ЭВОЛЮЦИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ КАСПИЯ В УСЛОВИЯХ

advertisement
ЭВОЛЮЦИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ КАСПИЯ В УСЛОВИЯХ
РАЗНОМАСШТАБНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА:
РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ АНАЛИЗ
Янина Т. А.
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Россия
paleo@inbox.ru
Введение. Эволюция природной системы Каспия и ее отдельных
компонентов в неоплейстоцене зависела от целого ряда причин: глобальные
климатические изменения, ледниково-межледниковая ритмика Русской
равнины и горных территорий (размер и контуры ледников, динамика их
роста и деградации, перестройка речных систем бассейна и изменение
величины их стока), геологические факторы (высота Манычского порога,
неотектонические движения, осадконакопление в бассейне и т.д.).
Определяющая роль в неоплейстоцене принадлежала глобальным
изменениям климата – чередованиям теплых и холодных эпох,
обусловленных вариациями инсоляции в результате изменений элементов
земной орбиты (MIS 19-1). Основой для реконструкции событий в
Каспийском регионе служат биостратиграфические (экостратиграфические)
схемы Каспия и Маныча, выполненные в результате критического анализа
основных местонахождений малакофауны в регионе [5, 6]. При
палеогеографических реконструкциях применен сопряженный метод –
взаимодополняющее и контролирующее комплексное использование
результатов
геоморфологического,
литолого-фациального,
палинологического, диатомового, геохронологического и др. видов анализа
новейших
отложений.
Материалы
о
климатических
событиях
неоплейстоцена взяты из литературных источников [1, 2 и др.].
Результаты исследований. Глобальные климатические события раннего
неоплейстоцена включают теплые (MIS 19, 17, 15-13) и холодные (MIS 18,
16, 12) эпохи, имеющие сложное строение. На Русской равнине обоснованы
два покровных оледенения в эту геологическую эпоху: донское (MIS 16) и
окское (MIS 12), разделенные стадийной мучкапской межледниковой эпохой
(MIS 15-13). Начало неоплейстоцена ознаменовалось длительной и глубокой
тюркянской регрессией – солоноватоводным бассейном с отрицательными
отметками уровня. В его отложениях установлена палеомагнитная граница
Матуяма – Брюнес (780 тыс. лет назад). Значительное глобальное
похолодание климата к середине раннего неоплейстоцена (MIS 16) изменило
уровенное состояние бассейна. Начальные стадии похолодания,
обусловившие уменьшение испарения (как с акватории Каспия, так и на его

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты 13-05-00242,
14-05-00227).
водосборе) и в целом увеличение увлажнения региона, привели к подъему
уровня и развитию раннебакинской трансгрессивной стадии (холодноводной,
с пониженной соленостью). В условиях холодного и сухого климата
максимума оледенения подъем уровня, очевидно, должен был прекратиться,
а море регрессировать. Регрессия между двумя стадиями бакинской
трансгрессии не доказана, или же была незначительной. Меридиональная
вытянутость Каспия, с продолжающимся увлажнением его южной области,
скорее всего, «сгладила» этот эффект.
Трансгрессивное развитие бассейна возобновилось в условиях
потепления и деградации оледенения. О повышении температуры воды
бакинского бассейна и увеличении его мутности в результате поступления
большого количества речных вод, насыщенных взвесями, говорит
фаунистический состав. Максимальное развитие бакинской трансгрессии по
достижении ею уровня Манычского порога привело к сбросу каспийских вод
по Манычскому проливу в позднечаудинский водоем Понта. Межледниковое
потепление и аридизация вызвали понижение уровня бакинского бассейна и
прекращение функционирования пролива.
Глобальные климатические события среднего неоплейстоцена включают
теплые (MIS 11, 9, 7) и холодные (MIS 10, 8, 6) эпохи. На Русской равнине им
отвечают (соответственно) лихвинское, чекалинское межледниковья,
одинцовское
межстадиальное
потепление;
печорское
оледенение,
днепровская и московская стадии днепровского оледенения. На глобальное
потепление климата (MIS 11) Каспий отреагировал продолжительной
регрессивной эпохой, внутри которой отмечалась небольшая урунджикская
трансгрессия – самый тепловодный и солоноводный трансгрессивный
бассейн Каспия, отвечающая фазе похолодания и увлажнения внутри
продолжительного и сложного по структуре межледниковья. Она была
отделена как от бакинской, так и следующей за ней раннехазарской
трансгрессии, регрессиями. Холодные эпохи среднего неоплейстоцена
отразились в Каспии тремя раннехазарскими трансгрессивными стадиями,
разделенными регрессиями. Урунджикский бассейн Каспия был
изолированным. Раннехазарская трансгрессия сбрасывала свои воды в
эвксинские бассейны Понта.
Глобальные климатические события позднего неоплейстоцена включают
межледниковую (MIS 5) и двухстадийную ледниковую (MIS 4-2) эпохи,
отразившиеся на Русской равнине микулинским межледниковьем и
валдайским оледенением. Межледниковье в Каспии отмечено его
регрессивным состоянием, сменившимся в первый эндотермал (в фазу
похолодания и увлажнения) первой стадией позднехазарской трансгрессии –
тепловодным бассейном с отрицательными отметками уровня. Регрессия
раннего
позднехзарского
бассейна,
очевидно,
произошла
в
термоксеротическую фазу межледниковья. В условиях сменившего ее
второго эндотермала конца межледниковья получила развитие вторая
трансгрессивная стадия (гирканская), образовавшая обширный лиман с
глубоким проникновением в долину Маныча, где существовал протяженный
залив карангатского моря Понта. Строение верхнеплейстоценовой толщи в
Манычской депрессии, образующей «слоеный пирог» из отложений с
карангатской и позднехазарской малакофауной [4], подтверждает
одновременность этих событий и свидетельствует о нестабильном состоянии
уровня бассейнов. На начальных стадиях глобального похолодания уровень
карангатского моря стал падать вслед за уровнем океана. Каспийские воды
гирканского бассейна ингрессировали в освобождающуюся от карангатского
залива долину Маныча, а затем и в Понт.
По мере приближения к максимуму ранневалдайского похолодания
(MIS 4), в условиях холодного и сухого климата, гирканский бассейн
регрессировал (ательская регрессия), о чем свидетельствуют ледяные клинья
в основании ахтубинских осадков и перигляциальные спорово-пыльцевые
спектры отложений. Неоднородность климатических условий, выразившаяся
в чередовании стадиалов и интерстадиалов, в ательских отложениях
отразилась в появлении горизонтов ископаемых почв.
Глобальное потепление (MIS 3) нашло отклик в межстадиальном
смягчении климата на равнине, увеличении стока с водосборных бассейнов и
уменьшении испарения над акваториями. Увеличение приходной
составляющей водного баланса вызвало трансгрессивную тенденцию в
Каспии (начальная фаза раннехвалынской трансгрессии). В начальные фазы
похолодания (MIS 2) Каспий продолжал трансгрессировать, но его
трансгрессивная тенденция была прервана в эпоху максимального
похолодания (LGM), отличавшегося наиболее суровым климатом в
неоплейстоцене [2]. Развитие трансгрессии возобновилось в эпоху
деградации оледенения. Раннехвалынская трансгрессия, достигнув уровня
Манычского порога, выработала эрозионную долину, по которой сбросила
часть вод в Понт. В Каспии сброс вод вызвал снижение уровня. С его новым
подъемом последовала ингрессия каспийских вод в долину и следующий
этап их стока в новоэвксинский водоем. Дальнейшее развитие хвалынского
бассейна осложнялось событиями, отвечавшими пульсации климатических
параметров: холодные засушливые условия среднего дриаса – енотаевской
регрессией, континентализация бореального периода голоцена –
мангышлакской регрессией.
Заключение. Сопряженный палеогеографический анализ показал, что
обширные
каспийские
трансгрессии
(бакинская,
раннехазарские,
раннехвалынская) развивались в холодных климатических условиях
(холодные трансгрессии). Наряду с ними внутри крупных регрессивных эпох
происходили трансгрессии существенно меньшей величины (малые
трансгрессии) с отрицательными отметками уровня (урунджикская,
позднехазарская, новокаспийская, теплые трансгрессии).
В неоплейстоценовом климатическом ритме Русской равнины выделены
теплые и холодные фазы, а в каждой фазе по признаку увлажненности –
стадии: в теплой – термоксеротическая и термогигротическая; в холодной –
криогигротическая и криоксеротическая [3]. Климатические условия
холодной гигротической фазы благоприятствовали развитию оледенения на
Русской равнине. Анализ соотношения температуры и влажности в
Каспийском регионе при глобальных изменениях климата показывает, что
наиболее благоприятные условия для развития трансгрессий (плювиалы)
существовали в криогигротические фазы климатического ритма – это были
эпохи
холодных
каспийских
трансгрессий.
Криогигротические
климатические фазы в Каспийском регионе и на Русской равнине имели
место со сдвигом во времени; каспийские трансгрессии достигали
максимальных значений раньше максимального развития оледенения; а к
максимуму оледенения на Русской равнине отвечал спад уровня Каспия.
Термоксеротическим климатическим фазам отвечали регрессивные эпохи
Каспия. Его теплые трансгрессии происходили в фазы похолодания и
увлажнения внутри продолжительных, сложных по своей структуре,
межледниковий.
На
эту
идеализированную
схему
зависимости
трансгрессивно-регрессивного
развития
Каспия
от
глобальных
климатических изменений накладываются региональные факторы,
существенно ее осложняющие.
Литература. 1. Болиховская Н.С., Молодьков А.Н. Периодизация, корреляция и
абсолютный возраст теплых и холодных эпох последних 200 тысяч лет // Проблемы
палеогеографии и стратиграфии плейстоцена. М.: Географический ф-т МГУ, 2008. С. 45–
64. 2. Величко А.А., Ахлестина Е.Ф., Борисова О.К. и др. Эоплейстоцен и плейстоцен //
Изменение климата и ландшафтов за последние 65 миллионов лет. М.: ГЕОС, 1999. С. 58–
76. 3. Гричук В.П. Гляциальные флоры и их классификация // Последний ледниковый
покров на северо-западе Европейской части СССР. М.: Наука, 1969. С. 57–70. 4. Попов
Г.И. Плейстоцен Черноморско-Каспийских проливов. М.: Наука, 1983. 216 с. 5. Свиточ
А.А., Янина Т.А. Четвертичные отложения побережий Каспийского моря. М.:
географический факультет МГУ, 1997. 260 с. 6. Янина Т.А. Неоплейстоцен Понто-Каспия:
биостратиграфия, палеогеография, корреляция. М.: МГУ, 2012. 264 с.
Download