ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2008, № 4, с. 389-405
ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ
УДК 631.44:552.524
ГЕНЕЗИС ПЫЛЕВАТЫХ СУПЕСЧАНО-СУГЛИНИСТЫХ ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОД ПЕРИГЛЯЦИАЛЬНОЙ ЗОНЫ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРА РУССКОЙ РАВНИНЫ И СВОЙСТВА
РАЗВИТЫХ НА НИХ ПОЧВ*
© 2008 г. А. В. Русаков, П. П. Керзум, Н. Н. Матинян
Биологический научно-исследовательский институт Санкт-Петербургского государственного университета, 198504, Санкт-Петербург, Старый Петергоф, Ораниенбаумское ш., 2
Поступила в редакцию 06.02.2006 г.
Установлен генезис и выявлены закономерности пространственной дифференциации поздневал-дайских пылеватых супесчано-суглинистых почвообразующих пород перигляциальной зоны центра Русской равнины на примере Молого-Шекснинской низины и террасированных склонов Овинищен-ской возвышенности (Ярославская обл.). Анализ стратиграфического положения пород, близость их гранулометрического состава и его статистических параметров свидетельствует о принадлежности этих отложений к единому парагенетическому ряду. Различия в гранулометрическом составе пород связаны с процессами озерного осадконакопления в пределах сопряженных геоморфологических уровней рассматриваемой территории с абсолютными отметками 102-180 м в период осташковского оледенения. Впервые на основании большого фактического материала статистически достоверно установлены различия некоторых основных свойств голоценовых почв в зависимости от их гипсометрического положения. Выявлено усиление степени текстурной дифференциации почв на пылеватых суглинках с увеличением абсолютных высот поверхности, на которой развиты почвы. Анализ полученного фактического материала свидетельствует в пользу существования системы региональных приледниковых подпрудных озер в период максимальной стадии валдайского криохрона с высоким предполагаемым уровнем стояния зеркала вод до абсолютных отметок 180 м.
ВВЕДЕНИЕ
Решение фундаментальной проблемы эволюции почв и почвенного покрова (ПП) не может осуществиться без выяснения генезиса почвообразующих пород и реконструкции палеогеографических условий их седиментации [15], так как литологический фактор во многом определяет основные свойства почв.
Генезис пылеватых безвалунных отложений перигляциальной зоны последнего поздненео-плейстоценового оледенения Русской равнины, перекрывающих с поверхности различные элементы рельефа и разнообразные породы прерывистым плащом мощностью до 5-6 м, до настоящего времени остается проблематичным. Существует много гипотез их происхождения, среди которых преобладают эоловая [13, 37 и др.] и ак-вальная [18]. Отсутствует также единый термин для их обозначения (покровные суглинки и супеси, лёссовидные бескарбонатные и карбонатные суглинки, плащеобразные покровные отложения [50], лёссоиды и т.п.), поэтому в дальнейшем изложении наносы этого типа будем
* Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект < 0504-48465).
относить к пылеватым супесчано-суглинистым отложениям. Бытует мнение о пространственной и стратиграфической однородности состава и свойств изучаемых пород [49]. Нет также единой точки зрения об их геологическом возрасте. Большинство исследователей относят данные отложения к позднему валдаю, ряд же специалистов дифференцирует хроноинтервалы их седиментации, в зависимости от геоморфологических условий залегания, от среднего неоплейстоцена до голоцена [42, 51].
К настоящему времени на основании существующего фактического материала установлено, что современные ландшафты центра Русской равнины и, в особенности ПП, содержат многие признаки и свойства, унаследованные от природных условий предшествующих эпох [3, 4, 14-16]. Поэтому детальные исследования состава и свойств пылеватых отложений, а также их изменений в пространстве может пролить дополнительный свет как на генезис этих широко распространенных пород, определяющих современный облик ПП на больших площадях, так и на палеогеографические условия завершающих этапов неоплейстоцена.
Известно, что главным фактором, обусловившим специфику развития ландшафтов Северной Евразии в неоплейстоцене, явились материковые оледенения. Воздействие ледников отражалось на природе не только собственно гляциальных областей, но и на обширных перигляциальных территориях [13]. В свойствах современных почв и в структуре почвенного покрова сохранились следы ландшафтной обстановки лишь последнего неоплейстоценового (осташковского) оледенения (изотопно-кислородная стадия 2), достигшего максимального развития 20-18 тыс. лет назад. Положение границ максимальной стадии осташковского ледника в обследованном районе до настоящего времени дискуссионно и варьирует от северной части Рыбинского водохранилища [20, 31] до Кирило-Белозерской гряды [41].
В период максимальной стадии развития ледникового покрова, в перигляциальной зоне северной части центра Русской равнины в результате подпруживания ледником рек, имевших прежде сток к северу (верховья Волги и другие реки), возникла региональная система подпрудных прилед-никовых озер [22, 26], в частности Молого-Шекс-нинского. Квасов [26] определял абсолютные отметки (а. о.) над уровнем моря в 145-150 м.
В настоящее время большинство исследователей отрицают возможность поднятия уровня этого озера выше а. о. 130 м [39, 41, 42]. Уточнение высоты уровня подпрудных озер имеет большое палеогеографическое значение, так как в условиях равнинной территории даже небольшое повышение гипсометрического уровня поверхности озер приводит к резкому увеличению площади затопления на значительной территории.
Задачи настоящего исследования - внести ясность в вопрос о генезисе пылеватых отложений перигляциальной зоны северной части центра Русской равнины, показать особенности их пространственной дифференциации и палеогеографические условия седиментации, а также выявить влияние пород на свойства голоценовых почв и тренд эволюции почвенного покрова.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Закономерности пространственной дифференциации пылеватых супесчано-суглинистых (покровных) пород ближайшей к краю ледника перигляциальной зоны валдайского криохрона (осташковского оледенения) в северной части центра Русской равнины изучались нами на территории, ограниченной с юга восточной оконечностью Смоленско-Московской возвышенности и входящей административно в состав Ярославской и, частично, смежных областей. В пределах большей части территории Ярославской обл. при участии и под руководством авторов проведено
картографирование ПП в масштабе 1:10000. Некоторые результаты многолетних исследований опубликованы [27-29, 36, 45-48].
Фактические данные настоящей статьи получены в процессе работ, проводившихся нами на ключевом участке в юго-западной части Молого-Шекснинской низины и примыкающих к ней террасированных склонах Овинищенской возвышенности в 100-130 км к югу и юго-западу от границы максимальной стадии ледника. Ключевой участок (рис. 1) площадью 1500 км2 вытянут на 50 км с северо-запада от долины р. Ламь на юго-восток до широты слияния подтопленной долины Волги с Рыбинским водохранилищем. Участок примыкает к его берегу, имеет ширину до 30 км в юго-западном направлении. Данный участок выбран нами в связи с тем, что здесь наблюдаются непрерывный чехол пылеватых безвалунных отложений и благоприятное сочетание склонов возвышенности и низины.
На всей территории проведено сплошное почвенное картографирование в масштабе 1:10000, заложено 1450 точек опробования, в образцах из 102-х опорных разрезов глубиной до 1.6 м сделан анализ гранулометрического состава по методике Качинского с применением пипетки и диспер-гацией пирофосфатом натрия [43]. Определение ряда химических и физико-химических свойств почв и пород осуществлено стандартными методами [5]. Результаты исследований подверглись статистической обработке.
Необходимо отметить, что по почвам таежной зоны европейской части России, сформированным на песчаных и суглинистых породах, имеется большой фактический материал, обработанный статистически, в том числе приведен анализ среднего распределения гранулометрических фракций по профилю. Интересная генетическая интерпретация массовых материалов по свойствам почв в пределах обширных территорий дана в работах Макеева [33]; Макеева и Макеева [34], Тонконогова [52], Тонконогова и Беркгаута [54] и др.
Помимо ключевого участка, на противоположном берегу Рыбинского водохранилища в пределах борта Молого-Шекснинской низины юго-западной экспозиции и прилегающих высот Вологодской возвышенности был заложен поч-венно-топографический профиль, охватывающий сопряженные геоморфологических уровни. В пределах террасовидной поверхности возвышенности нами [54] открыт и исследован опорный разрез позднего неоплейстоцена Щетинское с погребенной брянской почвой, сформированной на морене. Сверху палеопочва перекрыта толщей пылеватого суглинка.
Рис. 1. Схема расположения ключевого участка. Цифрами обозначены абсолютные отметки поверхности. АВ - линия литолого-геоморфологического профиля, изображенного на рис. 2. Условные обозначения здесь и на рис. 2: 1 -пылеватые супеси; 2 - пылеватые супеси, подстилаемые пылеватыми суглинками; 3 - пылеватые суглинки.
Абс. высота, м
км
Рис. 2. Литолого-геоморфологический профиль района исследования.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Особенности геологического строения, рельеф, гидрография и степень дренированности исследованной территории
Овинищенская и Вологодская возвышенности являются поднятиями, обусловленными неровностями кристаллического фундамента (овинищен-ский выступ), особенностями дочетвертичной поверхности и строением толщи четвертичных отложений, верхняя часть которых представлена московской мореной [17, 20, 38, 41, 42]. Ее мощность составляет 15-40 м [10, 38]. Ледниковые отложения перекрыты плащом пылеватых суглинков и супесей мощностью более 2-х м. Молого-Шекснинская низина полого наклонена с северо-запада на юго-восток и имеет а. о. поверхности 135-95 м. Низине соответствует относительно ровное понижение поверхности коренных пород с а. о. от 110 до 30 м. Северо-восточный край понижения имеет значительно большую крутизну, чем юго-западный [8-10]. В современном рельефе склонов Овинищенской и Вологодско
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.