Глава 4 Центральная Якутия

Начало формирования Центрально-Якутской низменности относится к мезозою (Леонов и др., 1971). На протяжении мезозоя и в начале кайнозоя она была зоной морской аккумуляции, и только в палеогене ее территория стала сушей. В неогене низменность пред ставляла собой почти идеально плоскую равнину. В эоплейстоцене в связи с большим поднятием территории начинается интенсивное вре зание рек, повлекшее за собой формирование II и отчасти I надпойменных террас рек, которые частично перекрыты плацом делювиаль

1 А. А. Андреев, С. К. Аржакова, И. И. Жирков, К. П. Иванов, А. М. Ларионова, Л. А. Пестрякова, Т. П. Трофимова.

солифлюкционных образований. В это время шли криогенные процессы, происходило промерзание грунтов, захоронение льда, об
дование жильных льдов. В голоцене окончательно формируются І чадпойменная терраса и пойма.
Центральная Якутия целиком относится к криолитозоне. Озера и у водосборы, расположенные в области распространения многолетней мерзлоты, испытывают воздействие процессов криогенного выветривания и криолитогенеза. Поэтому своеобразные закономерности происхождения и развития озерных комплексов, установленные для Центральной Якутии, являются в той или иной степени достоверны ми для всей территории криолитозоны.
Центрально-Якутская низменность сложена сильнольдистыми многолетнемерзлыми озерно-аллювиальными отложениями, эоловыми песками и лёссовидными суглинками, содержащими жильные льды. Огромная мощность многолетнемерзлых пород (с. Намцы — 468 м, г. Якутск — 210—250 м) при почти полном отсутствии меж мерзлотных таликов свидетельствует о весьма длительном процессе промерзания и о его постоянстве (Леонов и др., 1971). По данным Т. Н. Каплиной (1987), многолетнемерзлые породы в Якутии появи лись около 2 млн лет назад. Увеличение мощности многолетнемерзлых пород продолжалось и в позднеплейстоценовое (сартанское) и в настоящее время.

Для современного рельефа Центральной Якутии типичны процес сы пучения, термокарстовые и солифлюкционные морфоскульптуры, представленные в виде полигональных образований, бугров пучения, Гидролакколитов и многочисленных термокарстовых озер и аласов. Развитие термокарста связывают с оживлением эрозионно-денудаци Онных явлений в позднеледниковое время и в голоцене (Соловьев, 1959; Каплина, 1987). Результатом термокарстовых процессов явля ется характерный для Центральной Якутии котловинно-озерный рельеф.
Климат Центральной Якутии резкоконтинентальный смакси мальными для северного полушария годовыми колебаниями темпера туры при сравнительно малом количестве выпадающих осадков.
Необычна большая годовая продолжительность солнечного сияния (4538 чв Якутске) в сочетании с повышенной прозрачностью атмосферы и с малой облачностью (Гаврилова, 1973). Продолжительность холодного периода достигает 220 дней. Столь суровая погода нигде, кроме Якутии, в северном полушарии не наблюдается.
Летом, наоборот, характерны исключительно высокие для этих широт температуры воздуха. Абсолютный зарегистрированный максимум 39°. Поглощенное тепло расходуется на испарение.
Сумма температур выше 10° в среднем составляет 1200—1600. Продолжительность безморозного периода составляет в среднем 95 дней.
По годовому количеству осадков (250—300 мм) Центральная Якутия приближается к степным и полупустынным районам. Количество осадков убывает в направлении с юго-запада на северо-восток. На теплый период года (апрель-октябрь) приходится 75—85 % по
дового количества осадков (Гаврилова, 1973). Сочетание высоких температур с незначительным выпадением осадков в летний период способствует усыханию замкнутых термокарстовых озер валасной стадии их развития.
с поверхности озер Центральной Якутии испаряется за сезон открытой воды до 350—400 мм влаги. В среднем за сезон с озер Центральной Якутии испаряется в 2—4 раза, ав засушливые годы в 6—7 раз больше воды, чем количество выпавших осадков, ав отдель ные месяцы даже больше, чем в 10 раз (Гаврилова, 1969).
Центральная Якутия в природно-климатическом отношении целиком расположена в среднетаежной подзоне светлохвойных лесов: на мерзлотно-таежных охолоделых почвах на 92 % территории рас тет лиственница даурская (Уткин, 1965) и совершенно отсутствуют хвойно-широколиственные леса, несмотря на то что южная часть региона находится на одной широте с дубовыми лесами Московской области; встречаются небольшие по площади фрагменты лесостепи, отдельные пятна степных сообществ солончаков (Караваев, Скрябин, 1991); в долинах рек и на аласах широко распространена луговая растительность (Кононов, 1982).
Характерной чертой речной сети Центральной Якутии является весьма незначительная ее густота, в среднем 0.2-0.3 км/км2. Самых низких значений она достигает на Лено-Амгинском междуречье, где
широко представлены aлaсные формы рельефа: до 0.007 км/км2.
На территории Центральной Якутии насчитывается около 106 тыс. озер с суммарной площадью 1 млн га. Общий объем водных ресурсов озер данного региона составляет 180 млрд м3, наибольшей озерностью характеризуются поймы и низкие надпойменные террасы Лены, Ниж него Вилюя, наименьшей — высокие современные денудационные рав нины Приленского плато, где неотектоническими движениями приподняты до дневной поверхности нижнепалеозойские отложения.
И. И. Жирков (1983) разработал следующую генетическую клас сификацию озерных котловин Центральной Якутии. Первая груп па — термокарстовые озера — по конфигурации близки к округлым, имеют преимущественно небольшие размеры (до 4—5 км2), незна чительные глубины порядка 1.5—13 м. Отложения профундали ма ломощные, до 0.5-0.6 м, представлены гумусированными глинами или суглинками. Зольность 85—90 %. Их развитие связано с вытай ванием повторно-жильных льдов. Отложения литорали представлены продуктами обрушения бортов котловины, преимущественно суглинками мощностью 1.00—1.20 м, зольность — 70-75 %.
в стадии «усыхания» аласных озер между урезом воды и подножием склона котловины образуется аласное кольцо, сложенное глинистыми илами, переслаивающимися кремнеземистыми сапропелями. Мощность отложений 1.5—1.8 м, зольность 60—70 %. Среди озер этой стадии встре чаются содовые озера, где осаждается самосадочная сода (оз. Абалах).
Вторая группа — водно-эрозионные озера — сформировалась в результате миграции рек при расчленении русел на несколько проток с последующим отделением внешней протоки в результате отложе ний наносов реки. Таким путем произошло формирование большинсте речек. От а вытянутых озер древних и современных долин региона. Петле нне старицы в регионе характерны только для мелких рек и сек. Отложения состоят из русловых песков, перекрытых различ
мощности глинистым илом, зольность 60-70 %. Широко распространены сильно вытянутые в длину и слабо изогнутые в плане потоковые старицы, формирующиеся при отшнуровывании протоковых староречий.
Долины крупных рек Центральной Якутии несут три комплекса еррас. Верхний комплекс высотой от 80—120 до 200—240 м имеет неоген-раннечетвертичный возраст и включает в себя расчлененные террасы. Средний комплекс высотой от 30—40 до 70—80 м образовался при интенсивном врезании рек. Нижний комплекс имеет высоту от 2-3 по 20-25 ми включает две надпойменные террасы и пойму.
в пределах древних долин крупных рек на террасах среднего и верхнего комплексов расположены почти все наиболее крупные озера региона. Эрозионные озера по мере поднятия на более высокие гипсометрические уровни теряют свои явные признаки эрозионного про исхождения. Поэтому ранее эрозионными считались только те озера, которые находились на современной пойме и низких террасах, а озера или системы озер, находящиеся на древних террасах среднего и высокого уровней, считались термокарстовыми, хотя заложение озерных котловин террасовых комплексов среднего уровня в резуль тате воздействия древних русловых потоков не вызывает сомнений. Ледниковые и межледниковые отложения среднечетвертичного воз раста и, частично, демьянские древнеледниковые, а также верхнечетвертичные отложения террас большей частью являются льдонасыщенными и подвержены термокарстовым просадкам. Поэтому берега крупных долгоживущих реликтовых эрозионных озер и склоны кот ловин оказались переработанными термокарстовыми процессами, в результате чего озера приобрели округлые и округло-удлиненные очертания в плане. Такие озера выделены в эрозионно-термокарстовый морфогенетический тип. Они являются, видимо, наиболее древними в Центральной Якутии, о чем свидетельствует максимальная мощность донных отложений (до 4.5-5.5 м). Отложения — коричневые глинистые илы мощностью до 80 см, зольность 70—15 %.
Весьма своеобразными азональными природными комплексами Центральной Якутии являются массивы перевеваемых в дюны песков, широко распространенные в бассейне нижнего течения Вилюя, в бассейне Средней Лены, которые по местному называются «туку ланы» и характеризуются высокой степенью озерности. Большое ко личество озер расположено в межгрядовых понижениях, в котловинах выдувания и в котловинах навевания тукуланов. Донные отло жения — тонкодетритовые сапропели мощностью 4.5-5.5 м, с зольностью 25-40 %, залегающие на кремнеземистых сапропелях или на опесчаненных илах.
В западной переклинали Вилюйской синеклизы находится ослаб ленная глубинными разломами мобильная зона, являющаяся местом Классического проявления соляной тектоники, представленной соля ными дислокациями, антиклиналями, куполами. В сводах открытых соляных куполов расположены многочисленные озера соляного кар ста, образовавшиеся в результате энергичного размыва соляных тел и просадок.
В пределах Приленского плато широко распространен карбонатный карст. Карстующимися породами здесь являются синийские и нижнепалеозойские известняки. Озера, связанные с карбонатным карстом, имеют очень малые размеры и глубину. Провальные озера карбонатного, карета в пределах Центральной Якутии неизвестны.
Весьма своеобразную группу водоемов представляют собой трапповые озера, генетически связанные с бронирующими трапповыми покровами западной части региона. Котловины озер находятся на поверхности крупных, вскрытых денудацией пластовых интрузий траппов Верхнего Вилюя. Склоны котловин нередко заняты облом ками траппов,
В пределах Центральной Якутии широко распространены техно генные озера, применяемые в качестве водохранилищ в мелиоративных системах. Такие антропогенные озера, преимущественно плотинные, создаются в долинах малых рек с эпизодическим и сезонным стоком. Чаще они встречаются на Лено-Амгинском междуречье.
Уровенный режим озер Центральной Якутии характеризуется ве сенним подъемом, обусловленным притоком воды от снеготаяния. Подъем уровня начинается в начале мая. Интенсивность подъема в различные годы неодинакова и зависит от метеорологических усло вий весны. Максимальные уровни на озерах наблюдаются в июне. С июля на озерах наблюдается падение уровня, обусловленное потеря ми воды на испарение. Спад уровня воды происходит постепенно, однако в летний период бывают кратковременные подъемы, вызываемые выпадением осадков. Наименьшие уровни воды наблюдаются в зимний период, в ноябре-декабре.
Температура воды озер в поверхностном слое начинает повышать ся во второй декаде мая. Самая высокая температура воды приходит ся на июль. Осенью с понижением температур воздуха начинается охлаждение воды озер. Первые ледяные образования на озерах Цен тральной Якутии отмечаются в третьей декаде сентября, ледостав наступает во второй декаде октября. Средняя продолжительность ледостава составляет 230-240 дней.
Гидрологический режим озер зависит от стадии развития термо карстовых котловин (начальная, зрелая, старение), так как каждой стадии соответствуют свои условия формирования подозерных таликов. В начальную и зрелую стадии с увеличением площади озера увеличиваются его глубины, соответственно увеличивается и мощность подозерного талика. В этот период взаимосвязь подземных вод талика с озерными наиболее тесная. В стадии старения озера интен сивно усыхают, что способствует промерзанию и уменьшению мощ ности таликов. В результате таликовые подземные воды изолируются от озера мерзлыми породами и между ними прекращается активный водообмен. С течением времени вследствие промерзання подюзерный талик полностью поглощается мерзлотой.
в Центральной Якутии наиболее распространены пресные озера с
Гидрокарбонатно-натриевыми водами, минерализация которых колеблется от 100 до 400 мг/л.
Летом в связи с мелководностью для большинства водоемов характерны высокая прогреваемость и гомотермность толщи воды. В глубоких озерах наблюдается обратная стратификация. Зимой мел ководные водоемы промерзают до дна. Глубокие озера имеют температуру воды 1—3 °C.
В зимний период в озерах наблюдается острый дефицит растворенного кислорода, наиболее остро выраженный в пределах Лено-Амгинского междуречья, где содержание кислорода достигает лишь 5—19 % насыще ния. В содержании CO2 наблюдается избыток — 12.7—220 мг/л.
Важной частью химического состава воды в озерах являются би огенные и органические соединения. В чистых с малой минерализацией озерах содержание биогенов очень незначительно (не более сотых долей миллиграмма на литр). При сбросах городских, промышленных, сельскохозяйственных стоков показатель биогенных элементов возрастает от 0.5 до 4.5 мг/л. Содержание ионов аммония NH4 достигает 1.5 мг/л (оз. Андылах), 3.87 мг/л (оз. Ытык-Кюель).
Почти все озера Центральной Якутии можно отнести к гидрокарбонатному типу. Наименьшую минерализацию воды имеют воды Ни джилинской группы озер, расположенной на песчаных террасах р. Вилюй. Повышенной минерализацией отличаются озера восточной части Центральной Якутии, приуроченные к области распространения карбонатных суглинков.
С усилением антропогенного эвтрофирования озер в целом наблюдается тенденция роста общей минерализации воды (до 2 г/л).
Донные отложения озер являются важнейшим источником инфор мации о характере и темпах развития озера. Как известно, обводненность озер Центральной Якутии, особенно аласных, подвержена цик лическим колебаниям. Донные отложения высохших озер минерализуются, подвергаются интенсивным почвообразовательным процессам и Постепенно зарастают. Затем следует новый период обводнения. При вторичном затоплении котловины водой некоторые минеральные вещества растворяются, изменяя химический состав воды; одновременно Возобновляется интенсивная термоабразионная переработка берегов и отложение терригенного материала преимущественно в прибрежной зоне. Следовательно, процессы переработки берегов, связанные с колебаниями уровня озер Центральной Якутии, имеют циклический харак тер (Арэ и др., 1974). В дальнейшем, когда уровень воды в озере стабилизируется или идет на убыль, процесс разрушения берегов посте пенно заканчивается, в процессе осадконакопления преобладающую роль начинают играть автохтонные осадки. Неоднократные цикличе Ские колебания водообильности озер обусловливают сложное слоистое строение донных отложений.
В разнотипных озерах Центральной Якутии процессы седиментации протекают неодинаково. Донные отложения реликтовых эрозионно-термокарстовых озер имеют органическое происхождение и обладают значительной мощностью. Отложения термокарстовых озер отличаются малой мощностью и представлены автохтонным слоистым материалом. Именно для термокарстовых озер весьма характерна цикличность в развитии, о которой было упомянуто выше. Донные отложения молодых и развивающихся термокарстовых озер сложены терригенным материалом. В усыхающих озерах биогенные отложения мощнее. Большая мощность органогенных отложений характерна для озер древних тукуланов, где обнаружены значительные запасы сапропелей. Мощность сапропелей достигает 4 мв оз. Лаабы да, около 5 мв оз. Арыылаах (Гаврильев и др., 1981). Донные отло жения озер Центральной Якутии дифференцировали на следующие группы: минеральные, органо-минеральные и органические (Лука
шев К. И., Лукашев В. К., 1975; Жирков, 1983).
Группа минеральных отложений представлена песками, песками зайленными, глинами и глинами гумусированными. Для этой группы отложений характерна высокая зольность — 94.48 % в гумусированных глинах, 99.45 % — в песках. По сравнению с другими типами осадков наблюдается повышенное содержание Fe2O3 (в гумусирован ных глинах до 5.94 %) и MgO (до 4.18).
Глины залегают в основании отложений термокарстовых озер, пески — в основании осадочных толщ озер эрозионно-термокарстового типа и озер тукуланов.
илы можно считать переходным типом отложений от минеральных к органо-минеральным. Они широко распространены во всех исследованных озерах. Наиболее распространены илы глинистые. Они характерны для термокарстовых и эрозионно-термокарстовых озер. Илы опесчаненные присутствуют в составе отложений озер тукуланов. Зольность глинистых илов в среднем составляет 84.89 %, опесчаненных — 79.23 %. Характерным для глинистых илов являет ся повышенное содержание Fe2O3 и MgO (4.39 %).
к органо-минеральной группе отложений относятся кремнеземи стые сапропели, средняя зольность которых составляет 60.38 %, п.п.п. — 39.63 %. Для этого типа отложений характерно пониженное содержание К20 и Na20, примерно такое же, как в песках. Основу химического состава, как и у предыдущих типов осадков, составляют SiO2 и Al2O3 (38.43 и 8.75 % соответственно). Наибольшие отложе ния кремнеземистых сапропелей содержатся в усыхающих и зрелых термокарстовых озерах.
к группе органических осадков относятся малозольные тонкодетритовые и грубодетритовые сапропели. В реликтовом эрозионно-тер мокарстовом оз. Унаардаах сапропели коричневого цвета с повышен ным содержанием Сао (в среднем 1.05 %).