ГЕОМОРФОЛОГИЯ
№ 3 июль-сентябрь 2013
Научные сообщения
УДК 551.4.07(477.62)
© 2013 г. А.А. ВЕЛИЧКО, Е.А. КОНСТАНТИНОВ
ОПЫТ РЕКОНСТРУКЦИИ ПЛЕЙСТОЦЕНОВОЙ МОРФОДИНАМИКИ ПЛАКОРОВ СЕВЕРНОГО ПРИАЗОВЬЯ (КЛЮЧЕВОЙ УЧАСТОК МЕЛЕ-КИНО, ДОНЕЦКАЯ ОБЛАСТЬ УКРАИНЫ)1
Введение
Свойственная истории географической оболочки Земли (начиная с протерозоя) периодическая смена теплых и холодных этапов различного ранга (от гляцио- и тер-моэр до ледниковых и межледниковых эпох внутри самих гляциоэр) определила, как известно, радикальные перестройки состояния ландшафтов. При этом представляется, что геоморфологический компонент испытывал весьма глубокие изменения, возможно, более глубокие по сравнению с другими ландшафтными компонентами, особенно при переходе от теплых эпох (межледниковых) к холодным (ледниковым). Эти изменения касались, прежде всего (согласно концепции И.П. Герасимова), морфоскульптур-ной составляющей, а не морфоструктурной (хотя и здесь могло проявляться влияние климатических ритмов - в частности, ледниковые щиты вызывали прогибание земной коры). С наступлением гляциоэр, наряду с факторами, свойственными термоэрам, в действие включалась новая мощная группа таковых, связанная с криогенными рель-ефообразующими процессами. Возникали новые геоморфологические образования (феномены) в виде ледниковых щитов и покровов, развитие которых сопровождалось формированием областей экзарации и зон многообразного комплекса аккумулятивного рельефа в краевых частях ледников; одновременно зарождалась, а затем стремительно распространялась область многолетней мерзлоты, с присущим только ей чрезвычайно динамичным комплексом рельефообразующих процессов. Ледниковые эпохи сопровождались также развитием эоловых процессов, среди которых наиболее характерным для перигляциальной области является лёссобразование. Аккумуляция лёссов приводила не только к повышению поверхности многих равнинных территорий, но и вызывала эффект нивелировки, вуалирования неровностей подстилающего рельефа и, вместе с тем, в фазы увлажнения способствовала резкой активизации склоновых и эрозионных процессов. Наконец, нельзя не упомянуть о периодичности глобального роста площади суши, связанного с регрессией мирового океана за счет объема покровного оледенения, и возникновении на осушенном шельфе инициальной группы рельефообразующих процессов.
1 Работа выполнена Лабораторией эволюционной географии ИГРАН совместно с Институтом аридных зон ЮНЦ РАН в рамках программы ОНЗ РАН № 13.9.2 "Этапы становления и перспективы развития аридной зоны Восточно-Европейской равнины по материалам Доно-Азовского региона".
Окончание холодного этапа приводило к сокращению перечисленных выше процессов, но в различной степени - в зависимости от ранга потепления. В термоэру, т.е. в период длительного (в геологических масштабах времени) потепления высокого уровня (так, например, среднеглобальная температура приземной атмосферы в оптимум эоцена была выше современной на 6-8 °С, т.е. по сравнению с пессимумом гляциоэры повышалась на 10-12 °С [1]) выраженность прежних ледниково-криоген-ных феноменов нивелировалась, а их палеогеоморфологические признаки сохранялись плохо. Однако в интервале внутри гляциоэры неоднократная смена ледниковых эпох межледниковыми характеризовалась менее существенной амплитудой температур - в максимум последней валдайской ледниковой эпохи глобальная температура была ниже современной не более чем на 4 °С. В этих условиях часть феноменов ледниковой эпохи - таких как оледенение и многолетняя мерзлота - деградировали не полностью, а на освобожденных территориях формировались соответствующие геоморфологические комплексы. В этих комплексах в большей степени, чем в других компонентах современного ландшафта, сохраняются признаки унаследованности. Выявление этих признаков и анализ их соотношения с современными рельефобра-зующими процессами имеет важное не только теоретическое, но и прикладное значение. В теоретическом отношении анализ реликтового рельефа необходим как для палеоландшафтных реконструкций, так и для установления генетических свойств современной ландшафтной системы. Примеры унаследованности древнего рельефа в топографии современной поверхности встречаются повсеместно: моренные гряды, озы, реликтовые ледниковые озера и материковые дюны северо-запада Восточно-Европейской равнины [2, 3]; криогенные формы центральной Якутии - "палеогеографической реликт", по словам И.П. Герасимова [4]; периодическая экспансия зон опустынивания в аридных областях [5]; широко распространенные на Восточно-Европейской равнине реликтовые мерзлотные образования в виде криогенной морфоскульптуры [6].
В числе прикладных аспектов применения данных о реликтовых комплексах рельефа отметим такие как: поиск строительных материалов и проектирование инженерных и жилых сооружений, учет роли реликтового полигонального рельефа при разработке противоэрозионных мероприятий в районах развития овражно-балочной сети и др.
Весьма существенной является задача изучения истории формирования рельефа. Эта задача, естественно, решается полнее всего, если после погребения сохранились основные черты древнего рельефа. Однако чаще всего в таких исследованиях приходится ограничиваться лишь фрагментами последнего, оставшимися после воздействия различных денудационных процессов. В субаэральных условиях потери информации вследствие денудации неизбежны, но чем значительнее баланс аккумуляция-денудация смещен в сторону аккумуляции, тем подробнее и полнее палеогеоморфологичес-кая запись. В качестве положительного примера можно сослаться на район вулканизма Камчатки [7], где горизонты вулканического пепла чередуются с уровнями эфемерного почвообразования, фиксирующего интервалы, которые разделяют этапы вулканической активности. Примером прерывистой и трудно дешифрируемой палеогеомор-фологической записи служат районы многократных оледенений, где из-за ледниковой экзарации часто сложно установить рельефообразующую роль погребенной морены и ее возраст.
Степень надежности проводимых реконструкций во многом зависит от пространственной обеспеченности необходимыми данными. Информация, если она ограничивается лишь редкими разрезами, будет затруднять установление пространственно-фаци-альных связей между горизонтами различного генезиса, и, следовательно, становится менее ясной степень вклада каждого фактора в облик погребенного рельефа. Не всегда также удается располагать необходимой аргументацией хронологического характера и тем самым выявлять наличие пропусков (лагов) в цепи событий.
Рис. 1. Расположение ключевого участка
Анализ погребенного рельефа оказался весьма эффективным при исследовании рельефообразующих процессов и истории формирования рельефа обширной области распространения лёссово-почвенной формации (ЛПФ), занимающей большую часть южной половины Восточно-Европейской равнины. Уже во внутренних районах этой области, в глубоких оврагах и долинах рек бассейнов Дона, Днепра и Днестра удавалось прослеживать соотношение между современной поверхностью и положением горизонтов ископаемых почв, разделенных лёссами. Но особенно яркое впечатление производит представленность лёссово-почвенных серий в обрывах побережий Черного и Азовского морей. Так, высокая обнаженность береговых обрывов Азовского моря открывает возможность на протяжении многих километров по положению горизонтов ископаемых почв "читать напрямую" историю формирования рельефа в интервале плейстоцена. Можно не сомневаться, что большинство исследователей лёссов в данном регионе в своих полевых дневниках фиксировали положение горизонтов в таких обрывах. Подобные зарисовки начал делать один из авторов данной статьи еще в период раннего этапа работ в Приазовье [8]. Более обстоятельный палеогеоморфологический анализ (все так же на уровне зарисовок береговых обнажений) проводился с 2005 г. на ключевых участках, когда начались совместные исследования Института географии РАН и Южного научного центра РАН по проблеме истории развития аридной зоны юга России. И все же нельзя не отметить парадоксальность того, что за более чем вековую историю исследований лёссов Приазовья специальных работ, посвященных палеогеоморфологичес-ким реконструкциям, не проводилось. Отчасти это можно объяснить имевшейся до недавнего времени неполнотой в разработке обоснованной хроностратиграфической схемы строения лёссово-почвенной серии (толщи) Доно-Азовского региона. Работы последних лет [9-12] восполняют этот пробел. Предложенная схема строения лёссо-во-почвенной серии базируется на комплексе данных: соотношении с подстилающими лиманно-аллювиальными уровнями, палеофаунистических определениях, палеомаг-нитных характеристиках, а также данных физического датирования (14С и ОБЦ. Все эти материалы позволяют установить четкую последовательность этапов развития ландшафтных комплексов в плейстоцене, провести их корреляцию с межледниковыми и ледниковыми этапами и, следовательно, в рамках прямой сопряженности фиксировать циклы рельефообразования, включающие смену термо- и криоинтервалов внутри последней позднекайнозойской гляциоэры. Важно также, что к настоящему времени получены детальные морфотипические характеристики разновозрастных палеопочв и
Рис. 2. Вид берегового обнажения на ключевом участке Мелекино. Наблюдается чередование ископаемых почвенных комплексов (темные слои) и лёссов (светлые слои) Почвенные комплексы: Уг - воронский, 1п - инжавинский, Кт - каменский, Mz - мезинский
Рис. 3. Ключевой участок Мелекино
I - береговое обнажение; II - ключевой участок Мелекино на космическом снимке (жирная сплошная линия - положение берегового обнажения, изображенного на рис. I, жирный пунктир - линия бурового профиля, кружки - положение скважин и опорных расчисток, тонкая сплошная линия - тальвеги балок, тонкий пунктир - тальвеги ложбин); III - буровой профиль; IV - зарисовка колонки отложений опорной расчистки 2008 (выполнена А.А. Величко).
1 - лёссовые отложения; 2 - эоплейстоценовые лиманные глины; 3 - русловые пески хапровского возраста; 4 - обвально-оползневой шлейф; 5 - почвы (а - гумусовый горизонт, б -
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.