ГЕОМОРФОЛОГИЯ
№ 4 октябрь-декабрь 2014
УДК 551.435.122(470.31)
© 2014 г. А.Л. АЛЕКСАНДРОВСКИЙ,
М.П. ГЛАСКО
ВЗАИМОДЕИСТВИЕ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ И ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЙМ РАВНИННЫХ РЕК В ГОЛОЦЕНЕ (НА ПРИМЕРЕ РЕК ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЫ)
Ин-т географии РАН, Москва; geomorph@rinet.ru
В настоящей работе обобщаются опыт и результаты применения комплексной методики определения скоростей накопления аллювия и формирования почв в поймах равнинных рек. В ее основе лежит фациальный анализ отложений пойм с серией погребенных почв рр. Средней Оки, Москвы, Верхнего Дона и Непрядвы. Впервые в нашей стране такие исследования проводились совместно географами (почвоведами, геоморфологами, палеогеографами) и археологами. Это позволило на наиболее репрезентативных многослойных памятниках археологии со сложной стратиграфией (от неолита до железного века) и в их окрестностях оценить скорости осадконакопле-ния, определяющие условия формирование почв в пойме, проследить их корреляцию с палеогеографическими событиями и деятельностью человека в голоцене, сосредоточенной в это время в речных долинах, и охарактеризовать этапы формирования поймы.
Поймы равнинных рек являются одними из наиболее динамичных геоморфологических систем и элементов ландшафта. Благодаря непосредственному воздействию речного потока и полых вод они испытывают непрерывное переформирование [1]. Основные особенности их распространения и размеры определяются русловыми деформациями и ведущими поймообразующими процессами [2]. Сложный фациально-литологический состав аллювия поймы, хорошо развитые погребенные почвы, часто прослеживаемые в пойменном аллювии, и наличие нескольких ее уровней отражают непостоянство русловых процессов, связанное как с саморазвитием руслового потока, так и с изменениями физико-географических условий, и свидетельствуют о неравномерном пространственно-временном характере формирования пойм в течение всего голоцена [3-8].
Среди многочисленных классификаций речных пойм, подробный обзор и анализ которых дан в работе Чернова А.В. [9], были выбраны и использованы две: построенная на законе прогрессивного ослабления аккумуляции на пойме по мере удаления от русла реки Е.В. Шанцера [3], позволившая провести детальный фациальный анализ аллювия по основным зонам его накопления, и геоморфологическая Р.С. Чалова и А.В. Чернова, отражающая генетическое единство русла и поймы через создающие пойму русловые деформации и влияние на ее формирование потока половодья, природных нефлювиальных факторов и хозяйственной деятельности человека [9, 10].
Согласно геоморфологической классификации [9], поймы рр. Верхнего Дона и Непрядвы сформированы в условиях свободного и ограниченного развития русловых
деформаций при близком залегании скальных пород; поймы р. Москвы (верхнее и среднее течение) - чередования свободного и ограниченного развития при близком залегании глинисто-супесчанных пород; пойма Средней Оки и низовья Москвы - свободного меандрирования. В соответствии этим условиям сформированы первичный рельеф - параллельно-гривистый для участков относительно прямолинейных русел и сегментно-гривистый меандрирующих русел с крутыми и пологими старичными понижениями, и измененный последующими вертикальными русловыми деформациями и другими поймообразующими процессами [9, 11]. В последние столетия поймы этих рек были перекрыты современными делювиально-аллювиальными отложениями, а рельеф зонально и локально изменен антропогенными процессами.
Исследованиями авторов в поймах рек Центра Русской равнины выделены три типа пойм, характеризующихся разной палеогеографической информативностью:
1) молодые динамичные - в их пределах русло блуждает (обычно это пояса меандр), разрушая и создавая новые фрагменты поймы с постоянно обновляемым аллювием слоистого строения и венчающиеся пионерными почвами;
2) прерывисто-динамичного развития на протяжении голоцена с сериями хорошо развитых почв; здесь длительное время идет накопление аллювия, периодически прерываемое почвообразованием;
3) древние (позднеледниковые) стабильные с зональной почвой на поверхности; почвы не погребены, так как они превосходят по высоте основной уровень поймы и/или располагаются на удалении от русла, за пределами современной приречной зоны аккумуляции наносов. Почвы здесь часто имеют нормальный профиль, но в притеррасной ее части и в депрессиях они обычно заболочены.
Нередко встречаются сочетания ареалов этих типов, образующие полигенетические массивы пойм. На неоднородный возраст элементов рельефа поймы, ее сложные генезис, морфологию и фациальный состав указывают многие исследователи [3, 4, 7, 12].
Пойма этих типов формировалась в определенных зонах осадконакопления - прирусловой, приречной и внутренней [3], но в результате сложного развития к настоящему времени, как правило, утратили свое закономерное положение в пойменных массивах относительно русла [9, 13-16].
Наиболее информативными для изучения истории природы и человека являются участки поймы, характеризующиеся прерывисто-динамичным развитием (второй тип поймы) с серией голоценовых почв, с которыми часто связаны культурные слои поселений от неолита до современности. Накопление аллювия здесь периодически прерывается, и территория существует вне пойменного режима длительные интервалы времени. Пойма начинает развиваться по типу надпойменной террасы. Наступившая стабилизация пойменных процессов сопровождается формированием хорошо развитых почв, часто зонального типа. Чередование этапов аллюво- и почвообразования на отдельных массивах пойм может быть связано с плановыми деформациями русла. Однако наличие стратиграфически выдержанных уровней погребенных почв, прослеженных на значительном протяжении долины Средней Оки, позволяет предполагать крупные региональные перерывы в формировании пойменной геосистемы в связи с климатическими колебаниями в голоцене [15, 16]. Возможно, в некоторых случаях формированию почв или их погребению под аллювием могли способствовать и тектонические движения. Кроме того, в последние столетия существенная роль в формировании аллювия пойм принадлежит антропогенному фактору.
Указанные природные и антропогенные факторы определяют чередование этапов, характеризующихся разным пойменным режимом и разными скоростями аллювооб-разования. Со сменой этих этапов соответственно связано и чередование в разрезах почв и аллювия. Однако проблема интенсивности накопления аллювия и формирования пойменных почв, а, следовательно, и этапов эволюции поймы в голоцене изучена слабо.
Первые представления о скорости накопления пойменного аллювия были получены В.А. Городцовым [17], Е.В. Шанцером [3] и А.А. Асеевым [4] с использованием археологических данных по отдельным разрезам поймы Средней Оки. При расчете скоростей исследователями не учитывалось разнообразие фациального состава пойменного аллювия, обусловленное плановыми деформациями русла реки, создавшими пестроту литологического состава аллювия и многообразие его сочетаний. Не учитывалось и наличие погребенных почв. Кроме того, расчетные периоды были значительными - 2-3 тыс. лет. Поэтому полученные скорости давали лишь приблизительные представления о темпах осадконакопления в голоцене. Существующие в настоящее время методы предназначены для определения скорости формирования аллювия на современном этапе [18].
Методы определения скоростей накопления аллювия и формирования почв
В процессе археолого-географических исследований поймы Средней Оки авторами разработана и впервые применена методика оценки интенсивности накопления пойменных отложений, включающих серии погребенных почв, в голоцене [14, 15]. Как было установлено при изучении разрезов поймы, переход от почв к аллювию происходит достаточно сложно, с их взаимным проникновением: в погребенных почвах местами прослеживается прослойки аллювия, а в аллювиальных отложениях - слаборазвитые почвы. Поэтому для оценки формирования аллювия и почв требовался дифференцированный подход. Последующие работы на поймах Москвы-реки и Верхнего Дона позволили усовершенствовать методику, оценить интенсивность формирования почв и ее связь с интенсивностью аллювообразования [16, 19].
В основу методики положены: 1) фациальный анализ отложений, сопряженных с памятниками археологии; 2) определение относительного и абсолютного возраста основных фаций аллювия и погребенных почв и седиментов по данным 14С и археологического датирования; 3) палеогеографический анализ условий формирования поймы по опорным разрезам в районе археологических памятников большого хронологического диапазона [14, 16, 20]. Использование методики дает возможность подойти к решению проблемы этапов развития поймы равнинных рек.
Почти безлесные ландшафты, а также высокая интенсивность накопления аллювия, характерные для современной поймы, существовали не всегда. Многочисленные факты показывают, что история ландшафтов пойм в голоцене была сложной, включавшей многие стадии с иным характером развития естественных и антропогенных процессов аллюво- и почвообразования. Интересным природным феноменом, отражающим интегрально условия длительных периодов состояния природной среды в голоцене, являются серии пойменных погребенных почв. Поэтому они широко используются как для палеореконструкций, так и для определения возраста и продолжительности природных событий [6, 8, 15, 21]. При этом в исследованиях использовались такие их характеристики, как тип почвы, степень развития почвенного профиля, а также степень развития признаков почвообразования в слоях аллювия.
Для комплексных исследований выбирались участки пойм рр. Средней Оки, Москвы и Дона, насыщенные археологическими памятниками большого хронологического диапазона - от раннего неолита (V-IV тыс. до н.э.) до позднего средневековья (XVI-XVIII вв. н.э.) - и представляющие все основные этапы этнокультурной истории и хозяйственного развития исследуемого региона.
Археолого-почвенно-геоморфологические исследования в долине Средней Оки проводились на отрезке долины пп. Белоомут - Шилово, на участках поймы
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.