Геоморфологическая характеристика Богнинско-Баскунчакского района

Информация о байкальский и каледонском этапах развития Прикаспийской впадины и её юго-западной части практически отсутствует. Ограниченный геофизический материал и геологические данные по сопредельным хорошо изученным территориям позволяют предположить, что рифейско-вендские образования широко развиты в пределах Прикаспийской впадины.

В каледонский цикл геотектонического развития в прогибание вовлекались новые участки Прикаспийской впадины, прежде всего, Центрально-Прикаспийская депрессия. В этот период обособились повышенные и погруженные области.

Герцинский этап развития характеризуется значительной дифференциацией вертикальных движений и активным погружением юго-западной части Прикаспийской впадины. В среднедевонское время прослеживается унаследованное развитие от предшествующего этапа. К началу франского времени произошло значительное выравнивание территории. В основном были снивелированы приподнятые блоки, игравшие роль местных источников обломочного материала. В позднедевонское время продолжалось общее опускание территории с накоплением карбонатных отложений.

В каменноугольный  период преобладала карбонатная  седиментация в мелководном морском  бассейне с благоприятными условиями захоронения органического вещества и возможного формирования нефтегазоматеринских пород.

В начале раннепермской  эпохи общая интенсивность нисходящих движений в обрамляющей миогеосинклинали заметно уменьшилась, свидетельствуя о зарождении тенденции к смене знака движений. Однако орогенические движения в этот отрезок времени ещё не получили развития.

В позднепермскую эпоху преобладали континентальные  условия седиментации с накоплением  мощной толщи преимущественно красноцветных  пород. В это же время проявилась главная фаза соляного тектогенеза, приведшая к образованию соляных  куполов и сопряженных с ними межкупольных депрессий и поднятий.

Киммерийский  этап развития. В раннетриасовую эпоху сохранились палеотектоническая и палеогеографическая обстановки, унаследованные от позднепермской эпохи. Среднетриасовая эпоха ознаменовалась усилением нисходящих движений, в результате чего установились условия морского бассейна, который на значительной части Прикаспийской впадины был мелководным. Наиболее глубоководная его часть была приурочена к юго-западной окраине территории. В позднетриасовую эпоху юго-западная часть Прикаспийской впадины испытывала погружение, но не опускалась ниже базиса эрозии, все время оставаясь сушей.

В раннеюрскую эпоху рассматриваемая территория представляла собой плоскую равнину, осложнённую солянокупольными поднятиями. В течение всей среднеюрской эпохи существовала суша. В позднеюрскую эпоху юго-западная часть Прикаспийской впадины испытывала прогибание и была перекрыта морским бассейном. Геохимическая среда осадконакопления характеризовалась нормальной соленостью.

Континентальный режим существовал и в начале раннемеловой эпохи. Произошёл кратковременный подъём территории, что привело к частичному и полному размыву ранее отложившихся осадков. Происходило накопление грубозернистого, плохо отсортированного материала. Позднемеловой этап развития унаследовал ход осадка накопления от предыдущей эпохи.

Альпийский этап развития. С начала палеоценовой эпохи происходило новое погружение территории, вызвавшее трансгрессию моря. Существование морского бассейна в пределах данного района подтверждается наличием морских отложений в отдельных разрезах скважин.

В начале эоценовой эпохи трансгрессия моря вновь перекрыла всю площадь. Палеогеографическая обстановка в ранне- и среднеэоценовое время, по сравнению с палеоценовой, не претерпела существенных изменений. В ранне- и среднеплиоценовое время активно проявился соляной тектогенез. Наиболее интенсивный рост локальных поднятий отмечался в период региональных подъемов. На ряде куполов (Владимирский, Копановский, Отрадненский) соляные штоки прорвали всю толщу перекрывающихся пород и подверглись эрозионным процессам, другие (Куба-Таусский, Богдинский) приподняли надсолевую толщу и выделились в рельефе в виде холмов.

Геологическое развитие территории в четвертичный период очень сходно с позднеплиоценовым. Распределение суши и моря в основном не отличалось от позднеплиоценового. Области преимущественного погружения в периоды бакинской, хазарской и хвалынской трансгрессий перекрывались морскими бассейнами.  

Таким образом, история геологического развития юго-западной части Прикаспийской впадины показывает, что начиная с палеозойского времени, она являлась областью устойчивого прогибания. Формирование соляных куполов носило непрерывно-прерывистый характер. Они формировались как в процессе седиментации, так ив периоды денудации. Но основной их рост приходился на время общего воздымания территории. Образование межкупольных поднятий в основном произошло в позднепермско-раннетриасовое время. В отдельных частях региона соляной тектогенез проявился неодинаково и в разное время.[4]

Глава III Геоморфологическая характеристика региона

3.1 Основные экзогенные процессы и связанные с ними формы рельефа

Преобладающими современными рельефообразующими процессами в данном регионе являются флювиальные, карстовые, а также процессы физического  выветривания.

Флювиальные процессы.

Флювиальные процессы проявляются  в виде линейного, плоскостного стоков и аккумуляции. Линейный сток представлен  тремя типами эрозий: глубинной, боковой и регрессивной. Активность эрозии зависит от положения поверхности относительно как местного базиса эрозии (западина, воронка и т.д.), так и общего для этого района, которым является озеро Баскунчак. В результате линейной эрозии формируются ложбины стока, которые местное население называют балками. Вода в них появляется после таяния снега и выпадения ливневых осадков. Протяженность ложбин стока достигает 4-6 км. Глубина варьирует от нескольких десятков сантиметров в верхней части до 1-2 м в средней части. При впадении в озеро ложбины стока выполаживаются и переходят в конусы стока. На большей части поперечный профиль имеет V-образное строение: узкое днище, крутые склоны (в верхней части 30-70⁰). Уклон продольного профиля ложбин стока в пределах денудационной равнины достигает 6-8 м на 1 км. Некоторые ложбины тока сформировались в результате сложного взаимодействия карстовых и флювиальных процессов. Всего в озеро впадает более 70 ложбин.(см.приложение)

Другой примечательной формой рельефа являются промоины протяженностью от нескольких метров до десяти и более. Особенно быстро они развиваются  по колеям дорог после ливневых осадков. Глубина их достигает 0,7-0,8 м. К востоку  от гипсового карьера зафиксирована  промоина, приуроченная к старой канаве. В устьевой части промоина имеет  глубину до 2,8 м. В днище наблюдается  узкое переуглубление шириной 30-40 см, глубиной 40-50 см, образовавшееся после  последнего ливня.

На плоских склонах  невысоких поднятий образуются участки  плоскостного стока площадью от нескольких квадратных метров до нескольких десятков. Под действием временно возникающих  струек, гравитационных сил происходит снос поверхностных горных пород  и формирование делювиальных осадков.

Таким образом, по ложбинам стока, промоинам происходит снос горных пород с денудационной равнины  на аккумулятивную и непосредственно  в озеро Баскунчак. В результате хвалынские отложения сносятся и  на поверхность выходят более  древние породы, часто представленные гипсами.[5]

Карстовые процессы.

Карст района озера Баскунчак  относится к Прибаскунчакскому  карстовому округу Западно-Прикаспийской  карстовой провинции Прикаспийской  карстовой области Восточно-Европейской  карстовой страны.

Карст в районе озера Баскунчак  обусловлен выходом на дневную поверхность  осадочных пород позднепалеозойского  возраста, представленных нижнепермскими гипсами кунгурского возраста. Гипсы подняты на дневную поверхность вследствие соляной тектоники и составляют верхнюю часть кепрока солянокупольного массива, в которой интенсивно протекают современные карстовые процессы и которая является наиболее доступной для исследований.

Карстующиеся гипсы сильно размыты с поверхности и перекрыты  чехлом древнекаспийских отложений. Перекрывающие  породы представлены, как правило, супесями и суглинками хвалынского возраста. Вместе с тем встречаются и  локальные участки голого, задернованного и частично задернованного карста. Они в основном характерны для  крупных карстово-эрозионных ложбин поверхностного стока (Белая, Пещерная, Шаровская) и урочища Шарбулак.

В районе озера Баскунчак  выделяются два водоносных горизонта, за счет которых идет развитие карста. Верхний горизонт, соответствующий  зоне свободного водообмена, имеет  мощность от первых метров до 45 м. С  конца позднехвалынского времени  ха счет этих вод идет процесс формирования современного карстового рельефа. Нижний горизонт имеет мощность от первых метров до 90-100 м. Они обусловливают  развитие специфических карстовых  форм в толще современной соли, а также формируют современный  рельеф соляного зеркала и деформируют  кепрок Баскунчакского соляного диапира.

Карстовый рельеф района окрестностей озера Баскунчак складывается из поверхностных и подземных карстовых  форм. В свою очередь поверхностные  формы подразделяются на отрицательные  и положительные. Однако, последние  не характерны для карста данного  района.

К отрицательным поверхностным  формам карстового рельефа данного  района можно отнести: карры, воронки, котловины, балки. Карры имеются в различных частях района и являются микроформами карстового рельефа. Они образуются там, где карстующиеся гипсы обнажены или частично задернованы. Желобковые карры встречаются на крутых поверхностях гипсов в виде мелких и узких (около 3 см) параллельных желобков, разделенных резкими гребешками, ориентированными по падению карстующейся поверхности породы. Карры этого типа характерны для пещеры «Баскунчакская», где они встречаются на стенках Центральной галереи. Желобковые карры наблюдаются также на крутых бортах некоторых воронок и в понорах (вертикальных трубках). Лунковые карры наиболее ярко представлены на своде отдельных участков пещеры «Баскунчакская» и некоторых других пещер района. Они представляют собой округлые в плане и выположенные (сглаженные) углубления в гипсе, образованные за счет карстования конденсационными водами.

Наиболее распространенной формой карстового рельефа в данном районе являются многочисленные карстовые  воронки – блюдцеобразные, чашеобразные, конусообразные, цилиндрические (или  колодцеобразные) понижения разнообразного диаметра и глубины.

В плане различают воронки  округлые, овальные, сдвоенные, хвостатые  с ложбинами, сложные. Большинство воронок линейно расположены и тяготеют к основным направлениям сетки трещиноватости массива, обусловленной солянокупольной тектоникой. Наиболее четко это прослеживается в центральной части северного поля и урочище Шарбулак вдоль осевой линии тектонического разлома. Суффозионные просадки с карстовой провокацией характерны для Шаровской балки и других участков. Примером может служить типичный грунтовый провал, образовавшийся весной 2001 г. на склоне южной экспозиции балки Шаровской. Максимальная глубина провала – до 4 м, диаметр горловины – около 3 м. На глубине около 2 м провал расширяется до 5 м.

В ходе своего развития близлежащие  воронки разных генетических типов  могут объединяться между собой, образуя карстовые котловины  и ванны сложной формы с  одним или несколькими понорами (или вообще без таковых). В случае комбинации эрозионной формы с карстовой  воронкой возможно образование слепого  оврага. Наиболее яркими примерами являются крупные карстовые котловины (до 100-150 м в длину) в Пещерной балке га северо-западном берегу озера Баскунчак. Слепые овраги, а также крупные карстовые котловины характерны и для территории, расположенной северо-восточнее верховьев балки Белой. Глубина отдельных котловин достигает 10-12 м и более.

  Наиболее крупными формами карстового поверхностного рельефа в данном районе являются карстово-эрозионные ложбины поверхностного стока. К ним можно отнести Шаровскую, Пещерную, Белую ложбины, имеющие протяженность 3-3,5 км, ширину 20-40 м, глубину до 10-12 м. В этих трех ложбинах стока имеются пещеры. Все ложбины направлены устьевой частью в котловину озера Баскунчак. В центральной и устьевой частях этих ложбин обнажаются закарстованные и сильно дислоцированные гипсы. Много западин, воронок, котловин. В центральной части ложбины поверхностного стока наблюдается ванновая форма днища. По ее уплощенному дну меандрирует тальвег временного водотока. В устьевых частях этих ложбин воды отводятся в озеро Баскунчак за счет поверхностного стока.

Для северного и северо-восточного побережий озера Баскунчак характерно наличие гипсовых бугров высотой до 4-6 м, вытянутых с северо-востока на юго-запад. Склоны бугров осложнены карстовыми воронками. Переходной формой от поверхностных карстовых форм к подземным являются гроты, ниши, навесы. На исследуемой площади имеются три грота: «Лисий», «Колючий» и «Шаровской». Все они образовались за счет обрушения свода карстовой полости. Наиболее крупным из них является грот «Лисий», расположенный в западной бортовине карстовой провальной воронки. Высота грота составляет около 10 м, глубина – около 5 м, ширина – около 20-25 м, мощность нависающего козырька – около 1,5-2 м. Внутренняя стена грота имеет следы карстового процесса в виде настенных карров. Грот «Колючий» также расположен в карстовой воронке провального генезиса, обильно заросшей шиповником. Грот имеет следующие параметры: высота около 6 м, глубина 1-1,5 м, ширина 4-5 м. Грот «Шаровской» расположен в устьевой части ложбины поверхностного стока Шаровская. Грот также имеет карстово-гравитационное происхождение и является частью обрушившейся карстовой полости. Высота грота составляет 3,5-4 м, глубина – около 2 м, ширина – 5-6 м, толщина козырька – около 2 м.

К подземным формам карстового рельефа в данном районе могут  быть отнесены закарстованные трещины, карстовые колодцы и пещеры.

Закарстованные трещины  наиболее типичны для урочища  Шарбулак. Тектонические трещины, образовавшиеся вследствие солянокупольной тектоники, слабо обработаны карстовыми процессами. Преимущественно они тяготеют к приподнятым в рельефе участкам и гипсовым буграм. Ширина трещин, как правило, небольшая – до 0,4-0,6 м. Они имеют глубину до 4-6 м и даже более. Так, разрывная трещина «Грелка» имеет глубину до 12,5 м. Дно трещин обычно затампонировано обломочным гипсовым и рыхлым наносным супесчаным материалом. Карст конденсационный, реже – развивающийся за счет поступления тало-дождевых вод.