Лёссы юга Западной Сибири – свидетели последнего оледенения

Aug 25, 2017

На территории южной части Западной Сибири широко распространены лессово-почвенные отложения, которые чаще всего представляют увалы, простирающиеся от предгорий Горного Алтая до города Новосибирска. Лессово-почвенная формация является детальной континентальной записью палеоклимата, ее стратиграфические слои сопоставлены со стадиями изотопно-кислородной шкалы океанических осадков и другими глобальными климатическими архивами (Зыкина, Зыкин, 2012).

В данной статье приведены результаты комплексного исследования ключевого лессово-почвенного разреза верхнего плейстоцена (последние 130000 лет) Приобского Лессового Плато в районе Новосибирского Приобья (рис.1). Основным объектом изучения являлись 3 лессовых горизонта, сформировавшиеся во время последней ледниковой эпохи, продолжавшейся от 110000 до 11700 лет назад. Тулинский лесс соответствует МИС-4, ельцовский и баганский лессы сформировались во время МИС-2 (Зыкина, Зыкин, 2012). Комплекс методов включал в себя детальное изучение гранулометрического и валового состава отложений, морфоскопию и морфометрию песчаных кварцевых зерен и расчет средних скоростей лессонакопления.

Морфоскопия песчаных кварцевых зерен показала, что изученные лессовые отложения образовались эоловым путем, о чем свидетельствует повсеместная микроямчатая текстура поверхности зерен (рис. 2 а-d) и достаточно высокие показатели коэффициента окатанности и степени заматованности зерен. Помимо следов ветровой обработки зерен, отмечаются признаки криогенных процессов, сопровождавших осадконакопление, выраженные в виде характерных раковистых сколов (рис.2 e,f).

Распределение по разрезу основных оксидов (SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO, MgO) в валовом составе изученных отложений свидетельствует о том, что палеоклимат холодных эпох в интервале от 130000 до 11700 лет назад постепенно становился суше и холоднее. Наличие колебаний в их распределении указывает на то, что этот тренд не был постоянным, присутствовали явные кратковременные периоды незначительного увлажнения палеоклимата.

Содержание фракции мелкозернистого песка, крупной пыли, среднего размера зерна, в целом, увеличивается от тулинского лесса (МИС-4) к баганскому (МИС-2) (рис.3). Это свидетельствует об усилении активности эоловых процессов в течение позднего плейстоцена (от МИС-4 к МИС-2). Сила ветрового потока, о которой позволяет судить коэффициент U-ratio, также подтверждает интенсификацию среды в течение последней ледниковой эпохи (рис.3). Средние скорости осадконакопления (рис.4), рассчитанные для каждого лессового горизонта, отчетливо увеличивались в этом временном интервале.

Полученные данные свидетельствуют, что изученные 3 горизонта лесса образовались в криоаридных условиях полупустыни. Палеоклимат холодных стадий последних 130000 лет в южной части Западной Сибири постепенно становился суше и холоднее, однако, на фоне общего тренда были непродолжительные периоды его увлажнения и потепления внутри периодов лессонакопления. Позднесартанское время (вторая половина МИС-2) являлось наиболее благоприятным для широкого развития процессов лёссонакопления на рассматриваемой территории.

Подписи к рисункам:

Рис.1. Расположение разреза Ложок, Новосибирское Приобье, юго-восток Западной Сибири.

Рис.2. Морфоскопия песчаных кварцевых зерен из верхнеплейстоценовых горизонтов лессов Новосибирского Приобья

Баганский лесс: а – полуматовое зерно с микроямчатой поверхностью, треугольные ямки; b – микроямчатая поверхность в углублениях на зерне “а”. Ельцовский лесс: c – микроямчатая поверхность на матовом зерне; d – микроямчатая поверхность и треугольные ямки на зерне “c“. Тулинский лесс: e,f – раковистый скол на четвертьматовом зерне.

Рис.3. Распределение фракции крупной пыли (16 – 63 μm), глины < 2 μm, фракции >16 мкм, U-ratio (= 5,5-16 μm /16-44 μm) и среднего размера зерна.

bg – the Bagan loess (MIS-2), el – the Eltsovka loess (MIS-2), is₁ – lower paleosol of the Iskitim pedocomplex (MIS-3), tl – the Tulino loess (MIS-4), br_1,2 – the Berdsk pedocomplex (MIS-5), sz – the Suzun loess (MIS-6).

Рис.4. Средние скорости лессонакопления в позднем плейстоцене, разрез Ложок, Новосибирское Приобье.

Рисунки:

Processed by: Helicon Filter;Sizikova A.O., Zykina V.S. The dynamics of the Late Pleistocene loess formation, Lozhok section, Ob loess Plateau, SW Siberia // Quaternary International. 2015. V.365. P.4-14. doi:10.1016/j.quaint.2014.09.030