Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Строение и развитие древнего рельефа междуречий в горных областях Южной Болгарии

ВАК РФ 11.00.04, Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации по теме "Строение и развитие древнего рельефа междуречий в горных областях Южной Болгарии"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА

Географический факультет

На правах рукописи

ПЕЙЧЕВ Пейчо Гергинов

СТРОЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ДРЕВНЕГО РЕЛЬЕФА МЕЖДУРЕЧИЙ В ГОРНЫХ ОБЛАСТЯХ ЮЖНОЙ БОЛГАРИИ

11.00.04 — геоморфология и эволюционная география

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва —1991

Работа выполнена на кафедре геоморфологии и палеогеографа! географического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова.

Научный руководитель - доктор географических наук,

профессор Г. С. Ананьев Официальные оппоненты - доктор геолого-минералогических наук,

профессор Ю. П. Селиверстов кандидат географических наук, ст.н.с. И. И. Спасская Ведущая организация - Институт географии АН СССР,

отдел геоморфологии

Защита состоится 1991 г. в

" " часов на заседании специализированного совета по геоморфологии, эволюционной географии, мерзлотоведению и картографии (Д-053.05.06) при Московском государственном университете им.М.В.Ломоносова по адресу: 119899, Москва, ГСП-3, Ленинские горы,МГУ.географический факультет,21 этаж, аудитория 2109.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ (21 атак, корпус А, МГУ).

Автореферат разослан 1991 г-

Ученый секретарь специализированного совета, доктор географических наук, профессор Ю.Ф.Книжников

/о

■ - э -

Актуальность_темы. Изучение денудационных уровней, которые служат своеобразными геоморфологическими реперами, позволяет решать многие задачи теоретической и прикладной геоморфологии,а также неотектоники. В теоретическом плане установление денудационных и аккумулятивных уровнен, определение условий, их формирования и возраста является основой реконструкции этапов развития рельеф I, определения интенсивности тектонических движений, величины денудационного среза.

В прикладном аспекте выделение определенной ярусности рельефа, в том числе, его денудационных уровней способствует поискам рудных и нерудных полезных ископаемых, выявлению участков с неблагоприятными и опасными геоморфологическими процессами.

Для горных областей Южной Болгарии разработка этих проблем стала актуальной в связи с продолжающимся рекреационным освоением этой территории,продолжающейся эксплуатацией угольных месторождений, необходимостью решения экологических задач. Необходимость в анализе древних поверхностей выравнивания на новом уровне возникла еще и потому, что в 1986-90 гг. были опубликованы новые палеогео-морфологические данные о древнем рельефе, геологические карты Болгарии, где показаны новые данные о возрасте интрузивных массивов. В целом ряде случаев эти сведения находятся в противоречии с опубликованными ранее взглядами на возраст и морфологию древних поверхностей выравнивания.

являлось установление общих закономерностей развития и сохранения денудационного рельефа междуречий в сейсмически активном регионе Южной Болгарии, В работе предпринята попытка снять ряд противоречий в проблеме поверхностей выравнивания этого региона, которые выявились за последние 40-50 лет их изучения и найти удовлетворительное решение этих вопросов.

Методологической основой работы послужили широко используемые в советской геоморфологии представления о сопряженном раэ-ветии рельефа и рыхлых осадкор. При этом автором учитывались возможности сохранения древнего рельефа разного облика, которые р.анее объединялись понятием "поверхность выравнивания". Для достижения постановленной цели решались следующие задачи;

- изучение особенностей распространения фрагментов древнего рельефа;

- установление" его связей со структурно-геологическими и сейсмическими условиями;

- иалеогеоморфологическая интерпретация разрезов осадков выполняющих межгорные и внутригорные впадины;

- определение возраста и длительности эпох денудационного выравнивания рельефа рассматриваемого региона;

На£чная_новизна_£аботы_закпючается во-первых, в том, что автором проведено обобщение новых геоморфологических материалов для сейсмически активных горных областей обладающих различной морфострук-турой ; во-вторых, в том, что прослежена последовательность формирования денудационного рельефа междуречий, начиная с середины палеогена; в-третьих, в том, что выявлены закономерности соотношений поверхностей выравнивания с корамн выветривания, коррелятными осадками, морфоструктурой территории в сейсмически активном регионе; в-четвертых, в том, что уточнена и дополнена модель формирования рельефа на орогенной стадии геосинклинального развития одного из регионов Апьнийско-Гималайского горного пояса.

П[>актнческая_значимость_2аботы состоит, по мнению автора, в возможности использования результатов наблюдений и выводов для решения вопросов размещения рекреационных зон в горных областях Болгарии, предупреждения опасных геоморфологических процессов, поисков полезных ископаемых.

Ф2^111УЁ£5ЦЙ_У31§Е1ШП.Й_метдды_исследования. В основу работы положены результаты наблюдений и анализа материалов собранных автором при полевых исследованиях в 1988-90 гг., а также обобщение большого фактического материала опубликованного в течение 1930-1990 гг. болгарскими учеными.

Собственные наблюдения автора включали: 1) полевые маршруты в горных областях Витоша, Плана, Рила, Пирин, Родопы и окружающих впадинах; 2) изучение разрезов сапролитовых кор выветривания. При этом частично использовались крупномасштабные карты, материалы дистанционных исследований, различные геоморфологические карты и схемы.

Анализ собранного материала проводился в Болгарии и Советском Союзе. Он состоял из: а) подбора и обработки опубликованных сведений по рельефу горных областей и впадин Южной Болгарии; и) анализа определений и понятий связанных с проблемой поверхностей выравнивания, поскольку часть из них противоречила друг другу; в) анализа кор-релятпых отложений. Изучение геолого-литологической обстановки проводилось, главным образом, с целью установления участков лнтоморфно-

- s -

го рельефа, деформаций рельефа связанных с тектоническими (в т. ч. с сейсмическими ) движениями.

Вопросы строения поверхности выравнивания и строения кор выветривания на плоскогорье Плана докладывались в 19 90 году на Н-х Щукинских чтения в г. Москве и были опубликованы в тезисах этого совещания.

Автор благодарен, прежде всего, своему научному руководителю профессору д. г. н. Ананьеву Герману Сергеевичу за внимание и помощь в работе. Автор также благодарит всех сотрудников кафедры геоморфологии и палеогеографии географического факультета МГУ, принимавших участие в обсуждении работы, оказавших помощь во время проведения практики и занятий. Автор выражает признательность всем коллегам, принимавшим участие в данной работе на разных ее этапах.

Диссертация содержит 168 страниц; из них 101 страниц текста, 52 рисунков, 11 таблиц. Она состоит из введения, пяти глг.в, заключения и списка литературы (172 названия) .

_СОДЕРЖАНИЕ_РЛБОШ_

Глава I. ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПОВЕРХНОСТЯХ ВЫРАВНИВАНИЯ КАК ЭЛЕМЕНТЕ ДРЕВНЕГО РЕЛЬЕФА ГОРНЫХ СТРАН

Несмотря на многочисленные определения терминов "поверхность денудационного выравнивания" и "пенеплен" (Тимофеев, 1974) представление о их содержании пока неоднозначны. Надо отметить несколько принципиальных позиций в этом отношении.

Абсолютное большинство исследователей согласны с тем, что поверхности выравнивания представляют собой комплексы форм древнего рельефа, включающие как междуречья, так и речные долины (работы В. Дэвиса, Д. В. Борисевича, И. С. Щукина, В. А. Варсанофьевой, Г. С. Ганешина, С. К. Горелова, Д. А. Тимофеева, А. Г. Золотарева, 0. В. Кашменской, 10. П. Селиверстова, С. С. Коржуева и многих других исследователей) .

Вместе с тем, встречаются работы, в которых высказывается мысль о том, что поверхности выравнивания - историко-генетическая категория рельефа, имеющая преимущественное эрозионно-денудационное образование ( Лебедев, 1969 и др.). Поэтому можно говорить лишь об

определенных интервалах уровней поверхностей выравнивания (Вырб-пянскнй, 1970), а не о их рельефе. В отдельных случаях возможность сохранения древнего рельефа междуречий в горных областях вообще ставится под сомнение из-за высокой интенсивности денудационных процессов (Крнволуцкий, 1971), приводящих к полному уничтожению древнего рельефа. Кроме того, для горных областей необходимо отметить большое морфологическое сходство древних поверхностей выравнивания с четвертичными нивально-гляцианьными поверхностями в вершинном поясе гор (Щербакова, 1968; Симонов, 1972; Ананьев, 1976).

Для территории горных областей Болгарии эти вопросы требуют специального рассмотрения, поскольку древние поверхности денудационного выравнивания в горах здесь пользуются широким распространением. До сих пор в многочисленных работах вся совокупность этих вопросов пока не рассматривалась.

Неодинаково представлялся разным исследователям облик поверхностей выравнивания, Д. Яранов (1943) полагал, что поверхность является водосбором рек, приближающихся или достигших своего профиля равновесия, поверхность которого имеет горизонтальное или субгориэон-тальное положение, но не является абсолютно ровной. Позже им же определен размах рельефа на позднемиоценовом пенеплене в Родопском массиве в 700 метров (Яранов, 1960).

Д. Канев (1970) вкладывал в понятие "денудационная поверхность выравнивания" облик рельефа холмистой равнины с размахом высот в 200-300 м. Позже он уточнил последний и уменьшил до 100-200 м (Канев, 1979, 1983).

Кроме того, в болгарской литературе используется понятие "инициального пенеплена", под которым понимают некоторую исходную поверхность выравненного палеорельефа, при деформации или разрушении которого возникли современные черты рельефа. Другие- варианты, как например,происхождение среднегорного рельефа из плоскогорного или низкогорцого, не рассматриваются.

Кроме того, неопределенность содержания термина "инициаль-г ный пенеплен" позволяет включить в него как зструктурные, так и структурные формы рельефа (например, вулканические плато). Особенно сложно вести анализ древнего рельефа в тех случаях, когда его структурные и аструктурные формы находятся на одном и том же геоморфологическом уровне.

Многообразие форм поверхностей выравнивания в горных

областях привело к разделении? первых на региональные л локальные. В болгарской литературе, посвященной поверхностям выравнивания, это разделение пока не использовалось.

Усиление денудационного среза по периферии междуречий в результате смены морфологии вершинных поверхностен, уменьшение длины склонов междуречии вблизи магистралшых речных долин, изменения структуры эрозионной сети является одним из свойств развит я междуречий и прослеживается в разных морфоструктурных условиях (Равс-кий, 1959, Эдельштейн, 1947, и др.), в том числе, в условиях плоскогорий, денудационных равнин( Зауральский пенеплен) , низкогорнй, среднегорий (Дальний Восток СССР). Ширина пояса сниженных междуречий может достигать нескольких километров (Ананьев, 1978).

Глава II. ИЗУЧЕННОСТЬ ДРЕВНЕГО РЕЛЬЕФА ГОР ЮЖНОЙ БОЛГАРИИ

Фрагменты древнего рельефа в горных областях Южной Болгарии сохранились в виде остатков денудационных поверхностей выравнивания, речных террас, следы которых находят как в экспонироьанном, так и п погребенном состоянии. Поверхности выравнивания пользуются по сведениям С. Бояджиева, И. Вапцарова, М. Георгнева, М. Гяопни, Д. Канева и других исследователей широким ра пространеннем и изучены гораздо лучше, чем речные террасы.

Начало изучения выровненного рельефа в вершинном поясе гор Болгарии положили работы П. Янковнча (1904), Ж. Радева (1920) и К. Остеранха (1924). В 30-ые годы нашего столетия подробные исследования выровненного рельефа провели В. Пенк (1925), Вилхелми (1932), X. Луи (1930, 1933). Рассматривая этот этап изучения поверхностей выравнивания, Ж. Гьшыбов и др. (1982) оценили его как период, в котором географы "акцентировали эндогенную компоненту в генезисе выровненных поверхностей, в духе теории Пенка, причем пренебрегапась роль разломных дислокаций для этапности и лимитировании планационных процессов" (с. 74, 1982).

Представления о происхождении древнего рельефа в вершинном поясе гор Южной Болгарии основываются прежде всего иа существовании разновысотных уровней полого-холмистого рельефа и дифференцированных тектонических движений в неогене и четвертичном периоде. Степень достоверности выделения интервалов денудационных уравней, возможности корреляции их между отдельными горным» областями заметно различаются.

Палеогеоморфологическим реконструкциям поверхностей выравнивания в литературе уд.елено небольшое внимание. Следует отметить в этой связи работу Д. Яранова (1940), который впервые для гор Ю. Болгарии дал характеристику миоценового и плиоценового рельефа.

Проблемам строения и возраста коры выветривания в Родопах посвящена работа Т. Тодоровой (1970). В ней отмечается, что кора выветривания на ультрабазитах и серпентинитах возникла в доолигоце-новое время, поскольку она частично перекрыта олигоценовыми туфами. Доопигоцеиовая кора выветривания была по-видимому изменена в после-палеогеновое время, о чем свидетельствует "супергенная" минерализация (Тодорова, 1962, 1970).

Глава III. СТРОЕНИЕ И ТИПЫ РЕЛЬЕФА СОХРАНИВШИХСЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВЫРАВНИВАНИЯ

Горные области Витоша, Плана, Рипа, Пирин, Западные Родопы обладают разной морфоструктурой. Витоша и Плана находятся на западном окончании зоны Среднегорья, располагающейся между Родопским срединным массивом и Балканом; Рипа, Пирин и Западные Родопы составляют крупные элементы Родопского срединного массива, активизированные в позднем кайнозое. Наличие одновозрастных денудационных поверхностей выравнивания на древних вулканах (Витоша), игнимбритовых покровах (Зап. Родопы), сводово-блоковых поднятиях (Рила, Пирин и часть Зап. Родоп) заранее предполагает одновременную относительную тектоническую стабильность последних, т.е. образование на каком-то этапе единого морфоструктурного региона, что весьма проблематично. Это несоответствие требует специального анализа древнего рельефа названных горных областей.

По своим геолого-структурным особенностям, составу и механизмам образования, Витоша представляет полигенный вулканический аппарат центрального типа (Карта..., 1989: Жепев,1982). Он сложен в центре сиенитами, монцонитами и габброидами, которые ближе к периферии сменяются эффузивными образованиями. Внедрение и кристаллизации вулканогенных пород произошло 84-79 мпн, пет назад, т.е. в конце позднего мела (Мончев, 1987). Плутон первоначально поднимался с высокой скоростью, достигавшей 4 мм/год, которая в течение кайнозоя резко уменьшилась до 0,03 мм/год. Поэтому, скорее всего,монцониты и сиениты были выведены на дневную поверхность уже к началу палеогена, т.е. задолго до того времени, как в раннем миоцене появились

аструктурные денудационные поверхности. Субгоризонтальная кровля интрузива так же как и обрамляющие его вулканиты обусловливала преобладание в рельефа структурных поверхностей.

Природа "поверхностей выравнивания " Витошского пассива далеко не одинакова и не может быть объяснена только какими-либо циклами или эпохами рельефообразования неоген-четвертичного времени.

Для понимания строения и развития рельефа Планы были учтены несколько важных особенностей. ВОтпервых, вершинные поверхности мевдуречий, а также их склоны и днища долин (в верхнем и среднем течениях) срезают с несогласием древние образования. Тем самым выявляются аструктурные черты современного рельефа. Вместо с тем, влияние формы апикальной части плутона, которая сама по себе обладала сглаженностью поверхности, не могла не сказаться на первичной выров-неиности рельефа. Поэтому значительная уплощенность плоскогорья Плана, скорее всего, имеет две причины: 1) структурную, определяемую рельофом апикальной части интрузии; 2) денудационную, связанную с деятельностью эрозионно-денудационных процессов и сильным разрушением верхних горизонтов скальных пород. Во-вторых, в современном рельефе плоскогорья прослеживаются широкие долины, пологие склоны междуречий, плоские вершинные поверхности, денудационные останцы в комплексе составляющие древний рельеф. В-третьих, распределение элементов древнего рельефа по высоте не позволяет с уверенностью выделить какую-либо его ярусность, увязав ее с разными по времени этапами формирования рельефа. Размах высот древнего рельефа, определяемый по разности высотных отметок между высотой междуречий и дна долин, составляет 90-150 м. Плавное снижение высоты поверхности Планы от центра к периферии и отсуствие резко выраженных уступов между т. н. уровнями денудационных поверхностей при различиях в их отметках в 150-200 м., может быть объяснено формированием при-допинных поясов сниженных междуречий. В-четвертых, строение вывет-релого чехла коренных пород (как на гранодиоритах, так и на гнейсах) и его расположение (рис. 1) указывает на то, что после формирования эрозионно-денудационного рельефа на этапе, когда образовывались галечные отложения, существовал этап с более спокойными условиями, когда образовывалась и накапливалась кора выветривания сапролитового типа. Такая последовательность этапов объясняется тем, что активные флювиальные процессы не могли иметь значительное раз-

витке после формирования мощных кор выветривания, так как это привело бы к полному уничтожению последних. В-пятых, отмечается противоречие между интерпретацией данных о глубоком денудационном срезе поверхности Планы, с одной стороны, и хорошо сохранившейся фацией гранодиоритов и диоритов - с другой.

Рельеф Оивииз» отличается от рассмотренных выше Внтоши и Планы как по форме сохранности фрагментов предполагаемого древнего рельефа , которые вовсе не обязательно считать денудационными поверхностями выравнивания, так и по истории денудационных процессов .

Эоцен-олигоценовый возраст гранитоидов Пнрина заранее обозначает тот рубеж, ранее которого выравнивание рельефа не могло начаться, поскольку внедрение гранитной магмы обычно связано с активизацией тектонических процессов.

Кроме того, нормальное развитие магматического тепа представленного гранитоидами, возможно только при существовании "покрышки" изолирующей это тело от поверхностных условий и предохраняющей от превращения его в эффузивное тело. В среднем, мощность такой "покрышки" для гранитных массивов колеблется от 1-1,5 км до 2-2,5 км, хотя может быть и больше. Следовательно, для того, чтобы вывести гранитное тело на дневную поверхность, денудации было необходимо уничтожить эту "покрышку". Иными словами, величина слоя денудационного среза Южного Пирнна за неоген-четвертичное время составила не менее 1,5 км.

Древний рельеф в вершинном поясе Пирнна (1800-2900 м) представлен фрагментами аструктурных горных сооружений, а не холмистыми равнинами, как, например, на плоскогорье Плана.

Рила планина имеет хорошо выраженную сводово-блоковую, куполообразную форму, поднимаясь почти в центре Фракийско-Македонско-го массива (2925 м). Однозначные данные о морфологической структуре и тектоническом режиме Рилы в доэоценовое время отсутствуют. Имеются косвенные признаки, позволяющие высказать предположение о том, что в это время рассматриваемая территория была мало активна в тектоническом отношении. К числу таких признаков относятся: а) отсутствие в гальке палеогеновых конгломератов непросредственно примыкающих к массиву каких-либо иных пород, кроме тех, которые слагают метаморфическую основу Рилы; 6) наличие в псрмо-триасовых конто-

Рис. 1. Типы строения сапролитов на плоскогорье Плана (полевые зарисовки автора);. Все типы разрезов наблюдались на гранодиоритах и гнейсах.

I- суглинок н супесь с дресвой (современные склоновые отложения дешовиально-дефлюкционного типа); 2- мелкий и средний щебень; 3- дресва разного размера, со слабо гшлеватнми частичками;' 4- "ядра" слабо разрушенных или неразрушенных коренных пород; 5- нечетко выраженные границы; 6- резко выраженные границы; 7- поверхность пологих склонов. Средняя мощность сапролитов указана- на левом разрезе (I).

мератах Ихтиманского блока гальки кварцевых порфиров, развитых только в Бапканидах. Наиболее контрастные формы рельефа в Риле имеют тектоно-гляциальное и гравитационно-эрозионное происхождение. К тектоно-гляциальным формам относятся каскадно-троговые речные долины и лестницы цирков. Гравитационно-эрозионные уступы по периферии гор обычно объясняют заметным поднятием Рилы в неогене.

В разных частях Рилы в одном и том же интервале высот (2400-2900 м) наблюдается три типа рельефа; 1) сильно расчлененный структурно-денудационный, альпийского облика; 2) останцово-сопочный с пологими склонами; 3) плосковершинный с отдельными денудационными останцами. Это дает основание считать, что "поверхность выравнивания" и ранее включала элементы рельефа разного об-

пика.

Морфоструктурные условия, в которых сформировались денудационные поверхности в Западных_Ро,аопах, заметно отличаются от описанных выше условий в массивах Витоша, Плана, Рила, Пирин. В центральной части Западных Родоп денудационные поверхности сложенные докембрийскими гнейсами и сланцами, как правило, отличаются волнистым сглаженным рельефом, тогда как сложенные вулканитами-остан-дово-сопочным и равнинно-сопочным рельефом.

Прямой связи кор выветривания с эпохами выравнивания рельефа нет, но обращают на себя внимание значительные . мощности вы-вегрелого чехла, которые могут позволить оценить величину денудационного среза в центральных районах Зап. Родоп. Величина денудационного среза в последних вероятно превышает за миоцен-четвертичное время 150-200 м, поскольку в рельефе оказались слабо выраженными олигоценовые вулканы, которые имели высоту не менее 150-200 м. Таким образом, в современном рельефе Западных Родоп отмечается ряд особенностей: 1) хорошо выраженная ярусность междуречий; 2) наличие пологих и крутых склонов с различными сочетаниями между ними, ступенчатые склоны в особенности по периферии массива; 2) наличие глубоких (500-800 м), узких и крутых речных долин с ущельями и расширениями между ними, ориентированными, прежде всего, а меридиональном направлении; 4} наличие значительных по площади денудационных поверхностей выравнивания срезающих все геологические структуры. Они разделены небольшими междуречьями с относительной высотой 50-150 м и пологими седловинами между ними. Денудационные поверхности выравнивания бывают также разделены крутыми склонами высотой до 300400 м. Часто такие поверхности перекрыты корой выветривания мощностью 5-15 м.

Глава IV. ОБЩИЕ ЧЕРТЫ СТРОЕНИЯ И ПАЛЕОГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ КОРРЕПЯТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В МЕЖГОРНЫХ И ВНУТРИГОРНЫХ ВПАДИНАХ

Для рассматриваемой территории известно довольно много случаев, когда в разрезах межгорных иди предгорных впадин встречались валунно-галечные толши различной мощности. Если последние обладают мощностью в 30-50 м и заключены в песчано-щебнистые или илистые осадки, они, как правило, характеризуется локальным рас-

пространением и слабо коррелируготся между собой. Причиной появления такой топщи может служить разрушение эрозионно-денудациоиного или тектонического уступа, а не выравнивание рельефа на обширной территории. С другой стороны, существование мощных (в сотни метров) пес-чано-глинистых осадков в разрезах впадин также не является однозначным критерием низкой контрастности окружающего рельефа.

В Южной Болгарии выделяются два морфоструктурных ч па впадин: внутригорные и межгорные. Они, как правило, выполнены мощными толщами кайнозойских осадков. Большинство межгорных и внутригорпых впадин начало свое формирование в эоцене (рис. 2). Для Гоцеделчевс-кой, Доспатской впадин это совпало с проявлениями интенсивного вулканизма. За исключением Верхнефракийской депрессии, позднеэоцено-вые отложения в впадинах представлены грубым обломочным материалом, включая крупные глыбы и слабо окатанные валуны. Мощность этих осадков измеряется многими сотнями метров, что свидетельствует о существовании в ближайшем окрулсеиии впадин резко расчленного рельефа.

Внутри разрезов эоцеиовых и олигоценопых осадков фиксируются горизонты размыва, свидетельствующие о чередовании эпох усиления и снижения темпов денудации и аккумуляции обломочного материала. Все зоцен-олигоценозые толщи заканчиваются горизонтом размыва за исключение разрезов в Пернишской и Верхнефракийской котловинах, где наблюдается постепенный переход олпгоценовых песчаниковоконгяомерато-вых толщ в песчано-глинистые отложения раннемноце^нового возраста.

Для почти всех сводных разрезов характерны (рис. 2) эпохи, когда осадконако^пление не оставила своих следов. В одних случаях они длились с позднего эоцена до среднего миоцена (15-20 млн. лет), а в других - с раннего олигоцена до позднего миоцене (13-15 млн. лет), а в третьих - с конца олигоцена до понта (13 млн. лет). С учетом точности определения возраста осадков, интервалы и длительность эпох перерывов в осадконакоплении были близкими. Поскольку в эти эпохи уже существовали межгорные и внутригорные впадины, отсутствие в них поэднеопигоценовых-среднемпоценовых осадков требует объяснений. Иногда утверждают, что в областях аккумуляции обширным региональным поверхностям выравнивания соответствуют перерывы в осадконакоплении или существенно олигомнктовые осадочные комплексы, обогащенные продуктами глубоко химического выветривания (Казаринов, 19"69; Рухин, 1 959 и др.).

В условиях локального выравнивания в область осадконакоп-

Рис.2. Состав и возраст кайнозойских осадков выполняющее межгорные и внутригорные впадины Юкной Болгарии, I-песчаные и глинисто-углистые отложения; 2- песчаники; 3-глшистые отложения; 4- извесгаяки; 5-конглсмерата и 4англсмераты; 6- крупноглыбовые отложения; 7-брекчие-конгломераты; 8-туфогенный материал; Э-вулканические лавы; 10- гррницы размдза: а) установленные, б) предполагаемое.

ления поступает как грубообломочный материал, коррелятный горному рельефу, так и тонкозернистые осадки, отражающие характер рельефа в зонах локального выравнивания. Одно из объяснений этой проблемы для гор Ю. Болгарии состоит в том, что рельеф территорий, окружающих впадин был выровненным настолько, что на междуречьях накапливались породы кор выветривания, а в речных долинах происходил преимущественно транзит тонких и мелких частиц без их аккумуляции во впадинах. Мощности кор выветривания были, по-видимому, незначительными .

Другое объяснение заключается в том, что накопившиеся во впадинах маломощные тонкозернистые осадки были размыты в средне-миоценовое время. На возможность этого указывают горизонты размыва в кровле эоценовых и олигоценовых осадков и в подошве сармат-ме-отической толщи осадков.

Если первое объяснение может рассматриваться как система признаков выровненного рельефа, то второе- не может подтвердить или отрицать наличие выровненного рельефа, поскольку зависит от геоморфологического положения областей осадконакопления (окраина или центральная часть впадины).

Очень многие разрезы отложений миоценового (сармат-меотис) возраста в межгорных котловинах начинаются с появления мощных толщ конгломератов (рис. 2) накапливавшихся в течение почти 5 млн. лет. Исключения из этого правила видны в разрезах осадков выполняющих Софийскую, Костенецко-Нижнебанскую, Верхнефракийскую котловины. Это свидетельствует о неравномерном разрушении горных территорий по соседству с межгорными котловинами.

Во внутрнгорных котловинах позднемиоценовые осадки представлены в основном песчаио-глинистыми фациями с примесью угленосных фаций. Однако здесь отмечается определенная особенность. Одно-возрастные меотическо-дакские породы представлены по периферии гор конгломератовыми и фаигломератовымн образованиями, а на удалении от гор- песчано-углистыми осадками. Эта же особенность отмечается и для одновозрастных осадков н Пернишской, Боб.овдольской и Благоев-градской межгорных котловинах. Это свидетельствует о возможности одновременного накопления грубых и тонких (в том числе угленосных) коррелятных осадков в окружении горных массивов, что чаще всего

соответствует формировании локальных поверхностей выравнивания.

Плиоценовое-осадконакопление во впадинах отличалось неравномерностью и разными темпами. Об этом свидетельствуют синхронные толщи конгломератовых и песчано-глинистых осадков в Разложской внутригорной котловине; преимущественно тонкий и мелкообломочный материал - в Чепннской и Палакарийской котловинах; преимущественно конгломератовые толщи - в Санданской, Костенецко-Нижнебанской, Го-цеделчевской, Доспатской котловинах. Из этого следует вывод о заметных различиях в рельефе территорий окружающих эти котловины.

Таким образом, особенности строения коррелятных отложений позволяют утверждать, что древний рельеф во многи^с случаях включал в себя как горные, так и равнинно-плоскогорные обйасти. Выравнивание рельефа при этом происходило неодновременно. Формирование кор выветривания не. удается однозначно связать с конкретными эпохами регионального выравнивания рельефа в определенном регионе. Наличие глинисто-углистых отложений не является признаком преобладания в окружающих районах холмисто-равнинного рельефа.

Глава V. ТИПОЛОГИЯ, УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ И СОХРАНЕНИЯ ДРЕВНЕГО РЕЛЬЕФА МЕЖДУРЕЧИЙ

В горных областях Ю. Болгарин выявлено семь морфологических типов древнего рельефа: плоскогорный, платообразный, горный, грядово-останцовый, останцово-сопочный, останцово-раБнинный, равнинный (таблица 1). Они распространены в разных морфоструктурных условиях и в различных сочетаниях. Наиболее заметными являются сочетания: а) горного или плоскогорного рельефа с останцово-раинии-ным; б) горного с плоскогорным; в) пдатообразного с равнинно-сог1оч-ным рельефом.

Наиболее расчлененный рельефом обладают центральные части горных областей (Рила, Пирин) или зоны придолинных сниженных междуречий (Витоша, Зап. Родопы). Участки с горным рельефом часто окружены широкими ступенями с равнинным, равнинно-сопочным или пла-тообразным рельефом. Если такие сочетания встречаются в пределах площадей с одновременным развитием вулканогенных, осадочных и интрузивных пород,то в прошлом было возможно образование разновы-сотних поверхностей за один и тот же.цикл развития междуречий.

В состав комплексов форм древнего рельефа междуречий ьходяг

Таблица I

Основные характеристики древнего рельефа в горах Южной Болгарии

Горная ____________________ Типы по- Кора Возраст

область Морфологические Генетические верхност- вывет- наиболее

тей дену-

рива- крупных

дационного ния

.комплек-

выравни- сов ре-

вания льефа

междуре-

чий

1 2 3 4 5 6

Витоша Платообразный, Структурно-вул- Локальные Сапро-

грядово-останцо- канический, ас- (в т. ч. лито-

вын труктурный придолин- вого

ные сни- ряда Эоцен-

женные (на ин- миоцен

междуре- трузив-

чья) ных по-

водах)

Плана Равнинный, остан- Структурно-дену- Локальные Сапро-

цово-равнинный дационный, аструк- ( в т.ч. лито-

турный придолин- вого Миоцен (?)

ные снн- ряда

(на ин-

женные

междуре- трузив-

чья) ; ре- ных поро-

гиональ- дах) ;

ные (?)

1 2 3 4 5 6

Пирин Горный, плоско- , Структурно-текто- Локальные: На юге Пирина:

горный нический, декуда-ционно-тектони-ческий, аструк-турный в т.ч. при-долинные сниженные междуречья сапролитового типа; красно-цветы каолини-гового типа Миоцен С?)

Рила Горный: остан- Структурно-дену- Региональные На юге, югоэа-

цово-сопочный; дационньш, ас- (?), локаль- паде и юговос- Миоцен (?)

равнинный; ос- труктурный ные в т.ч. токе сапроли-

танцово-равннн- придолинные тового типа

ный сниженные междуречья •

Зап. Равнинно-сопоч- Структурно-вул- Региональные Сапролитового Олигоцен-

Родопы ный, равнинный, канический, струк- (?), локаль- типа миоцен,

ппатообразный турно-денудационный, аструктурный ные в т.ч. придолинные сниженные плиоцен

межд£]зечья

структурно-вулканические, структурно-денудационные, структурно-тектонические и аструктурные поверхности. Местами удается доказать (Плана), что в формировании выравненных поверхностей междуречий участвовали флювиалыше процессы. Такие различия в генезисе создавали условия для образования ступенчатости и ярусности рельефа междуречий.

В наиболее высоких горных массивах указанные черты были усложнены деятельностью четвертичных перигляциальных процессов. Последние затрагивали в ледниковые эпохи плейстоцена интервалы высот 2900-1700 м. Эти процессы заметно усиливали денудацию вершинных поверхностей и в определенной мере преобразовали их рельеф.

Разрушение горных областей Ю. Болгарии в эоцене усилилось с появлением множества локальных базисов денудации, какими являлись межгорные и виутригорные впадины. Образование впадин может расмат-риваться как одно из условий формирования локальных поверхностей выравнивания.

Структурно-тектонические условия формирования поверхностей выравнивания имели в разных регионах неодинаковые характеристики. Начало эпох активизации тектонических процессов большинством исследователей относится к концу олигоцена - началу миоцена, или к началу миоцена.Однако границы этих эпох остаются дискуссионными, что мешает использовать их в анализе древнего рельефа горных областей. Например, проявления вулканизма как признак тектонической активизации горной страны, зафиксированы в эоцене, конце олигоцена - начале миоцене и плиоцене (Санданская котловина). Эта активизация являлась условием препятствовавшим региональному выравниванию территории в . эти эпохи.

Дифференцированные тектонические движения привели к значительной деформации днлщ эоценовых впадин, изменению местных базисов денудации, усилению эроэионно-денудационного расчленения древнего рельефа. Поэтому мы полагаем, что единого "инициального" пенеплена как основы древних междуречий и долин не существовало.

Совпадение по времени образования- эпох активизации тектонических процессов и перерывами в осадконакоплении позволяет предположить между ними причинную связь. Поэтому трудно согласиться с тем, что перерывы в осадконакоплении фиксирующиеся во многих разрезах' кайнозойских отложений - признаки регионального выравнивания рельефа. Видимо, с этими обстоятельствами связано отсуствие еле-

-го-

дов постепенного уменьшения крупности обломочного материала во впадинах. Если же принять защищаемую нами концепцию преимущественного развития локальных поверхностей выравнивания, то палеогеомор-фологическая интерпретация разрезов коррелятных отложений становится более убедительной, поскольку образование локальных поверхностей выравнивания не связано с общим затуханием тектонической актив-, ности.

Климатические условия формирования древнего рельефа в эоцен -плиоценовое время периодически изменялись. В эоцене на востоке Балканского полуострова господствовали тропические условия с высокими среднегодовыми температурами (22° - 25°С) и переменной влажностью. Однако уже в первой половине олигоцена климатические условия становятся субтропическими и переменно-влажными, возможно семиаридны-ми. Во второй половине олигоцена они становятся более умеренными, когда среднегодовые температуры опускаются до 15° - 18°С. Миоценовая эпоха характеризовалась тропическими и субтропическими условия* ми. Переменно-влажная обстановка изменялась в отдельные фазы до се-миаридной и аридной, однако небольшой продолжительности. В конце миоцена среднегодовые температуры составляли 16° - 18°С при годовой сумме осадков 900-1100 мм. В начале плиоцене среднегодовая температура падает до 11° - 13°С, но количество и режим выпадения осадков остаются прежными (т.е. 900-1100 мм). Значительная часть плиоценовой эпохи характеризовалась более высокими среднегодовыми осадками (около 2000 мм) и температурами (15° - 16°С),

Все это указывает на возможность деятельности в позднем кайнозое разнородных экзогенных процессов и, следовательно, действия разных механизмов выравнивания. ,

Регрессии и трансгрессии моря в течение опигоцен-ппиоценового этапа развития рельефа в северных и центральных областях Болгарии сменялись неоднократно. Для наиболее изученных в этом отношении областей Северной Болгарии установлено, что эоцен характеризовался морскими условиями осадконакопления, что в течении олигоцена и миоцена преобладали субаэральные условия и был сформирован:, сложно построенный и глубоко расчлененный рельеф. Море окаймляло в эоцене также северную периферию Рило-Родопского массива. В раннем тортоне

наступила трансгрессия моря, которая продолжалась около >,5 - 2 млн.

2

лет. Уже в позднем тортоне ( И^ Ъ2) акватория моря резко сократилась, но затем в раннем сармате вновь расширилась. Среднепоздне-

сарматская фаза развития рельефа характеризовалась сохранением морских бассейнов, площадь которых то увеличивалась, то сокращалась. Одна из регрессий моря в конце сармата продолжалась всего 0,5-0,7 млн. лет, но за ней вслед в начале меотиса наступает фаза трансгрессии, которая продолжалась с понта до леванта включительно.

Сопоставление (таблица 2) эпох тектонической активизации, климатических условий, фаз изменения уровней моря, корообразования, перерывов в осадконакоплении во впадинах позволяет подтвердит» сделанные нами выводы о том, что в Ю. Болгарии условий благоприятных для формирования региональных поверхностей выравнивания в течение второй половины кайнозоя не существовало. Малая длительность эпохи переменной тектонической активности в поэднемиоценовое время (около в млн. лет), также не обеспечивает возможность регионального выравнивания всего региона.

Таким образом, образование локальных поверхностей выравнивания обладавших разнообразным рельефом единственно возможное удовлетворительное объяснение наблюдаемой сейчас ярусности и ступенчатости древнего рельефа междуречий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенный палеогеоморфологический анализ горных областей Южной Болгарии позволяет сделать следующие выводы;

1. Древний рельеф междуречий представлен вершинными поверхностями разного морфологического облика, разнообразными склонами и фрагментами сохранившихся речных долин. При этом вершинные поверхности и склоны включают значительные по площади литоморфные образования .

2. В различных морфоструктурных условиях (папеовулканы, лавопые плато, апикальные части интрузивных массивов, дислоцированные осадочные и метаморфические образования ) комплексы форм древнего рельефа развивались неодинаково, что, наряду с влиянием других причин, привело к различиям в ярусности и ступенчатости вершинного рельефа междуречий.

3. В горных областях Витоша, Плана, Рила, Пнрин, Зап. Родопы отсутствуют признаки существования в кайнозое региональных поверх-

Таблица 2

Соотношение эпох тектонической активизации, климатических изменений уровня моря и корообразования для условий Южной Болгарии

Эпохи Тектоническая активизация Климатические условия Колебания Осадкона-уровня мо- копление ря по пери- (во впа-ферии гор- динах) ных ст2ан" Формирование сапропитовых кор выветривания Проявпе'г ния вулканизма

1 2 3 4 5 6 7

9 + + Умеренные Регрессия (?) + - _

= N 3 7 + + Субтропические, переменно-влаж- + + - -

о N 1 Ь г + + ные и влажные Трансгрессия + + +

к с N т 2 + - + ' - -

о N 3 1 - Тропические и субтропические с эпохами аридиза-ции Трансгрес, Регресспя Трансгрес. + - -

=г о N 2 + Регрессия Трансгрес. + +

2 N 1 1 + + - Регрессия + * (?) +

« о

Субтропические

Субтропичес- Трансгрессия кие, семиа-

.ввавуе_________________________

О п Я * 7

о Г)

Тропические,

переменно-

влажные

(?)

(?)

(?)

(?)

ПРИМЕЧАНИЯ: ♦ ■ + +

(?) х

преобладание процесса переменное развитие процесса отсуствие в большинстве регионов полное отсуптвие сведения отсутствуют

по Трашлиеву, Коюмджиевой, 1964, с дополнением.

I

го

1

ностей выравнивания или пенеппенов. Преимущественным распространение пользуются локальные поверхности выравнивания объединяющие рельеф уплощенных вершин, плоско- и низкогорного рельефа, останцово-равнинного рельефа, останцово-сопочного рельефа, придолинных поясов сниженных междуречий.

4. Широкое развитие локальных поверхностей из-за условий их образования не позволяет принять их уровни в качестве геоморфологических реперов для корреляции между разными геоморфологическими областями на юге Болгарии.

5. Различия- в условиях формирования локальных поверхностей выравнивания пока не позволяет сопоставить их развитие с образованием сапролитовых кор выветривания. Последние,.вероятнее всего, развивались с перерывами в течении олигоцен-четвертичного времени и без специальных исследований их состава и стратификации не могут быть точно датированы.

Ь. В течении плейстоцена рельеф локальных поверхностей выравнивания был частично разрушен перигляциальными процессами и снижен на 20-30 м. Величина денудационного среза отдельных горных массивов за кайнозой может быть оценена в 450-1500 м.

7. В орогенную стадию эпохи геосинклинального развития этой ветви Альпийско-Гималайского пояса, характеризовавшуюся высокой сейсмической активностью (на первых стадиях - вулканизмом), могли формироваться, скорее всего, только локальные денудационные уровни. Пене-пленизация рельефа для горных стран в этих условиях не была характерна.