Поиск по сайту

Короткий адрес страницы: fornit.ru/917
Список основных тематических статей >>
Этот документ использован в разделе: "Раздел сайта Форнит: Гляциология."Распечатать
Добавить в личную закладку.

О тупиковой ситуации в четвертичной геологии
 и палеогляциологии и как из нее выйти.

О тупиковой ситуации в четвертичной геологии и палеогляциологии и как из нее выйти.

Статья опубликована в Материалах Международной Конференции «Дистанционные и наземные исследования Земли в Центральной Азии», организованной Центрально-Азиатским институтом прикладных исследований Земли (ЦАИИЗ) Бишкек, Кыргызстан, 8-9 Сентября, 2014

 

 

 

О тупиковой ситуации в четвертичной геологии
 и палеогляциологии и как из нее выйти

В.И. Шатравин

Тянь-Шаньский высокогорный научный центр ИВПиГЭ НАН КР.

E-mail: shatravin@yandex.ru

 

     Решение многих прикладных задач четвертичного периода связано со стратиграфическим расчленением и палеогляцио-климатическими реконструкциями  антропогена. Важнейшими из этих задач являются долгосрочное прогнозирование климатических и ледниковых изменений и пространственное прогнозирование экзогенных геологических процессов и сейсмотектонической активности.

     Результаты исследований четвертичной геологии и палеогляциологии полны противоречий, а сами предметы изучения отличаются сложностью и запутанностью. В связи с этим не представляется возможным правильно и однозначно выполнять стратиграфические построения и геологические корреляции, а также - реконструировать гляциально-климатические изменения четвертичного периода.

     В основе стратиграфического расчленения четвертичного периода лежит климато-стратиграфический подход с ориентацией на эпохальные плейстоценовые оледенения.  При этом в палеогляциологии и четвертичной геологии (как в горных, так и в равнинных областях)  результаты исследований подтягиваются под классическую альпийскую гляциальную модель Пенка-Брюкнера, в основе которой лежит четырехкратное плейстоценовое оледенение. Несмотря на то, что эта схема не имеет надежной хроностратиграфической основы и она все более не находит подтверждения, является по сути дезинформирующей, исследователи кладут ее в основу своих стратиграфических построений, при этом давая лишь местные названия выделяемым стратотипам вместо альпийских «гюнц», «миндель», «рисс», «вюрм».

     D. Bowen так объясняет причины противоречий в четвертичной геологии и палеогляциологии: «В действительности исследователи четвертичного периода, как правило, не подбирают соответствующие друг другу данные, чтобы построить на их основе теорию, а наоборот, насильно вгоняют их в рамки существующей теории»[1]. Подобную тенденцию – постоянно подтверждать открытия, сделанные при недостаточном объеме данных, N.Watkins назвал синдромом подкрепления, приведя в качестве примера классическое четырехчленное деление плейстоцена в Альпах: «В результате такого подхода названия нередко даются событиям, установленным вдали от районов, где они впервые применены, и корреляция осуществляется путем заполнения пустующих клеток в классификационной таблице»[24].

     Результаты изотопно-кислородных исследований глубоководных океанических осадков, которые, как считается, сделали прорыв в  палеоклиматологии и четвертичной геологии и рассматриваются как информационный взрыв, далеко не однозначны и полны противоречий. Это связано с множеством допущений, лежащих в основе методов, и теоретических предположений [1].  Основными недостатками этих исследований являются очень низкая информативность изучаемых субстратов, большой разброс показаний и невозможность выполнять детальную палеоклиматическую реконструкцию. Вариации изотопно-кислородного показателя, по которому реконструировали  гляциально-климатические условия плейстоцена при изучении глубоководных осадков, весьма незначительные - они не превышали 1,5% [3]. Считается уже общепризнанным, что по результатам океанических исследований невозможно сделать обобщение, точно охарактеризовать какую-либо конкретную ситуацию в климатическом отношении, невозможно для какой-либо местности перевести изотопно-кислородные данные в климатические параметры. Этим объясняется невозможность корреляции климатических эпизодов на континентах со стадиями, выявленными по изотопам кислорода в океанах.

     Не находит подтверждения и всемирно известная  модель Миланковича об орбитальных причинах климатических и ледниковых изменений на Земле. Результаты изучения наземных и океанических осадков, привязанные  к орбитальным циклам этой модели, выглядят как искусственное подтягивание под эту модель. 

    Состояние дел в четвертичной геологии и палеогляциологии можно наглядно охарактеризовать следующим образом:  «На конгрессе ИНКВА еще в 1957 г. констатировалось, что  на запросы о стратиграфической шкале четвертичного периода, посланные в 22 страны, было получено 22 различных ответа». До настоящего времени ситуация существенно не улучшилась. Безусловно, это результат глубоких противоречий в данных областях науки. Тянь-Шань и Памир являются яркими тому примерами. Наглядным является то, что для этих районов, как и для других регионов Мира, неоднозначно устанавливается даже число плейстоценовых оледенений. Например, в Тянь-Шане  различными исследователями обнаруживались следы от одного до 7 плейстоценовых оледенений. Существующие для этих районов стратиграфические схемы четвертичного периода противоречивые. Не представляется возможным создание унифицированных схем не только на межрегиональном и региональном, но и на местном уровне. Именно по этой причине в Средней Азии до сих пор действует принятая на Межведомственном стратиграфическом совещании около 50 лет т. назад только Рабочая стратиграфическая схема. Альтернативы этой схеме пока нет.

     В настоящее время имеются весьма противоречивые палеогляциологические модели, в том числе и по голоцену.  Для плейстоцена до сих пор однозначно не установлено число древних оледенений и масштабы их проявлений. Нет единого мнения и о том, что из себя представляет голоценовое оледенение – либо это неогляциал,  либо реликт позднеплейстоценового оледенения. Имеют место такие крайности, как:

     - модель стадиального распада голоценовых ледников, согласно которой, голоценовое оледенение – это реликт позднеплейстоценового оледенения, распавшегося в виде 8 стадий [21, 12, 8];

    - и модель их квазистационарного состояния, предполагающая относительную стабильность климата в голоцене [13].

     Все это подтверждает наличие глубоких противоречий на этих научных поприщах.

    

Причины противоречий

 

     Предыдущими исследованиями автора были вскрыты следующие основные причины сложностей и противоречий, имеющих место при палеогляциологических реконструкциях и климато-стратиграфическом расчленении квартера в высокогорных областях:

     1– неверные исходные позиции исследователей;

     2– отсутствие надежных абсолютных датировок морен.

     1. О неверных исходных позициях. При палеогляциологических реконструкциях и стратиграфическом расчленении четвертичного периода исследователи изначально встали на неверные исходные позиции и продолжают оставаться на них в настоящее время: в качестве основных климато-стратиграфических реперов высокогорных районов они используют не только истинные морены, но и псевдоморены, ошибочно принимая последние за морены и совершенно неверно оценивая их возрасты.

    На примере Тянь-Шаня, Памира, Кавказа, Гималаев и Анд на основе разработанных им количественных геохимических и гранулометрических фациально-литологических (иначе - генетических) показателей было установлено, что все морфо-литологические образования горных районов, традиционно принимаемые за ранне– и среднеплеплейстоценовые морены, а также значительная часть таких образований, принимаемых за позднеплейстоценовые морены, на самом деле являются позднеплейстоцен-голоценовыми псевдоморенами (в сводном стратиграфическом разрезе они занимают положение между позднеплейстоценовыми и голоценовыми моренами), истинный генезис которых гравитационный и представлены они пространственно развитыми специфическими оползнями. Такой вывод был сделан на основании установленных им закономерностей гляциального (с образованием морен) и гравитационного (с образованием псевдоморен) литогенезов. В частности, было установлено, что гляциальный и гравитационный типы литогенеза протекают в диаметрально противоположных геохимических условиях: первый из них - в восстановительных геохимических условиях, второй – в окислительных. В некоторых случаях исследователи за плейстоценовые морены принимают обвальные, аллювильно-пролювиальные и др. отложения.

 

                         Примеры истинных морен и псевдоморен в фотографиях

     На прилагаемых фото использованы следующие символы: gl Ps III - позднеплейстоценовые морены; gl Hs - голоценовые морены; gr Ps III-Hs– псевдоморены в виде деляпсивных, то есть  оползневого типа, гравитационных образований позднеплейстоцен-голоценового возраста, сокращенно - gr(dl). Стрелками показано направление и область срыва (оползания) полигенетических склоновых отложений и (или) коренных пород, образовавших псевдоморены.

 

Копия Чон-Аксуу

 

Рис.1. Морены и псевдоморены в долине р. Чон-Ак-Суу (хр. Кунгей-Ала-Тоо, Сев. Тянь-Шань).

     С традиционных позиций, изображенные на данном фото grPsIII-Hs -  это среднеплейстоценовые морены. Именно так отображено  на геологических картах Кирг. ССР (в частности, на карте четвертичных отложений бассейна р. Чон-Ак-Суу [5]), в научных статьях [6] и в производственных отчетах ПО «Кыргызгеология». Для объяснения столь большой мощности этой «среднеплейстоценовой морены» (только видимая в эрозионном врезе мощность – до 150 м) при весьма незначительном (не более 3-4 км) удалении от исходных для «морены» каров исследователи придумали загадочный термин «морена напора»[6]. Автором было выполнено детальное фациально-литологические изучение изображенных на фото морен и псевдоморен с применением количественных геохимических и гранулометрических показателей  их отложений, на основании чего был сделан вывод о принадлежности этих отложений именно к тем генетическим типам, которые указаны на данном фото [15].

 

Копия Копия Алайская долина-1

 

Рис. 2. Псевдоморены Алайской долины (Сев. склон Заалайскиого хребта, Сев. Памир).

     С традиционных позиций, изображенные на данном фото псевдоморены (местное название соответствующего рельефа - чукуры) – это позднеплейстоценовые морены. Именно так  значится на геологических картах (в том числе – и на карте четвертичных отложений) Кирг. ССР и в научных статьях, например, в [7, 11]. Согласно результатам фациально-литологического изучения автора, это типичные деляпсивные гравитационные образования за счет массового сползания с отрогов Заалайского хребта полигенетических склоновых отложений и нескальных коренных пород (в данном случае – это исключительно породы палеогенового и мелового возрастов) [26].

 

Копия Копия Ляхш-Тупчак

 

Рис. 3. Псевдоморены в приустьевой части р. Муксуу (на стыке хребтов Зааалайский и Петра I, Сев.- Зап. Памир.).

     На данном фото обозначенное символом gr(dl) принимается за классические конечные и береговые плейстоценовые морены ледника Федченко [7, 10, 2, 4]. Причем, мнения авторов расходятся в оценке возраста: одни из них считают эти «морены» позднеплейстоценовыми, другие – среднеплейстоценовыми. Террасы выдаются за эфемерные террасы оседания «береговой морены». Для отложений террасированных «морен» получена RTL - датировка 260 тыс. лет [2], якобы отвечающая среднему плейстоцену. Согласно результатам исследований автора, это псевдоморены позднеплейстоцен-голоценового возраста в виде  огромных оползней, блокировавших р. Муксу; террасы – это ступенчатые эрозионные террасы, образовавшиеся при размыве оползней рекой Муксу [26, 23].

 

Рис 5

 

Рис. 4. Морены и псевдоморены в долине р. Кхумбу  (Гималаи).

     Автором был сделан вывод о принадлежности показанных на фото отложений к соответствующим генетическим типам (показаны генетическими индексами) на основании полевого обследования с отбором образцов на геохимические и гранулометрические анализы.

 

     2. О ненадежности абсолютных датировок морен. Подробно об этом автором изложено в

[25, 9, 19]. В данном случае целесообразно изложить это в виде следующих тезисов.

     Традиционно применяемые физические методы абсолютного датирования (14С, TL, RTL, OSL и 10Ве) не позволяют получать надежные возраста морен. Датирование псевдоморен, ошибочно принимаемых за морены, приводит еще и к дезинформации, что значительно искажает истинную стратиграфическую и палеогляциологическую картину.

Радиоуглеродное (14С) датирование морен. Этим методом собственно морены не датировали, потому что в моренах не обнаруживалось необходимое для этого автохтонное органическое вещество, и даже не предполагалась возможность нахождения его там. В связи с этим все имеющиеся в мире радиоуглеродные датировки морен были получены исключительно по аллохтонному органическому веществу, либо по автохтонному, но обнаруженному не в самих моренах, а в смежных с ними отложениях иного, не гляциального генезиса. При этом всегда остается не решенным вопрос – насколько полученные датировки моложе или древнее самой морены.

Термолюминисцентное (TL) датирование морен. Термолюминисцентные датировки морен (а также полученные методами RTL и OSL, которые представляет собой разновидность TL метода) следует признать далеко не достоверными по следующим причинам:

- TL метод датирования находится в стадии разработки и разрабатывался он исключительно для лессовых и дюнных отложений;

- по данным межлабораторного контроля, этот метод дает погрешности до 300-400 и более процентов [20, 22];

- кроме разброса датировок,  имеет место значительное завышение (может достигать более чем в 10 раз) возрастов относительно 14С датировок [4].

Метод космических изотопов (10Ве). Непригодность этого метода для датирования морен также, как TL, RTL и OSL методов, обусловлена неопределенностью «нуль-момента». Главный и совершенно непреодолимый недостаток этих методов датирования – неопределенность «нуль-момента», с которого исчисляется время захоронения от лучистой космической энергии материала для такого датирования - кварцевых или же полевошпатовых зерен в обломочном материале морен. В связи с этим никакие усовершенствования этих методов не позволят получать достоверные датировки морен.

     Во всех случаях датирование псевдоморен, ошибочно принимаемых за морены, приводит к дополнительной дезинформации. Многочисленные тому примеры  автором  могут быть приведены как по Тянь-Шаню, так и по Памиру.

 

О тупиковой ситуации в четвертичной геологии и палеогляциологии

 

     В связи с использованием в качестве климато-стратиграфических реперов псевдоморен, ошибочно принимаемых за морены,  а также - недостоверных и дезинформирующих датировок морен четвертичная геология и палеогляциология оказались без надежных климато-стратиграфических реперов, без чего дальнейшие исследования в этих областях исследований бесперспективны. Это дает основание считать, что таким образом четвертичную геологию и палеогляциологию загнали в тупик.

 

Как устранить причины противоречий и вывести из тупика четвертичную геологию и палеогляциологию?

 

Подробно об этом автором изложено в [18, 25, 9, 15, 26, 16, 17], здесь  - в виде тезисов.

     1. Различение морен и псевдоморен.  Для различения истинных морен от псевдоморен горных районов автором получены надежные генетические признаки этих отложений в виде следующих количественных фациально-литологических показателей:

- окисно-закисный коэффициент по железу К = Fe2O3/FeO мелкоземистого заполнителя отложений;

- степень глинистости S = <0,005/(1-0,005) мелкоземистого заполнителя отложений -

соотношение процентного содержания фракций <0,005мм и 1 - 0,005 (мм), где <0,005мм  – глинистая фракция, 1 - 0,005 (мм) – область мономинеральных частиц, не подвергающихся дальнейшему дроблению при физическом выветривании.

     Кроме количественных показателей, автором найдены дополнительные генетические показатели истинных морен и псевдоморен в виде соответствующих текстурно-структурных, морфо-литологических и лито-стратиграфических признаков.

     2. Определение надежных абсолютных возрастов морен. Для получения надежных абсолютных возрастов морен автором отработан способ радиоуглеродного датирования морен с использованием автохтонного органического вещества. В моренах им обнаружена автохтонная гляциохионофильная (специфическая ледниковая) тонкодисперсная органика, рассеянная в моренном мелкоземе; установлена ее природа и показаны возможности использования этой органики для датирования морен.

 

На пути к разрешению проблемы. Наши предложения.

 

     Всем заинтересованным в разрешении вышеуказанной проблемы предлагаем принять участие в полевых исследованиях Тянь-Шаньского высокогорного научного центра. Это участие может быть в виде вводно-ознакомительных экскурсий по репрезентативным объектам изучения в горах Тянь-Шаня и Памира. Что будет при этом показано:

·      на конкретных объектах будет продемонстрировано надежное распознавание морен и

  псевдоморен с применением разработанных автором генетических признаков этих отложений; 

·      возможности выполнять региональные и межрегиональные геологические и

палеогляциологические корреляции четвертичного периода на основе установленной

закономерности в парагенезисе морен и псевдоморен с аллювиально-пролювиальными

отложениями конусов выноса и речных террас;

·      на конкретных примерах будет показана непригодность традиционно применяемых физических

методов датирования морен, а также – имеющая при этом место дезинформация; 

·      свидетельства того, что в горах Тянь-Шаня и Памира было только одно плейстоценовое

оледенение, проявившееся в позднем плейстоцене и распавшееся  стадиально  по принципу затухающего колебания;

·      морфологически выраженная закономерность стадиального распада голоценового оледенения,

происходящего по принципу затухающего колебания;

·      свидетельства того, что между позднеплейстоценовым и голоценовым оледенениями было

глубокое межледниковье, к которому была приурочена эпоха массового гравитационного литогенеза с образованием псевдоморен, проявившегося в виде природных катаклизмов;

·      продемонстрирован способ отбора образцов из морен для получения надежных

радиоуглеродных датировок по автохтонной органике;

·      возможности оценки сейсмотектонической активности конкретных районов по степени

развития псевдоморен;

·      возможности пространственного прогнозирования селевых потоков по фациально-

литологическим показателям селеформирующих отложений.

 

Литература

 

1. Боуэн Д.. Четвертичная геология. М.: Мир, 1981. 272 с. 

2.  Власов В.К., Куликов О.А., Никонов А.А. Первые данные о возрасте ледниковых комплексов Памира по данным РТЛ-анализа // Докл. АН СССР. 1984. Т. 274, Т 6. С 1424- 1433.

3.  Джон. Б. Зимы нашей планеты. Москва: Мир, 1982. С 240-242.

4.  Каплин П.А., Леонтьев О.К., Рычагов Г.И. и др. Хронология и палеогеография

     плейстоцена Понто-Каспия (по данным абсолютного датирования). // Палеогеография  и 

     отложения плейстоцена южных морей СССР. М. «Наука», 1977.– с. 33-68.

5.  Карта четвертичных отложений Киргизской ССР м-ба 1: 100 000, составленная   

    Н.В. Макаровым, В.И. Макаровым, Л.И. Соловьевой, Л.И. Турбинным и др. 

    МинГео СССР, Упр. Геологии Кирг. ССР, Мин-во высш. и средн. спец. обр-я

  СССР, МГУ. (1969).

6. Качаганов Ш.К., Сыдыков Дж. Древнее оледенение бассейна р. Чон-Ак-Суу // Динамика и 

    режим современного и древнего оледенения Тянь-Шаня.-Фрунзе,- 1977, - С. 62-77.

7. Лоскутов В.В., Трофимов А.К. Древнее оледенение Северного Памира//Новые данные по  

    геологии Таджикистана. Душанбе, 1971. Вып. 1. С 13-74.

8. Максимов Е.В. Ледниковое прошлое хребта Киргизский Алатау. Л.: Изд-во ЛГУ, 1980. 184 с.

9. Маматканов Д.М., Шатравин В.И., Тузова Т.В. Что мешает сделать долгосрочный    

    прогноз климата и оледенения? // Сборник научных трудов № 65, посвященный памяти

    академика Ц.Е. Мирцхулава. Тбилиси – 2010. С. 159 – 163.

10. Марков К.К. О проблеме древнего оледенения гор Средней Азии. Пробл. Физ. Географии, 4,   

     1937.

11. Минина Е.А., Борисов Б.А. Стратиграфия четвертичных отложений Восточного Памира и

      Алайской долины // Тр. ВСЕГЕИ. Н.С. 1978. Т.297. С. 76 – 79.

12. Озера Тянь-Шаня и их история. Л.: Недра, 1980, С.232.

13. Соломина О.Н. Горное оледенение Евразии в голоцене. Москва. Научный мир, 1999. 263 с.

14. Чедия О.К., Васильев В.А. О характере и возрасте древнего оледенения северного склона

      хребта Петра I – го // Труды Тадж. ФАН СССР, 1969, т. 28, вып. 1.

15. Шатравин В.И. Фациально-литологические особенности четвертичных отложений 

      высокогорья Северного Тянь-Шаня. Автореферат дис. к. г-м. н. Институт геологии НАН РК. 

      – Бишкек, 1992.- 21 с.

16. Шатравин В.И..Фациально-литологическая типизация основных генетических

      генераций четвертичных отложений высокогорных зон // Геология кайнозоя и

      сейсмотектоника Тянь-Шаня. -  Бишкек, 1994а, – С. 3-15.

17. Шатравин В.И. Основные закономерности гляциального и гравитационного типов

      литогенеза горных районов // Геология кайнозоя и сейсмотектоника Тянь-Шаня. –  

      Бишкек, 1994б,- С. 15-26.

18. Шатравин В. И. Реконструкция плейстоценового и голоценового оледенений Тянь-Шаня с  

      новых исходных позиций // Климат, ледники и озера: путешествие в  прошлое. Бишкек. «Илим», 2007 г. С. 26-46.

19.  Шатравин В.И. Радиоуглеродное датирование морен по рассеянной органике // Климат, 

      ледники и озера: путешествие в прошлое. Бишкек. «Илим», 2007 г. С.74-92.

20. Шлюков А. И., Восковская Л.Т., Лященко М.Г. (Геофак МГУ, г. Москва); Шаховец 

      С.А. (ТИГ ДВО АН СССР, г. Владивосток); Шейкман В.С. (ТГУ, г. Таллин). Прогресс 

      новой ТЛ технологии на Русской равнине. // Материалы Всесоюзного совещания по

      геохронологии четвертичного периода. Москва, 1990 г.

21. Шнитников А.В. Изменчивость общей увлажненности материков северного 

      полушария//Записки ГО СССР. М-Л. 1957. Новая серия. Т.16. 337 с.

22. Я.-М. К. Пуннинг, В.К. Власов, О.А. Куликов и др. Первый опыт и результаты 

      межлабораторного контроля термолюминисцентного датирования лессовых пород на

      примере опорного разреза Чарвак. В сб. «Геохронология четвертичного периода. М.,

      «Наука» 1992. Труды Комиссии по изучению четвертичного периода РАН.

23. Shatravin V.I. Reconstruction of the Pleistocen and Holocene glaciations of the Tian-       

      Shan and Pamir: new results // Pamir and Tian- Shan: Glacier and Climate Fluctuations  

      during the Pleistocene and Holocene. International Workshop, July 22-23, 2000. Institute of 

      Soil Science and Soil Geography, Univ. of Bayreuth, Germany.

24. Watkins N.D. Geomagnetic Polarity Events and the Problem of «The Reinforcement 

      Syndrome», Comments on Earth Sciences – Geophysics, 2, 36 – 43, 1971.

25. http://www.scorcher.ru/glaciology/1.php

26. http://www.scorcher.ru/glaciology/review6.php



Обсуждение Еще не было обсуждений.
Дата публикации: 2014-10-11

Оценить статью можно после того, как в обсуждении будет хотя бы одно сообщение.
Об авторе: Статьи на сайте Форнит активно защищаются от безусловной веры в их истинность, и авторитетность автора не должна оказывать влияния на понимание сути. Если читатель затрудняется сам с определением корректности приводимых доводов, то у него есть возможность задать вопросы в обсуждении или в теме на форуме. Про авторство статей >>.

Тест: А не зомбируют ли меня?     Тест: Определение веса ненаучности

В предметном указателе: Четвертичная геология | Краткое обобщение результатов исследований по палеогляциологии и климатостратиграфии антропогена. | О тупиковой ситуации в четвертичной геологии и палеогляциологиии и как из нее выйти | Палеогляциологическая основа долгосрочного прогнозирования ледниковых и климатических изменений как факторов динамики криосферы высоких гор Евразии | Заключая «пакт о сотрудничестве», рыбы заранее просчитывают ситуацию | Социальные ситуации | Обучение – превращение незнакомой ситуации в знакомую
Последняя из новостей: О том, как конкретно возможно определять наличие психический явлений у организмов: Скромное очарование этологических теорий разумности.
Все новости

Может ли нейробиолог понять микропроцессор?
Нейробиологи, вооружившись методами, обычно применяемыми для изучения живых нейроструктур, попытались использовать их чтобы понять, как функционирует простейшая микропроцессорная система — «Мозгом» был процессор MOS 6502.
Все статьи журнала
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:11
Всего:333374

Авторские права сайта Fornit
Яндекс.Метрика