Корреляция четвертичных отложений горных стран с основными палеогляциологическими событиями плейстоцена и голоцена

Шатравин В.И. Тянь-Шаньский высокогорный научный центр при Институте водных проблем и гидроэнергетики НАН Кыргызской республики

На конгрессе ИНКВА (Международный союз по изучению четвертичного периода) еще в 1957 году было сделано заключение: «На запросы о стратиграфической шкале четвертичного периода, посланные в 22 страны, было получено 22 различных ответа» [1]. Безусловно, это связано с глубокими и до сих пор неразрешенными противоречиями в четвертичной геологии. На основании этого автором сделано заключение, что четвертичная геология как наука оказалась в тупике [2].

При стратиграфическом расчленении четвертичного периода ведущим является климатостратиграфический метод. При этом основными климатостратиграфическими реперами являются ледниковые отложения плейстоценовой и голоценовой эпох.

Исследованиями автора была вскрыта основная причина (она же -  первопричина) сложностей и противоречий, имеющих место при реконструкции оледенения и стратиграфическом расчленении четвертичного периода горных стран [2, 3]. Это неверные традиционно применяемые исходные позиции исследователей: в горных странах в качестве основных климатостратиграфических реперов четвертичного периода исследователи используют не только истинные морены, но и псевдоморены (иначе – лжеморены, которые лишь морфологически подобны моренам, но истинный генезис их не гляциальный), ошибочно принимая последние за морены и совершенно неверно оценивая их возраст. На примере Тянь-Шаня, Памира, Кавказа, Гималаев и Анд автором  на основе разработанных им количественных геохимических и гранулометрических фациально-литологических показателей было установлено, что все морфолитологические образования высокогорных зон, традиционно принимаемые за  ранне– и среднеплеплейстоценовые морены, а также значительная часть таких образований, принимаемых за позднеплейстоценовые морены, на самом  деле являются  позднеплейстоцен-голоценовыми псевдоморенами истинный генезис которых гравитационный, и представлены они пространственно широко развитыми оползнями, реже - обвалами. Ненадежные датировки морен и датирование псевдоморен, ошибочно принимаемых за морены, приводит к информационному ералашу геологического и палеогляциологического толка. На рис.1 показан пример истинных морен и псевдоморен. В табл.1 приведены количественные фациально-литологические показатели морен и псевдоморен. Из данных таблицы следует, что окисно-закисный коэффициент псевдоморен деляпсивного типа на порядок (!) больше, чем у морен.

Рис.1. Морены и псевдо- морены в долине р. Чон-Кызыл-Суу (Тянь-Шань). glPsIII – позднеплейсто- ценовые морены; glHs –голоценовые морены; gr(dl)PsIII-HsI  - псевдомо- рены в виде деляпсивных (оползневых) гравитационных отложений позднеплейстоцен- раннеголоценового возраста. Стрелками показаны направление и области срыва (оползания) исходных для псевдоморен склоновых отложений

 Табл.1. Количественные генетические показатели морен и псевдоморен.

К=Fe2O3/FeO - окисно-закисный коэффициент по железу (в железистых «рубашках» минеральных зерен мелкоземистого заполнителя).  Это пигментирующие железоокисные пленки, от степени развития которых зависит цвет мелкоземистого заполнителя отложений, соответственно, и самих отложений.

S= <0,005/ (1-0,005) -степень глинистости - 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.

В авторской работе [4] показано, что гляциальный литогенез с образованием морен и гравитационный литогенез деляпсивного типа (наиболее часто встречаемый) с образованием псевдоморен протекают в диаметрально противоположных геохимических условиях: гляциальный – в восстановительных (геохимическая фация закисного железа, обозначаемая как Fe²⁺), гравитационный – в окислительных (геохимическая фация окисного железа, обозначаемая как Fe³⁺) условиях. Повсеместно развитые в горах исходные для псевдоморен деляпсивного гравитационного типа полигенетические склоновые отложения (элювий, десерпций, делювий) принадлежат исключительно к геохимической фации окисного железа (Fe³⁺). На рис. 2, 3, 4 показаны типичные обнажения отложений псевдоморен деляпсивного типа - gr(dl), голоценовой - glHs и плейстоценовой - glPs морен. На рис.5 показаны минеральные зерна кварца и полевого шпата в мелкоземистом заполнителе морен и псевдоморен.

         Рис.2. Обнажение псевдоморены gr(dl)     Рис.3. Обнажение голоценовой морены

   Рис. 4. Обнажение плейстоценовой          Рис.5. Минеральные зерна морен - gl                                                                                                                                                                                         морены                                                         и псевдоморен деляпсивного типа – gr(dl)

 Буроцветность отложений псевдоморен деляпсивного типа и исходных для них склоновых отложений связана с наличием пигментирующих железоокисных пленок на минеральных зернах мелкоземистого заполнителя этих отложений. Окраски холодных (серого, сизого и т.п.) тонов морен связаны с отсутствием или со слабым развитием железоокисных пленок на минеральных зернах мелкоземистого заполнителя этих отложений. Это наглядно показано на рис.5. Восстановительная геохмическая среда гляциального литогенеза связана с восстанавливающей ролью гляциохионофильной ледниковой органики в гляциальном литогенезе [5].

При трансформации отложений морен и псевдоморен, а также полигенетических склоновых отложений в аллювиально-пролювиальные отложения наследуются геохимические и гранулометрические показатели исходных отложений. В особенности хорошо наследуется окисно-закисный коэффициент по железу. На рис. 6-9 показаны примеры аллювиально-пролювиальных отложений, производных от исходных гляциальных отложений (морен) и от псевдогляциальных отложений (псевдоморен), а также – от исходных полигенетических склоновых отложений.

Рис.6. Аллюво-пролювий голоценовый,    Рис.7. Аллюво-пролювий голоценовый, производный                        производный от голоценовых морен.         от псевдоморен и склоновых отложений.     

Рис.8. Аллюво-пролювий  позднеплейстоценовый,  Рис.9.Аллюво-пролювий среднеплейстоценовый,           

производный от позднеплейстоценовых морен.          производный от склоновых отложенй.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

В связи с вышеизложенным окисно-закисный коэффициент по железу является надежным инструментом для корреляции ледниковых и межледниковых эпох четвертичного периода с аллювиально-пролювиальными отложениями речных террас и подгорных конусов выноса. В вышеуказанных горных странах (включая Евразию и Южную Америку) аллюво-пролювий раннего и среднего плейстоцена принадлежит исключительно к геохимической фации окисного железа. В праледниковых долинах горных стран к геохимической фации закисного железа принадлежит аллюво-пролювий только голоцена и нижне-средних частей позднего плейстоцена. На основании этого сделан вывод о том, что в вышеуказанных горных странах было только одно плейстоценовое оледенение, и оно имело место в позднем плейстоцене.

Заключение. Фациально-литологический геохимический показатель в виде окисно-закисного коэффициента по железу является надежным критерием для корреляции аллювиально-пролювиальных отложений с основными ледниковыми и неледниковыми событиями четвертичного периода в региональных и глобальном масштабах. Всемирно известная и широко применяемая альпийская гляциальная модель не находит подтверждения по причине некорректной корреляции аллювиальных отложений речных террас с ледниковыми эпохами четвертичного периода. Датирование псевдоморен, ошибочно принимаемых за морены, приводит к информационному ералашу геологического и палеогляциологического толка. В связи с тем, что плейстоценовое оледенение было связано с глобальными климатическими изменениями, то однократное плейстоценовое оледенение было и в равнинных областях Земного шара, включая и его северные широты. Такое заключение поможет подвести точку в бесконечных спорах гляциалистов и маринистов.

Литература

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

2.В.И. Шатравин. О тупиковой ситуации в четвертичной геологии и палеогляциологии и как из нее выйти. Материалы Международной Конференции «Дистанционные и наземные исследования Земли в Центральной Азии») Бишкек, Кыргызстан, 8-9 сентября, 2014. https://scorcher.ru/glaciology/about.php

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

генераций четвертичных отложений высокогорных зон // Геология кайнозоя и

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

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

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

Бишкек, 1994б, - С. 15-26.

5.  В.И. Шатравин. Биогеохимическая роль ледниковой органики в гляциальном литогенезе на примере морено- ледниковых комплексов центральной Азии. Органическое вещество и биогенные элементы во внутренних водоемах и морских водах: Труды VI Всероссийского симпозиума с международным участием. Барнаул, 2017. https://scorcher.ru/glaciology/8.php