Введение к работе
Актуальность проблемы: Генетическое почвоведение с самых первых этапов своего развития уделяло внимание исследованиям древних погребенных почв (Глинка, 1908; Полынов, 1916). Основной массив накопленных в палеопочвоведении результатов характеризует палеопочвы из лессово-почвенных серий и позволяет описать закономерности развития педогенеза в плейстоцене (Герасимов, 1976; Веклич, 1974, 1977; Глушанкова, 1994, 2004; Длусский, 1994; Добродеев, 1974; Матвиишина, 1977; Величко, Морозова, 1972, 1975, 1976, 1996; Морозова и др., 1979; Морозова, 1981; Сычева, 1994, 1998; Bronger, Catt, 1989; Bronger et al, 1998; Liu et al, 2005). Информации о палеопочвах дочетвертичного времени значительно меньше. И в тоже время, без понимания закономерностей педогенеза в мезозое и палеозое, невозможна формулировка общих законов развития и эволюции педосферы (Демкин и др., 2007; Добровольский, 2006; Kraus, 1999).
В диссертации представлены результаты исследований верхнепермских палеопочв из красноцветных отложений верхнетатарского подъяруса верхней перми, расположенных в районе нижнего течения реки Сухона. Актуальность выполненных исследований связана с очевидной недостаточностью знаний и отсутствием детальных почвенно-генетических интерпретаций верхнепермских палеопочв территории Русской плиты, и в целом палеопочв дочетвертичного возраста, в то время как за рубежом такие работы проводятся весьма активно (Benito et al, 2005; Kessler et al, 2001; Krull, Retallack, 2000; Retallack, 1999; Retallack et al 2007; Sheldon, 2006; Soreghan et al, 2002; Tabor et al, 2004; 2005; Tramp et al, 2004; Yang et al, 2007). В статьях обычно обсуждаются: положение палеопочвы в геологическом разрезе, макроморфологические и аналитические характеристики, реже - микроморфологические особенности палеопочв. Еще более редки случаи почвенно-генетических интерпретаций палеозойских палеопочв.
Актуальность изучения верхнепермских палеопочв обусловлена сложными климатическими и биосферными событиями, произошедшими в конце пермского периода. Палеоклиматические события выразились в смене ледниковых обстановок безледниковыми, увеличении площади теплых семиаридных климатических поясов в обоих полушариях и общей аридизации климата Земли (Чумаков, 1984, 2004; Ziegler et al, 1997). В конце поздней перми биосферная перестройка достигает максимума, происходит массовое вымирание наземной и морской биоты (Жарков, 2004; Наугольных, 2007; Сенников, 2004; Wang, 1993). В связи с этим, актуально изучение верхнепермских палеопочв, как источников информации о поведении почв в условиях экологического кризиса, а также биоклиматических и литолого-геоморфологических условиях верхнепермских ландшафтов.
Целью настоящей работы является процессно-генетическая реконструкция палеопочв из верхнепермских отложений северо-востока
Русской плиты, на основе изучения их состава и организации, с последующей реконструкцией палеоландшафтных условий формирования палеопочв. Задачи:
Выявить закономерности макро-, мезо-, микро- и субмикроморфологической организации верхнепермских палеопочв с применением метода иерархического морфологического анализа;
Выявить закономерности профильного изменения гранулометрического, химического и минералогического состава палеопочв;
Разделить весь наблюдаемый комплекс признаков и свойств палеопочв на: унаследованные литогенные, собственно педогенные и постпедогенные (диагенетические);
Выявить сочетание и интенсивность элементарных почвообразовательных процессов в палеопочвах и разработать модель позднепермского палеопедогенеза в данном регионе;
Выявить закономерности строения Климовского педо комплекса, реконструировать количество и длительность этапов палеопедогенеза;
Реконструировать палеоклиматические и палеоландшафтные условия формирования верхнепермских палеопочв, на основе полученных данных.
Научная новизна: Впервые выполнено детальное морфоаналитическое исследование верхнепермских палеопочв северо-востока Русской плиты. На основании полученных материалов выявлены закономерности формирования палеопочв на красноцветных иллит-смектитовых карбонатных осадках в условиях озерно-аллювиальной равнины в позднепермское время. Впервые идентифицированы палеопочвы в составе ровдинской пачки вятского горизонта верхнетатарского подъяруса, что позволило реконструировать длительность и условия субаэральных обстановок накопления осадочного разреза.
Практическая значимость: Результаты работы вносят вклад в реконструкцию истории почвообразования в данном регионе, и общей истории педогенеза на Земле. Сделанные на основании палеопочвенных данных выводы, дополняют палеонтологическую, литологическую и геохимическую информацию о палеоландшафтах позднепермского времени. Результаты работы представляют непосредственный интерес для стратиграфии, потому что позволяют вычислить количество и длительность субаэральных эпизодов в толще вятского горизонта верхнетатарского подъяруса. Полученные данные расширяют знания о современном педогенезе и возможных путях развития почв на красноцветных иллит-смектитовых породах.
Апробация работы: Основные положения работы были доложены и обсуждались на заседании кафедры географии почв факультета Почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, а также на молодежных Докучаевских чтениях (Петербург 1999, 2000, 2001, 2002), на пленарном заседании конференции «Ломоносов-2004» (Москва, 2004), на конференции по стратиграфии и
корреляции отложений поздней перми и раннего триаса (Москва, ПИН РАН, 2002), конференции «10 лет РФФИ» (ГИН РАН, 2002), на международном совещании по палеопочвоведению (Флоренция, июнь 2004), на научной сессии по фундаментальному почвоведению (Москва, МГУ, декабрь 2004), на совместном заседании лаборатории эволюционной географии ИГ РАН и семинара «Почвы в пространстве и времени» (февраль, 2006), на рабочем совещании по палеопочвам (Москва, ПИН РАН, 2009).
Публикации: По теме диссертации опубликовано двадцать четыре работы, из них: девять статей и пятнадцать тезисов (12 тезисов на русском языке и 3 тезиса на английском языке).
Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы, включающего 116 отечественных и 45 зарубежные работы, 3 приложений. Содержательная часть диссертации изложена на 164 страницах, иллюстрирована 18 таблицами и 45 рисунками и микрофотографиями.
