Введение к работе
Работа посвящена установлению закономерностей палеогеографического развития лёссово-почвенной формации - важнейшего компонента современных и плейстоценовых ландшафтов Северной Евразии.
Актуальность проблемы. Рассматривая итоги более чем 160-летнего изучения лёссовых пород, и заключенных в них ископаемых почв; приходиться констатировать что,.вопросы их генезиса, расчленения, корреляции и ландшафтно-климатических условий формирования до ныне остаются дискуссионными. Основные разногласия касаются трактовки генезиса4 лёссов и их специфического свойства просадоч-ности, возраста и корреляции почвенных и лёссовых горизонтов, па-леоландшафтных реконструкций эпох лёссонакопления. Главный источник существования "лёссовой проблемы" состоит в том, что ни один из перечисленных вопросов не может быть решен однозначно, если игнорируется вывод АЛ.Павлова (1903) о необходимости изучать лёсс не только как породу, но как геологическое (палеогеографическое - Н.Б.) целое, как лёссовую (лёссово-почвенную - Н.Б.) формацию (ЛПФ). Комплексный палеогеографический подход к решению лёссовой проблемы в своих трудах реализуют И.П.Герасимов, К.К.Марков, Н.И.Кригер, А.А.Величко, М.Ф.Веклич, И.К.Иванова, И.А.Волков, В;А.Зубаков, Р.В.Красненков, - В.П.Ударцев,.... А.Е.Додонрв, А.А.Лазаренко, А.В.Минервин, С.М.Шик, J.Fink, M.Pecsi, H.Maruszczak, G.J.Kukla, J.Kostalik, J.-P.Lautridou, P.Lebret, J.Buraczynski, J.Somme и мн. др.
Палинологический анализ - основной метод проведенных исследований - представляет собой совокупность приемов и сведений из разных областей географии, ботаники, геологии и других естественных наук, используемых для определения возраста и реконструкции палео-ландшафтных. условий образования новейших отложений, внутрирегиональных и межрегиональных корреляций геологических тел и палеогеографических событий. Своему приоритетному положению в составе -палеоботанических методов спорово-пыльцевой анализ обязан прежде всего тем, что объекты его изучения - пыльца и споры высших растений являются единственной группой не только палеоботаники, но л палеонтологии в целом, которая присутствует в осадках всех литоло-~о-генетических типов, поэтому он позволяет охарактеризовать палео-тандшафтные условия всех этапов как лёссо-, так и почвообразования і реконструировать непрерывную последовательность изменений фло-)Ы, растительности и климата внутри каждого этапа.
Палинологические исследования лёссов и ископаемых почв Северной Евразии впервые предприняты в 30-х годах В.Н.Сукачёвым, ЗХДолгой (193?) и В.П.Гричуком (1940). После значительного перерыва палинологическое изучение ЛПФ было продолжено в 50-х годах Е.Т.Ломаевой, а с 60-х годов работы по ее спорово-пыльцевому анализу не прерывались (В.П.Гричук, Б.Френцель, С.И.Паришкура-Турло, А.Т.Артюшенко, Г.А.Пашкевич, М.П.Гричук, Н.С.Болиховская, З.П.Губонина, Т.А.Серебрянная, Г.М.Шумова, Р.Е.Гитерман, М.М.Пахомов, Е.Е.Гуртовая, Р.Я.Арап, Л.Г.Безусько, Б.Урбан, Е.А.Спиридонова, Н.П.Герасименко, Е.М.Малаева, Е.С.Малясова и др.) Первые результаты подробного послойного палинологического анализа лёссово-почвенных серий разного возраста (Болиховская, 1975, 1981, 1982 и др.; Пашкевич, 1977; Пахомов, 1983) и проведенный автором, анализ опубликованных палинологических данных по ЛПФ выявили неправомерность доминирующих ныне представлений, что лёссы и лёссовидные отложения формировались только в условиях ледникового климата, а ископаемые почвы - только в межледниковых и межстадиальных ландшафтах. Это заключение определило необходимость детального палеботанического анализа самых представительных комплексно изученных разрезов лёссовых областей.
Цель и задачи исследований. Основной целью проведенных исследований являлись реконструкции палеогеографических этапов развития ландшафтов лёссовых областей Северной Евразии в плейстоцене на основе обобщения материалов палинологического анализа опорных разрезов лёссово-почвенной формации и результатов комплексного палеогеографического изучения плейстоценовых отложений лёссовых провинций Северной Евразии и Северо-Азиатской провинции едомных отложений. Поставленной целью было продиктовано выполнение следующих основных задач: 1) Проанализировать современное состояние проблем палеогеографии и палинологии лёссово-почвенной формации. 2) Дать методическое обоснование выполняемых по результатам палинологического анализа палеогеографических реконструкций эпох лёссо- и почвообразования и критериев хроиостратиграфического расчленения и корреляции ЛПФ. 3) Выявить региональные аспекты палеогеографии и палиноиндикации лёссово-почвенной формации и охарактеризовать ландшафтно-климатические условия эпох лёссо- и почвообразования Восточно-Европейской, Западно-Европейской, Средне-Азиатской лёссовых провинций и едомных/ отложений Северо-Азиатской провинции. 4) Провести дробное хроностратиграфическое расчленение и корреляцию опорных разрезов лёссово-почвенной фор-
мации Русской равнины, . уточнить количество и климато-фитоценотические особенности межледниковых и ледниковых ритмов в пределах зоны положительной полярности Брюнес. 5) Выполнить детальные флористические, фитоценотические и климатические реконструкций основных этапов, образования ЛПФ для существенно отличающихся друг от друга историей палеогеографического развития восточно-европейских лёссовых областей. 6) На основании палинотафо-номических исследований, эколого-ценотического анализа палинофлор и детальных климато-фитоценотических реконструкций уточнить фа-циально-генетические особенности изученных лёссовых, палеопочвен-ных и лёссоподобных образований. 7) Определить возраст и реконструировать фитоценотические и климатические условия образования просадочных лёссов Восточного Предкавказья. 8) Установить основные палеогеографические закономерности ' эволюции лёссово-почвенной формации Северной Евразии.
Фактический материал. Диссертация - итог многолетнего (1967-1996 гг.) полевого и лабораторного изучения опорных разрезов плейстоценовых отложений центральных и южных районов Русской равнины, Предкавказья, Средней Азии, Среднедунайской и Нижнедунайской низменностей, Краковской и Люблинской возвышенностей, п-ова Ямал, долины Индигирки и других регионов (Болиховская, публикации 1972-1996 гг.), выполнявшегося автором в Лаборатории новейших отложений и палеогеографии плейстоцена Географического факультета МГУ по основной тематике работ лаборатории - комплексному палеогеографическому анализу опорных разрезов плейстоцена Северной Евразии.
Несмотря на многолетние методические разработки палинологов, лёссово-почвенная формация до сих пор остается самым неблагоприятным и трудоемким объектом палеоботанических исследований. В процессе проведенных исследований автором выполнен спорово-пыльцевой анализ свыше пяти тысяч образцов отложений разного генезиса и возраста.
Основные защищаемые положения.
1. Литогенез лёссов и лёссовидных отложений Северной Евразии осуществлялся в пустынных, полупустынных, степных, лесостепных, лесных, лесотундровых и тундровых ландшафтах перйгляциального и экстрагляциального типов, а также в полупустынных, степных, лесостепных и лесных ландшафтах межледникового типа. Ископаемые почвы, как и лёссы, формировались в тундровых, лесоэздндровых, лесных, лесостепных, степных и полупустынных ландшафтах перйгляциального Л-Ютд
и экстрагляциального типов, а также в лесных, лесостепных, степных и полупустынных ландшафтах межледникового типа. То есть образование лёссово-почвенной формации Северной Евразии в плейстоцене не происходило в тундровых, лесотундровых и, возможно, пустынных ландшафтах межледникового типа.
-
Формирование лёссовых горизонтов Восточно-Европейской лёссовой провинции происходило как на протяжении ледниковых эпох, так и во время термоксеротических стадий и эндотермальных похолоданий межледниковых эпох. Формирование ископаемых почв ЛПФ осуществлялось здесь в межледниковые и межстадиальные интервалы, а также в криогигротические стадии ледниковых эпох.
-
Образование лёссово-почвенной формации Русской равнины охватывает девять (четыре раннеплейстоценовых, три среднеплейсто-ценовых и два позднеплейстоценовых) межледниковых климатических ритмов и восемь разделяющих их ледниковых климатических ритмов. Формирование ильинских лёссовых и почвенных горизонтов осуществлялось в течение двух межледниковых эпох и разделяющего их похолодания ледникового ранга. Валдайский ледниковый этап развития ЛПФ составляют 10 стадиальных и 9 межстадиальных интервалов. Эпоха положительной полярности Брюнес охватывает 8 межледниковых и 7 разделяющих их ледниковых климатических ритмов. Инверсия Матуяма-Брюнес приурочена к основанию гремячьевских (раннеильинских) отложений.
-
Холодные (ледникового ранга) покровский, девицкий, калужский и жиздринский этапы образования ЛПФ, для которых в ледниковых районах Русской равнины коррелятные им моренные горизонты не обнаружены, по масштабам климатических изменений и перестроек экосистем были близки донскому, днепровскому и валдайскому ледниковым этапам.
-
Нараставший в позднем кайнозое в целом направленный процесс обеднения межледниковых флор экзотическими элементами и сокращения количества участвовавших в них таксонов в отдельные межледниковые этапы нарушался появлением флор, имевших' большее разнообразие таксонов и более богатый набор неогеновых реликтов, чем флоры предшествующего межледниковья. В современных степнью и лесостепных лёссовых областях флоры мучкапского межледниковы богаче ильинских - гремячьевской и семилукской - флор, а в современ ных лесных лёссовых областях - лихвинские s.str. флоры богаче муч капских (беловежских) флор. В ряду межледниковых этапов развитш ЛПФ самым гумидным термохроном являлось мучкапское межледни
ковье, а самым континентальным климатом (исключая голоцен) характеризовалось микулинское межледниковье.
Научная новизна. Работа является первым в отечественной и зарубежной науке обобщением результатов палинологического анализа лёссово-почвенных образований Северной Евразии. Впервые в практике палинологического изучения лёссово-почвенной формации:
обобщены и дополнены палеоботанические критерии палеогеографических реконструкций и хроностратиграфического расчленения лёссово-почвенной формации;
рассмотрены региональные аспекты палиноиндикации ЛПФ и по единой системе реконструированы ландшафтно-климатические условия эпох лёссо- и почвообразования основных лёссовых провинций Северной Евразии, а также . литолого-генетические и, климато-фитоценотические условия накопления едомных толщ Северо-Азиатской провинции;
подробно реконструированы лито-фациальные, фитоценотиче-ские, флористические и климатические сукцессии основных этапов развития ЛПФ наиболее характерных лёссовых областей Русской равнины;
- выполнено дробное климатостратиграфическое расчленение
ЛПФ Русской равнины и уточнен климатостратиграфический. объем
ряда стратиграфически значимых лёссовых и палеопочвенных горизон
тов в их парастратотипах;
уточнены и детализированы региональные стратиграфические схемы ряда восточно-европейских лёссовых областей, уточнена меж-ледниково-ледниковая климаторитмика в пределах зоны положительной полярности Брюнес, скорректировано положение границы Матуя-ма-Брюнес в климатостратиграфической шкале плейстоцена;
определены генезис, хронологические интервалы, климатические и палеорастительные условия формирования и консервации про-садочности лёссовых пород восточного Ставрополья;
установлены пространственно-временные закономерности образования лёссово-почвенной формации Северной Евразии.
Практическое и научно-теоретическое значение исследований. Большую практическую и научную значимость всестороннего палеогеографического и детального палинологического изучения лёссово-почвенной формации предопределяют широкое развитие лёссовых пород в центральных и южных частях Восточно-Европейской равнины, их распространение на юге Западной и Восточной Сибири, в межгорных котловинах Средней Азии, других районах активной^народнохо-
зяйственной деятельности и присущие им свойства - просадочность, слабая сопротивляемость эрозии и др. Без хроностратиграфического и палеогеографического изучения лёссово-почвенных разрезов невозможно решение вопросов генезиса лёссовых пород, генезиса и возраста их просадочности, закономерностей изменения и консервации последней в лёссовых массивах (Трофимов, Величко, Шаевич, 1989). Поэтому автор в составе межотраслевого коллектива участвовала в исследованиях по проблеме "Рациональное народнохозяйственное освоение территорий распространения лёссовых просадочных образований" и являлась соавтором работы "Опорные инженерно-геологические разрезы территорий распространения лёссовых просадочных грунтов СССР (методические указания)" (1987). При выполнении программы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды актуальной остается задача палинологического обоснования детальных стратиграфических схем плейстоцена, используемых в геолого-съемочных и поисковых работах. Для ее реализации наиболее перспективны исследования толщ, формировавшихся на протяжении длительных периодов. Именно это обстоятельство подчеркивает роль результатов проведенного анализа мощных лёссово-почвенных покровов в решении вопросов стратиграфии и корреляции новейших отложений. Значение полученных материалов дробного стратиграфического расчленения и детальных ландшафтно-климатических реконструкций эпох лёссо- и почвообразования будет возрастать в связи с необходимостью построения прогностических моделей развития ландшафтов и климата Северной Евразии в ближайшее столетие.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации были доложены автором на более чем 50 научных совещаниях, в том числе: заседаниях Четвертичного семинара Лаборатории новейших отложений и палеогеографии плейстоцена (Москва, 1972, 1974, 1976, 1980, 1990 и др.), Палинологической комиссии Академии наук СССР и России (Москва, 1979, 1985, 1995), IV-VI Всесоюзной и I Всероссийской палинологических конференций (Тюмень, 1981; Саратов, 1985; Минск, 1989; Саратов, 1993), Комиссии по изучению четвертичного периода АН СССР и РАН (Москва, 1979, 1985, 1991), V-VH Всесоюзных совещаний по изучению четвертичного периода (Уфа, 1981; Кишинев, 1986; Таллинн, 1990), XI Международного конгресса INQUA (Москва, 1982), II, III и IV Научно-практических конференций "Использование принципов цикличности для расчленения лёссовых отложений в практических . целях"
(Полтава, 1983; Ровно, 1985; Пятигорск, 1987), Всесоюзной конференции'"Климаты и оледенения в антропогене" (Москва, 1983), IV Всесоюзного совещания по палеоклиматологии "Климатические изменения в позднеледниковье и голоцене" (Москва, 1984), Всесоюзных конференций "Геохронология четвертичного периода" (Москва, 1985, 1989), VII Всесоюзного совещания по изучению краевых образований материковых оледенений (Воронеж, 1985), III Международного симпозиума "Четвертичная стратиграфия и события Евразии и Тихоокеанского региона" (Якутск, 1990), Международного семинара по вопросам стратиграфии и палеогеографии лёссово-почвенной формации Европы (Будапешт, 1990), Всесоюзного рабочего совещания "Глобальные изменения природной среды и климата в аридных областях" (Алма-Ата, 1991), Всесоюзного симпозиума "Климаты прошлого и климатический прогноз" (Москва, 1992), Секции четвертичных отложений РМСК (Москва, 1993), I Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода (Москва, 1994), Международного симпозиума "Эволюция экосистем" (Москва, 1995).
Публикации. По теме диссертации опубликовано около 100 работ, в том числе - 9 работ в иностранных изданиях и 11 монографий (2 из них индивидуальные).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, включающих 8 таблиц и 80 рисунков, и списка литературы из 450 наименований (в их числе 64 иностранные работы). Основной текст диссертации изложен на Ь'И страницах.
