О происхождении грядового рельефа Курайской котловины (Юго-Восточный Алтай) в свете морфометрических и георадарных исследований

Получены новые данные, позволяющие лучше понять механизм формирования грядового рельефа Курайской котловины. По материалам дистанционного зондирования были рассчитаны морфометрические показатели длин гряд и распределение их особых точек. Эти показатели статистически сравнивались с аналогичными показателями, оцененными для грядовых ландшафтов различного генезиса: катафлювиальное грядовое поле, образованное прорывом оз. Мизула на западе США, суперпаводковые гряды в долине Енисея, современные русловые гряды крупной реки в Индии, поле ребристой морены на юге Скандинавии, бэровские бугры Прикаспийской низменности, эрозионные рисунки Лёссового плато (Китай). Установлено, что по статистическому распределению морфометрических параметров гряды Курайской котловины близки к грядовым полям – аккумулятивным формам, образованным на дне водных потоков, и значимо отличаются от моренных и эрозионных геоморфологических ландшафтов. Их внутреннее строение, определенное по данным георадиолокации, типично для русловых гряд на дне рек – в их поперечном сечении однозначно выделяются одна или несколько косослоистых пачек с падением слоев в направлении потока. Полученные результаты позволяют аргументированно оспорить ледниковую и остаточно-эрозионную гипотезы формирования гряд и подтвердить их происхождение в результате действия течения, формировавшегося при спуске ледниково-подпрудного озера, занимавшего Курайскую впадину. В ходе исследования были установлены новые детали механизма формирования гряд. Перепад высот между южной и северной перифериями грядового поля составляет 80 м. Выявлена связь размеров и внутреннего строения гряд с их положением, что может быть связано с глубиной формировавшего их течения. При малых глубинах на юге котловины формировались малые гряды, сложенные одной косослоистой пачкой отложений в ходе одного импульса. В северной части при больших глубинах поток двигался несколькими импульсами, что приводило к формированию крупных гряд, состоящих из нескольких косослоистых пачек отложений. Чтобы перепад высот влиял на процесс формирования гряд, средняя глубина потока не должна превышать 200–300 м, это позволяет предположить, что гряды формировались на финальной стадии спуска озера. Впервые установлено наличие в составе крупных гряд северной части поля покровных пачек отложений с обратным направлением слоистости, что указывает на возможность реверсивного движения потока на конечном этапе формирования гряд. Это свидетельствует о росте нестабильности течения и о появлении его быстрых разнонаправленных пульсаций на последней стадии осушения озера.

1. Барышников Г.Я. Развитие рельефа переходных зон горных стран в кайнозое (на примере Горного Алтая). Томск: Изд-во ТГУ, 1992. 182 с.

2. Борисов Б.А., Минина Е.А. Ледниковые отложения Алтае-Саянской ледниковой области // Хронология плейстоцена и климатическая стратиграфия: К IX Междунар. конгрессу ИНКВА, Новая Зеландия. Л.: Географическое общество СССР. Плейстоценовая комиссия, 1973. С. 140–148.

3. Борисов Б.А., Минина Е.А. О гипотезе катастрофических гляциальных паводков на территории Алтае-Саянской области в свете геолого-геоморфологических данных // Всерос. совещ. “Главнейшие итоги в изучении четвертич. периода и основные направления исследований в XXI веке”. СПб.: ВСЕГЕИ, 1998. С. 90–91.

4. Бородавко П.С. Эволюция Чуйско-Курайской лимно-системы в позднем неоплейстоцене. Автореф. дис.… канд. геогр. наук. Томск: ТГУ, 2003. 22 с.

5. Бутвиловский В.В. Катастрофические сбросы вод ледниково-подпрудных озер Юго-Восточного Алтая и их следы в рельефе // Геоморфология. 1985. № 1. С. 65–74.

6. Бутвиловский В.В. Палеогеография последнего оледенения и голоцена Алтая: событийно-катастрофическая модель. Томск: Изд-во ТГУ, 1993. 253 с.

7. Викторов А.С. Основные проблемы математической морфологии ландшафта. М.: Наука, 2006. 252 с.

8. Владов М.Л., Судакова М.С. Георадиолокация. От физических основ до перспективных направлений. Учебное пособие. М.: ГЕОС, 2017. 240 с.

9. Гросвальд М.Г. Евразийские гидросферные катастрофы и оледенение Арктики. М.: Научный мир, 1999. 120 с.

10. Девяткин Е.В. Кайнозойские отложения и неотектоника Юго-Восточного Алтая. М.: Наука, 1965. 244 с.

11. Деев Е.В., Зольников И.Д., Курбанов Р.Н., Панин А.В., Мюррей А., Корженков А.М., Турова И.В., Позднякова Н.И., Васильев А.В. Возраст Сукорского сейсмогенного оползня по данным ОСЛ-датирования: значение для палеосейсмологии и палеогеографии

12. Горного Алтая // Геология и геофизика. 2022. Т. 63. № 6. С. 743–754. https://doi.org/10.2113/RGG20204300

13. Зольников И.Д., Деев Е.В., Курбанов Р.Н., Панин А.В., Васильев А.В., Позднякова Н.И., Турова И.В. О возрасте чибитского оледенения Горного Алтая // ДАН. Науки о Земле. 2021a. Т. 496. № 2. С. 76–181. https://doi.org/10.1134/S1028334X21020227

14. Зольников И.Д., Новиков И.С., Деев Е.В., Шпанский А.В., Михаревич М.В. О фациальном составе и стратиграфическом положении четвертичной верхнеенисейской толщи в Тувинской и Минусинской впадинах // Геология и геофизика. 2021б. Т. 62.

15. № 10. С. 1127–1138. https://doi.org/10.2113/RGG20204183

16. Зыкин В.С., Зыкина В.С., Савельева П.Ю., Мистрюков А.А. К истории речных долин Горного Алтая и Предалтайской равнины в плейстоцене // Мат-лы Всерос. науч. конф. “Рельеф и экзогенные процессы гор”. Т. 2. Иркутск: Изд. Института географии им.

17. В.Б. Сочавы СО РАН, 2011. С. 82–85.

18. Инишев Н.Г., Рудой А.Н., Земцов В.А., Вершинин Д.А. Первая компьютерная модель течений в межгорной котловине при сбросе ледниково-подпрудного озера (на примере Курайской котловины, Горный Алтай) // ДАН. 2015. Т. 461. № 2. С. 220–222.

19. https://doi.org/10.7868/S0869565215080216

20. Лобачева Д.М., Бадюкова Е.Н., Макшаев Р.Р. Литофациальное строение и условия накопления отложений бэровских бугров Северного Прикаспия // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2021. № 6. С. 99–111.

21. Лунгерсгаузен Г.Ф., Раковец О.А. Некоторые новые данные о стратиграфии третичных отложений Горного Алтая // Тр. Всесоюз. аэрогеологического треста (ВАГТ). 1958. Вып. 4. С. 79–91.

22. Окишев П.А. Динамика оледенения Алтая в позднем плейстоцене и голоцене. Томск: Изд-во ТГУ, 1982. 209 с.

23. Окишев П.А., Бородавко П.С. Реконструкции “флювиальных катастроф” в горах Южной Сибири и их параметры // Вестник Томского ун-та. 2001. № 274. С. 3–13.

24. Панин А.В., Барышников Г.Я., Сучилин А.А. Морфология и внутреннее строение валунных гряд в Курайской котловине Горного Алтая // География и природопользование Сибири. 2016. № 22. С. 113–124.

25. Поздняков А.В. Самонамораживание ледово-подпрудной плотины – алгоритм саморегуляции // География и природные ресурсы. 2019. № 2. С. 10–18.

26. Поздняков А.В., Окишев П.А. Механизм формирования донных гряд и возможный генезис “гигантской ряби” Курайской котловины Алтая // Геоморфология. 2002. № 1. С. 82–90.

27. Поздняков А.В., Пупышев Ю.С. Чуйско-Курайское ледово-подпрудное озеро в стадиях формирования и деградации // Вестник Сибирского государственного ун-та геосистем и технологий. 2019. Т. 24. № 2. С. 238–247.

28. Поздняков А.В., Пупышев Ю.С., Пучкин А.В. Подмененная реальность и истинный генезис Курайских гряд (Горный Алтай, Россия) // Геосферные исследования. 2022. № 2. С. 145–161.

29. Поздняков А.В., Пупышев Ю.С., Пучкин А.В., Хон А.В. Механизм формирования “ряби течения” вследствие ручейково-бифуркационного расчленения поверхности (Курайская котловина, Горный Алтай) // Мат-лы Всерос. конф. “VIII Щукинские чтения: рельеф и природопользование”. М.: Изд-во МГУ, 2020. С. 347–353.

30. Поздняков А.В., Тимофеев Д.А. Происхождение грядового рельефа Курайской котловины Горного Алтая // Геоморфология. 2007. № 2. С. 78–89.

31. Поздняков А.В., Хон А.В. О генезисе “гигантской ряби” в Курайской котловине горного Алтая // Вестник Томского ун-та. 2001. № 274. С. 24–33.

32. Рудой А.Н. Гигантская рябь течения – доказательство катастрофических прорывов гляциальных озер Горного Алтая // Современные геоморфологические процессы на территории Алтайского края (тезисы докладов к конференции) / А.М. Малолетко

33. и др. Бийск: Географическое общество СССР, 1984. С. 60–64.

34. Рудой А.Н. Гигантская рябь течения (история исследований, диагностика, палеогеографическое значение). Томск: Изд-во ТГУ, 2005. 224 с.

35. Старовойтов А.В. Интерпретация георадиолокационных данных. Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 2008. 192 с.

36. Agatova A.R., Nepop R.K., Carling P.A., Bohorquez P., Khazin L.B., Zhdanova A.N., and Moska P. Last ice-dammed lake in the Kuray basin, Russian Altai: New results from multidisciplinary research // Earth Science Reviews. 2020. Vol. 205. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103183

37. Bjornstad B.N. Ice Age floodscapes of the Pacific North-west. Springer International Publishing. 2021. 180 p.

38. Bohorquez P., Carling P.A., and Herget J. Dynamic simulation of catastrophic late Pleistocene glacial-lake drainage, Altai Mountains, Central Asia // International Geology Reviews. 2016. Vol. 58. P. 1795–1817. https://doi.org/10.1080/00206814.2015.1046956

39. Bohorquez P., Jimenez-Rui P.J., and Carling, P.A. Revisiting the dynamics of catastrophic late Pleistocene glacial-lake drainage, Altai Mountains, Central Asia // Earth-Science Reviews. 2019. Vol. 197. 102892. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019.102892

40. Botha G.A., Bristow C.S., Porat N., Duller G., Armitage S.J., Roberts H.M., Clarke B.M., Kota M.W., and Schoeman P. Evidence for dune reactivation from GPR profiles on

41. the Maputaland coastal plain, South Africa / Ground penetrating radar in sediments. London. Geological Society Special Publications. 2003. No. 211. P. 29–46. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.2001.211.01.03

42. Bristow C.S. and Jol H.M. (Eds.). Ground Penetrating Radar in Sediments. London: Geological Society Special Publications. 2003. No. 211. 330 p.

43. Carling P.A. A preliminary palaeohydraulic model applied to late Quaternary gravel dunes: Altai Mountains, Siberia / Global continental changes: the context of palaeohydrology. Geological Society Special Publications.London. 1996. No. 115. P. 165–179.

44. Carling P.A. Morphology, sedimentology and palaeohydraulic significance of large gravel dunes, Altai Mountains, Siberia // Sedimentology. 2009. Vol. 43. P. 647–664.

45. https://doi.org/10.1111/j.1365-3091.1996.tb02184.x

46. Carling P.A., Bristow C.S., and Litvinov A.S. Ground-penetrating radar stratigraphy and dynamics of megaflood gravel dunes // Journal of the Geological Society. 2016.

47. Vol. 173. P. 550–559. https://doi.org/10.1144/jgs2015-119

48. Carling P.A., Kirkbride A.D., Parnachev S., Borodavko P.S.,

49. and Berger G.W. Late Quaternary catastrophic flooding in the Altai Mountains of south–central Siberia: A synoptic overview and introduction to flood deposit sedimentology / Flood and Megaflood Processes and deposits: Recent and Ancient Examples. International

50. Association of Sedimentologists, Special Publication. 2002. Vol. 32. P. 17–35.

51. Gómez-Ortiz D., Martín-Crespo T., Rodríguez I., Sánchez M.J., and Montoya I. The internal structure of modern barchan dunes of the Ebro River delta (Spain) from

52. ground-penetrating radar // Journal of Applied Geophysics. 2009. Vol. 68. Iss. 2. P. 59–170.

53. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2008.11.007

54. Herget J. Reconstruction of Pleistocene ice-dammed lake outburst floods in the Altai Mountains, Siberia // Geological Society of America Special Papers. 2005. Vol. 386. 118 p. https://doi.org/10.1130/0-8137-2386-8.1

55. Komatsu G., Arzhannikov S.G., Gillespie A.R., Burke R.M., Miyamoto H., and Baker V.R. Quaternary paleolake formation and cataclysmic flooding along the upper Yeni-

56. sei River // Geomorphology. 2009. Vol. 104. No. 3–4. P. 143–164. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2008.08.009

57. Li M.Z., Shaw J., Todd B.J., Kostylev V.E., and Wu Y. Sediment transport and development of banner banks and sandwaves in an extreme tidal system: Upper Bay of Fundy, Canada // Continental Shelf Research. 2014. Vol. 83. P. 86–107. https://doi.org/10.1016/j.csr.2013.08.007

58. Möller P. and Dowling T.P.F. Equifinality in glacial geomorphology: Instability theory examined via ribbed moraine and drumlins in Sweden // GFF. 2018. Vol. 140. No. 2. P. 106–135. https://doi.org/10.1080/11035897.2018.1441903

59. Qian G., Yang Z., Luo W., Dong Z., Lu J., and Tian M. Morphological and sedimentary characteristics of dome dunes in the northeastern Qaidam Basin, China // Geomorphology. 2020. Vol. 350. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2019.106923

60. Rudoy A.N. and Baker V.R. Sedimentary effects of cataclysmic late Pleistocene glacial outburst flooding, Altay Moutains, Siberia // Sedimentary Geology. 1993. Vol. 85. No. 1–4. P. 53–62.

61. https://doi.org/10.1016/0037-0738(93)90075-G

62. Schrott L. and Sass O. Application of field geophysics in geomorphology: Advances and limitations exemplified by case studies // Geomorphology. 2008. Vol. 93. No. 1–2. P. 55–73.

63. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2006.12.024

64. Silvestro S., Fenton L.K., Michaels T.I., Valdez A., and Ori G.G. Interpretation of the complex dune morphology on Mars: Dune activity, modelling and a terrestrial analogue // Earth Surface Processes and Landforms. 2012. Vol. 37. P. 1424–1436. https://doi.org/10.1002/esp.3286

65. Van Dam R.L. Landform characterization using geophysics – recent advances, applications, and emerging tools // Geomorphology. 2012. Vol. 137. No. 1. P. 57–73. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2010.09.005

66. Zhang Y., Wu Ch., Gao Ya., and Yang B. From flapping bumblebee to evolving sand dune: A reconstruction-based algorithm to feature the digitally recorded objects // International Journal of Pattern Recognition and Artificial Intelligence. 2018. Vol. 33. No. 4. https://doi.org/10.1142/S0218001419540156