Геологические, гидрогеологические и геоморфологические условия торфообразования

Возникновение торфяных месторождений в той мере зависит от геологического строения, в какой последнее обеспечивает накопление избытка влаги. Когда на поверхности земной коры или неглубоко в недрах ее залегают слои водонепроницаемых пород (глина, тяжелые суглинки, мергель и т. п.), то атмосферные осадки просачиваются до водоупорных напластований и, постепенно накапливаясь над ними, вызывают избыточное увлажнение поверхностных слоев почвы. Это увлажнение создает благоприятные условия для возникновения и развития торфяных месторождений.

В средних областях нашей страны образование торфяных месторождений связано с мощными толщами ледниковых отложений. Наступавшее оледенение, направлявшееся со стороны Скандинавского полуострова к юго-востоку, захватывало большую часть Восточно-Европейской равнины (фиг. 1—11). Наиболее мощное второе (днепровское) оледенение, в виде двух языков, спускалось по долине Днепра до широты г. Кременчуга, а по долине Дона — до устья р. Медведицы. Границы других стадий оледенения проходили значительно севернее. В результате северная половина Европейской часта России приобрела характерный, мягко-равнинный рельеф со сглаженными округлыми повышениями, обширными водосборными площадями и часто с незначительной разницей в уровнях водоразделов и речных долин. Для южной, внеледниковой части России, характерна, как результат водно-эрозионных процессов, большая расчлененность рельефа при довольно значительной разнице высот водоразделов и речных систем.

Смена наступаний и отступаний ледников и продвижение их в каждой фазе развитая до различных границ создали сложнейшую картину распределения на местности таких, весьма разнообразных по литологическому составу, комплексов пород, как моренные суглинки и глины, зандровые пески и супеси, ленточные глины, лёсс и лёссовидные покровные суглинки, древнеаллювиальные отложения, древние болотные и озерно-болотные отложения и т. п.

Распределение этих генетических комплексов пород и, связанное с этим распространение торфяных месторождений, подчиняются определенным региональным закономерностям.

В северной и средней полосах территории России, в условиях, влияния последнего — валдайского и предпоследнего — днепровского оледенений, торфяные месторождения приурочены к зоне моренных равнин, к зоне конечных морен и к зоне зандровых песков, из которых каждая характеризуется особым рельефом и своеобразным геологическим строением.

Так, например, на геоморфологической карте Калининской: области в границах 1938 года (фиг. 1—11а) хорошо выделяются типы морфологически свежего озерно-холмистого рельефа эпохи валдайского оледенения и моренно-эрозионного рельефа московской стадии днепровского оледенения.

В условиях конечно-моренного ландшафта, в связи с неравномерным отложением ледникового материала, встречается много неровностей, холмов, котловин, постоянно чередующихся друг с другом. Отрицательные элементы рельефа, сейчас же за своим образованием, заполнялись водой, образовывались многочисленные озера, которые, зарастая, дали во многих случаях начало торфяным месторождениям озерного происхождения.

Иные условия встречаются в примыкающей к конечно-моренной зоне с севера — зоне моренных равнин, с ее однообразным рельефом. Здесь уже нет сколько-нибудь резко выраженных положительных и отрицательных элементов рельефа, нет поэтому и благоприятных условий для образования глубоких озер; если озера и образуются, то плоские и неглубокие. C другой стороны, отсутствие благоприятных условий стока и наличие всюду водоупорного моренного покрова способствуют нередко заболачиванию значительных площадей.

Аналогичным равнинным рельефом характеризуется и примыкающая с юга к зоне конечных морен зона зандровых песков Постелью этих песков является в большинстве случаев морена или юрская глина, которые и поддерживают грунтовые воды, циркулирующие в песках, и вызывают заболачивание, реже, образование озер в слабых понижениях рельефа.

Зандрами разного возраста покрыты широкие пространства областей отступаний последнего (валдайского) и предпоследнего (днепровского) оледенений. Наиболее типично в этом отношении Белорусское или Припятское полесье, представляющее собой значительный заторфованный район. Старинным русским названием «полесье» именуют и другие подобные песчаные аллювиально-зандровые пространства, располагающиеся прерывистой цепью от Припятского полесья в северо-восточном направлении до бассейна Печоры.

Непосредственным продолжением Припятского полесья на восток от Днепра, являются обширные песчаные пространства по Десне и ее притокам (Деснянское полесье). Наблюдаются они также в виде значительных заторфованных площадей по долине Оки. Между реками Москвой, Окой и Клязьмой, такое же полесье представляет собой Мещерская низменность, в значительной части покрытая крупными торфяными месторождениями. Полесья находятся по Мокше с Цной, в районах Тамбовской области и Мордовии, а также по низовьям Оки (у г. Дзержинска), по Унже, Ветлуге, между Сурой и Свиягой (Ветлужское полесье), по Каме и ее притоку Вятке, в верховьях Вычегды и, наконец, на водоразделах Волжского и Печорского бассейнов, по самой Печоре и ее притокам.

Характерным для полесий (Припятского, Ветлужского, Мещерского и др.) в геологическом отношении, является преимущественное развитие здесь песчаных и супесчаных пород, залегающих толщами большой мощности и являющихся подстилающим грунтом для торфяных месторождений.

В толще четвертичных отложений здесь обычно имеется один водоносный горизонт, значительно менее водообильный, чем межморенные и внутриморенные горизонты.

К югу от зандровой области, в Европейской части России расположена обширная область лёсса и лёссовидных пород. Область лёссовидных пород, кроме Европейской части бывш. Союза, имеет широкое развитие в Азии, распространяясь через Новосибирскую и Кемеровскую области и достигая Минусинской котловины (в верховьях Енисея) и некоторых мест в Якутии. Область характеризуется различными условиями заболачивания и торфообразования.

В юго-западных районах Европейской части бывш. СССР пониженные обширные участки, образовавшиеся на плато (абляционные плато), в основании часто заболочены, а ложбинообразные понижения на них заняты крупными торфяными месторождениями. Там, где такие обширные участки на плато приняли более оформленное очертание широких ложбин стока и где уже имеют место песчаные аллювиальные образования, встречаются благоприятные условия для процессов заболачивания, так как там грунтовые воды на небольшой глубине от поверхности поддерживаются водоупорной толщей морены.

Встречаются торфяные месторождения и в современных речных долинах и на надлуговых террасах, образовавшихся в период размыва последней ледниковой эпохи.

В тех местах, где встречается резко выраженный эрозионный рельеф с глубокими долинами и балками, хорошо дренирующими прилегающее плато, возможность заболачивания исключается. Торфяные месторождения встречаются здесь исключительно в долинах, т, е. приурочены к сравнительно молодым элементам рельефа.

В районе, расположенном еще южнее, древний эрозионный рельеф при развитии ледниковых явлений не был уничтожен, и сложная сеть долин и балок с узкими водоразделами сохранилась и подверглась только выравниванию. Естественно, что здесь по чисто топографическим условиям, не говоря уже о более сухом климате, не создалось благоприятных условий для образования болот и торфяных месторождений.

В соответствии с геологическими условиями образования и геоморфологическим положением торфяных месторождений, изменяется и их стратиграфическая характеристика и, особенно, физико-химические свойства торфа. Так, в связи с наличием наибольшего количества обломочного материала в современных речных долинах, где принос его возможен во время весенних паводков, зольность расположенных здесь месторождений значительно повышается. Также сравнительно много еще обломочного материала можно ожидать и в районе развития конечных морен, где большое количество минеральных частиц сносится с резко выраженных возвышенных элементов рельефа.

Значительно меньше обломочного материала встречается на абляционных плато и моренных равнинах, где, благодаря слабому расчленению местности, ограничиваются процессы смыва и намыва. Торфяные месторождения в этих зонах менее зольны. Благодаря тем же причинам, ослабляются процессы намыва и на торфяных месторождениях лёссовых плато.

Таким образом, геологические и геоморфологические условия играют значительную роль в процессе болото и торфообразования, так как от них зависят гидрогеологические особенности того или иного района. Наличие в поверхностных слоях земной коры водонепроницаемых прослоек способствует удержанию избыточной влаги в почве и тем самым усиливает заболоченность и заторфованность того или иного района.

Важнейшими факторами, которые воздействовали в той или иной форме на образование современного рельефа, являются.

а) геологическая структура местности;

б) петрографический и механический состав слагающих пород;

в) степень и форма проявления процессов денудации (эрозии, дефляции, карста и т. д.);

г) степень и форма проявления тектонических движений (поднятий и опусканий земной поверхности, складкообразования и вулканических явлений).

Общая характеристика рельефа территории бывш. СССР в соответствии с особенностями геоморфологического районирования дана на карте, составленной К.К. Марковым (фиг. 1—12).

Из разнообразных форм земной поверхности, образование торфяных месторождений связано, главным образом, с рельефом районов древних оледенений.

Торфяные месторождения занимают различной формы понижения в области древних оледенений.

К основным геоморфологическим группам, характеризующим заторфованные впадины, в соответствии с геоморфологической классификацией Московского торфяного института, относятся следующие группы: а) месторождения пойм, б) месторождения древних террас, в) месторождения водораздельного маренного рельефа, г) месторождения горных возвышенностей И иных видов залегания.

Необходимость выделения каждой из этих групп обусловлена общностью их расположения по рельефу, определяющего особый характер водно-минерального режима и соответствующие свойства торфяной залежи.

Таким образом, рельеф поверхности имеет значение не только как фактор, определяющий ту или иную степень заторфованности территории, он влияет также и на характер торфяных месторождений, В зависимости от того, к какой форме рельефа приурочено то или иное торфяное месторождение, оно имеет те или иные особенности водного и минерального питания, а следовательно и определенные признаки строения и качественные особенности.