Введение к работе
Актуальность исследования. Геология и пространственное размещение четвертичных отложений Кировской области изучены достаточно полно, что отражено в Государственной геологической карте четвертичных отложений РФ лист 0-(3 8)-3 9-Киров, а также в объяснительной записке к карте (1999). Но региональная стратиграфическая схема четвертичных отложений Вятско-Камского региона до сих пор остаётся палеонтологически недостаточно обоснованной. Это объясняется отсутствием палеонтологически изученных опорных разрезов, что, как отмечает O.K. Чумаков (1999), предопределило неизбежную условность стратиграфического положения геологических тел и их привязки к региональной и межрегиональной схемам четвертичных отложений Восточно-Европейской равнины. Между тем, связующее положение Кировской области между центром Европейской России Уралом и Тимано-Печоро-Вычегодским регионом делает полученные нами материалы важными для корреляции региональных стратиграфических схем.
Верхнекамская возвышенность, выбранная нами в качестве страторайона для
изучения четвертичных отложений, целиком расположена во внеледниковой зоне, которая
испытывала существенные контрасты природных условий в ледниковые и межледниковые
эпохи. Поэтому детальные геологические и палеоботанические материалы,
иллюстрирующие события холодных и теплых эпох во внеледниковой зоне нашего региона, являются достаточно показательными и важными для палеоклиматических реконструкций и биостратиграфического расчленения четвертичных отложений. Учитывая наличие вышеизложенных проблем в познании четвертичных отложений на территории Вятско-Камского Приуралья, их изучение для выработки и обоснования региональной стратиграфической схемы является весьма актуальным.
Цель исследования. Определение возраста плиоцен-четвертичных отложений по геологическим и флористическим данным, проведение их корреляции и воссоздание палеогеографических событий на междуречье Камы и Вятки.
Для достижения этой цели решались следующие задачи: а) реконструкция ландшафтно-климатических условий по этапам осадконакопления через оценку индикационной роли флористических комплексов; б) корреляция палеогеографических событий с таковыми сопредельных регионов; в) составление палеонтологически обоснованной региональной стратиграфической схемы для внеледниковой зоны листа 0-(38)-39-Киров.
Фактический материал и методика исследований. В основу работы были положены материалы полевых исследований в период с 1996 по 2009 годы. Основным объектом исследования являлась Верхнекамская возвышенность (междуречье Камы и Вятки), где изучены восемь опорных разрезов, расположенных на всех геоморфологических уровнях - от высокой поймы до водораздельного пространства. Все изученные разрезы хорошо обнажены естественными процессами (подмыв паводковыми водами), или же вскрыты в процессе добычи строительных материалов. На этих разрезах выбирались участки, наиболее полно представляющие изучаемые толщи. Но, кроме того, во всех без исключения разрезах в коренных отложениях были пробиты глубокие (до 60-80 см) канавы. Пробы на гранулометрический, минералогический и петрографический составы отбирались преимущественно из тех же горизонтов, что и пробы на спорово-пыльцевой анализ (СПА). Гранулометрический и минералогический анализы проводились в лаборатории геологии кайнозоя института геологии Коми НЦ УрО РАН под руководством д.г-м.н, Л.Н. Андреичевой, а палинологические - в научно-исследовательской лаборатории эволюции природной среды ВятГГУ под руководством
д.г.н. проф. М.М. Пахомова. При подготовке проб на спорово-пыльцевой анализ
применялась общепринятая сепарационная методика В.П. Гричука (1961). Для ряда опорных разрезов имеются радиоуглеродные датировки, выполненные в лаборатории Института географии РАН (зав. лабораторией О.А. Чичагова).
Научная новизна. Впервые на основе комплексного анализа полученных данных установлен возраст, палеогеографические условия формирования плиоцен - четвертичных отложений внеледниковой зоны Кировской области (на примере Верхнекамской возвышенности). Составлена палеонтологически обоснованная стратиграфическая схема (Бородатый, 2009), которая сопоставлена с межрегиональной стратиграфической схемой четвертичных отложений Восточно-Европейской равнины и с региональной схемой смежного с Кировской областью Тимано-Печоро-Вычегодского региона.
Практическое значение. Выполненные ладшафтно-климатические реконструкции и флористические данные могут быть использованы для расчленения и корреляции плейстоценовых отложений, для уточнения возраста стратиграфических подразделений региональной стратиграфической схемы, а также для раскрытия условий и этапов палеогеографического развития региона.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Гравийно-галечные отложения, фрагментарно слагающие водораздел
Верхнекамской возвышенности и считавшиеся «немыми», представляют собой
верхнеплиоценовый аллювий Пра-Камы с богатой, в том числе экзотической
(субтропической) дендрофлорой.
2. Отложения в верховьях реки Камы, ранее датировавшиеся как юрские или
неогеновые, имеют четвертичный возраст и двучленное строение: нижняя часть относится
к нижнему плейстоцену, а верхняя часть соответствует началу среднего плейстоцена
(лихвинскому межледниковые), что подтверждается характерным составом хвойно-
широколиственной флоры.
3. Флористически обоснован лихвинский возраст широко развитых водораздельных
отложений Верхнекамской возвышенности. Величина вреза в высшей точке (т. 337 м)
составляет 142 м. Принимая возраст лихвинских отложений в 250-300 т.л., расчётная
скорость поднятия за средний-поздний плейстоцен, равна ~ 0,6-0,7 мм / год.
4. Вторая надпойменная терраса в верховьях Камы, ранее датировавшаяся
древнечетвертичным возрастом, по флористическим данным и радиоуглеродному
датированию относится к позднему плейстоцену (ранняя стадия валдайского оледенения
или подпорожский горизонт) с типично перигляциальной флорой аркто-бореального типа.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на ряде конференций и совещаний: на IV Всероссийском совещании по изучению четвертичного периода (Сыктывкар, 2005); на XI Всероссийской палинологической конференции «Палинология: теория и практика» (Москва, 2005); на Всероссийской научной школе «Актуальные проблемы регионального экологического мониторинга: научный и образовательный аспекты» (Киров, 2006); на межрегиональной научной конференции «Современное состояние, антропогенная трансформация и эволюция ландшафтов востока Русской равнины в позднем кайнозое» (Киров, 2008); на XXX Пленуме Геоморфологической комиссии РАН (Санкт-Петербург, 2008). Материалы диссертации неоднократно обсуждались на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Вятского государственного гуманитарного университета. По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе одна - в рецензируемом журнале.
Объём и структура работы. Работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы. Общий объем работы 166 страниц, включая 50 рисунков, 10 таблиц. Список литературы составляет 109 наименований.
Автор выражает самую глубокую и искреннюю благодарность научному руководителю д.г.н., профессору М.М. Пахомову за постоянную помощь при выполнении данной работы. Автор благодарит сотрудников кафедры A.M. Прокашева, Н.Д. Охорзина, И.А. Жуйкову за содействие в сборе полевых материалов и консультации, Г.И. Бердникову за квалифицированную обработку проб для спорово-пыльцевого анализа, О.М. Пахомову за предоставленные материалы по разрезам Боровица - 2 и Чус. Особую признательность автор выражает руководителю лаборатории геологии кайнозоя института геологии Коми НЦ УрО РАН д.г-м.н. Л.Н. Андреичевой за ценные советы и всестороннюю помощь в выполнении работы, а также сотруднице этой лаборатории Т.М. Тимошенко за выполнение гранулометрических анализов и старшему геологу Института геологии З.П. Двойниковой за изучение минералогического состава образцов.
