Лёссоиды и другие индикаторы северного перигляциала

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Эта статья обобщает полученные за 50-летие данные о строении поздненеоплейстоценовой перигляциальной зоны севера древнеледниковой России. Рассматриваются осадки и формы рельефа северных равнин, образованные после регионального покровного оледенения начала позднего неоплейстоцена, т. е. за 60 тыс. лет. Особый акцент сделан на малоизученных явлениях субаэральной седиментации, которая, в отличие от южных районов, до 1990-х гг. обычно игнорировалась в геолого-географических публикациях в пользу ледниковых и водно-осадочных процессов. К настоящему времени на российском Севере установлено широкое развитие субаэральных отложений, включая дюнные и нивейно-эоловые пески и различные облёссованные алевриты. Монотонные алевритовые толщи теперь картируются как парагенез разных типов отложений, под названием “лёссоиды”. Это понятие включает в качестве частных случаев как классический степной лёсс, так и лёссовидные алевриты лесной зоны и криогенно-эоловые отложения типа вечномерзлой едомы. Вместе с этими отпечатками резко континентального климата в контексте перигляциальной обстановки Севера рассматриваются также тесно с ними связанные продукты развития подземного оледенения, такие как жильные льды, солифлюкционные плащи, термокарстово-озерные образования, инверсионные формы рельефа, образующиеся при деградации вечной мерзлоты, а также характерный для континентального климата аллювий и специфическая криоаридная биота. Их палеоклиматические характеристики не дают оснований для реконструкции лесных ландшафтов современного типа в эпоху МИС 3. Последние результаты вместе с переинтерпретацией старых данных свидетельствуют о преобладании в это время безлесных и лесотундровых ландшафтов на многолетней мерзлоте, что ставит перигляциал севера России в один ряд с пленигляциалом Центральной Европы.

Об авторах

В. И. Астахов

Санкт-Петербургский университет; Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А. П. Карпинского; Институт географии РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: val-asta@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург; Москва

Список литературы

  1. Арсланов Х. А., Лаухин С. А., Максимов Ф. Е. и др. (2009). Радиоуглеродная хронология и ландшафты липовско-новоселовского межстадиала Западной Сибири (по данным изучения разреза у с. Липовка). В сб.: Материалы VI Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода. Новосибирск: СО РАН. С. 44—46.
  2. Архипов С. А., Астахов В. И., Волков И. А. и др. (1980). Палеогеография Западно-Сибирской равнины в максимум позднезырянского оледенения. Новосибирск: Наука. 103 с.
  3. Астахов В., Мангеруд Я. (2007). О геохронометрическом возрасте позднеплейстоценовых террас на Нижнем Енисее. Доклады академии наук. Т. 416(4). С. 509—513.
  4. Астахов В. И. (1989). Позднеплейстоценовая обстановка осадконакопления в центре Западной Сибири. Труды Института геологии и геофизики СО АН СССР. Т. 657. С. 118—126.
  5. Астахов В. И. (1998). Инверсионный рельеф как индикатор палеокриологических обстановок. Геоморфология. № 4. С. 40—47.
  6. Астахов В. И., Пестова Л. Е., Шкатова В. К. (2021). Лёссоиды Российской Федерации: распространение и возраст. Региональная геология и металлогения. № 87. С. 42—60. https://doi.org/10.52349/0869-7892_2021_87_42-60
  7. Астахов В. И., Свенсен Й. И. (2011). Покровная формация финального плейстоцена на крайнем северо-востоке Европейской России. Региональная геология и металлогения. № 47. С. 12—27.
  8. Болиховский В. Ф. (1987). Едомные отложения Западной Сибири. В сб.: Новые данные по геохронологии четвертичного периода. М.: Наука. С. 128—135.
  9. Бутаков Г. П. (1986). Плейстоценовый перигляциал на востоке Русской равнины. Казань: Изд. Казанского ун-та. 144 с.
  10. Вангенгейм Э. А., Певзнер М. А., Тесаков А. С. (2001). Зональное расчленение квартера Восточной Европы по млекопитающим. Стратиграфия. Геологическая корреляция. Т. 9. № 3. С. 76—88.
  11. Васильев Ю. М. (1980). Отложения перигляциальной зоны Восточной Европы. М.: Наука. 172 с.
  12. Величкевич Ф. Ю. (1982). Плейстоценовые флоры ледниковых областей Восточно-Европейской равнины. Минск: Наука и техника. 239 с.
  13. Величко А. А. (1973). Природный процесс в плейстоцене. М.: Наука. 256 с.
  14. Величко А. А., Грибченко Ю. Н., Губонина З. П. и др. (1997). Основные черты строения лёссово-почвенной формации. В сб.: Лёссово-почвенная формация Восточно-Европейской равнины. М.: Ин-т географии РАН. С. 5—25.
  15. Величко А. А., Тимирева С. Н., Кременецкий К. В. и др. (2007). Западно-Сибирская равнина в облике позднеледниковой пустыни. Известия Российской академии наук. Серия географическая. № 4. С. 16—28.
  16. Волков И. А. (1971). Позднечетвертичная субаэральная формация. М.: Наука. 254 с.
  17. Галанин А. А. (2021). Позднечетвертичные песчаные покровы Центральной Якутии (Восточная Сибирь): строение, фациальный состав и палеоэкологическое значение. Криосфера Земли. Т. XXV. № 1. С. 3—34. https://doi.org/10.15372/KZ20210101
  18. Геокриология СССР. Европейская часть СССР. (1988). Под ред. Э. Д. Ершова. М.: Недра. 358 с.
  19. Губин С. В. (2002). Педогенез — составная часть механизма формирования отложений позднеплейстоценового ледового комплекса. Криосфера Земли. Т. VI. № 3. С. 82—91.
  20. Динамика ландшафтных компонентов и внутренних морских бассейнов Северной Евразии за последние 130 000 лет. Атлас-монография. Вып. II. Общая палеогеография. (2002). Отв. ред. А. А. Величко. М.: ГЕОС. 232 с.
  21. Заррина Е. П., Каплянская Ф. А., Краснов И. И. и др. (1961). Перигляциальная формация Западно-Сибирской низменности. В сб.: Материалы по четвертичной геологии и геоморфологии СССР. М.: Госгеолтехиздат. С. 54—104.
  22. Земцов А. А. (1976). Геоморфология Западно-Сибирской равнины. Томск: Изд. Томского ун-та. 343 с.
  23. Зольников И. Д., Анойкин А. А., Филатов Е. А. и др. (2021). Новые данные о заселении долины нижней Оби в позднем неоплейстоцене. Археология, этнография и антропология Евразии. Т. 49. № 1. С. 9—20. https://doi.org/10.17746/1563-0102.2021.49.1.009-020
  24. Каплянская Ф. А., Тарноградский В. Д. (1974). Средний и верхний плейстоцен низовьев Иртыша. Л.: Недра. 160 с.
  25. Карта четвертичных отложений Европейской части СССР и прилегающих территорий м-ба 1:1 500 000. (1971). Гл. ред.: И. И. Краснов. Л.: ВСЕГЕИ. 16 л.
  26. Кесь А. С. (1966). Зональные и ископаемые аналоги лёссов. В сб.: Структурная и климатическая геоморфология. М.: Наука. С. 145—153.
  27. Кинд Н. В. (1974). Геохронология позднего антропогена по изотопным данным. М.: Наука. 255 с.
  28. Колпаков В. В. (1983). Эоловые четвертичные отложения Приленской Якутии. Бюллетень Комиссии по изучению четвертичного периода. № 52. С. 123—131.
  29. Конищев В. Н., Любимов Б. Н. (1968). Древние эоловые формы рельефа в Большеземельской тундре. Вестник Моск. ун-та. Сер. 5. География. № 2. С. 96—99.
  30. Кригер Н. И. (1965). Лёсс, его свойства и связь с географической средой. М.: Наука. 296 с.
  31. Лавров А. С., Потапенко Л. М. (2005). Неоплейстоцен северо-востока Русской равнины. М.: Аэрогеология. 222 с.
  32. Лаухин С. А., Максимов Ф. Е., Арсланов Х. А. и др. (2008). Геохронология и ландшафтно-климатические условия раннезырянского межстадиала Западной Сибири. Доклады академии наук. Т. 420 (5). С. 683—686.
  33. Лаухин С. А., Шилова Г. Н., Величкевич Ф. Ю. (2006). Палеоботаническая характеристика и палеоклиматы каргинского времени на Западно-Сибирской равнине. Вестник археологии, антропологии и этнографии. № 7. С. 203—225.
  34. Лёссовые породы СССР. (1986). Под ред. Е. М. Сергеева. М.: Недра. 2 т: 232+278 с.
  35. Методическое пособие по составлению мелкомасштабных карт четвертичных образований к Госгеолкарте-1000/3. (2005). Под ред. Е. А. Мининой, В. В. Старченко. СПб: Изд-во ВСЕГЕИ. 190 с.
  36. Никольская О.А. (2006). Позднеплейстоценовая история гидрографической сети северной части Печорского бассейна. Дис. ... канд. геол.-мин. наук. СПб: СПбГУ. 156 с.
  37. Палеогеография Европы за последние сто тысяч лет. Атлас-монография. (1982). Отв. ред.: И. П. Герасимов, А. А. Величко. М.: Наука. 156 с. 15 карт.
  38. Свенсен Й. И., Павлов П., Хегген Х. и др. (2008). Природные условия плейстоцена и палеолитические стоянки на севере западного склона Уральских гор. В сб.: Путь на Север: окружающая среда и самые ранние обитатели Арктики и Субарктики. М.: Ин-т географии РАН. С. 79—97.
  39. Сидорчук А., Панин А., Борисова О. (2008). Климатически обусловленные изменения речного стока на равнинах Северной Евразии в позднеледниковье и голоцене. Водные ресурсы. Т. 35(4). С. 406—416. https://doi.org/10.1134/S0097807808040027
  40. Томирдиаро С. В. (1980). Лёссово-ледовая формация Восточной Сибири в позднем плейстоцене и голоцене. М.: Наука. 184 с.
  41. Федорович Б. А. (1960). Вопросы происхождения лёсса в связи с условиями его распространения в Евразии. Труды Института географии АН СССР. Вып. 80. С. 96—117.
  42. Швецов А. Я. (2021). Лёссы Алтая. Барнаул: Новый формат. 152 с.
  43. Astakhov V. (1995). The mode of degradation of Pleistocene permafrost in West Siberia. Quat. Int. V. 28. P. 119—121. https://doi.org/10.1016/1040-6182(95)00034-G
  44. Astakhov V. (2014). The postglacial Pleistocene of the northern Russian mainland. Quat. Sci. Rev. V. 92. P. 388—408. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2014.03.009
  45. Astakhov V. I. (1991). The fluvial history of West Siberia. In: Temperate paleohydrology. London: Wiley. P. 381—392.
  46. Astakhov V. I. (1992). The last glaciation in West Siberia. In: Sveriges Geologiska Undersökning. Ser. Ca 81. Uppsala. P. 21—30.
  47. Astakhov V. I. (2006). Evidence of Late Pleistocene ice-dammed lakes in West Siberia. Boreas. V. 35. Iss. 4. P. 607—621. https://doi.org/10.1080/03009480600690845
  48. Halvorsen L. S. (2000). Palaeovegetation and environment during Weichselian stadials and interstadials at Mamontovaya Kurja and Sokolova in the Pechora basin, northern Russia. Cand. Scient. thesis. Bergen: University of Bergen. 68 p.
  49. Heggen H. P., Svendsen J. I., Mangerud J., Lohne Ø. S. (2012). A new palaeoenvironmental model for the evolution of the Byzovaya Palaeolithic site, northern Russia. Boreas. V. 41. P. 527—545. https://doi.org/10.1111/j.1502-3885.2012.00259.x
  50. Henriksen M., Mangerud J., Matiouchkov A. et al. (2008). Intriguing climatic shifts in a 90 kyr old lake record from northern Russia. Boreas. V. 37. P. 20—37. https://doi.org/10.1111/j.1502-3885.2007.00007.x
  51. Huijzer B., Vandenberghe J. (1998). Climatic reconstruction of the Weichselian Pleniglacial in northwestern and Central Europe. J. of Quat. Sci. V. 13. № 5. P. 391—417.
  52. Kasse C. (1997). Cold-climate aeolian sand-sheet formation in north-western Europe (c.14—12.4 ka): a response to permafrost degradation and increased aridity. In: Permafrost and Periglacial Processes. V. 8. Iss. 3. P. 295—311.
  53. Koster E. A. (1988). Ancient and modern cold-climate aeolian sand deposition: a review. J. of Quat. Sci. V. 3. Iss. 1. P. 69—83.
  54. Mangerud J., Svendsen J. I., Astakhov V. I. (1999). Age and extent of the Barents and Kara Sea ice sheets in Northern Russia. Boreas. V. 28. Iss. 1. P. 46—80.
  55. Markova A. K., Simakova A. N., Puzachenko A. Yu. (2002). Environments of the Russian Plain during the Middle Valdai Briansk Interstade (33,000—24,000 BP) indicated by the fossil mammals and plants. Quat. Res. V. 57. Iss. 3. С. 391—400. https://doi.org/10.1006/qres.2002.2336
  56. Murton J. B., Goslar T., Edwards M. E. et al. (2015). Palaeoenvironmental interpretation of yedoma silt (Ice Complex) deposition as cold-climate loess, Duvanny Yar, northeast Siberia. In: Permafrost and Periglacial Processes. V. 26. Iss. 3. P. 208—288. https://doi.org/10.1002/ppp.1843
  57. Panin A. V., Astakhov V. I., Lotsari E. et al. (2020). Middle and Late Quaternary glacial lake-outburst floods, drainage diversions and reorganization of fluvial systems in northwestern Eurasia. Earth-Sci. Rev. V. 201. 103069. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019. 103069
  58. Péwé T., Journaux A. (1983). Origin and character of loesslike silt in unglaciated south-central Yakutia, Siberia. In: Geol. Surv. Prof. Pap. 1262. Washington: U.S. G.P.O. 46 p. https://doi.org/10.3133/pp1262
  59. Reineck H.-E., Singh I. B. (1980). Depositional Sedimentary Environments, with reference to terrigenous clastics. Springer-Verlag. 551 p.
  60. Schwan J. (1986). The origin of horizontally alternating bedding in Weichselian aeolian sands in northwestern Europe. Sediment. Geol. V. 49. Iss. 1—2. P. 73—108. https://doi.org/10.1016/0037-0738(86)90016-3
  61. Shennan I. (2007). Sea level studies. In: Encyclopedia of Quat. Sci. V. 4. [S. l.]: Elsevier. P. 2967—2974.
  62. Svendsen J. I., Pavlov P. (2003). Mamontovaya Kuya: an enigmatic, nearly 40000 years old Paleolithic site in the Russian Arctic. The chronology of the Aurignacian and of the transitional technocomplexes. Trabalhos de Arqueologia. V. 33. P. 109—120.
  63. Teruggi M. E. (1957). The nature and origin of Argentine loess. J. Sediment. Petrol. V. 27. № 3. P. 322—323.
  64. Vasilchuk Yu.K., Vasilchuk A. C. (1998). ¹⁴C and 18O in Siberian syngenetic ice-wedge complexes. Radiocarbon. V. 40. Iss. 2. P. 883—893. https://doi.org/10.1017/S0033822200018853
  65. Velichko A. A., Morozova T. D., Nechaev V. P. et al. (2006). Loess/paleosol/cryogenic formation and structure near the northern limit of loess deposition, East European Plain, Russia. Quat. Int. V. 152—153. P. 4—30. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2005.12.003
  66. Velichko A. A., Zelikson E. M. (2005). Landscape, climate and mammoth food resources in the East European Plain during the late Paleolithic epoch. Quat. Int. V. 126—128. P. 137—151. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2004.04.019
  67. Zeeberg J. J. (1998). The European sand belt in eastern Europe — and comparison of Late Glacial dune orientation with GCM simulation results. Boreas. V. 27. Iss. 2. P. 127—139. https://doi.org/10.1111/j.1502-3885.1998.tb00873.x

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Картосхема положения разрезов, обсуждаемых в тексте (указаны буквами). Толстые линии — границы ледниковых покровов разного возраста.

Скачать (213KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Криогенно-эоловые отложения Арктики. (а) — типичная едомная полосчатая толща лёссовидных алевритов с лентами сегрегационного льда и моховыми начесами, проткнутая сингенетическими ледяными жилами в разрезе на о-ве Бол. Ляховский, 73.5° с. ш. (фото В.Е. Тумского). (б) — датированный разрез в устье р. Се-Яха, 70° с. ш. (С на рис. 1), по (Vasilchuk, Vasilchuk, 1998) с упрощениями. 1 — мелкий песок, 2 — крупный алеврит, 3 — алеврит с торфянистыми прослойками, 4 — сингенетический жильный лед. ¹⁴C-даты не калиброваны.

Скачать (500KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Взаимоотношения перигляциальных образований верхнего неоплейстоцена на северо-востоке Европейской России (схематический профиль, модифицирован по (Астахов, Свенсен, 2011)).

Скачать (294KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Разрезы субаэральных отложений верхнего неоплейстоцена вблизи села Акись на левом берегу Печоры (65°50ʹ с. ш.; А на рис. 1). (а) — обнажение лёссовидного алеврита с разводами ожелезнения, вверху сменяющегося покровным песком; (б) — в карьере эоловые пески (А) с языком солифлюкционного диамиктона (Б) и трещиноватыми следами почвообразования (В) в его кровле.

Скачать (1MB)
Метаданные
6. Рис. 5. Разрез приморской песчаной низины на Тиманском Берегу (67°50ʹ с. ш., 49°10ʹ в. д.; ТБ на рис. 1). Типичный разрез послеледникового плейстоцена Нижней Печоры: преобладают эоловые пески, подстилаемые озерными алевро-песками с прослоями солифлюкционных отложений по (Mangerud et al., 1999). 1 — торф; 2 — эоловые пески дюнные; 3 — галька перлювиальная; 4 — эоловые пески горизонтальные слоистые; 5 — солифлюкционный диамиктон; 6 — озерные тонкослоистые пески; 7 — галечник с валунами; 8 — дислоцированные алевриты и пески; 9 — морские алевриты и глины; 10 — моренный диамиктон; 11 — псевдоморфозы по ледяным жилам; 12 — OSL даты; 13 — ¹⁴C-даты.

Скачать (467KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Эоловые формы рельефа в низовьях Печоры. (а) — заросшая позднеледниковая дюна на левом берегу р. Куи к востоку от Нарьян-Мара (К на рис. 1); (б) — останцовые песчаные холмы, бронированные валунно-галечным плащом западнее устья Печоры; (в) — мелкие конические останцы, отпрепарированные дефляцией на гребне гляциотектонической гряды у Вашуткиных озер (68°5ʹ с. ш., 61°38ʹ в. д.; В на рис. 1) (Астахов, Свенсен, 2011).

Скачать (924KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Покровные пески нивейно-эолового происхождения. (а) — западный берег Коровинской губы в устье Печоры (68°25ʹ с. ш., 53°22ʹ в. д.; Ко на рис. 1), (б) — карьер в Аксарке, правый берег Оби (Полярный круг; Ак на рис. 1) (Astakhov, 2014). Типичны резкие контакты между слойками тонкого песка и темного алеврита, мелкие морозные трещины (а), каплевидные нарушения и травянистые корнеходы (б).

Скачать (1MB)
Метаданные
9. Рис. 8. Тонкослоистые, уплотненные, покровные пески (А), перекрытые рыхлым дюнным песком с наклонной слоистостью (Б) на левом берегу р. Куи, у моста (67°33ʹ с. ш., 53°20ʹ в. д.; К на рис. 1).

Скачать (508KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Разрез палеолитической стоянки Бызовая на правом берегу Печоры (65° с. ш.; Б на рис. 1), показывающий интерстадиальный солифлюкционный диамиктон с мамонтовой фауной и орудиями ранней поры верхнего палеолита, перекрытый субаэральной серией аридного перигляциала по (Свенсен и др., 2008; Heggen et al., 2012). ¹⁴C-даты не калиброваны.

Скачать (503KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Зеркально подобные рисунки перигляциальных ландшафтов на аэрофотоснимках м-ба 1:50 000 по (Астахов, 1998). (а) — современные термокарстовые озера (черное) и их осохшие днища (серое) на мерзлой равнине у берега Баренцева моря, 68°30ʹ с. ш., 55°20ʹ в. д.; (б) — результат термокарстовой инверсии рельефа протаявшей правобережной террасы Печоры в 240 км к югу: лепешковидные залесенные холмы высотой 5—10 м (темно-серые), сложенные тонкими озерными песками; (в) — аналогичный инверсионный рельеф на протаявшем песчаном плато Сибирских увалов 63° с. ш., 82° в. д.

Скачать (1MB)
Метаданные
12. Рис. 11. Разрез 2-й террасы р. Усы на палеолитической стоянке Мамонтовая Курья (Полярный круг, МК на рис. 1). Свидетельство послеледниковой речной и эоловой седиментации в перигляциальных условиях в интервале 40—14 тыс. л. н. по (Svendsen, Pavlov, 2003). 1 — мелкая псевдоморфоза; 2 — алеврит с рябью; 3 — горизонтально слоистый песок; 4 — диагонально слоистый дюнный песок; 5 — косослоистый гравий; 6 — кости и бивень; 7 — каменные орудия; 8 — комья алеврита; 9 — OSL дата (кал. л. н.)×10³; 10 — радиоуглеродная дата ¹⁴C (л. н.)×10³.

Скачать (436KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Спорово-пыльцевая диаграмма разреза Мамонтовая Курья в современной северной тайге (МК на рис. 1), показывающая тундрово-степной ландшафт вдоль р. Усы в интервале 40—24 тыс. л. н. (Halvorsen, 2000).

Скачать (1MB)
Метаданные
14. Рис. 13. Обнажение перигляциальных отложений на правом берегу Оби, протока Мега. 61°4ʹ с. ш., 76°20ʹ в. д., низовая часть разреза рис. 14 (а – лёссовидный алеврит, б — псевдоморфоза по ледяной жиле, в — мелкий песок термокарстового озерка). Зеленоватые тона алеврита (“мокрый лёсс”) указывают на закисную обстановку эоловой седиментации.

Скачать (1MB)
Метаданные
15. Рис. 14. Разрезы перигляциальных образований верхнего неоплейстоцена на Широтной Оби, 61° с. ш. (а) — низовая часть разреза на протоке Меги в 13 км выше Мегиона (Астахов, 1989), (б) — обобщенный профиль обнажений вдоль протоки Меги по (Astakhov, 2006). 1 — лёссовидный алеврит; 2 — песчаный ритмит; 3 — пески и глины; 4 — глина; 5 — торфяной ритмит; 6 — грубо слоистый песок; 7 — торфянистые почвы; 8 — псевдоморфозы по ледяным жилам. Радиоуглеродные даты по (Архипов и др., 1980). ¹⁴C-даты не калиброваны.

Скачать (816KB)
Метаданные
16. Рис. 15. Перигляциальные образования Широтной Оби по профилю Локосово–Мега–Аган (Астахов, 1989) (61° с. ш.; Л-М-Аг на рис. 1). ¹⁴C-даты не калиброваны.

Скачать (320KB)
Метаданные
17. Рис. 16. Разрез 2 террасы на правом берегу Тобола у с. Липовка (57°50ʹ с. ш.; Ли на рис. 1) по (Каплянская, Тарноградский, 1974) с упрощением. 1 — старичные глины, разбитые псевдоморфозами по повторно-жильным льдам, 2 — пограничная пачка: массивные алевриты с тундровыми почвами и горизонтом лиственничных пней (П), 3 — алевриты песчанистые с прослоями мелкого песка, 4 — горизонтально-слоистые мелкие пески с прослоями алевритов.

Скачать (202KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024