ELIBRARY.COM.UA is an Ukrainian library, repository of author's heritage and archive

Register & start to create your original collection of articles, books, research, biographies, photographs, files. It's convenient and free. Click here to register as an author. Share with the world your works!

ВУЛКАНЫ ТУВЫ

С.Г. ПРУДНИКОВ, Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН (г. Кызыл)

Казалось бы, что общего между островом Исландия в Северной Атлантике и горно-таежной Тувой, расположенной в центре Азиатского материка? Это удивительно, но их объединяют многочисленные так называемые щитовые вулканы - цилиндрические горы с вертикальными стенами и горизонтальной вершиной, которые сложены продуктами извержений, образованных исключительно в подводных условиях. Но если исландские вулканы широко известны, то о неповторимых по красоте тувинских, кроме узкого круга геологов-исследователей, мало кто знает.

ЖИВОПИСНЫЕ И МАЛОИЗУЧЕННЫЕ

Восточно-Тувинское вулканическое поле, где подобные природные события происходили в последние 2 млн. лет, - крайняя западная часть вулканического пояса Байкальской рифтовой системы. Оно представляет собой обширное высокогорное базальтовое плато площадью 2 тыс. км 2 , расположенное у подножия хребта Восточный Саян. Именно со склонов этого плато и из минеральных источников - проявлений поствулканической деятельности - берет начало Енисей, крупнейшая река Восточной Сибири.

Поражает многообразие форм местных вулканических построек, характеризующее многоэтапность формирования поля. На обширное плато, образовавшееся при трещинных излияниях базальтовых лав, и лежащую к востоку от него выровненную древнюю поверхность "насажены" шесть одиночных щитовых вулканов: Дерби-Тайга (абсолютная высота - 2652 м), Кок-Хемский (2703 м), Приозерный (2415 м) и др. Несколько из них, слившись основаниями, образуют крупные сложные массивы - Соруг-Чушку-Узу (2546 м) и Шивит (2769 м). Еще пять вулканов представляют собой конусовидные горы, например, Саган (2109 м), Улуг-Арга (2252 м).

Сглаженные вершины щитовых вулканов местами осложнены конусами из рыхлого материала, выброшенного при извержениях, - пепла, вулканических бомб и шлаков. А особенностью массива Шивит являются многочисленные маары - углубления на поверхности базальтового плато, появившиеся там при одноактном прорыве наверх малых порций газов вместе с рыхлым материалом и каплями лавы. От местных вулканических построек на десятки и сотни километров протягиваются застывшие потоки базальтов, затопившие некогда существовавшие там долины рек. Мощность лавовой толщи колеблется от нескольких десятков до тысячи метров, а общий объем вулканических продуктов оценивается не менее чем в 600 км 3 .

Однако эти уникальные и живописные места труднодоступны даже в наше время. С севера и востока они надежно укрыты скалистыми хребтами Восточного Саяна, с запада отрезаны порожистыми горными реками, непроходимой тайгой и болотами Тоджинской котловины. Ближайший населенный пункт - поселок Тоора-Хем расположен в 150 км к западу от них. Добраться в этот район можно только вертолетом, а потому он плохо изучен: отсутствуют достоверные сведения о хронологии и периодичности происходивших там новейших излияний, что позволило бы определить масштабы их проявлений в Центральной Азии в доисторическое время и оценить вероятность новых вспышек.

Вулканы Тувы в 1948 г. впервые нанес на карту С. В. Обручев (впоследствии член-корреспондент АН СССР). Позднее их изучали при проведении геолого-съемочных работ, данные которых легли в основу всех существовавших доныне представлений о вулканизме Тувы. Считалось, что местное поле состоит из трех слоев: нижнего лавового, образующего базальтовое плато; среднего вулканокластического или туфового, слагающего щитовые вулканы, и наконец, верхнего лавового, покрывающего последние. Преобладающие здесь так называемые столовые горы первые исследователи рассматривали как денудационные останцы, образованные при размыве горизонтальных толщ застывшего изверженного материала. Но затем доктор геолого- минералогических наук М. Г. Гросвальд (Институт географии РАН) отнес их тоже к щитовым вулканам, которые, как он считал, первоначально были караваеобразной формы с пологими склонами и только под действием интенсивных разрушительных процессов превратились в "столовые" останцы с отвесными стенами.

НАУЧНЫЙ ПРОРЫВ

В 1998/99 гг. изучением новейшего вулканизма на юго-западном фланге Байкальской рифтовой системы занималась группа специалистов под руководством директоpa нашего института, доктора геолого-минералогических наук В. И. Лебедева. Эти исследования существенно изменили ранее сложившееся представление о строении Восточно-Тувинского вулканического поля, составе и возрасте его пород. Методом калий-аргонового датирования мы получили первые для Центральной Азии данные о хронологии новейших вулканических событий в этом регионе. На их основе мы выделили семь этапов проявления вулканической активности в Восточно-Тувинском нагорье за последние 2 млн. лет. В извержениях относительно больших объемов намечается периодичность порядка 500- 700 тыс. лет; в промежутках между ними следовали более частые, но меньших объемов (последние излияния долинных базальтов произошли уже в историческое время).

Второй важный результат: слагающую щитовые вулканы вулканокластическую толщу (до этого ее считали туфовой) доктор геолого-минералогических наук В. В. Ярмолюк (Институт геологии рудных месторождений, минералогии, петрологии и геохимии РАН) впервые отнес к гиалокластитам. Эти стекловатые обломочные породы по условиям образования и составу принципиально отличаются от туфов, образующихся из твердых продуктов вулканических извержений - пепла, песка, бомб и обломков горных пород невулканического происхождения, впоследствии уплотненных и сцементированных. В гиалокластитах же мелкие обломки, как правило, сложены черным базальтовым стеклом, более крупные обязательно имеют стекловатую внешнюю зону и часто приобретают форму лавовых шаров и подушек, а цементирующая масса представляет собой мелко- и тонкообломочное вулканическое стекло.

Гиалокластиты формируются в условиях подводных излияний, но в водоемах незначительной глубины, когда давление воды не может препятствовать выбросу вулканических продуктов и горячая лава превращает воду в пар. В результате различных реакций раскаленные обломки лавы в конце концов измельчаются до тонкого стекловатого пепла. А когда высота растущего щитового вулкана начинает превышать глубину водоема, излияния продолжаются уже в наземных условиях с формированием горизонтальной лавовой покрышки.

Каким же образом совершенно разные типы вулканизма - исландский, представляющий собой подлинный океанический рифтовый, но протекающий не в подводной, а наземной форме, и тувинский, относящийся к материковому рифтовому вулканизму, - создали близкие по форме постройки, сложенные характерными для подводных излияний гиалокластитами? Причина, на мой взгляд, в том, что в Исландии и Туве извержения происходили под гигантскими ледяными щитами: последние таяли с образованием озер в их центре. В таких условиях, близких к подводным, и появились огромные скопления стекловатых пеплов, слагающих цилиндрические горы с вертикальными стенами и горизонтальной вершиной - щитовые вулканы.

РЕПЕРЫ ДРЕВНИХ ОЛЕДЕНЕНИЙ

В трех из семи этапов проявления активности в Восточно-Тувинском регионе мы отметили отчетливую связь вулканизма с крупными ледниковыми эпохами. И на этой основе неожиданно для себя пришли к решению важного вопроса. Оказывается, щитовые вулканы Тувы, возраст которых установлен на основе калий-аргонового датирования, могут служить и надежными реперами древних оледенений, охвативших за последние 800 тыс. лет все Саяно-Тувинское нагорье.

Вопрос о их количестве и возрасте - одна из самых острых проблем четвертичной геологии региона, являющаяся предметом бурных дискуссий. Возраст оледенения до сих пор определяли по морфологическим признакам и редким палеонтологическим данным, что приводит порой к спорным выводам. В настоящее время большинство специалистов сходятся во мнении о существовании в Туве двух грандиозных покровных оледенений - верхнеплейстоценового (местное название - "азасское") и среднеплейстоценового ("каахемского"). Но не все выделяют наиболее древнее - нижнеплейстоценовое. Наши исследования позволили решить этот вопрос и определить основные реперы ледниковых эпох.

Достаточно просто и надежно устанавливается возраст верхнеплейстоценового оледенения, имевшего две основные фазы: начальную (образование горно-долинных ледников) и основную (покровного щита). Отложения первых местами перекрывают лавовые потоки вулкана Улуг-Арга, местами же они просто соприкасаются. Это означает, что начало оледенения совпало с формированием этого вулкана, возраст которого, по нашим данным, составляет примерно 50 тыс. лет. Отложения следующей фазы - покровного щита - в свою очередь перекрывают морены горно-долинных ледников, лавовые потоки и вершинную часть шлакового конуса Улуг-Арга. Они представлены многочисленными крупными и очень крупными глыбами и валунами как базальтов, так и коренных пород, поступающих с соседних гор, отдельными "островами" возвышающихся над поверхностью щита, по распространению которых можно судить о направлении движения ледника.

Репером среднеплейстоценового оледенения служит вулкан Шивит- Тайга (возраст - 110-130 тыс. лет), состоящий из нижней толщи, сложенной потоками гиалокластитовых и шаровых лав, и верхней - лавовой. Формировался он в условиях покровного оледенения с мощностью льда около 400 м. Верхняя лавовая толща образует горизонтальное плато из сильно пористых оливиновых базальтов мощностью до 300 м, осложненное чашеобразными провалами, которые, по мнению В. В. Ярмолюка, связаны с обрушением в полости, возникшем при таянии погребенного льда.

Определить возраст нижнеплейстоценовых - самых древних отложений - и связанных с ними оледенений для специалистов было наиболее сложной проблемой, поскольку отсутствуют надежные геохронологические материалы. Нельзя в этом случае использовать и геоморфологический метод, обычно применяемый при расчленении более молодых ледниковых образований. Например, выводы о нижнеплейстоценовом (или "шивитском") оледенении Саяно-Тувинского нагорья М. Г. Гросвальд сделал на основании находок туфо-валунных отложений в обнажениях северного склона вулкана Шивит-Тайга. Однако формирование его вулканокластической толщи, как показали данные калий-аргонового датирования, произошло в начале позднего плейстоцена (110-130 тыс. лет), и значит, выводы М. Г. Гросвальда ошибочны: "шивитская" туфоморена гораздо моложе - она формировалась в период среднеплейстоценового (или "каахемского") оледенения.

Мы же смогли определить возраст нижнеплейстоценового оледенения. Согласно нашим данным, репером его может служить вулкан Дерби- Тайга (возраст 600 - 700 тыс. лет). Он состоит из гиалокластитов, шаровых лав, лахаров - отложений грязевых потоков, продуктов размыва изверженного материала. Вулканокластический комплекс слагает основной объем пород вулкана и имеет мощность более 500 м. Сверху он перекрыт серией лавовых потоков сильно пористых базальтов общей мощностью 50 - 70 м, "бронирующих" вершину горы Дерби-Тайга. Судя по размерам вулканокластического комплекса, мощность нижнеплейстоценового ледника превосходила 500 м, а базальтовая покрышка свидетельствует о том, что лавы изливались уже выше ледниковой шапки. Данный покров мы назвали Дербитайгинским, это же название можно присвоить и всей нижнеплейстоценовой ледниковой эпохе Саяно-Тувинского нагорья.

Все сказанное свидетельствует: влияние вулканизма на ход палеогеографических процессов чрезвычайно велико и не ограничивается лишь лавовыми излияниями. В первую очередь следует обратить внимание на тесную временную и пространственную связь этапов повышения вулканической деятельности и крупнейших ледниковых периодов.

ВЗГЛЯД В ПРОШЛОЕ

В заключение приведу описание катастрофического извержения щитового вулкана, произошедшего в Южной Исландии летом 1783 г. (из книги немецкого исследователя Хорста Раста "Вулканы и вулканизм", вышедшей в 1982 г.). Началось оно серией мощных взрывов, в ходе которых наверх были выброшены огромные массы пепла, постепенно полностью или частично засыпавшего на острове все пастбища. Позднее животные стали тяжело болеть, так как вместе с травой поедали остроугольные частицы природного стекла, повреждавшие их внутренние органы. В то же лето над Исландией надолго повис "голубой туман", содержавший, по-видимому, большой объем сернистых газов, препятствовавший росту травы. Это была крупнейшая катастрофа в истории страны.

Не меньшую угрозу для всего живого представляют подледные извержения. Например, после взрыва погребенных под гигантскими ледяными щитами вулканов Катла и Гримсветн на юге Исландии (1934 и 1938 гг.) при вытаивании льда образовались озера, которые в конце концов прорвали сдерживавшую их ледовую плотину. И гигантские потоки воды, смешанной с рыхлым вулканическим материалом, песком, илом и глыбами льда, сметая все на пути, обрушились на окружающую местность.

Изучая вулканизм Тувы, мы вспомнили об уникальной находке, сделанной в 1996 г. при исследовании разреза рыхлых отложений в долине реки Тапсы, протекающей юго-западнее описанного района. На небольшом полигоне, где работают золотодобытчики, нашли целое кладбище крупных млекопитающих - среди них остатки молодого и взрослого мамонтов, бизона. Тогда мы недоумевали: какая же природная катастрофа привела к массовой гибели столь крупных животных? А теперь почти уверены: это могли быть мощные извержения вулканов и сопровождающие их опасные процессы.

Установленная нами отчетливая цикличность вулканической активности заставляет сделать вывод: территория Тувинского вулканического ареала является весьма активной. Об этом, кстати, свидетельствуют и проявления здесь поствулканической деятельности - местные целебные минеральные источники и повышенная сейсмичность.

Наши исследования выполнены при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты 98-05- 65242 и 99-05-65645).

Александр Лебедев · 2101 days ago 0 7745
Link
Permanent link to this publication:

http://elibrary.com.ua/blogs/entry/ВУЛКАНЫ-ТУВЫ


© elibrary.com.ua
Professional Authors' Comments:
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Guest comments




Actions
Rate
0 votes
Publisher
17.12.2013 (2101 days ago)
 

Who Like this
Likes · Dislikes
 
Empty

Libmonster, International Network:

Actual publications:

Libmonster Partners

Latest BOOKS:

Actual publications:

ELIBRARY.COM.UA is an Ukrainian library, repository of author's heritage and archive

Register & start to create your original collection of articles, books, research, biographies, photographs, files. It's convenient and free. Click here to register as an author. Share with the world your works!
ВУЛКАНЫ ТУВЫ
 

Contacts
Watch out for new publications:

About · News · For Advertisers · Donate $ to Libmonster ($)

Ukraine Library ® All rights reserved.
2009-2019, ELIBRARY.COM.UA is a part of Libmonster, international library network (open map)
Keeping the heritage of Ukraine


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Germany China India Sweden Portugal Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Uzbekistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of branches, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. After registration at your disposal - more than 100 tools for creating your own author's collection. It is free: it was, it is and always will be.

Download app for smartphones