УДК 551.4(237.16)
© 2013 г. С.А. СЫЧЕВА, С.Н. СЕДОВ, Э. СОЛЛЕЙРО-РЕБОЛЛЕДО
ЭВОЛЮЦИЯ ЛАНДШАФТОВ И РЕЛЬЕФА ЦЕНТРАЛЬНОГО МЕКСИКАНСКОГО НАГОРЬЯ В ПОЗДНЕЛЕДНИКОВЬЕ И ГОЛОЦЕНЕ1
Введение
Активная тектоническая и вулканическая деятельность, высокая гравитационная энергия рельефа Центрального Мексиканского плато (высота над уровнем океана -2500-2700 м, превышение над местными базисами эрозии достигает 400 м), особые свойства пирокластических пород, длительное сельскохозяйственное использование территории и другие факторы благоприятствуют ускоренным эрозионным процессам. Они настолько интенсивны, что создают местами бедленды, обнажая древние, твердые слои пород - тепетате, а также формируя густую сеть глубоких линейных эрозионных форм (оврагов на склонах малых и крупных вулканов) - барранкосов (мексиканский вариант - барранка) [1]. В их стенках можно наблюдать древние эрозионные формы (палеоврезы), заполненные продуктами разрушения палеопочв и тепетат.
Преобладающая роль в рельефе Тласкальского тектонического блока (Центральное Мексиканское нагорье) кроме высоких вулканов (свыше 4000-5000 м) принадлежит небольшим вулканам (рис. 1). Котловины между ними заняты пересыхающими речными долинами, редкими озерами, прудами и водохранилищами. К ним со всех сторон спускаются склоны, доля которых составляет не меньше 80-90% от площади территории. Склоны вулканов нарушены многочисленными барранками - оврагами разного размера и сложности. Изучаемое пространство (штат Тласкала) - яркий
Рис. 1. Антропогенная саванна Центрального Мексиканского нагорья На заднем плане снежная вершина вулкана Истаксиуатль, справа - малый вулкан
1 Работа выполнена при спонсировании Программы поддержки исследовательских и инновационных проектов Национального Университета Мексики (РАР11Т), проект № !Ш17709.
4 Геоморфология, № 2
97
Рис. 2. Бедленды Мексики в штате Тласкала Педо-тепетатная толща в верховье барранки Тлалпан
пример негативных последствий интенсивного сельского хозяйства и бездумного сведения лесов, начиная с предклассического периода (с 4500 ВР) [2-4]. Огромные пространства бесплодной земли, лишенные плодородных почвенных горизонтов, сложены с поверхности тепетатами - плотными, порой сцементированными породами, не поддающимися обработке, и (или) нарушены барранками (рис. 2) [5]. В настоящее время система эрозионных линейных форм широко развита в природно-антропоген-ных ландшафтах с сильными ливнями, идущими в летнее время [6]. В местах, где эрозионные процессы менее интенсивны, тонкие почвенные горизонты все же еще сохранились над тепетатами [1, 5, 7]. Но чаще на поверхность выходят доголоцено-вые эксгумированные почвы. Изучение происхождения и истории развития барранок в силу их широкого распространения и выраженного негативного влияния имеет не только научное, но и практическое значение. Целью исследования явилось изучение морфологии, генезиса и этапов развития барранок, палеоврезов и ландшафтов в позд-неледниковье и в голоцене.
Объекты исследования
Наши исследования проходили в бассейне крупной эрозионной системы - бар-ранке Консепсион, и большей частью в ее отвершках - барранках: Тлалпан, Старая, Молодая, Бибуса, Минор, Длинная (названия, кроме барранок "Консепсион" и "Тлалпан", даны авторами и коллегами). Барранка Консепсион - крупная, разветвленная овражная система, начинающаяся на вершине разрушенного малого вулкана (вершина блока Тласкала) на юго-запад от деревни Тлалпан (рис. 3). Уклон склона здесь превышает 4°. Крупный отвершек - барранка Тлалпан ориентирована на ССВ. Она распадается на два оврага: Старую и Молодую барранки. Для прослеживания поведения слоев по латерали и детального исследования эволюции этапов развития была выбрана Молодая барранка, т. к. ее стенки наиболее обнажены. Вторым объектом стала барранка Бибуса с барранкой Минор, также являющаяся правобережным отвершком барранки Тлалпан в ее низовьях.
В барранке Тлалпан находится основной стратиграфический педо-тепетатный профиль (опорный разрез) "Тлалпан", который был изучен Петчем [8], Седовым, Соллейро и др. [7, 9]. Он включает семь уровней палеопочв, чередующихся со слоями
Рис. 3. Карта района исследования: овражная система - барранки Косепсион и Тлалпан с отвершками -барранками: Старая и Молодая, Бибуса с Минор Вставка - фрагмент мелкомасштабной карты
Строение четвертичных отложений в опорном разрезе Тлалпан (веёоу е1 а1„ 2001-2009).
М
Рис. 4. Стратиграфическая колонка педо-тепетатной толщи района исследования
тепетат или нецементированными слоями, и современную почву, развитую на коллю-вии М (рис. 4). Палеопочвы имеют генезис от слабо развитых вулканических почв -андосолей (ТХ 1) до зрелых текстурно дифференцированных почв - лювисолей (ТХ 3 - ТХ 7), в той или иной мере эродированных в верхней части профиля и представленных, в основном, иллювиальными горизонтами [7]. Палеопочвы различимы визуально (по цвету и структуре) и используются как стратиграфические реперы (геосоли).
4* 99
Палеопочвы и разделяющие их породы объединены в три серии (юнита) по узнаваемым визуально цветовым оттенкам (сверху вниз): серая (Grey unit), бурая (Broun unit) и красная (Red unit). В настоящее время получена дата по К/Ar для нижней тепетате красной серии - около 900 тыс. лет [9]. К красной серии принадлежат три почвы TX 6j, TX 62 и TX 7. Три почвы (TX 3, TX 4 и TX 5) относятся к бурой серии. Три палеопочвы, относящиеся к серой серии, датированы радиоуглеродным методом [7, 10]. Почвы (TX 1 и TX 2) серой серии формировались в течении МИС (морской изотопной стадии) 3 и в начале МИС 2. Наиболее молодая почва (TX 1) в этом разрезе и разрезе Мамут имеет возраст около 19000 ВР. Отложения, относящиеся к позднеледниковью и голоцену (за исключением маломощного коллювия) в наиболее высоких частях склона отсутствуют. Почвы и отложения этого времени (позднеледниковья и голоцена), не изученные ранее, как и палеоврезы, стали объектами нашего исследования.
Методика исследования
Основными методами нашего исследования явились: рекогносцировочные маршруты; геолого-геоморфологическое профилирование современных и древних линейных эрозионных форм рельефа, прослеживание почвенных катен и литологических фаций (коллювия и тепетат) по склонам; изучение опорных разрезов с отбором образцов на 14С-датирование; корреляция строения изученных разрезов на основе стратиграфических реперов.
Рекогносцировочные маршруты позволили установить основные рельефообразующие и почвообразующие процессы, оценить площади эродированных поверхностей, обнаружить следы озерец, древних поселений, локальных катастроф (пожаров, прорывов естественных плотин и др.). Изучение опорных разрезов - основа для палеогеографических и эволюционно-ландшафтных исследований, базируется на выделении стратиграфических горизонтов. Отличием нашей работы от предшествующих исследований явилось то, что за главные стратиграфические реперы были приняты не только слои палеопочв, но и слои тепетат. Как оказалось, именно тепетате легче распознаются при полевых исследованиях и сохраняют свои черты по латерали от разреза к разрезу, от барранки к барранке, что позволило коррелировать разрезы, расположенные как в разных частях продольного профиля, так и в разных барранках.
Материалы исследования
Молодая барранка простирается примерно параллельно Старой барранке в ЮЮЗ направлении и соединяется с ней через 600 м, образуя барран-ку Тлалпан (рис. 5). Молодая барранка - дневная эрозионная форма, включает три основные части: 1) цикрообразную головку с останцами былой поверхности выравнивания; 2) расширенную эродированную часть склона с сильно меандрирующим, донным оврагом; 3) каньообразный овраг, идущий по палеоврезу, заполненному коллювием. В верхней части продольного профиля в правом борту
Палеоозерцо
Рис. 5. Местоположение разрезов в Молодой и Старой барранках
19/07
Рис. 6. Строение разрезов 19/07 и 20/07 в головке Молодой барранки
Почвенные горизонты: 1 - гумусо-аккумулятивный, 2 - элювиальный, 3 - иллювиально-глинистый, 4 - оглеения, 5 - карбонатный; отложения: 6 - тепетате, 7 - озерные, 8 - коллювий, 9 - осыпь
Молодой барранки обнажаются все три серии или толщи (юнита): серая, бурая и красная, выделенные в главном профиле барранки Тлалпан, что позволяет проводить корреляцию строения разрезов.
Циркообразная головка Молодой барранки представляет собой округлую депрессию диаметром около 70 м (рис. 5, 6). Высота стенок депрессии составляет 2.5-4.5 м. Ее днище сложено обнаженной бурой тепетате ТР 2. Площадка головки (днище депрессии) слабо наклонена согласно падению тальвега барранки - на ЮЮЗ. Современная поверхность снижается более резко. Подобным образом изменяется высота обнаженных стенок головки.
В циркообразной головке барранки были изучены два разреза 20/07 и 19/07 (рис. 6). Их строение более сложное, чем строение стратопического разреза [9] - в верхней части появляются новые слои.
В разрезе 19/07, расположенном на высокой части склона, представлены почвы и тепетате серой серии общей мощностью 220 см, а также верхняя часть бурой серии -гор. В1 первой почвы.
Серая серия включает современный коллювий (0-10 см) - палевый опесчаненный суглинок; культурный слой (10-30 см) - темно-серый суглинок, содержащий углистые остатки и антропогенные артефакты: отщепы и орудия из обсидиана, фрагменты керамики. По образцу керамики получен радиоуглеродный возраст - 4260±110 ВР (таблица).
Оба слоя, и особенно нижний, бесструктурны и уплотнены, держат вертикальную стенку. Есть вероятность, что со временем они превратятся в тепетате. Ниже на глубине 30-100 см залегает верхняя погребенная почва - слабооглеенная лювисоль с горизонтами: АВ (30-50 см), представленным светло-серым суглинком мелкоосколь-чатой структуры и Вtg (50-100 см) - суглинок палево-бурый оскольчатой структуры. Стенки педов покрыты глинистыми кутанами. Почву подстилает зубовидная тепетате ТР11 (100-170 см) - светло-серый опесчаненный плотный суглинок, при разрушении
Радиоуглеродный возраст почв и отложений района исследования
Геоморфологическое положение, № разреза Глубина, м Порода, почва
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.