«Изменения речной сети и оледенение в районе Данбери, Коннектикут»

3. РЕГИОНАЛЬНЫЙ УКЛОН НЕ СОГЛАСУЕТСЯ С ТЕЧЕНИЕМ СТИЛ

Хотя региональный уклон западного Коннектикута в целом противоположен уклону Стил-Ривер, между истоком реки и ее устьем нет заметного понижения вершин холмов. Поскольку притоки на южной стороне Хаусатоника вполне ожидаемы, нет ничего необычного в том, что Стил течет против регионального уклона, за исключением того, что она течет на север, а не на северо-восток.

4. ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ЛЕДНИКОВОГО ЗАПОЛНЕНИЯ И ДЕГРАДАЦИИ РУСЛА РЕКИ

Хоббс предположил, что воды Хаусатоника могли быть запруджены в точке около Уэст-Реддинга, пока не поднялись достаточно высоко, чтобы перелиться в «ущелье разлома» ниже станции Стил-Ривер, тем самым дав рекам региона Данбери выход к проливу по этому маршруту. Эта гипотеза требует наличия ледниковой плотины, которая не была найдена. Правда, в долине Ампог к югу от Бетела есть ледниковые отложения. Однако Ампог течет так, как течет, не из-за ледниковой «плотины», а вопреки ей. Река берет начало на скалах за пределами и выше ледниковых отложений и прокладывает себе путь через них (рис. 7). Ледниковые отложения образуют водораздел в западном конце долины Стил-Ривер за Милл-Плейн, но запрудная вода, которую они вызвали, не доходила до Данбери (см. обсуждение долины Стил-Кротон). Перевал Шугар-Холлоу также заполнен мощным плащом ледниковых отложений, но долина слишком высока и слишком узка на перевале, чтобы быть выходом Хаусатоника.

Можно предположить, что непосредственно перед приходом ледникового щита Стил-Ривер брала начало к югу от своего нынешнего устья и текла на юг. В этом случае Стил, при изменении направления, должна была перелиться через самую низкую точку водораздела между ней и Хаусатоником. Она должна была углубить свое русло через бывший водораздел, и результатом было бы ущелье, если бы водораздел был высоким, или, по крайней мере, некоторые признаки речной эрозии, даже если бы водораздел был низким. Напротив, Стил-Ривер соединяется с Хаусатоником на низкой, широкой и плохо дренированной равнине.

Существующий рельеф обусловлен неравномерным распределением ледниковых отложений. Река сейчас прорезает ущелье у Лейнсвилла, но вид долины на западе указывает на то, что ледниковые отложения вытеснили реку из ее прежнего русла (рис. 6) и что между доледниковой долиной Стил-Ривер и долиной Хаусатоника не было никакого барьера.

5. ЛЕДНИКОВАЯ ЭКЗАРАЦИЯ

Изменение направления Стил-Ривер можно объяснить ледниковой экзарацией, из-за которой северный конец долины стал ниже нынешних водоразделов у Уэст-Реддинга и Милл-Плейн. Признаками такой экзарации должны быть углубленная, U-образная главная долина и невыровненные притоки.

Северная часть долины Стил-Ривер не имеет типичной U-образной формы, которая является результатом ледниковой эрозии. В отличие от U-образной ледниковой долины и V-образной долины нормальной речной эрозии, ее можно назвать прямоугольной, настолько резко плоское дно долины заканчивается у крутых склонов холмов. Дно слишком гладкое и плоское, а притоковые долины слишком тесно приспособлены к различной твердости пород, чтобы быть работой такого грубого инструмента, как ледник. Уровень, столь близкий к совершенству, как у поймы, является естественным результатом эрозии мягкой породы до базиса эрозии, тогда как ледниковая экзарация имеет тенденцию создавать поверхность с низкими округлыми холмами и впадинами.

Ожидалось бы углубление дна, поскольку ледники эродируют без учета существующих базисов эрозии. То, что речная долина должна быть вырезана льдом ровно настолько, чтобы остаться выровненной относительно главной долины, было бы необычным совпадением. Это то, что обнаруживается там, где долина Стил-Ривер соединяется с Хаусатоником, и это указывает на нормальную речную эрозию. Также, если бы известняк северной долины Стил-Ривер был вычерпан ледником, действие, по всей вероятности, было бы непрерывным в поясе известняка к северу от Хаусатоника, и там, где пояс мягкой породы пересекает Хаусатоник, русло реки было бы углублено. Хотя долина Хаусатоника около Нью-Милфорда очень плоская, что естественно там, где река пересекает пояс слабых пород, выходов достаточно много, чтобы показать, что она не была углублена. Область известняка вдоль Ист-Аспетака в значительной степени покрыта тиллом, но и здесь наличие коренной породы показывает, что долина не была углублена. Более того, известняковые валуны в южной части долины Стил-Ривер не так обильны, как должны были бы быть согласно гипотезе о том, что северная часть была сильно вычерпана.

То, что северная часть долины Стил-Ривер не была глубоко вырезана льдом, видно также по характеру притоков. Три небольших ручья на западной стороне долины, около горы Бивер-Брук, были изучены, чтобы увидеть, указывают ли их уклоны на углубление главной долины. Однако у этих ручьев, как и у других, насколько можно было определить, оказались нормальные профили; то есть их уклоны становятся все более пологими к устьям. Ручьи прорезают тилловый покров и не образуют аллювиальных конусов там, где они впадают в низменность. Все их особенности, по сути, характерны для нормального развития речной сети.

На всем протяжении долины выходы коренных пород встречаются близко к поверхности, показывая, что изменения, вызванные ледником, были обусловлены экзарацией, а не накоплением ледникового материала. За исключением мест, где слоистые ледниковые отложения собраны локально в значительном количестве, ледниковый плащ тонок. С другой стороны, было показано, что ледниковая экзарация не была достаточной по величине, чтобы повлиять на курс реки. Ледник просто очистил почву и разрушенную породу с поверхности, замедляя реку здесь и ускоряя там, и, блокируя курс отложениями, он заставил реку в нескольких местах слегка отклониться от своего доледникового курса.

Таким образом, доказательства показывают, что если Стил-Ривер и претерпела изменение направления, то оледенение не несет ответственности за это изменение, и, таким образом, первые две гипотезы для объяснения истории долины исключаются. Остаются для обсуждения третья и четвертая гипотезы; первая из которых заключается в том, что изменение направления произошло на очень ранней стадии развития речной сети, последняя — что изменения направления не происходило. Выбор между этими двумя гипотезами опирается на доказательства, полученные в долинах Ампог, Кротон и других долинах региона Данбери. Эти доказательства представлены в трех следующих разделах, после чего будут обсуждены прежние курсы Стил-Ривер.

ВОДОРАЗДЕЛ СТИЛ-СОГАТАК

ОСОБЕННОСТИ ДОЛИНЫ АМПОГ

Долина Ампог, которая простирается от Стил-Ривер до истока Согатака около Уэст-Реддинга (рис. 7), является критически важной областью в изучении системы Стил-Ривер. Возможно, что эта долина когда-то обеспечивала выход для Стил-Ривер, и было высказано предположение, что Хаусатоник ранее следовал по этому маршруту к проливу Лонг-Айленд. Отношение этой долины к прежней речной системе региона Данбери требует, следовательно, тщательного изучения особенностей долин, занятых ручьем Ампог и верховьями Согатака, а также водораздела между этими реками.

Fig. 7. Map of Umpog Swamp and vicinity.

К северу от Бетела Ампог занимает открытую долину, развитую в известняке. Холмы известняка поднимаются на высоту около 40 футов над дном долины, и их верхние поверхности срезают сильно наклоненные пласты. Эта срезка, вместе с общим соответствием по высоте, предполагает, что эти холмы, а также скальные террасы, найденные между Бетелом и Уэст-Реддингом, и известняковый хребет, который образует сам водораздел, являются частями того, что когда-то было более непрерывной террасой, созданной речной эрозией, и что они определяют прежний уровень реки. Отсутствие точных высотных отметок и вероятность ледниковой экзарации делают выводы относительно направления уклона этой расчлененной скальной террасы несколько неопределенными. Однако, как будет указано позже, представляется вероятным, что эти остатки террас отмечают курс текущей на юг реки, которая существовала на очень ранней стадии развития речной сети.

К югу от Бетела старая долина Ампог потеряла от одной трети до половины своей ширины из-за отложений слоистых ледниковых отложений (табл. II, A и B). На западе гравийные пласты лежат против скал и тилла; на востоке отложения песка и крупного гравия образуют уступ или террасу шириной от 500 до 700 футов, которая, пройдя вдоль стороны долины на полмили, пересекает ее по диагонали и соединяется с западным склоном в виде ряда округлых холмов. Через эти отложения нынешняя река прорезала узкое русло.

Самая узкая часть долины Ампог находится примерно в одной миле к югу от Бетела. Выше по течению долина расширяется в плоскую низину, занятую болотом Ампог, которое представляет несколько интересных особенностей. Восточная, южная и западная стороны болота образованы нерегулярными массами известняка и гранитогнейса высотой от 20 до 60 футов. Около северо-западного края болота находится террасоподобная поверхность, срезанная на известняке. Ее высота примерно такая же, как у скошенных скальных остатков, лежащих в долине Ампог к северу от Бетела.

State Geol. Nat. Hist. SurveyBull. 30. Plate II.

A. Вид вверх по долине ручья Ампог. Долина вдалеке сужается к «железнодорожному водоразделу». На среднем плане — болото Ампог; на переднем плане — край южного конца ряда камов, который указывает вниз по долине.

B. Вид вниз по долине ручья Ампог. Слева — край известняковой террасы; на среднем плане — католическое кладбище, расположенное на террасе из слоистых ледниковых отложений; справа — холмы слоистых ледниковых отложений; вдалеке — гранитный хребет, ограничивающий долину с востока.

Болото Ампог раньше было озером, но сейчас почти заполнено органическим веществом, так что осталась лишь небольшая часть старого водоема. Зондирование не обнаружило дна на глубине 43 футов [10], и глубина до скального дна составляет не менее 45 футов. Болото, расположенное в полумиле к юго-западу от Бетела, имеет глубину до скалы 35 футов. В своем отношении к системе Стил-Ривер эти два болота можно рассматривать просто как продолжения русла ручья Ампог, но если сравнить высоты их дна с высотами точек на севере и юге, где река течет по скале, то видно, что получается профиль, который полностью не согласуется с нынешним профилем реки. Таким образом, ручей Ампог падает на 40 футов в точке, где он переливается через скальный уступ в болото, и если добавить 45 футов, которые измеряют глубину болота Ампог, разница в уровне составляет не менее 85 футов. Аналогичный расчет определяет дно меньшего болота около Бетела на высоте 340 футов над уровнем моря или на том же уровне, что и дно болота Ампог. По прямой линии в 2¼ милях к северу от Бетела Стил-Ривер пересекает скалу на уровне 350 футов, или на 10 футов выше дна болота Ампог. У Брукфилда, в 6½ милях к северу от устья Ампога, Стил пересекает скалу на уровне 260 футов, а в 4½ милях дальше на север она соединяется с Хаусатоником на скальном дне на высоте 200 футов над уровнем моря (рис. 8, A). Такой профиль можно объяснить одним из двух способов: ледники вычерпали скальные бассейны в слабом известняке, или река в своей нижней части была вытеснена из своего выровненного русла на скалу на более высоком уровне. Вероятно, действовали обе причины, но последняя произвела более заметные эффекты.

Fig. 8. Profiles of rivers. A. Profile of present Still River and buried channel of Umpog-Still River. B. Profile of preglacial Croton-Still River. C. Profile of preglacial Umpog-Still River. Solid lines show the present levels. Dotted lines show preglacial levels.

Ручей Ампог берет начало в небольшом разветвленном ручье, который поднимается в гранитных холмах к востоку от южного конца болота Ампог. Пройдя на запад через плоскую болотистую местность, где к нему присоединяются воды из пруда Тодд, ручей поворачивает на север и следует по неглубокому скальному ущелью, пока не достигает болота Ампог. Водораздел, который отделяет нынешние верховья Ампога от верховьев Согатака, представляет собой покрытую тиллом болотистую равнину примерно в четверти мили к востоку от пруда Тодд. Это расположение притоков правильно показано на рис. 7 и существенно отличается от того, что показано на атласном листе Данбери. Этот водораздел обязан своим положением последствиям оледенения. Отложения тилла и экзарация коренных пород настолько изменили доледниковую поверхность, что верхняя часть Согатака была отрезана и стала притоком Ампога.

[10] Отчет Т. Т. Гиффена, 1907 г.

ДОЛЕДНИКОВЫЙ ВОДОРАЗДЕЛ

Чтобы определить, текла ли Стил-Ривер на юг через долину Согатак непосредственно перед приходом ледникового щита, были изучены границы болота Ампог и региона к югу и востоку. Было обнаружено, что болото Ампог ограничено с юга уступами твердого кристаллического известняка и что овраг со скалистым дном, ведущий на юг от болота и занятый железной дорогой, находится на слишком большой высоте, чтобы быть руслом сквозной реки. Текущая на юг Стил-Ривер, и тем более древний Хаусатоник, не могли иметь свой курс через этот овраг непосредственно перед оледенением. Курс для этих рек через короткую долину, которая простирается на юго-восток от болота Ампог, также исключается, потому что пол из коренных пород этого гипотетического прохода на 20 футов выше пола оврага, через который проходит железная дорога.

Восточная граница болота Ампог определяется хребтом известняка, который отделяет болото от низменной земли за ним. Этот хребет непрерывен, за исключением постледникового ущелья, прорезанного притоком, входящим с востока, и должен был существовать в доледниковые времена. Вся низменность к востоку от этого известнякового хребта обладает единством, которое не согласуется с нынешним разделением дренажа. Ручьи с этого склона холма и те, что с запада, могли соединиться в долине с плоским дном в верховьях Согатака и оттуда течь в систему Согатак. Прежний водораздел тогда лежал на линии, соединяющей известняковую кайму болота с языком возвышенности, который пересекает шоссе к югу от пруда Тодд (рис. 7).

ВОДОРАЗДЕЛ СТИЛ-КРОТОН

ВВЕДЕНИЕ

Глубокая долина, простирающаяся от ярмарочных площадей Данбери до водохранилища Ист-Бранч в системе реки Кротон, породила предположение, что курс Хаусатоника ранее мог проходить вдоль линии рек Стил и Кротон и далее к Гудзону [11]. Только на основании данных топографической карты эта гипотеза кажется маловероятной. Тренд крупных рек в западном Коннектикуте направлен на юг и юго-восток; юго-западный курс, следовательно, не соответствовал бы преобладающему направлению дренажа. Также расстояние от нынешнего устья Стил-Ривер до приливных вод по маршруту Стил-Кротон длиннее, чем нынешний маршрут по Хаусатонику.

[11] Hobbs, W. H., Still rivers of western Connecticut: Bull. Geol. Soc. Am., vol. 13, p. 25, 1901.

ОСОБЕННОСТИ ДОЛИНЫ СТИЛ-РИВЕР К ЗАПАДУ ОТ ДАНБЕРИ

От Данбери до своего истока Стил-Ривер занимает долину, особенности которой значимы в истории дренажа. Между Данбери и ярмарочными площадями (рис. 1) долина представляет собой V-образный овраг длиной 1½ мили, хорошо соразмерный с небольшой рекой, занимающей его сейчас, но совершенно слишком узкий для русла крупной реки. Вдоль долины есть выходы сланца, а гранитная порода присутствует по обе стороны долины на расстоянии около четверти мили. Часть долины — это просто расщелина, прорезанная в скале, и она не подверглась оледенению. У ярмарочных площадей Данбери долина открывается в болотистую равнину, через которую река меандрирует и принимает два притока с юга. Равнина, которая простирается за озеро Каноша на западе, имеет в целом ровную поверхность, но местами разнообразна холмами слоистых ледниковых отложений.

Рядом с железной дорогой был найден выход коренной породы, который дает ключ к природе широкой низменности. Порода состоит в основном из сланца, но на стороне, примыкающей к долине, есть облицовка из разрушенного известняка. Эта равнина, как и все остальные в этом регионе, является локальным пенепленом, развитым на растворимом известняке. Нельзя было бы найти лучшего примера, чтобы доказать ошибочность утверждения, что «широкая долина доказывает существование крупной реки». Равнина — это просто локальное расширение долины, которая с каждой стороны гораздо уже. Никакая другая река, кроме той, что течет через нее, не могла быть ответственной за эрозию, ибо равнина окружена холмами гнейса и сланца (табл. III).

У Милл-Плейн долина сужается из-за неровных выходов коренных пород, которые вдаются в низменность. Здесь река протекает по оврагу, прорезанному в тилле недалеко от северной стороны долины. К западу от станции Милл-Плейн долина загромождена грядами слоистых ледниковых отложений, перемежающимися с мощными скоплениями тилла. Вблизи пруда Эндрю истинная ширина долины — одна восьмая мили — видна по выходам коренных пород на северном и южном склонах. Долина в этом месте не обнаруживает признаков сужения в сторону верховьев; напротив, к западу она становится шире.

Между прудом Эндрю и прудом Хейнс находится водораздел, отделяющий воды системы Стил от вод системы Кротон. Он состоит из нагромождения моренных холмов, по-видимому, из валунной глины, которые поднимаются на 50–60 футов над уровнем прудов. Таким образом, водораздел является лишь локальным препятствием в том, что ранее было сквозным дренажным каналом.

ДОЛИНА СТИЛ-КРОТОН

Очевидно, что до прихода ледника по долине Стил-Кротон мимо нынешнего водораздела должна была протекать река, чтобы выработать обнаруженную там скальную долину. Хаусатоник не мог течь на запад по этой долине, если она была такой узкой и мелкой, как указывают известные выходы коренных пород; река могла бы протекать по ней только в глубоком узком ущелье, которое позже было погребено под ледниковыми отложениями, однако имеющиеся данные не подтверждают эту точку зрения.

State Geol. Nat. Hist. SurveyBull. 30. Plate III.

Limestone Plain southwest of Danbury, in which are situated the Danbury Fair Grounds and Lake Kanosha.

Наиболее вероятно, что эта долина была сформирована доледниковой рекой Кротон. Это объяснение не требует изменения направления рек Стил и Кротон, но предполагает наличие водораздела в некоторой точке к востоку от нынешнего. Можно предположить, что от водораздела между Фэр-Граундс и Данбери небольшая река текла на восток, впадая в более крупный северный приток Стил в районе центра города Данбери. Река, текущая на запад от этого водораздела, образовывала верховья одного из притоков системы Кротон.

Наличие тилла в овраге может служить критерием для определения местоположения бывшего водораздела, поскольку там, где тилл присутствует в русле реки, канал имеет доледниковый возраст. Там, где река пересекает водораздел, она должна прорезать коренные породы, хотя тилл может присутствовать на склонах долины. Судя по этому признаку, старый водораздел располагался либо непосредственно к востоку от равнины Фэр-Граундс, либо в восточном конце оврага, описанного в предыдущем разделе. Из этих двух положений более вероятным кажется место вблизи Фэр-Граундс (рис. 1), так как здесь река прорезала недавний канал с крутыми склонами в гнейсовидных породах. Отсутствие известняка в этой точке само по себе может быть достаточным объяснением расположения водораздела.

Для полного подтверждения этой гипотезы и нанесения на карту старого русла необходимы точные измерения ледниковых отложений в верховьях долины Стил, но положение скального дна бывшего русла, простирающегося на запад от Фэр-Граундс, можно определить приблизительно. Коренные породы на предполагаемом водоразделе сейчас находятся на высоте 420 футов над уровнем моря, и разумно предположить, что десять футов были удалены в результате ледниковой экзарации и послеледниковой эрозии, что делает первоначальную высоту равной 430 футам. Нынешний водораздел между прудом Эндрю и прудом Хейнс имеет высоту 460 футов, но коренные породы в этом месте погребены под 60 футами ледниковых отложений, так что дно долины находится на отметке 400 футов. Согласно этим оценкам, река, начинавшаяся к востоку от Фэр-Граундс, имела падение в 30 футов, прежде чем достичь места нынешнего пруда Хейнс (рис. 8, B).

ЛЕДНИКОВОЕ ОЗЕРО КАНОША

Когда приток Кротон был обезглавлен ледниковыми отложениями, заполнившими его долину к западу от пруда Эндрю, подпрудные воды поднялись на высоту от 20 до 30 футов, а затем перелились через бассейн в сторону Данбери. Сток был установлен через старый водораздел, и по мере углубления ущелья, через которое уходила вода, уровень подпрудных вод понижался. В то же время озеро заполнялось обломочным материалом, смываемым в него со склонов. Таким образом сформировалась нынешняя плоская равнина, а старое дно долины, локальный пенеплен, развитый на известняке, было скрыто.

ВОДОРАЗДЕЛЫ НА ВОЗВЫШЕННОСТЯХ К ЮГУ ОТ ДАНБЕРИ

Горный массив к югу и юго-западу от Данбери, включающий Таун-Хилл, а также горы Спрус, Мозес и Томас, пересекается серией параллельных ущелий, ориентированных почти с севера на юг (рис. 2). Примерно посередине каждой долины находится седловина, разделяющая потоки, текущие на север и на юг. Две из этих долин — между горами Спрус и Мозес, а также между горой Томас и Таун-Хилл — образуют довольно низкие и широкие перевалы. Они были исследованы, чтобы выяснить, мог ли какой-либо из них обеспечить южный сток для реки Стил.

Породы, слагающие горы, представляют собой гранит-гнейс и сланцы со средним простиранием С 30° З, что почти совпадает с направлением долин. Было установлено, что гнейс характерен для высоких гряд, а сланцы чаще встречаются в долинах. На грядах не было обнаружено выходов известняка, но в двух или трех местах известняк в коренном залегании был найден на низменных участках. Из наблюдаемых фактов очевидно, что более выраженные черты рельефа обусловлены наличием тел устойчивых пород, тогда как долины обязаны своим происхождением присутствию более мягких пород. Серия глубоких параллельных долин объясняется наличием известняка, а не сланцев.

Ущелье между горами Спрус и Мозес, местное название которого «Шугар-Холлоу», сужается к югу по мере подъема к седловине, а скальное дно погребено под тиллом и слоистыми ледниковыми отложениями на глубину от 25 до 50 футов. Тем не менее, вероятно, что в доледниковое время долина не была глубже, чем сейчас. Планировка долины с ее широким устьем на севере способствовала ледниковой экзарации, благодаря чему лед расширил и углубил долину, придав ей U-образную форму. Считается, что объемы экзарации и заполнения были примерно равны, и нынешнюю высоту водораздела, около 470 футов, можно принять за доледниковую отметку. Это на 70 футов выше, чем скальное дно водораздела в Уэст-Реддинге. Следовательно, этот перевал не мог служить стоком для реки Стил.

Долина к западу от Таун-Хилл по форме и происхождению схожа с Шугар-Холлоу. Водораздел находится в болоте, из каждого конца которого вытекает небольшой ручей. Высота перевала в этой долине — 590 футов — исключает его использование в качестве древнего стока для реки Стил. Аналогично, долина к востоку от Таун-Хилл не дает никаких свидетельств того, что по ней когда-то протекал сквозной поток в южном направлении.

ДРЕВНЯЯ РЕКА СТИЛ

Вывод о том, что направление течения Стил-Ампог не было изменено ледниковой плотиной, не исключает возможности того, что эта долина была занята рекой, текущей на юг. Вероятно, на ранней стадии развития гидросети реки региона Данбери достигали пролива Лонг-Айленд через долину Стил-Ампог-Согатак. Вдоль этого пути, как описано в разделе «Водораздел Стил-Согатак», находится довольно широкая непрерывная долина на более высоком уровне, чем русла нынешних рек. Река, текущая на юг, как показано на рис. 9, приводит весь дренаж между Данбери и Хаусатоником в нормальные соотношения.

Эта ранняя связь рек была нарушена изменением направления вод древней Стил в ходе естественного развития субсеквентной гидросети. Хаусатоник понижал северный конец известнякового пояса в районе между Нью-Милфордом и деревней Стилривер быстрее, чем меньшая река, текущая на юг, могла размывать свое русло. В конечном итоге небольшой приток Хаусатоника захватил верховья реки, текущей на юг, и к тому времени, когда последняя была развернута на юг до нынешнего водораздела у болота Ампог, вероятно, преимущество, полученное за счет более быстрой эрозии Хаусатоника, было нивелировано более коротким путем Согатака к морю. В результате водораздел между реками Стил и Согатак у болота Ампог стал практически стационарным еще до прихода ледника.

Сложная история реки Стил не полностью отражена в профиле потока, так как последний почти нормален, за исключением скальных бассейнов в долине Ампог. Это объясняется тем, что изменения в русле Стил, вызванные развитием субсеквентной гидросети вследствие дифференциальной эрозии, произошли так давно, что свидетельства о них были в значительной степени уничтожены.

Вышеприведенный вывод практически исключает гипотезу IV — о том, что Стил с самого начала развивалась как субсеквентная река в том направлении, в котором она течет сейчас. Эта гипотеза справедлива только для короткого участка нижнего течения нынешней реки, то есть той части, которая представляет собой короткий приток Хаусатоника, захвативший и развернувший первоначальную Стил.

ОТКЛОНЕНИЯ РЕКИ СТИЛ ОТ ЕЕ ДОЛЕДНИКОВОГО РУСЛА

Между Данбери и горой Бивер-Брук река Стил значительно отклоняется от своего прежнего русла, как показано на рис. 6. У подножия Либерти-стрит в Данбери река делает резкий поворот на юго-восток, течет по плоской равнине и на некотором расстоянии следует по известняковой долине Ампог, встречаясь с последней в болотистом лугу. Затем она прорезает западный конец Шелтер-Рок в ущельеобразной долине шириной не более 200 футов. Выходы гнейсовидных сланцев на склонах долины и пороги в русле свидетельствуют о молодости этого участка речного канала.

Открытая долина, которая простирается от подножия Либерти-стрит в северо-восточном направлении (по ней проходит железная дорога), отмечает прежнее русло реки Стил, но после того, как поток был вытеснен из этого русла и наложен на конец Шелтер-Рок из-за накопления ледниковых отложений в центральной и северной частях долины, он не смог вернуться в свое старое русло до района горы Бивер-Брук. Отложения ледниковых наносов не только удерживали Стил на восточной стороне долины, но и вынудили приток с запада течь вдоль края долины на протяжении мили, прежде чем он впадает в главную реку.

Примерно в миле к северу от Брукфилд-Джанкшен долина реки Стил начинает сужаться, и в Брукфилде река, прижатая здесь к самому восточному краю, прорезает ущелье в известняке. Доледниковое русло Стил в районе Брукфилда, по-видимому, находилось в центре долины, где в нее впадали Лонг-Брук и другие короткие прямые потоки, дренирующие склоны холмов. Ледник, однако, оставил толстый слой ледниковых отложений в середине долины, что повернуло Стил на восток через скальные породы и вынудило Лонг-Брук течь более мили вдоль самого западного края долины.

Fig. 9. Early stage of the Rocky-Still River, antedating preglacial course shown in figure 4.

Широкая долина, по которой Стил течет в нижней части своего течения, простирается на север за ее пределы более чем на две мили, гранича с рекой Хаусатоник. В Лейнсвилле, недалеко от устья Стил, река прорезала в известняке ущелье глубиной 30 футов и длиной в четверть мили. Выше по течению от этого ущелья река широко меандрирует в плоской долине, тогда как ниже по течению она прорезала глубокий канал в ледниковых отложениях, чтобы достичь уровня Хаусатоника. На покрытой ледниковыми отложениями равнине к западу есть место для погребенного русла реки Стил, которое могло бы соединиться с Хаусатоником в любой точке между Нью-Милфордом и станцией Стилривер. Если принять глубину ледниковых отложений за 25 футов, то, по-видимому, нет никаких возражений против предположения, что Стил изначально впадала в свою главную реку напротив Нью-Милфорда, как показано на рис. 6. После того как известняк был размыт до приблизительного базиса эрозии, Стил стремилась бы найти сток дальше на юг, чтобы сократить свой путь и достичь более низкого уровня на Хаусатонике. Эта стадия эволюции реки могла быть не достигнута до ледникового периода, и, таким образом, возможно, что ледниковые отложения могли вытолкнуть реку на самый южный край ее долины, наложить ее на коренные породы и заставить прорезать путь до уровня профиля равновесия.

ПРЕДПОЛАГАЕМЫЕ РУСЛА РЕКИ ХАУСАТОНИК

В качестве возможных бывших стоков для Хаусатоника Хоббс предложил долину Стил-Ампог-Согатак или долину Стил-Кротон (через водохранилище Ист-Бранч) [12], тогда как Кросби предложил долину Тен-Майл-Суомп-Ривер-Мадди-Брук-Кротон-Ривер (через Вебатак, Уингс-Стейшн и Полинг) или долину Фолс-Виллидж-Лаймрок-Шэрон-Вебатак-Крик-Тен-Майл [13]. Эскизная карта, рис. 10, показывает только что описанные русла и еще одно через Норуолк. Последний — это путь, по которому проходит дивизион Данбери и Норуолк железной дороги Хаусатоник. Естественно предположить, что Хаусатоник мог занимать любую из этих линий долин, особенно там, где они развиты на известняке и кажутся слишком широкими для рек, занимающих их сейчас. Тем не менее, хотя каждый из этих маршрутов проходит по мягким породам и некоторые из них обеспечивают более короткие расстояния до моря, чем нынешнее русло, крайне маловероятно, что Хаусатоник когда-либо занимал какую-либо из этих долин. Ибо если бы река однажды оказалась на пути наименьшего сопротивления, подобном тому, что обеспечивается любым из этих предложенных маршрутов, она не могла бы быть вытеснена и вынуждена прорезать себе путь на 25 миль через массивную гранитную формацию, как она делает это между Стил-Ривер и Дерби, без огромных трудностей (табл. IV, A).

Fig. 10. Five suggested outlets of Housatonic River.

Изучение крупных речных систем Коннектикута показывает, что составляющие их потоки демонстрируют два основных направления. Точно так же русла самих крупных рек, будь то магистральные потоки или притоки, сочетают в себе эти два направления, одно из которых северо-запад-юго-восток, а другое почти север-юг.

Дренажные линии север-юг являются результатом геологической структуры, и многие широкие долины с плоским дном, часто кажущиеся несоразмерными занимающим их потокам, имеют это направление. С другой стороны, дренажные линии северо-запад-юго-восток, пересекающие простирание формаций, совпадают с наклоном к морю поднятого пенеплена, расчлененная поверхность которого представлена гребнями возвышенностей. Долины потоков с таким направлением обычно узкие, а некоторые представляют собой ущелья там, где пересекаются массивы устойчивых пород. Таким образом, направления северо-запад-юго-восток главных рек были изначально определены наклоном пенеплена, тогда как направления север-юг представляют собой более поздние приспособления к структуре.

Следовательно, делается вывод, что русло Хаусатоника между Буллс-Бридж и Дерби (рис. 10) было определено наклоном поднятого пенеплена и является антецедентным по происхождению. Старые верховья простирались на северо-запад от поворота реки вблизи Буллс-Бридж, тогда как часть реки выше Буллс-Бридж изначально была второстепенным притоком. Этот приток, благодаря своему благоприятному положению, со временем захватил весь дренаж обширного известнякового пояса на севере и затем стал частью основного потока. Нижний Хаусатоник, таким образом, всегда сохранял свое древнее русло, диагональное к простиранию формаций, а дифференциальная эрозия, которая достигает своего максимального выражения в известняковых областях, ответственна за впечатление, что низменность реки Стил и другие долины к западу от Хаусатоника могли когда-то быть заняты последней рекой.

[12] Хоббс, У. Г., «Стил-риверс» западного Коннектикута: Бюллетень Геологического общества Америки, том 13, стр. 25, 1901.

[13] Кросби, У. О., Заметки по геологии мест предполагаемых плотин в долинах рек Хаусатоник и Тен-Майл: Технический квартальник, том 13, стр. 120, 1900.

State Geol. Nat. Hist. SurveyBull. 30. Plate IV.

A. View down the Housatonic Valley from a point one-half mile below Still River station. Pumpkin Hill, a ridge of resistant schist and quartzite, stands on right. A small island lies in the river.

B. Part of the morainal ridge north of Danbury. Till capped by stratified drift one mile north of Shelter Rock.

ЛЕДНИКОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ

БОЛОТО БИВЕР-БРУК

Широкий пояс известняка простирается вдоль восточной стороны гранитной гряды Шелтер-Рок и в доледниковое время образовывал долину с широким дном, главная река которой достигла стадии зрелости. Когда пришел ледник, он затруднил дренаж, вычерпав местами скальное дно долины и сбросив отложения в устье долины Бивер-Брук, тем самым сформировав болото Бивер-Брук или «Флэт», как его называют (рис. 6).

Среди отложений в южной части болота Бивер-Брук находится значительное количество слоистых ледниковых отложений в форме плавно округленных холмов или камов, которые расположены как на границе долины, так и в самом болоте. Тилл, содержащий валуны гранодиорит-гнейса среднего размера, встречается вдоль дороги, граничащей с восточной стороной густо заросшего болота.

Along the northeastern border of the swamp is a flat-topped terrace of till, perhaps a lateral moraine, through which a small stream heading to the north has cut a V-shaped ravine. A lobe of fine till extends into the valley from the northeast and narrows the outlet.

Между железной дорогой и шоссе, которые пересекают северный конец болота, находится неровная лесистая скалистая возвышенность, частично скрытая тонким слоем ледниковых отложений. Между этим холмом и Шелтер-Рок залегают мощные отложения песка в форме короткой широкой террасы с лопастями, направленными в долину реки Стил. Подобная терраса находится к северо-западу на противоположной стороне долины.

На северном конце Шелтер-Рок вдоль глухой дороги, ведущей к вершине, находится полуостровообразное тело ледниковых отложений, содержащее огромные гранитные валуны, смешанные местами с карманами песка и гравия. Слоистые ледниковые отложения были обнаружены у подножия холма, а тилл, перекрывающий их, — выше. Более обычное расположение — валунная глина, перекрытая измененными ледниковыми отложениями, причем первая была отложена самим льдом, а вторая — потоками от тающего ледника при его отступлении. Огромные валуны, многие диаметром десять футов и более, разбросаны по северному склону Шелтер-Рок.

ОТЛОЖЕНИЯ К СЕВЕРО-ВОСТОКУ ОТ ДАНБЕРИ

К северу от железной дороги, напротив Шелтер-Рок (рис. 6), находится весьма интересная плосковершинная гряда ледниковых отложений, которая топографически является продолжением более высокого скального массива к северо-западу. В этой массе отложений можно найти в миниатюре ряд форм, характерных для ледникового рельефа. Гравийная гряда с широкой вершиной резко спускается на севере в овраг с плоским дном, который, очевидно, является частью низменности реки Стил. Эта часть долины была перекрыта ледниковыми отложениями. Дренаж был настолько затруднен, что поток в овраге поворачивает на северо-восток, в сторону от своего естественного стока. В долине ручья «X» (рис. 1) находятся террасы, озоподобные лопасти и отдельные холмы слоистых ледниковых отложений, покоящиеся на фундаменте из тилла.

Вдоль восточной границы холма можно увидеть контакт между двумя формами ледниковых отложений (табл. IV, B). Масса слоистых ледниковых отложений перекрывает холмистое отложение грубого тилла, но крупные валуны, встречающиеся здесь и там поверх слоистых отложений, показывают, что ледниковые и водные материалы не были полностью отсортированы. Валуны, по-видимому, выпадали из льда в то же время, когда откладывался гравий. Валуны гранит-гнейса диаметром восемь футов и более, принесенные льдом с холмов на севере и северо-востоке, разбросаны у подножия холма.

ОТЛОЖЕНИЯ МЕЖДУ ГОРОЙ БИВЕР-БРУК И УСТЬЕМ РЕКИ СТИЛ

Примерно в миле за горой Бивер-Брук железная дорога прорезает край холма высотой 80 футов, обнажая разрез, состоящий из отчетливо слоистых пластов мелкого белого кварцевого песка, более грубого желтоватого песка и мелкой круглой гальки. Кварцевый песок одно время использовался в производстве стекла. Дальше на восток, где сходятся два пути железных дорог Нью-Йорка и Новой Англии, разрез показывает слой валунной глины мощностью не менее 40 футов. Рядом с рекой обычны известняковые валуны, что указывает на то, что долина к северу была в некоторой степени разрушена ледником.

State Geol. Nat. Hist. SurveyBull. 30. Plate V.

A. Камы в долине реки Стил к западу от Брукфилд-Джанкшен.

B. Тилловые гряды на западной границе долины реки Стил, к югу от Брукфилда.

В долине у Брукфилд-Джанкшен и на ее западной стороне находятся мощные отложения чистого песка. В одной миле к северу от Брукфилд-Джанкшен, вдоль западной границы долины, оз следует извилистым курсом на протяжении нескольких сотен ярдов, примерно параллельно реке, и заканчивается на своем южном конце группой камов (табл. V, A и B). Напротив места, где встречаются эти скопления, находится террасоподобное отложение тилла. Между ущельем у Брукфилда и устьем реки Стил встречаются заболоченные участки, плоские луга и небольшие холмы ледниковых отложений.

По сравнению с низменностью реки Стил плоскую землю к востоку от Грин-Маунтин можно назвать плато. Ступень между ними образована обращенным на восток скалистым склоном, очертания которого были смягчены боковой мореной, отделенной от края плато небольшим оврагом. На низменности под мореной находится группа камов. Вблизи Лейнсвилла (рис. 6) находятся мощные отложения водных материалов, включая холм гравия возле реки, имеющий с одной стороны большое чашеобразное углубление, образовавшееся в результате таяния ледяного блока. В двух с половиной милях к югу от Лейнсвилла на западной стороне низменности лесистый оз простирается примерно на четверть мили параллельно оси долины, а затем сливается со скалистым склоном холма.

ОЗЕРА

Озера этого региона бывают двух видов: (1) возникшие в результате перегораживания речных долин ледниковыми отложениями и (2) скальные бассейны, вычерпанные льдом.

Среди озер, обязанных своим происхождением накоплениям ледниковых отложений в долинах, — пруды Эндрю и Хейнс в верховьях реки Стил. Они по праву являются частями системы реки Кротон, но пруд Эндрю был удержан глубоким заполнением валунной глины в долине. Озеро Каноша в той же долине — это мелкое озеро, образовавшееся в ледниковых отложениях. Озеро к югу от горы Спрус в верховьях Согатака, по-видимому, окружено только ледниковыми отложениями. Пруды Неверсинк, Барсес, Крик и Леонард являются остатками более крупных водоемов, ныне превратившихся в болота. Пруды Скуанц и Хатч имеют плотины из ледниковых отложений. Озера Эврика и Ист-Лейк представляются скальными бассейнами, уровни которых были несколько подняты плотинами из тилла. Пруды Грейт-Маунтин и Гринс, расположенные между горами Грейт-Маунтин и Грин-Маунтин, окружены скалами, и их уровень был поднят на несколько футов искусственными плотинами. Пруд Грейт-Маунтин находится по крайней мере на 50 футов выше уровня пруда Грин и отделен от него скальной грядой (рис. 2).

ИСТОРИЯ ЛЕДНИКОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Предполагается, что язык ледника лежал в долине Ампог и постепенно отступал на север после того, как лед исчез с возвышенностей по обе стороны. Гряда средней высоты, сложенная известняком и сланцами, которая тянется по середине долины, вероятно, была покрыта льдом некоторое время после того, как ледник покинул возвышенности.

Если рассматривать горный массив, простирающийся от Пайн-Маунтин до Таун-Хилл к западу от бассейна Ампог, и гранитные холмы на востоке, заканчивающиеся Шелтер-Рок, в их отношении к движению льда, становится очевидным, что долина Ампог должна была быть самым прямым и низким стоком для ледниковых потоков к югу от Данбери. Эти потоки создали террасы и другие отложения слоистых ледниковых наносов, которые занимают долину между Бетелом и Уэст-Реддингом.

Мощные отложения тилла вблизи Уэст-Реддинга отмечают остановку отступающего ледника. Валуны в этой точке крупные и многочисленные, здесь сформировались камы и гравийные гряды. Отложения на водоразделе, предположительно образовавшие ледниковую плотину, которая изменила направление Ампог [14], гораздо менее мощные, чем в точках на небольшом расстоянии к северу и югу от водораздела.

По мере отступления льда песок и гравий в форме террас накапливались вдоль края долины Ампог, где дренаж концентрировался в пространствах, оставленных таянием ледяной лопасти со склона холма. Среди этих отложений находятся тела песка и гравия, которые лежат против скалистых склонов холмов на большей части пути от водораздела Ампог-Согатак до Бетела. К северу от Бетела дренаж, по-видимому, собирался главным образом в потоки, текущие по обе стороны низкой гряды, занимающей центр долины; следовательно, гравий откладывался вдоль сторон и южного конца гряды и в прогибе, который пересекает ее северный конец. Ряд камов на северном конце болота Ампог, несколько холмов ледниковых отложений в Бетеле и камоподобные отложения и оз к северу от Грасси-Плейн были отложены последовательно по мере того, как лед отступал вниз по долине. В этот период дренаж был подпружен между фронтом льда и водоразделом Ампог-Согатак.

Вскрытие долины Стил-Кротон не дало ледниковому дренажу никакого более низкого стока, чем тот, который обеспечивал водораздел Ампог-Согатак (рис. 8, B и C).

Мощные отложения валунной глины, образующие морену, которая перегораживает долину Роки-Ривер, указывают на следующую остановку ледника. В этот период край льда образовывал неровную линию северо-восток-юго-запад примерно в миле к северу от Данбери. Страна к западу и югу от Данбери была, таким образом, вскрыта, но нижняя часть долины реки Стил была либо покрыта ледяным щитом, либо занята ледяной лопастью. Дренаж, следовательно, шел вверх по долине реки и, концентрируясь вдоль склонов долины, привел к накоплению песка и гравия у подножия скалистых склонов. Возможно, что ледяная лопасть простиралась вниз по старой долине Роки-Ривер, возможно, занимая большую часть страны между горой Бивер-Брук и высокой грядой к западу от долины. Потоки, выходящие из этой части фронта льда, отложили озы и камовые гравии к северу от Данбери и толстый слой ледниковых отложений, по которому река Стил течет через город. Как и следовало ожидать, это накопление материала подпрудило все потоки, текущие на север — ручей Ампог, Бивер-Брук и более мелкие безымянные — и в то же время вытолкнуло реку Стил в ее устье на южную сторону долины. Долина Бивер-Брук, долина Ампог и весь бассейн Данбери должны были быть затоплены в этот период до высоты «железнодорожного водораздела». В пределах территории, занимаемой городом, долина была заполнена по крайней мере на 70 футов и, вероятно, намного больше того, выше своего прежнего уровня. Текущая на этом более высоком уровне река была выброшена из своего русла и местами наложена на твердые скальные породы — как, например, у Шелтер-Рок.

Та часть дренажа, которая спускалась по долине напротив Бивер-Брук, встретилась с дренажем от ледяной лопасти Стил-Ривер в долине к северу от Шелтер-Рок, и в результате были отложены мощные слоистые ледниковые отложения. Полуостровообразная масса ледниковых отложений за рекой к северу от Шелтер-Рок, судя по ее форме, была создана как дельта потоков, текущих на юг и восток; вероятно, дренаж с вершин холмов соединился с потоками, спускающимися по двум долинам. Лопасти слоистых ледниковых отложений, простирающиеся от гряды, могли быть построены первыми, а позже могла накопиться соединительная гряда гравия, которая образует вершину холма, по мере того как намывался дополнительный материал, связывая гряды гравия вдоль их западных концов. Смешение в этом регионе слоистых ледниковых отложений всех степеней крупности указывает на объединение в одном бассейне обломочного материала, собранного из нескольких источников.

Между Данбери и Нью-Милфордом ни одна морена не пересекает ни долину Роки-Ривер, ни долину Стил, но обилие тилла, который покрывает всю страну, указывает на медленно отступающий ледник, хорошо нагруженный обломочным материалом. Холмы слоистых ледниковых отложений, разбросанные вдоль долины, несомненно, представляют собой дельты потоков, выходящих из фронта льда. Воды Роки-Ривер были подпружены до тех пор, пока не был вскрыт сток вблизи Иерусалима, и исчезновение льда из оврага ниже позволило воде уйти к Хаусатонику. Слоистые ледниковые отложения присутствуют в наибольшем количестве вдоль долин реки Стил и западного рукава Роки-Ривер, что указывает на то, что это были две главные линии дренажа. На возвышенностях слоистые ледниковые отложения практически отсутствуют.

Вдоль долины Хаусатоника ледниковый материал представлен главным образом в форме гравийных террас; они простираются от Гейлордсвилла до Нью-Милфорда, в некоторых местах только на одной стороне, в других — на обеих сторонах реки. Часть этих гравийных террас являются камовыми террасами, о чем свидетельствуют их неровные вершины и овраг, отделяющий террасу от склона холма; другие могли быть созданы рекой, прорезающей слой ледниковых отложений, который был отложен в период депрессии суши во время отступления ледника [15], или они могут быть комбинацией двух форм. Во многих местах, петляя в своей пойме, река врезалась в террасы и оставила крутые гравийные обрывы. Долина ручья Уоменшенук выше Мервинсвилла содержит мощные отложения слоистых ледниковых отложений, что указывает на то, что эта широкая долина, которая простирается от Кента на Хаусатонике до Мервинсвилла, была важным каналом для воды, которая текла от тающего льда.

[14] Хоббс, У. Г., там же.

[15] Райс, У. Н. и Грегори, Г. Э., Руководство по геологии Коннектикута: Бюллетень Геологической и естественно-исторической службы Коннектикута № 6, стр. 34–35, 1906.