Построение основы долгосрочного прогнозирования оледенения и климата

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Институт водных проблем и гидроэнергетики НАН КР

Тянь-Шаньский высокогорный научный центр при ИВПиГЭ НАН КР

Сектор гляциологии ТШВНЦ

УДК № госрегистрации

Инв.№

Отчёт

о научно-исследовательской работе

Построение основы долгосрочного прогнозирования

оледенения и климата

Палеогляциологическая основа долгосрочного прогнозирования ледниковых и климатических изменений как факторов динамики криосферы высоких гор Евразии

(отчет промежуточный, краткий)

Ответственный исполнитель                            Заведующий Сектором гляциологии ТШВНЦ

                                                                                       к. г.-м. н.

______________________Шатравин В. И.

Утверждаю

                                                   Директор ИВПи ГЭ НАН КР

                                                                                      Академик

                                                                                         ________________Маматканов Д.М.

«____» «_____________» 2012__г.

Бишкек 2012 г.

Введение (основное)

 В 2012 году Сектором гляциологии ТШВНЦ кроме плановых гляциологических исследований  были продолжены и палеогляциологические  исследования. Гляциологические исследования стоят в планах ТШВНЦ и заключаются в стационарных наблюдениях за ледником Карабаткак (бас. р. Чон-Кызылсуу Жетиогузского района). Ледник Карабаткак включен в число горных ледников мира по линии ЮНЕСКО. Эти наблюдения имеют целью получать информацию о динамике современного оледенения Тянь-Шаня на примере  наблюдаемого ледника. Получаемые при этом сведения могут быть использованы для построения лишь краткосрочного  прогноза ледниковых и климатических изменений (не более чем на несколько лет и одного-двух десятилетий – в пределах краткосрочных циклических колебаний климата, связанных с изменениями солнечной активности). Однако такие наблюдения и изучения ледников не позволяют получить долгосрочный (на многие десятилетия и столетия) прогноз. При перспективном планировании народно-хозяйственного (в том числе – и водно-энергетического) освоения высокогорных областей  важным является именно долгосрочный прогноз климатических и ледниковых изменений. Такой прогноз можно  построить по результатам палеогляциологических исследований (позволяющих изучить динамику прошлых оледенений и установить в ней закономерность), и на основании этого построить долгосрочный прогноз климата и оледенения. Таким путем идут многочисленные научные коллективы всех развитых стран мира. Однако к настоящему времени все существующие модели такого прогнозирования противоречивы и не позволяют получить однозначный прогноз даже на первое столетие (http://ru.wikipedia.org/wiki/Глобальное_потепление; www.gepl.narod.ru).

Предыдущими нашими исследованиями установлены основные причины, мешающие ученым построить такой прогноз (см. НИ-отчеты Сектора гляциологии 2010 и 2011 гг). Выполняемые Сектором гляциологии ТШВНЦ палеогляциологические исследования являются нашими инициативными исследованиями, финансово не подкрепленными, и они еще не включены в планы ТШВНЦ и ИВПиГЭ НАН КР.  Целью этих исследований является изучение динамики прошлых оледенений (как голоценовой, так и плейстоценовой эпох) в виде закономерности распада этих оледенений, и как результат -  построение надежной палеогляциологической основы долгосрочного прогнозирования ледниковых и климатических изменений Центральной Азии.  Основными объектами изучения являются морены – ледниковые отложения (они – как единственные вещественные следы прошлых оледенений), представляющие собой важнейщий источник палеогляциологической и палеоклиматической информации. Именно морены эпохальных и стадиальных оледенений являются важнейшими климато-стратиграфическими реперами четвертичного  периода.

Основными районами наших палеогляциологических исследований являются Кыргызский Тянь-Шань и сопредельный Памир (находящийся большей частью на территории Таджикской Республики). Как и в прошлые годы, наши палеогляциологические исследования этого года заключались в полевом изучении голоценовых и плейстоценовых морен с отбором  образцов из морен и псевдоморен на литологические (гранулометрический и геохимический состав – для надежной генетической идентификации морен и псевдоморен), и радиоуглеродные (для определения абсолютных возрастов морен) анализы. Все образцы были доставлены в Бишкек. Однако выполнить  анализы их пока что не представляется возможным из-за отсутствия финансирования.

В этом году кроме палеогляциологических исследований сотрудниками Сектора гляциологии  под  руководством г.н.с. ИВПиГЭ Т.В. Тузовой (лаборатория высокогорных озер ИВПиГЭ) были попутно выполнены специализированные гидрохимические исследования бассейна р. Кызыл-Суу (Алайский и Чон-Алайский районы КР; Северный Памир). Целью этих исследований была дальнейшая отработка уран-изотопного метода изучения воды речного стока для установления разногенетических составляющих в общем балансе речного стока горных рек. При этом были отобраны пробы воды (в количестве 11 шт.) из основных притоков р. Кызыл-Суу. Образцы были отвезены в Казахский Гос. Университет для анализа.

Палеогляциологические исследования этого года выполнялись в следующих горных районах и бассейнах рек: Тянь-Шань – р.р. Аламедин и Иссык-Ата (Киргизский Ала-Тоо), р. Алтын-Арашан (Терскей Ала-Тоо); Памир – р.р. Кызыл-Суу Восточная и Западная (в пределах Алайского и Чон-Алайского районов КР), р.р.  Муксу и Сурхоб (Джиргатальский район ТР).

Следует сказать, что исследования в горах Памира планировалось выполнить совместно и по договоренности с Институтом водных проблем, гидроэнергетики и экологии ТР. Однако сотрудники этого института сорвали договоренность и поэтому исследования на Памире (как на территории КР, так и ТР) были проведены нами самостоятельно при участии двух сотрудников Сектора гляциологии ТШВНЦ.

По результатам выполненных палеогляциологических исследований в летне-осеннее время 2012 г собран материал в виде  полевой документации и фотоснимков, и образцов на лабораторные анализы из морен и псевдоморен. Кроме того, к настоящему времени было сделано дешифрирование полевых фотоснимков и интернет-космофотоснимков. По завершении детальной камеральной обработки полевых материалов, а также – после выполнения лабораторных анализов образцов и обработки их результатов – будет составлен полный научный отчет.

В настоящее время представляется возможным составить только данный краткий НИ отчет.  Отчет состоит из двух основных частей:

Часть 1-я – демонстрация полученного фактического материала в виде отдешифрированных фото- и космоснимков и краткого к ним пояснения.

Часть 2-я – краткая версия самого отчета – в виде вопросов и ответом, сопровождаемых  наглядными графическими иллюстрациями. Следует сказать, что на базе этой части отчета был подготовлен  одноименный стендовый доклад к международной конференции по проблемам криосферы высоких гор Евразии (конференция проходила в г. Алмааты  в период  12-15 декабря 2012 г.). Стендовый доклад был представлен в соавторстве с  двумя другими сотрудниками ТШВНЦ. В отчет включены несколько фотоиллюстраций по Гималаям, что позволяет интерпретировать основные наши палеогляциологические выводы в пределах горных районов всей Центральной Азии. Также, для наглядности, включен один отдешифрированный космоснимок долины р. Чон-Аксу (Сев. Тянь-Шань), где нами проводились исследования прошлого года.

Собранный полевой материал этого года (равно как и материал наших прошлых полевых исследований) по большому счету представляет собой компромат на классические и традиционно сложившиеся представления ученых (из числа геологов, географов, палеогляциологов и др.), занимающихся палеогляциологическими реконструкциями и стратиграфией четвертичных отложений высокогорных районов Евразии. Материал наглядно показывает основные причины противоречий в этой области изучения, которые не позволяют построить надежный долгосрочный прогноз ледниковых и климатических изменений. Установление истинного генезиса морен и псевдоморен нами было сделано на основе полученных нами ранее количественных генетических показателей – геохимических и гранулометрических.

Непосредственно в полевых условиях применялись и другие, визуально определяемые, установленные нами признаки морен и псевдоморен. В частности:

-в псевдоморенах (из числа деляпсивных гравитационных отложениях – наиболее часто встречаемых) все грани крупных обломков несут глинистые налипы; в истинных же моренах такие налипы только на верхних гранях.

- мелкоземистый заполнитель деляпсивных гравитационных отложений бурого цвета, что связано с присутствием окислов железа в роли пигментирующих; такой же заполнитель истинных морен, как правило, сероцветный, что связано отсутствием  в их толще пигментирующих окислов железа. 

Часть 1-я

Фактический материал палеогляциологических исследований Сектора гляциологии ТШВНЦ, полученный в 2012 г.

Тянь-Шань

Псевдоморены на плато Атджайлоо (бас. р. Аламедин, Киргизский хребет). На данном и ниже следующих фото Fe2+ (означает восстановительную геохимическую среду) и Fe3+(означает окислительную геохимическую среду) - это обозначенные нами геохимические фации (условия образования отложений) морен и псевдоморен соответственно.

Морены -  (gl Ps III). Псевдоморены - (gr (Ps III-Hs)  представлены деляпсивными (оползневого типа) гравитационными (gr) образованиями.  Стратиграфический возраст  псевдоморен - промежуток времени между поздним плейстоценом (Ps III) и голоценом (Hs); геологический возраст – приблизительно 10-15 тыс. лет.

С традиционных позиций (Е.В. Максимов, Сп-Б Гос. У-т, 1980),  gr (Ps III-Hs) – в виде морфологически выраженных двух валов (промаркированы пунктиром) – это стадиальные голоценовые морены по классической альпийской модели 8-ми стадиального распада Вюрмского (последнего позднеплейстоценового) оледенения.  Показанные радиоуглеродные возрасты этих стадиальных морен, получены по радиоуглероду (14С) поверхностных почв.  У них – 1 и 2-й  валы соответствуют  3-й и 4-й (соответственно) стадиям распада альпийской модели. Что должно означать: первый вал должен быть древнее 2-го. У них же получается наоборот. В этом проявилось одно из многочисленных противоречий в их исследованиях. В данном случае объяснить это противоречие они не смогли.

Позже автором (Е.В. Максимовым) в последующих его работах был признано, что радиоуглеродное датирование морен по почвам дает результаты совершенно непредсказуемые и приводит к парадоксам. Эти парадоксы они не могли объяснить. Нами найдены тому причины: во-первых, исследователи за морены принимают псевдоморены; во-вторых, традиционные методы радиоуглеродного датирования (с использованием аллохтонного органического вещества) совершенно не пригодны для установления абсолютных возрастов морен.

Комбинация голоценового морено-ледниковый комплекса (в долине р. Иссык-Ата) с морфологически выраженными стадиальными моренами (на фото видны стадии 1-5, остальные – за пределами видимости) и псевдоморены (gr Ps III-Hs).

С традиционных позиций – массив из того и другого – это каменный глетчер проблематичного (загадочного) генезиса; в другой интерпретации (Шульц С.С.) – это сейсмогравитационные образования. Геологи-картировщики все это отрисовывают как комбинацию голоценовых и плейстоценовых морен. Одним словом – ералаш.

Комбинация голоценового морено-ледникового комплекса (с морфологически выраженными стадиальными моренами) и псевдоморены в долине р. Иссык-Ата. Последняя (7-я) стадия находится за пределами видимости.

Всего в голоценовых морено-ледниковых комплексах нами выделены 7 основных стадиальных морен. Закономерное уменьшение (в направлении от ледников к конечным мореным) их мощностей (толщины), площадных размеров и возрастов свидетельствует о стадиальном распаде голоценового оледенения, протекающего по принципу затухающего колебания. Подробно обо всем этом – в наших предыдущих НИ- отчетах и в опубликованных научных статьях и докладах (см. материалы сайта).

Отдешифрированный космофотоснимок голоценового морен-ледникового комплекса долины р. Чон-Аксуу (Терскей Ала-Тоо). Наглядны 7 основных морфологически выраженных стадиальных моренных валов.

\

Морены и псевдоморены в долине р. Алтынарашан (Терскей Ала-Тоо).

То же, в другом ракурсе.

С традиционных позиций показанные на этих снимках морены и псевдоморены принимаются не иначе как за плейстоценовые морены.

Памир

Район исследований

Наш способ передвижения по дорогам и в отсутствии дорог.

Восточная часть Алайской долины

Фрагмент государственной геологической карты Киргизской ССР. Масштаб 1:500 000. Рассматривать рекомендуется при увеличении. Алайская долина. На карте: QII и QIII – средне- и позднеплейстоценовые (соответственно) морены; Q IV –голоценовый  аллюво-пролювий.

Долина р. Кызылсуу Восточная. Космофотоснимок.

С традиционных позиций: пологохолмистый ландшафт в междуречьях – среднеплейстоценовые морены (см. геологическую карту); увалисто-западинный ландшафт на бортах долины – как позднеплейстоценовые морены (на более крупномасштабных картах)

Пологохолмистый ландшафт, видимый на среднем и дальнем плане,  с традиционных позиций – как среднеплейстоценовые морены (см. геолдогическую карту). На переднем плане – карьер, вскрывший элювий (кору выветривания) коренных пород.

Долина р. Кызыл-Суу Восточная. Морены и псевдоморены. Стрелками (здесь и далее) показаны направление и область срыва (оползания) склоновых отложений, образовавших псевдоморены. С традиционных позиций – это как позднеплейстоценовые морены.

Обнажение элювия. Верхняя, красноцветная, пачка элювия – это зона приповерхностного гипергенеза (включающего и окислительные процессы) отложений. В истинных моренах не бывают столь мощными зоны гипергенеза.

Обломочный материал элювиальных отложений – угловатые обломки в виде глыб, щебня и дресвы, совершенно не соответствующие моренам. В древних моренах всегда имеются обломки округлые.

Обнажение псевдоморен долины р. Кызыл-Суу Восточная. Геохимическая фация окисного железа (цвет красно-бурый).

Обнажение голоценовой морены в долине р. Кызыл-Суу Восточная. Геохимическая фация закисного железа (цвет белесый).

Резюме: предыдущим исследователям в отсутствие в то время карьера необходимо было изучить вещественный состав выделяемых ими «среднеплейстоценовых морен» хотя бы с помощью шурфов и многочисленных элювиальных каменных россыпей, имеющихся там почти повсеместно. В таком случае, возможно, это позволило бы им не делать свои далеко не достаточно обоснованные выводы о развитии в этом месте плейстоценовых морен. Факт того, что исследователи не обращали внимание (а если и обращали, то не придавали должного значения о причинно-следственной связи) на столь ярко выраженное различие цветов мелкоземистых заполнителей в изучаемых отложениях в пределах одних и тех же петрографических провинций, свидетельствует о поверхностных (чисто морфологических) выполненных ими исследованиях. Последнее – основная субъективная причина всех «тематических зол» (в виде сложностей и неразрешаемых противоречий) в палеогляциологии и четвертичной геологии высокогорных районов (подробно – в предыдущих авторских НИ – отчетах; см. материалы сайта), доставшихся нам в наследство от исследователей «традиционщиков и ремесленников» на этом поприще.

Псевдоморены восточной части Алайской долины (на космоснимке). На геологической карте они – как позднеплейстоценовые морены.

Псевдоморены средней части Алайской долины (на космоснимке). На геологической карте они – как позднеплейстоценовые морены, без разделения на имеющие там место морфологически выраженные разности (см. следующий снимок).

Псевдоморены в виде оползней - gr(dl) -увалисто-холмистый рельеф, и обвалов – gr(ds) - мелкобугристый рельеф, в средней части Алайской долины (на космоснимке).

Псевдоморены средней части Алайской долины. Команский обвал, перелетевший через всю Алайскую долину и достигший склонов Алайского хребта. Космоснимок.

Морфолитологические образования, показанные на всех этих 4-х космоснимках, с традиционных позиций выдаются исключительно за позднеплейстоценовые морены.

Обнажение псевдоморены в виде оползня - gr(dl) -  в правом борту р. Ачик-Таш (Алайская долина)

Обнажение псевдоморены в виде обвала - gr (ds), – там же.

Западная часть Алайской долины

Позднеплейстоценовые морены (космоснимок) в Алайской долине, отложенные праледником Федченко (его правой лопастью) при выходе долины р. Алтын-Дара в Алайскую долину. Традиционно они выдаются за среднеплейстоценовые морены (см. геологическую карту).

Обнажение позднеплейстоценовой морены ледника Федченко в Алайской долине (см. предыдущий снимок). Цвет – белесый – геохимическая фация закисного железа. Среди обломочного материала много округленных (окатанных) обломков.

Это единственные плейстоценовые (в данном случае – позднеплейстоценовые) морены в пределах всей Алайской долины! С традиционных позиций они выдаются за среднеплейстоценовые морены якобы существовавшего в этот период мощного праледника в самой Алайской долине!

Псевдоморены и голоценовые морены в долине р. Алтын-Дара (Заалайский хребет). С традиционных же позиций – все это – как голоценовые и позднелейстоценовые морены.

Псевдоморены и голоценовые морены в долине р. Алтын-Дара.

Урочища Ляхш и Тупчак

(на слиянии рек Кызылсуу и Муксу. Таджикистан)

Пространственно развитые псевдоморены в устьевой части р. Муксу (космоснимок). С традиционных позиций – это как классические конечные и береговые средне- и позднеплейстоценовые морены  праледника Федченко.

Террасы на снимке – это речные террасы, образовавшиеся при размыве рекой Муксу опозневых масс псевдоморен. С традиционных позиций – это эфемерные так называемые террасы отседания морен праледника Федченко.

То же – на фотоснимке: псевдоморены в урочище Ляхш.

Псевдоморены и голоценовые морены в урочище Тупчак. С традиционных позиций в этом урочище выделяют морены даже раннеплейстоценового возраста (оценивая их возраст в 530 тыс. лет по РТЛ-датированию).

Следует сказать, что РТЛ-метод датирования, по данным межлабораторного контроля, дает погрешности до 300-400% и более! Подробный критический анализ этого автором сделан в отчете 2010 г (см. http://www.scorcher.ru/glaciology/index.php).

Резюме: эти разрезы (Ляхский  и Тупчакский) считаются стратотипическими для Северо-Западного Памира. Полученные нами результаты исследований показали, что там – одни лишь псевдоморены! Таким образом, на примере этих разрезов нами наглядно показаны причины глубоких противоречий, имеющих место в палеогляциологии и четвертичной геологии. Кроме того, эти исследования еще раз подтвердили сделанный нами ранее (см. отчет 2010 г) вывод о том, что Северный и Северо-Западный Памир вообще не подвергались плейстоценовому (то есть, древнему) оледенению!

Гидрохимические исследования в Алайской долине

В бассейне р. Кызыл-Суу Западная (в Алайской долине) были взяты 11 проб воды на уран-изотопные исследования.

Другие фациально-литологические исследования

Карьер под Бишкеком. Аллюво-пролювий.

Нижняя – буроцветная пачка (геохимическая фация окисного железа) пролювия соответствует периоду межледниковья. Верхняя – сероцветная (геохимическая фация закисного железа) – периоду ледниковья. Подробно – в материалах отчета 2010 г.

То же, в виде фрагмента.

Часть 2-я

Краткая версия самого НИИ-отчета.

 Палеогляциологическая основа долгосрочного прогнозирования ледниковых и климатических изменений как факторов динамики криосферы высоких гор Евразии

Введение

(к 2-й части отчета, на основе которой сделан стендовый доклад к международной конференции по проблемам криосферы высоких гор Евразии; конференция проходила в г. Алмааты  в период  12-15 декабря 2012 г.)

     Динамика криосферы тесно связана с климатом и оледенением.  В связи с этим при перспективном планировании народно-хозяйственного освоения высокогорных областей важнейшим аспектом изучения проблем криосферы является долгосрочный прогноз климатических и ледниковых изменений. Существующие модели такого прогнозирования противоречивы и не позволяют получить однозначный прогноз даже на первое столетие. Так, согласно разным оценкам, полученным по климатическим моделям, на которые ссылается Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) при ООН, в XXI веке средняя температура поверхности Земли может повыситься как  на 1,1, так и  на 6,4 °C (http://ru.wikipedia.org/wiki/Глобальное_потепление). При таких значительно разнящихся прогнозных повышениях температуры предполагаются совершенно противоположные прогностические сценарии – от глобальной климатической катастрофы до несущественных изменений, исключающих земные катаклизмы (www.gepl.narod.ru).

Имеется достаточно оснований полагать, что современное потепление представляет собой часть естественного цикла колебаний климата. Поэтому в основу долгосрочного прогнозирования климата и оледенения  должна быть положена (и это применяется)  закономерность естественных климатических и ледниковых изменений, имевших место на протяжении длительного периода времени - как минимум голоцена. К настоящему времени такая закономерность не установлена, поэтому  не представляется возможным получить нужный прогноз.  Эта закономерность устанавливается при палеогляцио-климатических реконструкциях и в основном методами четвертичной геологии. Палеогляциология и четвертичная геология – науки тесно связанные. Самыми яркими реперами значительных похолоданий являются морены, которые представляют собой единственные надежные  вещественные следы ледниковых эпох. В связи с этим морены стадиальных и эпохальных оледенений плейстоцена и голоцена являются важнейшими климато-стратиграфическими реперами четвертичного периода. Наиболее информативными являются морены высокогорных районов.

Что мешает сделать надежный долгосрочный прогноз?

Этому мешают глубокие противоречия, имеющие место в четвертичной геологии и палеогляциологии. На конгрессе ИНКВА  еще в 1957 г. было сделано заключение «На запросы о стратиграфической шкале четвертичного периода, посланные в 22 страны, было получено 22 различных ответа». До настоящего времени ситуация существенно не улучшилась. Безусловно, это результат глубоких противоречий, без устранения которых все попытки построить долгосрочный прогноз будут подобны толчее воды в ступе.

Главные причины противоречий

Нами установлено, что это следующие основные причины:

1 – некорректная традиционно выполняемая генетическая типизация морен и псевдоморен.

2 – отсутствие надежных абсолютных датировок морен.

1. Некорректная генетическая типизация морен и псевдоморен

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. На примере Тянь-Шаня, Памира, Гималаев и отчасти Кавказа на основе разработанных нами количественных фациально-литологических показателей (геохимических, гранулометрических и др.) 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 (точнее – позднеплейстоцен-голоценовыми) псевдоморенами,  истинный генезис которых гравитационный и представлены они пространственно широко развитыми оползнями (деляпсием). Такой вывод нами был сделан на основании установления закономерностей гляциального (с образованием морен) и гравитационного (с образованием псевдоморен) литогенезов.  В частности, было установлено, что гляциальный и гравитационный типы литогенеза протекают  в диаметрально противоположных геохимических условиях: первый из них -  в восстановительных геохимических условиях,  второй – в окислительных.

На фото – примеры истинных морен и псевдоморен:

gl Ps III - позднеплейстоценовые морены

gl Hs - голоценовые морены

gr Ps III-Hs – псевдоморены (деляпсивные гравитационные образования  

позднплейстоцен-голоценового возраста)

Тянь-Шань (Tien-Shan)

Морены и псевдоморены в долине р. Чон-Ак-Суу (Сев. Тянь-Шань). Стрелками показано направление и область срыва (оползания) полигенетических склоновых отложений, образовавших псевдоморены. С традиционных позиций gr Ps III-Hs – среднеплейстоценовые морены

То же, на космофотоснимке

Морены и псевдоморены в долине р. Орто-Койсу  (Сев. Тянь-Шань)

Памир (Pamir)

Псевдоморены Алайской долины (Сев. Памир)

Морены и псевдоморены в долине р. Кызыл-Су  (Сев. Памир)

Псевдоморены в долине р. Мук-Су  (Сев. Памир)

Гималаи

Псевдоморены в долине р. Имжа  (Гималаи)

Морены и псевдоморены в долине р. Кхумбу  (Гималаи)

1.   О ненадежности абсолютных датировок морен

Традиционно применяемые физические методы абсолютного датирования (14С, ТЛ, ОСЛ и 10Ве) не позволяют получать надежные возраста морен.  Датирование псевдоморен, ошибочно принимаемых за морены, приводит еще и к дезинформации.

Радиоуглеродный метод датирования. Этим методом собственно морены не датировали, потому что  в моренах не обнаруживалось необходимое для этого автохтонное органическое вещество, и  даже не предполагалась возможность  нахождения его там. В связи с этим все  радиоуглеродные датировки морен были получены исключительно по аллохтонному органическому веществу, либо по автохтонному, но обнаруженному не в самих моренах, а в смежных с ними отложениях иного, не гляциального генезиса. При этом всегда оставался не решенным вопрос – насколько полученные датировки моложе или древнее самой морены. Использование для этого радиоуглерода поверхностных почв приводит к парадоксам.

 Термолюминисцентное датирование морен. Термолюминисцентные датировки морен (а также полученные методом ОСЛ, который представляет собой разновидность ТЛ метода) следует признать далеко не достоверными по следующим причинам:

 - 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 и более процентов;

– кроме разброса датировок имеет место значительное завышение (может достигать более чем в 10 раз) возрастов относительно С-14 датировок;

           - главный и совершенно непреодолимый недостаток ТЛ и ОСЛ-методов датирования – это неопределенность «нуль-момента», с которого исчисляется время захоронения (от лучистой космической энергии) материала для такого датирования (кварцевых или же полевошпатовых зерен). 

Метод космических изотопов (Ве-10). Непригодность этого метода для датирования морен также обусловлена  неопределенностью «нуль-момента».

Как устранить причины противоречий?

1.   Различение морен и псевдоморен

Для различения истинных морен и псевдоморен горных районов нами получены надежные генетические признаки этих отложений в виде следующих количественных фациально-литологических показателей.

Геохимические показатели

Окисно-закисный коэффициент по железу  К= Fe2O3/FeO

Этот показатель оказался:

для морен                   К = 0,03 -: 0,07

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

Прим. - этот коэффициент определялся по разработанной автором методике.

Гранулометрические показатели

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.

Этот показатель оказался:

для голоценовых морен           S= 0, 078

для  плейстоценовых морен     S= 0, 107

для псевдоморен                       S= 0,159

Степень глинистости псевдоморен оказалась в 1,5‑2 раза больше, чем для морен.

Прим. - эти показатели среднестатистические, выполненные по 300 образцам.

2. Определение надежных абсолютных возрастов морен

Для получения надежных абсолютных возрастов морен нами  отработан способ радиоуглеродного датирования морен с использованием автохтонного органического вещества. В моренах нами обнаружена автохтонная  гляциохионофильная (специфическая ледниковая) тонкодисперсная органика, рассеянная в  моренном мелкоземе; установлена ее природа и показаны возможности использовать эту органику для датирования морен.  Отбор образцов для радиоуглеродного датирования морен по этому способу очень трудоемкий: для отбора одного образца необходимо сделать в морене горную выработку в несколько кубических метров. Однако альтернативы этому способу датирования морен пока нет.

Отбор образцов для радиоуглеродного датирования. Sampling for radiocarbon dating.

Установленные закономерности

1.   Морфо-лито-стратиграфически выраженная  закономерность в сочленении морен и псевдоморен

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 - 7 – морфологически хорошо выраженные голоценовые морены 1-й, 2-й, 3-й, 4-й,

 5-й, 6-й и 7-й (соответственно) возрастных генераций.

2.  Закономерность распада голоценового

оледенения

На примере Тянь-Шаня, Памира и Гималаев нами установлено, что голоценовое оледенение распадается стадиально по принципу затухающегося колебания. В нем выделяется 7 основных стадий. По предварительным данным, такая же картина имеет место и в горах Кавказа.

Тянь-Шань

Морфологически выраженные стадиальные морены (I-VII) в морено-ледниковом комплексе Чон-Аксу (бас. р. Чон-Аксу, Сев. Тянь-Шань)

Стадиальные морены (I-V) голоценового морено-ледникового комплекса карового типа в бассейне р. Тургень-Аксу (Сев. Тянь-Шань) с указанием мест отбора образцов для радиоуглеродного датирования,

Морфологически выраженные стадиальные морены (I-VII) в морено-ледниковом комплексе Тез-Тер (бас. р. Ала-Арча, Сев. Тянь-Шань)

То же – на космофотоснимке

Памир

То же – в долине р. Алтын-Дара (Сев. Памир)

Гималаи

То же – в долине р. Имжа (Гималаи)

Получены датировки первых трех стадиальных морен Северного Тянь-Шаня (8000, 5000, 3400 лет). На основании этого построена схема долгосрочного прогнозирования естественных гляциальных изменений, которую можно принять в качестве палеогляциологической основы для долгосрочного прогнозирования ледниковых и климатических изменений горных областей Евразии.

Схематическая модель долгосрочного прогнозирования естественных гляциальных  изменений.

На горизонтальной оси – время в тыс. лет.

I, II, III, IV, V, VI, VII – стадии оледенения, соответствующие морфологически выраженным моренам голоценовых морено-ледниковых комплексов.

8000, 5000, 3400 – установленные радиоуглеродные возрасты стадиальных морен.

? – предполагаемая очередная стадия голоценового оледенения.

     На схеме последний вал (находящийся за пределами нулевой возрастной отметки) является прогностически экстраполятивным с учетом реально наблюдаемой морфологически выраженной закономерности в строении голоценовых морено-ледниковых комплексов. От амплитуды этого вала (символизирующего будущий очередной всплеск современного оледенения), времени его начала и продолжительности будут зависеть климат и оледенение в обозримом будущем не только Тянь-Шаня, но и всего региона высоких гор Евразии. Датирование остальных стадиальных морен – это путь к получению надежного долгосрочного прогноза ледниковых и климатических изменений. Сочетание радиоуглеродного датирования морен с изотопно-кислородным изучением ледников позволит детализировать палеогляциологические реконструкции голоцена и тем самым повысить надежность прогноза.

3.   Объекты изучения

Основными объектами изучения явились голоценовые морено-ледниковые комплексы малых ледников (как наиболее чутко реагирующих на изменения климата), включая их морфологические разновидности в виде каменных глетчеров.  На фациально-литологическом уровне с применением отработанных нами количественных генетических критериев было показано, что каменные глетчеры – это типичные голоценовые морено-ледниковые комплексы.  Последние оказались наиболее показательными объектами палеогляциологических реконструкций голоцена, в связи с тем, что на их субстратах наиболее хорошо морфологически выражены стадиальные генерации. При этом необходимо корректно отличать каменные глетчеры (геохимическая фация закисного железа) от их морфологических аналогов в виде деляпсивных гравитационных образований (геохимическая фация окисного железа) из числа псевдоморен. На фото показаны примеры истинных каменных глетчеров и их морфологических аналогов.

.

Комбинация каменных глетчеров и деляпсивных гравитационныхобразований

Комбинация каменных глетчеров и деляпсивных гравитационныхобразований

Заключение

Полученные нами результаты исследований  являются основой новых исходных позиций для палеогляцио-климатических реконструкций плейстоцена и голоцена высокогорных районов. Исследования с этих позиций – это ключ к созданию надежной палеогляциологической основы долгосрочного прогнозирования динамики криосферы высокогорных зон Евразии. Необходимо обеспечить должным финансированием начатые нами исследования и объединить международные усилия по этим исследованиям, и результат не заставит себя ждать. На вопрос, «что мешает это сделать?», может быть следующий ответ: кроме объективных причин, раскрытых в данном докладе и в материалах наших исследований (www.glaciology.ru, www.scorcher.ru/glaciology/index.php), имеют место и субъективные причины – консерватизм ученых.