АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ ПУТЕМ СОЗДАНИЯ ЦИФРОВОЙ КАРТЫ

УДК 528.94(470.51)(045) В.А. Обатнин, А.В. Сергеев

АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ ПУТЕМ СОЗДАНИЯ ЦИФРОВОЙ КАРТЫ

Дана характеристика основных генетических типов четвертичных отложений Удмуртии, высказано объяснение их генезиса и расположения в пространстве согласно современным научным концепциям. В частности, выявлена связь между геологическим строением территории и распределением элювиальных, склоновых и эоловых отложений; рассмотрен вопрос об образовании на территории республики гляциофлювиальных и лимногляци-альных образований; указаны закономерности в формировании эоловых массивов. Проведено подробное районирование распространения эолового материала Удмуртии с выделением трёх массивов, делящихся на восемь рукавов, а также дано объяснение конфигурации каждого из них. Выявлены и объяснены отличия эоловых отложений на водоразделах от прочих образований данного генетического типа. Указаны нюансы создания цифровой карты четвертичных отложений региона на основе существующих карт и полученных в ходе анализа данных. Дана оценка применения такой карты для ландшафтных исследований.

Б01: 10.35634/2412-9518-2020-30-2-175-189

Одним из важнейших моментов, учитываемых при ландшафтном районировании, является смена генетических типов четвертичных отложений на исследуемой территории. Для каждого типа таких отложений характерен определённый набор почв и определённый состав растительности [1], поэтому именно границы между типами отложений чаще всего являются ландшафтными рубежами.

Многие годы одним из основных направлений научной деятельности преподавателей географической кафедры Удмуртского государственного университета является ландшафтное районирование территории Удмуртии, в частности, для выявления зависимости между физико-географическими характеристиками ландшафтов и особенностями их заселения и освоения. Очевидно, что преобладающий генетический тип отложений будет коррелировать с расселенческими показателями ландшафтов. Например, на территориях, покрытых эоловыми песчаными массивами, как правило, формируются неплодородные подзолистые и дерново-сильноподзолистые почвы, что предопределит лесохозяйст-венный, а не аграрный, тип освоения ландшафта, маленькую плотность населения в его пределах, небольшую густоту населённых пунктов и т.д. [2]. Однако упомянутое исследование было осложнено отсутствием подробной карты четвертичных отложений республики, так как имеющаяся мелкомасштабная схематичная карта профессора В.И. Стурмана [3] не позволяла выделить точные границы между типами отложений, а карты масштаба 1:200 000, изданные в основном в 1960- 1970-е гг., опирались на устаревшие к настоящему времени концепции (в частности, на ледниковую природу многих отложений Удмуртии). Поэтому целью данной работы стало получение наиболее полного представления о распределении четвертичных отложений по территории Удмуртской Республики на основе анализа и интерпретации данных существующих карт, а также создание на основе полученных данных собственной цифровой карты четвертичных отложений, позволяющей проводить дальнейшие ландшафтные исследования.

Материалы и методы исследований

При анализе рисунка четвертичных отложений были использованы следующие картографические материалы:

- листы государственной геологической карты (четвертичных и дочетвертичных отложений) масштаба 1:200 000, составленные Средневолжской комплексной геологоразведочной экспедицией [4-25], ОАО «Башкиргеология» [26; 27], ФГУГП «Волгагеология» [28; 29], ФГУП «Геокарта-Пермь» [30-33] и частично переизданные Всероссийским научно-исследовательским геологическим институтом (ВСЕГЕИ);

- карта четвертичных отложений Удмуртской АССР масштаба 1:500 000, составленная Камской геологической партией [34];

- лист 0-38,39 государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:1 000 000, карты дочетвертичных и четвертичных образований [35; 36];

- схематичная карта четвертичных отложений Удмуртской Республики масштаба 1:1 500 000, составленная В.И. Стурманом для географического атласа Удмуртской Республики [3];

- почвенная карта Удмуртской АССР масштаба 1:200 000, составленная Государственным агропромышленным комитетом РСФСР в 1988 г. [37].

- листы топографической карты масштаба 1:200 000 из атласа Удмуртской Республики [38].

Для создания цифровой карты четвертичных отложений использовалась геоинформационная

система Мар1пйэР1^е88юпа1, оцифровка проводилась на основе четвертичных карт масштаба 1:200 000 как наиболее подробных. Кроме того, большую ценность при создании карты представляла научно-популярная монография «Удмуртия в ландшафтном измерении: природа, культура, этносы» [2], в которой, помимо всего прочего, давалась общая характеристика четвертичных отложений и других физико-географических показателей каждого ландшафта республики.

Результаты и их обсуждение

В результате комплексного анализа упомянутых источников был выявлен ряд закономерностей в распределении четвертичных отложений по исследуемой территории, что позволило скорректировать границы генетических типов отложений, определить генезис проблематичных отложений, оцифровать юго-западную часть Удмуртии (участок 0-39-ХХХ1У), для которой не была доступна карта четвертичных отложений.

Главным фактором формирования и распределения генетических типов четвертичных отложений, наряду с климатическими условиями, является геологическое строение территории. Основными геологическими структурами, влияющими на формирование рисунка четвертичных отложений Удмуртии, являются структурные террасы, в целом приуроченные к границам свит. Их образование связано с тем, что в условиях четырёхкомпонентного терригенно-карбонатного флиша, характерного для востока Русской равнины, в основании свит лежит пласт устойчивых к разрушению коренных пород, таких как конгломераты, плотные песчаники или известняки [39]. С одной стороны, данные породы препятствуют размыву нижележащей свиты, к верхней части которой в основном приурочены хорошо размываемые глины и алевролиты, создавая чётко выраженный в рельефе уступ. С другой стороны, они тормозят склоновые процессы в вышележащих пластах, которые даже при выполаживании склонов остаются на поверхности структурной террасы, то есть, на месте своего формирования. Таким образом, на структурных террасах формируются элювиальные отложения.

При анализе карт дочетвертичных образований [4-8; 10-13; 18; 26; 28; 30; 31] было установлено, что на территории Удмуртии сформировано несколько ярусов структурных террас (таблица). Абсолютные отметки их поверхностей расположены на несколько метров выше границ свит, эта разница соответствует мощности бронирующих пластов в основании свиты.

Таким образом, при создании цифровой карты границы элювиальных отложений проводились по бровке структурной террасы, окаймляющей водораздельное пространство. В процессе оцифровки была выявлена ещё одна закономерность: истоки практически всех рек располагаются на границе данного типа отложений, то есть на месте выхода прочных коренных пород на дневную поверхность. Это можно объяснить тем, что известняки и конгломераты, формирующие структурную террасу, как правило, являются хорошими водоупорами. А вышележащие песчаники в случае их расцементации, напротив, являются коллекторами и в местах выхода на дневную поверхность «разгружают» подземные воды в виде родников. Это, например, объясняет тот факт, что многие родники Удмуртии приурочены не к речным долинам, а к водоразделам [2]. Данная закономерность облегчила оцифровку элювиальных отложений при создании карты и позволила довольно точно определить абсолютные высоты участков распространения данных отложений на разных территориях.

Однако при оцифровке нужно было учитывать, что не все водоразделы заняты элювиальными отложениями. Связано это с тем, что нередко одно водораздельное пространство осложнено сразу двумя-тремя ярусами структурных террас (таблица), при этом не всегда ясно, после какой из террас заканчиваются элювиальные и начинаются склоновые отложения. На картах этот нюанс рассмотрен по-разному. Так, на карте масштаба 1:500 000 [34] границы элювия на востоке Верхнекамской возвышенности проведены только вдоль самой верхней террасы с высотами 290-300 метров, несмотря на то, что она ограниченно встречается только на главном водоразделе, а его многочисленные боковые ответвления, разделяющие притоки Чепцы, также приурочены к структурным террасам. А на листе 0-40-ХХХ1 (юго-восток Удмуртии) [27] элювиальные отложения проведены по более низкой из двух водораздельных террас, в результате чего данный тип отложений занимает около половины от всей площади территории, в том числе верховья некоторых долин.

Ярусы структурных террас Удмуртской Республики

Свита, к которой приурочены террасы Пласты пород в основании свиты, слагающие поверхность террасы Абсолютные отметки поверхности террас на разных территориях (округлены до 5 метров)

Вохминская (триас) песчаники плотные с линзами конгломератов Западная часть Верхнекамской возвышенности - 260 м

Нефедовская линзы конгломератов Центральная часть Верхнекамской возвышенности - 295 м; западная часть Верхнекамской возвышенности, северовосточная часть Красногорской возвышенности - 200 м

Быковская песчаники плотные с линзами конгломератов Центральная часть Верхнекамской возвышенности - 255 м; восточная часть Красногорской возвышенности - 205 м; западная часть Верхнекамской возвышенности - 160 м

Путятинская (верхняя подсвита) известняки, линзы конгломератов Восточная часть Верхнекамской возвышенности - 255 и 295 м; центральная часть Красногорской возвышенности - 210 м

Путятинская (нижняя подсвита) известняки, линзы конгломератов Южная и западная части Красногорской возвышенности - 205 м; Центральная часть Красногорской возвышенности - 190 м

Юрпаловская конгломераты мелкогалечные Восточная часть Верхнекамской возвышенности - 165-295 м; Южная часть Верхнекамской возвышенности - 195 м

Слободская известняки серые плотные Западная часть Тыловайско-Мултанской возвышенности, междуречье Лозы и Иты - 255 м; междуречье Иты и Чепцы, междуречье Чепцы и Лыпа - 240 м; юго-западная часть Красногорской возвышенности - 210 м; юго-восточная часть Верхнекамской возвышенности - 205 м.

Сырьянская конгломераты мелкогалечные Западная часть Тыловайско-Мултанской возвышенности, междуречье Ижа и Сивы, междуречье Сивы и Камы - 200 м

Белохолуницкая (верхняя подсвита) конгломераты мелкогалечные, известняки серые плотные Междуречье Нылги и Ижа - 200 м; междуречье Увы и Кильмези - 195 м; междуречье Ижа и Сивы - 165 м; западная часть Тыловайско-Мултанской возвышенности, междуречье Сивы и Камы - 155 м

Белохолуницкая (нижняя подсвита) известняки серые плотные с линзами конгломератов Северная часть Можгинской возвышенности, южная часть Сарапульской возвышенности - 195 м; северная часть Сарапульской возвышенности, междуречье Сивы и Камы - 155 м; междуречье Ижа и Сивы, междуречье Сивы и Камы - 120 м

Ильинская конгломераты мелкогалечные Центральная часть Можгинской возвышенности - 195 м; северная часть Можгинской возвышенности, южная часть Сарапульской возвышенности - 165 м

Максимовская известняки серые плотные, песчаники с линзами конгломератов Южная часть Можгинской возвышенности - 190 м; центральная часть Можгинской возвышенности - 160 м

При создании авторской карты был принят единый подход в обозначении генезиса отложений, расположенных между двумя соседними террасами. Согласно нему, в случае плавного перехода поверхности нижележащей террасы в уступ вышележащей отложения интерпретировались как элювиально-делювиальные (рис. 1а). Как правило, такие террасы слабо выражены в рельефе и полностью перекрываются склоновыми отложениями вышележащей свиты. Если же между поверхностью нижележащей террасы и уступом вышележащей располагается отрицательная форма рельефа (рис. 1б), то склоновые отложения вышележащей свиты протягиваются только до этой локальной формы, а материал со стороны более низкой террасы не перекрывается и сам не перемещается дальше этой отрицательной формы, то есть может называться элювием. Можно добавить, что именно такой подход прослеживается на более новых картах (в частности, на карте В.И. Стурмана [3] и карте масштаба 1:1 000 000 [36]).

Условные обозначения:

- плювиальные отложения

- элювиально-делювиальные отложения

- слои конгломератов и известняков в основании свит

Рис. 1. Распределение элювиальных и склоновых отложений: а - в случае плавного перехода между террасами; б - при наличии отрицательной формы рельефа между террасами

По механическому составу элювиальные отложения Удмуртии представлены продуктами частичного выветривания пермских коренных песчаников, алевролитов и глин, то есть, суглинками и песками и в целом схожи с нижележащими элювиально-делювиальными отложениями [40]. Этим объясняется тот факт, что на некоторых картах [9; 15; 17; 19; 25] элювий либо не был отделён от склоновых отложений, либо обозначен как отложения проблематичного генезиса. В нижней части, ближе к поверхности структурной террасы, элювиальные отложения включают в себя гальку и гравий выветренных конгломератов, что позволило в 1960-80-е годы трактовать их как моренные отложения днепровского оледенения. Так, на листе карты 0-39-ХУ11 [16] «моренные» отложения достаточно тонкой полосой оконтуривают по периметру возвышенные участки рельефа. В некоторых случаях к водоразделам приурочен слой конгломератов и песчаников повышенной мощности (10-25 метров), в таком случае весь элювий представлен песчано-гравийно-галечными отложениями, формирующими так называемые пуги - изолированные холмы с выпуклой вершиной. Согласно современным представлениям пуги являются сцементированным аллювиальным материалом средне-позднепермских и триасовых рек, который в результате устойчивости к размыву со временем занял господствующее положение в рельефе [40]. Скорее всего, ярким примером пуг в Удмуртии являются холмы на узкомвытянутом водоразделе между реками Ува и Кильмезь, по конфигурации сильно напоминающем речную сеть.

При движении от водоразделов к речным долинам (в условиях отсутствия эоловых массивов, которые рассмотрены ниже), элювиальные отложения сменяются сначала элювиально-делювиальными, а затем - делювиально-солифлюкционными. Эти два генетических типа склоновых отложений имеют плавный переход, в связи с чем их проблематично разграничивать на картах. Элювиально-делювиальные

отложения, как правило, занимают верхние и средние части склонов и имеют небольшую мощность. При их формировании плоскостной смыв дополняется элювиальными процессами, а в результате переноса материала на небольшое расстояние его состав сильно зависит от размываемых пород (при размыве песчаников образуются пески и супеси, при размыве глин - суглинки). Делювиально-солифлюкционные отложения приурочены к нижним частям склонов и днищам речных долин и балок и имеют повышенную мощность. В их формировании не участвуют элювиальные процессы, но плоскостной смыв дополняется интенсивной солифлюкцией; как следствие, они имеют большую ширину на «холодных» склонах северной и восточной экспозиции. По механическому составу такие отложения в основном являются суглинками, что связано с их более длительным переносом вниз по склону [1; 41].

Как уже было сказано, данные типы отложений соединены плавным переходом, поэтому основным показателем, разграничивающим их на картах, является мощность. На некоторых из карт [3; 9; 23; 24; 29] склоновые отложения с мощностью менее 2 метров обозначены как элювиально-делювиальные, а более 2 метров - как делювиально-солифлюкционные, данный подход был применён и на авторской карте. На многих картах [16; 17; 25; 34] все склоновые отложения обозначены как элювиально-делювиальные (что является не совсем верным, так как в нижних частях склонов полностью отсутствует элювиальный процесс), но аналогично разделены по мощности, поэтому при анализе элювиально-делювиальные отложения мощностью более 2 м интерпретировались как делювиаль-но-солифлюкционные.

Следует заметить, что на листе карты 0-39-ХХХУ [9], помимо выделения делювиально-солифлюкционных отложений, в нескольких местах были показаны участки элювиально-делювиальных отложений повышенной мощности, что всё же не позволяет ставить знак равенства между этими типами. Скорее всего, такие отложения образовались при размыве песчаников и представлены песками, в которых физически невозможно протекание солифлюкции. Однако на карте они встречаются в виде нескольких участков очень маленькой площади (например, у деревни Ляли Ал-нашского района), поэтому при создании карты было решено не выделять их в отдельный подтип, а объединить с остальными элювиально-делювиальными отложениями.

На листах карты 0-39-ХХГУи 0-39-ХХХУ1 [15; 25] отложения в нижних частях склонов обозначены как перигляциальные днепровского оледенения (pgШd). Не до конца понятно, какое происхождение имели в виду авторы данных листов под словом «перигляциальные»; по крайней мере, они не могут быть перигляциальным аллювием, о чём говорит их значительная ширина, доходящая в долине Иты, Лозы и Чепцы до 4, а в долине Кырыкмаса - до 12 километров. По всем характеристикам (расположение, суглинистый мехсостав, увеличенная ширина на склонах северной и восточной экспозиции) эти отложения также имеют делювиально-солифлюкционный генезис [40; 41], что подтверждается их обозначением на мелкомасштабной карте В.И. Стурмана [3]. Согласно этой же карте, делювиально-солифлюкционные отложения протягиваются вдоль Чепцы и её крупных притоков - Лекмы, Убыти, Сепыча, Пудема, Пызепа и др., однако на листе карты 0-39-ХУГГ [16] данный тип отложений отсутствует. Вместе с тем на данном листе в долине Чепцы обозначено четыре надпойменных террасы, при этом самая верхняя из них (лихвинского и днепровского времени) имеет ширину до 5-6 километров и простирается в долины рек-притоков. Однако на смежном листе 0-39-ХУГ [23] четвёртая надпойменная терраса Чепцы имеет небольшую ширину (не более километра), при этом она и третья надпойменная террасы перекрыты склоновыми отложениями (что соответствует карте и описаниям В.И. Стурмана). Был сделан вывод, что авторы листа 0-39-ХУГГ приняли за четвёртую надпойменную террасу широкий шлейф делювиально-солифлюкционных отложений, ошибка была исправлена. Что касается притоков Чепцы, то на листе 0-39-ХУГГ во многих долинах отображены флювиогляциальные (согласно поправкам в геологической легенде - гляциофлювиальные [42]) отложения. Учитывая недалёкие расположения границ оледенения, долинные зандры действительно могут располагаться в бассейне Чепцы, но должны быть перекрыты склоновыми отложениями, как и среднечетвертичные надпойменные террасы [41]. На солифлюкционный генезис этих отложений указывает их суглинистый, а не песчаный мехсо-став, а также то, что они имеют увеличенную ширину вдоль склонов северо-восточной экспозиции. Таким образом, было принято решение обозначать гляциофлювиальные отложения долин Северной Удмуртии (Убыть, Пудем, Пызеп и др.) на создаваемой карте как делювиально-солифлюкционные. При отсутствии на карте масштаба 1:200 000 зандровых отложений в долинах рек (Лекма, Сепыч), делюви-ально-солифлюкционные отложения изображались на основе карты масштаба 1:500 000. Данный подход не гарантирует точности границ, поэтому границы, «срисованные» с мелкомасштабных карт, выделялись специальной линией как не установленные точно.

Важным моментом при оцифровке делювиально-солифлюкционных отложений Удмуртии стала взаимная увязка их границ на смежных листах карты. В частности, на границе листов 0-39-ХХХУ1 и К-39-У1 [15; 22] показана разная ширина данного типа отложений, разница достигает более двух километров. Для установления точной границы была использована карта масштаба 1:500 000, а также карта четвертичных отложений Каракулинского района [43]. Выяснилось, что в низовьях Камы из-за сильной врезанности долин ширина склоновых отложений не превышает двух километров, и на листе 0-39-ХХХУ1 их ширина преувеличена.

Вдоль самой р.Кама делювиально-солифлюкционные отложения также не имеют большой ширины, что связано с крутизной её правого берега и выходом на склоне коренных пород [15; 17; 43]. Вместе с тем вдоль крутого правого берега Камы встречаются участки оползневых отложений [3; 27; 32]. Активизация оползневых процессов на берегу Камы в последние десятилетия связана со строительством Воткинского и Нижнекамского водохранилищ. Другим следствием их создания стало повышение уровня воды в реке и периодическое затопление отдельных участков первой надпойменной террасы. Самый крупный такой участок расположен на левобережье Камы неподалёку от устья реки Белой и на разных картах обозначен либо как аШ [15], либо уже как а1У [3; 34; 43]. Было принято решение выделить данные участки в отдельный генетический подтип с индексом аШтъ+оъ / а1У, подобно их обозначению на листе карты К-39-У1 [22].

Особым генетическим типом являются отложения в верховьях реки Кама на севере Удмуртии, обозначенные на листе 0-39-ХУШ как отложения проблематичного генезиса. Эти отложения вытянуты вдоль реки и имеют ширину до 1,5 км, занимают промежуточные гипсометрические отметки между двумя надпойменными террасами и делювиально-солифлюкционными отложениями, представлены суглинками и песками с галькой [19]. На карте В.И. Стурмана данные отложения не обозначены, а на карте масштаба 1:1 000 000 обозначены как озерно-ледниковые образования днепровского оледенения [36]. Обозначение генезиса может быть верным, так как Кама в своих верховьях течёт с юга на север, и во времена максимального оледенения её долина была открыта для талых ледниковых вод. Поскольку талые воды не могли перевалить через высокий водораздел, они, вероятно, запрудили долину Камы, оставив там гляциолимнические отложения. Было принято решение обозначать данный тип отложений именно так. Однако, так как максимальное оледенение было не днепровским, а донским [41], озёрно-ледниковые отложения на севере Удмуртии могут быть только донского времени. Кроме того, для озёрно-ледниковых отложений не характерны примеси гальки, наиболее часто они представлены ленточными глинами, которые не были упомянуты в легендах карт. Таким образом, окончательное установление генезиса данных отложений невозможно без проведения полевых исследований.

Наконец, одним из самых распространённых типов отложений на территории Удмуртии являются покровные песчаные отложения, происхождение которых не установлено до конца. Согласно наиболее распространённой гипотезе, выдвинутой Г.П. Бутаковым, они являются эоловыми массивами, исходным материалом которых является перигляциальный аллювий крупных рек, в первую очередь Вятки. В пользу этого говорит флажковая форма массивов, вытянутых в целом на восток или северо-восток, уменьшение размеров частиц в этом направлении, матовая поверхность частиц, развитие на поверхности массивов эоловых форм рельефа, таких как континентальные дюны [40; 41; 44; 45]. Вытяну-тость всех массивов практически в одну сторону объясняется действием господствующих в то время юго-западных ветров, на формирование которых оказывали влияние как западный перенос воздушных масс, так и центр повышенного давления, формирующийся над ледником. Эолового генезиса песчаных массивов в настоящее время придерживается большинство исследователей, в том числе и В.И. Стур-ман, обозначивший их на своей карте именно как эоловые отложения [3]. Вместе с тем на большинстве используемых карт песчаные массивы интерпретированы как гляциофлювиальные отложения днепровского оледенения. Учитывая, что песчаные массивы нередко пересекают водоразделы с высотами более 200 м, приходится признать либо прохождение ледника через всю территорию республики (что не укладывается в современные представления о максимальной границе оледенения [41]), либо обширное обводнение территории [44; 45] (что не объясняет расположение массивов перпендикулярно многим долинам). Как уже было сказано, на территории республики могли образовываться долинные зандры, но они имели небольшую ширину и впоследствии были либо перекрыты склоновыми отложениями (см. выше), либо перевеяны ветром и стали частью эоловых массивов.

Таким образом, при оцифровке карт масштаба 1:200 000 гляциофлювиальные отложения обозначались как эоловые. Следует заметить, что на ряде карт [14; 36] данный тип отложений разделен

на два подтипа: отложения водоразделов (водораздельные зандры), представляющие собой пески с гравием и галькой, и отложения склонов и долин, представленные чисто песками. На некоторых листах [17], как гляциофлювиальные трактованы только отложения водоразделов; отложения междуречий обозначены как элювиально-делювиальные песчаные, границей эолового массива в таком случае считалась граница между песками и суглинками. На листе 0-39-ХХХУ [9] обозначены только отложения водоразделов без дифференциации склоновых отложений по мехсоставу. В данном случае границы эоловых массивов на авторской карте проводились на основе мелкомасштабных карт, а затем корректировались на основе косвенных признаков, таких как резкие границы крупных лесных массивов. Тем не менее они выделялись как не установленные точно.

При оцифровке песчаных массивов было замечено, что нередко их границы проходят вдоль уступов структурных террас. Объясняется это тем, что терраса является препятствием для ветровых потоков, в результате чего переносимый материал откладывается у её подножья. В зависимости от расположения террасы относительно преобладающего направления ветра наблюдается два варианта распределения отложений:

Условные обозначения:

- элювиальные отложения | | - слои конгломератов и известняков

в основании свит

- эоловые отложения |.... | - бровка структурной террасы склонов и долин (в плане)

| - эоловые отложения | | - господствующее направление

водоразделов ветров

Рис. 2. Распределение элювиальных и эоловых отложений при разной ориентировке структурной террасы: а - под острым углом к преобладающему направлению ветра; б - под большим углом к преобладающему направлению ветра (I - вид в плане, II - вид в разрезе)

ровный характер рельефа водоразделов приводят к столь же активному выдуванию с их поверхности вновь отложенного песчаного материала, в результате мощность эоловых отложений здесь оказывается небольшой (не более метра), а распространение - прерывистым [9; 14]. Кроме того, в центре таких водоразделов на картах нередко отмечен крупный участок моренных отложений (то есть, элювия), что свидетельствует о полном превышении дефляции над осадконакоплением на самых возвышенных участках рельефа. Вероятно, именно такое чередование маломощных песков и коренного гравийно-галечного материала было интерпретировано составителями карт как флювиогляциальные отложения водоразделов, тем более что часто их границы на картах также проходят по бровкам структурных террас. Маломощные эоловые водораздельные отложения встречаются во внутренних частях всех песчаных массивов республики, наиболее яркими примерами являются участки Можгин-ской возвышенности, водоразделы Ижа и Вотки, Кильмези и Сали, Лумпуна и Кырчмы. На авторской цифровой карте данные образования было решено обозначать отдельно, что связано с их значительными отличиями от прочих эоловых отложений.

Как уже было сказано, источником материала для четвертичных эоловых массивов является перигляциальный аллювий рек Удмуртии, приуроченный к третьей (горкинский и московский горизонты) и четвёртой (лихвинский и вологодский горизонты) надпойменным террасам. Перигляциаль-ный аллювий второй, а тем более первой, надпойменной террасы имеет небольшую мощность вследствие значительного удаления областей калининского и осташковского оледенений от территории республики, поэтому не мог образовывать крупные песчаные массивы. Таким образом, эоловые массивы Удмуртии берут своё начало от рек, имеющих третью и четвёртую надпойменные террасы [40; 41; 44; 45] (рис. 3). Немаловажную роль в формировании каждого эолового массива играет ориентировка по сторонам горизонта встречающихся на пути крупных речных долин, так как структурные террасы в основном вытянуты вдоль них. Например, речная долина, вытянутая с юго-запада на северо-восток, служит «открытыми воротами» для продвижения массива, а долина, протянувшаяся в перпендикулярном направлении, напротив, тормозит его.

В тематической литературе, в которой рассматриваются эоловые отложения Удмуртии, обычно выделяется два песчаных массива - Вятский и Кильмезский, с разделением последнего на северную и южную ветви [40; 44; 45]. Однако, во-первых, два упомянутых массива являются частью одного, начинающегося от третьей надпойменной террасы Вятки, но разделённого на две части ещё за пределами республики. Во-вторых, многие исследователи не выделяют отдельно небольшие эоловые массивы (Ижский, Камский), несмотря на то, что они аналогичны по формированию более крупным. Таким образом, на основе анализа карт четвертичных отложений было выделено три эоловых массива, разделяемых в сумме на восемь рукавов:

рукава отделяется небольшая ветвь, которая пересекает долины Пойвая, Постолки и Мужвайки, после чего воссоединяется с основной частью в северной части Ижевска.

Рис. 3. Конфигурация эоловых песчаных массивов на территории Удмуртии. Условные обозначения: 1 - аллювиальные отложения пойм и верхнечетвертичных надпойменных террас крупных рек; 2 - эоловые отложения долин и склонов; 3 - эоловые отложения водоразделов; 4 - водная поверхность. Индексами указаны: I - Вятский эоловый массив (а - Кильмезьский рукав, б - Центрально-Удмуртский рукав, в - Можгинский рукав, г - Умякский рукав); II - Ижский эоловый массив (а - Кырык-масский рукав, б - Ижско-Позимьский рукав); III - Камский эоловый массив (а - Шольинско-Камбарский рукав, б - Камско-Сивинский рукав)

Интересным является тот факт, что перигляциальный аллювий не образует эоловых массивов в нижнем течении Вятки, самый южный отрог Вятского массива протягивается по долине реки Умяк. При этом в низовьях Вятки, приблизительно от места впадения в неё реки-притока Казанки, выделяется пятая надпойменная терраса, образованная в раннечетвертичное время (ильинский горизонт), ещё до донского оледенения. Поверхностная часть пятой надпойменной террасы сложена лёссовидными суглинками, что препятствует выдуванию нижележащего песчаного материала [20], а её уступ, подобно уступу структурных террас, препятствует перевеиванию перигляциального аллювия нижележащей днепровской террасы вверх по склону. Данная гипотеза подтверждается тем, что пятая надпойменная терраса «разрывается» при впадении в Вятку реки Умяк, и уже открытая для юго-западных ветров долина Умяка оказывается перекрыта эоловым материалом [3].

Также интересен тот факт, что в пределах Удмуртии песчаный массив не протягивается по долине Чепцы, также имеющей третью и четвёртую надпойменные террасы. Согласно карте масштаба 1:1 000 000 [36], в верхнем течении Вятки выделяется Камско-Вятский эоловый массив, крупнейший среди песчаных массивов востока Русской равнины. Южный рукав этого массива, действительно, проходит по правобережью Чепцы. Однако поскольку Чепца в целом течёт с юго-востока на северо-запад, то направление долины не совпадает с преобладающим направлением ветров, в результате чего, всего в километре от северо-западной границы республики, Камско-Вятский массив пересекает водораздел между Чепцой и рекой Омутной и «уходит» по долине последней. Отсутствие же локальных эоловых полей в среднем течении Чепцы можно объяснить тем, что они, как и теоретически возможные флювиогляциальные отложения, могли быть перекрыты делювиально-солифлюкционными образованиями Верхнекамской возвышенности.

Следует заметить, что помимо всех упомянутых генетических типов четвертичных отложений на территории Удмуртии распространены и такие, как аллювиальные и болотные отложения, однако, вследствие их достаточной изученности, при их анализе и оцифровке практически не возникало вопросов. Определенным нюансом при создании авторской карты стала оцифровка пойменного аллювия малых рек, который не был показан на исходных картах вследствие слабой выраженности в масштабе, но может быть важен при ландшафтных исследованиях. При этом считалось, что пойменные отложения откладываются по всей длине реки, а их ширина равномерно увеличивается от истока до устья. Для корректировки ширины данных отложений применялась конфигурация горизонталей в долинах рек, а также размеры многочисленных сельских прудов, ширина большинства из которых ограничена именно поймой.

Заключение

Таким образом, в результате проделанной работы была дана характеристика основных четвертичных отложений Удмуртской Республики, указана наиболее вероятная версия их генезиса, выявлены некоторые пространственные закономерности их расположения. На основе полученных данных была создана подробная карта четвертичных отложений Удмуртской Республики, пригодная для дальнейших ландшафтных исследований, а также для поисковых и инженерных работ. В первом приближении карта практически полностью соответствует схематичной карте В.И. Стурмана, распределение генетических типов отложений хорошо соотносится с описаниями из монографии «Удмуртия в ландшафтном измерении». При нанесении сетки ландшафтов, разработанной В.И. Стурма-ном [46], выяснилось, что границы ландшафтов очень хорошо совпадают с границами генетических типов отложений (в первую очередь, с границами эоловых массивов, что говорит в целом о правильном установлении их конфигурации). Составленная карта вместе с легендой и в растровом виде доступна всем желающим по ссылке https://cloud.mail.ru/public/5aUi/45QT1kAzm.

Вместе с тем получившуюся карту нельзя назвать полностью завершённой. Часть границ между генетическими типами отложений не установлена точно, что подразумевает проведение тщательных полевых исследований; требует подтверждения гипотеза о характеристике эоловых отложений на водоразделах, остаётся спорным гляциолимнический генезис отложений в верховьях Камы и т. д. Предполагается, что по мере поступления полевого материала карта будет редактироваться и дополняться.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Поступила в редакцию 29.04.2020

Обатнин Виктор Алексеевич, студент 2 курса кафедры географии, картографии и геоинформатики ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет» 426034, Россия, г. Ижевск, ул. Университетская, 1 (корп. 1) E-mail: blackwolf3536@gmail.com

Сергеев Александр Владиславович, кандидат географических наук, доцент кафедры геологии нефти и газа ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет» 426034, Россия, г. Ижевск, ул. Университетская, 1 (корп. 7) E-mail: avsergeev106@gmail.com

V.A. Obatnin, A.V. Sergeev

DISTRIBUTION OF QUATERNARY DEPOSITS IN THE UDMURT REPUBLIC TERRITORY

DOI: 10.35634/2412-9518-2020-30-2-175-189

The article describes the main genetic types of Quaternary deposits in Udmurtia and explains their genesis and spatial location in accordance with modern scientific concepts. In particular, the relationship between geological structure of the territory and the distribution of eluvial, slope and aeolian deposits was revealed; the issue of the formation of fluvioglacial and limnoglacial formations on the territory of the republic was considered; patterns of formation of Aeolian massifs were indicated. A detailed regionalization of the aeolian material of Udmurtia was carried out with the allocation of three arrays divided into eight branches, as well as the explanation of the configuration of each of them. The differences between aeolian sediments on watersheds and other formations of this genetic type were identified and explained. The nuances of creating a digital map of the Quaternary sediments of the region based on existing maps and data obtained during the analysis were indicated, an assessment of the use of such a map for landscape studies was given.

REFERENCES

I 500 000], in Geograficheskiy atlas Udmurtskoy Respubliki, Rysin I.I. (ed), 2nd ed., Moscow: DIK Publ., 2010, pp.

II (in Russ.).

Received 29.04.2020

Obatnin V.A., student of the Department of geography, cartography and geoinformatics Udmurt State University

Universitetskaya st., 1/1, Izhevsk, Russia, 426034 E-mail: blackwolf3536@gmail.com

Sergeev A.V., Candidate of Geography, Associate Professor of the Department of geology of oil and gas Udmurt State University

Universitetskaya st., 1/7, Izhevsk, Russia, 426034 E-mail: avsergeev106@gmail.com