Физико-географическая характеристика бассейна озера Байкал

Ольхонская серия наиболее полно представлена в Чернорудской зоне. Ее слагают кристаллические сланцы, гнейсы и мраморы, включающие тела основныхи ультраосновных пород. Встречаются эклогитоподобные породы, сложенные бесцветным моноклинным пироксеном, бледно-розовым гранатом, зеленой шпинелью.

Ангинская серия обнажена вдоль западного берега Байкала, по долине р. Анги. Ее слагают плагиоклазовые амфиболиты, мраморы с меньшим количеством кристаллических сланцев. Наличие пород с реликтами излившихся лав и туфов основного состава, переслаиваний амфиболитов по базальтам с терригенными породами и мощными пластами мраморов свидетельствует об их эффузивно-осадочном происхождении. Породы метаморфизованы в амфиболитовой фации и гранитизированы.

Толщи, аналогичные ольхонской и ангинской сериям, но менее изученные, обнажаются на полуострове Святой Нос, Баргузинском хребте на побережье от Чивыркуйского залива до устья р. Давши, Морском хребте, Безымянном хребте между устьем р. Турки и Баргузинским заливом.

Цаган-забинская серия представлена слабо метаморфизованными эффузивами: базальтовыми, андезитовыми и андезито-базальтовыми порфирами и породами жерл палеовулканов. Мощность эффузивов 400–500 м.

В Южном Прибайкалье на склонах и осевой части хр. Хамар-Дабан выделяются слюдянская, хангарульская и хамардабанская серии, рассматривающиеся как единое крупное стратиграфическое подразделение. Слюдянская серия представлена ритмично переслаивающимися гнейсами, кристаллическими сланцами и мраморами. Она подразделяется на култукскую, преимущественно гнейсовую, свиту и перевальную, где преобладают мраморы в переслаивании со сланцами, гнейсами, кварц-диопсидовыми породами с апатитом и волластонитом. Мощность серии достигает 6300 м. Хангарульская серия включает харагольскую свиту, сложенную диопсидовыми и кальцит-диопсидовыми гнейсами с прослоями мраморов, и безымянскую, где преобладают богатые алюминием сланцы.

Мощность серии достигает 3900 м. В составе хамардабанской серии основной объем занимают биотитовые, биотит-гранатовые, биотит-гранатово-силлиманитовые гнейсы, а также сланцы с биотитом, гранатом, кордиеритом и тремолитом. Возраст серий остается условным – геохронологические определения не однозначны. В хамардабанской серии обнаружены хитинозои и обломки граптолитов, вероятно, ордовик-силурийского возраста.

В Северо-Западном Прибайкалье нижнепротерозойские образования объединены в сарминскую серию с преобладанием осадочных пород: песчаников, гравелитов, сланцев, измененных метаморфизмом. Акитканская серия в Байкальском хребте делится на два фациальных комплекса: малокосинский – песчано-конгломератовый, и хибеленский, сложенный кварцевыми и фельзитовыми порфирами, туфами, туффитами и терригенными породами. По составу эффузивные породы этого комплекса соответствуют риолитам, трахилипаритам, кварцевым порфирам. Сохранились древние вулканические аппараты, заполненные пирокластами. Акитканская серия не метаморфизована и залегает на размытой перед этим сарминской.

Первые следы древней жизни. Рифей в Западном Прибайкалье расчленен на голоустенскую, улунтуйскую и качергатскую свиты, объединяемые в байкальский комплекс.

Голоустенская свита сложена доломитами, известняками и песчаниками с редкими горизонтами сланцев, мергелей, гравелитов и конгломератов, улунтуйская – сланцами и известняками с обильными остатками строматолитов и онколитов, то есть построек древних водорослей и бактерий соответственно. Местами встречаются пачки и линзы фосфоритов, талькитов, кварцитов. Качергатская свита образована флишоидной толщей: часто переслаивающимися песчаниками, сланцами с редкими прослоями известняков. Мощность комплекса достигает 3500 м.

В составе олокитской серии Северного Прибайкалья песчаники, сланцы, амфиболиты, известняки, порфиры, гравелиты, эффузивы основного состава и их туфы, превращенные в зеленые сланцы. Им подчинены вулканиты кислого состава и линзы туфоконгломератов, терригенные и карбонатные породы, железистые кварциты. Терригенно-карбонатно-сланцевые отложения перекрываются известняками, доломитами, аргиллитами, песчаниками, эффузивами среднего и основного составов, кварцитами. Завершается разрез вулканитами андезито-базальтового ряда с редкими линзами и прослоями сланцев.

В Восточном Прибайкалье к рифею отнесены катерская и селенгинская серии. Низы разреза первой сложены терригенно-вулканогенными отложениями, верхи – разнообразными сланцами с прослоями известняков, а в зонах высокого метаморфизма – кристаллическими сланцами. Завершают разрез известняки с прослоями гнейсов и кристаллических сланцев.

Селенгинская серия в нижней части представлена сланцами, метаморфизованными песчаниками с прослоями гравелитов и известняков. Перекрывающие отложения включают известняки, доломиты, кремнистые известняки, амфиболиты, метаморфизованные андезиты.

К венду в Западном Прибайкалье отнесены ушаковская и низы мотской свиты, представленные песчаниками, гравелитами, конгломератами, мергелями, аргиллитами, доломитами. Мощность серии 900–2300 м.

Нижнекембрийские отложения развиты в северо-западных отрогах Приморского и Байкальского хребтов – это мощные толщи метаморфических сланцев с прослоями песчаников, аргиллитов и карбонатных пород. Вулканические породы сильно рассланцованы и охвачены зеленокаменным изменением: они тесно перемежаются с осадочными породами – филлитами, песчаниками, известняками. По р. Турке, на Ангаро-Баргузинском междуречье распространены нижнекембрийские конгломераты с ископаемой фауной и прослоями песчаников, а над ними расположены известняки, содержащие обильную нижнекембрийскую фауну археоцеат, трилобитов и брахипод.

Нижне-среднеюрские континентальные отложения развиты на небольших территориях, приурочены главным образом к впадинам, выраженным в современном рельефе. В Приморском (северо-западное окончание) и Хамар-Дабанском районах они представлены терригенными отложениями нарингольской свиты: конгломераты, гравелиты, песчаники, алевролиты и глины, с прослоями углисто-глинистых сланцев, пластами углей. Несколько грабенов с размерами 15км, выполненных нерасчлененными юрскими отложениями, находятся в приустьевой части р. Селенга.                                                                                                                                

Эра новой жизни. Отложения кайнозоя непосредственно связаны с формированием котловины Байкала и представляют особый интерес с точки зрения ее истории.

Здесь обособляются четыре комплекса: поздний мел – эоценовый комплекс (70–25 млн. лет) вскрыт глубокими скважинами в дельте р. Селенги, где в алевролитах обнаружена пыльца теплолюбивых субтропических растений. Этот же возраст предполагается для озерных глин о. Ольхон. Установлена связь этих осадков с латерит-каолинитовой корой выветривания и реликтами мел-палеогенового пенеплена, появлением более или менее крупных озер в контуре современной Байкальской котловины, существовавших в условиях жаркого влажного климата. (Рис.4)

Олигоцен-нижнеплиоценовый комплекс (25–5 млн. лет) отражает развитие первичных озер, связанных с современным Байкалом. В это время климат менялся от жаркого влажного до умеренно теплого. Иногда он приобретал степные черты, что сказывалось на составе отложений – появлении карбонатов и гипса. Этот комплекс представлен двумя типами разрезов. Южно-байкальский тип отличается значительной мощностью – до многих сотен метров. В его составе преобладают озерные, озерно-болотные угленосные терригенные отложения и грубообломочные песчано-галечниковые. Начало осадконакопления происходило в средне- и мелководных озерах, что приводило к накоплению в отдельные периоды глинисто-сапропелевых осадков. Впоследствии глубина бассейна увеличилась. Отложения заключают остатки моллюсков, среди которых заметную роль играют теплолюбивые формы. Важная их особенность – присутствие представителей семейств байкалиида, эндемиков Байкала. Вышележащие песчано-, валунно-галечные отложения фиксируют начало активного «необайкальского» этапа развития котловины. Ольхонский тип разреза имеет малые мощности, фрагментарность и пестроту осадков. Возраст слоев здесь вряд ли древнее среднего миоцена, но в кровле лежат нижнеплиоценовые отложения.

Верхнеплиоцен-эоплейстоценовый комплекс (3,5–0,75 млн. лет) отражает эволюцию климата от умеренно теплого, иногда жаркого, сухого, к умеренно холодному. С фазой активизации конца раннего – начала позднего плиоцена связаны перерыв в накоплении осадков и деформации. Большая часть осадков комплекса имеет прибрежно-озерный генезис, часть, по-видимому, – аллювиально-пролювиальный и пролювиально-делювиальный. Мощность обнаженной части разреза более 150 м. Комплекс отложений в Западном Прибайкалье известен как манзурская свита, объединяющая аллювий крупной речной системы древнего стока байкальских вод в р. Лену. Это наиболее вероятный путь вселения в Байкал таких выходцев из моря, как тюлень, омуль. Разрыв этих связей наступил после ускоренных поднятий борта озера.

Неоплейстоцен-голоценовый комплекс представлен разрезами террас. Нижнеплейстоценовые отложения достоверно выделены только на Ольхоне. Эти осадки представлены песками с линзами глыбово-валунного материала и охарактеризованы остатками мелких и крупных млекопитающих, моллюсками, спорово-пыльцевыми комплексами. В низах разреза в бухте Загли вскрыты крупные морозобойные клинья и найдены деформированные обломки – признаки холодного климата. Средний плейстоцен залегает на более высоких уровнях. Его выделение достоверно лишь на Северном Байкале, на мысе Курлы, где в отложениях террасы высотой 80 м найден скелет мамонта раннего типа. Озерные и наземные осадки несут следы криогенных деформаций и замещаются ледниковыми отложениями – древнейшими в регионе следами горно-долинного оледенения. Ледники спускались к Байкалу и формировали айсберги: осадки, образовавшиеся при их таянии, наглядно видны в обрыве на левом берегу р. Тыи, в районе г. Северобайкальска.

Верхненеоплейстоцен, голоценовые отложения слагают низкие (IV–I) террасы Байкала и ледниковые, аллювиальные, делювиально-пролювиальные, коллювиальные толщи.

Комплекс низких террас наиболее распространен на восточном побережье Байкала. В эоловых песках известны находки остатков культуры неолита (керамика, кремневые орудия, следы стоянок). На Байкале многочисленны и хорошо изучены памятники неолита. Наиболее часты они на берегах Малого Моря и на Северном Байкале. А палеолит практически не известен.

В среднем и позднем плейстоцене в связи с общепланетарными похолоданиями горы Прибайкалья покрывались ледниками. Среднеплейстоценовое оледенение (полупокровное) было максимальным. По отдельным долинам ледовые языки спускались к Байкалу. Позднеплейстоценовое оледенение было горно-долинным и каровым. Местами ледники, формировавшиеся на западном склоне Байкальского хребта, по низким седловинам переваливали через водораздел и спускались к Байкалу. Следы деятельности такого ледника можно наблюдать, например, по долине Солнцепади и на мысе Саган-Марян.

В отдельных случаях аккумулятивные формы ледникового рельефа обнаруживаются под водами Байкала на глубинах около 300 м (бухта Фролиха). Это может свидетельствовать о былом низком уровне Байкала. К тому же на ряде участков восточного побережья элементы наземного рельефа (речные долины, байкальские террасы) как бы продолжаются под воду.

Магматическая и вулканическая деятельность на Байкале проявлена довольно интенсивно. Наиболее древние проявления встречаются на площади развития шарыжалгайской серии, где они представлены чарнокитами и гранитоидами китойского комплекса. Раннепротерозойские магматические комплексы включают ультраосновные, основные и кислые породы. (Рис.5)

Первые в значительной мере составляют часть офиолитовой ассоциации. Гранодиориты, плагиоклазовые граниты, гранитогнейсы являются продуктами гранитизации вмещающих толщ. Особую группу составляют граниты приморского и ирельского комплексов, слагающие протяженную полосу вдоль западного берега Байкала. Часть приморских гранитов (бухты Песчаная, Бабушка, Сенная) принадлежит формации рапакиви.

Близповерхностные породы ирельского комплекса представлены порфировидными диоритами, гранит- и сиенит-порфирами, порфировидными гранитами, граносиенитами, кварцевыми монцонитами, пегматитами, аплитами. В пределах шарыжалгайской серии выделяются гранитоиды саянского комплекса.

Западное Прибайкалье – одно из интереснейших и редких мест, где проявлен докембрийский вулканизм. Интенсивные и разнообразные процессы привели к формированию своеобразной структуры – Прибайкальского краевого вулканического пояса, охватывающего Байкальский и Акитканский хребты. Почти полное отсутствие вулканических аппаратов начальных стадий развития пояса и другие признаки свидетельствуют о преобладании трещинных излияний в этот период. Для последующих этапов установлены реликты вулканических построек.

В Восточном и Южном Прибайкалье широко распространены гранитоиды. С ними связаны пегматиты, которые образуют чаще всего параллельные слоистости жилы.

В Западном Прибайкалье выделяются среднепалеозойские магматические породы – граниты, граносиениты и сиениты натриево-калиевой специализации. В особую группу выделяются щелочные и нефелиновые сиениты Тажеранского массива.

Мезозойский магматизм проявился исключительно в южной части Восточного Прибайкалья, в зонах активизации. Здесь на значительной территории распространены близповерхностные и экструзивные кислые и щелочные породы, эффузивы различного состава.

Кайнозойский вулканизм проявился в новейший этап активизации Прибайкалья. Однако прямой его связи с процессами образования рифта не устанавливается. Мощные излияния базальтов приурочены к сводовым поднятиям. Многочисленные потоки и покровы располагаются на расчлененном горном рельефе и в Тункинско-Мондинской группе впадин. Среди вулканитов преобладают базальты и андезито-базальты, встречаются трахибазальты и трахиандезито-базальты.