Голдырев Г.С., Выхристюк Л.А. Донные отложения среднего и северного Байкала // Мезозойские и кайнозойские озера Сибири. - М., 1968. - С. 98-124. Г. С. Голдырев и Л. А. Выхристюк ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ СРЕДНЕГО И СЕВЕРНОГО БАЙКАЛА Более десяти лет прошло после опубликования первых результатов изучения донных отложений южной части Байкала (Князева, 1954). Собранный в последние годы обширный фактический материал по осадкам средней и северной котловинам озера в какой-то мере восполняет пробел в наших знаниях донных отложений этого уникального водоема. В настоящем очерке излагаются результаты изучения донных отложений. Всего в северном и среднем Байкале было отобрано 796 проб на равномерно распределенных станциях, около 600 из них обработано аналитически. В лабораторных условиях выполнены гранулометрический и минералогический анализы и определения в осадках содержания железа, фосфора и марганца. К сожалению, авторы были лишены возможности провести анализы проб на содержание в донных осадках аутигенного кремнезема и органического вещества. Выполнение этих исследований—задача ближайшего будущего. В верхнем слое донных отложений среднего и северного Байкала (рис. 1) выделяются: грубообломочные образования (Md>l мм} и пески (Мd 1—0,1 мм); крупные алевриты (Md 0,1—0,05 мм); мелкие алевриты (Md 0,05—0,01 мм); алевриты (Md 0,1—0,01 мм); пелитовые (глинистые) образования (Md<0,01 мм). Рис.1. В связи с тем, что специальных исследований диатомовых отложений не проводилось, на схеме распределения донных отложений они не выделены (пелитовые и мелкоалевриговые осадки, содержащие остатки диатомовых водорослей от 10% и более). Граница их распространения расположена весьма близко к границе между крупными и мелкими алевритами. Грубообломочные образования невозможно выделять в. самостоятельную зону, так как они обычно залегают среди поля песка отдельными “пятнами”, поэтому на схеме (см. рис. 1) они объединены в одну зону с песками. Валуны, галька, гравий и неокатанный или очень плохо обработанный крупнообломочный материал сосредоточены обычно в прибрежных участках шириной 0,3—0,5 км, реже гравий и галька встречаются на расстоянии 2—5 км от берега. Преимущественные глубины распространения валунов, гальки и гравия—20—30 м, реже 50 м (зона наибольшей гидродинамической активности). Много глыб, валунов, гальки отмечается у мысов Крестовского, Котельниковокого, Ижимея, Хобоя, в бухтах Фролиха и Аяя на глубинах 250—500 м. Иногда крупная галька встречается среди мелкоалевритовых и пелитовых отложений на значительном удалении от берега, что отмечалось также для южного Байкала (Князева, 1957) и Малого Моря (Патрикеева, 1959). Другого способа, кроме доставки гальки озерным льдом, по-видимому, быть не может. В этом отношении мы разделяем мнение Л. М. Князевой и Г. И. Патрикеевой. Следует отметить различную ширину полей накопления крупнообломоченого материала у северо-западного и юго-восточного берегов озера. Причина этого кроется в морфологии котловины: на более пологом юго-восточном ее борту полоса крупнообломочных отложений достигает ширины 6— 8 км. Широкие участки грубо-обломочных отложений отмечаются в заливах Давша, Якшакан, между устьем Турки и мысом Повалишина, в губе Таланка, между мысами Сухинским и Обломом. Иная картина на северо-западном борту котловины, более крутом и в связи с этим менее благоприятном для накопления крупнообломочного материала. Максимальная ширина полосы этих образований здесь достигает 2—3 км. Первичная форма обломков и степень окатанности грубообломочного материала весьма различны. Лучшая окатанность наблюдается преимущественно в отложениях юго-восточного прибрежья водоема, а менее обработанный материал характерен для северо-западного подводного склона водоема. В составе грубых обломков господствуют породы кристаллического комплекса (кристаллические сланцы, гнейсы, мраморы) и некоторые магматические разновидности, преимущественно кислого ряда. Обломки всех этих пород вносятся в озеро в виде горного аллювия с окружающих хребтов или поступают в него путем обрушения со скалистых берегов. Кое-где на побережье распространены рыхлые осадочные образования, например, ледниковые в районе бухт Фролиха и Аяя. Размываясь, они служат источником обильного обломочного материала. Песчаные образования вместе с крупными обломками занимают прибрежную полосу шириной от 0,2—0,3 до 7—8 км. По юго-восточному побережью северного и среднего Байкала наиболее широкие полосы песка имеются между мысами Обломом и Толстым, Гремячим и Тонким, Повалишина и Каткова. Довольно узкие песчаные поля, шириной от 0,2 до 1,5 км, находятся между мысами Сухинским и Толстым, между Сосновкой и Курбуликским заливом. На остальных участках юго-восточного побережья среднего и северного Байкала ширина .полосы песков колеблется от 1,5 до 6 км. Северо-западное побережье северного и среднего Байкала характеризуется меньшим распространением песчаных донных отложений. Максимальная ширина полосы песков здесь, в районе устья р. Верхней Ангары, достигает лишь 4,5 км. Наиболее узкие песчаные полосы (0,3— 1 км) отмечены между губой Лударской и Горячинской, между мысами .Малая Коса и Заворотным. Между мысами Солонцовым .и Саган-Моряном ширина полосы песков—1,5—1,8 км, а по юго-восточному берегу о. Ольхон 0,3—1,5 км. На остальных участках ширина полосы песков составляет 1—4 км. В Баргузинском заливе песок распространен почти до середины залива, на 15—18 км от берега. Песками занято почти полностью дно Курбуликского залива и почти половина залива Провал. Пески распространены преимущественно до глубин 100—150 м, где образуют сплошные поля или пятнистые участки, например у мысов Шоройте-Хушун, Хулугуней. Иногда глубина распространения песков значительно большая, например у мыса Крестовского—230—250 м, у Котельниковокого—490 м и в отдельных случаях—до 1200 м (у мыса Ижимей). Пески обычно включают более крупные обломки, имеют серую, темно-серую, коричневатую и желто-серую окраску, реже светло-серую, белую (например, у о. Большой Ушканий). Цвет песков обычно обусловлен присутствующими в них, кроме кварца, серыми и светло-серыми полевыми шпатами, темноцветными минералами—амфиболами и пироксенами, слюдами и в меньшей мере рудными. Желто-серые пески в обилии встречаются в Курбуликском и Баргузинском заливах, у мысов Тонкого, Каткова. Цвет их обусловлен присутствующими в значительных количествах (50% и более) кали-натриевыми полевыми шпатами желто-бурого и красного цвета. Бурая окраска песков обычно зависит от наличия окисных соединений железа, покрывающих обломочные зерна. Иногда встречаются пески зеленоватой окраски (например у мыса Повалишина на глубине 132 м— 1,8 км от берега). В этом случае окрашивающим компонентом служит эпидот. У мыса Шара-Хапсагай на глубине 20 м в верхнем слое (2 см) песка фиолетово-серого цвета окрашивающим компонентом является альмандин. Почти на всех участках северного и среднего Байкала состав песков полимиктовый. Наиболее распространены породообразующие минералы: кварц, полевые шпаты, амфиболы, пироксены, биотит, гранат, мусковит, желтовато-зеленая слюда, эпидот, сфен, хлорит, карбонаты. Акцессорными служат обычно циркон, сфен, монацит, гранат, рудные, турмалин, хлорит, дистен, рутил, ставролит, графит, флогопит и в единичных пробах топаз, киноварь и тальк. Кварц составляет значительную, обычно большую часть зерен осадков, представлен, как правило, бесцветной, реже молочно-белой, еще реже—серой разновидностями. Слабо обработан, часто угловат. Зерна полевых шпатов (плагиоклазы и кали-натриевые разновидности) обычно слабо или почти не окатаны, редко хорошо окатаны, имеют серый, бледно-розовый, оранжевый, красный цвет. Имеются в значительных количествах в более крупных фракциях. Пироксены распространены в различных количествах в отложениях всех частей водоема. Это преимущественно изометричные зерна зеленого, бледно-зеленого, почти черного, часто серого цвета, а иногда почти бесцветны; редко скатанные, чаще угловатые, часто с сохранившейся формой кристалла или его деталей. В более крупных фракциях (отложения прибрежных участков) пироксенов больше, чем в мелкозернистых. Амфиболы распространены широко, но в меньших количествах по сравнению с пироксенами. Наши определения доведены преимущественно до группы амфиболов. Часто определялись отдельные минералы: тремолит, актинолит, обыкновенная роговая обманка. Тремолит присутствует в отложениях на участке мыс Понгонье—губа Якшакан, на профиле мыс Лударь—губа Хакусы (ближе к Хакусам), в бухте CQC-новка, у северо-западного берега п-ва Святой Нос, в Баргузинском заливе (ближе к южной оконечности Святого Носа). Актинолит встречается в отложениях'юга северной котловины на профиле мыс Заворотный— бухта Сосновка (ближе к Сосновке). Обыкновенная роговая обманка обнаружена между о. Большим Ушканьим и п-овом Святым Носом, (ближе к Святому Носу), близ устья р. Элигей, близ мыса Крестовского. Механическая обработка амфиболов весьма разнообразна, преобладают почти неокатанные зерна. На придельтовых участках степень окатанности амфиболов значительно возрастает. Магнетит—довольно широко распространенный минерал в отложениях водоема. Наибольшее его количество (1—3%) отмечено в отложениях губ Томпа, Горячинской, Якшакан, у мыса северный Кедровый, в Баргузинском заливе (0,1—5%). Доли процента (0,1—0,5%) отмечены близ северо-восточного берега северного Байкала, близ губы Туркинской, между Святым Носом и северо-западным берегом водоема. Очень мало магнетита содержится в отложениях центральной части озера (единичные знаки). Обычно это плохо механически обработанные зерна с сохранившимся блеском, часто с сохранившимися острыми угла ми. Часто встречаются мелкие цельные кристаллы. Гематит в очень малом количестве содержится в отложениях северного и среднего Байкала: у бухты Хакусы, у мыса Турали, на профиле мыс Красный Яр—губа Амнундакан (у обоих берегов на расстоянии 3—4 км), у мысов Понгонье, южного Кедрового, у устья р. Большой, у бухты Сосновка, у южной оконечности Святого Носа и в Баргузинском заливе. Обычно гематит представлен сильно потускневшими, слабоока-танными зернами, часто с значительным налетом лимонита в углублениях на поверхности зерен. Ильменит содержится в отложениях между мысами Бирокан и Немнянка, губой Лударской и мысом Красный Яр, у бухты Хакусы, мыса Турали, мыса Красный Яр (южный), у мыса Понгонье, губы Якшакан, у мыса Кабаний, у р. Большой, губы Давша, мыса северный Кедровый, центральной части водоема между Святым Носом и северо-западным берегом (между мысами Кедровым и Кабаньим и губой Давша). Единичные знаки его присутствуют в отложениях Баргузинского залива. По внешним признакам этот минерал преимущественно свежий, с хорошо сохранившимся блеском, со свежими гранями и углами, механическая его обработка весьма незначительна. Лимонит распространен весьма широко, часто представлен сгустками, корочками, т. е. образованиями хемогенного, вторичного характера. Значительно меньшее количество зерен лимонита имеет обломочный характер. Биотит находится в песчаных и алевритовых фракциях отложении в центральных и краевых частях водоема. Выветрелость биотита обычна,. свежие лейсты встречаются редко. Иногда в одной пробе встречаются вместе и очень свежие и сильно выветрелые лейсты биотита. Мусковит — обычно невыветрелый, упругий, бледно-коричневого цвета различных, преимущественно блеклых тонов. Он отмечен в отложениях у мысов Турали, Понгонье, губ Амнундакан, Горячинской, Якшакан, Давша, в районе Святого Носа, Академического хребта, мысов Бакланьего, Шара-Хапсагай, в Баргузинском заливе. Зеленовато-желтая, реже серебристая слюда (более точно не определена) присутствует в отложениях самой северной оконечности Байкала, у мыса Бирокан, в районе губы Якшакан, между мысами Толстым и Кабаньим. В центральных частях водоема эта слюда встречается между мысами Большим Черемшанным и Кедровым, у бухты Давша, в районе Ушканьих островов и на выходе из Баргузинского залива.. Обычно это выветрелая слюдка, мягкая, расслаивающаяся на тончайшие пластинки, имеет округлые, скатанные формы и ожелезнена в краях лейст. Эпидот повсеместно распространен в отложениях северного Байкала, много его на участках между Святым Носом и северо-западным берегом озера, в районе Академического хребта, в Баргузинском заливе, у мыса Повалишина. Обычно окатан лучше всех других минералов, имеет жирный блеск, бледно-зеленый цвет с желтоватым оттенком. Гранат разнообразной окраски встречается в отложениях многих участков водоема: у устья р. Рель (бледно-розовый и бледно-зеленый), чуть севернее Красного Яра, у Турали, у Томпы, у Горячинской, у Толстого, у мыса и губы Болсодей, у Якшакана, Давши, у Шара-Хапсагай (всюду бледно-розовый), между Ушканьими островами (красный) и Святым Носом (розовый), у мысов Бакланьего и Повалишина, в центре Академического хребта, в Баргузинском заливе (розовый). Распространение этого минерала очень широкое, механическая обработка весьма слабая, в большинстве проб он представлен кристаллами совершенной формы и значительно реже слабоокатанными зернами. Гораздо реже по сравнению с описанными минералами в роли породообразующих встречаются монацит, сфен, хлорит и очень редко карбонат. Монацит обычно встречается вблизи берегов в естественных концентратах—продуктах естественного шлихования, очень редко и на некотором удалении от берега (максимум 10 км). Отмечен между Якшаканом и Сосновкой, между Ушканьими островами и Святым Носом, в Баргузинском заливе, у устья р. Элигей. Почти всюду зерна этого минерала слабо механически обработаны. Сфен в значительных количествах встречен между Ушканьими островами и Святым Носом, в Баргузинском заливе, близ устья р. Элигей и на северном Байкале: у устья р. Рели, в бухте Хакусы, в губе Амнундакан, у мыса Ширигли, в бухте Томпа, в губе Горячинской и у мыса Понгонье. Этот минерал преимущественно свежий, очень плохо окатан, часто в виде совершенно свежих хорошей формы кристаллов. Хлорит в значительных количествах встречается в отложениях самой северной оконечности Байкала, у устья р. Рели, между губой Горячинской и губой Томной, у мыса Понгонье, в центральной части водоема на участке между мысами Понгонье и Кабаньим, у Хибилена, у Большого Черемшанного, в центральной части между мысом южный Кедровый и Сосновкой, у Святого Носа со стороны Ушканьих островов, у мыса Шартла, у мыса Элигей, в Баргузинском заливе, у Ольхона (против пади Эдибэ). Обычно хлорит несколько выветрелый, чуть округлый, мягкий, зеленого и ярко-зеленого цвета. Карбонаты обнаружены близ берегов в бухтах Хакусы, Томпа, Якшакан, у Ушканьих островов, в Баргузинском заливе, на северо-западном побережье между селениями Онгурены и Кочериково. Это в основном местный материал, обычно встречающийся там, где поблизости имеется его источник. Роль акцессорных минералов принадлежит циркону, турмалину, дистену, рутилу, графиту, ф)логониту, сфену, монациту, гранату, рудным, тальку. В единичных пробах обнаружены ставролит, топаз, киноварь и шпинель. Циркон встречается изредка близ берегов озера у устья р. Рели, между Сосновкой и Кабаньей, между Ушканьими островами и Святым Носом. Его свежие формы, изредка со следами окатанности, свидетельствуют о близости коренного источника. Во всех случаях циркон представлен бесцветной разновидностью. Турмалин встречается в отложениях северного и среднего Байкала нечасто; он обнаружен в Баргузинском заливе, между Ушканьими островами и Святым Носом, между мысом Кабаньим и Сосновкой. Очень плохо окатан, чаще имеет хорошую кристаллографическую форму или образует остроугольные обломки, темно-коричневого, зеленоватого цвета. Рутил распространен сравнительно нешироко. Отмечен в центре водоема между мысами Оргокон и Толстый, Южный Кедровый и Сосновкой. Содержание его здесь весьма значительное. Единичные зерна рутила обнаружены и в других участках северного и среднего Байкала. Минерал свежий, реже чуть скатанный. Графит имеется в донных отложениях близ Хакус, у Турали, Томны, у мыса Горячинского, у губы Якшакан, у р. Большой, у мыса Большого Черемшанного, у Давши, в Сосновке, между Ушканьими островами и Святым Носом, з Баргузинском заливе, на Академическом хребте, у мыса Повалишина. Всюду лейсты графита окатаны, имеют округлую форму, но вместе с тем у всех лейст сохранился рисунок на плоских больших гранях. Во всех отмеченных местах содержание графита незначительное, обычно это единичные знаки. Флогопит встречается у мысов Толстого, Понгонье, Кабаньего, Хибилена, у северо-западного берега Святого Носа, в Баргузинском заливе, в губе Якшакан, у р. Большая, в центре водоема на участке между Сосновкой и мысом Заворотным, у мысов Песчаного и Гремячего. Этот минерал обычно имеет огненно-коричневый цвет, всегда прозрачен, почти свежий, невыветрелый, редко слабоокатанный. Наиболее выветрелые лейсты флогопита отмечены в Баргузинском заливе и у р. Большой. Тальк, по сравнению с другими минералами, встречается значительно реже. Обнаружен у мыса Красный Яр, в 12 км от берега, между мысами Большим и Малым Черемшанным, в 6 км от берега у мыса Рытого, у устья р. Элигей я в центральной части Академического хребта. Образует крупные лейсты округлой формы, утоняющиеся на краях, очень мягкий, бледно-зеленого цвета (точнее белого с зеленоватым, иногда серым оттенком), иногда бурый. Еще реже встречаются дистен и ставролит (в Баргузинском заливе), топаз и киноварь (в самой северной оконечности озера) и шпинель—у мыса Бакланьего и в Баргузинском заливе. Из аутигенных минералов часто наблюдался вивианит в отложениях центральной части водоема на линии Болсодей—Понгонье, у мыса Хибилен, у р. Большой и в Баргузинском заливе, где представлен агрегатами синих (уже окисленных) кристалликов в самых различных фракциях донных осадков. Свежесть форм, сочетание их в друзах— свидетельство аутигенности этого минерала, что уже было отмечено для южного Байкала Л. М. Князевой (1954, 1957). Иногда отмечается присутствие магнитных шариков в песчаных и крупноалевритовых отложениях многих участков северного и среднего Байкала. В минеральном составе песков и алевритов южного Байкала нет таких минералов, как монацит, топаз, графит, циркон, флогопит, киноварь, тальк (Князева, 1954). Эти минералы имеются в отложениях среднего и северного Байкала. Зато в отложениях северного и среднего Байкала не обнаружены лейкоксен, пирит, щелочная роговая обманка, андалузит, силлиманит, корунд, глаукофан, на присутствие которых в осадках южного Байкала указывает Князева (1954). В составе песчаных обложений в качестве принесен часто присутствуют обломочные частицы иной размерности — алевоятн, пелиты и псефиты. Минеральный состав алевритовой примеси таков же, что и песка (в различных сочетаниях на разных участках водоема), но более разнообразный по сравнению с песками. Псефитовые обломки представлены породами бимиперального и полиминерального состава (кварц-роговообманковые, кварц-пироксеновые, кварц-полевошпатовые, кварц - полевошпатово - амфиболово-пироксеновые и т. п.). Пелитовые примеси бывают обильными, а иногда почти отсутствуют. Часто в качестве примесей В песках содержится значительное количество детрита — обломки древесины, остатки травяной растительности. Его количество обычно увеличивается против устьев крупных рек. Особенно много детрита в заливе Провал и в песчаных отложениях севернее Провала, между мысами Обломи Стволовой. Коэффициент сортировки песков весьма разлитии для отложений разных участков. В общем же, как это видно из аналитических данных (табл. 1, 2, 3, 4), лучше сортированы пески среднего Байкала. Табл. 1-4. Крупные алевриты образуют узкую полосу, шириной 0,3—1,5 км, примыкающую к зоне песков. Полуторакилометровая полоса крупных алевритов распространена на северо-западном берегу, на участках от мыса Мужинайского до мыса Большая Коса, от мыса Малый Солонцовый до мыса Саган-Морян и на всей северной оконечности Байкала до мыса Слюдянского. В районе Ушканьих островов полоса крупных алевритов имеет ширину 0,5—0,6 км. По юго-восточному берегу преобладает полоса шириной 1—1,5 км, а в центральной части Баргузинского залива — от 0,6 до 6 км. Глубина распространения крупных алевритов от 50 до 400 м. На Академическом хребте, ближе к Ольхону, “пятно” крупных алевритов расположено на глубине 400—500 м. Иногда крупноалевритовые осадки встречаются и на больших глубинах на крутых склонах, например в среднем Байкале — 1200 м. Крупные алевриты — это тонкозернистые, преимущественно серые, темно-серые, с различными оттенками (чаще бурыми, реже зеленоватыми) , иногда уплотненные, реже полужидкие, часто вязкие илы. Они обычно содержат примесь либо песчаного, либо мелкоалевритового или пелитового материала, растительных остатков и панцирей диатомовых водорослей. Примесь детрита в крупных алевритах, как и в песках, обычно увеличивается вблизи устьев рек. Минералогический состав крупных алевритов, как правило, полимиктовый. Главными породообразующими минералами являются кварц, полевые шпаты, биотит, мусковит, пироксены, амфиболы, эпидот, иногда гранат, сфен, часто рудные минералы, желто-зеленая слюда, весьма редко рутил и монацит. Окатанность зерен плохая, зерна преимущественно полуугловатые, реже полуокатанные. Сортировка их несколько лучшая, нежели песков, особенно в среднем Байкале (табл. 5, 6, 7, 8). Табл. 5-8. Мелкие алевриты занимают большую часть площади дна водоема. В северной котловине ими занято все дно, кроме прибрежной части шириной от 1,5 до 8 км и самой центральной, вытянутой узкой полосой вдоль котловины (см. рис. 1). В среднем Байкале мелкие алевриты покрывают юго-западную и северо-западную части дна и узкую полосу по юго-восточной стороне острова Ольхон. Глубина распространения мелких алевритов от 25 до 1550 м. По внешнему виду это тонкие илы, светло-серые до темно-серых, часто с коричневатым оттенком, иногда почти черные, мягкие, вязкие, реже полужидкие. Гранулометрический их состав характеризуется присутствием примесей всех размерностей (табл. 9, 10, 11, 12). Наиболее обычна и значительна примесь пелитового материала; характерно присутствие растительных и углистых остатков, значительное количество которых содержится в отложениях северного Байкала, в заливе Провал, в районе Стволовой, в отложениях Курбуликского и Баргузинского заливов. Табл.9-12. Минералогический состав мелких алевритов полимиктовый. В них присутствуют рудные, амфиболы, пироксены, эпидот, биотит, мусковит, полевые шпаты, кварц, хлорит, гранаты, сфен, циркон. Обычны остатки диатомовых водорослей. Сортировка и окатанность зерен мелких алевритов несколько более совершенные, чем крупных алевритов. На схеме распределения типов осадков (см. рис. 1) на участке от Ушканьих островов до залива Провал алевритовые илы показаны единой полосой, без расчленения на крупные и мелкие, так как оно невозможно из-за “пятнистого” распределения тех и других. Пелитовые (глинистые) илы составляют наиболее тонкозернистый осадок, занимающий центральные участки дна водоема. В северном Байкале они образуют узкую (6—12 км} вытянутую полосу, а в среднем Байкале занимают большую часть площади дна, почти вплотную подступая к юго-восточному берегу. Пелитовые или, как их чаще называют, глинистые ;илы имеют различной интенсивности серую окраску, .иногда с голубоватым, зеленоватым и буроватым оттенком. Они обычно слабо пластичны, содержат незначительную примесь алеврита и песка (табл. 13, 14, 15, 16). Минеральный состав пелитовой фракции не изучался, а в составе песчано-алевритовой их примеси содержатся кварц, полевые шпаты, биотит, мусковит, роговая обманка, сфен, эпидот, иногда “гранат и циркон. Таблицы 13-16