс ти, по работам Б.А.Федоровича. Па юкном склоне Тянь-Шаня, где климат суше и сохранность морен значительно лучше, чем в других его районах, он обнаружил (в долинах рек Музарат Южный а Терексу в интервале высот от 1500 до 3000 м) около 40 стадиальных морен (Федорович, 1960).

Изменения уровня озета Исснккуль. П.П.Семенов Тянь-Шанс-кпй, посетивший Приисснккулье в 1853 г., обнаружил в районе , современного водораздела" между озером и р. Чу протеку Кутматщн. ¡Здесь, из небольшого болота,-подпитываемого водами р.Чу, текла в озеро небольшая речка, напоминавшая арык (Семенов Тянь-Панс-кий, 1867). О направлении течения в этой пр юке поступали саше противоречивые сведения - М.И.Веников писал, например, что течение в ней направлено в сторону озера, и что его скорость достигает 4 футов з секунду, тогда как Г.Д.Романовский указывал на обратное направление течения (Вегаоков, 1860; Романовский, 1878 и др.).

Возникла многолетняя дискуссия, является ли озеро истоком р.Чу, или наоборот, Чу является притоком Йссыккуля. Позже, . наблюдениями было установлено, что временами Чу сбрасывала па-

водковые водьг в Иссискуль, но иногда уровень вода в озеро превышал порог стока и тогда течение в протоке имело обратное нал равление. Функционирование протоки Кутмащщ с небольшими пере! ваш наблюдалось до начала нынешего столетия, когда связь рек с озеро« вовсе прекратилась.

П.П.Семенов Тянь-Шачский высказал также предположение, в прошлом Иссыкнуль имел более высокий уровень, а Г.Д.Романовс кий допускал, что он был вшле современного на 200 футов и зал] вом вдавался по р.Чу вплоть до входа в Боомское ущелье. Л.С.Б связывал высокий уровень озера с эпохой значительного распрос ранения ледников (Семенов Тянь-Шанский, 1867; Романовский,187; Берг, 1904). Следы древних озорных отложений, фиксирующих бол высокое положение уровня озера, были обнаружены преимуществен на южном побережье Иссыккуля (Кассин, 1915; Щуков, 1332 и др.

Большинство исследователей считало, что во время высоких трансгрессий р.Чу впадала в озеро, переполняла его и давала е исток че.эез некогда единый хребет Киргизский и Кунгсй Алатоо. Несомненным признаком существования Боокской поддруды являют« мощные толщи озерно-аллювиальных отложений, приуроченное к щ крупным расширениям долины р.Чу - урочицу Капчигай и Кокмойн« кой впадиые (Курдюков, 1962; Чедия, Удаяов, 1973;

Григкна, 1973,1981; Фортуна, 1981 и др.). В самом Боомском ущелье обнаружено множество фрагментов террасовых уровней, ф сирущих различные стадии прорыва, а в низовьях Чу у нос.Кар Балти отмечены находки эндемичной фауны Иссыккуля (Трофимов, Турбин, 1970).

Существовала также и противоположная точка зрения, сого но которой Иссыккулъ никогда раньше не вдел более высокого 2 ня. Ее отстаивал'И.П.Герасимов в работе "Палеогеографическая

загадка Иосыккуля". В ней он подробно рассматривал проблемы генезиса высоких террасовых уровней, считая их не озерными, а абразионными уступш,и речных дельт а цролювиалг-чо-делювиаль-ншс склонов. И.II.Герасимов был прав, обращая внимание на полите-нотачность террасовых уровней, однако среди них есть и чисто озерные образования, что неоднократно подтверждалось другими исследователями (Герасимов, 1953; Алешинская, 1969,1970,1976; Бондарэв, 1958,1968,1969; Коротаев, 1964,1967; Шнитников,1980 и др.).

Относительно размеров высоких трансгрессий также не существует единого мнения. Наиболее достоверно устанавливаются 1630, 1640 и 1660 м уровни, превышающие Кутмаддинский водораздел (1620 м). Их происхождение обычно связывают о локальной подпрудой - так называемым Караташскт» порогом стока, некогда существовавшим в долине р.Чу, в 15 км ниже её поворота в сторону от Иссыккуля. Более высокие трансгрессии, следа которых развиты фрагментарно иа отметках 1680, 1800 ы, объясняют подпруживавдим воздействием Киргизского хребта и Кунгей Алатоо.

Определение абсолютного возраста озерных трансгрессий стань же проблематично, как и в случаях с дпевним оледенением. Для голоцена имеется много радиоуглеродных датировок, позволяющих выделить как трансгрессивные, так и регрессивные фазы, но для более древних озерных уровней датировок нет, как и для ледниковых отложений. Исключение составляет 1640 м терраса, возраст которой близок к 26 тыс.лет (Алешинская, Бондарев, 1971).

Глава II. ПОСЛЕДНЕЕ ОЛЕЩШШЕ ПШССЫШШ И ЛЕДНИКОВОЕ ПОДПЕУЖШНИЕ р.ЧУ.

В главе представлены материалы палвых исследований автора в Приисоыккульском района Тянь-Ианл, описания основных ют» чевых участков и результаты радиоуглеродного датирования. Последнее оледенение. Для большинства горноледниковых районов мира установлено, что депрессия границы питания в эпоху после, него оледенения составляла 1000 ± 200 м (Гросвал*'"., 1987,1988 кюЬde, 1987,1989;Porter, 1970-и др.). На северном побере:::ье Иссьпскуля первые признаки аналогичного снижения границы питания фиксируются положением древних каров, расположенных в западной оконечности хребта Дунгей Алатоо. Днища каров, приуроченных к верховьям рек Орто- и Чон-Тадцыбулак, находятся на высоте окыго 3000 м, при современной снеговой линии на высоте 3900 - 4000 м. Разница в высотах современной и древней снеговых линий, устанавливаемая по днищам наиболее низко располон« ных каров, дает величину депрессии 900-1000 м.

' В центральной части северного побережья, в междуречьях рек Чон-Койсу, Чолпон-Ата, Бахгу-Долонаты, \етки-Долонаты и Сугетгы чехол моренных оглонений почти сплошным покровом лер< крнвает все местные водоразделы. Распределение ледниковой эр; т"чи не контролируется современной и древней гвдросетью, поэ1 цу селевой генезис этих отложений исключен. Морена залегает : отметках около 1650 м и вплотную подходит к побережью Иосык-куля. Особенно четко это наблюдается вблизи г.Пришиб, где от берега озера ледниковые отложения отделяют всего несколько десятков метров. Средняя высота горного обрамленгя этого уча ка хребта составляет 4200 м. Зная, что древний ледник закан-

чивался здесь на висото 1650 м и определив среднее арифметическое из этих Двух величин, ш получим, по мотоду Гофера, высоту дровней границы питания - 2925 м. Современная снеговая линия лежит здесь на высоте 4100 м, таким образом, величина депрессии границы питания составляет 1175 м.

На кленом побережье Кссыккуля в долинах рек Дйергес, Ара-сан, Ирдык, ледниковые отложения образуют коцкие береговые морены, выходящие на подгорный пиейф. Они заканчивается примерно в- 0Д1Ю1.- и том л:е зштервало высо. от 1700 до 1800 м.

Размах древнего оледенения: наиболее оцуткм в долине Р.Джууку, известной классическими формами трогов. В низовьях долины ледниковые отложения залегают иа красноцветных песчаниках. Контраст между светло-серой ареной к багрово-красным песчаником, иногда висвечиващшл из под сплошного чехла ледниковых отложеиий, дает четкое представление о гигантских размерах древнего оледенения.

К западу от Д'суугу, на поберекье Кссыккуля, между пос.Чич-нап и Актерок, лежит обширная область распространения эрратических валуне в. Диаметр стделышх глыб достигает нескольких мэтров, весь крупнообломочный катгркал несет очевидные следы ледниковой обработки - валуны икевт форку ледогракников с приштфованшш фасе таг.®, на них коо-где сохранились серповид-шо ираш. Штриховка, как правило, отсутствует, что связало с процессами десквамацяи. Эти ледниковое -отлоязнид сосредоточены непосредственно в пляжной зоне Иссыккуля на отметках 1608 - 1620 м. Величина депрессии границы питания, также полученная по методу Гофера, составляет здесь но менее 950 м.

Долина р.Еарсхсаун выделяется среди других тем, что свои-

ми верховьями она выходит в обширную область питания - Арабел! кие сырты. Характер переуглубленвд долины, размер! трога и высота береговых морен позволяют оценить толщину выводного лвдш ка у выхода его на подгорный шлеЩ> миницум в 400 м. В низовьяз долины, вдоль ее левого борта, сохранились срединные морены, образованные Барскаунскиы ледником и ледяным потоком, спускавшимся из верховьев долины Дколбарсты. Гряда срединных морен разделена седловинами, которые но-видимоцу, служив продолжением маргинальных каналов стока-талых ледниковых вод Барсюунс кого ледника.

Западнее Барскауна, в низовьях долины р.Тамга, ледниковые отложения образуют комплекс кояечно-морьлшх гряд, яерегоражи-ващих основное русло реки, заставляя ее делать крутые изгибы. Высота гряд достигает 40-50 м, они покрыты чехлом лессовидных суглинков. Край ледника здесь выходил в Иссыккуль, поэтому цроисховдение лессовидных осадков вероятнее всего озерное, хотя они приурочены и к црисклоновым участкам долины, где шгли существовать ледниково-маргинальные каналы и подпрудные иорешше озера. Такая обстановка очень часто наблюдается у края современных ледников, где в подобных водоемах осаддает-ся немалое количество тонкозернистых задков - ледниковой цук

Аналогичная картина распределения лессовидных суглинков наблвдаагся и в долине р.Тоссор, а также на северо-западом склоне гор Тегерек, у пос.Бокомбаезское, где лессовый чехол занимает площадь более 20 км^. В основании этого чехла залегают валунно-галечные отложения, причем на свежеэкспонировап-ных валунах помимо крупных следов ледниковой обработки повсеместно встречается и ледниковая штриховка.

К западу от Тоссора распространение леднинсвых отложений в большой степени определяется морфологией северного склона хребта Терскей Алатоо. Здесь он разделен системой крупных «еж-горных впадин н небольших хребтов, параллельных осевой части главного хребта, В периода оледенений межгорные впадины играли роль крупных ледоемов, откуда избыточные массы льда поступали по сквозным долинам к побережью Исопсуля.

Подпруживание льда происходило практически во всех впадинах северного склона Терскей Алагоо - таких как Кольбель, Конуру-лен, Алабаш, Сеиизбель, Донусзудук, Дкукутей и более мелких. При деградации оледенения г^и впадины становились вместилищем талых ледниковых вод, прорывы которых вели к образ jBaimn каньонов • типа Аксая, Актарека или Турасу. Избирательный характер денудации способствовал также сохранению на этом участке побережья озерных террас, наиболее четко они выражены в междуречье ^ек Тон и Актерек. Озерный генезис террас подтверждается наличием на их поверхности характерной плоско-окатанной гальки - такой способ обработки с Лломочного материала типичен для валнопрпбой-ной зоны крупных озерных водоемов.

Ледниковое тшготживание т>Лт и воз-раст последнего оледенения. Значительное распространение ледников в эпоху последае-

»

го оледенения наблвдалось не только в прибрежной зоне Иссыккуля, но и по долине р.Чу. От ютливые следы оледенения видны здесь в доли"Зх правого и левогр потоков р.Чу - рек Кокпак-кыркоо и Байламтал, В верховьях Кокпак-кыркоо существовал ледниковый комплекс, оставивший после себя обширные участки полированных скал, плоцадыо около 15 км^, от которого в долину Чу спускался мощный выводной ледник. В долине Байламтала, раса гаженной напротив устья Кокпак-кыркоо, моренные отложения образуют нес-

колько террас оседания ( по Щукину, 1959), которые также дости гают дгица Нуйской дотшы. Два ледника, направленных здесь навстречу друх' другу, имыкалисъ и образовывали ледяную подпруд перех ораживайщш р.Чу. Ао!'.аз£"?елъством существования ледниково подпрудного озе^а являются расположенные вше по течению мощны толщи озерно-эттазвиальиых огдог.сшй Калчигайского урочища.

Ниже слияния Хокпакского и Байламтальского ледников, пере входом р.Чу в Боомское ущелье, возникала еще одна подпруда, ос разованная ледникаж, спускавшимися с Киргизского хребта и Куь гей Алат*о. Следы существовавшего здесь леднкково-подпрудаого сера широко распространены в пределах Кокмойнокской впадины.

Во время накопления осадков в древнем Кокмойнокском водо< ме происходило фациальное замещение озерных и ледникоэтс отла ний, поставляемых ледниками, которые достигали .•дапца Чуйской долины. Датирование всей толщи озерноледникодых осадков долга было соединить ледниковую истории района исследований с историей возникновения ледниково-подпрудных оззр. Кроме того, кра важно, что моренные комплексы Чуйской долины и Иссыккульскогс побережья по ряду признаков - сходству морфометрических пара-, ров, приурочен! .¡спи к одному высотному интервалу (1500 - 170С одной и той жэ депрессии границы литания (1100 - 1200 м) - яз ются едшпщам.. одного ранга в иерархии элементов рельефа оро-генной системы Прииссыкщгльского района Тянь-Шаня.

Известно, что единство элементов рельефа одного ранга н исчерпывается сходством пространственных характеристик - они обнаруживают сближение и временных параметров (Шеюш, Спас екая, 12Ьг), что доказывается, например, синхронностью молод стадий оледенения (Соломина, 1984, 1985 и др.). По это:,-у мы могли допустить, что возраст элементов рельефа, относящихся

последнее оледенению,' примерно один и тот же.

Приведенные вше соображения предопреде-тили особо тщате; j-ный поиск погребенной органики, приторной д т радиоуглеродного датирования, именно на Кохмойнокском ключевом участке. Здесь, в семидесягиметровой толще озерно-ледликовых отложений, расположенных ниже устья Кокпак-кыркоо, вдоль ьравого борта Чуйской долины, были найдены тонкие прослои мелких древе пых углей, диаметром 2-4 мм, датирование которых дало следующие результаты:

26100 + 600 лет назад (ШН-Р16) и

32390 ± Г780 лег назад (ИГАН-971)

Датирование других отложений, занЕШЩ1..с подчиненное отношение к моренным комплексам последнего оледенения, показало, что они являются голоценовыми, а вмещающие формы рельефа соответственно более древними ( ТаблЛ ). Таким образом, вог'чст последнего оледенения устанавливается кг.;< позднеплейстоценовый.

Глава 1Д. 1ШЕ0КЖ.1АТ И ПМЕОГИДРОЖШ ПИИОСГ'КУЛЬЯ В ЭПОХУ ПОСЛЕДНЕГО ОВДЕЯЕНИЯ.

В начале главы дан краткий обзор исследований о современных климатических условиях существования ледников Приисскккулья и гидрологическом режиме озера (Диких, 1976,1977,1982; Забиров, 1975,1976,1981; Голубе: , Цигельная, 1967; Хейфец, 1966,1979; Шнигппсов, 1980; Романовсг'-й^ 1979,1983,1985,1991 и др.).

ГГалеошгмат. Последней оледенение Прииссыквульского района Тянь-Шаня развивалось на фоне, глобальных климатических изменений, которые были связаны с развитием ледников, сне&нпго покрова и морского льда в полярных и умеренных широтах. Г зникнове-ние- Mozniipэтных температурных контрастов; ;.р:гводоиго к смешении

Таблица I

Спиоок радиоуглеродных датировок дгл территории Северного Тянь-Шаня (по результатам полевых работ)

т

Местоположение образца

адрес

^арак-

• ■ ■__тер об-

або.выс,, глубина вмещаю- Разца м залегания, щие от-м ложения

Возраст, число лет назад, (л.я.)

Ивдеко образца

1. Коклак-кыркоо

2. Улахол " 4 " (разрез I)

3.

4.

5. Улахол 4 (разрез 2)

6.

7.

8. ÍVpacy

"2"

"2" "3"

8

1750 1,20 -f>l торф 800 ± 80 Ки - 2197

2160 " 0,IS u¿.d¿ торф 6900 ±130 Ки - 2496

0,30 • торф 7000 ± 90 Ки - 2499

0,60 торф 9700 ¿130 Ки - 2450

2140 0,25 л£ d¿ торф 3600 ± 90 Ки - 2503

0,55 . • торф 6800 ±100 Ки - 2501

1,35. -торф . 9600 + 100 Ки - 2502

2100 0,25 сф торф 630 ± 80 Ки - 2575

м

ОТ

I 2 3 4 5

9. Чолоыа lî JÏ1 1840 1,50 cLÙ

ÍO. "2" 1,55 M

II. С "3" 1,61

12. "4" 1,84 —п—

13. ■■» f. "5" —" — 1,90 tt

14. "6" —Я — 2,07 M*1«.

15. Тогузтеко И J4 2В80 2,70 ' d-pí-

16. "2" 5,80

17. Актерек H J il 1620 2,10 dir pi

18. "2" »1 4,00

19. Карабулун 1606 1,20 ¿/и

20. Чу "I" 1520 1,90 о/

21. "2" 2,00

22. "3" « 2,40

A3. Кокмойнок »? T»r 1530 50,00 Ы-yL-

24. "2" 50,20

Продолжение таблиц» I

5 г» ( 8

детрит 4100 ± 80 Ки - 2577

детрит 5500 ± 100 Ки - 2588

дэгрлт 8400 ± НО Ки - 2578

детрит 10100 -и 120 Ки - 2579

детрг- 10400 + 120 Ки - 2531

детрит 12100 + 130 Ки - 258С

уголь 8380 + 500 ГЕ0- 27

уголь 13450 + 200 ГЕ0- 23

торф б/"» + 40 ИГАЯ- 702

уголь 1000 ± 70 шя- 701

торф 440 + 40 ИГ АН- 802

детрит 460 о. 40 ИТ АН- е~з

детрит 820 50 ЙГАН- 819

детрит 19 60 ± 90 ТЗГАН- 817

детрит 26100 ± 600 ЙГАП- 616

детрит 32390 1780. ИГАН- 971

влагонесущкх западных воздушных т&*ений в сторону экватора, по: тому в среднеазиатском региогз возникали условия для некоторого увеличения осадков (Грпвальд, 1985,1987,1989; Котляков, 1985, 19Г7; Кренке, 1982,1985,1987 и др.).

вместе с тем, климат этого времени отличался значительным похолоданием, по раг таш оценкам размах снижения среднегодов температур достигая 7-10° (Бурашникова, {.Муратова, Суетова, 197 Котляков, Грсвальд, Кренке, 1С85 и др.).

О похолодании косвенно свидетельствует также угнетенное сос^оякле биотических компонентов ландшафтов, которое выра?шк в почте полном отсутствии погребенной органики доголоценовог* возраста. В частности, снижение биопродуктивности растительно: кохдэова было вызвано уменьшением сумма вегетационных темсератз (Пшснлн, Стекленков, Вар/ценко, 1991).

Такт; образом, иследаее оледенениэ Прикссыккулья развив; лось в холодных и сравнительно влажных климатических условиях исключительно благоприятных для разрастания ледников и ледник вгх; покровов. Это подтверждается значительными размерами древ них моренных комплексов.

С ростом оледенения возрастало и его обратное влияние на климат. Известно, что над поверхностью небольших ледников тек пература воздуха обычно нике, чем на бесснежных склонах, на 2-ЗР, а с увеличением площади оледенения охлаждающий эффект возрастает. Над ледником Федченко, например, понижение темпе! туры может составлять 5-8°, а в Гренландии разница в температурах между ледниковой и внеледниковой областями достигает уз 15-18° (Дроздов, 1955; Тронов, 1966 и др.).

По нашил данным площадь последнего оледенения Пршссык-

9

кулья составляла 15,5 тыс.км", т.е. почти в 25 раз превышала площадь современного, поэтому, весьма вероятно, что ледниковый климат того времени был близок к полярно?/^.

Существенная роль в усугублении охлж;т"шдего эффекта последнего оледенения принадлежала и рельефу Иссыккульской впадины. Почти со всех сторон она окружена хребтами, превышающими её днище более чем на 2,^00 м, в то вр_ш. как застаивание холодного воздуха наблюдалось даже в небольших понижениях рельефа вблизи ледников (Давидович, 1974). Очевидно, что орографический фактор способствовал ухудшению условий абляции на ледниках, достигавших днища Испыкку—зской впадины.

Палеогидрологгея. С увеличением площади оледенения Прииссык-кулья значительно возрастал и объем .ледгчкового стока в озеро. Современный общий сток в Иссыккулъ составляет 3,62 км3, из которых на долго ледникового стока приходится 0,53 км3 или 13% суммарного (Голубев, 1957; Кренке, 1980 и др.). При площади современного оледенения равной 650 км^, средний годовой слой ледникового стока составляет 0,82 м. Если допустим», что интенсивность ледникового стока в эпоху последнего оледененшг была такая же, как и теперь, го средний годовой объем ледникового стока тогда составлял 12,71 км3, т.к. площадь оледенения в это время увеличивалась до 15,5 тыс.км^. Таким образом, приращение стока в озеро составило 9,09 юл3''год (12,71 км3 - 3,62 км3).

При современном зраче.лш общего стока баланс водной массы озера почти нулевой: большая часть "прихода" уходит на испарение. Если предположить, что величина испарентгс в прошлом была такой кв (хотя она должна быть меньше в результате синения температуры), то даке в этом случае озеро стало бы ь.-лолняться

со скоростью 1,5 м/год.

Другим мощным фактором, дестабилизирующим положение уровня Иссыккуля, были айсберги, откалывавшиеся от концов выводных ледников, которые достггам Акватории озера. Процесс отёла,по-димовд-, набладался в краевых частях Барскаунского ледника и ря да других.

При резком повышении уровня озера начинался отток избиточ зга масс водь через Кутмадданокий водораздел,и, следовательно, дрейф алс^ергсз и озерного льда з этом же направлении. Известно, что из-за заторов только озерного льда, уровень крупных вс доемов способен ежегодно подниматься до нескольких метров (Кал ник, 1968 и др.).

Аналогичная обстановка могла возникать и на Иссыккуле, только здесь к озерпоцу льду добавлялись гораздо более мощные айсберги. Дополнительный подцрузлващий эффект мог также созде ваться осавдением в западной части йссыквульской котловины o6j мочного ¡латериала, поступавшего из верховьев р.Чу.

Но, по-видимому, главная подпруда, перегораживающая не только р.Чу, но и вода Иссшщуля имела ледниковую природу. Ош существовала у **еста слияния Кокпакского и Байламталъского ле; ников. Судя по положению высоких террасовых уровней Исстскуля максимальный объем подпруженных масс вода мог достигать 1200 -1300 км3, т.к. саше высокие уровни превышают современный почти на 200 м. Заполнение озера до таких отметок, по самым осторожным оценкам, не учитывающим айсберговый сток, происходило за 200-300 лет.

Таки. объемы и скорости налива крупных ледниково-подпруд-них озер, существовавших в эпоху последнего оледенения, были

тшичнши. Так, объем Дархатского озера (Саяно-?7винокое нагорьо) достигал 250 км3, леднико^о-подарудние озера Чуйсксй и Нурайской котловин Алтая вмещали не менее 1000 км3, а объем озера Глссула (Северная Америка) был равен 2200 км3 (Вутрчловский, 1£82; Грос-вальд, 198?; Рудой, 1984; Bake-r, Ва.лкег, 1985). Мьооуяа только в период от 16 до 12 тыс.лот назад прорывалось до 40 раз.

Но оценкам этих же авторов, максимальные расходы воды при прорывах озер подобного типа, могли достигать нескольких сотен тысяч, даже первых миллионов кубических метров в секунду, а скорости - 20-40 м/сек. Поскс.лку же твердый сток, и, следовательно, интенсивность ^ „розга пропорциональны квадрату расходов и кубу скорости водных потоков, го становится очевидной возможность объяснения Боовдого ущелья, лежащего на пути талых ледниковых вод, эрозионным эффектом прорывных потоков.

основные вывода

Проведенное исследование не претендует на окончательное решение проблем истории последнего оледенения Нрииссыккульско-го района Тянь-Шаня. Известно, что наиболее полную информацию об отдельных этапах оледенения можно получить в результате сопряженного анализа ледниковых отложений и форм ледникового рельефа, с одной стороны, и изучения рыхлых отложений перигля-циальной области, с др.,гой, Опреаеляя объект исследования, мы

• л *

отчетливо осознавали вг?ю сложность поставленной перед наш задачи, т.к. разрезы рыхлых отложений, расположенные выше морен последнего оледенения, относились к более молодым этапам, а большая часть интересующей нас леригляциальной области прихо-

далась на акваторию Иссыккуля. Роэтоаду, ш считаем, что в буду щем веоьма перспеки^:шм может стать изучение донных озерных осадков.

В заключение формулируем основные положения, предложенные к защите:

1. Наощадь последнего оледенения Приисснквульского района Тянь-Шаня составляла 15,5 тыс.км^, т.е. почти в 25 раз превыша ла плоить сорременного оледенения. Депрессия границы питания в ото время была равна 1100 - 1200 и.

2. Возраст последнего оледенения определен как яоздзеплеЕ

1

тоцековый. Это утверждение базируется на результатах радиоугле родного датирования и геолого-геомохфологичэских корррляциях • ледниковых отлокешШ и форм ледникового рельеф'.

V ..< -'

3. В эпоху последнего оледенения значительно возрастала

, толя ледникового стока в озеро— его среднегодовой объем состг лял 12,71 км3; скорость наполнения озерной ванны в результате прираирния стока превосходила 1,5 м/г-д. Дополнительным фактором дестабилизации уровня озера был откол айсбергов от концов выводных ледников, достигавших акватории Иссыккуля.

4. Резкое повышение уровня озера приводило к зо^гикновен проточного режима, сопровождавшегося заторами айсбергового и озерного льда.

5. В среднем течении р.Чу вблизи устьев притоков рек Кокпак-кыркоо и БаЙламтал существовала ледяная плотит, образ ванная слиянием ледников, спускавшихся до днища Чуйской долив Зта плотина подпруапвала не только реку Чу, но и воды Иссыккз Аналогичная плотина существовала и гаже по течению Чу, у её

входа в Боомсксз ущелье.

6. Максимальный объем прироста водной ма^сн Иссытскуля, по-видимому, достигал 1200-1300 км3. Прорьзи этой воды приводили к катастрофическим паводкам, во время ..оторнх сформировалось Боомское утцелье.

Основные положения и выводы диссертации отрг ены в слв.1ую-ЩЩХ РВОТАХ аэтфр^;

1. О временной организованности ледниковых систем (на примере оледенения западной части хр. Терек*" Алатоо;) - В кн.Времен--пая организованность геосистем, М., 1988, о.111-118.

2. Динамика лимно-гляциальных систем. - В кн. Геосистема во времени, М., 199Г, с.170-185.

3. Некоторые закономерности пространственно-временно-т распределения органогенного материала в ^.зрхнеплейстоценовых и голоценовых отложениях Средней Азии. - Доклада Академии наук СССР, 1991, т. 320, I, с. 162-164 (соавторы: Г.тт.Пшенин и А.Н.Ва-рущенко).

4. Вюрмское оледенение Тянь-Шаня и "Палеогеографическая загадка озера Иссыккуль". - !,ТИ, 19С вш.73, 0.23-36, в печати (соавторы: М.Г.Гросвальд и Л.Н.Глебова).