Дархадское палеоозеро и дархадские гляциальные суперпаводки в контексте катафлювиальных событий Северной Азии в позднем плейстоцене

Одними из экстремальных событий позднего плейстоцена в Северной Азии являются гидросферные катастрофы, связанные с прорывами и спусками ледниково-подпрудных озер. Комплексное изучение и выявление причинно-следственных связей формирования гляциальных суперпаводков (мегапаводков, мегафладов) и их рельефообразующей роли является одним из важных направлений палеогеографии. В рамках данной проблемы проведен комплекс геоморфологических и геохронологических исследований, направленный на определение причин формирования ледниково-подпрудного Дархадского палеоозера и возраста Дархадского гляциального суперпаводка. Охарактеризованы основные формы рельефа и осадочные толщи от Дархадской впадины до хребта Западный Саян, образованные в зоне динамического влияния суперпаводка. На основе анализа, космоснимков, цифровой модели рельефа, картирования и реконструкции получены новые данные об условиях формирования ледниковой дамбы в долине р. Шишхид-Гол. Слияние крупных ледников Хара-Барянгийн-Гол и Их-Жамс-Гол ниже устья р. Тэнгисийн-Гол образовало подпор р. Шишхид-Гол высотой 300 м. Наличие древних береговых линий до абсолютной высоты 1713 м в непосредственной близости от вновь выделенной ледниковой плотины свидетельствует о ее доминирующей роли в образовании Дархадского палеоозера. В пределах Дархадской впадины, путем анализа абсолютных высот максимально высокой береговой линии Дархадского палеоозера, выявлены нисходящие тектонические деформации за последние 18–23 тыс. л. с амплитудой 27 м. В результате полевых исследований и датирования по космогенному изотопу (10Be) получены первые даты по экспонированию валунов в пределах четырех полей гигантской ряби течения (ПГРТ), а также эрратического валуна в пределах бара в долине р. Каа-Хем. Распределение 14 образцов на временной шкале показало три пика дат в интервале 38–18 тыс. л. н. Два из них соответствуют двум суперпаводкам 38–36 тыс. л. и 23–18 тыс. л. и один, промежуточный, связан с прерывистым экспонированием в результате воздействия второго суперпаводка на экспозицию валунов в пределах ГРТ.

1. Аржанников С.Г., Аржанникова А.В. (2011). Позднечетвертичная геодинамика Хиргиснурской впадины и ее горного обрамления (Западная Монголия). Геология и геофизика. Т. 52. № 2. С. 276–288.

2. Аржанникова А.В., Аржанников С.Г., Акулова В.В. и др. (2014). О происхождении песчаных отложений в Южно-Минусинской котловине. Геология и геофизика. Т. 55. № 10. С. 1495–1508.

3. Аржанников С.Г., Броше Р., Жоливе М. и др. (2015). К воп росу о позднеплейстоценовом оледенении юга Восточного Саяна и выделении конечных морен МИС 2 на основе бериллиевого датирования (10Be) ледниковых комплексов. Геология и геофизика. Т. 56. № 11. С. 1917–1933. https://doi.org/10.15372/GiG20151101

4. Барышников Г.Я. (1979). К вопросу о формировании крупновалунного аллювия р. Бии. В сб.: Материалы Региональной научно-практической конференции “Геология и полезные ископаемые Алтайского края”. Барнаул. С. 117–119.

5. Борисов Б.А., Минина Е.А. (1982). Особенности формирования ребристых основных морен горных стран и их значение для палеогляциологии. Материалы гляциологических исследований. № 44. С. 129–133.

6. Бричева С.С., Гоников Т.В., Панин А.В. и др. (2022). О происхождении грядового рельефа Курайской котловины (Юго-Восточный Алтай) в свете морфометрических и георадарных исследований. Геоморфология. Т. 53. № 4. С. 25–41. https://doi.org/10.31857/S0435428122040034

7. Взаимодействие оледенения с атмосферой и океаном. (1987). Под ред. В.М. Котлякова, М.Г. Гросвальда. М.: Наука. 250 с.

8. Геологическая карта СССР M-46-V, масштаба 1:200 000. (1964). Под ред. Г.А. Кудрявцева. Л.: Фабрика № 9. 1 лист.

9. Гросвальд М.Г., Рудой А.Н. (1996). Четвертичные ледниково-подпрудные озера в горах Сибири. Известия Российской академии наук. Серия географическая. № 6. С. 112–126.

10. Еникеев Ф.И. (2009). Плейстоценовые оледенения восточного Забайкалья и юго-востока Средней Сибири. Геоморфология. № 2. С. 33–49. https://doi.org/10.15356/0435-4281-2009-2-33-49

11. Зольников И.Д., Деев Е.В. (2013). Гляциальные суперпаводки на территории Горного Алтая в четвертичном периоде: условия формирования и геологические признаки. Криосфера Земли. Т. 17. № 4. С. 74–82.

12. Зольников И.Д., Деев Е.В., Курбанов Р.Н. и др. (2023). Возраст ледниковых и водноледниковых отложений Чибитского гляциокомплекса и его подпрудное озеро (Горный Алтай). Геоморфология и палеогеография. Т. 54. № 1. С. 90–98. https://doi.org/10.31857/S0435428123010133

13. Зольников И.Д., Мистрюков А.А. (2008). Четвертичные отложения и рельеф долин Чуи и Катуни. Новосибирск: Параллель. 180 c.

14. Зольников И.Д., Новиков И.С., Деев Е.В. и др. (2021). О фациальном составе и стратиграфическом положении четвертичной верхнеенисейской толщи в Тувинской и Минусинской впадинах. Геология и геофизика. Т. 62. № 10. С. 137–139. https://doi.org/10.15372/GiG2020186

15. Новиков И.С., Деев Е.В. и др. (2023). Последнее оледенение и ледниково-подпрудные озера в юго-восточной части Горного Алтая. Лед и снег. Т. 63. № 4. С. 639-651. https://doi.org/10.31857/S207667342304018X

16. Парначев С.Г. (1999). Геология высоких алтайских террас (Яломано-Катунская зона). Томск. Изд-во ИПФ ТПУ. 137 с.

17. Перепелов А.Б., Кузьмин М.И., Цыпукова С.С. и др. (2017). Эклогитовый след в эволюции позднекайнозойского щелочно-базальтового юго-западного фланга Байкальской рифтовой зоны – геохимические признаки и геодинамические следствия. Доклады Академии наук. Т. 476. № 5. С. 553–558. https://doi.org/10.7868/S0869565217290163

18. Рудой А.Н. (1984). Гигантская рябь течения – доказательство катастрофических прорывов гляциальных озер Горного Алтая. В сб.: Современные геоморфологические процессы на территории Алтайского края. Бийск. С. 60–64.

19. Сейсмотектоника и сейсмичность Прихубсугулья. (1993). Под ред. Н.А. Логачева. Новосибирск: Наука. 182 с.

20. Селиванов Е.И. (1967). Неоген-четвертичные озера-гиганты в Забайкалье и Северной Монголии. Доклады Академии наук СССР. Т. 177. № 1. С. 175–178.

21. Селиванов Е.И. (1968). Спущенные озера. Природа. № 3. С. 81-82.

22. Спиркин А.И. (1970). О древних озерах Дархадской котловины. В сб.: Геология мезозоя и кайнозоя Западной Монголии. М.: Наука. С. 143–150.

23. Сугоракова А.М., Ярмолюк В.В., Лебедев В.И. (2003). Кайнозойский вулканизм Тувы. Кызыл: ТувИКОПР СО РАН. 92 с.

24. Уфлянд А.К., Ильин А.В., Спиркин А.И. (1969). Впадины байкальского типа Северной Монголии. Бюллетень МОИП. Отдел геологический. Т. 44. № 6. С. 5–22.

25. Уфлянд А.К., Ильин А.В., Спиркин А.И. и др. (1971). Основные черты стратиграфии и условия формирования кайнозойский образований Прикосоголья (МНР). Бюллетень МОИП. Отдел геологический. Т. 46. № 1. С. 54–69.

26. Цыпукова С.С., Перепелов А.Б., Демонтерова Е.И. и др. (2022). Два этапа кайнозойского щелочно-базальтового вулканизма Дархатской впадины (Северная Монголия) – геохронология, геохимия и геодинамические следствия. Геодинамика и тектонофизика. Т. 13. № 3. С. 1–15. https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-3-0613

27. Arzhannikov S., Arzhannikova A., Braucher R. (2023). Darhad megaflood (southern Siberia): Сause, age and consequence. Quat. Int. № 643. P. 1–21. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2022.10.002

28. Arzhannikov S.G., Braucher R., Jolivet M. et al. (2012). History of late Pleistocene glaciations in the central Sayan-Tuva Upland (southern Siberia). Quat. Sci. Rev. V. 49. P. 16–32. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2012.06.005

29. Arzhannikova A.V., Arzhannikov S.G., Chebotarev A.A. (2024). Morphotectonics and paleoseismology of the North Darhad fault (SW Baikal Rift, Mongolia). J. of Asian Earth Sci. V. 259. 105882. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2023.105882

30. Batbaatar J., Gillespie A.R. (2016a). Outburst floods of the Maly Yenisei. Part I. Int. Geology Rev. № 14. P. 1723–1752. https://doi.org/10.1080/00206814.2015.1114908

31. Batbaatar J., Gillespie A.R. (2016b). Outburst floods of the Maly Yenisei. Part II – new age constraints from Darhad basin. Int. Geology Rev. № 14. P. 1753–1779. https://doi.org/10.1080/00206814.2016.1193452

32. Bacon S.N., Bayasgalan A., Gillespie A.R. et al. (2003). Paleoseismic displacement measurements from landforms subjected to periglacial processes: observations along the Jarai Gol fault near the Tamyn Am Hills, Darhad Depression, northern Mongolia. XVI Inqua Congress, Abstract with Programs. P. 103.

33. Baker V.R. (1973). Paleohydrology and sedimentology of Lake Missoula flooding in Eastern Washington. Geological Society of America. Special Paper. V. 144. P. 1–79. https://doi.org/10.1130/SPE144-p1

34. Baker V.R., Benito G., Rudoy A.N. (1993). Paleohydrology of Late Pleistocene superflooding, Altay Mountains, Siberia. Science. V. 259. № 5093. P. 348–350.

35. Baker V.R., Bunker R.C. (1985). Cataclysmic late Pleistocene flooding from Glacial Lake Missoula: a review. Quat. Sci. Rev. V. 4. P 1–41. https://doi.org/10.1016/0277-3791(85)90027-7

36. Benito G., Thorndycraft V. (2020). Catastrophic glacial lake outburst flooding of the Patagonian Ice Sheet. Earth-Science Rev. V. 200. 102996. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019.102996

37. Chmeleff J., von Blanckenburg F., Kossert K. et al. (2010). Determination of the 10Be half-life by multicollector ICP-MS and liquid scintillation counting. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B 268. P. 192-199. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2009.09.012

38. Clark P., Marshall S., Clarke G. (2001). Freshwater Forcing of Abrupt Climate Change During the Last Glaciation. Science. V. 293. № 5528. P. 283–287. https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/science.1062517

39. Clarke G., Leverington D., Teller J. et al. (2004). Paleohydraulics of the last outburst flood from glacial Lake Agassiz and the 8200 BP cold event. Quat. Sci. Rev. V. 23. Iss. 3-4. P. 389-407. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2003.06.004

40. Gillespie A.R., Burke R.M., Komatsu G. et al. (2008). Late Pleistocene glaciers in Darhad Basin, northern Mongolia. Quat. Res. V. 69. Iss. 2. P. 169–187. https://doi.org/10.1016/j.yqres.2008.01.001

41. Gosse J.C., Phillips F.M. (2001). Terrestrial in situ cosmogenic nuclides: theory and application. Quat. Sci. Rev. V. 20. P. 1475–1560. https://doi.org/10.1016/S0277-3791(00)00171-2

42. Kleiven H., Kissel C., Laj C. et al. (2008). Reduced North Atlantic Deep Water Coeval with the Glacial Lake Agassiz Freshwater Outburst. Science. V. 319. № 5859. P. 60–64. https://doi.org/10.1126/science.1148924

43. Komatsu G., Arzhannikov S.G., Gillespie A. et al. (2009). Quaternary paleolake formation and cataclysmic flooding along the upper Yenisei River. Geomorphology. V. 104. Iss. 3-4. P. 143–164. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2008.08.009

44. Komatsu G., Baker V., Arzhannikov S. (2016). Catastrophic flooding, palaeolakes, and late Quaternary drainage reorganization in northern Eurasia. Int. Geology Rev. V. 58. Iss. 14. P. 1693–1722.

45. https://doi.org/10.1080/00206814.2015.1048314

46. Korschinek G., Bergmaier A., Faestermann T. (2010). A new value for the half-life of 10Be by heavy-ion elastic recoil detection and liquid scintillation counting. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B 268. P. 187–191. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2009.09.020

47. Krivonogov S.K., Sheinkman V.S., Mistryukov A.A. (2005). Stages in the development of the Darhad dammed lake (Northern Mongolia) during the Late Pleistocene and Holocene. Quat. Int. V. 136. Iss. 1. P. 83–94. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2004.11.010

48. Krivonogov S.K., Yi S., Kashiwaya K. (2012). Solved and unsolved problems of sedimentation, glaciation and palaeolakes of the Darhad Basin, Northern Mongolia. Quat. Sci. Rev. V. 56. P. 142–163. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2012.08.013

49. Margold M., Jannson K., Stroeven A. et al. (2011). Glacial Lake Vitim, a 3000-km3 outburst flood from Siberia to the Arctic Ocean. Quat. Res. V. 73. Iss. 3. P. 393–396. https://doi.org/10.1016/j.yqres.2011.06.009

50. Margold M., Jansen J., Codilean A. et al. (2018). Repeated megafloods from Lake Vitim, Siberia, to the Arctic Jcean over the past 60000 years. Quat. Sci. Rev. V. 187. P. 41–61. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2018.03.005

51. Martini I.P., Baker V.R., Garzon G. (Eds.). (2002). Flood and Megaflood Processes and Deposits: Recent and Ancient Examples. Int. Association of Sedimentologists Special Publication. V. 32. Blackwell Science. London. 320 p.

52. Norris S.L., Garcia-Castellanos D., Jansen J.D. et al. (2021). Catastrophic drainage from the northwestern outlet of glacial Lake Agassiz during the Younger Dryas. Geophysical Res. Letters. V. 48. Iss. 15. e2021GL093919. https://doi.org/10.1029/2021GL093919

53. O’Connor J.E., Costa J.E. (2004). The world’s largest floods, Past and Present: Their causes and magnitudes. U.S. Geological Survey Circular 1254: Reston. VA. U.S. Geological Survey. 13 p.

54. Rudoy A.N., Baker V.R. (1993). Sedimentary effects of cataclysmic late Pleistocene glacial outburst flooding, Altay Mountains, Siberia. Sediment. Geol. V. 85. Iss. 1-4. P. 53–62. https://doi.org/10.1016/0037-0738(93)90075-G

55. Rudoy A.N. (2002). Glacier-dammed lakes and geological work of glacial superfloods in the Late Pleistocene, Southern Siberia, Altai Mountains. Quat. Int. V. 87. Iss. 1. P. 119–140. https://doi.org/10.1016/S1040-6182(01)00066-0

56. Stolz C., Hülle D., Hilgers A. et al. (2012). Reconstructing fluvial, lacustrine and aeolian process dynamics in Western Mongolia. Zeitschrift für Geomorphologie. V. 56. Iss. 3. P. 267–300. https://doi.org/10.1127/0372-8854/2012/0078

57. Stone J.O. (2000). Air pressure and cosmogenic isotope production. J. of Geophysical Res. V. 105. Iss. B10. P. 23753–23759. https://doi.org/10.1029/2000JB900181

58. Wagner G.A. (1998). Age determination of young rock and artifacts. Springer. 466 p.