ПРОБЛЕМА ЛЕССОВ

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЛЕССОВ

    Лессовые породы встречаются на всех континентах, но наиболее широко они распространены в Европе, Азии и Америке. По подсчетам К. Кейльгака, при средней мощности лесса 10 м общая площадь, занятая лессовыми породами на земном шаре, составляет 19 млн. км². Северная граница распространения лессов опускается в Европе до 60? с. ш., в Азии она проходит гораздо севернее, а южная граница достигает 28? с. ш. В тропических и субтропических областях лессы не встречаются.

Рис. 3.    Карта развития лессовых пород на территории СНГ.

На территории стран СНГ площадь, покрытая лессовыми породами, составляет около 34% континентальной части СНГ. Лессы лежат сплошным покровом на большей части Украины (до 80%) и юге европейской части России. Большие площади покрыты лессовыми породами в Средней Азии, Казахстане, Восточной, Южной и Западной Сибири. Довольно часто они встречаются в Белоруссии, Поволжье, Якутии и других районах. На рис. 3 показана карта распространения лессовых пород на территории СНГ, составленная В.С. Быковой и С.А. Пастушковой ("Лессовые породы СССР", 1986).  
    Лессы - это молодые отложения четвертичной системы, возникшие в недавнее геологическое время (не более 1,5 млн. лет тому назад), а в определенных физико-географических условиях они могут образовываться прямо на глазах человека, например, в результате пыльных бурь. По условиям залегания лессы повсеместно располагаются в виде покровов (то есть не перекрыты другими отложениями). Мощности лессовых пород колеблются от нескольких сантиметров до десятков и даже сотен метров. В северных районах, где лессовые отложения развиты лишь на отдельных участках, их мощность составляет 5 - 10 м, а в районах сплошного распространения (на юге Украины, Северном Кавказе) она повышается до 30 - 50 м и более. Самые мощные разрезы лессовых пород (до 100 - 200 м) обнаружены в межгорных впадинах на территории Средней Азии.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЛЕССОВ

    Более чем за вековую историю изучения лессов было предложено не менее двадцати различных гипотез их происхождения. Обобщение этих данных позволило объединить все гипотезы в несколько групп, объясняющих возникновение лессов эоловым (ветровым) и водным путем.
Эоловая гипотеза. Ее основателем является Ф. Рихтгоффен (1877). Относя лессы к эоловым отложениям, он не считал ветер единственным фактором образования лессовых пород. После детального изучения лессов Китая Ф. Рихтгоффен пришел к выводу, что лессовый (пылеватый) материал переносился и откладывался в бессточных впадинах ветром и дождевой водой и удерживался там степной растительностью. Эоловая гипотеза нашла много последователей среди ученых России и других стран, которые развили и дополнили ее. Так, В.А. Обручев (1904) объяснял формирование сплошного лессового покрова на высоких элементах рельефа за счет пыли, принесенной из отдаленных районов (экзотическая пыль). По мнению П.А. Тутковского (1899), ветры развевали ледниковые отложения и уносили пыль далеко от ледникового покрова, где она и образовывала лесс. Американские ученые Ф. Леверетт (1899), Т. Чемберлин и др. (1909) основное значение придавали образованию пылеватых толщ за счет развевания речных и водно-ледниковых отложений близлежащих долин. Многие известные отечественные и зарубежные ученые, например, А.И. Москвитин, И.И. Трофимов, Н.И. Кригер были и до настоящего времени остаются горячими сторонниками эоловой гипотезы. Это связано с тем, что данная гипотеза хорошо объясняет покровное залегание лессов на больших площадях и подкрепляется фактами быстрого накопления в засушливых областях довольно мощных слоев пылеватых осадков после прохождения сильных пыльных бурь.
    Гипотезы водного происхождения. Среди сторонников, рассматривающих лесс как породу, сформировавшуюся в водной среде, следует отметить выдающихся ученых П.А. Кропоткина (1876), В.В. Докучаева (1892), А.П. Павлова (1898), Ю.А. Скворцова (1948), Н.И. Толстихина (1928). По мнению этих исследователей, образование толщи пылеватых осадков происходило в результате смыва и последующего переотложения склоновых пород, переноса и накопления минерального материала в речных долинах и озерах, а также переноса и накопления лессовых отложений водно-ледниковыми потоками. Существовала также точка зрения, что лесс - это принесенная пыль, но переотложенная водными потоками. Все эти гипотезы рассматривают лишь процесс накопления пылеватых отложений, но не отвечают на главный вопрос: как пылеватый осадок превращается в лесс с характерным набором признаков и свойств.
    Почвенно-элювиальные гипотезы. В соответствии с этими гипотезами пылеватые отложения могут накапливаться любым путем, а их превращение в лесс со всеми специфическими признаками этой породы происходит в результате почвообразования и выветривания. К сторонникам этой гипотезы следует отнести Л.С. Берга (1916), Н.М. Симбирцева (1900), Б.Б. Полынова (1934), И.П. Герасимова (1939). При рассмотрении данных гипотез, к сожалению, приходится констатировать, что они могут объяснить происхождения лишь отдельных лессовых толщ.
    Обобщение и анализ существующих в настоящее время гипотез происхождения лессов позволяет сказать, что процесс формирования лессовых пород состоит из двух этапов:

Безусловно, второй этап, характеризующийся появлением уникального явления - просадочности лессов, имеет важнейшее значение. Ведь именно просадочность делает лессы теми загадочными породами, над которыми уже более ста лет бьются ученые.

ПРИРОДА ПРОСАДОЧНОСТИ ЛЕССОВЫХ ПОРОД

    До сих пор нет единого мнения о природе просадочности лессовых пород. Различные исследователи выдвигали достаточно много предположений и гипотез по поводу возникновения этого специфического и неотъемлемого свойства лессов. Анализ существующих мнений показывает, что все гипотезы, объясняющие просадочность лессовых пород, можно разделить на две группы.
    I. В первой группе просадочность лессов рассматривается как их первичное свойство, то есть когда просадочность формируется непосредственно в ходе накопления и начальной стадии преобразования минерального пылеватого осадка. Одну из причин возникновения просадочности Н.Я. Денисов (1953) видел в формировании недоуплотненных лессовых толщ вследствие захоронения рыхлой, сцементированной легкорастворимыми веществами, массы пылеватых частиц под постепенно накапливаемыми слоями вышележащих пород. Слабыми местами этой гипотезы было то, что она не могла объяснить сохранение просадочных свойств в течение длительного времени, не давала объяснений фактам увеличения просадочности под горизонтами погребенных почв и скачкообразному изменению просадочности лессовых пород по разрезу каждого накопленного слоя.
   II. Гипотезы второй группы характеризуют просадочность как новообразованное свойство породы, то есть когда просадочность приобретается после накопления пылеватого осадка. Наибольшее распространение здесь получила гипотеза мерзлотного выветривания. По мнению Е.М. Сергеева и А.В. Минервина (1960), формирование просадочности происходит в результате циклического сезонного промерзания-оттаивания исходных пылеватых пород и удаления из них льда посредством сублимации (испарения льда минуя жидкое состояние). В ходе промерзания поровая вода превращается в лед, разуплотняет породу и способствует дроблению более крупных песчаных зерен до размера пылеватых частиц. Данная гипотеза формирования просадочности подтверждается лабораторным и натурным моделированием. Она хорошо объясняет распространение и характер залегания лессов в пространстве и разрезе, скачкообразное изменение просадочности лессовых пород по разрезу, увеличение просадочности под горизонтами погребенных почв, появление просадочности в условиях сурового климата плейстоценовой эпохи развития Земли (приблизительно от 10 до 800 тысяч лет тому назад) - периода времени, когда наблюдалось наиболее интенсивное накопление лессовых толщ.

Назад| Следующая страница