Б.П. Агафонов

Институт земной коры СО АН СССР, Иркутск.

ПРОБЛЕМА ВОЗРАСТА БАЙКАЛА В ЛИТОДИНАМИЧЕСКОМ АСПЕКТЕ

В последние годы установившиеся представления о сравнительной древности Байкала, как глубокого водоема, в котором смогла сохраниться реликтовая фауна, не поддерживаются многими исследователями. На основании новых данных о строении, составе, влажности, плотности осадков, распределении органического вещества, мощности окисленного слоя донных отложений, радиоуглеродных, палеомагнитных и палеонтологических датировок и т, п., возраст Байкала уменьшается с 30—20 миллионов (Верещагин, 1947; Берг, 1949, Обручев, 1963; Ламакин, 1968; Дмитриев, Колокольцева; 1970; Попова, 1971; Кожов, 1972; и др.) до 1—2 миллионов (Голдырев, Белова, Выхристюк, Лазо, Федорова, 1975; Голдырев и др., 1975а; Лопатин, Томилов, 1977) и даже десятков тысяч лет (Галкин, 1975; Мац, Галкин, Мизандронцев, 1975). Прежние представления также обоснованы многочисленными геологическими и биологическими материалами. Получилось, что одни факты свидетельствуют о значительной древности, а другие — о молодости Байкала.

Возникшее противоречие во взглядах, возможно, связано с феноменальной литодинамической обстановкой в Байкале, и часть аргументов в пользу крайне молодого возраста Байкала отпадает при ином подходе к интерпретации некоторых геологических явлений. Для необычного хода литодинамических и седиментационных процессов в Байкальской впадине есть все условия. Крутые склоны — 35—50° — на большей части периметра озера подступают непосредственно к берегу. Абразионная ступень узкая, местами почти не выражена. Подводные склоны сохраняют крутизну надводных склонов вплоть до максимальных глубин. Многие крутопадающие долины рек и временных водотоков продолжаются подводными каньонами. Во время бурных ливней селями и паводками в озеро за несколько дней выносятся миллионы кубических метров рыхлого вещества, резко изменяется подводная обстановка, склоны и каньоны местами очищаются от жидкого ила (Агафонов, 1975). Дополнительно миллионы кубических метров грунта поступают каждый год от абразии, десерпции, ветрового сноса, плоскостного, речного и струйчатого смыва, оползней, курумов, обвалов. Удивительно, что при таких высоких темпах поступления рыхлого вещества шельф на больших протяжениях не прикрыт наносами. Да и во многих других местах очень часто сквозь рыхлый слой «просвечивают» коренные породы. Внешняя сторона шельфа, за исключением приустьевых участков крупных рек, не наращивается аккумуляцией (Ладохнн, 1968). Куда же девается поступающий материал? Очевидно, на узком, мелководном и крутонаклонном байкальском шельфе осадки смогли накопиться только до определенного предела, а затем пошли транзитомна большие глубины, Возможны временные задержки и скопления вещества, но в последующие периоды направленность процесса восстанавливается. То же самое можно сказать о подводных склонах. Осадки на них во многих местах совершенно отсутствуют или же залегают отдельными пятнами; на участках, где имеются условия для аккумуляции, мощность их также невелика (Князева, 1954; Голдырев, 1975). В большинстве подводных каньонов тоже установилось динамическое равновесие между поступлением и выносом вещества, что подтверждается непосредственными наблюдениями аквалангистов (Агафонов, 1975а). В противном случае эти формы рельефа давно были бы занесены осадками.

Итак, есть основание шельф и подводный склон Байкала на большей части рассматривать как зону транзита поступающих рыхлых масс. Это обусловлено их значительной крутизной, активной гидродинамикой, узостью и мелководностью шельфа, интенсивным вибрационным эффектом от частых и сильных землетрясений. На участках с наиболее узким шельфом, лишенном наносов, и крутым обнаженным склоном почти вся масса поступающего с суши материала отлагается на днище Байкала. В среднем за более длительные периоды на днище отложится столько вещества, сколько принесется его с берегов. В одних местах рыхлый материал с сущи будет поступать значительными порциями, а на глубину передаваться меньшими, частыми, в других наоборот. Передаточными явлениями могут быть грунтовые и импульсные водные потоки, оползни, крип. Интенсивное перемещение осадков подтверждается текстурами течений, смятий, псевдобрекчиевыми, брекчиевыми, распространенными в присклоновой части донных отложений Байкала (Голдырев, 1975). В таких условиях песчаного и грубообломочного материала переносится на днище, очевидно, не меньше, чем илистых частиц. Вероятно, они во многих местах и слагают те толщи и прослои песков с примесью более грубого материала, которые в настоящее время единодушно относят к древним «добайкальским» отложениям, чуждым фациальной обстановке современного Байкала (Голдырев и др., 1975а; Мац и др., 1975). Почему эти песчаные толщи почти везде перекрыты илом? Мощность ила колеблется от десятков м до 5—б м (Голдырев и др., 1975а). В условиях глубоководного водоема гигантское давление многосотметровой толщи воды препятствует быстрой консолидации осадков (Конюхов, Соколов, 1975). Они долгое время находятся во взвешенно-разжиженном состоянии и периодически колеблются вместе с водой под воздействием пульсирующих течений и от сейсмовибраций. Частицы повышенного удельного веса и крупные продукты выветривания горных пород могут проваливаться вниз сквозь илисто-водный каркас, как через своеобразное сито. К тому же в периоды резких нарушений равновесия водной массы при сильных землетрясениях и колебаниях уровня воды в водоеме от штормов, приливов могут возникать массовые подвижки этого рыхлого слоя. По каньонам они концентрируются в мощные водогрунтовые потоки, промывают и эродируют их и со значительной инерцией выносятся на днище. Некоторые наиболее мощные грязекаменные потоки, сорвавшиеся с крутых надводных склонов, также могут поступать на днище по крутопадающим каньонам (Агафонов, 1973).

Эти потоки могут свободно внедряться во взвешенно-рыхлые жидкие илы и распластываться там, а также легко взмучивать их. После взмучивания вначале оседают тяжелые и крупные частицы, а легкие ложатся на них. Более старые илы смешиваются с поступившими свежими и перекрывают крупнозернистые молодые только что принесенные и отложенные слои. Этим, естественно, осложняется страгиграфическое расчленение колонок грунта. При частом прохождении потоков Взмучивание старых илов может повторяться множество раз. Вместе с терригенным веществом будут перемешиваться различные по возрасту диатомовые и спорово-пыльцевые комплексы, что обычно не учитывается при палеореконструкциях природных условий по колонкам отложений.

Чередование прослоев песка и ила в донных отложениях Байкала — результат того же механизма. Только в этом случае взмучивалась часть илистого слоя, а на нижнюю ложились грубозернистые наносы. Такая ситуация может сложиться при растекании и ослаблении взмучивающего потока или в понижениях дна, где грубозернистые наносы по инерции врезаются в верхнюю часть илов, а также при редких залповых выносах грубозернистого материала на днище. К очередному выносу успеет накопиться достаточно мощный слой ила, нижняя часть его уплотнится. Сели взмутят более рыхлую верхнюю часть и распластаются по нижней. При неизбежном чередовании этого явления формируется флишевидный тип отложений. В нем отразятся не только гидроклиматические ритмы, но и мощные землетрясения, как, например, Цаганское, вызвавшее цунами; волна его перехлестнула бар высотой 3,5 м и прошла вглубь. Цаганской степи более чем на 2 км (Солоненко, Тресков и др., 1968). Флишевидный тип отложений отмечен Г. С. Голдыревым (1977) в районе северо-западного склона северной котловины Байкала.

Не исключено, что многие разновидности так называемых «плотных глин» в Байкале тоже формируются в современных условиях; только пока не выявлен механизм их образования. Можно предположить, что вначале нижние части илов уплотняются под действием гравитации. Затем сильный сейсмический удар способен вызвать «утряску» структуры расположения частиц и резкое увеличение плотности осадков. Граница этого воздействия должна образоваться в толще ила и выразится резким переходом от плотных слоев к рыхлым, что и наблюдается в натуре.

Свежесть форм рельефа, в частности, сильное сужение и местами почти полное выклинивание байкальского шельфа, также принимавшиеся за признак молодости Байкала, объясняется энергичным разрушением подводных склонов. Этому благоприятствуют неотектонические подвижки, густая сеть трещин, плоскости которых вертикальны или наклонны в сторону озера. Под воздействием неуравновешенной наклонной составляющей силы тяжести и землетрясений отседают и обваливаются крупные блоки коренных пород. Механизм взаимодействия перечисленных факторов иллюстрирован рисунком (Агафонов, 1973).

На поверхности дна Байкала или под слоем современных наносов не исключается и наличие реликтовых форм рельефа и отложений. Для их поисков особенно перспективны ступени, понижения и резкие перегибы на склонах, околосклоновые и приразломные зоны. Часть из них может сохраняться с древности под транзитным слоем наносов или же быть выведенной на поверхность дна неотектоническими движениями блоков земной коры. Другая часть может, действительно не так давно опустилась под воду. Следовательно, к определению времени их затопления необходимо подходить дифференцированно.

Предложенная интерпретация геологических явлений позволяет частично объяснить разногласия во взглядах исследователей на возраст Байкала, правильнее подходить к этой проблеме и заключить, что для ее решения явно недостаточно исследования морфологических черт рельефа, береговых и верхних слоев донных отложений. Истинная информация о возрасте озера заключена в глубинах рыхлой толщи Байкальской впадины.