PALYNOLOGY OF OUTWASH PLAIN OF THE KILMEZ LOWLAND

ПАЛИНОЛОГИЯ ЗАНДРОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ КИЛЬМЕЗСКОЙ НИЗМЕННОСТИ

Научная статья

Есипова Т.В.*

Вятский государственный университет, Киров, Россия

* Корреспондирующий автор (stud120289[at]vyatsu.ru)

Аннотация

В статье рассматриваются зандровые ландшафты бассейна реки Вятки в ее нижнем течении на примере Кильмезской низменности, с точки зрения историко-геологического развития, так как она расположена гораздо южнее максимального оледенения. Также Кильмезская низменность – своеобразный рефугиум – убежище – для липы, весьма обычной в местных лесах. Поэтому восстановление ландшафтно-климатических условий прошлого возможно на основе изучения реликтовых растительных сообществ (пыльцевых спектров), так как именно на них остается отпечаток об изменяющихся условиях окружающей среды. Для описания основных этапов формирования территории Кильмезкской низменности использованы спорово-пыльцевые данные, а также имеющиеся геологические данные.

Ключевые слова: долинно-зандровые ландшафты, Кильмезская низменность, флювиогляциальные отложения.

PALYNOLOGY OF OUTWASH PLAIN OF THE KILMEZ LOWLAND

Research article

Esipova T.V.*

Vyatka State University, Kirov, Russia

* Corresponding author (stud120289[at]vyatsu.ru)

Abstract

The article examines outwash plain landscapes of the Vyatka river basin in its lower current on the example of the Kilmez lowland, from the point of historical and geological development, as it is located further south to the maximum glaciation. Besides, the Kilmzez lowland – a kind of refugium – a refuge – for lime trees, very common in local forests. Therefore, the restoration of landscape and climatic conditions of the past is possible on the basis of relict plant complexes (pollen spectrum) study, as the impression of changing environmental conditions remains on them. To describe the main stages of the territory forming of the Kilmez lowland, spore-pollen data was used, as well as geological data available.

Keywords: valley-growing plain landshafts, the Kilmez lowland, fluvioglacial deposits.

Введение

Зандровые ландшафты широко распространены на территории Кировской области в пределах бассейна реки Вятки. Одной из интереснейших во многих отношениях является Кильмезская низменность. В первую очередь с точки зрения историко-геологического развития данной территории. Кильмезская низменность находится гораздо южнее максимального Днепровского оледенения, поэтому низменность рассматривается как анклав четвертичных отложений, оторванных от основных, более северных палеоледниковых провинций вятской земли [2], [3], [5].

Методы и принципы исследования

На протяжении четвертичного периода происходили неоднократные резкие колебания климата, которые отразились на изменении растительности. В свою очередь смена растительности отразилась на составе захороненных растительных остатков спор и пыльцы в породах. При этом состав растительных остатков менялся в пространстве и во времени. Поэтому такие изменения, могут быть использованы для определения четвертичных отложений по возрасту, а также стать ключом реконструкции ландшафтов территории, на основе применения спорово-пыльцевого анализа.

Спорово-пыльцевой анализ применяют для изучения стратиграфии отложений и для выяснения палеогеографических условий накопления осадков. Сущность метода заключается в том, что растительный покров дает огромное количество спор и пыльцы, которые обычно хорошо сохраняются в ископаемом состоянии. Состав пыльцы и спор отражает состав растительности, поэтому по составу ископаемой пыльцы и спорам можно судить о палеогеографии, в частности палеоландшафтов. Вместе с тем изменение состава спор и пыльцы позволяет вести корреляцию и стратиграфию отложений. В проведенных исследованиях пробоподготовка осуществлялась по сепарационному методу В.П. Гричука. Особенностью данного метода является то, что порода, обработанная едкой щелочью для удаления растворимых веществ, центрифугируется в тяжелой жидкости такого удельного веса, который больше удельного веса пыльцы, и меньше удельного веса наиболее легкого минерального компонента, при этом порода разделяется – все минеральные частицы выпадают в осадок, а микроорганические частицы всплывают наверх, которые в дальнейшем используются для подсчета пыльцы. В ходе анализа просмотрено 40 образцов из различных по возрасту отложений плейстоцена четвертичной системы, с помощью бинокулярного микроскопа Микромед 3 Profesional при увеличении микроскопа от 280 до 400 раз. К сожалению сохранность пыльцы плохая, в образцах много мятых и разорванных пыльцевых зерен.

Основные результаты

Согласно геологическим данным на формирование территории оказало днепровское оледенение. При отступлении ледника образовалась масса флювиогляциальных потоков, образовавшаяся в результате переработки существующего рельефа [2]. По итогу можно наблюдать созданный волнистый рельеф, при этом флювиогляциальные потоки линейно трансформировались и выработали русло вдоль рек Кильмезь, Лобань, Лумпун. В среднечетвертичной эпохе в долины рек Кильмезь, Лобань, Лумпун поступал песчаный материал, который сносился с прилегающих флювиогляциальнеых равнин, в результате сформировалась третья надпойменная терраса. В верхнечетвертичную эпоху углубилась эрозия, и были сформированы уступы террас с мощными аллювиальными отложениями. Далее при последующем понижении базиса эрозии сформировалась вторая надпойменная терраса. В период трансгрессии Каспия в долине рек накопился осадок, сформировавший первую надпойменную террасу, мощность которой до 25 метров [1], [4]. Местами можно наблюдать развитые материковые дюны, бугры, котловины выдувания.

Стоит отметить, что Кильмезская низменность – своеобразный рефугиум – убежище – для липы, весьма обычной в местных лесах. Но в частных случаях образует почти чистые липняки, с некоторой примесью вяза и клена. Последние наравне с липой выходят в верхний ярус древостоев на высоту до 30 метров и более. Это не вполне согласуется с повышенной требовательностью данных пород, локально освоивших бедные песчаные субстраты. Подобное явление вероятно носит остаточный, реликтовый характер и обязано былой, более древней и теплой, – атлантической эпохе послеледниковья (8 – 5 тыс. лет назад), проникшие на юг области широколиственные леса.

Прогнозирование ландшафтно-климатических условий прошлого возможно на основе реакции растительных сообществ, так как именно на них остается отпечаток об изменяющихся условиях окружающей среды. Любой природный регион имеет свою исключительную растительную специфику, он обладает своеобразным набором состава пыльцы и спор продуцируемых растений. Поэтому ключом к обоснованной интерпретации изменений, как ландшафтных, так и климатических, служит изучение спорово-пыльцевых материалов. Для анализирования особенностей были проведены пробоотборы на ключевых участках разновозрастных отложениях: аллювиальные, флювиогляциальные и моренные. Рассматривая Кильмезскую низменность с позиции, «рефугиума» липы, наибольшее внимание обращено на водно-ледниковые отложения.

Рассмотрен разрез в северо-западной части Кильмезской низменности на слабо выпуклом волнистом водоразделе рек Песчанка и Саринка, расположенный в зоне среднечетвертичных флювиогляциальных отложений ранней стадии отступания днепровского ледника. Несмотря на плохую насыщенность и сохранность пыльцы в исследуемых отложениях, споро-пыльцевые спектры имеют общие признаки и характеризуют лесной тип растительности. Для спектров характерны преобладание хвойных пород, главным образом елей. Опираясь на палинологические данные исследуемого разреза можно выделить 3 пыльцевые зоны (рис.1)

Пыльцевая зона – 1 (255-390 см). Соответствует нижней части горизонта. Для этой зоны характерно наиболее высокое содержание пыльцы деревьев и кустарников до 80% общей суммы пыльцы наземных растений. Внутри этой группы заметна роль Piceaдо 60%, также максимальное содержание Alnus, единично встречаютсяCaprifolia и Carpinus. Группа травянистых растений представлена в меньшей степени, преобладает пыльца сем. Poacea от 10 до 55%, увеличиваясь с глубиной. Содержание спор в спектрах незначительно и ограничивается отдельными спорами папоротников семейства Polypodiaceae, Equisetaceae.

Пыльцевая зона – 2 (135-255 см). Доля пыльцы древесных пород незначительно сократилась и сместилось преобладание в сторону Pinussylvestris до 68%, увеличение доли Betula и Tilia, которые играют подчиненную роль.На данной глубине наблюдается увеличение содержания пыльцевых зерен травянистых растений за счет скопления Malvaceae, Pyrolaceae, а также единичное содержание пыльцевых зерен RnamnaceaeиChenopodiacea. Это можно объяснить тем, что среди лесных массовой имелись небольшие открытые участки.

Пыльцевая зона – 3 (45-135 см). Данная зона выделена по преобладанию Piceaeabies, а также Tilia. Из травянистых растений можно отметить сокращение и минимальное количество пыльцы сем.Poacea до 10%, и увеличение количества пыльце зерен сем. Pyrolaceae.

Все описанное в спорово-пыльцевом спектре отражает, несомненно, межледниковые климатические условия, когда были широко распространены хвойные леса, главным образом из ели. Мощности флювиогляциальных песков невелики и измеряются обычно 1–2 метрами, достигая в некоторых пунктах 6–8 м

Литологически флювиогляциальные отложения представлены коричневато-серыми, желто-серыми, серыми, светло-коричневыми песками в различной степени глинистыми, часто ожелезнёнными, преимущественно кварцевыми (содержание от 53,6 до 91,8%), мелкозернистыми и среднезернистыми, иногда с галькой изверженных и метаморфических пород, с неясно выраженной слоистостью. По гранулометрическим данным преобладает мелкопесчанная фракция, содержание которой колеблется от 29,1 до 72,2%, крупнопесчанная от 2,7 до 13,9%. Содержание алевролитовых частиц изменяется от 0,1 до 6,5%, а глинистых от 0,2 до 8,2% увеличиваясь по горизонтам вниз. Как видно, в целом пески отличаются слабой сортировкой, т.к. в их составе присутствуют все фракции, начиная от глинистой и кончая крупнопесчанной.

Рис. 1 – Спорово-пыльцевая диаграмма разреза flld₂₁ – Песчанка