Строение и свойства палеопочв позднего плейстоцена лёссово-почвенного разреза Оби-Мазар (Таджикистан)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Лёссово-почвенные серии Центральной Азии охватывают историю субаэрального осадконакопления последних 2–2.5 млн лет. Значительные мощности, большое количество палеопочв, внушительные хронологические рамки ставят лёссово-почвенные серии Афгано-Таджикской депрессии в один ряд со знаменитыми разрезами Лёссового плато Китая. Изучение наиболее значимых разрезов, расположенных в пределах лёссового плато Ховалинг, позволяют разработать региональную хроностратиграфическую схему, исследовать строение и условия формирования главных стратиграфических реперов – погребенных палеопочв. Настоящая работа посвящена уточнению особенностей строения лёссов и палеопочв позднего плейстоцена в одном из разрезов плато Ховалинг – Оби-Мазар. По результатам стратиграфического расчленения, описания макро- и микроморфологического строения, анализа магнитной восприимчивости, изучения химического и гранулометрического состава проведена комплексная характеристика строения, свойств и установлены наиболее вероятные условия формирования палеопочв и лёссов. В позднеплейстоценовой части разреза выделяются два лёссовых слоя и один педокомплекс PC1 c тремя спаянными палеопочвами, состоящими в общей сложности из 7 горизонтов. Все слои изученного разреза характеризуются высокой пылеватостью, окарбоначенностью и наличием признаков педогенеза. Имеющиеся данные указывают на наличие слаборазвитой палеопочвы МИС 3 в верхнем слое лёсса. Развитый педокомплекс PC1 Оби-Мазара по стратиграфическому положению, особенностям строения, данным магнитной восприимчивости относится к стадии МИС 5. По предварительным данным его формирование происходило в семигумидных и гумидных условиях под лесной растительностью, что способствовало биогенной сегрегации Fe-Mn соединений, а также внутри- и межгоризонтному перераспределению карбонатов за счет диагенетических процессов. Однако к концу последнего межледниковья происходила постепенная аридизация, из-за чего верхняя палеопочва наименее развита.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. А. Токарева

Институт географии РАН; Институт археологии и этнографии СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: tokareva1406@yandex.ru
Россия, Москва; Новосибирск

М. П. Лебедева

ФИЦ “Почвенный институт имени В.В. Докучаева”

Email: m_verba@mail.ru
Россия, Москва

П. М. Сосин

Институт водных проблем, гидроэнергетики и экологии НАНТ

Email: sosin.paleosol@gmail.com
Таджикистан, Душанбе

И. К. Ашурмадов

Институт истории, археологии и этнографии НАНТ

Email: muhammad.islomov.2017@mail.ru
Таджикистан, Душанбе

Р. Н. Курбанов

Институт географии РАН; Институт археологии и этнографии СО РАН; МГУ имени М.В. Ломоносова

Email: roger.kurbanov@gmail.com

Географический факультет

Россия, Москва; Новосибирск; Москва

Список литературы

  1. Валиахмедов В. Куколочные камеры почвообитающих беспозвоночных в сероземах Таджикистана и влияние их на формирование почвенного профиля // Почвоведение. 1977. № 4. С. 85–91.
  2. Величко А.А. Проблемы корреляции плейстоценовых событий в ледниковой, перигляциально-лёссовой и приморской областях Восточно-Европейской равнины // Проблемы региональной и общей палеогеографии лёссовых и перигляциальных областей. М.: Наука, 1975. С. 7–26.
  3. Величко А.А., Борисова О.К., Захаров А.Л. и др. Смена ландшафтных обстановок на юге Русской равнины в позднем плейстоцене по результатам исследования лёссово-почвенной серии Приазовья // Изв. РАН. Сер. геогр. 2017. Т. 1. С. 74–83. https://doi.org/10.15356/0373-2444-2017-1-74-83
  4. Воробьева Л.А. Химический анализ почв: Учебник. М.: Изд-во МГУ, 1998. 272 с.
  5. Додонов А.Е. Четвертичный период Средней Азии: стратиграфия, корреляция, палеогеография. М.: ГЕОС, 2002. 254 с.
  6. Путеводитель экскурсии Международного симпозиума по проблеме “Граница неогена и четвертичной системы” / ред. А.Е. Додонов, Я.Р. Меламед, К.В. Никифорова. М.: Наука, 1977. 183 с.
  7. Додонов А.Е., Шеклтон Н., Жоу Л.П., Ломов С.П., Финаев А.Ф. Лёссово-почвенная стратиграфия квартера Средней Азии: геохронология, корреляция и эволюция палеосреды // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1999. Т. 7. № 6. С. 66–80.
  8. Курбанов Р.Н., Анойкин А.А., Филимонова Т.Г., Караев А.Ч., Мещерякова О.А., Кулакова Е.П., Филатов Е.А., Чистяков П.В., Шарипов А.Ф. Геоархеологические исследования на памятнике Хонако III в Южном Таджикистане в 2022 году // Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий. 2022. № 28. С. 157–163.
  9. Лазаренко А.А., Пахомов М.М., Пеньков А.В., Шелкопляс В.Н., Гитерман Р.Е., Минина Е.А., Ранов В.А. О возможности климатостратиграфического расчленения лёссовой формации Средней Азии // Поздний кайнозой Северной Евразии. М.: ГИН АН СССР, 1977. С. 70–133.
  10. Лаухин С.А., Поспелова Г.А., Ранов В.А. и др. Оценка возраста верхней региональной погребенной почвы лёссового разреза Хонако-3 (Таджикистан) // Бюл. МОИП. Отд. геол. 2001. Т. 76. № 3. С. 63–68.
  11. Ломов С.П., Сосин П.С. О почвах палеолитической стоянки Каратау I в Южном Таджикистане // Изв. АН ТССР. Отделение биологических наук. 1976. Т. 65. № 4. С. 93–99.
  12. Ломов С.П., Сосин П.С., Сосновская В.П. Строение и вещественный состав погребенных почв Таджикистана // Почвоведение. 1982. № 1. С. 18–30.
  13. Ранов В.А., Шефер Й. Лёссовый палеолит // Археология, этнография и антропология Евразии. 2000. Т. 2. № 2. С. 20–32.
  14. Сиренко Н.А., Турло С.И. Развитие почв и растительности Украины в плиоцене и плейстоцене. К.: Наукова думка, 1986. 188 с.
  15. Becze-Deàk J., Langohr R., Verrecchia E.P. Small scale secondary CaCO3 accumulations in selected sections of the European loess belt. Morphological forms and potential for paleoenvironmental reconstruction // Geoderma. 1997. Vol. 76. № 3–4. P. 221–252. https://doi.org/10.1016/S0016-7061(96)00106-1
  16. Bronger A., Winter R., Sedov S. Weathering and clay mineral formation in two Holocene soils and buried paleosols in Tadjikistan: Towards a Quaternary paleoclimatic record in Central Asia // Catena. 1998. Vol. 34. № 1–2. P. 19–34. https://doi.org/10.1016/S0341-8162(98)00079-4
  17. Ding F., Ding Z. Chemical weathering history of the southern Tajikistan loess and paloclimate implications // Sci. China Ser. D-Earth Sci. 2003. Vol. 46 № 10. P. 1012–1021. https://doi.org/10.1007/BF02959396
  18. Ding Z.L., Ranov V., Yang S.L., Finaev A., Han J.M., Wang G.A. The loess record in southern Tajikistan and correlation with Chinese loess // Earth and Planetary Science Let. 2002. Vol. 200. № 3–4. P. 387–400. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(02)00637-4
  19. Dodonov A.E., Sadchikov T.A., Sedov S.N., et al. Multidisciplinary approach for paleoenvironmental reconstruction in loess-paleosol studies of the Darai Kalon section, Southern Tajikistan // Quat. Int. 2006. Vol. 152. P. 48–58. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2005.12.001
  20. Dodonov A.E., Baiguzina L.L. Loess stratigraphy of Central Asia: Palaeoclimatic and palaeoenvironmental aspects // Quat. Sci. Rev. 1995. Vol. 14. № 7–8. P. 707–720. https://doi.org/10.1016/0277-3791(95)00054-2
  21. Finaev А. Processes of transportation and sedimentation of dust aerosol. Global analysis, interpretation and modelling // First science conference. 25–29 September, 1995. Garmish-Partenkirchen, Germany, 1995. Р. 22.
  22. Frechen M., Dodonov A.E. Loess chronology of the Middle and Upper Pleistocene in Tadjikistan // Geol. Rundsch. 1998. Vol. 87. P. 2–20. https://doi.org/10.1007/s005310050185
  23. IUSS Working Group WRB // World Soil Resources Reports. 2015. № 106. World Reference Base for Soil Resources 2014, Update 2015 International Soil Classification System for Naming Soils and Creating Legends for Soil Maps. Rome: FAO, 2015.
  24. Khormali F., Abtahi A. Origin and distribution of clay minerals in calcareous arid and semi-arid soils of Fars Province, southern Iran // Clay Minerals. 2003. Vol. 38. № 4. P. 511–527. https://doi.org/10.1180/0009855023740112
  25. Költringer C., Bradák B., Stevens T., Almqvist B., Banak A., Lindner M., Kurbanov R., Snowball I. Palaeoenvironmental implications from lower Volga loess – joint magnetic fabric and multi-proxy analyses // Quat. Sci. Rev. 2021. Vol. 267. Art. 107057. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2021.107057
  26. Konstantinov E.A., Zakharov A.L., Sychev N.V., Mazneva E.A., Kurbanov R.N., Morozova P.A. Loess accumulation in the southern part of European Russia at the end of the Quaternary period // Her. Russ. Acad. Sci. 2022. Vol. 92. № 3. P. 342–351. https://doi.org/10.1134/S1019331622030108
  27. Kukla G.J. Loess stratigraphy in Central China // Quat. Sci. Rev. 1987. Vol. 6. P. 191–219.
  28. Makeev A.O. Pedogenic alteration of aeolian sediments in the upper loess mantles of the Russian Plain // Quat. Int. 2009. Vol. 209. № 1–2. P. 79–94. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2009.03.007
  29. Mazneva E., Konstantinov E., Zakharov A., Sychev N., Tkach N., Kurbanov R., Sedaeva K., Murray A. Middle and Late Pleistocene loess of the Western Ciscaucasia: Stratigraphy, lithology and composition // Quat. Int. 2021. № 590. P. 146–163. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2020.11.039
  30. Munsell A.H. Munsell Soil Color Charts. New Windsor, NY: GretagMacbeth, 617 Little Britain Rd., 2000.
  31. Ozer M., Orhan M., Isik N.S. Effect of particle optical properties on size distribution of soils obtained by laser diffraction // Environmental & Engineering Geoscience. 2010. Vol. 16. № 2. P. 163–173. https://doi.org/10.2113/gseegeosci.16.2.163
  32. Ranov V. The ‘Loessic Palaeolithic’ in South Tadjikistan, Central Asia: its industries, chronology and correlation // Quat. Sci. Rev. 1996. Vol. 14. P. 731–745. https://doi.org/10.1016/0277-3791(95)00055-0
  33. Rousseau D.-D., Antoine P., Hatté C., et al. Abrupt millennial climatic changes from Nussloch (Germany) Upper Weichselian eolian records during the Last Glaciation // Quat. Sci. Rev. 2002. Vol. 21 P. 1577–1582. https://doi.org/10.1016/S0277-3791(02)00034-3
  34. Schäfer J., Sosin P.M. Am Fuße des Pamir – Archäologie in der Steilwand // Archäologie in Deutschland. 2013. P. 12–16 (In Germ.).
  35. Schäfer J., Sosin P.M., Ranov V.A. Neue untersuchungen zum losspalaolithikum am Obi-Mazar, Tadžikistan // Archäologisches korrespondenzblatt. 1996. Vol. 26. P. 97–109 (In Germ.).
  36. Schäfer J., Sosin P.M., Ranov V.A. The “cultural” evolution of man and the chronostratigraphical background of changing environments in the loess palaeosoil sequences of Obi-Mazar and Khonako (Tadjikistan) // Anthropologie. 1998. Vol. 1–2. № 37. P. 121–135.
  37. Shackleton N.J., An Z., Dodonov А.Е., Gavin G., Kukla G.J., Ranov V.A., Zhou L.P. Accumulation rate of loess in Tadjikistan and China: relationship with global ice volume cycles // Quat. Proceedings. 1995. № 4. Р. 1–6.
  38. Stoops G. Guidelines for Analysis and Description of Soil and Regolith Thin Sections (2nd ed.). Wiley, 2021. 256 p.
  39. Újvári G., Kok J.F., Varga G., Kovács J. The physics of wind-blown loess: implications for grain size proxy interpretations in Quaternary paleoclimate studies // Earth-Sci. Rev. 2016. Vol. 154. P. 247–278. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2016.01.006
  40. Vandenberghe J., An Z., Nugteren G., et al. New absolute time scale for the Quaternary climate in the Chinese loess region by grain-size analysis // Geology. 1997. Vol. 25. P. 35–38. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1997)025<0035:NATSFT>2.3.CO;2
  41. Varga G., Újvári G., Kovács J. Interpretation of sedimentary (sub)populations extracted from grain size distributions of Central European loess-paleosol series // Quat. Int. 2019. Vol. 502. P. 60–70. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2017.09.021
  42. Vlaminck S., Kehl M., Lauer T., et al. Loess-soil sequence at Toshan (Northern Iran): Insights into late Pleistocene climate change // Quat. Int. 2016. Vol. 399. P. 122–135. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.04.028
  43. Volvakh A., Volvakh N., Ovchinnikov I., Smolyaninova L., Kurbanov R. Loess-paleosol record of MIS 3-MIS 2 of north-east Cis-Salair plain, south of West Siberia // Quat. Int. 2022. Vol. 620. P. 58–74. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2020.10.069
  44. Yang S., Ding F., Ding Z. Pleistocene chemical weathering history of Asian arid and semi-arid regions recorded in loess deposits of China and Tajikistan // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2006. Vol. 70. P. 1695–1709. https://doi.org/10.1016/j.gca.2005.12.012
  45. Yang S.L., Ding Z.L. Winter-spring precipitation as the principal control on predominance of C-3 plants in Central Asia over the past 1.77 Myr: evidence from delta C-13 of loess organic matter in Tajikistan // Paleogeogr. Paleoclimatol. Paleoecol. 2006. Vol. 235. P. 330–339. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2005.11.007

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Карта расположения (а) и общий вид обнажения и разреза Оби-Мазар (б). Красной точкой (а) показано местоположение изученного разреза, желтыми линиями (б) – залегание шести выделенных педокомплексов (PC).

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Стратиграфическая колонка разреза Оби-Мазар (а); строение верхней части разреза Оби-Мазар (б); общий вид обнажения Оби-Мазар (Schäfer and Sosin, 2013) (в); темными полосами выделены PC; карбонаты по порам и гумусированная зона в пачке L1 (г); карбонаты по порам и органо-минеральные кутаны по корневым ходам, гор. 2ABwk (д); биолиты-камеры беспозвоночных с твердыми окарбоначенными стенками в гор. 2BAk (е); карбонаты по порам и Fe-Mn кутаны по ходам корней, гор. 3Bk (ж).

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Микроморфологические особенности горизонтов почв и слоев лёссов в верхней части разреза Оби-Мазар. Красные стрелки указывают на описанные признаки. CaCO3 гипокутаны у поры, заполненной ВПМ – L1.5 (XPL) (а); сростки спарита, 1ABk (XPL) (б); копрогенная микроструктура, илисто-пылеватые кутаны и инфиллиги, CaCO3 кутаны, 1BAk (PPL) (в); сростки спарита, пытеватые кутаны и инфиллинги, CaCO3 гипокутаны, 2ABwk (XPL) (г); илисто-пылеватые инфиллинги, мощные CaCO3 гипокутаны, слабоокарбоначенная ВПМ, 2BAk (XPL) (д); окарбоначенные экскременты в порах и карбонатные микронодули, 3Ak (XPL) (е); округлый гумусированный агрегат с CaCO3 покровами, унаследованный от трансформированного гумусового горизонта, 3Bk (XPL) (ж); мощный CaCO3 инфиллинг с пористостью и Fe-сгустками внутри, 3BCwk (PPL) (з); илисто-пылеватое заполнение с серповидной слоистостью, 3BCwk (PPL) (и); биогенные каналы, микритовый инфилинг, экскременты, L2.2 (PPL) (к).

Скачать (2MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Степень выраженности микропризнаков в изученных горизонтах палеопочв. Ширина колонки в схеме отражает частоту встречаемости генетического микропризнака для каждого горизонта. ВПМ – внутрипедная масса. НО – новообразования. Пыл. и глин. – илисто-пылеватые и глинистые кутаны. В колонке по микритовой пропитке ВПМ более сильная пропитка отмечена более темным цветом.

Скачать (276KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Профильное распределение результатов магнитометрического и гранулометрического анализов. HS – голоценовая почва. ПМВ – полевая магнитная восприимчивость (ед. СИ). Ил – частицы <1 μm отмечены зеленой линией, <2 μm – черной линией (а). Профильное распределение результатов химического анализа (б).

Скачать (500KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Сопоставление кривых распределения гранулометрического состава по пачкам L1 и PC1, построенное на измерениях 40 случайно выбранных образцов из соответствующих пачек.

Скачать (141KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024