Роль рифтогенеза в формировании структурно-гидрогеологических условий Байкальского региона

Для оценки природных условий формирования подземных вод необходимо проанализировать географические, климатические, геологические и гидрогеологические условия Байкальской рифтовой системы.

2.1 Ландшафтные факторы

Исследуемая территория занимает протяженный, S-образный участок континента длиной более 2500 м от северной Монголии (Прихубсугулье) до отрогов Алданского щита и Станового хребта. Естественно, что на такой площади ландшафтные факторы будут резко различаться в ее различных частях.

Орография

В состав юго-западного фланга Байкальской рифтовой зоны входят следующие географические районы: южная часть Восточного Прибайкалья, Южное Прибайкалье, а также Прихубсугулье.

Для Восточного Саяна (господствующая высота хр. Мунку-Сардык 3491 м) присущи обширные участки древнего выровненного рельефа и вулканические плато, отличающиеся пологим наклоном. Склоны горных хребтов ниже 2000 м характеризуются типичным среднегорным рельефом с глубокими долинами. Господствующая высота принадлежит хребту Хамар-Дабан (рис. 2) с максимальной высотой 2371 м. В межгорных котловинах наблюдаются различные формы аккумулятивного рельефа, сложенные ледниковыми, водно-ледниковыми и озёрными отложениями. В восточной части присутствует многолетняя мерзлота и обусловленные ею мерзлотные формы рельефа.

Между хребтом Хамар-Дабан на юге и Тункинскими Гольцами (Восточный Саян) на севере (Бурятия) простирается почти на 200 км и шириной до 50 км Тункинский рифт. Это тектоническое понижение рельефа представляет собой чередование межгорных впадин, заполненных кайнозойскими отложениями мощностью более 2,5 км.

Рисунок 2 - Хребет Хамар-Дабан

Прихубсугулье - это высокоподнятая, интенсивно расчлененная горная область, включающая Хубсугульскую и Дархатскую впадины, между которыми лежит Западно-Хубсугульское высокогорье. Ряд его вершин находится на высоте более 3000 м. В пределах Восточно-Хубсугульского плоскогорья большинство вершин не достигает 2000 м, с наивысшей абсолютной отметкой 2367 м.

В пределах юго-западной части выделяются две группы ландшафтов - горных систем и рифтовых впадин. Ландшафты горных систем обусловливаются четкой высотной зональностью. Гольцовый ландшафт характерен на высотах более 1800 м, от 1800 до 800 м - альпинотипный, менее 800 м - таёжный тип. Рифтовые впадины характеризуются долинными зандровыми, луговыми, степными и лесостепными ландшафтами.

В Прихубсугулье также выделены три группы типов рельефа. Первая представлена высокими и средними горами с альпинотипным гольцовым характером вершин, местами с плоскими поверхностями, бронированными базальтовыми покровами или являющимися остатками древней мел-раннепалеогеновой поверхности выравнивания. Вторая и третья группы типов рельефа состоят из различных по генезису и возрасту аккумулятивных фрагментов равнин [3].

Горные хребты западного побережья Байкала: Приморский (высота над уровнем моря 1300-1500 м, господствующая высота 1746 м) и Байкальский (1600-2500 м, господствующая высота 2 572 м) подступают вплотную к береговой линии. Приморский хребет характеризуется сравнительно плавными очертаниями, Байкальскому свойственны альпинотипные формы. Характерна резкая асимметрия склонов. Восточные предельно крутые, часто скалистые, обрывистые. Водораздел Байкальского хребта, возвышающийся более чем на 1,5 км, часто расположен всего лишь в 4-6 км от линии берега. Западные склоны более длинные, пологие.

Горы противоположного побережья - Улан-Бургасы (1100-1400 м, господствующая высота 2033 м), Баргузинский хребет (1500-2600 м, господствующая высота 2840 м) - отделены от озера предгорной равниной. Баргузинский хребет альпинотипный, для большей части других характерны мягкие очертания. Предгорная равнина шириной в несколько километров. На некоторых участках она представляет собой полого наклоненную к Байкалу аккумулятивную равнину, на других имеет низкогорно-холмистый эрозионно-денудационный рельеф.

Орографическое описание северо-восточного фланга БРЗ приведено в соответствии с работами Флоренсова Н.А. [32, 33]. В геоморфологическом отношении эта территория занимает северо-восточную оконечность Саяно-Байкальского Станового нагорья. Его естественная граница на востоке проходит по меридиональному сквозному участку долины р. Олекмы, поскольку здесь происходит общее понижение рельефа, заканчиваются хребты Удокан (рис. 3) и Кодар, исчезают рифтовые впадины. В составе высокогорного пояса между Байкалом и Олекмой, обладающего в общем, однотипной морфологией и морфоструктурой, ясно различаются две части: короткая, юго-западная, или Прибайкальская, и вся остальная часть пояса.

Рисунок 3 - Вид на хребет Удокан

В Прибайкальской части все орографические элементы ориентированы круто к северу (0-20оСВ), тогда как хребты и впадины Станового нагорья расположены по азимуту 60-70оСВ. Эти части сочленяются путем изгиба всего пояса севернее Баргузинской и Северо-Байкальской впадин, причем к западу от зоны сочленения главные хребты - Байкальский, Акитканский, Унгдар, Сынныр и Верхнеангарский - веерообразно расходятся к северу и, отгибаясь к востоку, обусловливают сравнительно плавное искривление всей орографической системы, в то время как на востоке хребты Баргузинский и Северо-Муйский, Икатский и Южно-Муйский подставляются один другому с довольно резким (до 40-60о) изменением ориентировки осей. На внутренней стороне этого выпуклого к северо-западу изгиба высокогорного пояса расположено Витимское плоскогорье. Наиболее интересными элементами Станового нагорья являются рифтовые впадины, которые приурочены к прогибам фундамента и занимают их наиболее глубокие части. По направлению к западной части количество и размеры впадин сокращаются.

Границы впадин выявляются очень легко и проходят вдоль подножий высоких горных хребтов, в результате чего создаются резкие контрасты высот. К северной части Байкала с востока примыкает крупная Верхнеангарская впадина, которая является морфологическим продолжением Северо-Байкальской впадины. Их отделяет узкая гористая перемычка (около 30 км). Ось Верхнеангарской впадины протягивается на СВ 68о. Верхнеангарская впадина является типичным двухсторонним грабеном, так как заключена между двумя параллельными разломами.

В районе Северо-Муйского тоннеля рельеф высокогорья характеризуется как типичный альпинотипный с острыми вершинами и гребнями, цирками, карами, карлитами. Наивысшая точка - г. Ангаракан (абс. отм. 2246,5 м). Рельеф способствует развитию обвалов, снежно-каменных и селевых лавин, оседанию скальных блоков. Верхние части склонов (>1300-1800 м) характеризуются гольцовым рельефом с развитием живых глыбовых россыпей. Подгольцовый ландшафт, охватывающий нижние части склонов в интервале высот 650-1800 м, характеризуется развитием крупноглыбовых склоновых образований с редкими коренными выходами. Для него характерны сплошные заросли кедрового стланика, карликовой березы. Ландшафт юго-восточного склона Южномуйского и отдельных участков других хребтов ближе к горно-лесному типу с развитием стланиковых зарослей и леса на слабовыпуклых и плоских водоразделах, а также пологих склонах. Днища межгорных впадин и крутых долин имеют лугово-болотно-лесной ландшафт. На большой части развит бугристо-западинный рельеф с серией террас различной высоты, минимальная отметка днища-650 м 34.

Гидрография

Территория Прибайкальского района имеет хорошо развитую гидрографическую сеть. В районе Тункинской системы межгорных впадин гидрографическая сеть принадлежит бассейну реки Иркут (рис. 4) (левый приток Ангары), долина которого имеет более крутой левый борт, представленный Тункинским хребтом. Начало свое Иркут берет в горном узле Нуксу-Дабан в отрогах Восточного Саяна на высоте 1875 м над уровнем моря, вытекая из озера Ильчир вблизи самой высокой горы Восточного Саяна Мунку-Сардык.

Рисунок 4 - Долина р. Иркут выше Монд

Главная река монгольской части юго-западного фланга Байкальской рифтовой зоны - Селенга с многочисленными притоками, берущими начало в северных склонах Хангайско-Хэнтэйского горного массива. Длина Селенги от истока реки Идэр - 1024 км, площадь бассейна - 447 тыс. кмІ. Река образуется слиянием рек Идэр и Дэлгэр-Мурэн, имеет преимущественно равнинный облик. Селенга впадает в озеро Байкал (на неё приходится примерно 1/2 речных вод, поступающих в озеро) [27].

Байкал (рис. 5) - одно из крупнейших и самое глубокое озеро мира, простирающееся в виде серпа с юго-запада на северо-восток. Его длина составляет 636 км, а ширина от 26 (в районе дельты р. Селенги) до 79 км (в средней части озера). Площадь водной акватории - 31,5 тыс. км2, наибольшая глубина - 1637 м, средняя глубина - 730 м, объем воды равен 23,6 тыс. куб. км [28]. В чаше озера сосредоточено около 20% мировых запасов пресной воды.

Реки Прихубсугулья принадлежат к бассейну Енисея. Речная сеть здесь развита сравнительно хорошо. Реки этого района можно подразделить на горные, горно-предгорные и условно равнинные.

Рисунок 5 - Вид на залив Мухор с Приморского хребта

В район исследований также входит крупное пресноводное озеро Монголии - Хубсугул (рис. 6). Оно расположено в межгорной тектонической впадине, вытянутой с севера на юг. Его площадь составляет 2620 км2, длина - 134 км, ширина до 35 км, высота уровня 1645 м, глубина до 238 м. Из Хубсугула вытекает р. Эгийн-Гол, которая входит в бассейн Селенги [3].

Рисунок 6 - Озеро Хубсугул

В Байкал впадают 336 рек и ручьев, однако это число учитывает лишь постоянные притоки. Самые крупные из них - Селенга (рис. 7), Верхняя Ангара, Баргузин, Турка, Снежная, Сарма. Из озера вытекает одна река - Ангара.

Рисунок 7 - Долина р. Селенга

Площадь бассейна составляет 1 040 тыс. кмІ, в том числе без бассейна озера Байкал 468 тыс. кмІ. Ангара начинается из Байкала потоком шириной 1,1 км.

Рисунок гидрографической сети СВ части БРЗ в целом достаточно четко подчиняется как общей морфоструктуре нагорья, так и размещению в его пределах впадин и хребтов. Центральное положение занимает Байкал, принимающий весть сток из близлежащих котловин и с территории Западного Забайкалья и Северной Монголии. Связь речных долин с впадинами прямая и простая [32].

Непосредственно в районе Северо-Муйского тоннеля реки принадлежат бассейнам Муи (Муякан, с притоками - Окусикан, Аркум и др.), левого притока Витима и Верхней Ангары (Ангаракан с левым притоком - Итыкитом), впадающей в озеро Байкал.

Все реки характеризуются непостоянством стока. Уровень воды резко и кратковременно повышается в период снеготаяния и дождей 34.

Климат

Климат БРЗ резко континентальный, характеризуется большими суточными и годовыми амплитудами температур, небольшим количеством годовых осадков.

Среднегодовая температура воздуха колеблется от -1,4°С до -6,6°С. Самый холодный месяц - январь, самый тёплый - июль. Средняя температура января от -22°-24°С в самых низких местах котловины до -19°-21°С в горах. Средняя температура июля от +17°С в котловине до +11° +14°С в горах. Абсолютный минимум до -50°С, максимум +34°С. Осадки распределяются крайне неравномерно, их максимальное количество характерно для июля-сентября. В соответствии с простиранием реки Иркут и самой котловины с запада на восток преобладают ветры западного и восточного направлений [28]. На климат байкальской котловины большое влияние оказывает водная масса озера, медленно остывающая осенью и долго нагревающаяся летом.

Для Прихубсугулья в целом характерны относительно низкие температуры воздуха, особенно в зимний период, а в среднем за год они всюду отрицательные. Годовая амплитуда средней месячной температуры воздуха составляет на побережье оз. Хубсугул и в горных районах 30-35°С, на остальной изученной территории 35-45°С. Минимальные температуры воздуха отмечаются в январе, максимальные - в июле [3].

Особенности атмосферной циркуляции, большая удаленность от морей и горный характер местности определяют большую континентальность климата центральной части БРЗ. Огромная водная масса озера оказывает существенное влияние на климат прилегающей территории. Летом воздух над озером на 6-8°С холоднее, а поздней осенью и в начале зимы на 10-15°С теплее, чем над окружающей сушей. Это приводит к сдвигу фенологических фаз: на берегах Байкала весна опаздывает на 15-17 дней, а теплый осенний период продлевается до конца октября, а в отдельные годы до середины ноября, тогда как на окружающих территориях зима наступает в октябре. Годовая амплитуда температуры воздуха над озером 30-38°С. Выше оказываются средние годовые значения температуры воздуха: от -1,3°С на Южном Байкале (а рядом, в Иркутске -1,4°С) до -3,2°С на Северном Байкале. Отрицательные температуры определяют развитие островной многолетней мерзлоты. С особенностями местного климата связана также аномалия вертикальной поясности ландшафтно-растительных зон. На берегах Байкала распространены высокогорные растения (эдельвейс, кедровый стланик, олений мох и др.), которые выше сменяются растительностью, характерной для более низких высот, а еще выше вновь произрастает растительность высокогорий [Тюлина, 1976]. [26]

Особенно суров климат северо-восточной части БРЗ, в районе хребтов Кодар и Удокан с расположенными между ними впадинами [20]. На высоких нагорьях и их склонах зима длится в среднем с октября по май. В разгар зимы, в январе, морозы достигают -40 (-65)С, сопровождаются, к тому же, сильными ветрами. Средняя температура января на высоте около 1000 м равна здесь -30 (-35)С (Преображенский (1959)). Во впадинах климат летом мягче, но зима, как правило, тоже очень холодная. Муйская котловина - самый теплый район Северного Забайкалья, своеобразный оазис безбрежного моря Забайкальской тайги и суровых гор.

Распределение осадков в районе Байкальской горной области очень неравномерное. Общее количество осадков в горах достигает 400-500 мм. В межгорных котловинах оно значительно меньше (300-350 мм). Основная масса осадков выпадает в летний период. На зиму приходится обычно около 25-30% их годовой суммы. Наибольшее количество осадков (800-1000 мм) регистрируется на наветренных склонах и водораздельной части хребтов, из них 60-70 % приходится на летне-осенний период. Продолжительность периодов ненастья не превышает 2-3 дня, моросящие дожди в гористой местности затягиваются на 6-8 дней. При этом максимальная величина суточных осадков достигает 40-70 мм, а количество годовых осадков изменяется от 278,7 до 521,5 мм.

Климат является одним из важнейших факторов формирования подземных вод как на дорифтовом этапе развития территории, так и на протяжении всей эволюции рифтовой структуры. Примером влияния климатических условий на формирование состава и свойств подземных вод может служить Восточно-Африканская рифтовая система, в пределах которой на дорифтовом этапе следствием избыточной величины испарения явилось возникновение эвапоритов, которые на рифтовом этапе стали основным источником солей в составе подземных вод. Климатические особенности Байкальской рифтовой зоны проявились в формировании многолетнемерзлых пород, ограничивающих распространение подземных вод, но в то же время и локализующих их в пределах таликовых зон рек, озер и тектонических нарушений.

Почвы и растительность

Прибайкалье - область преимущественно горно-таежных ландшафтов. Хвойные леса на горно-таежных слабоподзолистых и дерново-подзолистых почвах покрывают склоны котловины Байкала и окружающих ее горных хребтов, местами поднимаясь даже на водораздельные пространства массивов средневысотных гор.

Степи занимают небольшие площади лишь на дне межгорной Тункинской котловины. На склонах некоторых котловин располагаются сосновые или лиственнично-березовые лесостепи на выщелоченных черноземах и темно-серых лесных почвах. Наиболее высоко (до 1400 м) лесостепная растительность доходит до южного склона Малого Хамар-Дабана.

В более влажных местах - в западной части Хамар-Дабана и на хребте Улан-Бургасы - на оподзоленных почвах растут кедрово-лиственничные и кедровые леса. Обильно увлажненные северные склоны Хамар-Дабана, а также западные склоны Байкальского и Баргузинского хребтов покрыты темнохвойной тайгой под которой формируются маломощные щебнистые горно-подзолистые почвы, со сравнительно хорошей структурой [27].

Почвенный покров Прихубсугулья крайне неоднороден. Это связано с сильной расчлененностью территории, коротким переходом природных поясов - от высокогорной тундры до сухих степей, различной ориентацией горных хребтов, сложностью геологического строения и наличием вечной мерзлоты. Состав почвенного покрова характеризуется широким участием в нем остаточно-карбонатных почв и почв с мерзлотным горизонтом.

Гляциальный пояс наиболее ярко выражен на горном массиве Мунку- Сардык. Почвенный покров здесь фрагментарный и представлен органогенно-щебнистыми слаборазвитыми почвами. Склоны покрыты каменистыми россыпями и продуктами солифлюкции.

Альпийско-тундровый пояс занимает площади высокогорного Прихубсугулья (безлесные пространства высокогорья). Почвы органогенно-щебнистые слаборазвитые, подбуры тундровые, подзолы тундровые, дерновые глеевые горно-луговые.

Лесотундровый пояс развит по низовьям каров и широким горным долинам. Доминируют глеевые тундровые, подбуры тундровые, глеевые луговые и болотные мерзлотные почвы.

Лесной пояс расположен ниже лесотундрового. Включает подбуры, подзолы, глеевые мерзлотно-таежные и дерновые лесные почвы.

Лесостепной пояс своеобразен. В условиях Прихубсугулья для него характерно экспозиционно-островное или фронтальное сочетание травяных лесов и степей. В составе доминируют дерновые лесные почвы, черноземы криоаридные, черноземовидные бескарбонатные и каштановые безгипсовые почвы.

Степной пояс развит преимущественно в южной части Прихубсугулья. В других местах этого региона и особенно по долинам рек встречается небольшими участками. В составе почв, наряду с черноземами, лугово-черноземные, лугово-каштановые и каштановые безгипсовые почвы [3].

Почвенно-растительный покров территории северо-западного фланга БРЗ отличается большим разнообразием, что не осталось без внимания исследователей Прасолов Э.М. (1927), Николаев И.В. (1934), Поварицын В.А. (1937), Ногина Н.А. (1954) и др.). Наибольшее распространение получили почвы горно-мерзлотно-таежные, горные подзолистые и горные подбурые-таежные-мерзлотные, занимающие плоскогорья, а также среднюю и нижнюю части склонов гор. Они формируются под лиственничными и кедрово-пихтовыми лесами на каменистом элювии и делювии горных пород в условиях резко континентального климата. Широко распространены горно-таежные ожелезненные почвы, имеющие некоторые общие черты с подзолистыми. Верхние участки склонов гор, плоские водоразделы и гольцы покрыты горно-тундровыми каменистыми или хрящевато-суглинистыми почвами. В поймах с близким залеганием мерзлотного грунта преобладают торфянисто-глеевые и аллювиально-глеевые почвы. Среди таежных почв наиболее пригодные для сельского хозяйства дерново-подзолистые. Широкое распространение имеют высокогорные торфяно-подзолистые и торфяно-глеевые, а также гольцовые щебенистые горно-тундровые почвы. По долине р. Верхней Ангары развиты торфяно-болотные, а в низовьях рек, в придельтовых районах аллювиальные почвы.

Растительность Байкальской горной страны достаточно разнообразна. Лесами из хвойных и мелколиственных пород покрыты почти все склоны гор, плоскогорья и днища многих межгорных котловин. Через Байкальскую горную страну проходят границы ареалов многих древесных пород: из западносибирских - лиственницы сибирской, пихты сибирской, кедра сибирского и березы пушистой; из восточносибирских - лиственницы даурской, кедрового стланика, березы каменной. Поэтому леса разнообразны и в основном состоят из лиственницы даурской, лиственницы сибирской и сосны обыкновенной с примесью ели сибирской, пихты сибирской и кедра сибирского. Сосна покрывает склоны южной экспозиции, а лиственница - преимущественно северные склоны.

В Северном Забайкалье Байкальской горной страны распространен тундрово-таежный континентальный тип высотной поясности. На склонах гор можно наблюдать горные степи, которые поднимаются по склонам гор до высоты 500-600 м. Выше идет пояс лесостепи, которая сменяется лесным поясом, поднимающимся до высоты 1200 м. Выше расположен субальпийский кустарниковый пояс, а еще выше - высокогорные - горно-тундровый и гляциально-нивальный (снежников и ледников).

Распространение многолетнемерзлых пород

Геотермические исследования на территории Байкальского рифтового пояса и в окружающих его районах начались в первой половине XVIII в., когда здесь впервые была обнаружена вечная мерзлота и исследованы горячие источники на берегу оз. Байкал [25].

Многолетнемерзлые породы определяют большое разнообразие гидрогеологических условий. По сочетанию таких факторов как водно-коллекторский тип и элементы морфоструктур; распространение и мощность многолетнемерзлых пород выделяется 56 типов мерзлотно-гидрогеологических условий [2]. С образованием криолитозоны происходит превращение проницаемых водонасыщенных пород в монолитные водоупорные; изменение условий ее залегания влияет на гидравлические свойства подземных вод, их ресурсы, условия химического взаимодействия со вмещающими породами. В целом, многолетняя мерзлота отрицательно влияет на гидрогеологические условия - затрудняет процессы питания, движения, накопления, водообмена, увеличивает глубину залегания подземных вод [22]. С другой стороны, ее наличие способствует концентрации подземных потоков в таликовых зонах, обеспечивает четкое ограничение путей их движения и скоростей накопления. На многих участках района исследований многолетняя мерзлота распространена повсеместно или имеет островной характер (рис. 9).

В северных районах мощность многолетнемерзлых пород может достигать 1000 метров. На берегах оз. Байкал и в других рифтовых впадинах встречается мерзлота прерывистого типа, здесь талики приурочены к крупным песчаным массивам, а участки речных долин, сложенных мелкодисперсными грунтами, проморожены [22]. Наиболее проморожены высокогорные водораздельные участки, здесь талики формируются лишь под днищами крупных водотоков и в местах разгрузки подземных, особенно термальных, вод по зонам тектонических нарушений. На склонах и в вершинной части горных хребтов мощность криолитозоны достигает 300-700 м и более (абс. отм. более 2000 м), а температура опускается ниже минус 60С. На межгорных поднятиях мощность мерзлых пород увеличивается в зависимости от их высотного положения от 100 м (на высотах до 900 м) до 250 м (на высотах до 1300 м) [25].

Рисунок 8 - Геокриологическая схема юга Восточной Сибири (фрагмент из «Геокриологической карты СССР» (1977), с добавлениями Лысак С.В.). 1 - изолинии мощности многолетних пород, м; 2 - изотермы зоны сезонного промерзания (в талых породах) или подошвы зоны годовых колебаний (в многолетнемерзлых породах); 3 - территория Байкальской рифтовой зоны

Территория Прихубсугулья в целом расположена в зоне островной вечной мерзлоты, в связи с чем, здесь широко представлены формы мерзлотного рельефа: нагорные террасы, бугры пучения, гидролакколиты, термокарстовые ванны, наледные формы, а также инъекционные и погребенные льды. Пояс сплошного распространения многолетнемерзлых пород относится к высокогорным областям Прихубсугулья [3].

Широкое развитие криогенных водоупоров в пределах гидрогеологических бассейнов дифференцировало всю подземную гидросферу на над-, меж- и подмерзлотные составляющие и значительно затруднило изучение субкриогенных гидрогеологических подразделений. Практически сплошное распространение ММП в пределах массивов значительно сократило площадь формирования подземных вод, так как во многих случаях мощность мерзлых пород перекрывает зону экзогенной трещиноватости.

2.2 Геолого-структурные условия

Характеристика современных геологических структур

Раздел составлен по данным геологической карты Юга Восточной Сибири и Северной Монголии масштаба 1:1500000, выпущенная в 1980 году под редакцией А.Л. Яншина, П.М. Хренова [7].

БРЗ это огромная по площади территория, которая включает в себя множество структур. В структурном плане она представляет собой систему чередующихся хребтов: Сангилен, Тункинский, Приморский, Байкальский, Верхнеангарский, Делюн-Уранский, Кодар, Каларский, Удокан, Северо-Муйский, Южно-Муйский, Бабанты, Икатский, Улан-Бургасы, Хамар-Дабан, - и рифтовых впадин: Бусингольская, Дархатская, Хубсугульская, Тункинская, Южно-Байкальская (Усть-Селенгинаская), Северо-Байкальская, Баргузинская, Верхнеангарская, Ципинская, Баунтовская, Муйская, Чарская и Токкинская (рис. 10).

Стратиграфия

В строении территории принимают участие породы архея, протерозоя, нижнего и среднего палеозоя, среднего и верхнего мезозоя, а также кайнозойские отложения. Широко развиты магматические образования архея, протерозоя, палеозоя, неогена и четвертичного времени.

Архейская группа (AR)

Отложения архея слагают Восточный Саян, юго-западное Прибайкалье, Ципинскую, Чарскую, Северо- и Южно-Муйские глыбы. Выходят на дневную поверхность в пределах Восточного Саяна, хребтов Калар, Кодар, Удокан, Северо-Муйского, Южно-Муйского, в долине р. Чара и представлен свитами: жидойская (ћd), несмуринская (ns), зогинская (zg), верхнеалданская (va), давачанская (dv), курбаликитская (kb), имангрская (im), шарыжелгайская (љr), нютская (nt), хойкинская (hk), крестяхская (kr), барсалинская (br); а также нерасчлененными отложениями архея (AR).

Рисунок 9 - Схема морфоструктур Байкальской рифтовой зоны (составлена по материалам Н.А. Флоренсова [33] и Н.А. Логочева [1]): 1 - кайнозойские рифтовые впадины, номера в кружочках: 1 - Бусийнгольская; 2 - Дархатская; 3 - Хубсугульская; 4 - Тункинская; 5 - Южно-Байкальская; 6 - Северо-Байкальская; 7 - Баргузинская; 8 - Верхнеангарская; 9 - Ципинская; 10 - Баунтовская; 11 - Муйская; 12 - Чарская; 13 - Токкинская; 2 - главные горные хребты: а - Сангилен; б - Баян-Ула (Хардил-Сардык); в - Тункинские Гольцы; г - Хамар-Дабан; д - Приморский; е - Улан-Бургасы; ж - Икатский; з - Баргузинский; и - Байкальский; к - Верхнеангарский; л - Северо-Муйский; м - Южно-Муйский; н - Бабанты; о - Каларский; п - Кодар; р - Удокан; с - Делюн-Уранский; 3 - разломы разной кинематики

В состав пород входят гнейсы, кристаллосланцы, мрамора, кварциты, мигматиты, диафторитовые гнейсы, метаэффузивы, кварциты (иногда железистые), амфиболиты, кальцифиры, диопсидовые породы, гранулиты. Отложения свит залегают между собой согласно.

Протерозойская группа (PR)

На отложениях архея несогласно залегают породы протерозойского возраста, подразделяющиеся на три комплекса: нижний, верхний протерозой и венд.

Нижний отдел протерозоя (PR1). Отложения этого комплекса распространены по всей территории и выходят на дневную поверхность в Прибайкалье и Забайкалье и представлены рядом серий и свит: ольхонская (ol), чуйская (иs), тунгудабанская (td), перевальная (pr), харагольская (hr), цагатуйская (cg), хангарульская (hn), нерундуканская (nr), харагольская и хангарульская (hr+hn), китойская (kt), чинчилигская (иn), шутхулайская (љt), харгатуйская (hrg) удоканская нижняя и средняя части (ud1 и ud2), парамская (prm), иликтинская (ilk), малокосинская (mk), килянская (kl), хибеленская (hb), бирюсинская (br), а также килянская подсерия (kl)

В разрезе нижнепротерозойской толщи принимают участи гнейсы, кристаллосланцы, мраморы, кальцифиры, кварциты, амфиболиты, известняки, апатито-диопсидо-кварцевые породы, сланцы (иногда андалузитовые), параамфиболиты, конгломераты, липаритовые порфиры, ингимбриты, порфириты, туфы, туфопесчаники, песчаники (в том числе медистые), гравелиты, мигматиты, доломиты, алевролиты, аргиллиты, пара- и ортогнейсы, метаэффузивы, известняки, песчаники.

Верхний отдел протерозоя (PR2). Отложения этого времени залегают на породах нижнего протерозоя несогласно, выходят на дневную поверхность в северной Монголии, Тункинских гольцах, по Приморскому и Байкальскому хребтам, в пределах Хребта Хамар-Дабан, Верхнеангарский, Баргузинский, а также на север Читинской области.

Отложения стратифицированы на ряд свит, серий и толщ: шумнинская (љm), иловарская (ilv), уколкитская (uk), анайская (an), олокитская (ol1, ol2, ol3), баллаганахская (bl1, bl2), голоустенская (gl), няндонинская (nn), иркутная (ir), иргалинская (ir), зунмуринская (zm), темнинская (tm), балыктыхгемская (blh), муренская (mr), суванахинская (sv), чартысская (иr), дибинская (db), битуджидинская (bd), монгошинская (mn), ныринская (nr), улуктуйская (ul), додыхтинская (dd), баргузинская (br), нерундинская (nrd), хойготская (hg), кадалинская (kd), имняхская (im), ильчирска (il) сарахойская (sr), дархатская (dr), оронгодойская (or), сыннырская (sn), падринская (pd), кичергатская (kи), олхинская (ol), итандинская (it), астайская (as), чукчинская (иk), байкальская (bk).

Среди пород верхнего протерозоя выделяются песчаники, алевролиты, аргиллиты, доломиты, известняки, эффузивы, конгломераты, сланцы, метаэффузивы, гнейсы, кварциты, амфиболиты, мергели, гравелиты, кристаллосланцы, туфобрекчии, туфокнгломераты, филлиты.

Венд (V), венд-кембрийская система (V-Є1), венд и кембрий (V+Є2), венд и кембрий нерасчлененный (V+Є). На отложениях верхнего протерозоя несогласно залегают отложения венда, ведн-кембрийской системы, венда и кембрия. Породы выходят на дневную поверхность ограниченно в Хубсугулье, по западному подножию хребтов Приморский, Байкальский и Тункинских гольцов, в северо-восточной части хребта Хамар-Дабан и Верхнеангарского, а также в пределах хребтов Калар, Кодар, Удокан и долине р. Витим.

Отложения венда разделены на ряд свит и серий: юдомская (jd), ушаковская (uљ), монюканская (mnk), аматканская (am), холоднинская (hl), падроканская (pd), татауровская (tt), талаканская (tl), гольцовая (gl), жербинская и тиновская (ћr+tn), мотская (mt). В разрезе принимают участие песчаники, алевролиты, доломиты, известняки, конгломераты, аргиллиты, сланцы, метаэффузивы.

Отложения венда - нижнекембрийской системы состоят из дондуканской (V-Є1dd), бийхемской (V-Є1bh), садельтинской (V-Є1sd) и туколамийской (V-Є1tk) свит; нижней части боксонской (V-Є1bk1), дархатской (V-Є1dr) серий; и представлены известняками, доломитами, кремнями, филлитами, метаэффузивами, конгломератами, фосфоритами, сланцами, гравелитами, липаритами, порфиритами.

Отложения венда и среднего отдела кембрийской системы представлены боксонской (V+Є2bk) и хубсугульской (V+Є2hb) сериями, в разрезе которых принимают участие песчаники алевролиты, кварциты, известняки, доломиты, филлиты, яшмы, эффузивы, конгломераты, туфы, туфопесчаники, фосфориты.

Отложения нерасчлененного ведна и кембрийской системы (V+Є) представлены известняками, доломитами, алевролитами, мергелями, аргиллитами, конгломератами, песчаниками.

Палеозойская группа (PZ)

В составе палеозойской толщи на территории исследований выделяют отложения кембрийской, ордовикской, девонской и пермской систем.

Кембрийская система (Є)

Отложения кембрия разделены на комплексы нижнего, среднего и верхнего отделов.

Нижний отдел (Є1)

Отложения нижнего кембрия согласно залегают на отложениях венда. Выходы этих пород на дневную поверхность приурочены к пониженным участкам рельефа: Бусийнгольской, Баргузинской и Ципинской впадинам, а также иркутскому амфитеатру. В составе отдела выделяют тальскую (tl), бамбуйскую (bm), курбинскую (kb), усольскую и бельскую (us+bls), тапсинскую (tp) свиты.

В строении разреза принимают участие мергели, песчаники, известняки, алевролиты, доломиты, кварциты, липаритовые порфиры, порфириты, сланцы, яшмы, туфоконгломераты, туфы, карбонатные брекчии, каменная соль.

Нижний и средний отдел (Є1-2)

Отложения этого возраста залегают согласно на породах нижнего кембрия и выходят на дневную поверхность в пределах Дархатской, Баргузинской, Верхнеангарской, Ципинской и Муйской впадин. В составе отдела принимают участие отложения харидулинской (hr), пановской (pn), бирамьинской (br), янгудской (jn), бамбуйской и огненской (bm-og), кооктинской (kk) представленные известняками, доломитами, алевролитами, мергелями, известковыми брекчиями, конглобрекчиями, песчаниками.

Средний отдел (Є2)

Породы среднего отдела согласно залегают на отложениях ниже-среднего кембрия и выходят на дневную поверхность в пределах Дархатской и Хубсугульской долин. Отложения стратифицированы на джидинскую (dћ) и мангатголькая (mn). В строении разреза принимают участие песчаники, алевролиты, известняки, конгломераты, сланцы.

Средний и верхний отдел (Є2-3)

Отложения этого возраста согласно залегают на породах нижнего и среднего отделов кембрия и имеют обнажения в Баргузинской и Ципа-Баунтовской впадинах. Разрез состоит из точерской (tи), саянской (sn) и чулегминской (иl) свит, в их составе выделяют песчаники, конгомераты, алевролиты, известняки, доломиты, мергели, эффузивы кислого состава.

Верхний отдел кембрийской - нижний отдел ордовикской систем (Є3-О1)

Отложения этого периода согласно залегают на отложениях саянской и чулегминской свит средневерхнего кембрия. Выходят на дневную поверхность в пределах правого борта долины р. Ципикан, представлены богдаринской (bg) свитой, в разрезе которой принимают участие конгломераты, гравелиты, алевролиты, глинистые сланцы, известняки.

Ордовикская система (О)

Ордовикские породы согласно залегают на отложениях среднего и верхнего кембрия и венд-кембрийских породах. Обнажения пород этого возраста встречаются в пределах правого склона хребта Удокан и представлены нерасчлененной толщей известняков, мергелей, алевролитов, гипсов, песчаников.

Девонская система (D)

Отложения девона в пределах территории залегают не согласно и выходят на дневную поверхность в близи долины р. Бусийн-Гол. Разрез слагают липаритовые и трахилипаритовые порфиры, порфириты, туфы, туфокнгломераты, песчаники.

Пермская система (P)

Отложения перми залегают несогласно, выходят на дневную поверхность на юго-западном фланге БРЗ. Породы представлены отложениями харганской свиты нижней и верхней перми (P1-2hr): туфиты, туфопесчаники, базальтовые и трахибазальтовые порфиры, - и отложениями хануйской серии нерасчлененной перми (P hn): песчаники, аргиллиты, туффиты, конгломераты, угли. Между собой свита и серия залегают также несогласно.

Мезозойская группа (MZ)

Отложения мезозоя представлены образованиями юрской и меловой систем.

Юрская система (I)

Отложения юры получили локальное распространение в пределах иркутского амфитеатра (I1иr, I1-2ps), хребта Удокан (I2-3), Хамар-Дабан (I1-2bk, I3gl).

Отложения нижнего отдела юры, представленного черемховской свитой, сложены песчаниками, алевролитами, аргиллитами, конгломератами, углями, брекчиями, каолинитами.

Отложения нижнего и среднего отделов, в разрезе которых выделяют присаянскую и байкальскую свиты, сложены конгломератами, песчаниками, углисто-глинистыми сланцами, алевролитами, аргиллитами.

Отложения среднего и верхнего отдела сложены конгломератами, песчаниками алевролитами, каменными углями, андезитами, дацитами, липаритами и туфами.

В разрезе эгингольской свиты верхней юры выделяются конгломератами, песчаниками, алевролитами, аргиллитами, углями.

Меловая система (K)

Отложения мела залегают несогласно и представлены отложениями нижнего мела.

Имская свита (im) и гусиноозерская свита (gs) распространены в пределах Ципа-Баунтовской долины: конгломераты, песчаники, алевролиты.

Кайнозойская группа (KZ)

В разрезе кайнозоя принимают участие породы неогена и четвертичной системы.

Неогеновая система (N)

Плиоцен (N2)

Породы плиоцена залегают несогласно, имеют распространение в пределах Усть-Селенгинской впадины и представлены озерно-аллювиальными, аллювиальными, делювиально-пролювиальными отложениями древних долин и карстовых полостей: глины песчанистые с галькой, гравием и валунами; глины пестроцветные, иногда бокситоносные; бурые угли, алевриты и алевролиты с вивианитом, диатомиты, супеси, пески, галечники, валунники, гравелиты и конгломераты.

На территории Хубсугульской, Тункинской впадин и хребта Хамар-Дабан распространены неогеновые базальты (вN)

Плиоцен-нижнечетвертичное звено (N2-Q1)

Плиоцен-нижнечетвертичные отложения распространены в пределах Дархатской, Тункинской, Чарской и Хубсугульской впадин, а также на западном склоне хребта Приморский. В строении разреза принимает участие аллювий высоких террас (до 160 м) и неотектонических впадин; озерные, делювиальные, пролювиальные образования - пески, алевролиты, алевриты, глины.

Плиоцен-нижнечетвертичные базальты слагают Каларский хребет.

Четвертичная система

Нижнее звено (QI)

Отложения распространены в Усть-Селенгинской впадине и представлены аллювием высоких, надпойменных террас (до 50 м), плоскогорий, высоких террас (до 120 м) горных областей, неотектонических впадин; озерные, ледниковые и водно-ледниковые образования - валунники, галечники, пески, глины.

Нижнее и среднее звенья (QI-II)

Отложения распространены в Верхнеангарской, Баргузинской и Усть-Селенгинской впадинах. Породы представлены галечниками, песками, суглинками, супесями, илами.

Среднее звено (QII)

Породы звена слагают Усть-Селенгинскую впадину и представлены аллювием средних надпойменных террас, озерные, водно-ледниковые образования - супесь, валунники, галечники, пески, суглинки, глины.

Среднее и верхнее звенья (QII-III)

Отложения выполняют Тункинскую, Верхнеангарскую, Муйскйю и Токкинскую впадины. Породы представлены галечниками. песками, суглинками и глинами.

Верхнее звено (QIII)

Отложения выполняют Тункинскую, Усть-Селенгинскую, Баргузинскую и Чарскую впадины и представлены аллювием низких надпойменных террас, озерными, водно-ледниковыми образованиями - валлунники, галечники, пески, суглинки.

Современное звено (QIV)

Породы слагают Дархатскую, Хубсугульскую, Тункинскую, Усть-Селенгинскую, Баргузинскую, Верхнеангарскую, Муйскую, Чарскую и Токкинскую впадины и представлены аллювием пойм, русел рек, озерными, эоловыми, пролювиальными, делювиальными-солифлюкционными образованиями - галечники, пески, глины, суглинки, илы.

Звенья нерасчлененные (Q)

Распространены в Хубсугульской и Ципа-Баунтовской долинах. Отложения представлены аллювием, делювиально-солифлюкционными, озерно-болотным, пролювиальными. Водно-ледниковыми образованиями - галечники, пески, суглинки, глины.

Базальты этого возраста залегают в Тункинской долине.

Магматизм

Рифтогенез очень сложный и длительный процесс, который сопровождается красочной тектоникой и обширным вулканизмом практически во все временные эпохи, начиная с архея и заканчивая юрско-меловыми интрузивными комплексами.

Архейские интрузии

Интрузии этого возраста представлены тремя комплексами:

Нерасчлененный интрузивный комплекс основного состава (хвAR) слагает северо-западную оконечность Каларского хребта. В состав комплекса входят габбро, габбро-нориты, диориты.

Листвянский комплекс основного состава (N AR1l) имеет обнажения у истоков реки Ангары. В состав комплекса входят габбро, диориты, ортоамфиболиты.

Нерасчлененные интрузии кислого состава (гAR) осложняют строение хребтов Делюн-Уранского, Кодар, Удокан и Каларского. В составе интрузива присутствует граниты, гранодиориты, гнейсо-граниты, гнейсо-диориты.

Протерозойские интрузии

Протерозой сопровождался активным магматизмом на протяжение всего своего времени. Здесь выделяют нижнепротерозойские и верхнепротерозойские комплексы.

Нижнепротерозойские интрузивные комплексы.

Интрузии этого периода представлены 10 комплексами различного состава:

Парамский комплекс основного состава (уPR1p) распространен в пределах хребта Каларского и Делюн-Уранского. В состав комплекса входят перидотиты, пироксениты, горндлендериты, серпентениты.

Муйский комплекс (первая фаза) основного состава (хPR1m) распространен в пределах муйской котловины и севернее, на становом нагорье. В состав интрузий входят габбро, габбро-нориты, габбро-диориты, диориты, пироксениты.