Гига́нтская рябь тече́ния, или Гига́нтские зна́ки ря́би тече́нияА. Н. Рудой. Гигантская рябь течения: обзор новейших данных. Томский государственный университет, 20.03.2011., — активные русловые формы рельефа высотой до 20 м, образованные на участках, прилежащих тальвегам пристрежневых частей магистральных долин дилювиального стока.
Гигантские знаки ряби течения являются морфологическим и генетическим макроаналогом мелкой песчаной ряби теченияРудой А. Н. Гигантская рябь течения (история исследований, диагностика и палеогеографическое значение). — Томск, 2005. — 224 с..
Палеогеографическая основа В четвертичное время у краёв ледников и ледниковых систем, а также в огромных межгорных котловинах возникали гигантские ледниково-подпрудные озера. Эти озёра систематически прорывали ледниковые плотины и продуцировали супермощные паводки — дилювиальные потоки. В результате работы этих суперпотоков исходный рельеф геологически мгновенно менялся (за минуты-часы-дни) и формировался новый, дилювиальный, морфолитологический комплекс горных и равнинных скэблендов. Кроме деструктивных дилювиальных образований — гигантских каньонов-кули́, эворзионных котлов, ванн, воронок, котловин высверливания и других, возникали и аккумулятивные морфолитологические ассоциации, сложенные дилювием. Расходы суперпаводков превышали 1 млн м³/с (с максимумом более 18 млн м³/с), скорости составляли десятки м/с при глубинах суперрек в сотни метров.
Самыми диагностически контрастными аккумулятивными формами дилювиального рельефа признаны открытые в начале 1980-х годов в России (впервые в Евразии и вторые в мире) гигантские знаки ряби течения, дилювиальные валы-террасы и дилювиальные бермы, при этом гигантская рябь течения признаётся важнейшим звеном группы аккумулятивных форм парагенетической ассоциации дилювиального морфолитологического комплекса.
История открытия рельефа гигантской ряби течения История изучения скэбленда отчётливо делится на два этапа: «старый», который начался с первых работ Джона Харлена Бретца и Джозефа Парди в Северной Америке и продолжался до конца XX века, увенчавшись открытием гигантских знаков ряби течения в Евразии, и «новый». Последний связан с многолетней дискуссией о генезисе обсуждаемого рельефа, в которую вступили многие геологи, геоморфологи и географы России (см. разделы «Примечания» и «Литература»). Дискуссия о происхождении скэбленда так или иначе затрагивает все аспекты дилювиальной теории, начиная от генезиса самих озёр, продолжительности их существования, возможности их катастрофических сбросов и заканчивая происхождением тех или иных, уже бесспорных среди многих учёных других стран, да и умножающегося числа российских учёных, дилювиальных образований.
Старый этап Джон Харлен Бретц, автор гипотезы дилювиального происхождения Чаннелд-Скаблендс, в качестве доказательства своей правоты, кроме деструктивных форм скэбленда (ущелий-кули́, водопадов-катаракт — цепочек эворзионно-кавитационных «исполиновых котлов», отмытых от рыхлых отложений потопами дилювиальных останцов) к дилювиально-аккумулятивным образованиям относил, главным образом, «гигантские гравийные бары» (дилювиальные валы и террасы). Лишь после доклада Дж. Т. Парди в 1940 г. в Сиэтле на сессии Американской ассоциации по прогрессу в науке в научный обиход вошло выражение «giant current ripples» в его современном, дилювиальном, понимании (хотя в работах некоторых геологов в совершенно другом контексте это выражение употреблялось и ранее, например, в работах А. Тилья). Примечательно, что самого Дж. Х. Бретца на это совещание 1940 года в Сиэтле не пригласили.
Дж. Т. Парди кратко охарактеризовал эти формы, которые он обнаружил ещё в начале XX века при исследовании позднеплейстоценового озера Мизула. Будучи первооткрывателем этого озера (он и дал ему название), Дж. Т. Парди более тридцати лет, вплоть до выхода на пенсию, хранил молчание о катастрофических прорывах гигантских североамериканских плейстоценовых ледниково-подпрудных озёр. «Официальная» американская геология в лице Геологической службы США, которая жёстко в то время контролировала все научные изыскания, в первой половине XX века была категорически против гипотезы Дж. Х. Бретца. Дж. Т. Парди был сотрудником этой организации, поэтому долго не решался огласить свои гипотезы. Однако с именем именно этого исследователя учёные связывают открытие и верное генетическое объяснение рельефа гигантских знаков ряби.
После публикации Дж. Т. Парди 1942 г. гигантские знаки ряби начали обнаруживать в пределах территории (в направлении которого происходили катастрофические опорожнения оз. Мизула и некоторых других ледниково-подпрудных озёр) буквально повсюду.
Специальная работа по изучению геоморфологии и палеогидрологии американского скэбленда была начата Виктором Бейкером. Именно В. Р. Бейкер закартировал все основные известные сегодня в Америке поля гигантских знаков ряби, и именно он первым сделал попытку по множественным измерениям парных параметров дилювиальных дюн и по их механическому составу получить главные гидравлические характеристики мизульских потопов. Разумеется, для этого применялись (ещё со времён Бретца) и другие известные в то время способы — в частности, зависимости Шези и Маннинга. Тем не менее по этим зависимостям оценивались скорости и расходы дилювиальных потоков на стрежне. В. Р. Бейкер рассчитывал палеогидравлические характеристики над полями ряби, то есть на участках, отнесённых от стрежня и (или) на спаде паводка, где скорости течения дилювиальных потоков заведомо должны были быть меньше максимальных (но расходы всё равно составляли сотни тысяч кубических метров воды в секунду).
Почти шесть десятилетий в мировой литературе существовало мнение об уникальности уже ставшего хрестоматийным и вошедшего в учебники ледниково-подпрудного озера Мизула (Missoula Lake) и его катастрофических прорывах, которые вошли в канон ещё одного из «чудес света», присущих Америке.
Новый этап Первым исследователем в России, который не только определил генезис гигантских знаков ряби течения, но и описал их строение и реконструировал (в комплексе с другими паводковыми формами) палеогляциогидрологию района геолого-съёмочных работ, был В. В. Бутвиловский. Но он совершил свои реконструкции совсем не там, где сейчас до сих пор продолжаются дискуссии (то есть в бассейнах Чуйской и, в особенности — Курайской, котловин, в долина рек Чуи и Катуни), а в долине р. Башкаус на Восточном Алтае. В. В. Бутвиловский, в сущности, описал для небольшого участка полный палеогидрологический сценарий времени последнего оледенения, который вполне соответствует современным представлениям о ледниковой палеогидрологии суши. Он показал, что обнаруженное им четвертичное Тужарское ледниково-подпрудное озеро после достижения критического уровня было сброшено в долину р. Чулышман. Он подчеркнул, что по долине Башкауса и Чулышмана прошёл всего один, но очень мощный суперпоток с максимальным расходом, около 880 тыс. м³/с (определение производилось по формуле Шези). Впоследствии В. В. Бутвиловский развил свои представления и защитил их в докторской диссертации.
Другой русский геоморфолог-гляциолог, А. Н. Рудой, работая в Центральном и Юго-Восточном Алтае, занимался изучением режима крупнейших на Алтае Чуйского, Курайского и Уймонского ледниково-подпрудных озёр.
Осенью 1983 г. он произвёл специальные полевые наблюдения на левобережном участке р. Катунь, известном сейчас как «поле гигантской ряби Платово-Подгорное», после чего увидела свет первая в России публикация, посвящённая множественным катастрофическим прорывам этих огромных плейстоценовых ледниково-подпрудных озёр.
В начале и середине 1980-х годов были предприняты специальные полевые работы на выявленных А. Н. Рудым участках полей гигантских знаков ряби, четыре из которых со временем стали ключевыми, то есть изучаются специально много лет специалистами разных стран и разных специальностей. К этим участкам относятся поле ряби на правом берегу р. Катунь между сёлами Платово и Подгорное, дилювиальные дюны и антидюны Яломанского скэбленда, а также поля гигантской ряби в Курайской межгорной котловине, в долинах низовьев рек Актру и Тетё и в урочище озера Кара-Коль.
В это же время М. Г. Гросвальд впервые описал и физически интерпретировал поля гигантской ряби течения межгорных котловин Саяно-Тувинского нагорья, в долинах Верхнего Енисея. Сейчас эти поля также изучаются международными экспедициями, появились работы, где гигантским знакам ряби Саяно-Тувинского нагорья уделено специальное внимание.
Современный этап международной научной кооперации В начале 1990-х годов состоялись первые международные экспедиции, посвящённые специальному изучению азиатского дилювиального морфолитологического комплекса с целью сравнения основных палеогидроморфологических характеристик горных скэблендов Центральной Азии, уже разработанных к тому времени в России, и известных равнинных дилювиальных ассоциаций территории Чаннелд-Скаблендс Северной Америки. В этих первых экспедициях, кроме российских специалистов (М. Р. Кирьяновой и А. Н. Рудого), принимали участие учёные из США (В. Р. Бейкер), Великобритании (П. А. Карлинг), Германии (К. Фишер и ) и Швейцарии (К. Зигенталер). Одним из самых значительных результатов этой международной кооперации стал важнейший вывод о том, что алтайские позднечетвертичные дилювиальные потоки были самыми мощными потоками пресной воды на Земле, а их расходы (более 18 млн м³/с), глубины и скорости (сотни метров и десятки м/с, соответственно) превышали таковые для установленных максимальных величин гидравлических параметров прорывов из оз. Мизула. Эти результаты можно признать корректными, поскольку на обоих местонахождениях гигантских знаков ряби работали одни и те же исследователи по одинаковым методикам. Непосредственно над полями знаков ряби эти цифры были гораздо меньше, чего и следует ожидать на участках водных потоков, отнесённых от стрежня. Расходы около 700 000 м³/с получил на участке Платово-Подгорное А. Н. Рудой, и более 750 000 м³/с получил в зоне обратных течений в Курайской котловине П. А. Карлинг.
В дальнейшем на Алтае успешно работала группа немецких седиментологов под руководством . В нескольких больших статьях были представлены уточнённые палеогидравлические параметры дилювиальных потоков в долинах Чуи и Катуни. В Туве, после полевого симпозиума Комиссии по глобальной палеогидрологии Международного союза по изучению четвертичного периода (2001 г., август), в котором принимали участие В. Р. Бейкер (США), Лешек Старкель (Польша), Е. Францинетти (Бразилия), Г. Комацу (Япония — Италия), Дж. Нансон (Австралия), Э. Г. Браун (Англия), А. Н. Рудой, А. Ф. Ямских и др., были подробно осмотрены и изучены поля гигантской ряби течения, о которых за двадцать лет до этого говорил М. Г. Гросвальд. В 2009 году вышла в свет статья Горо Комацу и соавторов о позднеплейстоценовой тувинской палеогидрологии. В статье были представлены фотографии и описания обнаруженных ранее М. Г. Гросвальдом и Н. В. Лукиной и вновь открытых международной группой полей гигантских знаков ряби теченияGoro Komatsu, Sergei G. Arzhannikov, Alan R. Gillespie, Raymond M. Burke, Hideaki Miyamoto, Victor R. Baker. Quaternary paleolake formation and cataclysmic flooding along the upper Yenisei River // Geomorphology, 2009. — Vol. 104. — P. 143—164..