Введение к работе
Актуальность исследований. Вопросы прогноза разви-1 компонентов природной среды той или иной территории юзможно решать без изучения закономерностей измене-я их во времени. Важной частью исследований по восста-алению природных условий древних эпох является диаг-стика типов почвообразования
В палеогеографии и других геологических науках, їью которых является воссоздание компонентов природ-й среды на основе или с применением палеопедоло-іеских исследований, учеными в качестве обязательного тится условие использования характеристик только хоро-> сохранившихся ископаемых почв. Так, Т.Д.Морозова пита, что " для реконструкции древнего педогенеза можно ализировать только ископаемые почвы с хорошо сохра-вшимся генетическим профилем, выдержанные по прости-нию на больших территориях. Маломощные гумусовые ослои разного генезиса с неразвитым генетическим про-їлєм не могут быть использованы в палеогеографических лях, поскольку их нельзя диагностировать." (сД9,1981). Со-ршенно очевидно, что не всегда представляется возможным пользовать только хорошо сохранившиеся и выдержанные і простиранию ископаемые почвы, поскольку часто отло-:ния имеют плохую сохранность, а ископаемые почвы >рфологически не выражены или представлены отдельными ризонтами, фрагментами, а то и просто педолитами, т.е. таточными признаками почвообразования. При картиро-іши четвертичных отложений часто возникает необходи->сть проводить диагностику и коррелировать отдельные ои и горизонты по кернам . При изучении отложений ар-ологических стоянок исследователи также часто имеют де-> с плохо сохранивщимися почвами, их дериватами или лысо педогенными признаками.
В связи с этим возникает необходимость поиска жзнаков, по которым .можно было бы реконструировать лщу отложений и ископаемые почвы или горизонты, неза-[симо от их сохранности, скоррелировать их между собой и, >гда это возможно, с хорошо сохранившимися и выдер-шными по простиранию ископаемыми почвами (т.е. проїдать дальние и ближние корреляции) и диагностировать
особенности древнего почвообразования и экологичес условия его протекания.
Подходы к реконструкции условий древн почвообразования с использованием принципов и мето современного почвоведения, основанные на изучении пр наков педогенеза, связанных со свойствами гумуса, а таї гумусообразования и гумусонакопления показали возм< ность решать задачи реконструкции природных условие сопутствующие им задачи стратификации и корреляции ложений в случае любой их сохранности (Дергаче 1990,1992; Дергачева и др.,1994, 1995; Деревянко и др., IS 1995; Дергачева, 1990, 1992; Феденева, 1992; и др.)
Это особенно актуально для Восточно-Сибирского гиона, где практически из-за сложной истории развития льефа , неотектонических движений, которые происході еше в конце плиоцена, а также сложной истории разви" других компонентов природной среды в течение плейсто на, почвы представлены лишь их дериватами и(или) вооб признаками педогенеза.
Представляется важным выяснение временных п делов сохранности тех или иных признаков гумуса по поскольку достаточно достоверно их хорошая сохранно установлена для позднего плейстоцена, а материалов, хар теризуюших гумус ранне- , среднеплейстоценовых и ШШО] новых почв, в литературе очень мало. Что касается голоце то здесь специфику сохранности гумуса и возможности < использования для диагностики условий почвообразоваг определяет наложение современного процесса гумификаци
Имеется еще ряд более частных вопросов, котог. до сих пор не нашли своего освещения в специальной ли ратуре. Так, не обсуждались вопросы правомочности і пользования общепринятых методик состава гумуса для П( голоцен-плиоценового ряда, практически нет данных о і ставе , стуктуре и свойствах макромолекул гуминовых ю лот почв шшоцена - среднего плейстоцена, не разработа принципы и методические подходы к реконструкции ycj вий почвообразования в случае морфологической не вы; женности признаков педогенеза для разных отрезков плі цен-голоценового времени.
Заполнению этого пробела посвящена настоящая ; бота, которая преследует иель - выявить особенности гум; разновозрастных почв голоцен-плиоценового хроноряда
'Вести реконструкцию условий гумусо- и ночвообра-
ания для этого отрезка геологического времени.
Широкое распространение; в" Предбайкалье много-
йных археолопгческих памятников и необходимость вос-дания палеоэкологических условий обитания древнего овека делают эту работу еще более актуальной. Задачи исследований:
-
Оценить разные методы определения состава и йств гумусовых веществ.
-
Изучить особенности качественного состава гу-:а почв разного геологического возраста по единому наи-:ее информативному комплексу методов.
-
Выявить специфические особенности гуминовых :лот разновозрастных ископаемых почв
-
Оценить значимость признаков и ограничения в их шенении для диагностики условий почвообразования раз-о геологического времени.
-
Восстановить закономерности изменения содержа-I, состава и свойств гумуса почв и условий гумусо- и гвообразования во времени в плиоцен-голоценовый пери-в Предбайк&чье.
Объекты и методы исследования.. В качестве объектов ледования выбраны ископаемые почвы голоцен-плиоце-юго ряда и вмещающие их отложения в ряде стратоти-ієских или хорошо отработанных специалистами разного >филя разрезов: Игетей, являющийся стратотипом плей-ценовых отложений на территории Предбайкалья, разре-береговых обнажений в бухтах Сарайской, и Харалдай, ранее выделены и всесторонне изучены плиоценовые ты, а также отдельные выделяемые морфологически гаы или трудно расчленяемые общепринятыми методами :ожения, диагностика которых представляла интерес при 'чении археологических многослойных стоянок.
Отбор образцов проводился подробно каждые 5-Ю см пределах видимых морфологических горизонтов (слоев), ІЛОПГЧНО тому, как это предложено В.В. Пономаревой для (ременных почв и принято при изучении ископаемых почв сложений палинологическим методом.
В качестве комплекса показателей, диагностирую-х условия формирования древних почв, нами использо-;ись: содержание общего органического углерода, соотно-
шение основных компонентов гумуса, состав и свойств; миновых кислот, а также коэффициент отражения с почвенной массой при длине волны 750 нм, связанный < держанием гумуса обратной тесной коррелятивной связі - 0,87 - 0,98), и величина магнитной восприимчивости, к рая зависит от интенсивности неосинтеза магнитных м ралов в процессе почвообразования, и коррелирует с ее жанием и составом гумуса.
При исследовании свойств почв и отложений также состава и свойств гумуса и гуминовых кислот пользовались общепринятые аналитические и инструї тальные методы.
Научная новизна. Впервые для территории Пред калья изучен состав и свойства гумуса и гуминовых ки по единому комплексу методов для широкого временногс резка - от голоцена до плиоцена.
Показана большая информативность результ изучения гумуса по методу Пономаревой - Плотнико чем по широко применяемому при изучении ископае почв методу Кононовой - Бельчиковой. Выявлено, ЧТО ПС холодных и теплых периодов формирования НЄОДНОЗНІ реагируют на процесса выделения гумусовых веществ ра; ми реагентами, в связи с чем различия их состава, лученные разными методами, неодинаковы.
Установлено, что комплекс использованых хара ристик для диагностики биоклиматических условий гумус почвообразования, является вполне надежным для реї струкции природной среды в разные временные отрезки голоцена до плиоцена.
Показано, что пределы колебаний всех показаті гумуса и гуминовых кислот плиоценовых почв не вых за рамки, установленные для современных и ископае плейстоценовых почв.
Установлено, что гуминовые кислоты, фиксщ щие условия времени формирования осадка и (или) его догенного преобразования, могут служить надежным ц наком при диагностике палеоэкологических условий разі возрастного диапазона, вплоть до плиоцена.
Подробный послойный анализ ископаемых по< вмещающих их отложений позволил выявить полиг тичность гумусовых профилей сохранившихся ископае
іновозрастньїх почв, и в то же время установить неод-значность природных условий в холодные периоды поздно плейстоцена ( сартан и мурукта)._ Выявлено, что-в-пери-' формировагаїя не расчленяемой морфологическими и ли-гого-минсралогическими методами мощной муруктинской іщи, комплексом аналитических методов выделяются два гасительных потепления, в период которых почвообра-шние протекало по лесному-лесостепному типу. В то же 5мя в сартанскую эпоху было относительно короткое потение, условия которого можно отнести к лесным, почвы іанцевского межледниковья разделяются очень коротким и госителыго неглубоким похолоданием.
Изучение гумуса и его компонентов позволило выпь общую тенденцию изменения климата, которая про-іяется в некотором направленном от плиоцена до голо-ча похолодании и гумидизации
Теоретическая и практическая значимость. По-генные результаты состава и свойств гумуса и гуминовых глот голоцен-плиоценового хроноряда почв заполняют эбел в знании особенностей гумусо- и почвообразования в іньїе геологические эпохи. Выявленные закономерности немения состава и свойств гумуса и реконструированные говня природной средь; в разные временные отрезки поцен-голоценового времени в ГТредбайкалье могут быть тользованы для прогноза поведения комнонеіггов ирирод-й среды. Выделенные по составу и свойствам гумус а [лыс и холодные периоды могут использоваться при стра-рикации отложений и как коррелятивные реперы на тср-гории Предбайкалья.
Защищаемые положения.
1. Комішекс характеристик гумуса и связанных с гу-
сообразованием свойств почв является надежным диаг-
стическим признаком особенностей бноклиматических
ювий в широком временном интервалеют голоцена до
иоцена.
2. При реконструкции условий древней природной среды
характеристикам состава и свойств гумуса пред-
чтительным является использование о метода Пономаре-
Іі-Плотниковой (1968) как более информативного и репре-
ггативного. *
Апробация работы. Материалы диссертационной ра-гы опубликованы в 10 работах и обсуждались на Всесоюз-
ной конференции молодых ученых (Ташкент, 1990); на Me дународной конференции " Эволюция почв и почвеннс покрова в связи с изменениями природной ере, (Пущино,1992.); Всероссийском совещании по проблем четвертичного периода (Москва, 1994).
Структура работы. Диссертационная работа состс из 6 глав, введения , и выводов. Имеется список литера' ры, включающий 182 источника, в том числе 17 иг странных авторов. Работа содержит 177 страниц машинош ного текста, иллюстрирована 20.. таблицами и 18 рисунка!*
Основная часть аналитического материала получе в лаборатории географии и генезиса почв Инсткг почвоведения и агрохимии СО РАН, и автор считает сво приятным долгом поблагодарить руководителя и сотрудник лаборатории за помощь на разных этапах выполнения paf ты. Автор также благодарит за постоянное внимание и < действие в выполнении диссертационной работы за] дующую кафедрой почвоведения Иркутского государствен! го университета Г.А. Воробьеву.