УДК: 911.52

DOI: 10.24412/cl-36359-2021-476-486

РЕКА ЧЕРНАЯ И ЕЕ СТАТУС В ЭВОЛЮЦИИ УРАЛО-ИЛЕКСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ. СОВРЕМЕННАЯ И ДРЕВНЯЯ ЕСТЕСТВЕННАЯ ИСТОРИЯ С ПОЗИЦИЙ ГРАВИОГЕОГРАФИИ. Ч. II

THE BLACK RIVER AND ITS STATUS IN THE EVOLUTION OF THE URAL-ILEK INTERREASK. MODERN AND ANCIENT NATURAL HISTORY FROM THE PERSPECTIVE OF GRAVITATIONAL GEOGRAPHY. PART II

В.В. Литовский

V.V. Litovskiy

Институт экономики УрО РАН, Екатеринбург, Россия

Institute of Economics Russian Academy of Sciences, Ekaterinburg, Russia

E-mail: VLitovskiy1@yandex.ru

Аннотация. Проанализированы сведения о левом притоке реки Урал, расположенном на территории Оренбургской области в Урало-Илекском междуречье, – реке Черной. В контексте исследования генезиса, естественной эволюции и современной структуры степных ландшафтов и ландшафтных компонентов изучена современная и древняя естественная история реки. С позиций гравиогеографии показан ее статус в эволюции Урало-Илекского междуречья, а также возможные механизмы образования его месторождений. Выдвинута гипотеза, что одним из факторов такого процесса было фундаментальное явление изостатического выравнивания дневных поверхностей.

Ключевые слова: река Черная, Урало-Илекское междуречье, эволюция, гравитационная география, природные ресурсы.

Abstract. Information about the Black River has been analyzed. This is the left tributary of the Ural River. It is located in the Orenburg region between the Ural and Ilek rivers. Its modern and ancient natural history has been studied to understand genesis, natural evolution and the modern structure of steppe landscapes and their components. From the point of view of gravitational geography shows its status in the evolution of the rivers, as well as possible mechanisms of deposit formation here. The hypothesis is that one of the key factors of this process was the fundamental phenomenon of isostatic alignment of day surfaces

Keywords: Black River, Ural-Ilek Interreask, Evolution, Gravitational Geography, Natural Resources.

Большое значение в плане формирования ландшафта водораздела Урало-Илекского междуречья и реки Черной играют глина и песок, являющиеся взаимодополняющими противоположностями, борьба и геокибернетическая конкуренция которых, во многом формируют здесь лик Земли.

В этом аспекте очень значимы запирающие свойства глины[1] для блокирования проникновения вод в горизонты, разделяемые ею. И, напротив, не менее значимо свойство текучести песка, который при должном увлажнении его водой становится сверхтекучим и легко просачивается даже через очень узкие отверстия или неоднородности в других породах, том же карсте, как в песочных часах. В этом отношении песок с учетом фактора воды и запирающего действия глин, как идеальных подложек, является не только отличным рабочим телом по гравитационному продольному переносу вещества, но и отличным материалом для вертикального развития осадочных слоев, являясь регулятором толщины их прослоев, вследствие изостатического действия гравитационного поля. Гравиомодерирующее действие песка в связи с его мобильностью и влагонасыщенностью сводится к наиболее простому способу вариации и компенсации недостающего для изостатического выравнивания веса дневной поверхности за счет накопления на ней дополнительных масс песка с последующей вариацией его влажности, а стало быть и плотности в пределах: от 1200 кг/м³ (для неуплотненного сухого песка) и 1700 кг/м³ (для сухого уплотненного песка) до 1900-2080 кг/м³ для мокрого неуплотненного и мокрого уплотненного песка, соответственно. Если сравнивать по плотности песок с глиной, плотность которой варьируется в меньшем диапазоне (от 1900 кг/м³ до 2000 кг/м³), то становится очевидно, что в конкуренции с ней он выигрывает, поскольку наряду с водным способом переноса переносится ветром по земле и воздуху, выдавливается в земных покровах в направлении меньшего давления смежных пород, например, при разной весовой нагрузке.

В то же время глина является отличным материалом и средой для развития метасоматических процессов и генезиса метасоматических пород, например, тех же кальцитов (мела, известняка, мрамора). Урало-Илекское междуречье в этом отношении с учетом фактора воды является идеальным полигоном проверки такой гипотезы. Во-первых, оно позволяет при относительно небольших размерах избранной территории выяснить специфику механического переноса вещества с него в бассейн Урала и Илека, а с учетом специфического положения в нем р. Черной, маркирующей границу некогда заходящего сюда Хвалынского моря, выявить и отличия в концентрации ресурсов западной и восточной части междуречья, ограничиваемой Донгузской степью. Так, согласно открытым данным Единого фонда геологической информации [4], Никольское месторождение гравийно-песчаного материала (рисунок 1), эксплуатируемое для получения бетона и расположенное на левобережной косе р. Урал в 3 км северо-западнее с. Никольское Оренбургского района, а также в 27 км от ж.д. ст. Переволоцкая Южно-Уральской железной дороги и в 44 км от железнодорожной станции Оренбург, судя по всему, является результатом аккумуляции сноса р. Николка (ручья Никольского), что берет свое начало с северо-восточных склонов водораздельной г. Маячной (262 м), течет на север и впадает в речку Крестовка севернее пос. Никольский, огибая посёлок с запада. Постоянный водоток речки начинается от бывшего казачьего выселка Никольский (на правобережье ручья). Чернореченское месторождение гравийно-галечного материала расположено в 17 км от железнодорожной станции Каргала и в 5 км юго-западнее с. Чернореченское, по которому и получило название. С ним оно связано грунтовыми дорогами. К югу от него в 5 км проходит шоссе Оренбург-Илек. Для эксплуатации его ресурсов используется электроэнергия, передаваемая по проводам от п. Чернореченского. В то же время поставщиками гравийно-галечного материала Городищенского месторождения, расположенного на левом берегу Урала и названного так по с. Городище в 8 км к юго-востоку от него, стали правобережные речки Камыш-Самарка и Грязнушка. Для транспортировки используется, расположенная в 7 км южнее месторождения асфальтированная дорога Оренбург-Илек, с которой оно связано грунтовой дорогой. Что касается ближайшего к современному устью р.Черной Чесноковскому месторождению на правобережье Урала в 6 км северо-западнее с. Чесноковка, то там на холмах повыше наблюдаются выходы мела и мергеля (Чесноковские или просто Белые горы), а пониже – глины. По отношению к ближайшей железнодорожной станции Переволоцкая месторождение располагается в 22,5 км и связано с ней грунтовыми дорогами. Ниже, на рисунке 1 все эти залежи и месторождения представлены на картах [4], сделанных на базе соответствующих космоснимков.

На южном фланге водораздела р. Черной и Илек, а именно; в междуречье рек Илекского бассейна Мечетки и Ветлянки (рисунок 2) южнее п. Землянский, но севернее железнодорожной станции им. Цвиллинга сходно расположены: ниже значительное по площади месторождение глины, а выше в Ветлянских горах – Канисайское месторождение мергеля (известняка с примесями карбонатов, глины и соединений железа). Расположено последнее на равном удалении в 16 км от железнодорожной станции им. Цвиллинга и Соль-Илецка и связано с ними грунтовыми дорогами.

В северо-восточном направлении в 8 км от железнодорожной станции им. Цвиллинга, но несколько севернее железнодорожной линии на Соль-Илецк на правобережье р. Ветлянки расположено также значимое Ветлянское месторождение песка (рисунок 2). Ближе к р. Илек на его правобережье в 8 км к востоку от п. Новоилецк и в 10 км западнее с. Буранное Соль-Илецкого района расположено месторождение поваренной соли Буранное, которое связано с ближайшими поселками грунтовыми дорогами и остается к югу от участка Казахстанской железной дороги Соль-Илецк-Чингирлау. Если далее смещаться к устью р. Илек по его правобережью и исследовать специфику его залежей, то в их числе следует выделить еще одно солевое месторождение, а именно: Сухореченское месторождение калийной соли, расположенное в 1 км южнее с. Сухоречка Илекского района и в 36 км от районного центра с. Илек. Отметим, что на илекской части водораздела неподалеку от верховья р. Черной в Соль-Илецком районе расположено также примечательное месторождение известняка (карбонатного сырья для извести), называемое «Мертвые Соли». Находится оно в недрах горы Боевой, ранее именовавшейся Мертвые Соли, и представляет собой обрушившийся внутрь соляной купол, хорошо выраженный в рельефе. Расположено оно в 14 км севернее Соль-Илецка и в 60 км южнее Оренбурга. В 1 км западнее месторождения проходит железная дорога Соль-Илецк-Оренбург и асфальтированная автомобильная дорога.

Согласно П.Л. Дрееву [2], «гипс кочевые народы принимали за «мертвую, несоленую» соль, а у подножия горы (холма) есть родник, в котором вода настолько соленая, что по ложу ручейка практически ничего не растет». Соответственно, название «Мёртвый родник» связали с залежами «мёртвой соли». Примечательно, что на Илекской части водораздела с Черной вдоль балок и суходольных оврагов расположен также целый ряд залежей фосфоритов[2]. Так, в серединной части оврага Сухая Песчанка, протянувшегося с юга-востока от Дивнополья на северо-запад к п. Братский, стоящему на р. Большая Песчанка, на удалении 15-20 км северо-восточнее железнодорожной станции Чингирлау, находится участок залежей фосфоритов Песчанка. В радиусе 15 км от него находятся и остальные фосфоритовые месторождения так называемой Соль-Илецкой группы: уже упомянутая выше залежь Ветлянка, залежь Хутор Нагорный (в 7 км от Чингирлау и в 25 км от Соль-Илецка), Чернышева Балка (в 20 км западнее предшествующей) (рисунок 2). Наконец, стоит упомянуть об обнаружении в 2012-2014 гг. на правобережье Черной и Черновского водохранилища (в местах, наиболее часто поражаемых молниями, выявленных ранее моим отцом – Василием Ивановичем Литовским [8; C. 103-121]), железистых оолитов [9]. Железо в них содержится в виде гидроокислов, а залежь по типу относится к осадочным месторождениям морского типа, к которым, в частности, относятся Халиловское и Лисаковское. Раньше залежь не видели из-за слабомагнитных свойств оолитов, хотя по геофизическим признакам она может иметь значительную площадь распространения и промышленную значимость. Сами оолиты в виде шариков (рисунок 2) представлены в ней слабо сцементированными красноцветными и пестроцветными глинами и суглинками, песками и супесями. Слои с ними залегают почти горизонтально и приурочены к возвышенной части надпойменной террасы р. Черной, образуя возвышенные останцы на сильно эродированной поверхности. Соответственно, перспективными участками по [9] следует признать наиболее возвышенные площади, тоже показанные на рисунке 2. А поскольку, морских месторождений железистых оолитов в данном районе ранее не было известно, то данная находка в районе реки Черной позволяет пересмотреть и перспективность данного района на выявление месторождений железа осадочного типа. В этом контексте для выявления влияния на распределение минеральных ресурсов былых трансгрессий и геофизических факторов с помощью программного пакета Global Mapper, работающего с ГИС-данными под Windows, мною было выполнено ГИС-моделирование с подъемами уровня воды относительно современной отметки при устье р. Черной (66 м) на 74 м (до 140 м относительно уровня моря). Сразу замечу, что проводилось именно моделирование, а не реконструкция, поскольку для выявления картины подтопления территорий использовался современный ландшафт. В итоге было установлено, что критичным для подтопления Краснохолма является подъем воды в Черной между 4-мя и 5-ю метрами (рисунок 3).

Рисунок 3. Река Черная. Подъем воды относительно устья на 64 м (слева) и 74 м (справа). 130 м и 140 над уровнем моря, соответственно. Также показано подтопление территорий вверх по руслу р. Урал и его притокам.

Тем не менее, даже при подъеме на 5 м неподтопленным остается участок, ограничиваемый так называемой «Шереметьевой пристанью» и «Островом» (старицей Урала в форме полузамкнутого кольца, охватывающей локальное возвышение), а выход вод на одинаковую отметку при нижнем и верхнем бьефе Черновского водохранилища достигается лишь при повышении уровня воды в Черной на 24 м относительно ее устья. Примечательно также, что при подъеме уровня воды в Черной на 64 м (130 м над уровнем моря), соответствующему слиянию вод Каспийского бассейна с водами северных морей по линии Тургайского прогиба, до 74 м (140 над уровнем моря) в пойме реки подтопляются территории от поселка Суходольный почти до устья р. Купай, а это территории, где расположен грабен, являющийся маркером меридионального тектонического разлома вдоль оси: овраг Сухой (междуречье Урала и Черной) – овраг Пахотный (междуречье Черной и Илека) и сходные овраги Никольский и Галечный.

Соответственно, с учетом того, что борта этого грабена сложены пермскими и триасовыми породами, сформировавшимися более 200 млн лет назад, а в его нижней части от размыва сохранились более молодые покровные породы (серые, белые глины, а также мергели и песчаники) мелового и палеогенового периодов возрастом от 50 до 130 млн лет, можно предположить, что данный грабен образовался 130 млн лет под влиянием масштабного события слияния вод южного и северного морских бассейнов в Тургае!

Вместе с тем обращение к историческим картам Оренбуржья XIX-XX вв. [11] показывает, что в приустьевой части Черная обнаруживает заметную изменчивость даже на относительно коротких интервалах времени. Так, с 1871 года р. Черная впадала в Урал в районе Зубочистки-2, по крайней мере, на участке Урала между Зубочисткой и Чесноковкой. Не позже 1919-1921 г. у реки зафиксировано два устья – одно (надо полагать старое) между Зубочисткой и Чесноковкой, другой – ниже Чесноковки. Такое положение сохранялось до 1932 г. Более определенно ситуация поменялась к 1939 г., когда осталось одно устье, расположенное ниже Чесноковки, примерно там же, где оно находится и в настоящее время. К тому же, на карте Оренбургской губернии 1905 года в правобережье Черной, параллельно ей в районе нынешнего оврага Сухой показана р. Сухая. Ее русло хорошо видно и на современных космоснимках, а генеральная ось ориентирована на Зубочистенский грабен. Стало быть, эта ось имеет фундаментальную природу и в наибольшей степени может соответствовать палеоруслу р.Черной.

Чтобы осмыслить это полнее, обратим внимание на то, что на карте 1905 г. вместо оврага Сухого показана р. Сухая, а в верховьях вместо истока Черной от г. Рыскина показан Большой Черновский овраг и отроги от г. Пьяной и Таврической. Наконец, для фундаментального анализа обратимся к гравиогеографической картине (рисунок 4) [12].

Как видно из данного рисунка, ось «палеорусла Черной» (оврага Сухого) в наибольшей мере соответствует градиенту (наибольшему перепаду) аномального поля, нежели современное русло. Это также может быть свидетельством того, что этот фактор в ретроспективе и статистическом наборе траекторий «гуляния» русла был доминирующим. В плане геокибернетики это может означать, что фундаментальное действие трансгрессий направлено на максимально быстрое изостатическое выравнивание территорий. И, стало быть, их ключевые векторы, как и других природных процессов, определяются принципом Мопертюи, то есть принципом наименьшего действия вдоль градиента потенциального поля – поля силы тяжести.

В плане геохимического действия это также наглядно подтверждается не только рисунком 4, но и рисунком 1 первой части этой статьи (см. выше), где мы видим, что р. Черная врезается в наиболее переуплотненные временем, наиболее древние по отношению к окружающим наслоениям породы триаса. В этом отношении, образно выражаясь, р. Черная – это древняя река-воин, пытающаяся вгрызться («врубиться») и разрушить застарелые останцы Ойкумены в междуречье Илека и Урала. И, судя по глубине врезки, это ей удалось больше, чем другим речкам исследуемого междуречья.

Вероятно, также, что «змеиная изгибистость» и повышенная динамика меандрирования в исторической ретроспективе в наибольшей степени обусловило разработку ею припойменных территорий и повышенный снос, предопределивший собственно название реки (Черная и ее более ранние наименования Караелга, Караелча или Караэлча)[3].

Попытаемся теперь это осмыслить в рамках общей теории потока или тока, то есть уравнений – аналогов второго закона Кирхгофа для электросетей.

Рисунок 4. Гравиокарта с профилями рельефа и аномального гравиополя, мГл (однотонным зеленым полем на ней выделена площадь Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения).

Как в [6] было показано мною, в общем случае при оценке деятельности рек в эволюции ландшафта, следует исходить не только из перепадов высот на современном этапе эволюции реки, но в целом из оценки совокупного их энергетического и силового влияния в каждый из моментов истории реки, в частности, из данных о высоте того или иного ее участка и величине аномальной удельной силы тяжести, временного изменения их конечностных разностей. В соответствии с этим в рамках предложенного подхода реки уподобляются линейным элементам электросетей с наличием разности начальных G₀ и конечных G гравиопотенциалов, ΔG=G-G₀, связанных как с общим перепадом высот истоков и устьев ΔH, так и с вариациями аномального гравиополя  , иначе говоря, – с полным дифференциалом изменения потенциальной энергии единицы массы в тот или иной момент времени:

 (1).

Соответственно, если, с учетом изменяющегося знака  принять составляющую  за аналог электродвижущей силы – гравиодвижущую силу  , то формулу (1) можно свести к виду, сходному для напряжения на участке цепи (реки):

 (2)

С учетом вышеуказанного гравиопрофиль р. Черной можно представить поясняющей ее эволюцию простой схемой (рисунок 5).

Рисунок 5. Кибернетическое действие аномального гравиополя на направление движения воды в реке Черной в настоящее время и в эпохи ее формирования.

Следует отметить, что, принятые ныне почти за аксиому в научных трудах и учебной литературе представления о трансгрессиях [10] в том виде, как их интерпретируют – с чудовищными подъемами уровня моря, скорее всего, несостоятельны, поскольку такой процесс помимо того, что колоссально энергоемок, оказывает существенное влияние и на момент инерции Земли, а поскольку для шара тот пропорционален пятой степени его радиуса, то фактически квантует его (резко меняя величину), вследствие чего такой вариант представляется малореалистичным и алогичным в рамках известной эволюции материального мира с минимизацией энергетических затрат и изменений.

Именно поэтому более логичным и диалектичным процесс выглядит в рамках модельных представлений о растущей Земле [1], аккумулирующей падающее на нее космическое вещество, распределяющееся по всей ее поверхности неравномерно и, соответственно, увеличивающего величину ускорения свободного падения в одних точках Земли больше, а в других меньше. Это в силу универсального закона выравнивания гравитационного потенциала и минимизации работы на энергетические дисбалансы требует также и максимального уравновешивания силовых дисбалансов: в идеале, стремясь их свести к нулю за счет перемещения вещества из мест, где его избыток и гравитационное равновесие наиболее нарушено, в места, где его не хватает и, где его приток приводит дневную поверхность к идеальному гравитационному равновесию – ключевому условию стабильности и наибольшей длительности существования космического тела.

Соответственно, в такой теоретической версии эволюция увеличения размеров Земли [1] приводит к тому, что ее старая «кожа» начинает при расширении тела (в данном случае – растущей Земли) слезать и рваться на фрагменты, подобно тому, как это происходит при растягивании покрышки футбольного мяча меньших размеров на накачанной камере до больших размеров. Таким образом, в таком процессе происходит не подъем океанических вод, а, напротив, локальное понижение суши относительно уровня моря, причем в точках разрыва до нулевых абсолютных высот с соответствующим изменением и аномальной гравитационной картины Земли, определяющей в последующем фундаментальные потоки для сглаживания, возникших неоднородностей (гравитационных аномалий). Собственно, сам процесс сводится, как уже пояснялось выше, не столько к подъему уровня воды, относительно уровня моря на суше, сколько к прогибу дневных поверхностей или образованию рифтов, подобно тому, что ныне наблюдается вдоль оси от Ледовитого океана к Прикаспийской низменности в связке: Обь-Иртыш-Тобол-Тургайский прогиб-Узбой-Эмба [3; С. 114-115].

С учетом вышеизложенного, возвращаясь к р. Черной, следует отметить, что горные вершины в Урало-Илекском междуречье с их наиболее древними «останцами» относятся к верхнему мелу, то есть совпадают по возрасту с «Урало-Западносибирским меловым морем», имеют возраст не более 100 млн лет и, стало быть, «выросли», как результат гравиокомпенсации недостающего веса не ранее этого времени, что лишь подтверждает исходное предположение о более раннем времени залегании реки в более древних породах триаса и формированию ее от палеорусла Урала в обратном нынешнему направлении, то есть с уклоном вдоль оси от нынешнего Краснохолма к Соль-Илецку.

В частности, такой осредненный уклон создавался, судя по всему, плоскостью – продолжением правого борта Урала к нынешней бакинской террасе (100 м над уровнем), тянущейся от южной оконечности верхней части Краснохолма (электрической подстанции) к бывшей Первой бригаде колхоза «Ленинский путь».

Можно также предположить, что вес вещества, снесенного водами Урала в его палеопойменной части (не менее 66 м), поскольку в мелу и триасе здесь было море (0 м), должен был быть гравиокомпенсирован массой, эквивалентной массе такой же толщи пород складчатых областей (гор и предгорий), то есть пород с плотностью в 2670 кг/м³. В предположении, что это поваренная соль (плотность – 2,173 кг/м³) ее компенсирующая толща должна достигать здесь не менее 80 м. Если же ориентироваться на уровень бакинской террасы (100 м), то мощность соляной толщи в этой зоне и вовсе должна достигать 120 м. Другим вариантом может являться образование галечных конкреций и, связанных с этим, залежей тех же фосфоритов, обнаруженных в районе палеорифта и полюса отрицательной гравиоаномалии вокруг Дивнополья. Таким образом, в гравиогеографическом подходе Урало-Илекское междуречье с учетом фактора воды этом отношении является идеальным полигоном проверки выдвинутой гипотезы.

Статья подготовлена в соответствие с Планом НИР ИЭ УрО РАН на 2021 г.

Список литературы

1. Блинов В.Ф. Растущая Земля: из планет в звезды. М.: Едиториал УРСС, 2003. 272 с.

2. Дреев П.Л. Топонимы Соль-Илецкого района. Часть 7. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://dreev.ucoz.ru/load/toponimy_sol_ileckogo_rajona_chast_7/1-1-0-83.

3. Евсеева Н.С., Лефлат О.Н., Жилина Т.Н. Палеогеография (историческое землеведение): учебное пособие. Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2016. С. 114-115.

4. Единый фонд геологической информации. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://efgi.ru/.

5. Еремин Н.И. Неметаллические полезные ископаемые. М.: Изд-во МГУ; ИКЦ «Академкнига», 2007. 459 с.

6. Литовский В.В. Гравиогеография Урала и сопряженных территорий. М.: ГЕОС, 2020. 474 с.

7. Литовский В.В., Овчаренко А.В. Некоторые малоизвестные факты «Топографии Краснохолмской» и П.И. Рычков // Материалы Международной конференции «Петр Иванович Рычков и его время». Оренбург: Институт степи УрО РАН, 2012. С. 67-73.

8. Литовский В.В. Уральская ойкумена: эхо научных бурь. Естественно-историческое описание исследований окружающей среды на Урале. Персоналии. Монография. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2002. С. 103-121.

9. Овчаренко А.В., Малошаг В.П. Находка железистых оолитов в Илекском районе Оренбургского края // Степи Северной Евразии: Материалы VII междунар. симпозиума. Оренбург: ПД «Димур», 2015. С. 597-601.

10. Свиточ А.А. Всемирный потоп и великая хвалынская трансгрессия Каспия // Природа. 2006. № 1. С. 20-24.

11. Это место. Старые карты Оренбурга и Оренбургской области. [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.etomesto.ru/download.php?map=orenburg_guberniya">http://www.etomesto.ru/download.php?map=orenburg_guberniya

12. Open Map Mineral. Интерактивная электронная карта недропользования Российской Федерации. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://openmap.mineral.ru/ .