Поиск по сайту
Проект публикации книги «Познай самого себя»
Узнать, насколько это интересно. Принять участие.

Короткий адрес страницы: fornit.ru/1164
Список основных тематических статей >>
Этот документ использован в разделе: "Раздел сайта Форнит: Гляциология"Распечатать
Добавить в личную закладку.

Промежуточный отчет 2010

Промежуточный отчет 2010

 

Национальная академия наук Кыргызской Республики

 

 

ИНСТИТУТ ВОДНЫХ ПРОБЛЕМ  И ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ

 

ТЯНЬ-ШАНЬСКИЙ ВЫСОКОГОРНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР

 

Лаборатория Гляциологии

 

 

УДК

№ Госрегистрации

Инв. №

 

 

                                                                                                               УТВЕРЖДАЮ

 

                                                                                                               Директор ИВПиГЭ

                                                                                                               Др-р техн. наук, академик

                                                                                                               Д. М. Маматканов

 

                                                                                                               _________________

                                                                                           

                                                                                                               «____» __________ 2010

 

 

ОТЧЕТ

 

О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

 

 

Построение основы долгосрочного прогнозирования оледенения и климата

 

 

ПАЛЕОГЛЯЦИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В СЕВЕРНОМ ТЯНЬ-ШАНЕ НА ОСНОВЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ФАЦИАЛЬНО-ЛИТОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

И ПРЯМЫХ РАДИОУГЛЕРОДНЫХ ДАТИРОВОК МОРЕН

 

(отчет промежуточный)

 

 

Ответственный исполнитель

Заведующий лабораторией гляциологии ТШВНЦ

   к. г.-м. н.

______________________Шатравин В. И.

 

 

                                                            Бишкек 2010

 

 

 

 

Список исполнителей

 

Шатравин В. И.

Заведующий лабораторией гляциологии ТШВНЦ,

ведущий научный сотрудник ИВПиГЭ НАН КР,

к. г.-м. н.

 

Тузова Т. В.

Главный научный сотрудник ИВПиГЭ НАН КР,

к. ф.- м. н.

 

 

 

 


Реферат

Отчет: 99 с., одна ч., 31 фото., 8 рис., 2 табл., 2 примечания, 35 источников.

Ключевые слова: палеогляциология, четвертичная геология, морены, псевдоморены, радиоуглеродное датирование, стратиграфия, корреляция.

Объекты изучения: горные ледники, морены и псевдоморены, речные террасы и конуса выноса.

Цель работы: установление закономерности распада плейстоценового и голоценового оледенений для создания основы долгосрочного прогнозирования оледенения и климата.

Методы исследований: в процессе работы выполнялось изучение литературных источников (опубликованных материалов) по палеогляциологии и четвертичной геологии Евразии, использовались материалы предыдущих авторских исследований, а также – выполнены дополнительные полевые обследования объектов изучения и лабораторные анализы образцов из морен.

В результате исследований установлена морфологически и стратиграфически выраженная закономерность распада плейстоценового и голоценового оледенений Тянь-Шаня; в моренах горного и равнинного оледенения найдена автохтонная специфическая органика и отработаны способы радиоуглеродного датирования морен по этой органике.

Рекомендации по внедрению результатов НИР: при палеогляцио-климатических реконструкциях в горных и равнинных областях Евразии, а также – при пространственном прогнозировании опасных экзогенных геологических процессов горных областей.

Область применения: палеогляциология, климатология и четвертичная геология.


 Содержание

Реферат. 2

Введение. 4

Основная часть. 10

1. Краткий обзор и критический анализ материалов палеогляциологии и четвертичной геологии. 10

1. 1. В палегляциологии. 10

1.2. В четвертичной геологии. 11

2. Причины глубоких противоречий в палеогляциологии и четвертичной геологии. 13

2. 1. Установление основной причины противоречий. 13

2. 2. Определение абсолютных возрастов морен. Критический анализ существующих методов датирования морен. 29

2. 2. 1. Радиоуглеродное датирование морен. 30

2. 2. 2. Термолюминисцентное датирование морен. 34

2. 2. 3. Датировки морен по космическим изотопам. 43

3. О состоянии дел в палеогляциологии и четвертичной геологии и перспективы дальнейших исследований. 44

3. 1. Пути вывода палеогляциологии и четвертичной геологии из тупиковой ситуации. 44

4. Результаты исследований ТШВНЦ.. 45

4. 1. Методы корректной генетической типизации морен и псевдоморен. 45

4. 2. Способы получения надежных радиоуглеродных датировок морен. 48

5. Создание новых исходных позиций в палеогляциологии и четвертичной геологии. 53

5. 1. Полученные результаты. 54

Заключение. 66

Список использованных источников. 69

Приложение 1. 72

Приложение 2. 84

Институт водных проблем и гидроэнергетики НАН КР. 84

Институт геологии НАН КР. 85

Институт сейсмологии НАН КР. 86

Институт геомеханики и освоения недр НАН КР. 88

Киргизская комплексная гидрогеологическая экспедиция. 95

 


 Введение

 Проблема глобального потепления – это проблема не только научная, но и экологическая, экономическая и политическая. Для многих государств грядущие изменения климата – это проблема выживания. Среди таких государств прежде всего – Центральноазиатские, расположенные в аридных горных регионах, где основным источником возобновляемых водных и гидроэнергетических ресурсов являются ледники. В наиболее засушливых районах Тянь-Шаня ледниковый сток достигает 64% общего стока рек [1].

 Кыргызстан является одним из тех государств Центральной Азии, в которых ледовые ресурсы играют важнейшую роль во всех сферах жизнедеятельности, в том числе и в гидроэнергетике. Достаточно сказать, что вклад ледникового стока в суммарный в Токтогульское водохранилище (гидроресурсы которого обеспечивают большую часть потребности республики в электроэнергии) достигает 29% [1].

 

 Запасы углеводородного топлива на планете близки к исчерпанию, запасы ядерного топлива также весьма ограничены. В условиях высокогорных государств Центральной Азии строительство АЭС невозможно или же весьма ограничено по причине высокой сейсмической активности. В связи с этим на фоне скорого и неизбежного энергетического голода на планете роль ледовых ресурсов как источника гидроэлектроэнергии в этом регионе становится особо значимой, в перспективе приобретая стратегическое значение. А это в свою очередь неизбежно повлияет и на геополитику в этом регионе, равно как и нефть на Ближнем востоке.

 Ледовые ресурсы горных районов являются лишь частично возобновляемыми, и это связано с деградацией ледников на фоне проявляющегося глобального климатического потепления. Деградация ледников происходит чрезвычайно быстро, а в историческом и тем более в геологическом масштабе времени ее можно охарактеризовать как катастрофическую. Так, по данным гляциологических наблюдений, за последние 50 лет ледники Средний Азии, Кавказа и Альп сократились от 20 до 40 %.[2]. Многие маленькие ледники (менее 1 кв. км.) за это время практически полностью исчезли. При такой тенденции в ближайшем обозримом будущем (счет, по-видимому, может идти на десятки и первые сотни лет) в Центрально-Азиатском регионе следует ожидать острый дефицит пресной воды. И тенденция к этому очевидна. Согласно Первому национальному сообщению об изменении климата [3], к концу нынешнего столетия ожидается повышение среднегодовой температуры от +1,8 до +4,4 градуса по Цельсию. Это неизбежно приведет к дальнейшему сокращению ледников и, как следствие, к снижению ледникового стока

 Повышение глобальной температуры неизбежно приведет к существенным изменениям в количестве и распределении атмосферных осадков. В результате могут участиться (и это уже происходит) природные катаклизмы в виде тайфунов, ураганов и ливней, в горных районах могут активизироваться некоторые виды опасных экзогенных геологических процессов – прорывы ледниковых озер, гляциальные и ливневые сели, оползни, солифлюкция и термокарст.

Ошибки в прогнозировании динамики изменения климата чреваты крупными экономическими катастрофами. В качестве яркого примера – просчеты 50-60-х годов, связанные с падением уровня Каспийского моря. Через 30 лет эти просчеты обернулись социально-экономической трагедией целого региона. В связи с этим для цивилизации архиважным является получение надежного долгосрочного прогноза изменения климата и оледенения. Такой прогноз позволит принять своевременные меры по адаптации в условиях изменяющегося климата и смягчить последствия климатических изменений.

 

 Общеизвестно, что в основе долгосрочного прогнозирования климата и оледенения лежит закономерность естественных климатических и ледниковых изменений, имевших место на протяжении длительного периода времени - как минимум голоцена. Чем дальше вглубь веков заглянут исследователи и чем тщательнее изучат климатическое и ледниковое прошлое, тем надежнее и более долгосрочный прогноз они сделают на будущее. Для установления этой закономерности ученые изучают четвертичный период (антропоген) – последний период в истории Земли, смыкающийся с современностью, - в течение которого на Земле происходили неоднократные глобальные изменения климата и оледенения. К настоящему времени такая закономерность еще не установлена. Результат налицо – нет основы, нет и прогноза.

 Последнее значительное похолодание в Северном полушарии, известное как «малый ледниковый период», произошло в голоценовое время, в середине второго тысячелетия н.э., после чего приблизительно 200 лет т. н. началось потепление, которое продолжается и в настоящее время. Вопрос о том, как долго это потепление будет длиться и как «глубоко» произойдет распад оледенения, и что придет на смену этому потеплению, является важным и до сих пор не решенным.

 Вышеуказанная закономерность устанавливается при палеогляциоклиматических реконструкциях и в основном методами четвертичной геологии. Установив такую закономерность и найдя на кривой изменения оледенения и климата ту точку, которая соответствует настоящему времени, можно путем экстраполяции выполнить долгосрочное прогнозирование естественных гляциально-климатических изменений будущего на многие десятки, сотни и тысячи лет. Наложив на полученную таким образом климатическую кривую антропогенные климатообразующие факторы, можно получить надежный долгосрочный прогноз, который является нужным и архиважным для цивилизации.

Существующие модели долгосрочного прогнозирования гляциально-климатических изменений не позволяют получить однозначный прогноз даже на первое столетие. Так согласно оценкам, полученным по климатическим моделям, на которые ссылается МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата) при ООН, в XXI веке средняя температура поверхности Земли может повыситься на величину от 1,1 до 6,4 °C [4]. По данным немецких ученых Института Макса Планка в Гамбурге к концу нынешнего столетия средние температуры возрастут на 4 градуса, что приведет к глобальной климатической катастрофе: повышению уровня мирового океана на 30 см, более интенсивными и частыми будут погодные явления в виде ураганов, тайфунов и наводнений [5]. Согласно аналитической модели российских ученых Лаборатории глобальных проблем энергетики (на базе Московского Технического университета и РАН), среднеглобальное повышение температуры в течение текущего столетия не превысит 1 градуса, что исключает сценарий глобальной климатической катастрофы [6]. Эти примеры – одни из многочисленных, свидетельствующие о глубоких противоречиях в деле долгосрочного прогнозирования оледенения и климата.

Безусловно, основная причина этих противоречий – в отсутствии надежной вышеуказанной основы. Не имея такой основы, даже самые могучие кибернетические исследования на этом поприще не позволят получить нужного результата.

 Горные ледники очень чутко реагируют на климатические изменения. Поэтому в долгосрочном прогнозировании климата и оледенения наиболее важными и результативными являются палеогляциологические исследования высокогорных районов для каждого конкретного региона; для Евразии, например, в горах Кавказа, Тянь-Шаня или Памира.

 Палеогляциологическими исследованиями занимаются на протяжении более 100 лет (за это время сменилось несколько поколений исследователей). Несмотря на значительные успехи в этой области, вышеуказанная закономерность однозначно и надежно не установлена даже в отношении числа плейстоценовых оледенений и не выяснено, что из себя представляет голоценовое оледенение – либо это реликт прошлого плейстоценового оледенения, либо неогляциал, развивающийся по неустановленным законам. И наконец, до сих пор нет ни единой надежной абсолютной датировки морен, без чего все выделенные с традиционных позиций морены эпохальных и стадиальных оледенений нельзя использовать в качестве палеогляцио-климатических и стратиграфических реперов четвертичного периода.

 Результаты палеогляциологических исследований изобилуют фразами «видимо», «возможно», «по мнению…», «по представлениям…» и им подобными. Это свидетельствует о низком уровне познания в этой области и несовершенстве методов исследований на этом поприще.

 В настоящее время существует много весьма противоречивых палеогляциологических схем, в том числе – и по голоцену. Среди последних - модель стадиального распада голоценовых ледников и модель их квазистационарного состояния, предполагающая относительную стабильность климата в голоцене.

 Тянь-Шань и Памир в этом плане являются ярким примером сложившейся ситуации. Для убедительности факта глубоких потиворечий и в целом полнейшей неразберихи, имеющих место в палеогляциологических реконструкциях Тянь-Шаня, наглядно привести следующее: в монографии О. Н. Соломиной «Горное оледенение Северной Евразии в голоцене» [7], посвященной обобщению всей имеющейся палеогляциологической информации по этому региону, в разделе «Тянь-Шань. Позднеледниковье и голоцен» на 4-х страницах повествования находим ни много ни мало 15 (!) выражений типа «возможно», «видимо, «на наш взгляд», «по одним данным - …, по другим данным, напротив - …», «по представлениям же других исследователей, - …», «дискуссия о справедливости того-то… продолжается», «предполагается», «есть мнение», и им подобные. И практически никакой конкретики. И это для голоцена, в пределах которого вполне приемлемо радиоуглеродное датирование! Что же касается палеогляциологических реконструкций плейстоцена, то там (а равно и для других районов, в том числе и равнинных) можно найти сплошной информационный «бурелом». В связи с этим стоит только удивляться: какие могут быть в такой ситуации перспективы изучения антропогена, в частности, региональных и межрегиональных геологических корреляций и построения унифицированных схем стратиграфии четвертичных отложений!; а также – с каким информационным палеогляциоклиматическим багажом ученые пытаются построить долгосрочный прогноз изменений климата и оледенения! Без надежной вышеуказанной основы все попытки построить такой прогноз совершенно бесперспективны.

 На сегодняшний день ситуация такова, что ученым приходится признать, что глобальные изменения экосистемы (в том числе и такой огромной и инертной природной «махины», как ледниково-климатическая система планеты Земля) происходят быстрее, чем исследователи познают закономерности их изменений. В этой связи возникает риторический вопрос: успеет ли человечество получить необходимый ему долгосрочный прогноз климатических и ледниковых изменений до того, как …? Неслучайно, проблема глобального потепления считается сравнимой с угрозой войны.

 В связи с имеющими место в палеогляциологии глубокими противоречиями не представляется возможным установить закономерность плейстоценового и голоценового оледенений, без чего не удастся построить основу долгосрочного прогнозирования оледенения и климата.

 Всего вышеизложенного достаточно, чтобы представить, насколько противоречивы результаты традиционно применяемых методов изучения палеооледенения и климатостратиграфии и каковы в связи с этим перспективы построения долгосрочного прогноза оледенения и климата. Тем не менее, палеогляциологические реконструкции четвертичного периода являются основой модели долгосрочного прогнозирования оледенения и климата и поэтому для их построения необходимо изыскивать новые исходные позиции и более результативные методы исследования.


 Основная часть

 

1. Краткий обзор и критический анализ материалов палеогляциологии и четвертичной геологии.

1. 1. В палегляциологии.

В горах Тянь-Шаня разными исследователями выявляются признаки от одного до пяти плейстоценовых оледенений, в горах Восточной Сибири надежно устанавливаются следы лишь одного плейстоценового оледенения. Согласно всемирно известной альпийской схеме оледенений, построенной более 100 лет тому назад, предполагается, что в Альпах было четыре плейстоценовых оледенения, названия которым даны по местной терминологии: «гюнц», «миндель», «рисс», «вюрм». Получившая в свое время широкую популярность, эта схема переносилась во все другие горные и даже равнинные районы. Однако делалось это далеко недостаточно обоснованно, потому как данная схема не имеет надежной хроностратиграфической основы и она все более не находит подтверждения при последующих исследованиях, выполняемых в различных районах Мира. Судя по вариациям изотопно-кислородного показателя при изучении океанических осадков, ученые предполагают, что в четвертичном периоде было до 17 циклов оледенений [8].

 С 50-ти десятых годов прошлого столетия началась новая эра в изучении палеоклимата на основе микропалеонтологии и изотопной палеотермометрии глубоководных океанических осадков. Согласно [9], более 90 % палеоклиматической информации получено с помощью этих методов в рамках многочисленных национальных и международных проектов, в том числе международного Проекта глубоководного бурения (DEEP Sea Drilling ProjektDSDP), КЛИМАП, ПИГАП, проектов международной программы геологической корреляции и многих других, выполняемых громадными научными коллективами. Достаточно сказать, что только по одной программе DSDP опубликовано более 50 томов начальных отчетов, каждый из которых включает от 400 до 1000 листов текста и таблиц. При этом было взято несколько тысяч кернов глубоководных осадков при проведении нескольких десятков океанографических экспедиций. Считается, что исследования океанических осадков сделали прорыв в палеоклиматологии и четвертичной геологии, а их результаты рассматриваются как информационный взрыв. Однако полученные результаты далеко не однозначны и полны противоречий. Это связано с множеством источников погрешностей, допущений и теоретических предположений, лежащих в основе методов исследований. Существенными недостатками этих исследований являются очень низкая информативность изучаемых субстратов, большой разброс показаний. Достаточно сказать, что вариации изотопно-кислородного показателя, по которому реконструируют оледенение и климат плейстоцена при изучении глубоководных осадков, весьма незначительные – они не превышают 1,5% [10]. Считается уже общепризнанным, что по результатам океанических исследований в настоящее время 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.

 

1.2. В четвертичной геологии.

 Самыми яркими реперами значительных похолоданий являются морены, которые представляют собой единственные надежные и наиболее вещественные следы ледниковых эпох. Морены эпохальных и стадиальных оледенений являются важнейшими климато-стратиграфическими реперами четвертичного периода. В связи с этим исследования палеогляциологии и четвертичной геологии тесно взаимосвязаны.

 К сожалению, результаты традиционно выполняемых исследований четвертичной геологии, так же как и палеогляциологии, полны противоречий. По этой причине не представляется возможным правильно и однозначно выполнять стратиграфические построения и геологические корреляции и реконструировать гляциально-климатические изменения четвертичного периода. Тянь-Шань и Памир являются яркими тому примерами. Существующие по этим регионам 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 Рабочая стратиграфическая схема… Альтернативы этой схеме пока нет. Палеогляциологические сведения по этим районам отрывочные и весьма противоречивые.

 В основе стратиграфического расчленения четвертичного периода лежит климато-стратиграфический подход с ориентацией на эпохальные плейстоценовые оледенения. Делается это с традиционно-упорной привязкой к альпийской схеме оледенений. Несмотря на то, что эта схема далеко не совершенна, давно утратила свою актуальность и является по сути дезинформирующей, многие исследователи по инерции (или же по традиции) далеко недостаточно обоснованно кладут ее в основу своих стратиграфических построений, при этом давая лишь местные названия выделяемым стратотипам вместо альпийских «гюнц», «миндель», «рисс», «вюрм».

 На конгрессе ИНКВА (INQUA – Международная ассоциация по изучению четвертичного периода) еще в 1957 г. было сделано заключение «На запросы о стратиграфической шкале четвертичного периода, посланные в 22 страны, было получено 22 различных ответа»[8]. Безусловно, это - результат глубоких противоречий в четвертичной геологии. До настоящего времени ситуация существенно не улучшилась.

 Для объяснения того, почему в палеогляциологии и четвертичной геологии имеют место глубокие противоречия, показательны следующие цитаты из монографии Д. Боуэна «Четвертичная геология» [8] (Эта монография является серьезным научным трудом, в котором сделан обзор, критика и анализ ситуации в четвертичной геологии. - Прим. авт.): …«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»; «Подобную тенденцию – постоянно подтверждать открытия, сделанные при недостаточном объеме данных, - Уокинс (Watkins N. D. – один из авторов научных трудов, на которых ссылается Д. Боуэн) 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».

 

2. Причины глубоких противоречий в палеогляциологии и четвертичной геологии.

 

2. 1. Установление основной причины противоречий.

 Предыдущими исследованиями Тянь-Шаньского высокогорного научного центра [11,12,13] была вскрыта основная причина (она же - первопричина) сложностей и противоречий, имеющих место при реконструкции оледенения антропогена и стратиграфическом расчленении четвертичных отложений высокогорных областей.

Это – неверные исходные позиции, на которые исследователи встали изначально и продолжают оставаться при изучении четвертичного периода: в качестве основных климато-стратиграфических реперов высокогорных районов исследователи используют не только истинные морены, но и псевдоморены, ошибочно принимая последние за морены и совершенно неверно оценивая их возрасты. Традиционные методы полевых исследований не позволяют надежно отделять истинные морены от морфологически подобных им образований негляциального генезиса – псевдоморен.

Показано, что неправильная генетическая диагностика морен и псевдоморен - это есть именно то, что сбивает с толку всех исследователей, занимающихся палеогляциологическими реконструкциями и стратиграфией четвертичных отложений горных районов с традиционных позиций.

На примере Тянь-Шаня, Памира и отчасти Кавказа на основе разработанных нами количественных фациально-литологических показателей (геохимических, гранулометрических и др., определяемых лабораторными анализами, в том числе и полевыми экспресс-методами) было установлено, что все морфолитологические образования горных районов, традиционно принимаемые за ранне– и среднеплеплейстоценовые морены, а также значительная часть таких образований, принимаемых за позднеплейстоценовые морены, на самом деле являются голоценовыми (точнеепозднеплейстоцен-голоценовыми) псевдоморенами (в сводном стратиграфическом разрезе они занимают положение между позднеплейстоценовыми и голоценовыми моренами), истинный генезис которых гравитационный и представлены они пространственно широко развитыми оползнями (деляпсием). Это открытие позволило нам вскрыть тот самый «корень зла», который создает сложности и неразрешаемые противоречия при палеогляциологических реконструкциях четвертичного периода, стратиграфическом расчленении и корреляции четвертичных отложений высокогорных районов со всеми вытекающими отсюда последствиями палеогляциологического и геологического толка. В некоторых случаях исследователи за плейстоценовые морены принимают обвальные (дискрупций) и даже аллювильно-пролювиальные отложения.

 Показано, что образование псевдоморен из числа деляпсивных (наиболее часто встречающихся) гравитационных отложений было связано с массовым оползанием полигенетических склоновых отложений с захватом элювиальных зон выветривания коренных пород. На фото № 1 показан один из таких склонов.

 

Фото № 1. Типичный склон высокогорной зоны Тянь-Шаня. Полигенетические склоновые отложения с доминирующей в них элювиальной составляющей – источник обломочного материала для деляпсивных гравитационных образований.

 

 В местах развития мезо-кайнозойских пород (они исключительно нескальные и полускальные) оползанию были подвержены и коренные породы; в таких случаях псевдоморены имеют наибольшие мощности и площадное развитие.

Гравитационный литогенез c образованием псевдоморен носил характер эпохального и по масштабам проявления был в виде природных катаклизмов. Этот литогенез был обусловлен специфическими климатическими и сейсмотектоническими условиями периода его проявления – промежутка времени между позднеплейстоценовым и голоценовым оледенениями.

 Было установлено, что гляциальный литогенез (с образованием морен) и гравитационный литогенез с образованием псевдоморен в виде деляпсивных (наиболее часто встречающихся) гравитационных отложений протекают в диаметрально противоположных окислительно-восстановительных геохимических условиях:

гляциальный литогенез протекает в восстановительной среде, гравитационный – в окислительной среде [11, 12, 13]. В связи с этим окисно-закисный коэффициент по железу К= Fe2O3/FeO (важнейший показатель окислительно-восстановительной среды) мелкоземистого заполнителя морен оказался в среднем на порядок (!) меньше такового псевдоморен. Показано, что восстановительная среда гляциального литогенеза имеет место на начальных стадиях этого литогенеза (на садиях седиментогенеза), и она обусловлена жизнедеятельностью гляциохионофильной (специфической ледниковой) органики, обитающей на ледниках. Эта органика обитает в эоловом мелкоземе, накапливающемся на ледниках. Подробно обо всем этом - в [11, 12, 13]. Для наглядности в качестве примера на фото №№ 2, 3 показаны ледники Тянь-Шаня, несущие на себе органосодержащий эоловый мелкозем.

 

Фото № 2. Один из ледников Тянь-Шаня. В летнее время темный (местами до черного) цвет ледника связан с накоплением на его поверхности эолового мелкозема.

 

Фото 3. Языковая часть одного из ледников Тянь-Шаня. 1 - обнажение эолового мелкозема, содержащего гляциохионофильную органику.

 

Для лучшего представления псевдоморен, их встречаемости и масштабности проявления в горных районах приведены следующие примеры по Тянь-Шаню и Памиру. Следует сказать, что при Государственных геологических съемках приведенные в этих примерах псевдоморены отрисованы не иначе как в виде плейстоценовых морен; то же самое – и в материалах всех без исключения исследователей-традиционщиков.


Примеры по Тянь-Шаню (фото №№ 4 - 7 и рис. 1).

 - Долина р. Чон-Аксуу хр. Кунгей-Алатоо (Сев. Тянь-Шань). Приведенное ниже фото № 2 охватывает правый борт долины реки на протяжении около 20 км и в поперечном измерении – 4-5 км.

 Фото 4. Правый борт долины р. Чон-Аксуу (хр. Кунгей-Ала-Тоо, Сев. Тянь-Шань).

Морфо-лито-стратиграфическая комбинация псевдоморен (в виде массовых деляпсивных гравитационных образований), позднеплейстоценовых и голоценовых морен.

 1 – деляпсивное гравитационное образование 1-й возрастной генерации - массивное аккумулятивное образование мягких очертаний большой (только видимой в эрозионном врезе глубиной до 150 м; см. п/п 5) мощности.

 2 – нерасчлененные деляпсивные гравитационные образования последующих возрастных генераций - натекообразные формы (они небольшой - до 30 м - мощности).

 3 – позднеплейстоценовая морена.

 4 – голоценовые морены (они – в карах).

 5 – эрозионный врез на субстрате гравитационных отложений (глубина вреза до150м).

 

С традиционных позиций: 1 – среднеплейстоценовые морены, 2 – позднеплейстоценовые морены, 3 – аллювий. У некоторых исследователей эти нетипичные «морены» (в силу их весьма значительной мощности – только видимой в обнажении вреза более 150м!; см. фото) получили название морен напора, что, по их мнению, якобы дает объяснение нетипичного характера этих «морен».

 

Фото 5. Морены (gl) и псевдоморены (gr) в долине р. Орто-Кой-Суу хр. Кунгей-Ала-Тоо (Северный Тянь-Шань). gl Hs– голоценовый морено-ледниковый комплекс. gl PsIII3– морены последней стадии позднеплейстоценового оледенения. gr Ps III3 – Hs – деляпсивное гравитационное образование (псевдоморена). Стрелками показаны область и направление срыва (оползания) полигенетических склоновых отложений, образовавших псевдоморену.


 

Фото 6 (рекомендуется рассматривать при увеличении). Морены (gl) и псевдоморены (gr) в долине р. Тез-Тер, левого притока р. Адыгене (бас. р. Ала-Арча, хр. Киргизский Ала-Тоо, Северный Тянь-Шань). glHs - голоценовый морено-ледниковый комплекс. gl PsIII3 - позднеплейстоценовые морены. gr Ps III3 – Hs – деляпсивное гравитационное образование (псевдоморена). Стрелками показаны область и направление срыва (оползания) полигенетических склоновых отложений, образовавших псевдоморену.

 


Фото 7. Комбинация псевдоморены (gr) и позднеплейстоценовой морены (gl) в бассейне р. Тонг хр. Терскей-Ала-Тоо (Северный Тянь-Шань). gr – деляпсивное гравитационное образование (псевдоморена). gl – позднеплейстоценовая морена. В центре снимка - эрозионно-селевой врез «Ангы-Сай» глубиной до 80 м в толще гравитационных отложений. Стрелками показаны область и направление срыва (оползания) полигенетических склоновых отложений, образовавших псевдоморену.

 

С традиционных позиций: эти морфолитологические образования выдаются за разновозрастные плейстоценовые морены; морфолитологическое образование «gr» трактуется как наложенная стадиальная позднеплейстоценовая морена.

 

 - Мощные и пространственно развитые псевдоморены вдоль южного склона Атбашинского хребта (Внутренний Тянь-Шань) в пределах Чатыркульской и Аксайской котловин на протяжении более 30 км, а также – на протяжении около 20 км в западной части Чатыркульской котловины вдоль северного склона Торугартского хребта (рис. 1). На карте четвертичных отложений Кирг. ССР (составленной при Государственной геологической съемке) м-ба 1: 600 000 эти псевдоморены (они в виде деляпсивных гравитационных образований) отрисованы как плейстоценовые морены; то же самое мы находим в материалах всех без исключения исследователей- традиционщиков, побывавших там.

Рис. 1 Фрагмент литологической карты Киргизской ССР масштаба 1: 600 000

На карте символом gr обозначены приблизительные контуры распространения

наиболее мощных и пространственно развитых псевдоморен; они - в виде

деляпсивных гравитационных отложений. Наиболее мощные из них (в правой

части рисунка) образовались с вовлечением в оползание нескальных

коренных пород – неогеновых молассов.


Примеры по Памиру (фото №№ 8 – 13).

 - В Алайской долине (Северный Памир) на протяжении почти всей долины – более 150 км протяженностью - в днище долины (она шириной до 10-15 км) и в смежных долинах северного склона Заалайского хребта развиты мощнейшие и пространственно развитые псевдоморены в виде деляпсивных гравитационных образований, разгрузившиеся с отрогов Заалайского хребта (фото № № 8 -13). Эти псевдоморены, относимые всеми без исключения исследователями к плейстоценовым (средне – и позднеплейстоценовым) моренам, известны как чукуры. Термин чукуры, согласно Гляциологическому словарю [14], в переводе с тюркского означает: причудливый холмистый рельеф морен древнего оледенения в южной части Алайской долины; буквально – впадина, углубление, яма. В виде плейстоценовых морен они отрисованы на всех геологических картах Алайской долины, а также традиционно принимаются за таковые всеми исследователями.


Фото № 8 (рекомендуется рассматривать при увеличении). Чукуры Алайской долины (Северный Памир) - псевдоморены в виде деляпсивных гравитационных образований (gr), развитых у подножия Заалайского хребта. Стрелками показаны область и направление срыва (оползания) гравитационных масс. Традиционно они относятся исключительно к плейстоценовым моренам.

 


Фото № 9. Чукуры Алайской долины - псевдоморены в виде деляпсивных гравитационных образований (gr), развитых у подножия Заалайского хребта

(фото из интернета, с туристского сайта).

 

 На фото №№ 8, 9 отчетливо виден флюидальный (fluidus - текучий) характер рельефа, свойственный оплозням. Это является одним из признаков деляпсивного (оползневого) генезиса Алайских чукуров.

Примечание. – В средней части Алайской долины имеются псевдоморены в виде грандиозных обвалов – Команского и Ачикташского, получивших название по одноименным долинам. Эти обвалы разгрузились с отрогов Заалайского хребта, и по объему они превосходят крупнейший в мире исторический Усойский завал в долине р. Мургаб (Центральный Памир). Команский обвал пересек поперек всю Алайскую долину и частично разгрузился на низких отрогах противоположного Алайского хребта (это хорошо видно как на месте, так и при просмотре АФС). Дискрупционный (то есть, обвальный) генезис этих псевдоморен нами установлен на основе соответствующих морфологических, текстурно-структурных и литологических особенностей, свойственных дискрупционным гравитационным отложениям. В данном случае одним из отличительных признаков этих обвальных морфолитологических образований является бугристый характер их рельефа (в отличие от флюидального, свойственного деляпсивным образованиям), что свидетельствует о большой энергии разгрузки обвальных масс (фото № 10). С традиционных позиций Команский и Ачикташский обвалы, равно как и все остальные Алайские чукуры, относятся к плейстоценовым моренам, и это отрисовано на геологических картах.

Фото № 10. Бугристая поверхность Алайских чукуров в виде обвальных

гравитационных образований (gr) в Алайской долине (фото из интернета,

с туристского сайта).

 

 - Мощные псевдоморены в виде деляпсивных и дискрупционных гравитационных отложений развиты в устьевой части р. Муксу, в урочище Ляхш (Северо-Западный Памир) в одноименной межгорной котловине на протяжении более 10 км (фото № 11). Эти отложения всеми без исключения исследователями относятся к конечным и береговым плейстоценовым моренам праледника Федченко. Ляхское урочище считается ключевым для Северо-Западного Памира, Ляхский разрез – стратотипическим.


 

 

Фото № 11 (рекомендуется рассматривать при увеличении). Псевдоморены в урочище Ляхш (Северо-Западный Памир).

gr(dl) – деляпсивные (оползневые) массы, разгрузившиеся с отрогов хребта Петра-I;

gr(ds) – дискрупционные (обвальные) массы, разгрузившиеся с Алайского хребта (на данном фото он за пределами видимиости – вдоль правобережья р. Кызылсу).

Cтрелками показано направление и область срыва оползневых масс.


 - Мощные псевдоморены, преимущественно в виде деляпсивных гравитационных отложений, развиты в самой долине р. Муксу выше по течению реки от урочища Ляхш на протяжении более 20 км, а также - в боковых притоках р. Муксу; одна из этих долин-притоков показана на фото № 12.

Фото № 12. Нижне-средняя часть долины р. Сугран - левобережного притока нижнего течении р. Муксу. На всем этом протяжении – сплошные псевдоморены в виде гравитационных (преимущественно деляпсивных) отложений, частично размытые рекой. Традиционно они относятся к плейстоценовым моренам.

 

 - Мощные псевдоморены в виде деляпсивных гравитационных отложений на северном склоне Южно-Аличурского хребта в пределах всего левого берега озера Яшилькуль (фото № 13) и далее – ниже по течению р. Гунт. Традиционно они относятся к плейстоценовым моренам.


Фото № 13 (рекомендуется рассматривать при увеличении). Псевдоморены вдоль южного берега оз. Яшиль-Куль (северный склон Южно-Аличурского хребта; Восточный Памир) - массовые деляпсивные гравитационные образования. Стрелками показаны направление и область срыва оползневых масс.

 

Примечание. Ярко выраженные псевдоморены имеют массовое развитие не только в горах Тянь-Шаня, Памира и Кавказа, а по косвенным данным (по фотографиям), - в горах и других регионов, в частности, в Гималаях, Гиндукуше, в Альпах и Кордильерах, в горах Алтая, Чукотки и Сахалина и др. Это свидетельствует о глобальной закономерности проявления гляциального и гравитационного морфолитогенеза, обусловленного соответствующими палеоклиматическими условиями. На фото № 14 (фото взято из интернета с туристского сайта) приведены псевдоморены в горах Алтая.


Фото № 14. Псевдоморены в виде мощных деляпсивных гравитационных образований (в данном случае - оползней флюидального и блокового типов), разгрузившиеся с обоих бортов долины. На снимке это – все то, что в виде аккумулятивных образований (они - на переднем и основном плане снимка) в одной из долин Алтайских гор. В левой части снимка наглядно видно, что аккумулятивные массы сместились (разгрузились) со смежного склона долины; то, что в правой части снимка, видимо, сместилось с противоположного склона долины.

 

2. 2. Определение абсолютных возрастов морен. Критический анализ существующих методов датирования морен.

 Второй существенной причиной глубоких противоречий в палеогляциологиии и четвертичной геологии является отсутствие надежных абсолютных датировок морен. Это значительно усугубляет ситуацию в этой области изучения. Ненадежно установленные абсолютные возрасты морен являются не просто недостоверными, но и дезинформирующими.

Все имеющиеся в литературных источниках абсолютные датировки морен были получены физическими методами - радиоуглеродным, термолюминисцентным (включая РТЛ – радиотермолюминисцентный и OSL – оптико-стимулированной люминисценции); в последние годы для Памира зарубежными исследователями были получены несколько датировок морен с использованием космических изотопов (по Ве10). Исходя из нижеследующего, все эти датировки нельзя признать достоверными.

Основным фактором, влияющим на достоверность абсолютных возрастов горных морен физическими методами, следует признать грамотность (правильность) генетической диагностики объектов датирования. Эту диагностику при традиционном подходе, как было показано выше, явно, нельзя считать достоверной. Поэтому, не владея методикой надежной генетической диагностики гляциальных и псевдогляциальных отложений, исследователи датировали не только истинные морены, но и псевдоморены, ошибочно принимая последние за истинные морены. Это неизбежно приводило к дезинформации.

2. 2. 1. Радиоуглеродное датирование морен.

 Радиоуглеродным методом (как наиболее хорошо разработанным и позволяющим получать достаточно надежные датировки) непосредственно морены как равнинного, так и горного оледенения не датировали, и это по причине отсутствия (вернее сказать, необнаружения) в них автохтонной органики. Поэтому для установления возрастов морен радиоуглеродным методом датировали все то смежное с моренами неледникового генезиса, в чем только обнаруживалась органика. В горах для этого использовалась и почва, развитая на субстратах морен.

За неимением в руках исследователей инструмента (способа) надежного С-14 датирования собственно морен, все доселе имеющиеся в мире радиоуглеродные датировки морен являются косвенными. Они были получены либо по образцам из над- или же подморенных отложений иного, не ледникового происхождения, либо по концентрированной органике, обнаруженной в моренах, но являющейся аллохтонной (то есть, чужеродной, пришлой из вне) и несингенетичной (то есть, не совместного происхождения) самим моренам. Использование такой органики всегда оставляет без ответа вопрос: на сколько полученные таким образом датировки моложе или же древнее собственно моренного субстрата? Использование для этого почв вообще приводит к парадоксам.

 Все имеющиеся С-14 датировки морен по Киргизскому Тянь-Шаню (их порядка 30) в основном получены Е.В. Максимовым и его учениками по почвам – поверхностным и приповерхностным. Датировали они голоценовые морены и псевдоморены, выдавая последние за стадиальные морены распадающегося вюрмского оледенения. В неверности своих датировок автор по сути дела признался в одной из последних своей (с тремя соавторами) статье: «Конечные морены и радиоуглеродный возраст почв Тянь-Шаня, южного Алтая и Саура [15].

В этом случае на неверные (в принципе) С-14 датировки морен по почвам накладывается еще и неправильная генетическая типизация морен и псевдоморен, что в конечном счете приводит к информационному «палеогляциологическому» ералашу в диапазоне позднеплейстоцен-голоценового времени.

Если бы Е. В. Максимов со-товарищи умели (или хотя бы хотели этого) отличать истинные морены от псевдоморен, то, наверняка, у него (с соавторами) не возникло бы необходимости написать эту по сути дела итоговую (в этом направлении) и в виде своеобразного «покаяния» научную статью. Статью, в которой весь полученный за многие годы каламбур он вынужден был списать на некий (цитаты дословные) «парадокс С-14 возрастов горных почв»…, и признать, что: «…проверка почвенного метода определения абсолютного возраста конечных морен горных ледников, основанная на значительном числе С-14 датировок, и для Тянь-Шаня, и для Южного Алтая – Саура привела к негативным результатам»; «…полученные результаты С-14 датирования конечных морен Тянь-Шаня по почвам оказались совершенно неожиданными».

 И здесь, как и в случае с ТЛ датировками, отрабатывалась идея. В данном случае - идея А. В. Шнитникова - увидеть установленную им многовековую ритмичную изменчивость общей увлажненности материков в стадиальном распаде позднеплейстоценового оледенения – по мотивам альпийской модели 8-ми стадиального распада вюрмского оледенения. А также – в колебаниях уровней бессточных высокогорных озер, в Тянь-Шане – Чатыркуля и Иссык-Куля, на Памире – Шоркуля. На «ледниковой» стезе – его ученик Е. В. Максимов и ученик ученика О.А. Поморцев. На озерной (точнее, озерно-ледниковой) стезе – Д.В. Севастьянов со-товарищи.

 Для представления того, как это делалось и что получилось из этого творчества, достаточно привести следующие лишь некоторые сведения.

 В монографии Е. В. Максимова «Ледниковое прошлое хребта Киргизский Ала-Тау» [16] две С-14 датировки «стадиальных морен» по почвам из бассейна р. Аламедин «ни в какие ворота не лезли», а именно: 7130+/-140 (ЛУ-920) и 6440+/-180 (ЛУ-921). Первый образец был взят из гипсометрически вышерасположенного и находящегося ближе к «бывшему леднику», а следовательно, и более молодого «моренного» вала и его датировка должна была отвечать 4-й (по альпийской модели) стадии распада вюрмского оледенения, второй - из нижерасположенного и более удаленного «моренного» вала и его датировка должна была отвечать 3-й, более ранней, стадии распада этого оледенения. Однако возрасты этих образцов, как это и видно, «почему-то» свидетельствовали о противоположном. Этот факт ломал их «стройную» палеогляциологическую схему, и автор в сноске мелким шрифтом признался, что причину этого он не может объяснить. Все бы ничего, и можно было бы не заострять на этом внимания, списав этот казус на какие-нибудь издержки, например, большие погрешности С-14 датирования по почвам, или же на нечаянное перепутывание образцов. Но в более поздней, и уже обобщающей вышеуказанной своей со-товарищи статье («Конечные морены и радиоуглеродный возраст….») эта провокационная инверсия возрастов была очень просто и без всякого объяснения исправлена путем чисто механической перестановки значений возрастов... Следует сказать, что такая инверсия возрастов в списке их датировок не единичная и авторы в этой статье пытались найти этому объяснение. Но не смогли.

 Эта причина стала нам понятна при первом же ознакомление с этим конкретным объектом. Он датировал не морены, а псевдоморены, в данном случае – это типичные, классические, псевдоморены в виде деляпсивных гравитационных образований, то есть, оползней, и они здесь разгрузились со смежного левого склона долины, что очень наглядно видно на местности, а не «пришли» сюда, как это по автору датировок, из прошлого далека…Вышеуказанные фациально-литологические (в том числе и количественные) генетические показатели прекрасно подтвердили это; замечательным подспорьем является петрографический состав обломочного материала, отвечающий исключительно местной петрографической провинции и многое другое.

 Этот объект легкодоступный, находится недалеко от столицы Киргизии (до него можно добраться за несколько часов) и поэтому его можно демонстрировать студентам-практикантам геофаков, и не только студентам…, в качестве наглядного объекта изучения с новых исходных позиций и компромата на традиционные позиции.

Трудно поверить, что Евгений Владиславович действительно не мог объяснить причину имевших место в его практике подобных казусов. Просто нужно было отрабатывать идею Шнитникова.

 Отдельные штрихи на озерно-ледниковой стезе. В трудах 5-ти летней Тянь-Шаньской экспедиции Института озероведения АН СССР во главе с профессором А.В. Шнитниковым (1971-1976) мы находим свидетельства авторов о том, что в период максимума (по альпийской модели, а это – 13 тыс. л.) развития вюрмского оледенения озеро Чатыркуль исчезло и на его месте образовался обширный ледник подножий, сформированный ледниками хребтов Атбаши и Торугарт, вышедшими на дно Чатыркульской котловины, то бишь, котловина была заполнена мощным ледником и вместо озера Чатыркуль был сплошной ледоем; при стадиальном (по той же альпийской модели 8-ми стадиального распада этого оледенения) соответственно изменялся и уровень озера. Материалы исследований изобилуют радиоуглеродными датировками озерных отложений и до назойливости упорной корреляцией этих датировок со стадиальными моренами вюрмского оледенения. Связать палеоуровни озера со стадиальным распадом оледенения (идея замечательная) и это было основной целью этой экспедиции в Чатыркульской котловине. Судя по их материалам, помещенным в монографии «Озера Тянь-Шаня и их история» [17], сделали они это успешно и получилось убедительно, и тем самым еще раз была подтверждена идея Шнитникова. Однако так можно было бы считать, если не побывать там.

 Наши исследования, выполненные в период 2004-2007 гг., в рамках палеоклиматического проекта ISTC #Kr-330.2 [18], показали, что и 20, и 30 тыс. л. назад ледника там вообще не было: из скважины, пробуренной со льда озера в донных отложениях на глубину 10м, мы достали непрерывный керн озерных отложений с возрастом в низах керна 20 тыс. л (фото № 15); на берегу озера в толще плейстоценовых озерных отложений в естественном обнажении мощностью 6м и далее в шурфе глубиной 5, 5 м (итого общая мощность изученной толщи – около 12м) со дна шурфа по озерной органике мы «достали» возраст 30 тыс. л.

 

 

Фото № 15. Фрагмент керна озерных отложений озера Чатыркуль.

 

О каком ледоеме тут можно говорить! И где вообще те морены непосредственно в горном обрамлении озера (которые так «густо» там нарисованы в материалах той экспедиции), если там нет даже скульптурных форм ледникового рельефа в виде цирков и трогов?!

Насколько же было велико желание исследователей поддержать идею своего патриарха!

2. 2. 2. Термолюминисцентное датирование морен.

 Термолюминисцентные датировки морен (в том числе и имеющиеся по Памиру) следует признать далеко не достоверными по следующим причинам:

 - сам ТЛ метод датирования находится в стадии разработки и разработан он исключительно для лессовых и дюнных отложений;

 

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

Дополнение: согласно первому опыту межлабораторного контроля ТЛ датировок [21] лессовых пород (на примере опорного разреза Чарвак (Узбекистан)), разброс датировок оказался весьма существенным и бессистемным (см. табл. № 1)

Таблица 1. (возраст – в тыс. л.)

23,3±17

17,7±2

88±7

29±7

52,4±4

41±6

118±9

71±16

99,2±7,6

69±10

 

77±19

134,7±9,8

105±16

 

177±40

 

В опыте были задействованы 8 лабораторий Мира, из которых две российские. Образцы были под анонимными номерами. Ко времени опубликования этой статьи результаты (они приведены в таблице) были получены из 4-х лабораторий.

Как видно из таблицы, разброс датировок весьма большой – до 500%. И это при том, что датировались лессовые отложения, под которые в основном и разработан ТЛ метод датирования (в связи с физической сущностью метода). Поэтому применительно к отложениям иного генезиса ТЛ датировки, наверняка, являются еще более далекими от истинных возрастов испытуемых образцов. Следует ожидать, что в проведенном опыте результаты анализов и остальных 4-х лабораторий оказались по большому счету «бестолковыми».

 – кроме разброса датировок имеет место значительное завышение возрастов относительно С-14 датировок и это завышение тем больше, чем древнее отложения (при датировании Каспийских озерных отложений ТЛ датировки показали завышение возрастов более чем в 10 (!) раз относительно С-14 датировок) [22].

Примечание: этому «парадоксу» (см. Табл. № 2) авторы данной статьи не дали объяснения. Факт «упорного» (закономерного) завышения ТЛ датировок относительно С-14 датировок по мере удревнения тестируемых отложений налицо.


Таблица 2.                           

              Абсолютные датировки (в тыс. лет) каспийских плейстоценовых отложений.

 

                                                           Метод датирования

                   Радиоуглеродный                                              Термолюминесцентный

 

                   От 9,7 до 15,5                                               От 14,6 (+/-2,1) до 18,5 (+/-2,6)

                                     (8)                                                                                                 (5)

                   От 11,3 до 18,46                                           От 42,0 (+/-5) до 71,0 (+/- 10,0)

(10)                                                                                                                     (4)

                   От 25,3 (+/-1,5) до 30,7 (+/-1,5)                   От 91,0 (+/-17,3) до 254,0 (+/-30,6)

(3)                                                                                                                          (5)

                           >40,0                                                   От 400,0 (+/-48,0) до 480,0 (+/-53,0)

                                (1)                                                                                                         (4)                                  

              Примечание: В скобках указано количество датировок.

 

Факт приблизительно 3-х кратного завышения ТЛ датировок относительно радиоуглеродных дат в интервале 30 – 50 тыс. лет по С-14 отмечен в материалах XII-го Конгресса ИНКВА [23].

Значительно завышенными и дезинформирующими следует признать термолюминисцентные возрасты ледниковых эпох Памира; дезинформирующими - в связи с тем, что в горах имеет место еще и неправильная генетическая типизация субстратов датирования - истинных морен и псевдоморен - со всеми вытекающими отсюда последствиями стратиграфического и палеогляциологического толка. Вот конкретные примеры.

Акджарский стратотипический разрез (Восточный Памир).

Для этого разреза получена серия из 4-х термолюминисцентных датировок (датировали разрез снизу вверх), среди которых – 133 тыс. лет из кровли обнажения и 99 тыс. лет – из нижележащего горизонта. Этому парадоксу авторы датировок не смогли найти однозначного объяснения. Второй парадокс имел место при датировании другого обнажения, находящегося в 0,8 км от Акджарского; там ими получена ТЛ датировка 38 тыс. лет с глубины 3 м, а из перекрывающей толщи (выполняющей кровлю обнажения) мергелей мощностью 2 - 2,8 м (то есть, с глубин от 0,0 до 2, 8 м) радиоуглеродным методом получены датировки (снизу вверх по разрезу толщи) 2910±100, 2260±60 и 710±60 лет. (Прим. - и это в условиях динамичной среды осадкообразования высокогорной зоны!) На основании первого и второго парадоксов авторы датировок сделали вывод о некорректности полученных ТЛ датировок [24] .

 

 Ляшский стратотипический разрез (находится в уочище Ляхш на слиянии рек Муксу и Кызылсу, Северо-Западный Памир; см. фото № 11).

Этот район всегда привлекал внимание палеогляциологов и геологов–четвертичников. И это не случайно, потому что там имеются колоссальных размеров аккумулятивные морфолитологические образования (традиционно относящиеся к конечным плейстоценовым моренам ледника Федченко) и мощные эрозионные обнажения этих образований, а также речных отложений могучих Памирских рек.

 В стратотипическом Ляшском разрезе (он находится на слиянии рек Муксу и Кызылсу) все без исключения исследователи, из числа побывавших там, включая и академика К. К. Маркова, обнаруживали «явные» конечные и береговые морены праледника Федченко. Однако в оценке возраста (а это делалось исключительно по геоморфологическому сопоставлению) исследователи не сходились во мнении: одни из них коррелировали эти «морены» с 4-й надпойменной террасой р. Кызылсу, другие – с 3-й террасой (с какой-же террасой на самом деле они коррелируются?...); в соответствии с этим и возраст этих «морен» оценивался, соответственно, как средне- и позднеплейстоценовый.

Наконец-то по этому разрезу исследователи получили абсолютные датировки, которые, казалось бы, поставили все на свои места. Эти громкие датировки стали гулять из одного источника в другой и интерес к этому интереснейшему разрезу угас - вроде бы все там уже понятно.

По этому разрезу Власовым В.К., Куликовым О. А.и Никоновым А. А.[25] получены ТЛ датировки, якобы отвечающие среднему плейстоцену (260+/-60 тыс. л. и др.

Однако там вообще нет морен (!): там не морены, а явные, причем морфологически, литологически и стратиграфически наглядно выраженные псевдоморены – мощные деляпсивные (то есть, оползневого типа) гравитационные образования позднеплейстоцен-голоценового возраста. Там же, в этом урочище – мощнейшие дискрупционные (то есть, обвального типа) гравитационные образования. Первые из них частично перекрыли вторые, что прекрасно видно морфологически и литологически. Оползень разгрузился с отрогов хр. Петра первого, обвал – с Алайского хребта.

Все это легко увидеть, отгородив себя хотя бы на время от гнета традиционного стереотипа представления горных морен (при котором достаточными и весьма притягательными являются лишь такие визуально определяемые признаки морен, как наличие мощной аккумулятивной формы и грубообломочного материала; а все остальное почему-то само собой прикладывается по мере фантазии исследователей). В данном случае одного лишь петрографического состава обломочного материала этих «морен», отвечающего местной петрографической провинции (а это в основном мезозойские полускальные породы – песчаники и конгломераты) достаточно для того, чтобы не позволить себе поддаться соблазну отнести ляхские «морены» к конечным моренам праледника Федченко (сам ледник и нижерасположенная троговая его часть находятся в петрографической провинции преимущественно скальных палеозойских пород, включая известняки, кристаллические сланцы и породы гранитоидного состава).

Достаточно и другого:

1. - степени окатанности обломочного материала в этих «моренах»: там – угловатые, то есть, не окатанные обломки пород местных склонов. При столь значительном удалении от нынешнего ледника Федченко, а это – порядка 100 км (!), разве может обломочный материал морен дойти сюда (в Ляхш) в таком «первозданном» виде? К стати сказать, в плейстоценовых моренах этого ледника даже на удалении в 10-12 км от языка нынешнего ледника Федченко (в урочище Алтын-Мазар, очень популярного у исследователей места) обломки уже изрядно округлые! Это ли не повод сопоставить с Ляхшем и задуматься?...

 2. - в Ляхских «моренах» мелкоземистый заполнитель – исключительно бурого(!) цвета, и он заглинизированный. Мелкозем истинных плейстоценовых морен этого ледника, морен, которые в пределах троговой части долины р. Муксу (а это и в урочище Алтын-Мазар, где эти морены - в виде хорошо сохранившихся останцов береговых морен на склонах долины) – исключительно белесого, до сизого цвета (!) и он – пылеватый. Эти морены видели все исследователи, кто там побывал, и этот факт (белесый цвет) отмечен в геологических и географических материалах, начиная от материалов Таджикско-Памирской экспедиции 1928-1932 гг.

Не обратить внимание на такие явные вещи и не задуматься – это просто удивительно!

По Ляхскому разрезу можно привести много другого материала (литологические, текстурно-структурные, морфологические и др.особенности), показывающего, что в этом разрезе именно псевдоморены.

 

Примечание. Цвет мелкоземистого заполнителя отложений – это первый сигнальный и очень важный диагностический признак этих отложений, и это потому что он соответствует специфическим геохимическим особенностям литогенеза: сизый, белесый, голубовато-зеленый и им подобный цвет свидетельствует о восстановительной геохимической среде осадкообразования; бурый цвет – окислительной среде. Обо всем этом (о природе цвета мелкозема, о закономерностях гляциального (с образованием морен) и гравитационного (с образованием псевдоморен) литогенеза, а также о генетических признаках истинных морен и псевдоморен и др.) подробно изложено в авторских работах [4 - 6].

 

 Тупчаксий разрез.

Одновременно была получена РТЛ датировка 530+/-130 тыс. лет [25] по Тупчакской «морене» (она находится на левобережье реки Муксу, на высоко поднятом Тупчакском плато на высоте около 3300 м). Эта «морена» геоморфологически относилась к раннему плейстоцену. Возникает вопрос: не случайно ли эта псевдоморена (а она в данном случае – типичное деляпсивное гравитационное образование, которое, как и все им подобные, в сводном стратиграфическом разрезе занимает положение между позднеплейстоценовыми и голоценовыми моренами), получила возраст именно в 530+/-130 тыс. лет? И это при таком диком разбросе результатов ТЛ датирования (см. табл. № № 1, 2 и вышеприведенные РТЛ датировки равнинных разрезов), который исчерпывающе объясняется вышеуказанной фразой авторов датировок следующим образом: «большой разброс, очевидно, связан с погрешностями, которые всегда имеют место при использовании этого метода датирования»…

 Видимо, не случайно – потому что это идет в унисон традиционным представлениям. А именно: если в Ляхше «морены» считаются среднеплейстоценовыми, то им и соответствующая датировка 260 т. л.; в Тупчаке «морены» раннеплейстоценовые, поэтому им «к лицу» датировка 530 т. л.

 

 Была идея – после Европейских равнин отработать ТЛ метод в горах, в том числе и на «молчавших» до того плейстоценовых моренах. А чтобы опыт утвердил себя на практике (то есть, результаты его как можно меньше шли в разрез со сложившимися до того традиционными представлениями), достаточно было выбрать из числа неизбежно сильно разнящихся ТЛ датировок только те из них, которые наиболее близко отвечают существовавшим до того традиционным представлениям. Трудно поверить, что из столь значимой Тупчакской «раннеплейстоценовой морены» был взят единственный образец для датирования (в то время как из не менее значимой Ляхской «среднеплейстоценовой морены» получено несколько датировок; вообще, для комплекса среднеплейстоценовых морен Памира было взято около 10 образцов, показавших возрасты в диапазоне 180-280 тыс. л.)…А если этот образец действительно единственный, то где уверенность в том, что он в силу вышеуказанных издержек ТЛ-метода датирования (разброс датировок и их закономерное удревнение) дал возраст хотя бы близкий к истинному?

 

 Подобного компромата на классику применительно к Ляхскому, Тупчакскому, Бахмырскому, Бахмалджилгинскому и другим стратотипическим разрезам Памира можно привести много. Такого рода «вызывающих» разрезов много и в Тянь-Шане.

 Вышеуказанные ТЛ датировки по Памиру получены в начале 80-х годов. Межлабораторный контроль ТЛ датировок был организован в 1986 г по решению Комиссии по изотопной геохронологии и Комиссии АН СССР по изучению четвертичного периода. Первые результаты этого контроля нам стали известны в печати в 1990 и 1992 г г. Появись эти результаты лет на десять раньше, возможно, не было бы вообще выше рассмотренных проблемных Памирских ТЛ- датировок, а также многих других, из числа тех, которые еще нужно пересмотреть. А умели бы исследователи отличать истинные морены от псевдоморен, то вообще не было бы той «палеогляциологической и стратиграфической кутерьмы», которая досталось нам в наследство от предыдущих исследований с традиционных исходных позиций.

 

Позже, Власовым В. К. и Куликовым О. А. [26] в своей статье «Значение метода РТЛ датирования при комплексном изучении ряда опорных разрезов СССР» было сообщено следующее (дословно):

«Признано, что результаты датирования зависят от внешних условий (геологические и геохимические процессы). Следует считать, что геологическая достоверность физических дат, полученных любым методом без исключения, может быть определена лишь при совпадении результатов различных методов или при синхронизации серии датировок, полученных одним методом с результатами определения относительного возраста»; «Единичные результаты датирования, также как и единичные результаты любых других методов, являются недостоверными».

В статье А.В. Раукаса и В. Н. Сусликова [27], посвященной проблемам термолюминисцентного датирования четвертичных отложений, находим следующее:

«… успешно ведется ТЛ- датирование при исследовании древней керамики, лессовых отложений и дюнных образований. При датировании прочих геологических объектов существенным камнем преткновения является неопределенность «нуль-момента», то есть, неполное стирание прогенетической светосуммы к моменту формирования отложений. С этой точки зрения особенно сложным объектом являются морены ….»; «…Поэтому, не смотря на некоторые удачные ТЛ –датировки моренных отложений, в общем случае достоверность таких дат в принципе не может быть высокой».

 Здесь уже, как говорится, еще какие-либо комментарии излишни.

(Однако не ясно, что авторы этой статьи имели в виду под критерием удачливости? – Прим. авт.).

 

 Наши исследования, выполненные в этих урочищах с применением вышеуказанных количественных фациально-литологических показателей, подтвердили отсутствие морен как в Ляхском, так и в Тупчакском разрезах [28].В данном случае одних лишь высоких показателей окисно-закисного коэффициента по железу изучаемых отложений было достаточно для отнесения этих «морен» к деляпсивным гравитационным отложениям. С учетом фактора завышения результатов термолюминисцентного датирования истинные возрасты субстратов Ляхского и Тупчакского разрезов вполне могут быть на порядок ниже и соответствовать позднеплейстоцен-голоценовому времени.

 

В последние годы по Тянь-Шаню зарубежными исследователями получена серия датировок морен методом OSL (оптико-стимулированной люминисценции). С геологической позиции сущность этого метода та же, что и собственно ТЛ метода, а именно – неопределенность вышеуказанного «нуль-момента». При формировании моренных отложений эта неопределенность безусловная, и поэтому никакие усовершенствования технологии ТЛ датирования не позволят уйти от этого. В связи с этим следует признать, что ТЛ-метод датирования, а также его модификации - будь то РТЛ или OSL, совершенно не пригодны для датирования морен.

 Ситуация с Ляхским и Тупчакским разрезами - это только один пример того, почему исследователи, выполняя палеогляциологические реконструкции и стратиграфическое расчленение квартера с традиционных исходных позиций, сталкиваются с большими сложностями и непреодолимыми противоречиями.

Не лучше ситуация с ТЛ-датированием и в равнинных областях Евразии. Показательны следующие примеры. В объяснительной записке к геологической карте (м-ба 1:200 000) московской серии (изд. ВСЕГЕИ) находим полученные Власовым В. К.и Куликовым О. А. радиотермолюминисцентные датировки от 297+/-75 до 595+/-159 тыс. л. по одному конкретному разрезу гляциальных отложений донского оледенения. В качестве возможной причины такого большого расхождения возрастов авторы датировок видят погрешности, которые всегда имеют место при использовании этого метода датирования. В другом случае в разрезе морены московского оледенения по РТЛ получены датировки 120+/-30 и 312+/-78 тыс. л. По авторам: «такой разброс, видимо, объясняется захватом материала из более древних отложений»…В этой записке такие казусы всегда сопровождаются объяснениями в виде: «возможно», «видимо», «очевидно», «вероятно» и им подобными…

Стоит только удивляться, что по таким и им подобным данным строится ледниковая стратиграфия равнинных районов Евразии. К чему отнести отдатированный субстрат в первом случае: к среднему плейстоцену (297+/-75 тыс. л.) или же к нижнему плейстоцену (595+/-159 тыс. л.)?... А может быть, с учетом фактора значительного завышения возрастов по ТЛ относительно С-14 по мере удревнения отложений, это не ранне- или же –среднеплейстоценовые отложения, а позднеплейстоценовые ( в данном случае, возрастом эдак 30-50 тыс. лет)?...Вот где было бы интересным провести какой-нибудь эксперимент на предмет возможности такого исхода!...(Прим. – такой весьма значимый эксперимент стоит в планах Тянь-Шаньского высокогорного научного центра).

Такие радиоуглеродные и термолюминисцентные датировки являются не только ненадежными, но и дезинформирующими и усугубляющими без того сложную ситуацию в палеогляциологии и четвертичной геологии. К сожалению, по таким датировкам и генетически неправильно типизированным субстратам морен и псевдоморен строится ледниковая стратиграфия горных и равнинных районов Евразии.

 2. 2. 3. Датировки морен по космическим изотопам

В последние годы зарубежными исследователями была получена серия датировок морен Памира с использованием космических изотопов (Ве-10) [29] . Однако эти датировки нельзя признать достоверными на основании следующего.

Датирование морен по Ве10 - это очередной эксперимент по применению новых физических методов для определения возрастов морен. Этот эксперимент нельзя признать удачным по следующим причинам:

- во-первых, как и в предыдущих случаях, безусловно, имело место неверное определение генезиса объектов датирования, что чревато дезинформацией;

- во-вторых, как следует из Геологическому словарю [30], этот метод разрабатывался исключительно для датирования морских осадков, и он допускает ряд условностей, а именно: что скорость поступления изотопа Ве10 (из азота в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей) на дно океанов и скорость осадконакопления оставались постоянными на протяжении нескольких миллионов лет, и что в отложившихся осадках не происходит миграция Ве10; возможность практического применения метода не ясна.

 Безусловно, нельзя признать такие условия стабильными на протяжении столь длительного периода. В совокупности с первым фактором (неправильная генетическая типизация объектов датирования) полученные датировки по Ве10 без подстраховки (проверки каким либо иным методом) и соответствующей корректировки нельзя признать достоверными.

 

   3. О состоянии дел в палеогляциологии и четвертичной геологии и перспективы дальнейших исследований

 Как было показано выше, по причине недостоверности возрастов морен равнинных и горных областей и неправильной генетической типизации истинных морен и псевдоморен горных областей палеогляциология и четвертичная геология в целом оказались без надежных климато-стратиграфических реперов, без чего исследования на этом поприще бесперспективны. Как результат того – имеющие место в этой области исследований глубокие неразрешаемые противоречия. В связи с этим можно заключить, что исследования в этой области с традиционных исходных позиций завели в тупик эти предметы изучения.

3. 1. Пути вывода палеогляциологии и четвертичной геологии из тупиковой ситуации.

 Природа дала исследователям уникальную возможность изучить гляциальное (а стало быть, и климатическое) прошлое последнего отрезка кайнозоя – плейстоценового и голоценового времени по явным, вещественным следам прошлых оледенений в виде морен. Морены – это не те вариации всего лишь до 1,5% изотопно-кислородного показателя, по которому выполняют палеогляциоклиматическую реконструкцию с использованием океанических осадков. Морены – это 100% процентный показатель ледниковых эпох и их стадий. Это как в двоичной системе исчисления – «да» или «нет».

Наиболее подходящими (с точки зрения информативности) районами исследований являются высокогорные районы, где имеют место морфологически хорошо выраженные разновозрастные морены плейстоценового и голоценового оледенений. Эти морены мы можем не только видеть, но и опробовать для комплексных литологических, палеобиологических и хронометрических анализов. На месте изучения можно провести повторные исследования, в том числе и ревизионные, непосредственно на месте организовать консилиум и т.п. И наконец, они являются достаточно доступными для изучения.

Надежные абсолютные датировки морен позволят установить, когда было палеооледенение и его отдельные стадии, а также их продолжительность. По мощности и площадям морен можно оценить масштабы оледенений и их стадий. Палинологические анализы надежно установленных отложений ледниковий (прежде всего – истинных морен) и межледниковий (прежде всего – деляпсивных гравитационных отложений эпох массового гравитационного литогенеза) помогут восстановить соответствующие палеоклиматические условия (температуру и влажность) изучаемых регионов. Все это позволит установить закономерность распада плейстоценового и голоценового оледенений, и это есть именно то, что прежде всего необходимо получить для создания надежной основы модели долгосрочного прогнозирования оледенения и климата.

Таким образом, при палеоклиматических и климатостратиграфических исследованиях континентальные четвертичные отложения имеют явное преимущество перед глубоководными океаническими осадками. Однако при изучении континентальных отложений с традиционных позиций исследователи сталкиваются с большими сложностями и неразрешенными противоречиями.

 В горных областях основная причина тому – вышеуказанный корень зла (что автором установлено на примере Тянь-Шаня, Памира и Кавказа) и отсутствие надежных абсолютных датировок морен. В районах равнинного палеооледенения генетическая типизация морен не представляется проблематичной, однако здесь проблема в другом – в получении надежных абсолютных датировок морен, а также парагенетически связанных с ними отложений иного генезиса (водно-ледниковых, озерно-ледниковых и др.).

Разработки ТШВНЦ в целом позволили разрешить эти проблемы (см. нижеприведенное).

 

4. Результаты исследований ТШВНЦ

4. 1. Методы корректной генетической типизации морен и псевдоморен.

 

Для различения истинных морен от псевдоморен горных районов нами были получены надежные генетические признаки этих отложений в виде количественных

 

 

фациально-литологических показателей [11, 12, 13]. Эти показатели являются достаточными для генетической типизации морен и псевдоморен, среди которых - следующие геохимические и гранулометрические показатели (здесь приведены показатели псевдоморен из числа деляпсивных гравитационных отложений, наиболее часто встречаемых в высокогорных зонах):

 Окисно-закисный коэффициент по железу К= Fe2O3/FeO

 

для морен - К = 0,03-:0,07, для псевдоморен - К=0,3-:1,0, то есть, на порядок выше, чем для морен.

Примечание - этот коэффициент определялся по разработанной автором методике.

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

для морен:

голоценовых S= 0, 078

плейстоценовых S= 0, 107

 для псевдоморен S= 0,159

Примечание - эти показатели среднестатистические, выполненные по 300 образцам.

Дополнительными диагностическими признаками являются соответствующие текстурно-структурные, морфологические и др. [11, 12, 13].

Степень глинистости морен оказалась в 1,5‑2 раза меньше таковой псевдоморен. Эти различия в грансоставе наглядно проявляются и графически – на гистограммах и в виде кумулятивных кривых грансостава (рис. 2).

Рис. № 2. Типичные кумулятивные кривые и гистограммы гранулометрического состава в полулогарифмическом масштабе мелкозема морен (1 – голоценовых морен; 2 – плейстоценовых морен), псевдоморен (3) и склонового элювия (4).

 

Обнаруживаемая на приведенных графиках значительная схожесть гранулометрических характеристик мелкозема псевдоморен (3) и склонового элювия (4) наглядно подтверждает факт образования такого рода псевдоморен за счет исходных для них полигенетических склоновых отложений.

Окисно-закисный коэффициент по железу и степень глинистости определяются аналитическими лабораторными методами и поэтому выступают в роли количественных (а стало, быть, объективных, относительно традиционно применяемых исключительно визуально определяемых признаков) показателей при генетической типизации морен и псевдоморен.

Полученные фациально-литологические показатели являются надежными и весьма достаточными количественными генетическими признаками истинных морен и псевдоморен. Дополнительными диагностическими признаками этих отложений

являются соответствующие текстурно-структурные, морфологические и др. признаки [11, 12, 13].

Были получены надежные отличительные признаки обвальных и пролювиальных отложений, применение которых позволяет избежать ошибочное отнесение этих отложений к древним моренам [11, 12, 13]. Важнейшей отличительной особенностью обвальных отложений от оползневых является порошкообразный мелкоземистый заполнитель обвалов, что обнаруживается как визуально, так и по результатам гранулометрического анализа.

Примечание - Использование вышеуказанных фациально-литологических показателей позволяет пересмотреть генезис отложений верхней пачки Чолпон-Атинской свиты (на южном склоне хр. Кунгей-Ала-Тоо). В этой свите грубообломочные валунно-галечниковые отложения, залегающие на неогеновых молассах и традиционно принимающиеся за древнейшие (раннеплейстоценовые) в Северном Тянь-Шане морены, - это псевдоморены; в данном случае они представлены типичным пролювием.

Псевдоморенами являются и морфолитологические образования, традиционно относимые к древнейшим в Тянь-Шане Баубаш-Атинским моренам; в данном случае – это обвально-оползневые отложения эпохи массового гравитационного литогенеза.

Следует сказать, что при должном навыке можно достаточно уверенно отличать морены от псевдоморен и по визуальным оценкам вышеуказанных геохимических и гранулометрических фациально-литологических показателей в комплексе с вышеуказанными дополнительными генетическими признаками. Методические приемы этого подробно рассмотрены в наших материалах [11, 12, 13] и [31, 32].

 

4. 2. Способы получения надежных радиоуглеродных датировок морен.

Для установления надежных абсолютных возрастов морен автором были отработаны два способа прямого (в отличие от косвенного метода С-14 датирования морен, традиционно применяемого с использованием аллохтонной органики) радиоуглеродного датирования морен - по автохтонной и сингенетичной самим моренам органике.

 

В моренах горных ледников автором была обнаружена гляциохионофильная (специфическая ледниковая) микроорганика, гумифицированная и рассеянная в моренном мелкоземе в виде гумуса. Показана ее природа [11, 12, 13].

Эта органика является автохтонной и сингенетичной самим моренам. С использованием этой органики разработан способ С-14 датирования морен [11, 33]. Этот способ был доработан в рамках выполненного нами палеоклиматического проекта ISTC #Kr-330.2 и по нему уже получены первые в мире прямые (то есть по автохтонной органике, а стало быть, надежные; в отличие от косвенных датировок, получаемых традиционно по аллохтонной органике) радиоуглеродные датировки голоценовых морен [31, 32]. Радиоуглеродные анализы были выполнены в двух независимых лабораториях: в Лаборатории геохронологии С-Петербургского университета на традиционном радиометрическом оборудовании и в Венском атомном институте техникой AMS (атомных масс-спектрометров на линейных ускорителях). Получена хорошая сходимость результатов. На фото № 16 приведен голоценовый морено-ледниковый комплекс, из которого были взяты образцы моренного мелкозема для датирования разновозрастных стадиальных морен.

 

Фото № 16. Общий вид комбинации голоценового морено-ледникового комплекса и псевдоморены в бас. р. Тургень-Ак-Суу (Северный Тянь-Шань) и мест отбора образцов моренного мелкозема для радиоуглеродного датирования.

I, II, III, IV, V – морены 1-й, 2-й, 3-й, 4-й и 5-й (соответственно) возрастных генераций голоценового оледенения.

grпсевдоморена – деляпсивное гравитационное образование.

 

 Примечание. – Вышеуказанная гумифицированная микроорганика, рассеянная в моренном мелкоземе, играет решающую роль в гляциальном литогенезе, создавая кислую восстановительную среду. Этим обусловлена геохимическая фация закисного железа морен [11, 12, 13].

В моренном мелкоземе была обнаружена автохтонная органика и другого вида – в виде органических микродетритов, также рассеянных в моренном мелкоземе. На фото № 17 показана такая органика, извлеченная из голоценовой морены. Следует сказать, что по мере удревнения морен эта органика оказывается все в большей степени обуглившейся.

.

Фото 17. Органические микродетриты, извлеченные из мелкозема голоценовой морены. Увеличение Х 10.

Был отработан способ извлечения этого органического вещества. По одному образцу уже выполнен радиоуглеродный анализ техникой AMS в одной из лабораторий Японии. Предположительно установлена природа этой органики. Возможны следующие два пути попадания этой органики в рассеянном виде в моренном мелкоземе:

1 – за счет привноса органических микродетритов на поверхность ледников эоловыми процессами; в дальнейшем, на начальных стадиях гляциального литогенеза (с образованием морен) эта органика рассеивается в моренном мелкоземе.

2 – за счет погребения и последующего рассеивания в моренных толщах первичных органических субстратов в виде мхов и лишайников (фото № 18); в условиях чрезвычайно высокой динамичности процессов (осыпания, оползания и обваливания) морфологического преобразования морен на начальных стадиях их литогенеза эта органика очень скоро захороняется в моренных толщах, что делает ее пригодной для С-14 датирования.

 

 

 

Фото № 18. Мхи и лишайники (красного цвета на поверхности глыбы в нижней части снимка) на динамично развивающемся склоне молодой голоценовой морены.

 

 Процесс отбора моренного мелкозема для последующего извлечения из него рассеянной органики связан с проходкой горных выработок (в виде шурфов, канав и зачисток) на достаточно большую глубину во избежание попадания микрокорешков современной поверхностной растительности. На фото № 19 приведена ода из таких выработок.

 

Фото № 19. Горная выработка на субстрате голоценовой морены для отбора моренного мелкозема.

 

Лучшим вариантом является использование для этого свежих естественных обнажений, в которых достаточно сделать зачистку. На фото № 20. приведен пример такого обнажения.

 

Фото № 20. Зачистка в свежем обнажении голоценовой морены.

 

Кроме того, подобная автохтонная органика (в виде гумуса и микродетритов) автором была обнаружена в моренах и равнинного оледенения, на примере Московской и смежной с ней областей. Концентрация этой органики не меньше, чем в моренах горного оледенения. На основании этого установлена перспективность прямого радиоуглеродного датирования морен и равнинного оледенения.

Все это позволяет с уверенностью заключить, что таким образом был снят геохронологический занавес с морен – этих важнейших климато-стратиграфических реперов четвертичного периода.

 

5. Создание новых исходных позиций в палеогляциологии и четвертичной геологии.

В связи с тем, что морены являются важнейшими климато-стратиграфическими реперами, то сполна можно заключить, что правильная генетическая типизация морен и псевдоморен горных районов (на основе количественных фациально-литологических показателей) и способ надежного (по автохтонной органике) радиоуглеродного датирования морен (как горного, так и равнинного оледенений) в совокупности представляют весьма перспективные новые исходные позиции в исследованиях палеогляциологии и четвертичной геологии.

 Эти позиции сполна можно назвать таковыми в связи с тем, что исследования с этих позиций позволяют совершенно по-иному, нежели в традиционном исполнении (выполняемых на основе неправильно установленных климато-стратиграфических реперов в виде не только морен, но и псевдоморен, а также ненадежных и дезинформирующих абсолютных датировок морен) выполнять стратиграфические построения и плеогляциоклиматические реконструкции четвертичного периода.

5. 1. Полученные результаты.

 

 - Сломан стереотип представлений о достаточности традиционно применяемых одних лишь внешних (визуально определяемых) генетических признаков морен горных районов. На примере Тянь-Шаня и Памира на фациально-литологическом уровне установлены основные закономерности гляциального (с образованием морен) и гравитационного (с образованием псевдоморен) литогенеза высокогорных зон, а также других парагенетически связанных с ними четвертичных отложений высокогорных зон.

 

 - Получены достаточные генетические признаки истинных морен и псевдоморен, среди которых – вышеуказанные (в 4.1) геохимические и гранулометрические показатели (здесь приведены показатели псевдоморен из числа деляпсивных гравитационных отложений, наиболее часто встречаемых в высокогорных зонах):

Дополнительными диагностическими признаками являются соответствующие текстурно-структурные, морфологические и др.

 

 - установлено, что в горах Тянь-Шаня и Памира было лишь одно

плейстоценовое оледенение, имевшее место в позднем плейстоцене.

Вышеуказанные количественные фациально-литологические показатели являются не только надежными генетическими показателями истинных морен и псевдоморен, но и жесткими корреляционными и палеоклиматическими критериями. Было установлено, что при генетической трансформации отложений морен и псевдоморен в аллювиально-пролювиальные отложения хорошо наследуются окисно-закисный коэффициент и степень глинистости исходных отложений. Следует сказать, что в горах Тянь-Шаня и Памира аллювиально-пролювиальные отложения ранне- и

средне-плейстоценового возрастов имеют исключительно высокие показатели окисно-закисного коэффициента, то есть, они относятся к геохимической фации окисного железа. Использование этих показателей позволило однозначно установить, что в горах Тянь-Шаня и Памира было лишь одно плейстоценовое оледенение, имевшее место в позднем плейстоцене [11, 28, 32]. Это было сделано на фациально-литологическом уровне на основе количественных фациально-литологических показателей следующим образом.

 Полученные количественные фациально-литологические показатели (окисно-закисный коэффициент по железу и степень глинистости) оказались надежными критериями для корреляции аллювиально-пролювиальных отложений с исходными для них гляциальными, гравитационными и полигенетическими склоновыми отложениями. Было установлено, что при генетической трансформации (размыве и последующем переотложении) гляциальных отложений (морен) во флювиогляциальные (в том числе – и в аллюво-пролювий) хорошо унаследуются окисно-закисный коэффициент по железу и степень глинистости. При размыве деляпсивных гравитационных образований (псевдоморен) и полигенетических склоновых отложений и последующем их переотложении с образованием аллювиально-пролювиальных отложений также хорошо унаследуются окисно-закисный коэффициент по железу и степень глинистости от исходных отложений. Было обнаружено, что в разрезах конусов выноса, подвешенных к ледниковым (а также – к праледниковым) долинам, хорошо прослеживаются стратиграфически выраженные аллювиально-пролювиальные отложения геохимических фаций окисного и закисного железа (что обнаруживается и по соответствующим окраскам мелкоземистого заполнителя отложений). Это свидетельствует о чередовании ледниковых и неледниковых условий. В конусах выноса, подвешенных к заведомо неледниковым долинам (в которых нет даже экзарационных форм гляциального рельефа – трогов, цирков, каров, ригелей, «бараньих лбов» и пр.), аллюво-пролювий исключительно геохимической фации окисного железа; соответственно цвет его мелкоземистого заполнителя только бурый.

 Было установлено, что в горах Тянь-Шаня и Памира аллювиально-пролювиальные отложения раннего и среднего плейстоцена принадлежат исключительно к геохимической фации окисного железа, что обнаруживается как в естественных обнажениях, так и в разрезах буровых скважин. Аллюво-пролювий геохимической фации закисного железа обнаруживается исключительно в позднеплейстоценовых и голоценовых речных террасах и конусах выноса. Эта закономерность явилась жестким основанием для вывода о том, что в ранне- и среднеплейстоценовое время в горах Тянь-Шаня и Памира не было оледенений, плейстоценовое оледенение было однократным и оно имело место в позднеплейстоценовое время.

На рис. 3 показана схема фациально-литологической корреляции, на основании которой был сделан вывод об однократности плейстоценового оледенения в горах Тянь-Шаня и Памира. В качестве примера на рис. 4 приведен фациально-литологический разрез одного из конусов выноса Северного Тянь-Шаня.

Примечание.- Такая же закономерность обнаруживается и в горах Кавказа.

Рис. 3. Схема фациально-литологической корреляции аллювиально-пролювиальных отложений речных террас подгорных конусов выноса с исходными для них гляциальными и деляпсивными гравитационными отложениями.

gl QIV – отложения голоценовых морен; gl QIII – отложения позднеплейстоценовых морен; gr QIII-QIV – отложения деляпсивных гравитационных отложений; pl (fgl) QIV и pl (fgl) QIII - аллювиально-пролювиальные отложения по исходным голоценовым и позднеплейстоценовым моренам соответственно; (Fe/2+) и (Fe/3+) – геохимическая фация закисного и окисного (соответственно) железа. Примечание: аллювиально-пролювиальные отложения, образовавшиеся при переотложении непосредственно гляциальных отложений, могут быть названы флювиогляциальными, что на схеме отражено соответствующим генетическим символом – pl(fgl).

 

Рис. 4. Схематический фациально-литологический разрез конуса выноса р. Чон-Кызыл-Суу по данным бурения. На схеме: I – пойма и первая надпойменная терраса, II и III – 2-я и 3-я надпойменные террасы реки; (Fe/2+) и (Fe/3+) – геохимическая фация закисного и окисного (соответственно) железа. Глубины скважин – около 300 м, бурение велось ударно-канатным способом при непосредственном участии автора.

 

Примечание.- Естественно, типичными возражениями оппонентов являются: «оледенение в ранне- и средненеплейстоценовое время могло быть, а экзарационные (в виде трогов, цирков, каров и пр.) и аккумулятивные (в виде морен, зандров и пр.) формы ледникового рельефа впоследствии сденудировались». Однако если бы эти формы рельефа были, а потом они сденудировались, то соответствующая истинная палеогляциологическая картина запечатлелась в ранне- и среднеплейстоценовых аллювиально-пролювиальных конусах выноса, подвешенных к праледниковым долинам; подгорные аллювиально-пролювиальные конуса выноса – как «лицо» палеогляциологической обстановки.

 

 - Показано, что применение полученных фациально-литологических показателей позволяет совершенно по иному, нежели при традиционном подходе, выполнять палеогляциологические реконструкции и картировать четвертичные отложения высокогорных зон. На рис. 5 приведен пример картирования четвертичных отложений правого борта долины р. Чон-Ак-Суу (см. фото № 4) традиционным методом (вариант «а») и с использованием количественных фациально-литологических показателей (вариант «б»). На рис. 6 приведен поперечный разрез, построенный на основе этих показателей.


а) Фрагмент карты четвертичных отложений (х5) Киргизской ССР, составленной Н.В. Макаровой, В.И. Макаровым, Л.И. Соловьевой, Л.И. Турбинным и др. (1969 г).

1 – gl QII1 - морены 1-й стадии среднеплейстоценового оледенения;

2 – gl QII2 – морены 2-й стадии среднеплейстоценового оледенения;

3 – gl QIII – нерасчлененные позднеплейстоценовые морены;

4 gl QIII1 – морены 1-стадии позднеплейстоценового оледенения;

5 – gl QIII2 – морены 2-й стадии позднеплейстоценового оледенения;

6 – gl QIII-IV – морены нерасчлененные позднеплейстоцен-голоценового возраста;

7 gl OIV – морены голоценовые:

8 - ледники;

9 - коренные породы.

 

б) Морены и псевдоморены правого борта долины р. Чон-Ак-Суу, закартированные с использованием количественных фациально-литологических показателей (В.И. Шатравин, 1992); фациально-литологические показатели – на рис.5.

1 – gr OIII-IV - деляпсивные гравитационные образования 1-й возрастной генерации;

2 – gr OIV - нерасчлененные деляпсивные гравитационные образования последующих

возрастных генераций;

3 – gl OIII - морены позднеплейстоценовые;

4 – gl OIV - морены голоценовые;

5 - ледники;

6 - коренные породы.

 

Рис. 5 Карта четвертичных отложений правого борта долины р. Чон-Ак-Суу (см. фото № 4), составленная традиционным геоморфологическим методом (вариант «а») и с использованием количественных фациально-литологических показателей (вариант «б»).

Рис. 6. Схематический литолого-фациально-генетический разрез правого борта долины р. Чон-Ак-Суу ( фото 1), построенный по количественным фациально-литологическим показателям. 1 – gr I - деляпсивное гравитационное образование (псевдоморена) 1-й возрастной генерации. 2 – gr II - нерасчлененные деляпсивные гравитационные образования (псевдоморены)последующих возрастных генераций. 3 gl QIII - позднеплейстоценовая морена. 4 – gl QIV - голоценовые морены.

   - количественные фациально-литологические показатели:

в числителе – окисно-закисный коэффициент по железу,

в знаменателе – степень глинистости.


 - На примере Северного Тянь-Шаня построена принципиальная схема расчленения позднеплейстоценового и голоценового оледенений и их сочленения с гравитационными образованиями эпохи массового гравитационного литогенеза (рис. 7).

Рис. 7. Принципиальная схема морфо-лито-стратиграфического сочленения возрастных генераций морен позднеплейстоценового и голоценового оледенений и массовых деляпсивных гравитационных образований в горах Тянь-Шаня.

 gl PsIII1, gl PsIII2 и gl PsIII3 –позднеплейстоценовые морены 1-й, 2-й и 3-й (соответственно)

 возрастных генераций.

 gr PsIII3 - Hs – деляпсивные гравитационные образования (псевдоморены).

 1, 2, 3, 4, 5 и 6 – морфологически хорошо выраженные голоценовые морены 1-й, 2-й, 3-й, 4-й,

 5-й и 6-й (соответственно) возрастных генераций.

 

 - Построена схематическая модель долгосрочного прогнозирования естественных гляциальных изменений (рис. 8). Подробно – в [11, 32]. Наглядными являются фото №№ 21, 22, 23.

 

Рис. 8. Схематическая модель долгосрочного прогнозирования естественных гляциальных изменений. На горизонтальной оси – время в тыс. лет (цена деления – одна тысяча лет).

I, II, III, IV, V, и VIстадии оледенения, соответствующие морфологически выраженным моренам распадающегося голоценового оледенения.

8000, 5000, и 3400 – установленные радиоуглеродные возрасты стадиальных морен по автохтонной органике. На схеме амплитуда всплесков символизирует размеры соответствующих стадий оледенения.

 

 На схеме рис.8 пунктирной линией изображены моренные валы, по которым еще не получены датировки. Последний вал (находящийся за пределами нулевой возрастной отметки и обозначенный символом «?») является гипотетическим и нарисован он экстраполятивно, с учетом реально наблюдаемой морфологически выраженной закономерности в строении голоценовых морено-ледниковых комплексов. Этот вал является прогностическим и представляет наибольший интерес для цивилизации в деле долгосрочного прогнозирования оледенения и климата, потому как: от амплитуды этого вала (символизирующего будущий очередной всплеск современного оледенения), времени его начала и продолжительности этого всплеска будут зависеть климат и оледенение в обозримом будущем не только Тянь-Шаня, но и всего Центрально-Азиатского региона.

 

Фото № 21. Морфологически выраженные стадиальные морены Ак-Сайского ледника (бас. р. Ала-Арча, Киргизский хребет, Сев. Тянь-Шань).

 

Фото 22. Голоценовый морено-ледниковый комплекс Тез-Тер (бас. р. Ала-Арча, Киргизский хр.; Сев. Тянь-Шань).

I, II, III, IV, V, VIморфологически выраженные стадиальные морены распадающегося голоценового оледенения.

 

Фото 23. Комбинация голоценового морено-ледникового комплекса и деляпсивного гравитационного образования в долине р. Иссык-Ата (Северный Тянь-Шань).

I, II, II, IV, V и VI – морфологически выраженные разновозрастные морены распадающегося голоценового оледенения. grделяпсивное гравитационное образование (псевдоморена), подстилающая морено-ледниковый комплекс.

 

Примечание. - На этом фото голоценовый морено-ледниковый комплекс морфологически (и только) в виде каменного глетчера. Однако на фациально-литологическом уровне автором было показано [11, 34], что каменных глетчеров не существует как отдельного, иначе – самостоятельного (по некоторым трактовкам – загадочного) генетического типа; а такие морфо-литологические образования, как на фото, - это в значительной степени забронированные мореной голоценовые ледники, в которых литологический субстрат принадлежит исключительно к геохимической фации закисного железа, что означает – это типичные морены. В совокупности с ледниковым льдом, забронированным абляционной мореной, – это морено-ледниковый комплекс.

 

 - Установлена перспективность прямого (по автохтонной органике) радиоуглеродного датирования плейстоценовых морен равнинных областей. Это было сделано на примере морен Московской и смежной с ней областей. В этих моренах нами обнаруживалась автохтонная рассеянная органика, аналогичная таковой, содержащейся в мелкоземе горных морен. Эта органика обнаруживалась в кернах, взятых с больших глубин при бурении скважин. В связи с этим такая органика, несомненно, является автохтонной и использование ее для радиоуглеродного датирования позволит получать надежные датировки морен равнинного оледенения.


 

 Заключение

 В советское время Тянь-Шаньская высокогорная физико-географическая станция была замечательной базой для выполнения комплексных географических, а также и геологических (четвертичной геологии) научных исследований, выполняемых учеными Киргизии, России и некоторых других бывших союзных республик. Изменились времена, изменилась ситуация и в научном плане. Однако за это время не уменьшилась, а наоборот, увеличилась потребность человечества в получении долгосрочно прогноза климата и оледенения. Это – на фоне проявляющегося и все более дающего себя знать глобального климатического потепления.

 Проблемой долгосрочного прогнозирования климата и оледенения занимаются многие научные коллективы во многих развитых государствах. Историю плейстоценового и голоценового оледенений ученые изучают на протяжении долгого времени (измеряемого сменой нескольких поколений исследователей). Сколько же еще должно смениться поколений, чтобы наконец-таки была бы установлена закономерность этих оледенений и на ее основе построен долгосрочный прогноз оледенения и климата? Наверняка, еще очень много, если не устранить основные причины, мешающие этому - причины, которые вызывают сложности и непреодолимые противоречия в исследованиях, выполняемых на этой стезе с традиционных исходных позиций.

Считаем, что эти причины нами найдены и они достаточно полно раскрыты в данном отчете.

Исследования палеогляциологические и четвертичной геологии неразрывны друг от друга и взаимно переплетающиеся. Поэтому на основании всего вышеизложенного сполна можно сделать следующее заключение: палеогляциологию, а вместе с ней и четвертичную геологию нужно вырывать из тупика, а не ждать, когда по прошествии многих десятков, а то и сотен лет "количество перейдет в качество". Людям нужен надежный долгосрочный прогноз оледенения и климата уже сегодня... и его проблема становится все более актуальной. Переломить ситуацию и достаточно скоро получить нужный результат можно только одним способом - встать на новые исходные позиции и на качественно новом уровне (опираясь только на количественные фациально-литологические показатели и прямые абсолютные датировки) выполнять палеогляциологические исследования и геологическое (четвертичной геологии) изучение четвертичного периода.

 

 Тянь-Шаньская высокогрная физико-географическая станция в своем новом статусе - Тянь-Шаньского высокогорного научного центра - в силу особенностей своего географического положения может быть замечательным плацдармом для вышеуказанных исследований с новых исходных позиций для целей долгосрочного прогнозирования оледенения и климата, а также – региональных и межрегиональных палеогляциологических и геологических корреляций четвертичного периода.

Одним из доводов в пользу создания Международного высокогорного научного центра на базе ТШВНЦ является то, что этот центр может быть удобным плацдармом для физгеографических научных исследований не только в Тянь-Шане, но и на Памире; кроме того, именно в этих горных районах имеется большое количество разрезов (как объектов изучения палеогляциологов и геологов-четвертичников) изученных ранее с традиционных исходных позиций. Изучение этих разрезов с разработанных нами новых исходных позиций представляется нам решительным шагом в деле палеогляциологичесих реконструкций, а также региональных и межрегиональных палеогляциологических и геологических корреляций четвертичного периода; это, безусловно, внесет существенный вклад в дело долгосрочного прогнозирования оледенения и климата Евразии в целом.

 

Нами предложен вариант программы совместных комплексных исследований с разработанных нами новых исходных позиций для целей: долгосрочного прогнозирования климатических и ледниковых изменений, климатозависящих экзогенных геологических процессов, а также – унификации стратиграфических построений и геологических корреляций антропогена (прилож.1). Реализовать эту программу можно только при коллективном участием многих специалистов в области геологи и географии четвертичного периода. Считаем, что исследования по этой программе вписываются в тематики научно-исследовательских институтов и ведомств Кыргызстана. В приложении № 2 приводятся наши представления по этому поводу.

 В связи с многогранностью запланированных исследований своими силами Центру не справиться с такими задачами. Необходима финансовая поддержка и кооперация с учеными как ближнего, так и дальнего зарубежья.

Более подробная информация - в сводных материалах помещенных на нашем сайте glaciology.scorcher.ru. в разделе «Гляциология».


Список использованных источников.

 

1.    Диких А.Н., Сокальская А.М., Дюргеров М.Б. и др. Ледниковый сток// Оледенение Тянь-Шаня. Москва. 1995. – C.131-168.

2.    Баков Е.К., Мельникова А.П. История развития оледенения // Ледовые ресурсы Центрального Тянь-Шаня. Бишкек: Илим. 1991.- С. 40-49.

3.    Первое Национальное сообщение Кыргызской Республики по Рамочной конвенции ООН об изменении климата.- Бишкек: 2003.-98 с.

4.    Глобальное потепление  (http://ru.wikipedia.org/)

5.     www.campus-germany.de

6.    www.gepl.ru

7.    О. Н. Соломина. Горное оледенение Евразии в голоцене. Москва. Научный мир, 1999.

8.    Д. Боуэн. Д. Боуэн. Четвертичная геология. М., «Мир» 1981.

9.    Зубаков В.А., Борзенкова И.И., Палеоклиматы позднего кайнозоя. Л., Гидрометеоиздат, 1983.- 215 с.

10. Б. Джон, Э. Дербишир, Г. Янг и др. Зимы нашей планеты. М. «Мир» 1982.

11. В. И. Шатравин. Фациально-литологические особенности четвертичных отложений высокогорья Северного Тянь-Шаня. Автореферат дисс. канд. г.–м. н. Институт геологии НАН РК. - Бишкек, 1992. - 21 с.

12. В. И. Шатравин. Фациально-литологическая типизация основных генетических генераций четвертичных отложений высокогорных зон // Геология кайнозоя и сейсмотектоника Тянь-Шаня. - Бишкек, 1994а, – С. 3-15.

13. В. И. Шатравин. Основные закономерности гляциального и гравитационного типов литогенеза горных районов // Геология кайнозоя и сейсмотектоника Тянь-Шаня. – Бишкек, 1994б,- С. 15-26.

14. Гляциологический словарь. Л., Гидрометеоиздат, 1984.

15. Е. В. Максимов и др. «Конечные морены и радиоуглеродный возраст почв Тянь‑Шаня, южного Алтая и Саура»//Вестник Ленинградского университета. Сер. 7. Вып. 1 (№ 7). Серия географическая. 1987.

16. Е. В. Максимов. Ледниковое прошлое хребта Киргизский Ала-Тоо. М. 1980

17. Озера Тянь-Шаня и их история. – Л.: Наука, 1980. С. 232.

18. Проект МНТЦ#Kr-330.2. Научный отчет. Бишкек, ИВПиГЭ НАН Республики Кыргызстан. 2007г .

19. 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.

20. Шлюков А.И., Восковская Л.Т., Лященко М.Г., Геофак МГУ; Шаховец С.А. ТИГ ДВО АН СССР, г. Владивосток; Шейкман В.С. ТГУ, г. Таллин. Прогресс новой ТЛ – технологии на Русской равнине. // Комиссия по изучению четвертичного периода АН СССР. Доклады VII Всесоюзного совещания. Т. 3., Таллин, 1990.

21. 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.

22. П.А. Леонтьев О.К., Рычагов Г.И. и др. Хронология и палеогеографии плейстоцена Понто-Каспия (по данным абсолютного датирования). // Палеогеогра-фия и отложения плейстоцена южных морей СССР. М. «Наука», 1977.– с. 33-68.

23. Алексеев М. Н. Проблемы стратиграфии четвертичной системы. // XII Конгресс ИНКВА. Итоги и перспективы. Москва «Наука» 1991.

24. К. Х. Варес, А. А. Кошкина, В. Н. Сусликов, Г. И. Хютт. Результаты термолюминисцентного датирования плейстоценовых отложений Акджарского разреза (Восточный Памир) // Новые данные по геохронологии четвертичного периода. К XII Конгрессу ИНКВА (Канада, 1987 г.). Москва «Наука» 1987.

25. 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, № 6. 1984.

26. Власов В. К. и Куликов О. А. Значение метода РТЛ датирования при комплексном изучении ряда опорных разрезов СССР. // Геохронология четвертичного периода: Тез. докладов. Таллин, 1985. с. 57-56.

27. А.В. Раукас, В. Н. Сусликов, Г. И. Хют (Институт геологии АН ЭССР, Институт физики Земли Тадж. ССР). Проблемы термолюминисцентного датирования  разногенетических моренных отложений на примере Эстонии и Таджикистана. // Геохронология четвертичного периода: Тез. докл. Таллин, 1985. с. 109.

28. V.I. Shatravin. 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 Soi l Science and Soil Geography, Univ. of Bayreuth, Germany.

29. Zech, R., Abramovski, U., Glaser, B., Sosin, P., Kubik, P. W., Zech, W., 2005. Late Quaternary glacial and climate history of the Pamir mountains derived from cosmogenic 10Be exposure ages. Quaternary Research 64, 212 – 220.

30. Геологический словарь. Москва, 1978.

31. Шатравин В. И. Радиоуглеродное датирование морен по рассеянной органике. // Климат, ледники и озера: путешествие в прошлое. Бишкек. «Илим», 2007 г. С. 74-92.

32. 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.

33. Шатравин В. И. Радиоуглеродное датирование «немых» толщ четвертичных отложений. // «Главнейшие итоги в изучении четвертичного периода и основные направления исследований в XXI веке». Тез. докл. Всероссийского совещания,  ВСЕГЕИ. Санкт-Петербург, 1998. – с. 55.

34. В.И. Шатравин. Природа каменных глетчеров и курумов Тянь-Шаня и их экзодинамическое воздействие на природные ландшафты // Тез. докл. V съезда Географического общества Кирг. ССР. – Фрунзе, 1990а. – С. 65 – 66.

35. http://www.nrmsc.usgs.gov/research/glacier_retreat.htm

36. www.climatechange.ru/node/4

 

 


 

 Приложение 1.

Программа

совместных исследований ТВНЦ, РАН, МГУ, а также

соответствующих институтов и геологических

ведомств НАН КР, АН Таджикистана и др. институтов и ведомств.

 

(Для целей долгосрочного прогнозирования гляциально-климатических изменений и климатозависящих экзогенных геологических процессов, а также – построения унифицированных схем стратиграфии, региональных и межрегиональных корреляций четвертичного периода).

 

(Вариант)

 

1. Совершить большие показательные маршруты по Памиру и Тянь-Шаню с привлечением ведущих специалистов ближнего и дальнего зарубежья в области палеогляциологии и четвертичной геологии. Основной маршрут совершить по Центральному и Северному Памиру в пределах палеооледенения ледника Федченко и в Алайской долине; другие - в некоторых долинах Северного и Внутреннего Тянь-Шаня. Вышеуказанные районы нам хорошо известны и там находятся интересные объекты изучения.

 Цель этих походов – познакомиться непосредственно на месте (по принципу – лучше раз увидеть…) с сильными палеогляциологическими объектами (в том числе –

с стратотипическими разрезами четвертичных отложений) с разработанных нами новых исходных позиций и выйти на серьезные совместные исследования.

В экспедиции ставка будет сделана на такую фактуру, как визуальное ознакомление с разрезами, цифровые фото и отбор образцов на анализы. Это должно быть в преддверии последующих возможных совместных грантовых проектов для целей долгосрочного прогнозирования оледенения и климата и межрегиональных геологических корреляций. Безусловно, по результатам исследований в походах должны быть совместные статьи.

 

Кроме того, предлагаем следующее:

Всем заинтересованным в разрешении вышеуказанных проблем предлагаем принять участие в полевых исследованиях Тянь-Шаньского высокогорного научного центра, выполняемых в горах Киргизского Тянь-Шаня. Это участие может быть в виде вводно-ознакомительных экскурсий по репрезентативным объектам изучения. Что будет при этом показано:

- на конкретных объектах будет продемонстрировано надежное распознавание морен и псевдоморен по принципу: если продемонстрированные нами полевые методы генетической диагностики морен и псевдоморен окажутся недостаточно убедительными, то экскурсанты сами отбирают образцы, анализируют их и делают выводы.

- в горах Тянь-Шаня и Памира было лишь одно плейстоценовое оледенение, имевшее место в позднеплейстоценовое время, и распалось оно стадиально и по затухающему принципу.

- голоценовое оледенение распадается также стадиально и по затухающему принципу.

- между позднеплейстоценовым и голоценовым оледенениями было глубокое межледниковье, к которому было приурочена эпоха массового гравитационного литогенеза, проявившегося в виде природных катаклизмов.

- возможности выполнять региональные и межрегиональные геологические корреляции четвертичного периода на основе корреляции морен и псевдоморен с парагенетически связанными аллювиально-пролювиальными отложениями конусов выноса и речных террас с применением количественных фациально-литологических показателей.

- приемы отбора из морен специфической автохтонной органики и ее последующего обогащения для радиоуглеродного датирования морен.

- а также: что же такое каменные глетчеры и для чего нужно их изучать.

Многое из всего этого можно показать и в горах Кавказа, например, в Приэльбрусье. В этом случае удобным полигоном может быть Эльбрусская учебно-научная база Географического факультета МГУ.

2. Изучить с новых исходных позиций стратотипические (и другие, из числа значимых в палеогляциологии и четвертичной геологии) разрезы четвертичных отложений высокогорных зон Тянь-Шаня, Памира и Кавказа;

 

3. Усовершенствовать разработанные нами способы прямого радиоуглеродного датирования морен по рассеянной автохтонной органике.

4. Детализировать построенные нами палеогляциологические схемы и модель долгосрочного прогнозирования оледенения и климата (они – в Приложении) на основе прямых радиоуглеродных датировок морен (продолжить С-14 датирование этим способом репрезентативных голоценовых и позднеплейстоценовых морен горных районов). В исследованиях следует сделать акцент на палеогляцио-климатические реконструкции голоцена. Это в связи с тем, что прошлые голоценовые изменения оледенения и климата находятся ближе к современной эпохе, нежели таковые плейстоценового времени. Поэтому выявленные голоценовые гляциально-климатические изменения удобнее и надежнее применять в качестве аналогов возможных сценариев этих изменений будущего времени.

5. Провести эксперимент по радиоуглеродному датированию (в пределах возможностей С-14 метода) по специфической автохтонной органике плейстоценовых морен равнинных областей Евразии.

 Эксперимент можно будет считать весьма удачным, если равнинные морены окажется возможным датировать радиоуглеродным методом с использованием вышеуказанной органики. В этом случае можно будет получать надежные возрасты большей части стадиальных морен позднеплейстоценового оледенения.

Эксперимент можно будет признать сполна удачным, если полученные радиоуглеродные датировки плейстоценовых морен, например, донского и московского (или же хотя бы одного из них) оледенения Европейской части Евразии окажутся в пределах досягаемости С-14 метода. В этом случае все имеющиеся там плейстоценовые морены– от Окского (раннечетвертичного) до Валдайского (позднечетвертичного) эпохальных оледенений, выдаваемых за таковые с традиционных позиций, на самом деле окажутся стадиальными моренами одного (единственного в плейстоцене) позднеплейстоценового оледенения (что нами уже показано на примере Тянь-Шаня и Памира).

Ожидаемый результат: в случае положительного исхода эксперимента его результаты позволили бы кардинально (безусловно – в лучшую сторону) перестроить существующие палеогляциологические и климато-стратиграфические схемы (в том числе – и изотопно-кислородные по океаническим осадкам), а также гляциальную и лессовую стратиграфию четвертичного периода, и навести надежный корреляционный мост между горными и равнинными областями Евразии.

Примечание: установленная однократность плейстоценового оледенения в горах Тянь-Шаня и Памира и приуроченность его к позднему плейстоцену позволяют нам предположить межрегиональный характер такой закономерности, а, следовательно, и однократность плейстоценового оледенения и в равнинных областях Евразии, в частности, в Европейской части России. Полагаем, что в таком случае все имеющиеся там плейстоценовые морены (от Окского до Валдайского оледенения) – это морены не эпохальных оледенений, а стадиальные морены одного позднеплейстоценового оледенения.

6. Выполнить корреляцию основных палеогляциологических событий высокогорных зон Средней Азии и равнинных областей Евразии на основе прямых радиоуглеродных датировок морен (в пределах возможностей С-14 метода).

7. Расширить географию исследований с выходом на другие регионы Тянь-Шаня и на Памир, а также на Кавказ;

8. Продолжить палеоклиматическое изучение бессточных высокогорных озер Тянь-Шаня (оз. Иссык-Куль, Чатыркуль и Арабельских озер; прим.: оз. Чатыркуль было основным и наиболее результативным объектом исследований в вышеуказанном проекте ISTC#Kr-330.2) и Памира (оз. Каракуль, Шоркуль и Рангкуль); Озеро Чатыркуль - это настоящий кладезь палеоклиматической информации! На Чатыркуле в рамках проекта INTC#Kr-330.2 мы пробурили со льда скважину на глубину 10 м в донных отложениях озера и взяли керн на С-14 и палинологию. Достали возраст 20 000 лет. Нужно пробурить глубже и не только со льда, но и на берегу и достать возраст 50-60 тыс. лет!

9. Выполнить палеоклиматическое изучение торфяников приледниковых зон горных районов; в этом деле главное – правильная генетическая типизация морен и псевдоморен, на субстрате которых развиты изучаемые торфяники. При предыдущих изучениях торфяников Тянь-Шаня в пределах приледниковых зон результаты во многом оказались дезинформирующими по причине неправильной генетической типизации субстратов;

 

10. Изучить процессы бронирования горных ледников поверхностной (абляционной) мореной и в связи с этим уменьшения их модулей стока. При традиционных гляциологических исследованиях, выполняемых для определения ледовых ресурсов и в целях долгосрочного прогнозирования оледенения и ледникового стока, фактор бронированности ледников моренным чехлом остается не учтенным и не проработанным. В связи с этим традиционно подсчитанные ледовые ресурсы (в виде ледников) горных районов являются значительно заниженными; а составляющая многолетней мерзлоты и вовсе не учтена.

 При этом следует иметь в виду, что на фоне глобального климатического потепления происходит не только сокращение линейных размеров горных ледников, но и интенсивное зачехление их мореной (бронирование). И то и другое в обозримом будущем приведет к значительному сокращению ледникового стока. На первых этапах бронирования ледников (когда мощность моренного чехла незначительная), происходит усиление их таяния и увеличение в связи с этим их модулей стока. В дальнейшем при нарастании мощностей моренного чехла происходит замедление таяния льда, вплоть до его полного прекращения. Ледники при этом оказываются как бы законсервированными.

В интересах цивилизации важно сделать долгосрочный (на ближайшие многие десятилетия и первые столетия) прогноз не только самого оледенения, но и бронирования горных ледников и уменьшения в связи с этим ледникового стока.

Как быстро современные ледники в будущем будут «уходить» под морену? Что в ближайшем будущем в большей мере скажется на ледниковом стоке – уменьшение размеров ледников или же фактор бронированности? Эти вопросы требуют ответа. К сожалению, традиционная гляциология этими вопросами не занимается.

Для ответа на вышеуказанные вопросы необходимо начать изучение забронированных ледников (тенденции и скорости бронирования в прогнозном аспекте) и изменения в связи с этим ледникового стока. Ледниковый сток из забронированных частей ледников находится в контакте с моренными отложениями, и это приводит к изотопному сдвигу, избытку 234U и низкому общему содержанию урана. Следует определить модули ледникового стока с ледников открытых и в различной степени (по мощности моренного чехла) забронированных. В качестве аналогов будущих прогнозных объектов следует выбрать и изучить современные репрезентативные морено-ледниковые комплексы. В них выделить морфологически хорошо выраженные разновозрастные (стадиальные) морено-ледниковые генерации (это сделать посредством морфолитологических обследований и последующего радиоуглеродного датирования по нашему методу) и определить долю собственно ледникового стока и стоков с забронированных в различной степени (моренным чехлом) морено-ледниковых генераций (это при уран-изотопных исследованиях).

Большинство Тянь-Шаньских, Памирских и Кавказских ледников в значительной степени забронированы моренным чехлом. Причем, небольшие (а это преимущественно каровые) ледники забронированы в большей степени (вплоть до 100%-ного). В значительной степени забронированы и ледники-гиганты, такие как Иныльчек, Каинды, Семенова и др. (в Тянь-Шане), Федченко, Гармо, Грум-Гржимайло и многие другие (на Памире).

 Примечание. - На фоне глобального потепления деградация ледников происходит чрезвычайно быстро, а в историческом и тем более в геологическом масштабе времени ее можно охарактеризовать как катастрофическую. Такая картина наблюдается во всем мире. По данным Геологических исследований США (USGS) [31], все 37 ледников в Национальном парке Ледников в Монтане (США) значительно сократились за прошедшие 150 лет. Ледник Сперри потерял 11% своего объема между 1979 – 1993 годами, а ледник Гриннел – на 63% за 1938 – 1993 годы. USGS прогнозируют, что все ледники исчезнут уже к 2030 году, если потепление будет продолжаться такими же темпами. Европейские Альпы тоже не защищены. 23-километровый ледник Алетч, самый длинный в Альпах, также уменьшается. «За 1850 – 1980 годы этот ледник потерял половину своего объема», - сказал эксперт по горам Бернского Университета (Швейцария) Бруно Мессерли. «А за 20 лет с 1980 по 2000 год ледник потерял четверть оставшихся 50%. До конца нынешнего века этот ледник просуществует, так как его толщина сейчас составляет 900 метров. Но многие другие исчезнут».

 Согласно другому источнику [32],толща Гималайских льдов тает со скоростью 10-15 м в год. При нынешней скорости этих процессов две трети ледников Китая исчезнут к 2060 г., а к 2100 все ледники растают окончательно.

 По данным гляциологических исследований в горах за Средний Азии, Кавказа и Альп за последние 50 лет ледники сократились от 20 до 40 % [2].

 Наши комментарии: Безусловно, в этих случаях имелись в виду лишь открытые части ледников, потому как забронированными ледниками гляциологи не занимаются. В связи с этим «гляциальный катастрофизм», который приведен в вышеуказанных источниках, нам представляется не достаточно обоснованным. То же можно сказать и о материалах гляциологов-традиционщиков, исследовавших ледники Тянь-Шаня. Для получения объективной картины следует заняться изучением забронированных ледников, в том числе и в историко-генетическом аспекте.

11.           Оттарировать возрастную шкалу при изотопно-кислородном изучении голоценовых ледников. Сделать это посредством получения серии прямых (по автохтонной органике) радиоуглеродных датировок стадиальных морен голоценового оледенения, развившихся на субстратах изучаемых ледников.

 Примечание. - Слабым местом в деле изучения палеоклимата посредством изотопно-кислородных обследований горных ледников (а также ледниковых щитов Арктики и Гренладии) является применяемый для этого ненадежный способ датирования изотопных кривых. Это делается с помощью моделей соотношения возраста и глубины ледниковых толщ, построенных на основе характеристик течения льда. Как правило, при этом используют различные допущения. Другими словами: и здесь применяются косвенные методы датирования!

 Ожидаемый результат: проверить достоверность традиционно выполняемых изотопно-кислородных исследований на ледниках, а также повысить результативность таких исследований. Отбор образцов моренного мелкозема (на С-14) и ледникового льда (на изотопно-кислородный анализ) делать в естественных и искусственных обнажениях на субстратах морфологически хорошо выраженных разновозрастных валов голоценовых морено-ледниковых комплексов. На фото № 24 показано одно из таких обнажений.

Фото 24. Естественное обнажение голоценовой морены и ледникового льда в одном из морено-ледниковых комплексов Тянь-Шаня (ледника Ак-Сай бас. р. Ала-Арча, хр. Киргизский).

 

12.          С целью уточнения запасов ледовых ресурсов Тянь-Шаня и Памира отработать методику пересчета ледовых ресурсов (в виде ледников) с учетом объемов забронированных ледников (то есть, ледников, покрытых поверхностной мореной). Таким образом подготовить базу для корректировки ледовых ресурсов Кыргызского Тянь-Шаня, приведенных в Каталоге ледников.

В каталоге ледников Кыргызского Тянь-Шаня забронированные ледники не были учтены. В связи с этим традиционно подсчитанные ледовые ресурсы являются значительно заниженными, а составляющая многолетней мерзлоты и вовсе не учтена. Ключевой ошибкой исследователей-традиционщиков является принятие в значительной степени забронированных (покрытых мощными моренными чехлами) голоценовых ледников за собственно морены (что, по их понятиям, подразумевает отсутствие в них погребенного под поверхностными моренами ледникового льда, в лучшем случае – наличие лишь фрагментов льда). В природе имеют место морено-ледниковые комплексы (этот термин – наш, и он сполна раскрывает суть). На фото № 25 показано свежее обнажение ледникового тела в одном из морено-ледниковых комплексов Тянь-Шаня.

 

Фото № 25 Фронтальный уступ морено-ледникового комплекса в долине р. Иссык-Ата (Сев. ТяньШань). 1 – обнажение ледникового тела в месте свежего оползневого срыва (оползания) моренного чехла. I и II – разновозрастные морено-ледниковые генерации.

gr - gсевдоморена (деляпсивное гравитационное образование), подстилающее морено-ледниковый комплекс.

 

 В этих комплексах содержатся значительные запасы льда в виде забронированных моренными чехлами ледниковых тел. Ледовые ресурсы в морено-ледниковых комплексах – это своего рода законсервированные запасы льда, которые отдают воду значительно меньшими темпами, нежели открытые ледники; и их сток относительно равномерный в течение различных сезонов года. На фото № 26 приведен пример стока воды из забронированного ледника.

 

 

Фото № 26. Ледниковый сток забронированной части Ак-Сайского

ледника (бас. р. АлаАрча).

Ресурсы забронированных ледников не установлены, и не известно, на сколько лет (десятилетий или же столетий) хватит этих запасов в условиях глобального потепления.

 На фото № 27 приведен голоценовый морено-ледниковый комплекс ледника Карабаткак, являющегося объектом изучения и стационарных наблюдений, выполняемых Лабораторией гляциологии ТШВНЦ.

Фото 27. Морено-ледниковый комплекс Карабаткак (Бассейн р. Чон-Аксуу, хр. Терскей-Алатоо).

На переднем плане (справа, слева, впереди и позади озера) – это не морены в привычном понимании, а забронированные мореной ледниковые тела разновозрастных генераций. Они (и им подобные в других случаях) не вошли в Каталог ледников Тянь-Шаня. В каталог вошли только так называемые заморененные (это по авторам каталога) участки ледника (на фото они промаркированы цифрой «1») в пределах его языковой части.

 

и получения долгосрочного прогноза бронирования ледников и уменьшения в связи с этим ледникового стока выполнить на ледниках и их морено-ледниковых комплексах уран-изотопные исследования в совокупности с другими исследованиями (морфолитологическими и радиоуглеродным датированием). При этом продолжить начатые нами в 90-х годах уран-изотопные исследования на ледниках и морено-ледниковых комплексах. Здесь мы исходим из установленных нами особенностей гляциального литогенеза с образованием морен горных ледников, при котором решающую роль играет органика в виде гляциохионофильных микроорганизмов, обитающих на ледниках. Эта органика, как и любое другое органическое вещество, сорбирует уран и его изотопы. Уран-изотопные исследования помогут выделять разновозрастные генерации в голоценовых морено-ледниковых комплексах и установить долю каждой составляющей в общем стоке горных рек, в том числе – с открытых и забронированных частей ледников.


 

Приложение 2.

 

Обоснование необходимости консолидации Кыргызскых и зарубежных специалистов в исследованиях по вышеприведенной программе

 

 Предлагаемый вариант программы предусматривает комплексные исследования с разработанных нами новых исходных позиций для целей: долгосрочного прогнозирования климатических и ледниковых изменений, климатозависящих экзогенных геологических процессов, а также – унификации стратиграфических построений и геологических корреляций антропогена. Реализовать эту программу можно только при коллективном участием специалистов в области геологи и географии четвертичного периода. Считаем, что исследования по этой программе вписываются в тематики вышеуказанных институтов и ведомств Кыргызстана. Ниже приводятся наши представления по этому поводу.

 

 Институт водных проблем и гидроэнергетики НАН КР.

 

1.             Исследования с целью построить долгосрочный прогноз климата и оледенения, а следовательно, и ледникового стока. Результаты исследований позволят выработать стратегию водопользования в Центральноазиатских республиках на фоне проявляющегося глобального потепления, и как следствие, – дефицита воды в связи с катастрофически быстрой деградацией ледников.

2.             Второе направление исследований: уточнение ледовых ресурсов. По большому счету необходимо пересчитать эти ресурсы в связи с тем, что таковые (при составлении каталога ледников Тянь-Шаня) не учитывали запасы льда в морено-ледниковых комплексах. Эти комплексы – как бы законсервированные запасы льда, отдающие воду, но менее интенсивно, нежели открытые части ледников. Традиционно исследователи принимали в значительной степени забронированные ледники за голоценовые морены, исключая наличия в них ледниковых тел, либо – допуская присутствие лишь незначительных фрагментов льда. Однако, как показывают наши исследования, эти морено-ледниковые комплексы содержащат мощные толщи ледниковых льдов.

3.             Необходимо сделать долгосрочный прогноз не только изменений оледенения (ледников), но и процессов бронирования ледников. Исследования забронированных ледников в прогнозном аспекте совершенно выпали из поля зрения гляциологов. Что происходит быстрее – абляция (суммарный расход ледниковых масс за счет таяния и испарения), или же «уход» их под морену (бронирование абляционной мореной)? Предварительные наши исследования показывают, что «гляциальный катастрофизм», который «видят» гляциологи, далеко недостаточно обоснованный.

 Во всех этих исследованиях основная ставка должна быть сделана на изотопное изучение морен, ледников и речных вод с ледниковой составляющей. В этом деле у нас уже имеется хороший задел.

 

 Институт геологии НАН КР.

1. Картирование четвертичных отложений. Дальнейшие исследования с новых исходных позиций позволят существенно усовершенствовать методики съемки и картирования четвертичных отложений. При этом картирование четвертичных отложений высокогорных зон будет выполняться совершенно иначе и более объективно, чем при традиционном (преимущественно геоморфологическом подходе) исполнении (для наглядности – см. рис. 5, 6 данного Приложения).

2. Региональные и межрегиональные геологические корреляции антропогена на основе разработанных нами количественных фациально-литолгических показателей (см. Приложение) и радиоуглеродных датировок по автохтонной органике.

3. Унифицирование и детализация климато-стратиграфических схем четвертичного периода.

4. Обследование с новых исходных позиций известных стратотипических (а также иных значимых в палеогляциологии и четвертичной геологии) разрезов Тянь-Шаня и Памира.

5. Пространственное прогнозирование климатозависящих экзогенных геологических процессов (ЭГП), таких как оползни и сели. При этом целесообразно применить следующие два подхода:

- историко-генетический, предусматривающий установление закономерности активизации этих процессов, имевших место в прошлом в зависимости от палеоклиматических условий. В качестве объектов изучения – древние и свежие оползни и селевые отложения. При этом на основе абсолютных датировок и палинологических характеристик выявляются палеоаналоги (в виде оползневых и селевых отложений) современным и будущим (прогнозируемым) климатическим условиям;

- пространственное прогнозирование оползней и селей в зависимости от литологических особенностей (прежде всего – гранулометрических характеристик) геологических субстратов (генетических типов отложений) их зарождения. При этом выполняется районирование территории по степени подверженности отложений этих субстратов оползневым и селевым процессам. Ставка делается на корректную генетическую типизацию изучаемых субстратов и присущие (закономерные) им гранулометрические характеристики отложений (Гранулометрические характеристики являются важнейшими литологическими особенностями отложений, предопределяющие степень их подверженности оползневым и селевым процессам. – Прим. авт.).

 

 Институт сейсмологии НАН КР.

 

1. Исследования на пути унифицированности и детализации климато- стратиграфического расчленения четвертичных отложений, а также – региональных и межрегиональных геологических корреляций антропогена.

2. Установление дополнительных критериев сейсмотектонической активности высокогорных районов.

 В качестве дополнительных критериев сейсмотектонической активности могут быть вышеуказанные псевдоморены. Как было показано в материалах Приложения, их массовое проявление имело место в период между позднеплейстоценовым и голоценовым оледенениями и они носили характер природных катаклизмов (судя по их большим мощностям и пространственному развитию). Эти процессы (массовый гравитационный литогенез с образованием деляпсивных гравитационных отложений) были климатозависящими (обусловлены значительным климатическим увлажнением), однако в качестве спускового крючка могла быть интенсивная сейсмотектоническая деятельность периода их проявления. Особенно наглядно это для случаев псевдоморен с вовлечением в этот литогенез и коренных пород. Наглядным доказательством этого являются районы с массовым развитием такого рода псевдоморен в зонах повышенной сейсмической активности. Например, в долине р. Чон-Аксуу (фото № 4) – мощнейшее деляпсивные гравитационные образования правого борта долины, стратиграфически перекрывают в отдельных местах обвалы (в частности, в Кызыл-Джарском эрозионном врезе; см. фото № 4; в этом врезе глубиной до 150 м имеются наглядные обнажения такой стратиграфии), сорвавшиеся с противоположного (левого борта) длины р. Чон-Аксуу, а также – многочисленные свежие сейсморвы и исторический Ананьевский сейсмосрыв несколько восточнее р. Аксу; все это свидетельствует о значительной сейсмической активности этого района (оцениваемого как 9-ти бальный), приуроченного к Чилико-Кеминскому узлу. Другим примером являются массовые деляпсивные гравитационные образования в Чатыркульской и Аксаайской котловинах (см. рис. 1), где в гравитационный литогенез вовлечены неогеновые молассы (в Аксайской котловине) и среднеплейстоценовый пролювий (в Чатыркульской котловине). А также - северные отроги Заалайского хребта; как было показано в вышеприведенных материалах, мощнейшие и пространственно развитые Алайские чукуры – это не морены, а псевдоморены – деляпсивные (преимущественно) и дискрупционные (в виде грандиозных Команского и Ачикташсого обвалов - сейсмосрывов) гравитационные образования, разгрузившиеся с отрогов Заалайского хребта. Следует сказать, что объемы Команского и Ачикташсого обвалов, по нашим предварительным оценкам, больше объема считающегося самым крупным в мире Усойского обвала (Центр. Памир).

 Отсутствие плейстоценовых морен в Алайской долине (исключение может быть для восточной части долины) и в Заалайском хребте и наличие таковых (а также денудационных форм ледникового рельефа – ледниковых цирков и трогов) в смежном Алайском хребте позволяют предположить, что в позднем плейстоцене Заалайский хребет был значительно ниже Алайского хребта и достиг больших высот (в настоящее время - до 7 тыс. м) в короткий и недалекий период времени – в отрезке времени между позднеплейстоценовым и голоценовым оледенениями (эпоха массового гравитационного литогенеза). Основанием для такого предположения яляется следующее. Высота Заалайского хребта в среднем порядка 6 тыс. м, Алайского хребта – 4 тыс. м.; разница в 2 км. Эта разница вполне могла набраться за указанный короткий период времени - порядка 15-25 тыс. лет, что не без основания: в Тянь-Шане, как показали наши исследования (см. вышеуказанный сайт и нижеприведенные статьи), позднеплейстоценовое оледенение полностью распалось приблизительно 20-25 тыс. л. т. н., после чего началась эпоха массового гравитационного литогенеза. Хионосферы (высоты, при которой возможны зарождение и существования ледников) Заалайский хребет впервые достиг в антропогене к началу или же в начале голоцена (в предыдущие эпохи эта граница не была достигнута и Заалайский хребет, а также сама Алайская долина не были подвержены плейстоценовому оледенению), в связи с этим там и развилось голоценовое оледенение и имеют место голоценовые морены. Простейшие расчеты позволяют ориентировочно определить интенсивность воздымания Заалайского хребта за этот промежуток времени: 2000 м/ (25000 -: 15000) тыс. л. = 0,13 -: 0,08 м/год, то есть, от 8 до 13 см в год (!). Подобная картина, видимо, имела место и на всем западном и южном Памире (нашими предварительными исследованиями установлено, что там нет плейстоценовых морен, однако, имеют место массовые псевдоморены). Наглядный пример тому – Ляхское урочище (Северо-Западный Памир, см. фото № 11), где не морены, а псевдоморены в виде грандиозных по размерам деляпсивных и дискрупционных гравитационных образований.

 

Институт геомеханики и освоения недр НАН КР.

 

1.              Пространственное прогнозирование таких климатозависящих экзогенных геологических процессов (ЭГП), как оползни и сели. Для этого весьма важным является установление степени подверженности геологических субстратов (это преимущественно четвертичные, реже - иные из числа мезо-кайнозойских отложений) оползневым и селевым процессам. Необходимая для этого водная составляющая обеспечивается при возможном увеличении увлажнения за счет аномальных всплесков интенсивности атмосфеных осадков (что все чаще наблюдается в различных районах мира) и прорывных паводков в связи с кататрофически быстрым распадом горного оледенения, проявляющихся на фоне глобального потепления. В долгосрочном аспекте времени (измеряемом многими десятками и сотнями лет наперед) для жителей горных республик важнее знать ни когда, а где могут произойти оползни и селевые потоки. Знание такой прогнозной ситуации позволит более рационально планировать народнохозяйственное освоение горных районов. Поэтому наиболее актуальным является пространственное прогнозирование этих природных процессов.

 Основными литологическими особенностями отложений вышеуказанных субстратов, предопределяющими оползневые и селевые процессы, являются гранулометрические характеристики, среди которых – в первую очередь содержание глинистых фракций в мелкоземистом заполнителе отложений.

 Ранее (в 70-х – 80-х годах) исследованиями Отдела селевых потоков КАЗНИГМИ (Казахского научно-исследовательского гидрометеорологического института) были получены интерсные результаты по механизму проявления сдвиговых, эроионно-сдвиговых и эрозионно-транспортных процессов при зарождении селей (классификация КАЗНИГМИ). Было установлено, что при сдвиговом процессе зарождаются оползни и грязекаменные сели высокой плотности (четкой границы между «текучими» оползнями и грязекаменными селями высокой плотности не существует); при эрозионно-сдвиговом прцессе зарождаются грязекаменные сели более низкой плотности, при эрозионно-транспортном процессе имеют место сели низкой плотности – наносоводные в виде паводков. Харатерно, что грязекаменные сели формируются при незначительной доле водной составляющей – порядка 10 –: 15 % (эти цифры необходимо уточнить, ссылаясь на материалы КАЗНИГМИ) от общей селевой массы.

 История показывает, что в горных районах именно грязекаменные сели являются наиболее мощными и разрушительными. Примеров тому много. В 1921 г. в долине р. Малая Алмаатинка (хр. Заилийский Ала-Тоо) зародился грандиозный и катастрофический грязекаменный сель, при котором на значительную часть г. Верный (Алма-Аты) были вынесены селевые массы объемом более 2 куб. км. Мощным был грязякаменный сель в более позднее время и в долине р. Чемолган. В Кыргызстане самые мощные и разрушительные сели также были грязекаменными. Например: в долине р. Чоктал при прорыве одноименного ледникового озера в 1978 г. по субстрату плейстоценовых морен, деляпсивных гравитационных отложений и срднеплейстоценовых аллювиальнопролювиальных отложений зародился мощный грязекаменный селевой поток, почти достигший берегов оз. Иссык-Куль; в долине р. Тонг при прорыве внутреледниковых емкостей воды ледника Ангы-Сай в 1980 г. на субстрате деляпсивных гравитационных отложений зародился тоже мощный грязекаменный сель высокой плотности (см. фото № 7); подобный селевой поток произошел в долине р. Чирканак (хр. Таласский) при прорыве небольшого ледникового озера Джалпактор в 1976 г., также развившийся по субстрату деляпсивных гравитационных отложений.

 Однако много примеров тому, что при прорывах даже крупных ледниковых и завальных озер и внутриледниковых емкостей воды селевые потоки, не втретившие на своем пути деляпсивные гравитационные отложения, были низкой плотности, либо носили характер наносоводных селей. Вот только некоторые примеры этому: завальное озеро (то есть, озеро, плотина которого сложена обвальными массами) Яшилькуль в бас. р. Исфайрам объемом воды в десятки миллионов куб. м. и прорвавшееся в 1966 г., при этом был только селевой паводок; ледниковое озеро Каратор в долине р. Корумды (бас. р. Тонг), провавшееся в 1982 г.; ледниковое озеро Кейдыкучкач в бас. р. Сокулук, прорвавшееся в 1983 г; ледниковое озеро Тез-Тер, прорвавшееся в 1953 г.; прорыв внутриледниковых емкостей воды в долине р. Конурленг в 1980 г.; многократные прорывы внутриледниковых емкостей воды Ак-Сайского ледника (бас. р. Ала-Арча, Киргизский хребет).

 В качестве особо наглядных примеров грязекаменных селей высокой плотности следует привести следующие: в долине р. Топ-Карагай (небольшой правобережный приток р. Ала-Арча) в 2003 г. при интенсивном ливне зародился по полигенетическим склоновым отложениям очень мощный (относительно небольших размеров долины селезарождения) грязекаменный сель, прекрывший р. Ала-Арча; в 2009 г. в долине р. Такыр-Тер (бас. р. Норуз Кирг. хр.) при незначительном выплеске воды (видимо, при прорыве небольшого ледникового озера или внутриледниковых емкостей воды) на субстрате деляпсивных гравитационных отложений зародился весьма мощный и динамичный грязекаменный сель высокой плотности, разгрузившийся в межгорной котловине (фото № 28, 29).

Фото № 28 (из архива ККГГЭ). Отложения грязекаменного селя

высокой плотости, зародившегося в долине р. Такыр-Тер (бас. р. Норуз).

 

Фото № 29 (из архива ККГГЭ). Фрагмент селевого очага

(в виде эрозионного вреза) в котором зародился сель в долине р. Такыр-Тер.

В бортах слевого вреза обнажаются деляпсивные гравитационные отложения.

 

Методическим руководством по изучению селей, выпушенном КАЗНИГМИ в 1976 г., предусматривается определение физикомеханических характеристик (в том числе и гранулометрических) грунтов непосредственно конкретных очагов возможного селезарождения (это – селевые врезы, рытвины, очаги рассредоточенного селеобразования и пр.; по классификации КАЗНИГМИ). Это очень трудоемкий и дорогостоящий процесс, поэтому он применим в единичных случаях. Слабым местом их исследований (как в целом в материалах всех других иссдователей, изучающих сели и оползни), является отсутствие необходимой корректной генетической типизации субстратов селезарождения. Во всех случаях за морены принимались и псевдоморены из числа деляпсивных гравитационных отложений. Это имеет принципиально важное значение. Как показали наши исследования (см. вышеизложенное в Приложении), истинные морены значительно (в 1,5 -: 2 раза) уступают псевдомренам (из числа делясивных гравитационных образований, наиболее часто встречающихся) в содержании глинистых фракций мелкоземистого заполнителя. Поэтому на субстратах такого рода псевдоморен зарождаются грязекаменные сели, отличающиеся высокой плотностью и большой (зачастую более 20 км протяженностью) транзитной зоной грязекаменных селевых потоков (они же наиболее мощные и разрушительные); именно по таким субстратам зародились вышеуказанные грязекаменные сели в долинах рек м. Алмаатинка, Чемолган, Ангы-сай, Чирканак, Такыр-Тер и др. Как показали наши исследования [10, 11, 12], подобными по содержанию глинистых фракций являются и полигенетические (именно таковыми они являются) склоновые отложения, развитые практически повсеместно в среднегорных и высокогорных районах Тянь-Шаня. Весьма высокое содержание глинистых фракций в ранне – и среднеплейстоценовых аллювиально-пролювиальных отложениях подгорных конусов выноса. В таких случаях (при значительном содержании глинистых фракций в мелкоземистом заполнителе отложений) проявляются сдвиговой и эрозионно-сдвиговой процессы с заождением грязекаменных селей высокой и средней плотности. На субстратах же морен зарождаются грязекаменные сели невысокой плотности, и они имеют незначительные транзитные зоны. Ярким примером грязекаменных селей, формирующихся на субстрате голоценовой морены, является долина р. Ак-Сай (бас. р. Ала-Арча) (фото № 30)

 

Фото № 30. Селевой очаг в виде селевого вреза на субстрате голоценовой морены (в средней части снимка) Ак-Сайского ледника.

 

 При значительных выплесках воды (это происходило многократно, в том числе и за последние 40 – 50 лет, что было зафиксировано документально;) из внутриледниковых емкостей Ак-Сайского ледника в селевом очаге (в виде эрозионного вреза) на субстрате голоценовой морены формировались грязекаменные сели невысокой плотности и с весьма незначительной транзитной зоной (Прим. - один из таких селей случился 1 августа 1979 г, свидетелем которого был автор текста); при этом преобладал эрозионно-сдвиговой процесс. Все эти сели разгружались не далее как на поверхности селевого конуса выноса, сформировавшегося за всю геологическую историю селевой деятельности р. Ак-Сай при выходе в долину р. Ала-Арча (фото № 31). Таким образом, протяженность транзитного пути этих селей не более 2,5 – 3 км и это при значительном уклоне русла реки (превышение на том пути около 800 м!)

Фото № 31. Оложения грязекаменных селевых потоков Ак-Сйского слевого очага в долине р. Ала-Арча (Киргизский хребет).

 

 Таким образом, для пространственного прогнозирования (как результат такого прогноза – соответствующие карты районирования) необходимо получить критерии количественной оценки степени подверженности отложений субстратов зарождений оползней и селей сдвиговым и эрозионно-сдвиговым процессам. В этом деле важнейшими являются гранулометрические характеристики мелкоземистого заполнителя этих отложений. Одним из критериев такой оценки может быть разработанный нами показатель в виде степени глинистости, применяемый в качестве количественного генетического признака (см. вышеизложенные материалы).

 В селевой и оползневой тематике необходимо установить границы возможного/невозможного проявления сдвиговых и эрозионно-сдвиговых процессов в зависимости от гранулометрических характеристик применительно к основным генетическим типам отложений высокогорных зон (а также – в зависимости от петрографической провинции мест развития этих отложений), на субстратах которых зарождаются сели и оползни. Получив такие характеристики (как степень подверженности отложений сдвиговым и эрозионно-сдвиговым процессам) для репрезентативных участков, можно методом экстраполяции переносить их на все другие участки; разумеется, при этом необходимо выполнять корректную генетическую типизацию отложений (Корректная генетическая типизация литологических субстратов возможного зарождения селей и оползней больше вписывается в исследования геологов, в частности – Института геологии и ККГГЭ,. Прим., авт.). Исследования в этом плане, по нашим понятиям, представляют весьма существенную научную и практическую ценность.

 

 Киргизская комплексная гидрогеологическая экспедиция.

 

1. Картирование четвертичных отложений с вышеуказанных новых исходных позиций с применением количественных фациально-литологических показателей и прямого радиоуглеродного датирования. При этом картирование четвертичных отложений высокогорных зон будет выполняться совершенно иначе и более объективно, чем при традиционном (преимущественно геоморфологическом подходе) исполнении (для наглядности – см. рис. 4, 5 данного Приложения).

2. Просранственное прогнозирование опасных экзогенных геологических процессов, таких как селевые потоки и оползни. В этом деле, по нашим понятиям, существенным может быть выполнение этим ведомством разработки методов корректной генетической типизации субстратов возможного зарождения селей и оползней на основе дистанционных (посредством дешифрирования АФС и аэровизуальных наблюдений) и рекогносцировочных наземных исследований (с обязательными контрольными детальными обследованиями репрезентативных участков).

 Примечание.- при должном навыке исследователей можно достаточно надежно выполнять корректную генетическую типизацию морен и псевдоморен и дистанционно. Это вполне возможно при достаточном опыте применения отработанных нами полевых признаков генетической типизации морен и псевдоморен на основе количественных фациально-литолгических показателей и других признаков, из числа дополнительных.

 

 При этом должны учитываться не только генезис отложений, но и морфологические особенности (размеры, уклон и относительные превышения, а также – наличие форм рельефа, которые могут быть в качестве первичных очагов селезарождения: эрозионные врезы, балки, лощины и пр.) субстратов селезарождения. и последующей трансформации в зоне транзита селевых потоков.

 Эти исследования в совокупности с предполагаемыми исследованиями Института геомеханики и освоения недр НАН КР (по части отработки количественных критериев степени подверженности литологических субстратов селевым и оползневым процессам) позволили бы районировать горные территории по степени риска зарождения селей и оползней, а также – прогнозирования характера возможных селей по степени их плотности (грязекаменные высокой плотности, грязекаменные низкой плотности, наносоводные в виде паводков, или же комбинированные варианты). Безусловно, эти зоны будут в зависимости от типа возможных селевых потоков, что и должно прогнозироваться на основе изучения литологических субстратов селезарождения.

 

3. В гидрогеологии исследования со следующих позиций.

 а) Долгосрочный прогноз климатических и ледниковых изменений позволит спрогнозировать естесственные изменения уровней подземных вод.

б) Оптимизация поисково-разведочных работ при поисках перспективных (с точки зрения водообильности) месторождений подземных вод. В этом деле, в нашем понимании, важно реализовать установленную нами закономерность в строение подгорных аллювиально-пролювиальных конусов выноса следующим образом.

 - конуса выноса, подвешенные к заведомо неледниковым долинам (в которых не было плейстоценовых и голоценовых ледников; это - в привычном понимании, долины эрозионные и они приурочены преимущественно к периферийным частям горных хребтов), отличаются относительно однородным структурным и литологическим строением и высокими показателями степени глинистости, а соответственно, и плохими фильтрационными свойствами водовмещающих отложений (что делает их малоперспективными для эксплуатации подземных вод);

 - конуса выноса, подвешенные к ледниковым долинам (в которых имели место плейстоценовые ледники и развиты голоценовые ледники), отличаются неоднородным строением в вертикальном разрезе (см. рис. 4). В таких конусах нижние (а они наиболее мощные и пространственно развитые) горизонты, соответствующие нижнему и среднему плейстоцену, отличаются исключительно высокими показателями степени глинистости, и соответственно, плохими фильтрационными свойствами водовмещающих отложений, (что делает их малоперспективными для эксплуатации подземных вод, равно как и в конусах выноса неледниковых долин). Верхние горизонты, соответствующие позднему плейстоцену и голоцену, наоборот, в целом по разрезу отличаются низкими показателями степени глинистости (что делает их наиболее перспективными при эксплуатации подземных вод). Однако в разрезах позднеплейстоценового субстрата конусов выноса непременно должны находиться и небольших мощностей горизонты с высокими показателями степени глинистости, это - горизонты, соответствующие межледниковым стадиям позднеплейстоценового оледенения. Завершают строение позднеплейстоцеового субстрата таких конусов выноса отложения, соответствующие потледниковью (промежутку между позднеплейстоценовым и голоценовым оледенениями), к которому была приурочена эпоха массового гравитационного литогенеза, во время которой происходили размыв гравитационных и исходных для них склоновых отложений и переотложение их в подгорных конусах выноса (Именно по этой причине алювиально-пролювиальные отложения этого горизонта в значительной степени заглинизированные, унаследовав высокую заглинизированность от исходных для них склоновых и деляпсивных гравитационных отложений эпохи массового гравитационного литогенеза. – Прим. авт.). Этой эпохе соответствуют аллювиально-пролювиальные отложения 2-й надпойменной террасы конусов выноса (см. рис 4), отличающиеся высокой степенью глинистости, а соответственно, и плохими фильтрационными сойствами.

 О такой закономерности в строении подгорных конусов выноса, а также о причинах такого их строения подробно изложено в наших вышеприведенных материалах, в частности – в разделе, посвященном объяснению однократного плейстоценового оледенения в горах Тянь-Шаня и Памира.

Примечание. - В трудах гидрогеологов Григоренко П. Г. «Подземные воды бассейна р. Чу и перспективы их использования» изд. «Илим»., Фрунзе 1979 г.» и Мангельдина Р. С. «Ресурсы подземных вод внутригорных впадин Тянь-Шаня. – Б.: Илим, 1991.» указано на имеющую место закономерность изменения фильтрационных свойств по вертикальному разрезу в аллювиально-пролювиальных толщах Кыргызского Тянь-Шаня. В них мы находим сведения о том, что верхние горизонты разрезов отличаются повышенными, а нижние толщи (наиболее мощные) – пониженными фильтрационными свойствами (диапазон изменеия коэффициентов фильтрации - от более 100 до 1-3 м/сут). В качестве причины столь значительного изменения фильтрационных свойств по вертикальному разрезу названа в различной степени заглинизированность водовмещающих отложений. Однако причины различия степени заглинизированности и имеющей место закономерности в строении аллювиально-пролювиальных толщ по вертикальному разрезу в этих работах не раскрыты.

 



Обсуждение Еще не было обсуждений.
Последнее редактирование: 2015-09-09

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

Поддержка проекта: Книга по психологии
В предметном указателе: Отчет VIII-го Отдела Народного Комиссариата Юстиции Съезду Советов | Отчет о научно-исследовательской работе 2013 | Отчет по проекту Механизмы формирования толерантности к старению в условиях современной России | Марихуана - отчет Национального Института здоровья США | Обсуждение галереи Industrial-Lady Галереи: Как растут мангры (фотоотчет) | Промежуточный мозг
Последняя из новостей: О том, как конкретно возможно определять наличие психический явлений у организмов: Скромное очарование этологических теорий разумности.
Все новости

Нейроны и вера: как работает мозг во время молитвы
19 убежденных мормонов ложились в сканер для функциональной МРТ и начинали молиться или читать священные тексты. В это время ученые наблюдали за активностью их мозга в попытке понять, на что похожи религиозные переживания с точки зрения нейрологии. Оказалось, они похожи на чувство, которое испытывает человек, которого похвалили.
Все статьи журнала
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:22
Всего:22502474

Авторские права сайта Fornit
Яндекс.Метрика