К вопросу корреляции отложений аллювиальной и лессово-почвенной формации среднерусской возвышенности и долины Верхнего Дона

Т. Ф. Трегуб, Воронежский государственный университет

В настоящее время состояние изученности отложений лессово-почвенной и аллювиальной формаций на основе палинологических исследований позволяет с большей детальностью проследить и сопоставить пространственно-временные события геологической летописи неоплейстоцена для территории Среднерусской возвышенности и долины Верхнего Дона (1).

На данной территории расположены как стратотипические, так и паростратотипические разрезы, где отложения изучены сопряженным анализом (2). Это обеспечивает возможность сопоставить палинологические материалы и определить хронологические рубежи формирования отложений с большей достоверностью. Одновременно современный уровень палинологических исследований обеспечивает возможность проследить практически беспрерывный ряд сукцессий на протяжении неоплестоцена (3).

Близкий литологический состав отложений, слагающих террасовые уровни речных долин, зачастую не позволяет четко обозначить хронологические рубежи их формирования. Палинологическая характеристика на уровне определения секций и видов, как покрытосеменных, так и голосеменных растений, обеспечивает возможность достаточно четко провести временные границы даже внутри пачки отложений, построенной однообразно в литологическом отношении (4).

Богатые палинологические материалы, полученные в результате изучения отложений аллювиальной формации в долинах рек Оскол и Дон на протяжении 25 лет, позволили автору обосновать существование на исследуемой территории пяти крупных этапов в развитии растительного покрова с определенным флористическим составом.

В настоящее время в ряду аллювиальных террас палинологическими данными слабо охарактеризованы отложения петропавловского и покровского горизонтов (солдатская надсвита). Возможно, это связано с тем, что в тираспольском комплексе наиболее сложной фазой развития является покровский горизонт (5). К данной фазе приурочена смена фоновых группировок, появление новых видов, и она объединяет ряд разновозрастных фаун.

Такой эволюционный рубеж в фаунистическом комплексе, вероятно, был обусловлен полным распадом тургайской флоры и зарождением пранеморальной флоры. Такие рубежи фиксируются переходными флорами с бедным флористическим составом. Подтверждением данного вывода являются палинологические материалы из отложений эоплейтоцена разреза Стрелица.

Самый глубокий врез в неоплейстоценовое время, как в долине Дона, так и в долине Оскола, соотносится с ильинским горизонтом. В стратиграфической схеме в его объеме выделяется три свиты, общей мощностью до 45 м. Палеогеографическая ситуация данного времени для аллювиальной формации получила достаточно полную харак-© Трегуб Т. Ф., 2009 теристику в разрезе скважины 5064 (мощность вскрытых отложений 33, 2 м) в долине реки Оскол и в разрезе скважины 150 (мощность 36, 7 м) у с. Листопадовка в долине реки Савала – притока Дона

(6). Состав спорово-пыльцевых спектров из указанных разрезов достаточно хорошо сопоставляется с палиноспектрами Н. С. Болиховской (7) для гремячьевского и семилукского этапов лессово-почвенной формации. Разделяющее эти этапы девицкое похолодание (в первоначальной трактовке) в разрезах аллювиальной формации может не получить четкого отражения в силу своей кратковременности. Во время данного похолодания мог произойти незначительный врез в уже сформировавшийся осадок мощностью до 25 м, при этом происходит частичный размыв оптимальной части разреза с последующим накоплением осадков уже в семилукское время. Вероятно, такое развитие событий и обусловило растянутый и не ярко выраженный оптимум ильинской межледниковой эпохи, который отражает развитие в центральных районах Европейской России полидоминантных темнохвойно-таежных лесов с небольшим участием элементов широколиственной формации. В этой связи отложения трех выделяемых свит в долине Дона, а также и в долине реки Оскол, возможно, следует рассматривать в качестве единого геологического тела, определяемого как шестая погребенная терраса (8). Донская ледниковая эпоха в лессово-почвенной формации представлена донским лессом, в котором отмечаются две эмбриональные почвы (9), что указывает на неоднородные, и относительно мягкие климатические условия этого времени. Это положение находит свое обоснование и в разрезах аллювиальной формации, где криогигротическая стадия представлена не только резким возрастанием пыльцы сосен, но и заметным участием в составе спектров угнетенной и недоразвитой пыльцы дуба. Последний, видимо, существовал на границе экстремума, то есть данная порода входила в состав растительности, но палеоэкологическая обстановка препятствовала полноценному развитию пыльцы.

Следующий эволюционный этап растительности приходится на мучкапскую межледниковую эпоху. Длительная дискуссия по вопросу наличия двух оптимумов в течение мучкапского межледниковья несет под собой, на наш взгляд, искусственную основу. Наиболее полную палеогеографическую информацию, как правило, отражают разрезы озерной формации в силу особенности седиментогенеза. Отложения лессово-почвенной формации и, тем более, аллювиальной характеризуются большей дискретностью. В этой связи изучение палинологических материалов из аллювиальных свит требует детального изучения не только морфологических особенностей теплолюбивых покрытосеменных пород, но и голосеменных растений. При выпадении из разреза (в результате размыва или других причин) фаз, характеризующих оптимум, достаточно сложно, не зная закономерностей формирования темнохвойно-таежной и боровой формаций на Европейской равнине, определить хронологические рубежи накопления аллювиальных отложений. В аллювиальных свитах зачастую происходит наложение верхнего (конаховского) оптимума на нижний (глазовский) и на спорово-пыльцевых диаграммах присутствует только один оптимум. В этом случае только флористический состав палиноспектров позволяет датировать отложения.

Особенности мучкапской флоры состоят в следующем: преобладают широколиственные породы, формируя дубово-липово-вязовые леса, с участием элементов темнохвойно-таежной и боровой формаций. Причем, учитывая экологические особенности произрастания различных видов дубов, лип и вязов, эти леса были дифференцированы на пойменные и плакорные. Это обусловило определенные различия в количественных соотношениях элементов на спорово-пыльцевых диаграммах для разрезов различной фациальной принадлежности, что в свою очередь определило различия в интерпретации состава растительности верхнего яруса. Так, для озерных и аллювиальных отложений характерно наличие пыльцы вяза в пределах от 30 % (Центральные районы) до 40 % (в разрезах Беларуси), обеспеченное видовым разнообразием. В отложениях мучкапского возраста большинство исследователей отмечает не менее трех видов вяза, а в одной из оптимальных фаз, которая, к сожалению, не всегда находит отражение в разрезах, – четырех видов.

Темнохвойно-таежная и боровая формации имеют на это время в своем составе такие сосны реликты (живущие с плиоцена), как: Pinus sect. Strobus, P. sect. Cembra, P. sect. Banksia и Pinus sect.

Sula. Если представители первых двух секций имели широкие ареалы в лихвинское время, то виды двух последних секций в отложениях среднего плейстоцена, практически, не встречаются. Сосны секции Sula являются показательными видами для отложений и мучкапского межледниковья, и окского оледенения (10).

Для аллювиальной формации спектры с подобным флористическим составом описаны автором только в разрезах скважин в пределах Среднерусской возвышенности в рамках холанской серии, а также в разрезах отдельных обнажений (обн.– 209 Холки). Специалисты в области литологии, как правило, не расчленяют в разрезах отложения мучкапско-окского и лихвинско-днепровского этапов, объединяя их в серию. В то же время, по палинологическим данным, эти два этапа осадконакопления достаточно хорошо отделяются (11).

Резкое отличие флористического состава растительного покрова мучкапского времени как от такового ильинского межледниковья, так и от лихвинского позволяет рассматривать отложения с подобными спектрами в рамках пятой погребенной террасы. Стратиграфическое положение серий и свит в схемах геологического строения отложений неоплейстоцена объясняет практическое отсутствие палинологической информации для окского оледенения, верхняя часть пятой террасы зачастую срезается последующим врезом долины в лихвинское время.

При пересмотре возраста морены Донского языка большинство исследователей не поменяли свой взгляд на возраст IV и III террас. Разрезы, рассматриваемые в ранге стратотипов (Кривоборьевский у села Кривоборье и Мастюженка у г. Лиски на Дону) до настоящего времени не получили палинологической характеристики. Сложное стратиграфическое строение разреза Кривоборье подчеркивал М. Н. Грищенко (8), а П. А. Никитин трактовал возраст отложений на основе анализа семенной флоры в рамках лихвинско-днепровского (нижняя пачка аллювия), одинцовско-московского (верхняя пачка аллювия) и микулинско-калининского (верхняя аллювиально-пролювиальная часть разреза) горизонтов. Палинологические данные, полученные в разрезе скважины 8, пробуренной при впадении реки Лещинки в Сейм, указывают на накопление отложений IV террасы в течение лихвинского межледниковья с отражением двух похолоданий (калужского и жиздринского) и одного потепления (чекалинского). В данном разрезе цокольную часть террасы слагают отложения, образовавшиеся во время подруднянского похолодания и соответствующие его начальным фазам, что не противоречит стратиграфической схеме. Возрастные рубежи четко фиксируются флористическим составом. В нижней части разреза присутствует пыльца сосен секций Banksia и Sula, которая полностью исчезает на глубине 13, 5 м. Выше разрез охарактеризован спектрами, отражающими развитие широколиственных лесов грабово-дубового состава с заметным участием элементов темнохвойно-таежной и боровой формаций, причем они представлены только тремя секциями: Pitys, Cembra, Strobus. Кроме этого, здесь нашла отражение зона бука (Fagus), которая даже для разрезов Беларуси отмечена только в отложениях лихвинского и голоценового (конец атлантики) возраста (12). Подобный состав палиноспектров характерен для лихвинского межледниковья, а если проследить в меридиональном направлении изменения в составе спорово-пыльцевых спектров от Лихвинского разреза до Стрелецкого, то отчетливо просматривается промежуточное положение разреза скважины 8.

Калужское похолодание, видимо, не привело к полному распаду ядра лихвинской флоры, и к началу чекалинского мжледниковья происходит частичное восстановление флористического состава с полным выпадением экзотов. Только вторая волна холода (жиздринская) повлекла вымирание большей части показательных видов лихвинской флоры. Вероятно, данная особенность днепровской ледниковой эпохи и определяет наличие теплолюбивых элементов (в основном, дуба) в верхних частях разрезов IV террасы в долине реки Оскол, отвечающих криогигротической стадии климатического цикла (13).

Палинологическая характеристика черепетьского межледниковья (роменская почва в Лихвинском и Стрелицком разрезах) по флористическому составу и типу растительности полностью совпадает со спектрами известного разреза у с. Духовое и разреза скважины 6516, расположенной на левобережье р. Оскол, у южной окраины поселка Чернянка (4, 14). Отложения последнего разреза отнесены к руднянской толще и датируются микулинско-калининским временем. Однако палинологические материалы противоречат такой трактовке. Оптимальные фазы содержат до 20 % дуба, до 10 % липы и вяза, первые проценты клена и граба. Близкие соотношения упомянутых элементов зафиксированы и в стратотипических разрезах и в разрезе у с. Духовое. Кроме этого, во всех разрезах в оптимуме отмечены единичные зерна родов Ostrya и Ligustrum и заметное количество пыльцы рода Populus. Изменяется и состав пыльцы голосеменных растений: он становится монодоминантным. Присутствуют лишь пыльца Pinus sylvestris и пыльца, близкая по своим морфологическим признакам к виду Pinus Pallasiana (выделяется автором). Таким образом, отложения третьей террасы как в долине Дона, так и в долине реки Оскол формировались в межледниковую эпоху, соответствующую роменской почве. Она в стратиграфической схеме венчает городскую почвенно-лессовую серию, но по логике построения как предшествующих, так и последующих почвенно-лессовых комплексов должна соответствовать начальным этапам формирования железногорского почвенно-лессового комплекса.

Цикл развития ландшафтов для данного временного отрезка нашел отражение на споровопыльцевой диаграмме разреза (32 м мощность) Духовое, где четко обозначены межледниковье (черепеьское), начало холодного этапа (кригигротическая стадия – цнинский лесс) и межстадиальное потепление (курская почва). Криоксеротическая стадия в разрезах аллювиальной формации палинологическими данными фиксируется лишь в тех случаях, когда террасовый уровень достраивается образованиями делювиально-пролювиального генезиса.

Палеофлористические материалы, полученные при изучении отложений I и II террас, хорошо сопоставляются с материалами по мезинской почве (микулинское межледниковье), хотылевскому лессу (ранний валдай), брянской почве и позднему валдаю.

Спорово-пыльцевые спектры и в том и другом случаях отражают лесостепной тип растительности, где доминируют элементы неморального ценогенетического комплекса с широким развитием многоярусных дубрав при участии липа, вяза, граба. Боры и березняки расселялись в основном по террасовым площадкам. В переходные этапы от оледенений к межледниковью в составе растительности на заболоченных участках появляются локальные ельники, на это указывает присутствие в небольшом количестве пыльцы ели в составе палиноспектров. Холодные интервалы характеризовались развитием островных или галерейных лесов сосново-березового состава, байрачных лесов и обширных участков, занятых остепненными лугами (ранние этапы) и перигляциальными степями с участием арктических и туранских элементов (поздние этапы).

Изложенное выше позволяет утверждать, что на данный момент в пределах Среднерусской возвышенности и долины Верхнего Дона в объеме неоплейстоцена в эволюционном ряду растительности на флористической основе четко выделяются пять крупных этапов. Каждый из них соответствуют почвенно-лессовым сериям и комплексам (Ржаксинский ПЛК, Воронский ПЛК, Семилукский ПЛК, Железногорский ПЛК, Мезинский ПЛК в совокупности с Сунгирьской ПЛС), а также аллювиальным толщам ильинско-донского времени (VI терраса), мучкапско-окского (V терраса), лихвинско-днепровского (IV терраса), шкловско-московского (III терраса), микулинско-осташковского (II и I террасы).

1. Трегуб Т. Ф. Особенности хронологической последовательности неоплейстоценовых флор юго-восточно склона Среднерусской возвышенности и Среднего Дона / Т. Ф. Трегуб // Материалы V Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода. – М., 2007. – С. 417–420.

2. Лаврушин Ю. А. Климат и аллювиальный процесс в новейшей геологической истории (на примере Дона) / Ю. А. Лаврушин, Г. В. Холмовой, В. Г. Шпуль // Материалы V Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода. – М., 2007. – С. 214–217 3. Болиховская Н. С. Основные закономерности развития растительности и климата Восточно-Европейской равнины в последние 900 тысяч лет / Н. С. Болиховская // Горизонты географии : к 100-летию Константина Константиновича Маркова. – М., 2005. – С. 159– 181.

4. Холмовой Г. В. Неогеновые и четвертичные отложения среднерусской возвышенности / Г. В. Холмовой, Б. В. Глушков // Тр. Воронеж. гос. ун-та. – 2001. – Вып. 1. – 219 с.

5. Рековец Л. И. Мелкие млекопитающие антропогена юга Восточной Европы / Л. И. Рековец. – Киев, 1994. – 370 с.

6. Анциферова Г. А. Палеоботанические методы в палеоэкологии неоплейтоцена центра Восточно-Европейской равнины / Г. А. Анциферова, Т. Ф. Трегуб, Н. В. Стародубцева // Тр. Воронеж. гос. ун-та. – 2005. – Вып. 31. – 101 с.

7. Болиховская Н. С. Эволюция почвенно-лессовой формации Северной Евразии / Н. С. Болиховская. – М., 1995. – 270 с.

8. Грищенко М. Н. Плейстоцен и голоцен бассейна Верхнего Дона / М. Н. Грищенко. – М., 1976. – 228 с. 9. Глушанкова Н. И. Палеоэтапность и особенности плейстоценового педогенеза на Восточно-Европейской равнине / Н. И. Глушанкова // Материалы V Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода. – М., 2007. – С. 76–79.

10. Горецкий Г. И. Нижнинский Ров (стратиграфический разрез Шкловского межледниковья Белоруссии) / Г. И. Горецкий, Б. Н Гурский, Я. К. Еловичева, Ф. Ю. Величкевич. – Минск, 1987. – 273 с.

11. Трегуб Т. Ф. Палинологические критерии при обосновании возраста и корреляции отложений халанской серии неоплейстоцена Среднерусской возвышенности / Т. Ф. Трегуб // Вестн. ВГУ. Сер. Геология. – 2007. – № 2. – С. 63–68.

12. Еловичева Я. К. Палинология и климатостратиграфия плейстоцена Беларуси / Я. К. Еловичева // Палинологические, климатостратиграфические и геоэкологические реконструкции. – СПб., 2006. – С. 179– 222.

13. Борисов Б. А. Дальнейшее совершенствование Общей стратиграфической шкалы четвертичной системы / Б. А. Борисов // Материалы V Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода. – М., 2007. – С. 49–51.

14. Шевырев Л. Т. Разрез плейстоценовых отложений у с. Духового – ключ к четвертичной геологии Дона / Л. Т. Шевырев, Т. Ф. Трегуб, Г. В. Холмовой // Вестн. ВГУ. Сер. Геология. – 2001. – № 11. – С. 61–76.