ЭВОЛЮЦИЯ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ
УДК 551.89
РАЗВИТИЕ РЕЛЬЕФА ПЛАКОРОВ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО ПРИАЗОВЬЯ В НЕОПЛЕЙСТОЦЕНЕ1
© 2015 г. Е.А. Константинов, Р.Н. Курбанов, А.Л. Захаров
Институт географии РАН, Москва Россия; eakonstantinov@yandex.ru Поступила в редакцию 27.01.2015 г.
Строение покровной лёссово-почвенной серии Северо-Восточного Приазовья изучено в береговых обнажениях и в кернах буровых скважин на четырех ключевых участках побережья Таганрогского залива, принадлежащих разновозрастным лиманно-аллювиальным террасам. По положению палеопочв в плакорных разрезах зафиксирована морфология палеорельефа для хроносрезов, отвечающих межледниковым эпохам, по крайней мере, за последние 500 тыс. лет. Анализ эволюции рельефа показал, что крупные черты первичного флювиального и приустевого-лиманного рельефа террас наследовались на протяжении всего субаэрального этапа развития поверхности. В то же время поверхность плакоров на этом этапе испытывала весьма существенные преобразования за счет процессов лёссовой аккумуляции, с одной стороны, и эрозии - с другой. Установлено, что эти процессы контролировались ледниково-межледниковыми климатическими циклами, однако их интенсивность была не одинакова от цикла к циклу. В целом, в развитии рельефа плакоров вплоть до валдайской ледниковой эпохи прослеживается преобладание лёссовой аккумуляции. Процессы сноса на довалдайском этапе характеризовались сравнительно низкой интенсивностью. Для валдайской же эпохи (по косвенным данным, для ее конца - MIS 2, ~29-12 тыс. л.н.) диагностируется этап уникальной по интенсивности денудации, который выразился в развитии линейной эрозии и склоновых процессов даже на весьма пологих участках (2-4°). Установлено, что к этому времени относится интенсивный рост овражной сети в глубь водораздельных пространств. Реликтом этой сети в современном рельефе плакоров является разветвленная сеть ложбин.
Ключевые слова: лёссово-почвенная формация, лиманно-аллювиальные террасы, эволюция рельефа, ледниково-межледниковые климатические циклы, эрозия, сеть ложбин.
Введение. Разрезы лёссово-почвенной формации (ЛПФ) представляют большой интерес для исследования плейстоценовой морфодинамики плакоров (водораздельных пространств, междуречий) юга Восточно-Европейской равнины. Восстановить облик палеорельефа в условиях лёссовых плакоров позволяют погребенные па-леопочвы, которые фиксируют здесь поверхность межледниковых и крупных интерстадиальных этапов плейстоцена [6, 8]. Установление взаиморасположения разновозрастных палеопочв в разрезах вместе с текстурным анализом отложений (выявление эрозионных контактов, признаков склонового переотложения и др.) дает возможность с высокой детальностью реконструировать эволюцию рельефа и увязать ее с климатической ритмикой четвертичного периода. Значение таких реконструкций заключается в том, что они позво-
1 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты № 14-05-31428 и № 13-05-41340).
ляют выявить реакцию эрозионно-аккумулятив-ных процессов на плакорах и в сопряженных с ними верхних звеньях эрозионной сети на направленность и характер климатических изменений. В свою очередь, это способствует созданию теоретических основ для прогноза развития рельефа в условиях изменяющегося климата.
Северо-Восточное (СВ) Приазовье - один из наиболее перспективных районов для подобного рода исследований. Преобладающий лёссово-ак-кумулятивный режим в течение неоплейстоцена и активная абразия берегов Азовского моря в голоцене создали условия, при которых можно прослеживать строение ЛПФ на расстоянии многих километров в естественных береговых обнажениях. Это, в свою очередь, позволяет с высокой надежностью реконструировать последовательную трансформацию рельефа за последние ~500 тыс. лет. И здесь нельзя не отметить парадоксальность сложившейся ситуации, когда
за более чем вековую историю исследований лёс-сов Приазовья специальных работ, посвященных палеогеоморфологическим реконструкциям, не проводилось. Большинство исследователей ограничивалось только схематическими зарисовками положения палеопочв и других стратиграфических подразделений, вскрывающихся в береговых обрывах [3, 20, 28]. В ряде случаев проводились и более обстоятельные работы [18, 24]. Однако существенными недостатками указанных работ в палеогеоморфологическом отношении были недостаточная детальность и отсутствие жесткой инструментальной привязки высотного положения отдельных горизонтов.
Отчасти это упущение можно объяснить имевшейся до недавнего времени неполнотой в разработке обоснованной хроностратиграфической схемы строения лёссово-почвенной серии Приазовья. Работы последних лет в значительной степени восполнили существовавший пробел. А.А. Величко с соавторами [4-6, 8, 10, 12] предложена педо-стратиграфическая схема для Доно-Азовского региона, которая базируется на комплексе данных: соотношении ЛПФ с подстилающими лиманно-аллювиальными осадками известного возраста, палеофаунистических определениях из лёссов и палеопочв, палеомагнитных данных, а также результатах радиоуглеродного датирования. Согласно этой схеме, основные фазы формирования палеопочв и педокомплексов (ПК) соотносятся со следующими термохронами неоплейстоцена и морскими изотопными стадиями MIS [30]: брянская палеопочва - брянский интерстадиал, MIS 3, 57-29 тыс. л. н.; мезинский ПК - микулинское межледниковье, MIS 5e, —130—115 тыс. л. н.; каменский ПК - каменское межледниковье, MIS 7, —191-243 тыс. л. н.; инжавинский ПК - лихвин-ское межледниковье, MIS 9, —300-337 тыс. л. н.; воронский ПК - мучкапское межледниковье, MIS 13, —478-533 тыс. л. н. Таким образом, возникли объективные предпосылки для постановки исследования по проблеме неоплейстоценовой истории рельефа плакоров СВ Приазовья.
Методы и объекты исследований. Реконструкция палеорельефа в настоящей работе опирается на разнотипные геологические границы, различимые в толще ЛПФ. Основными границами, которые фиксируют древние поверхности (или погребенный рельеф), служат в изучаемых разрезах палеопочвы. Они отражают фазы стабилизации поверхности, о длительности которых можно судить по степени развития почвенного профиля [26]. Наибольший интерес для исследования представляют палеопочвы, имеющие стратиграфическое значение, то есть те, которые
являются устойчивыми геохронологическими реперами, распознаваемыми по набору т.н. мор-фотипических признаков (почвенная структура, цвет, тип профиля, характер новообразований и др.) в удаленных друг от друга разрезах. К стратиграфически значимым в Приазовье можно отнести плакорные палеопочвы и ПК межледниковых и крупных интерстадиальтных этапов, формирование которых происходило в условиях продолжительной стабилизации поверхности (от первых тысяч лет и более) и относительно высоких показателей тепло- и влагообеспеченности. Морфотипические признаки для разновозрастных палеопочв и ПК Приазовья, а также диагностика палеопочв (т.е. отнесение их к тому или иному почвенному типу) были детально разработаны Т.Д. Морозовой [8, 11, 21, 31]. Опираясь на эти разработки, нами проведена идентификация па-леопочв в береговых обнажениях и в кернах скважин в ходе полевых работ.
Другим типом геологических границ, фиксируемых в разрезах ЛПФ Приазовья, являются эрозионные контакты, которые сопровождаются стратиграфическими несогласиями в толще отложений. Эрозионные контакты в изученных разрезах иногда подчеркнуты эмбриональными почвами, но часто вовсе лишены следов почвообразования. Такие границы можно трактовать как древние поверхности размыва, которые затем были относительно быстро погребены. Эти поверхности, особенно если они имеют широкое распространение, могут являться следами клима-тически-обусловленных эрозионных фаз, когда процессы сноса на плакорах преобладали над процессами аккумуляции.
Для проведения полевых исследований было выбрано 4 ключевых участка (рис. 1) на побережье Таганрогского залива: Беглица, Семибалки, Шабельское, Мелекино. Ключевые участки принадлежат разновозрастным лиманно-аллювиаль-ным террасовым уровням с дифференцированным по мощности и сложности строения лёссовым покровом. Основой каждого ключевого участка служили детально изученные (в т.ч. с применением комплекса аналитических методов) опорные расчистки. Отталкиваясь от стратиграфии опорных расчисток, производилась корреляция геологических горизонтов в двух направлениях: вдоль берегового обрыва и в поперечном створе с использованием ручного бурения. Высотная привязка горизонтов в береговых обнажениях производилась с использованием нивелира и измерительной ленты, плановая привязка осуществлялась с помощью GPS приемника. При буровых работах в поперечных створах (в крест
Рис. 1. Расположение ключевых участков. Топографическая основа - цифровая модель рельефа SRTM-3.
береговым обнажениям) был использован ручной бур с комплектом штанг и пробоотборников, позволяющий осуществлять проходку скважин до глубины 15 м, и получать керн слабонарушенной структуры диаметром от 3 до 7 см. Буровой профиль закладывался с таким расчетом, чтобы он пересекал основные элементы рельефа - от высокой поверхности водораздела до тальвега эрозионной формы. Это позволяло наилучшим образом выявить соотношение современного и древнего рельефа. Вместе с фиксацией высотного положения отдельных геологических горизонтов производилось послойное литологическое описание, в котором отмечались следующие свойства осадка: структура, цвет, текстура, характер включений и новообразований. Параллельно выполнялось морфологическое описание палеопочв с указанием основных свойств почвенных горизонтов.
Реконструкция этапов развития рельефа на ключевых участках. Ключевой участок Бегли-
ца (рис. 2) расположен на северном побережье Таганрогского залива. Он занимает юго-западную оконечность полуострова, омываемого Таганрогским заливом с юга и Миусским лиманом с севера. Участок принадлежит средне-неоплейстоценовой, т.н. II беглицкой (по Н.А. Лебедевой [18]), террасе. В морфологическом отношении беглицкая терра-
са представлена в основном субгоризонтальным плакором с высотами 15-17 м над у. м. К западу в направл
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.