Морфолитогенетический анализ галечниковых отложений нижнего плато массива Чатырдаг

Морфолитогенетический анализ галечниковых отложений нижнего плато массива Чатырдаг

Реферат

Дипломная работа содержит информацию о морфолитогенетическом анализе галечниковых отложений нижнего плато массива Чатырдаг, который позволил выявить ряд интересных геологических, геоморфологических и палеогеографических особенностей этой территории и сделать соответствующие выводы и выяснение генезиса, условий и истории развития гравийно-галечниковых отложений массива Чатырдаг.

Кроме научно-теоретических аспектов работа имеет практическую направленность. Важность решаемых в ней проблем связана с вопросами грамотной эксплуатации, находящейся на данной территории, пещеры Мраморной - уникального памятника природы, крупного рекреационного объекта.

Введение

За последнее время значительно расширились научные представления о происхождении, развитии и значении осадочных образований, возрос интерес к изучению их структуры и текстуры, достигнуты значительные успехи в области расшифровки физико-химических аспектов осадконакопления, осознана необходимость изучения смены условий седиментогенеза в вертикальном разрезе и горизонтальной плоскости. Однако сложность процессов осадкообразования, их длительная геологическая история, разнообразно интерпретируемая различными исследователями, недостаточно разработанная и неунифицированная терминология побудила автора заняться изучением этих вопросов. Особый интерес вызвала возможность проверить на местном материале (галечники Чатырдага) эффективность существующих геолого-геоморфологических и математических методов исследования и сопоставить полученные с их помощью сведения с различными точками зрения предыдущих исследователей.

Кроме научно-теоретических аспектов работа имеет практическую направленность. Важность решаемых в ней проблем связана с вопросами грамотной эксплуатации, находящейся на данной территории, пещеры Мраморной - уникального памятника природы, крупного рекреационного объекта.

Исходя из вышесказанного, целью работы явилось выяснение генезиса, условий и истории развития гравийно-галечниковых отложений массива Чатырдаг. Для выполнения этой цели определены следующие задачи:

1.  Рассмотреть физико-географические условия массива Чатырдаг.

2.       Определить геоморфологические особенности распространения галечников.

.        Провести гранулометрический, морфометрический и минералого-петрографический анализ обломков.

.        Восстановить геолого-геоморфологическую историю массива Чатырдаг и условия формирования и деградации галечникового покрова на его нижнем плато.

массив галечник геоморфологический обломок

1. Общие сведения о районе исследования

.1 Географическое положение и границы

Карстовый массив Чатырдаг занимает центральное положение среди горных массивов Главной гряды Крыма и располагается в 25-30 км к югу от Симферополя. В цепи Крымских гор он выделяется своей особенностью и относительной смещенностью к северу от фронтальной линии главной гряды, что обусловлено его тектоническим и геоморфологическим строением.

В основу выделения границ массива положен гидрогеологический принцип, согласно которому в карстовых регионах они проводятся таким образом, чтобы для полученной таксономической единицы было удобно вести воднобалансовые расчеты [9]. Согласно этому принципу горный массив Чатырдаг выделяется в следующих границах (Рис. 1): восточная - по левому борту долины р. Ангара (контакт пород таврической серии и оксфордских конгломератов); северная - по контакту титонских известняков верхней юры с берриас-валанжинскими и аптальбскими глинами нижнего мела; западная - по правому борту долин рек Тавельчук и Альма; южная - по контакту лузитанских известняков верхней юры, окаймленных местами массандровскими отложениями, с породами таврической серии. На юго-западе через невысокий (591 м) перевал Кебит-Богаз он граничит с массивом Бабуган, на северо-востоке - седловина Ангар-Богаза (752 м) отделяет его от Демерджи-яйлы. В плане Чатырдаг вытянут меридионально на 13 км при ширине в северной части до 6 км, в южной - до 5 км. Его площадь со всеми склонами и отрогами составляет 62 км², что на 10% расходится с расчетами Н.А. Головкинского [5].

Рис. 1. Орогидрографическая схема массива Чатырдаг (А) и район детальных исследований (Б): 1 - границы орографических элементов; 2 - основные вершины и их высотные отметки, м; 3 - перевалы; 4 - обрывы, уступы; 5 - тальвеги временных водотоков; 6 - основные источники; 7 - район детальных исследований; 8 - горизонтали, м; 9-10 - обнажения галечников и их номера (9 - исследованные в полном объёме, 10 - исследованные в сокращенном варианте); 11 - наиболее крупные карстовые полости. Орографические элементы: I - верхнее плато, II - северный склон, верхнего плато, IIIа - восточный холмистый участок нижнего плато, IIIб - западный грядовый участок нижнего плато, IV - Чумнохский водосбор, V - северный склон массива, VI - восточный склон массива, VII - южный склон массива, VIII - западный склон массива

Они расположены дискретно, в виде отдельных обнажений, на участке площадью 8 км². С запада от г. Дамчи-Кая (1037 м) до г. Бельбек-Отар (976 м) участок ограничен бровкой нижнего плато. С севера граница проходит по линии пещера Белоснежка - пещера Эмине-Баир-Хосар - пещера Эмине-Баир-Коба; на востоке - по так называемой Центрально-пещерной долине (ЦПД), направление которой фактически совпадает с контактом нижнее- и верхнетитонских известняков; на юге - вдоль крупного широтного нарушения, пересекающего от г. Дамчи-Кая на восток все нижнее плато.

В ходе полевых работ на участке выявлено 30 местонахождений галечников, из которых 22 исследованы по нижеприведенной методике в полном объеме и 8 в сокращенном варианте. Каждое обнажение или точка наблюдения (т/н) пронумерованы. Наибольшая плотность местонахождений наблюдается в районе в районе верховий балки Чумнох и вдоль восточной границы участка.

1.2 Краткая физико-географическая характеристика массива Чатырдаг

Литогенную основу массива Чатырдаг составляют мощные комплексы верхнетриасовых-нижнеюрских отложений таврической серии, карбонатных образований верхней юры и незначительные по мощности и распространенности осадки нижнего мела и плиоцен-четвертичного возраста [16, 22, 24].

В основании массива залегает мощная (более 2000 м) толща аргиллитов, алевролитов и песчаников таврической серии. Она слагает нижний структурный этаж Крымских гор и имеет значительное площадное распространение. Породы таврической серии окаймляют массив с востока, юга и запада. У их кровли сконцентрировано большинство источников, дающих начало мелким рекам и ручьям. На флиш таврической серии с несогласием налегает горизонт толстослоистых конгломератов оксфордского яруса верхней юры, мощность которого колеблется от 50 до 150 м. Выше по разрезу конгломераты согласно сменяются толстослоистыми и массивными рифогенными известняками лузитанского подъяруса. Суммарная мощность карбонатных образований лузитана на юге массива не превышает 1000 м и быстро снижается к северу. На эти отложения с угловым несогласием налегают мраморовидные и органогенно-обломочные известняки титонского яруса с обильной фауной. Известняки лузитана слагают преимущественно поверхность верхнего плато, а титона - нижнего. Стратиграфический разрез нижнего мела Чатырдага представлен берриасскими, валанжинскими и аптскими глинами, суглинками и песчаниками. Их мощность колеблется от одного до нескольких десятков метров. Они приурочены к северной окраине массива и выполняют отдельные древние понижения известнякового рельефа.

Венчают геологический разрез плиоцен-четвертичные отложения двух генераций. Осадки первой из них относятся к так называемой массандровской свите и приурочены к южному склону Чатырдага. Накопления второй - развиты в северо-западной и центральной частях нижнего плато. Они представлены маломощными рыхлыми, красноцветными осадками глинисто-песчаного и песчано-галечникового состава, выполняющими карстовые депрессии. В преобладающих грубообломочных отложениях доминируют хорошо окатанные гальки и гравий кварца, песчаника и железистых соединений. До настоящего времени границы распространения этих осадков, условия их залегания, генезис и многое другое оставались неизвестными.

Выяснение этих вопросов явилось целью настоящей работы. Подробные литологические и морфометрические характеристики, палеографические условия образования и роль этих отложений в развитии рельефа Чатырдага будут рассмотрены в следующих разделах.

В геоморфологическом отношении Чатырдаг представляет собой изолированный, плосковершинный массив, на котором выделяются два гипсометрических уровня - верхнее и нижнее плато [6, 12]. Между ними, вокруг них и в пределах последнего выделен ряд более мелких орографических элементов (рис. 1А), отличающихся по набору рельефообразующих процессов и их интенсивности. Верхняя и нижняя платообразные поверхности массива являются ареной активного развития карстовых процессов. Склоновые и эрозионно-денудационные процессы приурочены к периферийным участкам.

Климат на Чатырдаге типично горный, с последовательным понижением температуры воздуха при увеличении высоты. Продолжительность солнечного сияния - 2500 ч/год. На нижнем плато средняя годовая температура воздуха +7^оС, количество осадков 804 мм/год, на верхнем плато, соответственно, +4^оС и 1076 мм/год [12]. От 41 до 46% осадков выпадает в виде снега, который за зиму может несколько раз стаивать из-за частых оттепелей. В наиболее суровые зимы, когда морозы достигают -30-32^оС, мощность снегового покрова может увеличиваться до 130 см. в этот период характерны сильные ветры западных румбов. Летом средняя июльская температура на яйле составляет 16-17^оС. Характерна ясная, безоблачная погода, осадки выпадают редко в виде ливней.

Относительная изолированность массива, его климатические условия предопределили ряд особенностей почвенно-растительного покрова. На склонах преобладают бурые горно-лесные почвы с тяжелосуглинистым механическим составом, включениями дресвы и щебня. На поверхности плато, на элювии и делювии известняков развиваются горно-луговые черноземовидные почвы и горные черноземы. Мощность их почвенного профиля невелика (0-50 см). Содержание гумуса составляет 6-10%.

Флора массива насчитывает 520 видов древесно-кустарниковых и травянистых растений. По количеству видов Чатырдаг уступает только Ай-Петринской яйле, зато по эндемичным видам Крыма (их 57) удерживает первое место. Растительный покров, одевающий склоны массива, представлен лесными сообществами, в которых насчитывается 148 видов. У северного подножия произрастают дубовые и дубово-грабовые леса с примесью диких плодовых деревьев и кустарников, на восточном, западном и южном - буковые леса. В отличие от склонов нижнее и верхнее плато практически безлесны, а их травянистая растительность представлена 372 видами. Злаково-осочковые и типчаково-степные сообщества занимают наиболее сухие места (водоразделы, поверхности южной экспозиции). Луговые сообщества распространены по днищам карстовых котловин и воронок, у мест активной почвенной конденсации. Здесь же произрастают редкие рощи из ильма, рябины, боярышника, встречается можжевельник [I].

Таким образом, специфические природные особенности горного массива Чатырдаг выдвигают его в ряд интересных географических и геолого-геоморфологических объектов. Отсутствие в пределах нижнего и верхнего плато кварцсодержащих и песчаниковых пород, изолированность и приподнятость массива над окружающей местностью, исключительное преобладание карстовых процессов над другими, относительная безводность и отсутствие поверхностной гидрографической сети свидетельствуют о том, что чатырдагские гравийно-галечниковые отложения являются древним осадочным образованием, несвойственным современному этапу развития рельефа.

2. Геоморфологическое положение галечниковых отложений

Детальные геоморфологические исследования поверхности нижнего плато Чатырдага впервые были проведены в начале-середине 60-х годов при изучении характера закарстованности и условий его подземного стока [14, 16]. Установлено, что древняя эрозионная сеть, в настоящее время распавшаяся на отдельные замкнутые карстовые водосборы, и карстовые полости, ныне представляющие собой изолированные звенья древних гидрогеологических систем, развивались синхронно. Отмечено наличие в северо-западной части плато нескольких пунктов с гравийными и суглинистыми отложениями, которые тяготеют к древней эрозионной сети. По результатам геоморфологических исследований составлена карта поверхностных водосборов с указанием направлений палеостока (см. рис. 2). Из нее следует, что поверхностный и подземный сток был местным и осуществлялся в основном с юга на север. Однако, предложенная авторами схема не объясняет как мог попасть в пределы района рыхлый, хорошо окатанный гравийниково-галечниковый материал, нехарактерный для коренных пород плато. Поэтому автором были проведены дополнительные геоморфологические исследования с применением методов, используемых при морфолитогенетическом анализе отложений, для решения этой задачи были рассмотрены геолого-геоморфологические условия залегания и распространения галечников Чатырдага.

Обнажения представляют собой скопления рыхлого, обломочного материала (красно-бурые глины, пески, гравий, галька), сформировавшегося в результате разрушения и переотложения горных пород (конгломераты, песчаники и др.), нехарактерных для мест их современной аккумуляции. Контакт с подстилающими известняками несогласный, что свидетельствует о перерыве в осадконакоплении, об отложении обломочного материала на уже сформировавшийся рельеф. Накопления выполняют понижения карстового рельефа - днища воронок, котловин, ложбин, трещины и борозды между карровыми гребешками.

Рис. 2. Схема реконструированных поверхностных водосборов Чатырдага: 1 - границы водосборов; 2 - направление стока; 3 - участок распространения галечников

В тальвегах временных водотоков отмечены скопления кварцевой гальки в виде неясно выраженных линз и прослоев незначительной мощности в толще бурозема и суглинков. Кроме этого, выходы отложений встречаются на склонах карстовых мезоформ, на седловинах, разделяющих отдельные карстовые депрессии, а также на водоразделах. В этих условиях некоторые обнажения напоминают рудные гнезда, где роль рудного тела выполняют песчано-галечниковые отложения, а роль вмещающей полости - карстовая каверна или канал, вскрытые на поверхности. Находки хорошо окатанных кварцевых галек и гравия известны в водно-механических отложениях некоторых пещер Чатырдага [8]. Характер распределения обнажений на различных геоморфологических элементах рельефа представлен в таблице 1.

Согласно хронологии образования флювиальных форм самыми древними из выделенных элементов являются водоразделы. Количество наблюдаемых здесь обнажений минимальное - 10%. На седловинах и склонах отрицательных эрозионно-карстовых форм, которые моложе водоразделов, но древнее днищ, отмечается максимум выходов - 57%. Промежуточное положение (33% обнажений) занимают местонахождения галечников на самых молодых элементах рельефа - днищах и тальвегах. Таким образом, распределение обнажений песчано-галечниковых отложений, перекрывавших древний карстовый цоколь, обнаруживает тенденцию к увеличению их количества от древних элементов рельефа к молодым. Это подтверждает высказанное ранее предположение [15] о том, что перераспределение рыхлого материала на поверхности нижнего плато Чатырдага происходило под влиянием плоскостного и линейного смыва, сопровождавшего формирование эрозионных врезов. Некоторое несоответствие закономерности, связанное с промежуточным положением обнажений в днищах, объясняется более энергичным разрушением выходов в периоды активизации эрозии и удалением обломочного материала суффозионным путем.

Интересные результаты дал анализ гипсометрического положения обнажений. По вертикали район развития песчано-галечниковых отложений ограничен высотными отметками 705 м (т/н 28) и 1060 м. в у.м. (т/н 24). Внутри 355-метровой амплитуды, разбитой на 8 высотных ступеней с шагом 50 м, обнажения распределились следующим образом (см. табл. 2) Наибольшее количество местонахождений сконцентрировано в интервале высот 1001-1050 м - 61%. Очевидно, этим отметкам соответствовали наиболее оптимальные условия аккумуляции и сохранности обломочного материала. Последовательное убывание количества обнажений к нижним ступеням рельефа свидетельствует об ухудшении этих условий, об усилении процессов, способствующих деградации чатырдагских галечников. При сравнении (см. рис. 3) количества обнажения и пещер в районе исследования отчетливо проявляется их взаимосвязь. Идентичные изменения сравниваемых показателей указывают, что в их основе лежит общий фактор, регулирующий оба распределения. Таким фактором несомненно является наличие воды. Вода способствует активному переносу и аккумуляции наносов, она же является необходимым условием формирования карстовых полостей.

Очевидно, зона наибольшей водообильности (1000-1050 м) была представлена древним водотоком, воды которого были перегружены наносами. Поскольку закарстованные территории отличаются повышенной трещиноватостью, часть поверхностного стока использовалась на подземное питание и проработку пещер. Поэтому максимальному количеству обнажений галечников соответствует максимальное число карстовых полостей, среди которых преобладают пещеры-поноры и вскрытые пещеры - древние подрусловые каналы стока коррозионно-эрозионного генезиса. Через эти спелеоформы вместе с водой увлекалась часть наносов. Речной аллювий, попадая в хорошо канализованную подземную сеть, переносился мощными водотоками на значительное расстояние, вплоть до выхода карстовой системы на поверхность.

Таблица 1. Распределение обнажений на геоморфологических элементах

Таблица 2. Гипсометрическое положение обнажений галечников Чатырдага

Рис. 3. Гистограммы высотного распределения количества (%) обнажений галечниковых отложений (А) и пещер (Б) в районе исследования

Выполняя роль своеобразного абразива, он способствовал увеличению объема полости, ее пропускной способности в отношении новых масс воды и влекомых наносов. По мере продвижения древнего водотока вглубь закарстованной территории его русло пересекало все больше зон поглощения, в результате чего терялась значительная часть стока и наносов. Транспортирующая энергия потока снижалась, что приводило к аккумуляции даже самых мелких частиц аллювия. Согласно графику (Рис. 3), ниже отметки 850 м обломочный материал вообще не встречается, а это может означать, что воды палеореки полностью были переведены в недра массива. Исчезновение инфлюационного питания в диапазоне высот 800-850 м может являться одной из причин отсутствия здесь полостей, вскрывающихся на поверхность. Увеличение местонахождения аллювия на высотной ступени 700-800 м обеспечивается появлением древних пещер-источников, воды которых и отложили этот материал.

Таким образом, результаты геоморфологического анализа указывают на тесную связь обломочных отложений с древней гидрографической сетью. Это позволяет классифицировать песчано-галечниковые отложения Чатырдага как древние аллювиальные накопления.

3. Методика и основные результаты морфолитогенетического изучения галечниковых накоплений чатырдага

.1 Гранулометрический состав

.1.1 Размер частиц

Размер частиц обломочной породы является важнейшей характеристикой структуры осадочных образований. Он выступает главным классификационным критерием или основанием для подразделения обломков на категории различной крупности, в соответствии с которыми дается точное название осадочной породы.

Основным методом исследования, определяющий зерновой (механический) состав кластических пород, является гранулометрический анализ. Его используют для расчета размеров обломков, при подготовке к исследованию минералого-петрографического состава, формы обломков, их окатанности, сортировки и т.п. Вся эта информация позволяет в итоге осуществлять реконструкции палеографической обстановки осадконакопления.

Гранулометрический анализ производится путем разделения частиц, слагающих рыхлые породы, на классы крупности (фракции размерности) и установления массы и процента выхода каждого класса (фракции). Разделение осуществляется следующими способами: 1) седиментометрический (ареометрический), основанный на различной скорости осаждения частиц различной крупности в воде; 2) непосредственное измерение поперечника частиц; 3) ситовой анализ, заключающийся в просеивании зерен породы через сита с последовательно уменьшающимися размерами отверстий [27]. При изучении обломочный отложений Чатырдага использовались два последних способа.

Непосредственное измерение частиц заключается в определении величины основных параметров: длины (ось а), ширины (ось в) и толщины.

Таблица 3. Классификация обломочных и глинистых пород (по [19], с сокращениями)

Рис. 4. Основные понятия и приемы измерения диаметра гальки

Эти характеристики играют важную роль не только при выяснении формы обломка, но и при определении его размера через диаметр. Поскольку непосредственно замерить диаметр обломка часто бывает затруднительно, прибегают к его математическому вычислению. Существует несколько вариантов расчета диаметра (Д, мм) частицы: средний арифметический (Д = (а + в + с)/3), средний геометрический  и логарифмическое среднее значение [25]. По мнению автора наиболее корректным является способ расчета диаметра частицы через ее объем. Для этого определяется объем частицы (V = а в с) и приравнивается к объему описывающей сферы, радиус (диаметр) которой и считается радиусом (диаметром) обломка. Впервые такой прием был предложен Г. Уэделлом [25]. Полученная интегральная характеристика была названа номинальным диаметром. Его величина не зависит от формы или плотности гальки и рассчитывает по формуле:

,                   (1)

где D - номинальный диаметр Уэделла, мм; V - объем частицы, определенный по осям а, в, с, мм³; = 3,14.

Ситовой анализ проводится при помощи набора сит с последовательно уменьшающимися диаметрами отверстий. Количество сит определяется целью исследования или детальностью измерения. Результаты гранулометрического анализа показываются в таблицах распределения по фракциям, графически в виде круговых диаграмм, гистограмм, треугольников и кумулятивных кривых.

Основным методом анализа для генетической интерпретации гранулометрических данных является оценка статистических характеристик, полученных эмпирических распределений. К ним относится оценка линейных размеров частиц (среднего, медианного, модального, максимального и т.д.), их изменчивости и различные меры сортировки осадка. Чаще всего применяется приближенный метод оценки опытных распределений частиц по размерам - метод квартилей, основанный на анализе кумулятивных кривых. Ординаты кривой, отвечающие распределения 25, 50 и 75% классов крупности, соответственно называются третьей (Q₃), второй или медианной (Q₂) и первой (Q₁) квартилями. При этом коэффициент сортировки S₀ определяется по формуле:

                          (2)

Он является мерой изменчивости осадка, показателем способности и эффективности транспортировки обломков, то есть свидетельствует о гидродинамической обстановке, в которой происходило осадконакопление [20]. Коэффициент сортировки может служить дополнительным источником информации при проведении палеогеографических реконструкций. В частности, снижение его значений до 1 свидетельствует об однообразном составе осадка, формирование которого могло происходить при постоянстве и достаточной длительности условий седиментогенеза.

Изучение размера обломков позволяет установить гидродинамические палеоусловия осадконакопления - в частности, скорость потока. Ф. Хьюлстремом выведена прямо пропорциональная зависимость между размером зерен и скоростью, которая позволяет определять характер обстановки седиментогенеза [25].

Итоговым результатом гранулометрического анализа являются карты территориального распределения статистических показателей размера обломков и их производных, позволяющие установить положение областей сноса, транзита и аккумуляции, выявить направление течения и другие данные.

3.1.2 Процессы и факторы гранулометрического контроля

Все классы обломков в ходе эволюции претерпевают изменения - уменьшение или увеличение размеров. Увеличение или регенерация зерен происходит редко и в данной работе не рассматривается. Сокращение размеров и потеря массы частиц связаны с химическим и механическим износом или истиранием в водной среде, обобщено называемых абразией [25]. Некоторые исследователи выделяют несколько отдельных абразивных процессов, приводящих к уменьшению размера, и дают их краткую формулировку. Абразия - процесса износа, происходящий при трении гальки друг о друга. Столкновение - процесс соударения крупных и мелких обломков, в ходе которого последние несут значительные потери за короткий промежуток времени. Измельчение - действие, происходящее при размалывании мелких зерен, испытывающих постоянный контакт и давление более крупных галек. Растворение - физико-химический процесс уменьшения обломка на оптически не различимую величину. Истирание - процесс сокращения зерна на видимую величину, но не менее чем, на 1/150 своего размера. Откалывание - процесс отделения частиц с размерами более 1/150 от начального размера. Раскалывание - разрушение обломка на два примерно равных зерна [25]. Степень и скорость износа зерен зависит от ряда осуществляющих гранулометрический контроль факторов. К ним относятся: размер первичных отдельностей; механическая прочность обломков; характер и интенсивность абразивного процесса; характер смеси (доля и размеры составных частей); характер ложа, по которому перемещается обломочный материал; длительность процесса или расстояние, на котором происходит абразивный процесс.

Наиболее заметно влияние размера зерен. Установлено, что чем крупнее обломки, тем они быстрее истираются и окатываются, тогда как истирание мелких частиц происходит чрезвычайно медленно. Например, для кварца критический размер зерен, при котором их окатывание и износ практически прекращаются, составляет 0,20-0,25 мм [27]. В то же время, если крупные и мелкие обломки находятся в смеси в примерно равных долях, максимальные потери несут зерна наименьших размеров. В результате этой селекции в руслах рек средний размер обломков уменьшается вниз по течению и часто носит экспоненциальный характер. Эта зависимость известна как закон Штернберга и служит для определения направления и расстояния транспортировки, положения областей денудации и аккумуляции.

Механическая прочность обломков выступает, как способность противостоять истиранию в процессе переноса. Она зависит от твердости, хрупкости, спайности и других кристаллографических свойств минералов, составляющих обломок. Поэтому говоря о прочности, часто подразумевают минералого-петрографический состав обломков. Максимальное сопротивление износу оказывает кремень, кварциты, жильный кварц, наименьшее - известняки и рыхлые песчаники. В ходе дифференциации аллювиальных отложений по сопротивляемости износу вниз по течению реки происходит увеличение содержания обломков стойких пород и уменьшение податливых. Зависимость четко проявляется на протяженных участках рек, не имеющих притоков. Наличие притоков, транспортирующих кластический материал различной механической прочности из разных областей денудации, нарушает эту закономерность.

Интенсивность абразивного процесса тесно связана с гидродинамическими условиями транспортировки материала и также является важным фактором, формирующим размер обломков. Выделяется несколько способов переноса обломочных отложений, обуславливающих износ частиц определенных классов размерности. Грубые фракции образуются в результате волочения, песчаная - сальтацией, глинисто-алевритовая - суспензионным переносом. При возрастании скорости и водности потока увеличивается интенсивность абразивного процесса и, соответственно, скорость потери частицей массы. Экспериментальными исследованиями установлено, что износ обломочных зерен пропорционален квадрату скорости их перемещения [25].

Характер поверхности ложа, по которому перемещается обломочный материал, значительно влияет на скорость истирания обломков. Если дно, по которому транспортируется осадок, сложено песком, то сокращение размеров зерен происходит в 5 раз медленнее, чем если оно выполнено гравием.

Многочисленные лабораторные исследования показывают, что скорость сокращения размеров частиц максимальна на ранних стадиях переноса и экспоненциально уменьшается во времени или с расстоянием. Наиболее удовлетворительной гипотезой, объясняющей это явление, считается предположение А.Б. Вистелиуса о том, что в начале переноса, когда идет стачивание только острых граней обломков, износ осуществляется с высокой интенсивностью, а в дальнейшем по мере перехода к истиранию по всему контуру гальки, износ резко замедляется [26].

В итоге при прочих равных условиях степень износа обломочных зерен прямо пропорциональна кубу диаметра частиц, но обратно пропорциональна их абразивной прочности [27].

3.1.3 Гранулометрические исследования галечников Чатыдага

При изучении гравийно-галечниковых отложений нижнего плато Чатырдага использовались ситовой анализ и непосредственное изменение поперечника частиц с помощью штангель-циркуля. Ситовой анализ проводился при помощи набора сит с диаметрами отверстий 10, 7, 5, 3, 2, 1, 1/2, 1/4 мм. Пробы из обнажений отбирались с поверхности (до глубины 5 см) в пределах площадки 25х25 см. их масса колебалась от 1 до 2 кг. Перед просеиванием каждая проба просушивалась. Обломки каждой фракции взвешивались с точностью до 5 г. после чего определялось их процентное содержание в пробе. Результаты гранулометрического анализа проб из 22 исследованных обнажений представлены в таблице 4. они впервые позволили дать точное, подтвержденное количественной оценкой, название изучаемым осадкам. Обломочные отложения Чатырдага на 28,5% представлены мелкообломочными фракциями (песок, алеврит, глина), на 44,0% - гравийниковым и на 27,5% - галечниковым материалом. Согласно классификации смесей обломочных пород [30] термин галечник используется если в осадках содержится 30% или более обломков размера гравия и гальки. При полевых исследованиях этот термин применяется, если породы на 50% и более представлены грубообломочными фракциями [20, 19]. Таким образом, согласно обеим классификациям изучаемые отложения Чатырдага следует называть галечниками.

В дальнейших исследованиях будут анализироваться закономерности, связанные только с грубообломочными отложениями, и лишь в отдельных случаях будут привлекаться материалы по песчано-глинистой части осадков. В связи с этим, весовые проценты последних шести фракций (см. табл. 4) пересчитаны без учета мелкообломочных классов. Такой прием применен автором преднамеренно. Во-первых, грубообломочные отложения реже используются при палеогеографических реконструкциях, чем мелкообломочный материал, хотя их изучение значительно проще, дешевле, не требует сложной исследовательской аппаратуры и выполнима даже в полевых условиях. Во-вторых, точность палеогеографических реконструкций, основанных на изучении галечников, нисколько не уступает точности восстановления древних обстановок осадконакопления, базирующихся на исследовании песчано-глинистого материала [26].

Таблица 4. Результаты гранулометрического анализа обломочных отложений Чатырдага (в %)

Из отстроенных после перерасчета гистограмм (см. рис. 5) видно, что гранулометрический состав галечников сильно колеблется. Из 22 исследованных проб 68% имеют полимодальное распределение фракций, то есть два или больше классов размерности выражены лучше других. Такое распределение типично для аллювиальных, у которых основная мода связана с классом галек, а вторичная с мелко-гравийниковой и песчаной фракциями [25], заполняющими пространство между гальками. В грубообломочных отложениях Чатырдага основной модальный класс приходится на частицы с размером более 10 мм (64% проб). В нем содержится от 26 до 85% (в среднем 47%) материала. Вторичная мода представлена мелкогравийниковым (64%), среднегравийниковым, крупногравийниковым и галечниковым (по 12%) классами обломков. В целом для отложений характерен дефицит частиц с размерами 2-3 мм (4,6%; табл. 4).

Результаты гранулометрического анализа позволяют рассчитать другие параметры, характеризующие размер обломков: максимальный, средневзвешенный, медианный, модальный диаметры и сортированность.

Определение максимального диаметра проводилось по самому крупному обломку в пробе путем непосредственного замера его длины, ширины и толщины. Затем рассчитывались объем частицы и ее номинальный диаметр по формуле (1).

Средневзвешенный диаметр (Д_взв.) вычислялся с учетом весового процента каждой фракции по формуле.

,

Значения медианного и квартильных диаметров снимались с кумулятивных кривых. Величина модального диаметра рассчитывалась по формуле (3):

где а - начало модального интервала, т.е. интервала с наибольшей частотой; DL - ширина интервала; f₁ - частота интервала, предшествующего модальному; f₂ - частота модального интервала; f₃ - частота интервала, следующего за модальным.

Коэффициент сортировки вычисляется по формуле (2).

Таким образом, получены все необходимые статистические характеристики (см. табл. 5), территориальное распределение которых представлено на рисунке 6.

На первых пяти схемах четко прослеживается расположенная у южной границы зона максимальных значений размера и минимальных величин сортировки, вытянутая в восточном направлении. Ее «ось тяжести» проходит примерно через т/н 6, 8, 3, 4. далее она изменяет направление на субмеридиональное и достаточно ясно прослеживается через т/н 1, 20, 18 (схемы А, Б, В, Г), 19 (Д), 16 (А, Б, В, Д), 14 (А, Б), расположенные в ЦПД. Особый характер конфигурации изолиний схем Г, Д и, в некоторой степени, А свидетельствует о раздвоении этой зоны в районе пещеры Охотничья (т/н 20,19). Левая ветвь имеет направление в сторону пещер Мраморная и Белоснежка (т/н 15, 22, 28).

Вторая аналогичная зона, менее сложная и короткая, выделяется у западной границы участка, пространственно совпадая с балкой Чумнох.

Таблица 5. Статистические характеристики размера обломков галечников Чатырдага

Интересные сведения о характере процессов осадконакопления в русле прареки были получены при анализе соотношений грубообломочных (более 10 мм) и мелкообломочных (менее 1 мм) фракций (см. рис. 8). В целом здесь прослеживается обратно пропорциональная зависимость: уменьшению содержания грубообломочных классов соответствует медленное увеличение песчано-глинистых. Это свидетельствует о преобладании аккумулятивных процессов над эрозионными и может быть связано с двумя причинами: резким уменьшением уклона русла при выходе на плато и / или с уменьшением водности потока вследствие пересечения им зон подземного поглощения.

Кроме указанных общих закономерностей, интересен ряд частных, характерных для отдельных отрезков продольного профиля прареки (см. рис. 8). На участке между т/н 6 и 8 росту грубообломочных фракций соответствует снижение мелкообломочных. Это свидетельствует о преобладании процессов эрозии, формировании инстративного аллювия [27], соответствующего периоду врезания реки и отличающегося малой мощностью и повышенной крупностью материала. Такое соотношение классов разномерности характерно для территорий, расположенных в области сноса или промежуточного коллектора [27]. В качестве последнего могут выступать оксфордские конгломераты, выходы которых обнажаются у западной бровки плато до отметки 1025 м.

На участке т/н 8-20 падению содержания грубообломочных фракций соответствует рост мелкообломочных - процесс, характерный для областей аккумуляции, где накапливается констративный аллювий. Небольшое нарушение закономерности на отрезке /н 4-1 (уменьшение содержания песчано-глинистого материала) может быть объяснено некоторым увеличением энергии водного потока за счет роста водности, связанной с впадением правого притока. Его тальвег прослеживается по характерному изгибу горизонталей. Приток брал начало у подножия северного склона верхнего плато, к западу от пещеры Хабази-Хасар. Его энергия была достаточной для удаления песчано-глинистого материала в русле реки, но малоэффективной для формирования инстративного аллювия. Ниже по профилю этот тип аллювия образуется лишь на участке т/н 20-18, где впадал второй правый приток, бравший начало у пещерной системы Азимутная-Вялова. Не исключено, что вымывании песчано-глинистой части осадка в русле палеоводотока происходило уже после установления общего закономерного для рек соотношения грубо- и мелкообломочных частиц. Указанные притоки являлись самостоятельными водотоками, существовавшие позже, чем выявленная прарека. Они имели снеговое питание, характерное для рек перигляциальных областей в периоды меж- и послеледниковья. Использование ими отрезков древнего русла в качестве собственного, их сезонно изменчивая водность и своеобразная гранулометрия влекомых наносов явились причинами, внесшими нарушения в установленную закономерность.

3.2    Морфометрический анализ

.2.1 Форма частиц

Форма обломков (лат. forma - вид, образ) - это его внешний облик, закономерное сочетание граней (плоскостей), ребер, вершин тела, взаиморасположение которых есть результат воздействия дезинтеграционных и регенерационных процессов морфолитогенезиса. Из геометрии известны определения таких правильных форм, как куб, призма, шар, цилиндр, конус и др. Но ни одна из названных систем для характеристики формы осадочных обломков недостаточна. Используемые термины лишь указывают на сходство с призматической, пирамидальной, клиноподобной, параллельно-таблитчатой и другими формами. Их употребляют при морфографическом описании частиц, имеющих довольно сложную форму, которую трудно выразить простым численным показателем. Морфометрический анализ основывается на количественных характеристиках. К ним относятся: сферичность, удлиненность, уплощенность др. эти интегральные характеристики формы базируются на различных соотношениях главных показателей размерности - длины, ширины, толщины. Поскольку форма обломка есть производная от его размерных показателей, то и факторы формообразования в основном будут те же, что осуществляют и гранулометрический контроль. Морфологический облик частиц, так как и их размер, может меняться в зависимости от гидродинамической обстановки осадконакопления, расстояния переноса, первоначальной формы обломков и свойств слагающих их пород и минералов. Поэтому характеристики формы обломков являются определенными показателями среды осадконакопления, индикаторами гидрологических и геолого-геоморфологических условий в пределах тех или иных фаций [26].

Для количественной оценки показателей формы, как правило используют шар. К форме шара, обладающей минимальной площадью поверхности для данного объема, стремятся обломочные зерна многих пород. Иными словами, шарообразная форма есть конечный результат эволюции обломка, а мера приближения к ней свидетельствует о его возрасте и / или условиях седиментогенеза. Шарообразные частицы имеют максимальную скорость осаждения из транспортируемой смеси обломков различной формы, объема и плотности. Поэтому одним из основных показателей, отражающих уровень и характер обработки обломочного материала, явился, разработанный Х. Уэдделлом, коэффициент сферичности [25]. По мнению автора, он отражает близость формы гальки к шару и в некоторой степени характер сопротивления частицы в потоке.

Первоначально им была предложена формула:

= S / S¹,

где S - поверхность сферы, равновеликой по объемы гальки; S¹ - фактическая площадь поверхности гальки. Однако, учитывая трудности определения последнего параметра, Х. Уэдделл предложил несколько видоизмененную формулу:

= d / Д,

где d - диаметр сферы равновеликой по объему гальки; Д - диаметр описывающей сферы или длинный диаметр гальки (ось а). Для шара в обоих случаях отношение равно 1, для других обломочных частиц - менее 1.

Несколько позже У. Крамбеин [25] предложил вычислять значение коэффициента сферичности в зависимости от соотношения осей гальки (а, в, с):

.

В этом случае сферичность выражается в виде отношения объема трехосного эллипсоида к объему описанной вокруг обломка сферы. И, наконец, Р. Фолк [30] предложил внести поправку для определения максимального коэффициента сферичности и дал формулу:

К_сф. = (с²а - I_в - I) / I/3,

которая по его данным, больше соответствует наблюдаемой скорости осаждения, чем коэффициент сферичности Уэделла.

Как показывает опыт изучения морфологии обломков использование одного коэффициента сферичности бывает недостаточно. Многие частицы характеризуются низкой сферичностью, но значительно отличаются друг от друга по форме. Поэтому Т. Зингом [25] была предложена классификация обломков по форме (см. табл. 6), основанная на сопряженном анализе соотношений главных осей (в/а, с/в). Хотя данная классификация имеет несомненную ценность, она не исчерпывает всего многообразия форм галек, встречающихся в осадочных отложениях.

Из других показателей, численно выражающих морфологический облик галек, отмечается коэффициент уплощенности, предложенный Ч. Уэнтуэртом [25]:

Y = (а + в) / 2 с.

Форму гальки можно охарактеризовать также коэффициентом удлиненности (изометричности):

Y = (а + с) / 2в.

Подобно показателям размера, характеристики формы также играют важную роль в установлении палеогеографических условий седиментогенеза и служат дополнительным независимым источником информации, позволяющим верифицировать результаты исследований, полученные другими методами.

3.2.2 Результаты исследований формы частиц в галечниках Чатырдага

В геолого-геоморфологических исследованиях при описании формы обломков пород наиболее часто используются коэффициент удлиненности (в/а) и уплощенности (с/в) Зинга и коэффициент сферичности Уэделла, который рассчитывается как отношение минимального диаметра обломка к его длине (ось а). Эти количественные характеристики были использованы при изучении галечников Чатырдага. Они были рассчитаны для всех 30 обнажений, а их значения сведены в таблицу 7.

Таблица 6. Классы обломков по форме [25]

По данным таблицы составлены схемы территориального распределения удлиненности, уплощенности и сферичности обломков (см. рис. 10). Анализ схем показал наличие субширотных зон высоких значений коэффициентов формы, протянувшихся через т/н 5, 8, 3 у южной границы участка и аналогичных зон на севере, имеющих более сложную конфигурацию. В них отлагались преимущественно шаровидные частицы. Среди разнообразных по форме обломков они выпадают в первую очередь, так как шар имеет максимальный объем (вес) при минимальной площади сферы. В данном случае шарообразные (равноосные) обломки являются индикатором изменения гидродинамических условий потока (уменьшение уклона русла, снижение скорости потока или водности). Разъединяющие северные и южные зоны области пониженных значений соответствуют участкам, где соотношения между главными размерными осями обломков достигают наибольших амплитуд. Это может быть связано с усилением процессов механического и химического разрушения частиц (столкновение, раскалывание, дробление, растворение), которые в значительной степени предопределены высокой энергией потока (большими скоростями течения, повышенной водности и др.) это обстановка могла возникнуть при наличии притоков, которые достоверно устанавливаются по условиям рельефа и данным гранулометрического анализа. Находки гравийно-галечникового материала на склонах и в днище ЦПД, а также в водно-механических отложениях пещер этого участка указывают, что сток осуществлялся как по поверхности, так и под землей. Именно наличие относительно водообильных отрезков древнего русла (районы впадения притоков), чередующихся с зонами поглощения (карстовые полости), привели к формированию в ЦПД

Таблица 7. Распределение коэффициентов формы обломков в галечниках Чатырдага

Таким образом, анализ территориального распределения показателей формы частиц указывает на примерное положение источников поступления каменного материала и пути его распространения (см. рис. 10-г). Тем самым, подтверждаются палеогеографические выводы, полученные при изучении размера обломков чатырдагских галечников.

3.2.3. Окатанность

Согласно определениям отечественных исследователей [4, 18, 28] окатанность - это количественный показатель, характеризующий степень приближения формы обломка к геометрии шара или круга, то есть одно из проявлений формы. Однако отождествлять окатанность с формой частицы нельзя. Окатанность характеризует остроту краев и углов обломочных отложений, она не зависит от формы. Некоторые прямоугольные геометрические формы - куб, пластина, призма и тому подобные - обладают острыми углами и их радиусы кривизны или окатанность равны нулю. Тем не менее, они отличаются друг от друга по форме, следовательно, и по сферичности. Таким образом, приведенное выше определение окатанности больше соответствует содержанию термина сферичность [25]. Между тем, еще Ч. Уэнтуэрт дал определение понятия окатанности, как отношение r_i/R, где r_i - радиус дуги, описывающей наиболее острый угол, а R - половина максимального диаметра. Впоследствии, Г. Уэдделлом [25] и А.А. Кухаренко [18] математическое выражение окатанности представляет собой отношение среднего радиуса закругления углов гальки в сечении перпендикулярном ее наименьшей оси, к радиусу наибольшего вписанного круга. В расчет принимались только радиусы закруглений, величина которых не превышает радиуса вписанного круга:

где r_i - радиус вписанного круга в углах гальки; R - радиус наибольшего вписанного круга; n - количество углов, в которых производилось определение [26].

Наиболее простой и быстрый способ определения степени окатанности обломков в поле - визуальная оценка по пятибалльной шкале, предложенной А.В. Хабаковым [28]. Баллы и классы окатанности, имеющие сначала качественную характеристику, позже получили количественное подтверждение в виде коэффициентов окатанности (см. табл. 8).

Таблица 8. Степень окатанности обломков (составлена автором по материалам А.В. Хабакова, Ф.Дж. Петтиджона, Н.В. Розумихина)

Применение этих коэффициентов требует серьезного научного обоснования, выбора оптимального математического закона, с помощью которого определяются границы класса окатанности и его среднее значение. В то же время, обладая необходимой простотой и доступностью шкала Хабакова и сейчас успешно используется для массовых определений окатанности галечникового материала в несколько модифицированном варианте:

, (3)

где а₁, а₂, …а_n - баллы окатанности (коэффициенты окатанности); х_1, х₂, …х_n - количество галек по каждому классу;  - общее количество галек.

По исследованиям А.Б. Вистелиуса [4] в основе механизма окатывания частицы лежит два процесса: стачивание выступов на контуре зерна, которое идет довольно быстро, и стачивание уже сглаженного края, которое осуществляется очень медленно. Стачивание выступов способствует превращению гальки в фигуру, близкую к эллипсоиду, а эволюция сглаживания приводит к форме шара.

Несмотря на кажущуюся простоту процесс окатывания обломков является многофакторным. Ведущую роль в нем играют размер обломков, их исходная форма, расстояние и способ транспортировки, абразивная прочность и некоторые другие факторы. Их влияние будет рассмотрено на конкретных примерах ниже.

3.2.4 Результаты исследований окатанности обломков в галечниках Чатырдага

Исследование окатанности обломков галечниковых отложений Чатырдага проводилось по следующей методике. После выполнения гранулометрического анализ проб, в каждой из выделенных фракций бессистемно отбиралось от 21 до 60 галек. Такой объем выборки определен исследованиями Н.В. Розумихина [26] и позволяет значительно сократить трудоемкость камеральной обработки без снижения достоверности и репрезентативности получаемых результатов. Каждая из отобранных галек оценивалась по шкале Хабакова, а окатанность фракции - по формуле (3).оценка окатанности в т/н 23-30, характеризующихся слабой выраженностью обнажений, проводилась в целом для пробы без разделения по фракциям. Всего было выполнено около 4000 определений. Их результаты сведены в таблицу 9. Представление о территориальном распределении окатанности дает рисунок 11. Из него видно, что минимальные значения окатанности приурочены к западной и южной периферии района, где они фактически не превышают двух баллов. Эта закономерность нарушается лишь в т/н 9 (2,51 балла), в окрестностях которой древний водоток, очевидно, входил в пределы района.

Далее русло меняло направление к северу и наиболее вероятно проходило через т/н 30-19-20-15-22-28. В верховьях и центральной части субмеридионального отрезка русла (т/н 3-15) наблюдаются незначительные вариации окатанности гальки. Они могут быть связаны с локальным увеличением доли слабоокатанных мелко- и среднегравийниковых фракций в результате механического разрушения хорошо окатанных галечниковых классов размерности. Причиной активизации абразивной деятельности, очевидно, являлась работа вод, выявленных ранее двух правых притоков. Нижний отрезок древнего русла (т/н 15-28) скорее всего маркирует подземный и / или поверхностный перехват стока из ЦПД в сторону пещер Мраморная и Белоснежка. В районе т/н 19-18-16 по слабо вытянутой в северо-восточном направлении конфигурации изолиний со значениями 3,0 и 3,5 балла фиксируется продолжение выявленного ранее древнего русла ЦПД. В итоге, по данным территориального анализа окатанности русло прареки следует считать проходящим через т/н 9-23-3-30-19-13-16 с ответвлением у т/н 19 на т/н 20-15-22-28. Близость т/н 9 и 6, 23 и 8, 3 и 4, 30 и 1, 19 и 20 дает практически аналогичную предыдущим реконструкциям картину положения древнего русла, и направлений стока. Поэтому на основании гранулометрического и морфометрического анализов окончательное положение главной «оси тяжести» древней гидрографической сети участка будет соответствовать т/н 6-8-3-4-1-20-18-16.

Таблица 9. Распределение окатанности (баллы) в грубообломочных фракциях галечников Чатырдага

Из факторов, влияющих на окатанность галек Чатырдага, особую роль играет их размер. Анализ таблицы 9 показал, что для района характерно снижение окатанности от крупных обломков к мелким. Эта зависимость в целом для плато может быть описана уравнением линейной связи у = 0,02х + 2,23 с коэффициентом корреляции r^*=0,83 (у - окатанностъ, баллы; х - средний диаметр фракции, мм), для русла прареки - уравнением у=0,03х+2,39 (r=0,82).

На основании установленных зависимостей можно сделать два важных для понимания эволюции осадков вывода: во-первых, полностью подтверждается известная ранее [25] закономерность о преобладающем окатывании крупных фракций по сравнению с мелкими, характерная, для отложений, близко расположенных к областям сноса; во-вторых, происхождение слабоокатанных обломков мелкого и среднего гравия, а также неанализируемых песчаных фракций, связано с процессами разрушения частиц более крупных фракций. Наглядно этот процесс объясняет рисунок 8.

Другим важнейшим фактором, контролирующим окатанностъ является первичная форма обломков. Если не принимать во внимание гальки кварца и песчаника из оксфордских конгломератов, окаймляющих район с запада, то другим ближайшим источником их поступления могли быть склоны горы Черная (1200-1300 м.в.у.м.), сложенные теми же породами [15]. Поэтому гранулометрия, форма и окатанность обломочных частиц конгломератов в коренном залегании и в делювии изучались у т/н 6 и в ее окрестностях. В неяснослоистой толще конгломерата окатанность обломков составляет 2, С балла, а в делювии под выветрелыми скальными выходами - 1,68. Согласно таблице 7 кварцевые гальки здесь имеют форму характерную для фигуры, изображенной на рисунке 9г. Из зарубежного опыта [25] известно, что механический износ минералов по различным кристаллографическим осям идет неодинаково. Для кварца характерно образование шарообразных слегка удлиненных обломков. Если в целом по району влияние Формы обломков на окатанность не проявилось (см. табл. 11), то в русле древнего водотока были установлены слабые неустойчивые связи окатанности с коэффициентами удлиненности (r=0,53) и сферичности (r=0,52). Очевидно, на процесс окатывания, который протекал в водотоке наиболее активно, повлияло минералогическое строение обломков.

Таким образом, окатанность и устанавливаемые с её помощью связи с другими седиментологическими признаками являются важным звеном в решении вопросов, связанных с реконструкцией условий образования и развития рыхлых грубообломочных отложений Чатырдага. К сожалению, сильная нарушенность первичного залегания галечников процессами суффозии, плоскостного и линейного смыва, вымораживания и крипа не позволили изучить их текстурные особенности.

3.3   
Минералого-петрографический состав обломков

Минералого-петрографический состав галечниковых отложений Чатырдага изучен достаточно слабо. В немногочисленных работах [7, 13, 15, 16, 17], где вскользь упоминаются эти осадки, наиболее подробно рассматривается лишь глинисто-песчаная часть отложений, а о грубообломочной части коротко говорится, что она представлена гальками кварца и известняка. Указывается, что в основании рыхлых континентальных отложений на днищах и склонах понижений карстового рельефа прослеживается слой красновато-коричневых, красно-бурых и желтых суглинков, представленных тонкодисперсными железистыми силикатами гидрослюдисто-монтморилонитовой группы с примесью минералов группы галлуазита. Они обеспечивают красный цвет осадочной породы. Сравнение минерального состава тяжелых фракций заполнителя карстовых полостей, проникшего с поверхности, и нерастворимого остатка вмещающих известняков показало, что первые отличаются большим разнообразием минералов в 3-4 раза, достигая в отдельных пробах 15-18-кратного преобладания [13]. Многие минералы заполнителя вообще не характерны для известняков и их нерастворимого остатка. Некоторые из них (галенит, сфалерит, касситерит) могут привноситься в заполнитель карстовых полостей при размыве метаморфизованных пород таврической серии [8]. Исследованиями В.В. Добровольского [7] установлено, что во многих пробах яйлинской терра-росса преобладают гипергенные железистые силикаты, являющиеся продуктами выветривания изверженных пород. Содержание подвижного железа в красноцветных аллювиально-пролювиальных отложениях таврской свиты (0,2%), глинистых отложениях Демерджинской и Чатырдагской яйл (0,8%) и коре выветривания порфиритов (0,6%) является косвенным указанием о направлении движения и источниках поступления минерального вещества. По-видимому, воды, несущие подвижное железо, мигрировали от некогда главенствовавших в рельефе областей внедрения изверженных пород (гг. Аюдаг, Кастель, Чамны-Бурун) к северу, северо-западу. При этом они пересекали территории, сложенные известняками. По мнению В.В. Добровольского эти карбонатные породы являются мощным геохимическим барьером, коагулирующим взвеси глинистых минералов из транзитных вод. Поэтому глинистая фракция чатырдагских галечников обогащена соединениями подвижного железа, а его содержание в таврских глинах имеет минимальное значение.

Изучением грубообломочной части галечников Чатырдага занимались Лысенко Н.И., Гришанков Г.Е. [23], Дублянский В.К., Шутов Ю.И. [11] и Дублянский В.И., Вахрушев Б.А. [10] Ими высказано предположение, что галечники, получившие распространение на нижнем плато, представляют собой остаточные фрагменты древних аллювиально-пролювиальных отложений подгорной субаэральной дельты, сформированной транзитными водотоками. Обломочный материал был принесен с возвышенностей, которые когда-то находились там, где сейчас располагается Центральная котловина Крымского государственного заповедно-охотничьего хозяйства [12]. Также указывается на генетическую связь галечников с таврскими и, возможно, массандровскими отложениями Горного и Предгорного Крыма. Быстрая деградация галечникового покрова связывается с его маломощностью и высокой интенсивностью денудационных процессов.

В ходе авторских исследований минералого-петрографический состав изучался с целью проверки и уточнения предположений, высказанных вышеуказанными исследователями, и закономерностей, установленных другими (гранулометрическим, морфометрическим) методами.

Методика изучения была обычной. Процентное содержание пород и минералов в пробе определялось путем подсчета количества галек разного состава в каждой фракции с последующим осреднением значений. По результатам опробования (см. табл. 10) установлено, что наиболее характерными породами и минералами, слагающими гальки и гравий, являются кварц и кварцит (65,5%), железосодержащие минералы (сидерит, лимонит, гётит; 15,4%), песчаник (10,8%)» известняк (5,5%), кремень (2,5%) и кальцит (0,3%). Таким образом, относительная ограниченность состава и преобладание устойчивых к износу пород позволяет трактовать галечники Чатырдага как олигомиктовые. Примерно такой же состав, но с.другим соотношением кварца и песчаника, имеют оксфордские конгломераты в окрестностях т/н 6. Поэтому естественно предполагать, что они являлись поставщиками каменного материала галечников. Однако отдельные факты (единичные обломки гранита, диорита; наличие кремня из желваков растворившегося известняка; характер распределения, подвижного железа; набор тяжелых минералов, характерных для областей развития флиша и др.) косвенно указывают на существование более обширной и удаленной области сноса. Более того, в ходе исследования пещерных водно-механических отложений [8, 10, 11] обнаружены прямые доказательства поступления обломочного материала с территории, расположенной к западу, юго-западу. Так в пещерном аллювии найдены обломки хорошо сохранившегося мелкослоистого кварцевого песчаника, алевролита и даже наиболее податливого аргиллита, идентичные флишевым породам таврической серии. Аналогичные находки были сделаны автором в пробах, любезно предоставленных сотрудником пещерного комплекса «Мраморная» В. Матвиенко. В сифонных отложениях Балконного зала содержание обломков мелкослоистого песчаника достигает 18, а аргиллита-2%, Средний минералого-петрографический состав грубообломочной фракции пещерных отложений (с учетом данных предыдущих исследователей) имеет следующий вид: кварц - 74%, песчаник - 23%, известняк - 2%, кремень, минералы железа и аргиллит - 1%. По сравнению со средним составом отложений с поверхности наблюдается повышенное содержание кварца и уменьшение известняка и железосодержащих минералов, это говорит о зрелости отложении и связано, во-первых с высокой устойчивостью кварца к разрушающим внешним факторам действующим в активных карстовых полостях; во-вторых, с длительным временем такой переработки в условиях подземного заточения. В то же время, в полостях имеются своеобразные рефугиумы, в которых могут сохраняться и накапливаться обломки податливых пород, например, песчаников, алевролитов и аргиллитов. Они несут ценную информацию об источниках и путях поступления каменисто материала в полость. Так ближайший коренной выход (тектонический клин) пород таврической серии, обломки которых найдены в отложениях пещеры Мраморной, находится в 2 км к юго-западу от неё, у т/н 6. В целях проверки возникшего предположения об источнике сноса и для подтверждения положения русла транзитного палеоводотока, по которому осуществлялось перемещение обломочного материала, были составлены схемы территориального распределения содержания зерен кварца и песчаника.

Таблица 10. Минералого-петрографический состав (%) грубообломочной фракции галечников Чатырдага

Анализ картографического материала показал наличие у южной периферии района широтной зоны повышенной концентрации частиц, которая пространственно совпадает с маркирующей русло прареки аномальной зоной, выявленной в ходе грануло- и морфометрического анализов. Две субмеридиональных зоны (т/н 6-10-11-12; т/н 3-4-1-20-18-16), также выявленные ранее, полностью подтверждаются на схеме распределения содержания галек песчаника. Для зерен кварца субмеридиональная зона наиболее зрелого осадка расположена как бы в междуречном пространстве. Пониженное содержание кварца по обе стороны от неё объясняется привнесением обломков известняка, железосодержащих минералов и, в некоторой степени, кремня и песчаника по двум реконструированным палеоруслам и их притокам, то есть проявился эффект разубоживания, В итоге, получено еще одно доказательство существования древнего водотока в пределах нижнего плато, основывающееся на данных минералого-петрографического состава галечников Чатырдага.

Минералогический и петрографический состав является важным фактором, контролирующим морфологический облик обломков - размер, форму, окатанностъ и др.

В ходе выявления зависимостей между содержанием разных по составу галек и их размером (см. рис. 13) установлены: тесная прямая билогарифмическая. связь для кварца (r=0,88), известняка (r=0,81); тесная обратная линейная связь (r = -0,94) для минералов железа; отсутствие связи (r=0,32) для песчаника. Визуально установленные закономерности хорошо прослеживаются по потемнению цвета осадка от галечниковых (преобладание светлых пород - кварца, известняка) к песчано-глинистым (преобладание темноцветных минералов железа) фракциям.

Для определения влияния минералого-петрографического состава на форму и окатанность обломков был проведен сравнительный корреляционный анализ их показателем в целом по району.

Выявленный комплекс зависимостей свидетельствует о том, что в наиболее удаленных от русла обнажениях древнеаллювиального шлейфа нижнего плато, произошло существенное нарушение закономерностей, характерных для флювиальных отложений. Решающую роль в этом сыграли такие денудационные процессы как карст, суффозия, плоскостной смыв и линейная, эрозия. Там же, где эти закономерности изначально носили наиболее ярко выраженный характер (палеорусло), они лучше сохранили свои типичные свойства. Так, например, между содержаниями кварца, песчаника и известняка по продольному профилю прареки сохранились тесные корреляционные зависимости, позволяющие с помощью уравнений регрессии (см. рис. 14Б) определять содержание в пробе одного компонента по другому. Приведенные уравнения работают при независимых переменных, значения которых равны или меньше фактических максимальных величин, зафиксированных в анализируемых пробах (см. табл. 10).

Таблица 11. Совмещенная сравнительная матрица коэффициентов корреляции минералого-петрографического состава с показателями формы и окатанности

Таким образом, минералого-петрографический состав сыграл значительную роль в формировании и развитии галечников Чатырдага, явился хорошим индикационным и прогнозным признаком, позволившим определить области сноса и пути перемещения каменного материала при палеогеографических реконструкциях района.

4. История развития массива Чатырдаг и его галечникового покрова

Проведенный морфолитогенетический анализ галечников массива Чатырдаг позволяет восстановить геолого-геоморфологическую историю территории, а также палеогидрологические условия формирования и деградации этих обломочных отложений на отдельных исторических этапах.

Нижнее плато Чатырдага относится к одной из древнейших поверхностей выравнивания Крыма. М.Б. Муратов [24] рассматривал её как сарматскую абразионную поверхность. Но отсутствие в пределах Горного Крыма сарматских отложений и отсутствие в сарматских отложениях Внешней гряды продуктов разрушения Главной гряды заставило пересмотреть возраст плато. Более поздними исследованиями [6, 21, 22] этот уровень выравнивания датирован раннемеловым временем. Его формирование начинается с момента, когда после незначительных тектонических и эвстатических колебаний в поздней юре, поверхность нижнего плато была выведена из-под уровня, моря и стала ареной интенсивной денудации. Поднятия массива по ограничивающим разломам носили блоковый характер и превышали скорости вздымания территорий, расположенных с севера, что определило в последующем тенденцию к унаследованности развития гидросети района. Судя по слабой выраженности эрозионных врезов, заложенных в титонских известняках частично заполненных нижнемеловыми глинами, абсолютные отметки нижнего плато составляли 200-300 м.в.у.м. Этих высот было достаточно для формирования относительно мощной зоны вертикальной циркуляции. Значительная продолжительность предмелового этапа континентальной денудации (5-6 млн. лет) и теплый гумидный климат способствовали развитию поверхностных карстовых форм и формированию первых элементов карстовой фреатической сети. Вертикальные поднятия блока Чатырдага сопровождались горизонтальными движениями в северном направлении с образованием серии субширотных (90-270) разломов-барражей.

В позднем берриасе, а затем и в валанжине созданный карстово-эрозионный рельеф был перекрыт осадками трансгрессирующих морей. Они почти полностью перекрывали нижнее плато Чатырдага. К середине готерива в связи с продолжающимися поднятиями Главной гряды происходит разделение зон размыва (горное сооружение) и аккумуляции (Предгорный и Равнинный Крым), которое позднее существенно не менялось. К востоку от Чатырдага закладывается: относительно глубокая эрозионная сеть, контролируемая серией нарушений Октябрьско-Салгирского глубинного разлома, Мелководные маломощные валанжинские осадки быстро смываются с поверхности нижнего плато, но наступающая новая готерив-барремская трансгрессия опять перекрывает его. Фрагменты этого покрова ныне фиксируются лишь к северу от нижнего плато, в низовьях балки Чумнох и на г. Тас-Тау. В середине-конце баррема значительные поднятия центральной части Горного Крыма положили начало размыву глинистых неокомских осадков не только на Чатырдаге, но и в Салгирской депрессии. К началу очередного наступления апт-альбского моря их остатки с поверхности нижнего плато еще не были уничтожены, что свидетельствует о их значительной мощности.

Трансгрессии позднемелового и палеогенового возрастов также должны были оставить свои осадки на плато и его склонах, которые частично или полностью уничтожались при последующих регрессиях. Окончательная препарировка известняковой поверхности была осуществлена на неотектоническом этапе развития территории.

В неогене большая часть меловых и, возможно, палеогеновых осадков плато смывается в связи с усилившимися вздыманием Главной гряды и влажным климатом, активизировавшими эрозию. В это же время интенсивно шло образование красноцветов на поверхности и в недрах обнажающихся известняков. Эти карбонатные породы по данным Б.Б. Добровольского [7] являются мощным геохимическим барьером осаждения, гипергенных железистых силикатов из тоанзитных вод. Вместе с красноцветными глинами, которые являются конечным продуктом растворения известняка [8], они формировали ферралитную часть древней миоценовой коры выветривания Чатырдага.

В конце миоцена - начале плиоцена резко усиливаются сводовые поднятия Горного Крыма, интенсивность которых достигает максимума к концу плиоцена - началу плейстоцена. В этот период на фоне обострившегося грабенообразования в Салгирской депрессии и активизации поднятий к западу от Чатырдага массив приобретает небольшой перекос к востоку и несколько отстает в общем вздымании. Опережающие поднятия в районе Качинского антиклинория определили главенствующее положение этого блока земной коры в рельефе и интенсивную нивелировку его осадочного чехла. В сармате - раннем плиоцене начинается образование галечникового покрова на нижнем плато. Он формировался при размыве и переотложений Оксфорд-кимериджских конгломератов, слагающих северный и восточный края Качинского антиклинория. Благодаря влажному климату и обилию вод, развитой вследствие поднятий и тектонического перекоса эрозионной сети, галечники распространились по всей западной и северной части плато и имели пролювиально-аллювиалъный генезис. Остатки древнеэрозионных висячих ложбин до сих пор просматриваются на западной бровке плато и левом борту балки Чумнох. Приносимый обломочный материал располагался в виде подгорного шлейфа, мощность которого уменьшалась с запада на восток. Результаты проведенных исследований показывают, что территорию плато с юго-запада на северо-восток пересекала транзитная река, перегруженная обломками. Поскольку поверхность плато была уже выражена в рельефе и имела меньший по сравнению со склоном качинского блока уклон, поток терял транспортирующую силу и большая часть влекомых наносов откладывалась у западного края плато. Древни! водоток, входил в пределы массива у г. Дамчи-Кая и используя разломную зону «моисеевского» разлома двигался в восточном (до т/н 4), а затем в северо-северо-восточном направлении, пересекая все плато. Не исключено, что в наиболее водообильные периоды он проносил свои воды мимо урочища Гурлюк и Орлиного ущелья к руслу Пра-Салгира.

Средний-поздний плиоцен характеризуется усиливающимися, процессами деградации галечникового покрова за счет активизации карстовых процессов, образования и развития основных пещерных систем района, которые первоначально закладывались как каналы подруслового стока. Этому способствовала хорошая водопроницаемость маломощных рыхлых галечников. Особую роль в развитии крупных пещер массива (Мраморной, Эмине-Баир-Хосар, Змине-Баир-Коба и др.) сыграли неокомские глинистые осадки, размытые к этому времени до уровня современной бровки нижнего плато. Карстовые воды, питаемые древним водотоком, двигаясь на север встречали водоупорный экран из меловых глин. Создаваемый подпор способствовал проработке новых галерей пещер, развитию в них потолочных меандров, Формированию временных пещер-источников. В последнем случае, выходы карстовых вод являлись причиной образования склоновых оврагов. По мере развития долины древнего водотока, «снятия» галечникового покрова площадной и линейной эрозией и синхронного роста пещерных систем, всё большая часть поверхностного стока переходила в подземную. В результате этого нижние участки меридионального отрезка прареки начинают обезвоживаться,

К началу плейстоцена в ходе попятной эрозии многие балки северного склона нижнего плато вышли к бровке, вскрыв своими склонами входы в карстовые полости Мраморная, Эмине-Баир-Хосар и Эмине-Баир-Коба. Наиболее продвинулась вверх балка Чумнох заложенная по крупному тектоническому нарушению, которое пересекало древний водоток вкрест (т/н 5, б, 9) и частично дренировало его. В результате этого продвижения произошел поверхностный перехват прареки и её воды стали двигаться по тальвегу балки в сторону источника Аян. В это время здесь начинают проявляться закономерности распределения обломочного материала, характерные для осадков аллювиального генезиса. Перехват обусловил осушение широтного (т/н 8-3-4) и меридионального (т/н 4-30-1-20-19-16) участков прареки и распад долины на ряд изолированных карстовых депрессий.

В раннем антропогене, когда поднятия в Горном Крыму достигли апогея поступление вод и обломочного материала с запада прекращается. Это связано либо с нивелировкой области сноса до уровня плато, либо с перехватом древнего водотока рекой Альмой. Чатырдаг достигает высот близких современным, обособляется и начинает получать сток только с местных водосборов.

В среднем плейстоцене прохладный и влажный климат, обусловленной оледенением на Русской равнине и активным фронтогенезом над Крымом, приводит к интенсивному развитию нивально-коррозионных процессов, накоплению снежных масс в южной части нижнего плато и формированию малых каровых ледников на верхнем плато. В гумидные эпохи межледниковье и послеледниковье эти районы Чатырдага являются основными областями питания поверхностных и подземных вод. Обильные талые воды продолжают эрозионно-коррозионную работу как на поверхности так и под землей. Забитые снегом, льдом и остатками покровных отложений предыдущих эпох, карстовые полости (Партизанская, Вялова, Азимутная, Армейская, Юбилейная и др.) не всегда могли осуществить подземный дренаж территории и первоначально большая часть вод двигалась к северу по поверхности. Топографические условия местности предопределили направление этого стока в сторону субмеридионального участка древней долины. Произошло его омоложение. Эрозионно-коррозионная деятельность талых вод привела к углублению долины, в результате чего древний субширотный участок оказался подвешенным. Карстовые полости ЦПД вновь активизировались. В пределах главной магистрали стока и её боковых притоков осуществлялся интенсивный размыв и переотложений гравийно-галечникового материала. Основная его касса была вмыта в карстовые полости, трещины, осела или провалилась в образовавшиеся воронки. Одновременно шло разубоживание древнего аллохтонного материала молодым автохтонным (обломки известняка). Возобновляются подземные и поверхностные перехваты стока из ЦПД в районе пещер Эмине-Баир-Хосар и Охотничьей. В последнем случае подземный перехват в сторону пещеры Мраморной уверенно Фиксируется по обнаруженным в полости отложениям гальки и её высыпкам у пещеры-источника Белоснежка (т/н 22), Уменьшившийся после подземных перехватов поверхностный сток попадал в отвертки балок северного склона нижнего плато. Этими и другими склоновыми водами были почти полностью уничтожены следы нижнемеловых глин.

К началу голоцена нижнее плато в значительной степени освобождается от галечникового покрова. Пещеры подруслового стока настолько промываются от выполняющих их отложений, что весь поверхностный сток переходит в подземный. Унаследовано развиваются эпикарстовая и нижележащие гидродинамические зоны. Пещеры-источники северного склона нижнего плато осушаются за счет ухода карстовых вод в более глубокие горизонты и оттока вдоль экрана Чумнохского сброса к новому очагу разгрузки - источнику Аян.

В голоцене относительная сухость климата приводит к снижению величины объёма стока за счет уменьшения осадков и увеличения испаряемости. Инфлюационный тип питания сменяется: инфильтрационным.

Древняя долина окончательно осушается, и распадается на ряд обособленных воронок и котловин. Локальные следы галечникового покрова остаются лишь в отдельных воронках, на седловинах, в карстовых полостях.

Проведенные морфолитогенетические исследования галечников Чатырдага позволяют установить некоторые палеогидрологические особенности древнего водотока, относящиеся в значительной степени к его регрессивной фазе развития. К таким особенностям относятся: определение его средней скорости, расхода и морфометрических характеристик русла.

Согласно исследованиям Разумихина В.Н. [26] между средней скоростью потока (V, м/с), средним диаметром переносимых частиц (d, м) и глубиной русла (Н, м) существует установленная эмпирическим путем зависимость, которая выражается следующей формулой:

V = ad^1/3 H^1/6,

где а - коэффициент для наиболее распространенного в пробах кварца, равный 3,55. Поскольку при известном среднем диаметре галек (10,3 мм) глубина потока неизвестна, зададим её сами. При глубине 0,25 м средняя скорость воды срывающей свободно лежащие обломки, составляет 0,61 м/с, при 0,50 м - 0,69 м/с, при 0,75 м - 0,74 м/с, при 1,00 м - 0,77 м/с.

Используя формулу Чеботарева А.И. [26], применившего иную методику, можно установить среднюю скорость (W, м/с), при которой происходит осаждение частиц из потока. Зависимость имеет следующий вид:

,

где d - средний диаметр частиц, см; p - удельный вес (для кварца 2,65 т/м³). Подставив соответствующие значения, получим величину, равную 0,52 м/с. Таким образом, полученные параметры скорости свидетельствуют, что даже при глубине древней реки 0,25 м поток сохранял транспортирующую способность, активно осуществлял размыв и переотложение обломочного материала.

Палеорасход (Q, м3/с) прареки можно рассчитать с помощью формулы Чистякова И.Г. [29]:

Q = 0,29d ^2,5 I ^{- 2,5},

где d - диаметр частиц, м; I - уклон водотока. Уклон был вычислен как отношение разности отметок самой высокой (т/н 5) и самой низкой (т/н 16) точек палеоводотока на плато к величине заложения между ними, проведенному вдоль русла. Он равен 0,0052. Исходя из этого, средний расход прареки составлял 1,6 м³/с. При формировании наиболее крупного инстративного аллювия расход при скорости 1,2 м/с достигал 3,6 м³/с, Значение палеорасхода, очевидно, было еще большим, если учесть множество подземных перехватов.

Используя зависимость, существующую между расходом (Q, м³/с), скоростью (V, м/с) и площадью живого сечения потока (F, м²) определим величину последней. Для этого воспользуемся средним значением скорости палеопотока при глубине 0,25 м.

= Q/V = 1,60 м³/с: 0,61 м/с = 2,62 м²

При этом ширина реки должна была составлять около 10,5 м. При глубине потока 0,5 м ширина уменьшается до 4,5-5,0 м.

Эти и другие характеристики свидетельствуют, что на завершающем этапе существования гидрографической сети нижнего плато (плейстоцен) активно формировался эрозионно-карстовый рельеф, обводненность массива была выше современной. Полученные данные значительно уточняют геолого-геоморфологическую историю массива Чатырдаг, условия развития его карста. Их следует учитывать при решении вопроса о комплексном использовании территории при организации Национального карстово-спелеологического парка «Чатырдаг».

Заключение

Морфолитогенетические исследования галечниковых отложений нижнего плато массива Чатырдаг позволили выявить ряд интересных геологических, геоморфологических и палеогеографических особенностей этой территории и сделать соответствующие выводы. Основные из них сводятся к следующему:

. В пределах северного склона массива, в его северо-западной части, на абсолютных отметках 700-1100 м расположена группа локальных обнажений, представленных аллохтонными рыхлыми хорошо окатанными обломочными отложениями, которые в основном выполняют понижения карстового рельефа.

. По данным сравнительного анализа высотных распределений обнажений и пещер района выявлен общий формирующий фактор - движущаяся вода. Это послужило предпосылкой к выявлению аллювиального генезиса обломочных отложений.

. Установлено, что современные физико-географические условия не могли обеспечить формирование этих накоплений. Они образовались в иной природной обстановке и, таким образом, представляют собой остатки реликтовых осадков.

. Проведенный гранулометрический анализ позволил количественно определить размерный состав отложений. Он на 28,5% представлен глиной, алевритом и песком, на 44% - гравием и на 27,5% - гальками. Терминологически такая смесь обломков именуется галечником.

. Исследования планового распределения размерных характеристик грубообломочных фракций галечников Чатырдага позволили восстановить положение древнего русла, по которому перемещался каменный материал, и направления переноса обломков. При этом установлена область денудации, располагавшаяся к западу от г. Дамчи-Кая до г. Черная.

. Морфометрическое изучение галек Чатырдага полностью подтвердило палеогеографические выводы, сделанные на основе гранулометрического анализа, выявило закономерности развития, характерные для аллювиальных отложений.

. По результатам минералого-петрографического анализа установлено, что в среднем 65,5% обломков галечников представлены кварцем и кварцитом, 15,4% - железосодержащими минералами, 10,8% - песчаником, 5,5% - известняком, 2,5% - кремнем. Территориальные распределения кварца и песчаника, явно аллохтонных компонентов осадка, еще раз подтвердили правильность осуществленных палеореконструкций и достоверность сделанных заключений.

. В ходе палеогеографических реконструкций выделено 2 крупных исторических этапа: позднеорогенный (I₃-N_i) и неотектонический (N₂-Q₄). Основными результатами первого являются: поднятия и превращение Горного Крыма в низкую островную сушу, на которой развиваются первичные карстовые формы; формирование ограничивающих блок Чатырдага разрывных нарушений; образование поверхности нижнего плато и перекрытие её нижнемеловыми осадками, частично смытыми к плиоцену. Неотектонический этап характеризуется активным вздыманием Горного Крыма, возникновением в районе массива Чатырдаг местного палеоуклона с юго-запада на северо-восток, интенсификацией эрозионных процессов и формированием аллювиального галечникового покрова на нижнем плато. В эволюции галечников выявлено 3 периода. Первый - соответствует плиоценчетвертичному времени (заложение транзитной гидросети, образование инстративного аллювия), второй - плейстоцену (перестройка гидросети, изменение области питания водотока, образование констративного аллювия, прекращение поступления аллохтонного обломочного материала и его частичный размыв), третий - голоцену (активизация карста, обезвоживание реки, распад долины на отдельные карстовые формы).

. Комплекс проведенных корфолитогенетических исследований значительно расширил сведения о древней обстановке осадконакопления в районе, существенно уточнил геологическую историю развития массива. Полученные материалы позволят по новому взглянуть на происхождение и развитие карстовых полостей нижнего плато, помогут грамотно эксплуатировать посещаемые пещерные комплексы Чатырдага.

Список литературы

1. Артющенко А.Т. История растительности Крымских яйл и прияйлинских склонов в голоцене / А.Т. Артющенко, В.Г. Мишнев. - Киев: Наукова думка, 1978. - 140 с.

. Беленький А.В. Сопротивляемость пород удару и процессы избирательного выветривания // Геоморфология / А.В. Беленький, 1985, №1, - С. 53-57.

. Бочаров М.К. Методы математической статистики в географии / М.К. Бочаров. - М.: Мысль, 1971. - 375 с.

. Вистелиус А.Б. Морфометрия обломочных частиц // Тр. Лаборатории агрометодов АН СССР / А.Б. Вистелиус, 1960, т. 9. - С. 7-71.

. Головкинский Н.А. Источники Чатырдага и Бабугана // Отчет гидрогеолога Таврич. губерн. земск. упр. / Н.А. Головкинский. - Симферополь, 1893.

. Горные страны Европейской части СССР и Кавказ. - М.: Наука, 1974. - 360 с.

. Добровольский В.Б. Красноцветные образования Крыма и их палеогеографическое значение // Вестник МГУ, география / В.Б. Добровольский, 1968, №1, С. 45-50.

. Дублянский В.Н. Карстовые пещеры и шахты Горного Крыма / В.Н. Дублянский. - Л.: Наука, 1977. - 182 с.

. Дублянский В.Н. Обоснование границ карстовых районов // Картографирование и районирование карста в связи с освоением территорий / В.Н. Дублянский. - Владивосток, 1966. - С. 35.

. Дублянский В.Н. Мраморная пещера (опыт комплексного геолого-карстологического изучения) // Фонды ЖС С ГУ / В.Н. Дублянский, Б.А. Вахрушев. - Симферополь, 1991. - 52 с.

. Дублянский В.Н. Карстовая водоносная система Вялова и некоторые вопросы гидрогеологии Чатырдага // Геол. журн. / В.Н. Дублянский, Ю.И. Шутов, 1978, ШЧ. - С. 128-133.

. Душевский В.П. Чатырдаг / В.П. Душевский, Ю.И. Шутов. - Симферополь; Таврия, 1987. - 90 с.

. Задорожная Л.П. Петрографо-минералогический характер карстующихся карбонатных пород верхней юры юго-западной части Горного Крыма // Вопросы гидрогеологии и инженерной геологии Украины. Вып. 3 / Л.П. Задорожная - К., 1971. - C. 109-115.

. Зенгина С.М. О характере закарстования и связанных с ним типах рельефа плато Горного Крыма // Изв. ЗГО, т. 99 / С.М. Беигина, В.П. Мелешин 1967, №2.

. Иванов Б.Н. Гидрогеологическое значение глубинного закарстования и характер водного стока б зонах новейших поднятий Карпат и Горного Крыма // Фонды ИМР, т. 11 / Дублянский В.И., Васильев H.Н. - Симферополь, 1968. - 320 с.

. Морфогенетические условия формирования карста крымских яйл / [Иванов Б.Н., Ильина С.М., Куришко В.Н. и др.] // Фонды ИМР, I960. - 371 с.

. Ковалевский С.А. О покровном оледенении Горного Крыма, его времени, условиях и важнейших последствиях // ДАН СССР / С.А. Ковалевский, 1966, т. 171, №2.

. Кухаренко А.А. Количественный анализ галек из аллювия р. Койвы // Новости геологии. Сб.18 / А.А. Кухаренко - М., 19 47.

. Лапинская Т.А., Прошляков Б.К. Основы петрографии / Т.А. Лапинская, Б.К. Прошляков. - М.: Недра, 1974. - 240 с.

. Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород о основами методики исследования / Н.В. Логвиненко. - М.: Высшая школа, 1984. - 416 с.

. Лысенко Н.И. К вопросу о происхождении поверхностей выравнивания на Крымской яйле // Геоморфология / Н.И. Лысенко, 1972, К. - С 81-85.

. Лысенко Н.И. Об условиях залегания нижнемеловых отложений на северном склоне Чатырдага // Изв. АН СССР / Н.И. Лысенко, Б.А. Вахрушев, 1974, №4. - С143-150.

. Лысенко Н.И. Об одной загадке Чатырдага /Бюлл. Комис. по изуч. четв. Периода / Н.И. Лысенко, Г.Е. Гришанков, 1972, №38. - С. 134-137.

. Муратов М.В. Краткий очерк геологического строения Крымского полуострова / М.В. Муратов. - М., I960» - 2С7с,

. Петтиджон Ф.Дж. Осадочные породы / Ф.Дж. Петтиджон. - М.: Недра, 1981. - 751 с.

. Разумихин Н.Б, Палеогеографические и гидрологические основы формирования аллювиальных россыпей / Н.Б. Разумихин. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1982. - 256 с.

. Словарь по геологии россыпей /Под ред. Н.А. Шило и др. - М.: Недра, 19-5. - 197 с.

. Хабаков А.В. Краткая инструкция для полевого исследования конгломератов / А.В. Хабаков. - Л., 1933. - 20 с.