Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ПОЗДНЯЯ ФАЗА АТЛАНТИЧЕСКОГО ПЕРИОДА ГОЛОЦЕНА НА ЮГЕ ПРИМОРЬЯ

Микишин Ю.А. 1 Петренко Т.И. 1 Гвоздева И.Г. 1
1 ФГБУН «Дальневосточный геологический институт» ДВО РАН
На основе изучения новых, а также исследованных ранее разрезов голоценовых отложений на континентальной и островной частях южного Приморья восстановлена наиболее полная картина ландшафтно-климатических изменений в позднюю фазу атлантического периода голоцена. 1. 6800–6600 календарных лет назад: время первого относительного похолодания, близкого к современному климату. В растительном покрове преобладают широколиственные леса с преимуществом дуба. Хвойно-широколиственные леса играют небольшую роль в горах. 2. 6600–6400 л.н.: время оптимального, возможно максимального в голоцене, потепления климата. Развиваются дубово-грабовые леса. Участие граба (содержание пыльцы 20–25 %) в лесах островов шире, чем в континентальной растительности (9–16 %). 3. 6400–6300 л.н.: время второго относительного похолодания, вызвавшего резкое обеднение широколиственных лесов грабом, в меньшей степени ильмом и орехом. 4. 6300–6050 л.н.: время первого относительного потепления, с условиями прохладнее оптимальных, но существенно превышавших современные. Распространяются широколиственные леса с преобладанием дуба и большим участием граба, чаще встречающегося на островах. 5. 6050–5800 л.н.: время третьего, наиболее продолжительного относительного похолодания. Как и предыдущие похолодания, оно вызвало выпадение граба из состава широколиственных лесов. Хвойно-широколиственные леса сокращают до минимума своё участие в растительности гор. 6. 5800–5500 л.н.: время второго относительного потепления, превышавшего, возможно, уровень предыдущего. На островах развиваются дубово-грабовые леса, на континенте – широколиственные, с преобладанием дуба и большим участием граба. В горах восстанавливается прежняя небольшая роль хвойно-широколиственных лесов. 7. 5500–5300 л.н.: время третьего относительного потепления, бывшего прохладнее и, вероятно, намного влажнее предыдущего. В растительности южного Приморья появляются настоящие полидоминантные широколиственные леса, с близким участием дуба, ореха, ильма, граба, липы и сирени. В горах территории, впервые с середины атлантического периода голоцена, хвойно-широколиственные леса получают распространение, сопоставимое с их ролью в современном растительном покрове юга Приморья.
атлантический период голоцена
торфяник
спорово-пыльцевой комплекс
пыльца граба
дубово-грабовые леса
палеоландшафт
палеоклимат
1. Хотинский Н.А. Радиоуглеродная хронология и корреляция природных и антропогенных рубежей голоцена // Новые данные по геохронологии четвертичного периода. К XII конгрессу ИНКВА (Канада, 1987 г.). М.: Наука, 1987. С. 39–45.
Khotinsky N.A. Radiocarbon chronology and correlation of natural and anthropogenic boundaries of the Holocene // Novy`e danny`e po geoxronologii chetvertichnogo perioda. K XII kongressu INKVA (Kanada, 1987 g.). M.: Nauka, 1987. Р. 39–45 (in Russian).
2. Борисова О.К. Ландшафтно-климатические изменения в голоцене // Известия РАН. Серия географическая. 2014. № 2. С. 5–20.
Borisova O.K. Landscape and climate changes in the Holocene // Izvestiya RAN. Seriya geograficheskaya. 2014. № 2. P. 5–20 (in Russian).
3. Razjigaeva, N.G., Ganzey L.A., Grebennikova T.A., Belyanina N.I., Mokhova L.M., Arslanov K.A., Chernov S.B. Holocene Climatic Changes and Vegetation Development in the Kuril Islands. Quaternary International. 2013. № 290–291. P. 126–138. DOI: 10.1016/j.quant.2012.06.034.
4. Igarashi Y. Holocene vegetation and climate on Hokkaido Island, northern Japan. Quaternary International. 2013. № 290-291. P. 139–150. DOI: 10.1016/j.quant.2012.09.030.
5. Короткий А.М. Палинологические характеристики и радиоуглеродные датировки верхнечетвертичных отложений Российского Дальнего Востока (низовье р. Амур, Приморье, о. Сахалин, Курильские острова) // Позднечетвертичные растительность и климаты Сибири и Дальнего Востока (палинологическая и радиоуглеродная база данных). Магадан: Изд-во Сев.-Вост. науч. центра ДВО РАН, 2002. С. 257–369.
Korotky A.M., 2002. Pollen characteristics and radiocarbon dates of Last Quaternary deposits of Russian Far East (Lower Amur valley, Primorye, Sakhalin Island, Kuril Islands) // Pozdnechetvertichny`e rastitel`nost` i klimaty` Sibiri i Dal`nego Vostoka (palinologicheskaya i radiouglerodnaya baza danny`x). Magadan: Izd-vo Sev.-Vost. nauch. centra DVO RAN, 2002. Р. 257–369 (in Russian).
6. Микишин Ю.А., Петренко Т.И., Гвоздева И.Г., Попов А.Н., Кузьмин Я.В., Горбаренко С.А., Раков В.А. Голоцен побережья юго-западного Приморья // Научное обозрение. 2008. № 1. С. 8–27.
Mikishin Yu.A., Petrenko T.I., Gvozdeva I.G., Popov A.N., Kuzmin Y.V., Gorbarenko S.A., Rakov V.A. Holocene coast of southwestern Primorye // Nauchnoe obozrenie. 2008. № 1. Р. 8–27 (in Russian).
7. Микишин Ю.А., Петренко Т.И., Гвоздева И.Г. Ландшафтно-климатические изменения в голоцене южного Приморья // VIII Всероссийское совещание по изучению четвертичного периода: «Фундаментальные проблемы квартера, итоги изучения и основные направления дальнейших исследований» (г. Ростов-на-Дону, 10–15 июня 2013 г.). Сб. статей. Ростов н/Д.: Изд. ЮНЦ РАН, 2013. С. 443–445.
Mikishin Yu.A., Petrenko T.I., Gvozdeva I.G. Landscape and climate changes in the Holocene of southern Primorye // VIII Vserossijskoe soveshhanie po izucheniyu chetvertichnogo perioda: «Fundamental`ny`e problemy` kvartera, itogi izucheniya i osnovny`e napravleniya dal`nejshix issledovanij» (g. Rostov-na-Donu, 10–15 iyunya 2013 g.). Sb. statej. Rostov n/D.: Izd. YuNCz RAN, 2013. Р. 443–445 (in Russian).
8. Микишин Ю.А., Гвоздева И.Г. Палеосреда о. Русский (южное Приморье) в среднем-позднем голоцене // Фундаментальные исследования. 2014. № 3-3. С. 516–522.
Mikishin Yu.A., Gvozdeva I.G. Mid to Late Holocene of Russkyi Island (southern Primorye) // Fundamental research. 2014. № 3-3. Р. 516–522 (in Russian).
9. Белянин П.С. Развитие геосистемы бассейна р. Бикин (Дальний Восток) в среднем и позднем голоцене // География и природные ресурсы. 2013. № 1. С. 105–111.
Belyanin P.S. Development of the geosystem of the river basin Bikin (Far East) in the Middle and Late Holocene // Geografiya i prirodny`e resursy`. 2013. № 1. Р. 105–111 (in Russian).
10. Лящевская М.С. Ландшафтно-климатические изменения на островах залива Петра Великого (Японское море) за последние 20000 лет // Успехи современного естествознания. 2016. № 11–2. С. 372–379.
Lyashchevskaya M.S. Landscape and climate changes on the islands of Peter the Great Bay (Sea of Japan) over the past 20000 years // Advances in current natural sciences. 2016. № 11–2. Р. 372–379 (in Russian).
11. Лящевская М.С., Макарова Т.Р., Разжигаева Н.Г., Ганзей Л.А., Кудрявцева Е.П., Паничев А.М., Арсланов Х.А., Максимов Ф.Е. Развитие ландшафтов полуострова Мурававьёва-Амурского в среднем-позднем голоцене по данным изучения отложений побережья бухты Муравьиной (Южное Приморье) // Успехи современного естествознания. 2017. № 2. С. 110–122.
Lyashchevskaya M.S., Makarova T.R., Razzhigaeva N.G., Ganzey L.A., Kudryavtseva E.P., Panichev A.M., Arslanov H.A., Maksimov F.E. The development of landscapes of the Muravyavyev-Amursky Peninsula in the Middle-Late Holocene according to the study of sediments of the coast of Muravyina Bay (Southern Primorye) // Advances in current natural sciences. 2017. № 2. Р. 110–122 (in Russian).
12. Андерсон П.М., Белянин П.С., Белянина Н.И., Ложкин А.В. Эволюция растительного покрова западного побережья зал. Петра Великого в позднем плейстоцене-голоцене // Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36. № 4. С. 99–108.
Anderson P.M., Belyanin P.S., Belyanina N.I., Lozhkin A.V. Evolution of vegetation cover of the west coast Peter the Great bay in the Late Pleistocene-Holocene // Tixookeanskaya geologiya. 2017. T. 36. № 4. Р. 99–108 (in Russian).
13. Микишин Ю.А., Гвоздева И.Г., Петренко Т.И. Спорово-пыльцевые спектры современных отложений побережья юго-западного Приморья // Методические аспекты палинологии: Матер. X Всерос. палинологической конф. М.: ИГиРГИ, 2002. С. 154–156.
Mikishin Yu.A., Gvozdeva I.G., Petrenko T.I. Spore-pollen spectra of modern sediments of the coast of southwestern Primorye // Metodicheskie aspekty` palinologii: Mater. X Vseros. palinologicheskoj konf. M: IGiRGI, 2002. Р. 154–156 (in Russian).
14. Караулова Л.П., Короткий А.М., Гвоздева И.Г. Пространственно-временная эволюция растительных сообществ голоцена на территории Приморья // Палинологические исследования на Дальнем Востоке. Матер. II межведомств. семинара по палинологическим исслед. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1978. С. 91–100.
Karaulova L.P., Korotky A.M., Gvozdeva I.G. Spatio-temporal evolution of Holocene plant communities in Primorye // Palinologicheskie issledovaniya na Dal`nem Vostoke. Mater. II mezhvedomstv. seminara po palinologicheskim issled. Vladivostok: DVNCz AN SSSR, 1978. Р. 91–100 (in Russian).
15. Певзнер М.М. Голоценовый вулканизм Срединного хребта Камчатки. М.: ГЕОС, 2015. 246 с.
Pevzner M.M. Holocene volcanism of the Middle Ridge of Kamchatka. M.: GEOS, 2015. 246 р. (in Russian).

Поздняя фаза атлантического периода (далее ПАТ), согласно схеме периодизации голоцена, модифицированной для Северной Евразии [1], продолжалась около 1500 лет, с 6000 радиоуглеродных лет назад (далее л.н.) до 4600 л.н. Приведение возрастных рамок к астрономическому возрасту определяет их в 6800–5300 календарных лет (далее к.л.н.). В начале этого времени, около 6000–5500 л.н. / 6800–6300 к.л.н., происходило одно из значительных потеплений климата, отнесённое к оптимуму голоцена во многих регионах Земли [2–4]. В Приморье оно подтверждено изучением обширного фактического материала в последней четверти прошлого века, и рассмотрено как часть всего послеледникового термического максимума, либо как второй климатический оптимум атлантического периода голоцена [5]. В растительности, согласно этим исследованиям, преобладали полидоминантные (применение этого термина к растительным группировкам с преобладанием одной породы, введённое в оборот в 1970-е гг. и до сих пор используемое многими авторами, крайне неудачно) широколиственные леса с преимуществом дуба и максимальным участием термофильных пород, таких как граб и орех (Juglans). Реже встречались орехово-дубовые леса с грабом и ясенем. Постоптимальное время ПАТ, около 5200–4500 л.н. / 6000–5000 к.л.н., отличалось похолоданием климата, отмеченным наступанием горных ледников в разных районах Земли [2]. Ландшафтно-климатические изменения этого времени в Приморье оставались слабо изученными, за исключением относительного похолодания около 5600–5400 л.н. [5].

Более поздние исследования, проведённые в 1998–2008 гг. [6], дали возможность подробнее рассмотреть историю природы юга Приморья в течение ПАТ. Было выявлено относительное похолодание, происходившее в начале фазы (6600–6450 к.л.н.), оптимальное потепление, при котором развивались дубово-грабовые леса – в середине (6450–6000 к.л.н.), относительное похолодание – в конце (6000–5500 к.л.н.), и потепление прохладнее оптимального – на завершении атлантического периода (5500–5200 к.л.н.).

В дальнейшем, после изучения голоцена островных территорий, максимальное потепление было отнесено к завершающей стадии ПАТ, около 4750 л.н. / 5500 к.л.н. [7, 8]. Его хронология нарушала прежнюю схему палеоклиматических колебаний. Кроме того, возникла неопределённость в хронологии постоптимального похолодания, датированного на континентальной части южного Приморья концом ПАТ (5100 л.н. / 5800–5900 к.л.н.). На островах в одновозрастных отложениях был установлен спорово-пыльцевой комплекс (далее СПК), отразивший растительность, развивавшуюся в климатических условиях намного теплее современных. Отмеченные несоответствия в хронологии и последовательности событий вызвали необходимость в дополнительном изучении коротко-периодичных изменений ПАТ южного Приморья. Важность его проведения подчёркивается небольшим прогрессом, достигнутым в решении этого вопроса в работах самых последних лет [9–12].

Цель исследования: уточнить характер, последовательность и геохронологию ландшафтно-климатических изменений на юге Приморья в течение ПАТ.

Материалы и методы исследования

Изучены отложения торфяников на о. Русский и в долине р. Рязановка (рис. 1), а также лагунно-морские осадки в долине р. Раздольной. Спорово-пыльцевым анализом исследовано 33 образца, в том числе 20 – из разреза «Пб-10», 10 – из «Подножье-I» и 3 – из «Скв. Раздолье». Обработка проб выполнялась по стандартным методикам, с двукратным обогащением в тяжёлой калиево-кадмиевой жидкости. В каждом образце насчитывалось 600–1000 зёрен пыльцы и спор, из которых 300–500 принадлежит древесным растениям. В общем составе спорово-пыльцевых спектров участие групп пыльцы деревьев и кустарников, трав и кустарничков, а также спор устанавливалось от всего количества микрофоссилий. Содержание компонентов спектра подсчитывалось отдельно в группах пыльцы древесных пород, трав и кустарничков, а также спор. Реконструкция палеорастительности выполнена на результатах изучения субфоссильных СПК [13]. Теплообеспеченность палеоклиматических событий оценивалась количеством пыльцы теплолюбивого граба (Carpinus), повышенное присутствие которой в отложениях атлантического периода отмечено большинством исследователей голоцена Приморья [5–8, 10–12, 14]. За уровень, соответствующий современным климатическим условиям, принято максимальное количество (3–4 %) её пыльцы в субфоссильных спектрах. Фоссильные спорово-пыльцевые спектры с пиковым содержанием пыльцы граба свыше 10 %, наряду с преобладающим в них дубом, рассматриваются нами как отражение дубово-грабовых лесов, существовавших на юге Приморья в наиболее тёплые эпохи голоцена.

mikihin1.tif

Рис. 1. Схема районов исследования. 1 – низкогорные массивы, 2 – низкие аккумулятивные террасы, 3 – разрезы голоценовых отложений: а – изученные ранее [6, 8], б – рассмотренные в данной статье. I – долина р. Рязановка: 1 – «Дорога», 2 – «Дорога-2», 3 – «Правый берег – 036», 4 – «Д-3», 5 – «Д-4», 6 – «Пб-6/2», 7 – «Пб-7», 8 – «Пб-8», 9 – «Правый берег – 99», 10 – «Правый берег», 11 – «Пб-9», 12 – «Пб-10», 13 – «Пб-5», 14 – «Пб-4», 15 – «Пб-3», 16 – «Пб-3а», 17 – «Пб-2а», 18 – «Пб-2», 19 – «Пб-1», 20 – «Пб-15», 21 – «Мойка», 22 – «Мойка-2», 23 – «Пб-11», 24 – «Устричник-2», 25 – «Скв. 3», 26 – «Скв. 4», 27 – «Левый берег». II – о. Русский: 28 – «Поспелово», 29 – «Подножье-I»

Абсолютный возраст отложений определялся в лабораториях палеоклиматологии кайнозоя Института геологии и минералогии СО РАН (8 радиоуглеродных дат, индекс СОАН), «Геоморфологические и палеогеографические исследования полярных регионов и Мирового океана» Института наук о Земле СПбГУ (2 даты, индекс ЛУ), а также «Paleo Labo Co., Ltd.», Сайтама, Япония (1 AMS-дата, индекс PLD). Стратиграфическое расчленение горизонтов, выделенных в разрезах, проведено в соответствии со схемой периодизации голоцена Блитта – Сернандера, модифицированной для Северной Евразии [1].

Результаты исследования и их обсуждение

На острове Русский болотные отложения стали накапливаться сразу после максимума послеледниковой трансгрессии Японского моря и поэтому распространены на побережье [8]. Одним из районов острова, где они слагают прибрежную террасу, является северный берег бухты Новик. Здесь изучен разрез торфяника «Подножье-I» (43 °02'46.1" с.ш., 131 °49'01.0" в.д.), лежащий западнее причала у одноимённого посёлка (рис. 1). В расчищенном уступе низкой аккумулятивной террасы (абс. высота около 1,5 м) на берегу моря вскрыты следующие отложения, в см:

– 0–7– супесь светло-серого цвета с корнями травы;

– 7–30 – галечник из мелкой и средней гальки хорошей окатанности с супесчаным заполнителем светло-серого цвета;

– 30–108 – торф, сильно разложившийся, чёрного цвета, с примесью песка, гравия и мелкой, хорошо окатанной гальки, в интервале 98–103 см – фрагментов стеблей тростника;

– 108–124 – торф низинный тростниковый плохо разложившийся, тёмно-бурого цвета, с включением средне-мелкозернистого песка;

– 124–129 – супесь серовато-коричневого цвета с тонкими прослоями суглинка мягкопластичной консистенции, с включением ризоидов мхов;

– 129–143 – гумусовый горизонт погребённой почвы – торф, сильно разложившийся, суглинистый, серовато-чёрного цвета;

– 143–146 – торф зостеровый (?) чёрного цвета, средней степени разложения;

– 146–206 – глина синевато-серого цвета с фрагментами стеблей трав и ризоидов мхов, включением щебня и плохо окатанной гальки алевролитов;

– 206–230 – щебень крупный и плохо окатанная галька, с отдельной хорошо окатанной галькой и дресвой, с глинистым заполнителем светло-серого цвета.

На спорово-пыльцевой диаграмме отложений (представлены результаты изучения только нижней части разреза, в интервале 111–230 см) выделяются следующие СПК (рис. 2).

mikihin2.tif

Рис. 2. Спорово-пыльцевая диаграмма отложений разреза «Подножье-I». Пыльца и споры: 1 – пыльца деревьев и кустарников, 2 – пыльца трав и кустарничков, 3 – споры, 4 – содержание пыльцы и спор менее 1 %, 5 – % не подсчитан из-за малого числа обнаруженных зёрен пыльцы и спор. Литология: 6 – щебень, 7 – галька плохо окатанная, 8 – галька хорошо окатанная, 9 – дресва, 10 – гравий, 11 – песок, 12 – супесь, 13 – алеврит, 14 – суглинок, 15 – глина, 16 – торф низинный, сильно разложившийся, 17 – торф низинный тростниковый, 18 – торф верховой сильно- и среднеразложившийся, 19 – торф зостеровый (?), 20 – погребённая почва, 21 – дерновый горизонт современной почвы, 22 – орехи (Juglans mandshurica) и семена водных растений красного цвета, 23 – мелкие обломки древесины, 24 – ожелезнение

1. Делювиальные отложения в основании разреза пыльцы и спор не содержали. В перекрывающих их синевато-серых глинах (интервал 146–206 см), предположительно имеющих морской генезис (находки фауны и диатомей отсутствуют), пыльца и споры обнаружены лишь в пробе на глубине 179 см. Спорово-пыльцевой спектр (далее СПС) Po-I-1 имеет в общем составе лидерство пыльцы деревьев и кустарников (64 %). Среди неё преобладают хвойные породы, в основном кедр (сосна) корейский (Pinus koraiensis) – 47 % и ель – 3,5 %). Пыльца широколиственных деревьев, занимающая в спектре второе место, образована дубом (14 %), реже грабом (4.7 %), а также ильмом, орехом, лещиной и липой (до 2 %). Среди пыльцы мелколиственных пород больше берёз (15 %), чем ольхи (6 %). В группе пыльцы трав доминируют разнотравье (34 %), злаки (29 %) и полынь (27 %). СПС Po-I-1 отразил развитие хвойно-широколиственных лесов. Близкие черты спектра и СПК Vn-2, из погребённой почвы в долине р. Виноградной с абсолютным возрастом около 6555 л.н. / 7470 к.л.н., СОАН-7181 [6], позволяют отнести его формирование к относительному похолоданию средней фазы атлантического периода голоцена.

2. Горизонт зостерового (?) торфа и нижняя часть гумусового слоя палеопочвы в основании торфяника (133–146 см) содержат СПК Po-I-2. В общем составе комплекса, по сравнению с нижележащими отложениями, до 65–85 % повышается содержание пыльцы деревьев и кустарников, свидетельствуя об усилении роли лесов в растительности острова. В составе пыльцы древесных пород отмечается господство (76–81 %) широколиственных деревьев, с преимуществом дуба (50–58 %), реже граба (9–10 %), ореха (до 6 %), ильма (до 5 %) и липы (до 2 %). В незначительном количестве (< 1 %) встречена пыльца ясеня, сирени, бархата и древесных пород семейства аралиевых. Пыльца хвойных пород, стоящая в комплексе на втором месте, образована кедром корейским (10–12 %), елью и пихтой (до 1 %). Мелколиственные породы представлены берёзами (7–8 %), реже – ольхой и ивами (до 3 %). Среди пыльцы трав преобладают осоковые (до 37 %) и полынь (до 27 %). Реже фиксируются разнотравье (до 16 %), злаковые (до 12 %) и водные растения (до 7 %). Споры образованы только папоротниками Polypodiaceae. СПК Po-I-2 отвечает широколиственным лесам с преобладанием дуба и большим участием граба, а также хвойно-широколиственным ассоциациям – на ограниченных участках горных массивов острова. Климат был намного теплее и влажнее современного (содержание пыльцы граба в 2,2–3,3 раза превышает максимальные значения субфоссильных спектров). Абсолютный возраст потепления древнее 5800 л.н. / 6600 к.л.н., поскольку дата (таблица, № 27) получена по отложениям погребённой почвы, перекрывающим горизонт зостерового (?) торфа. Поэтому обнаруженное событие мы связываем с потеплением в конце средней фазы атлантического периода голоцена, около 6200–5900 л.н. / 7100–6700 к.л.н. [6].

Радиоуглеродные датировки образцов изученных отложений ПАТ

п/п

Разрез,

координаты

Лаб. №

Глубина отбора, см

Материал

Возраст образца

радиоуглеродный, л.н.

календарный, к.л.н.*

Долина р. Рязановка, лагунно-морские отложения

1

«Погребённый устричник-II» [6]

42 °47'33.0" с.ш.

131 °16'40.1" в.д.

СОАН-4127

0–30

раковины моллюсков

5575 ± 80

6006 ± 107**

2

«Устричник-2» [6]

42 °47'33.0" с.ш.

131 °16'40.1" в.д.

СОАН-5005

235–250

раковины моллюсков

5835 ± 115

6235 ± 141**

3

«Левый берег» [6]

42 °47'55.4" с.ш.

131 °16'22.3" в.д.

Tka-13011

306–315

растительный детрит

4810 ± 70

5533 ± 72

Долина р. Раздольной, лагунно-морские отложения

4

«Скв. Раздолье»

43 °32'47.3" с.ш.

131 °51'43.5" в.д.

PLD-12623

1200–1255

фрагменты древесины

6000 ± 35

6845 ± 45

Долина р. Рязановка, болотные отложения

5

«Дорога» [6]

42 °48'22.4" с.ш.

131 °15'44.1" в.д.

СОАН-5000

224–231

торф

5150 ± 50

5881 ± 85

6

«Правый берег-99» [6]

42 °47'57.6" с.ш.

131 °16'12.2" в.д.

СОАН-4144

215–220

торф

4550 ± 55

5198 ± 107

7

СОАН-4145

245–250

торф

5625 ± 160

6446 ± 167

8

«Правый берег» [6]

42 °47'56.9" с.ш.

131 °16'12.2" в.д.

СОАН-3938

190–200

торф

5125 ± 45

5851 ± 70

9

«Пб-10»

42 °47'55.3" с.ш., 131 °16'13.3" в.д.

СОАН-5011

230–234

торф

4465 ± 35

5139 ± 109

10

СОАН-5012

236–238

торф

4470 ± 60

5124 ± 125

11

СОАН-5013

242–244

торф

4625 ± 65

5338 ± 114

12

СОАН-5014

250–252

торф

4840 ± 55

5567 ± 66

13

СОАН-5015

258–260

торф

4940 ± 60

5687 ± 61

14

СОАН-5016

264–266

торф

5000 ± 100

5762 ± 108

15

СОАН-5017А

266–268

торф

5150 ± 25

5920 ± 12

16

СОАН-5017

268–272

торф

5250 ± 45

6041 ± 82

17

«Пб-5» [6]

42 °47'53.2" с.ш. 131 °16'17.8" в.д.

СОАН-5008

210–215

торф

4295 ± 70

4861 ± 107

18

СОАН-5009

235–240

торф

5325 ± 80

6112 ± 99

19

«Пб-3» [6]

42 °47'51.1" с.ш.

131 °16'21.9" в.д.

СОАН-4993

222–230

торф

4900 ± 70

5659 ± 62

долина р. Рязановка, озёрно-лагунные отложения

20

«Дорога-2» [6]

42 °48'22.4" с.ш.

131 °15'44.1" в.д.

СОАН-4995

220

древесина

4560 ± 35

5205 ± 104

21

«Правый берег 036» [6]

42 °48'21.9" с.ш.

131 °15'49.4" в.д.

СОАН-6171

350

древесина

4740 ± 90

5462 ± 105

о. Русский, болотные отложения

22

«Поспелово» [8]

43 °03'32.3" с.ш.

131 °53'16.8" в.д.

СОАН-7675

240–245

торф

5355 ± 85

6137 ± 108

23

СОАН-7674

220–225

торф

5105 ± 75

5841 ± 82

24

СОАН-7673

200–205

торф

4750 ± 80

5467 ± 102

25

СОАН-7672

185–190

торф

4725 ± 80

5457 ± 101

26

«Подножье-I»

43 °02'46.1" с.ш.

131 °49'01.0" в.д.

ЛУ-7613

111–112

торф

3820 ± 80

4232 ± 125

27

ЛУ-7612

129–143

палеопочва

5820 ± 130

6640 ± 150

Примечание. *Калибровка дат выполнена в программе CalPal (http://www.calpal-online.de).

**Даты по образцам морского генезиса не калиброваны и указаны только с поправкой на эффект резервуара [6].

3. Верхняя часть гумусового горизонта палеопочвы и перекрывающая её супесь (124–133 см) содержат СПК Po-I-3. В общем составе комплекса сохраняется лидирующая роль пыльцы деревьев и кустарников (70–80 %), среди которой происходит дальнейший рост доли широколиственных пород, достигающих максимальных значений (79–92 %). Ведущее значение дуба при этом несколько снижается (до 41–50 %), а граба, занимающего второе место, увеличивается до 20–25 %, что в 5–8 раз больше его максимального содержания в субфоссильных спектрах юга Приморья. Пыльца остальных широколиственных пород сохраняет прежние позиции. В то же время уменьшается участие пыльцы хвойных пород, в основном кедра корейского (до 6–10 %). Содержание других хвойных (ель, пихта, сосна Pinus subgen. Diploxylon) не превышает в сумме 3–4 %. Среди немногочисленной пыльцы мелколиственных пород больше берёз (4–9 %), чем ольхи. СПК Po-I-2 отра- зил произрастание дубово-грабовых лесов, покрывавших большую часть о. Русский. Хвойно-широколиственные леса сохранились, вероятно, только на вершинных участках низкогорий острова. Столь термофильный характер растительности фиксирует наступление оптимальных климатических условий, превышавших уровень потепления средней фазы атлантического периода голоцена [6]. Абсолютный возраст оптимума около 5800 л.н. / 6600 к.л.н. (таблица, № 27), что позволяет отнести его к началу ПАТ.

4. Слой низинного торфа в интервале 111–124 см содержит СПК Po-I-3, общий состав которого отмечает падение количества пыльцы древесных пород (50–70 %) и рост – травянистых растений (30–50 %). Эти изменения указывают на сокращение лесопокрытых площадей и расширение открытых пространств на острове. Среди древесной пыльцы доминируют широколиственные породы, с подросшей ролью дуба (52–54 %), и снизившейся, по сравнению с предыдущим комплексом, но ещё высокой долей граба (8–12 %). СПК Po-I-3 отразил развитие дубово-грабовых лесов с меньшей встречаемостью граба, по сравнению с растительностью оптимума ПАТ, а также незначительное присутствие хвойно-широколиственной растительности на низкогорьях острова. Климат был прохладнее, чем в оптимальное время, но намного теплее и влажнее современных условий. Радиоуглеродная дата около 3800 л.н. / 4200 к.л.н. (таблица, № 26) указывает на принадлежность события к середине суббореального периода голоцена.

В долине р. Рязановка отложения ПАТ широко представлены в чехле низкой аккумулятивной террасы (рис. 3).

mikihin3.tif

Рис. 3. Разрез голоценовых отложений низкой аккумулятивной террасы на правом берегу р. Рязановка.

Современные отложения: 1 – морские волноприбойные. Отложения суббореального и субатлантического периодов голоцена: 2 – аллювиальные и болотные. Отложения ПАТ: 3 – озёрно-лагунные, 4 – болотные, 5 – лагунно-морские. Отложения средней фазы атлантического периода голоцена: 6 – лагунно-морские. Отложения верхнего плейстоцена: 7 – озёрные (12240 ± 160 л.н. / 14400 ± 390 к.л.н., Tka-13007), 8 – пролювиальные и элювиальные. 9 – скопления раковин тихоокеанской устрицы (Crassostrea gigas), 10 – литологические границы: а – установленные, б – предполагаемые

Среди них наибольший интерес для изучения динамики вековых ландшафтно-климатических изменений представляет слой низинного торфа, лежащий на глубине 2–2,7 м от поверхности террасы и прослеженный по правому берегу реки на расстоянии около 500 м [6]. В 1,5 км выше устья р. Рязановка, где его мощность достигает 40–42 см, изучен разрез «Пб-10» (42 °47'55.3" с.ш., 131 °16'13.3" в.д.) (рис. 4). Сверху вниз в разрезе вскрываются следующие слои, в см:

– 0–20 – Песок мелкий жёлтого цвета;

– 20–80 – Торф сильно разложившийся, с корнями трав;

– 80–100 – Суглинок тёмно-серого цвета;

– 100–112 – Торф верховой средне разложившийся, черновато-бурого цвета;

– 112–120 – Суглинок буровато-серого цвета;

– 120–145 – Алеврит песчанистый, голубовато-серого цвета;

– 145–160 – Гравий песчанистый ожелезнённый, ржаво-бурого цвета;

– 160–166 – Песок мелкий алевритовый, голубовато-серого цвета;

– 166–210 – Гравий мелкий ожелезнённый, ржаво-бурого цвета;

– 210–230 – Глина тёмно-серого цвета;

– 230–272 – Торф низинный сильно разложившийся, светло-коричневого цвета, с включением многочисленных мелких обломков древесины, маньчжурских орехов и мелких круглых семян красного цвета водных (?) растений. В интервале 258–272 см присутствуют тонкие (мощность 0,3–1 см) прослои алеврита светло-серого цвета, включения гравия и мелкой плохо окатанной гальки алевролитов;

– 272–277 – Гравий и щебень алевролитов, уплощённый, с песчано-глинистым заполнителем тёмно-серого цвета.

mikihin4.tif

Рис. 4. Обнажение террасы в районе разреза «Пб-10»

На спорово-пыльцевой диаграмме (представлены результаты изучения только торфяных отложений, в интервале 230–272 см) выделяются следующие СПК (рис. 5).

mikihin5.tif

Рис. 5. Спорово-пыльцевая диаграмма отложений разреза «Пб-10». Условные обозначения см. на рис. 2

1. Нижний горизонт, на глубине 264–272 см, содержит комплекс Пб-10-1, отражающий распространение дубово-грабовых лесов и небольшую роль хвойно-широколиственной растительности. Комплекс формировался при оптимальных климатических условиях ПАТ. В его общем составе почти равное участие принимает пыльца древесных пород (41–54 %) и травянистых растений (39–50 %), что свидетельствует о близком соотношении площадей лесопокрытых и открытых территорий в бассейне р. Рязановка. Среди пыльцы деревьев и кустарников преобладают широколиственные породы с первенством дуба (27–32 %) и большим содержанием граба (9–12 %). Пыльца других широколиственных пород чаще представлена ильмом (5–8 %) и орехом (4–6 %), реже лещиной (до 3 %), липой, ясенем и сиренью (до 2 %). Изредка отмечаются бархат и аралиевые (< 1 %). Мелколиственные деревья в большей степени образованы ольхой (20–31 %), чем берёзами (4–6 %). Пыльца хвойных пород представлена кедром (6–11 %) и незначительной долей пихты, ели и сосны (в сумме до 2 %). Среди пыльцы трав много осоковых (67–76 %), намного меньше разнотравья (13–17 %) и полыни (6–15 %). Споры образованы папоротниками Polypodiaceae (до 82 %) и Osmunda (до 22 %).

2. Маломощный горизонт торфа в интервале 260–264 см заключает СПК Пб-10-2. Он отвечает распространению широколиственных лесов с преобладанием дуба и небольшому участию хвойно-широколиственной растительности, развивавшихся при относительном похолодании климата. Среди пыльцы широколиственных пород, при сохранении прежнего значения дуба (28–30 %), происходит резкое, в 3 раза, падение роли граба (3–4 %) и сирени (< 1 %). Также, до двух раз, уменьшается участие ильма (до 3–4 %) и ореха (2–3 %). Мелколиственные деревья по-прежнему чаще представлены ольхой (35–47 %), чем берёзами (до 7 %). Хвойные породы сохраняют прежнее значение, как и преимущество кедра (3–14 %), которое существенно ниже, чем в субфоссильных спектрах (26 %).

3. Слой торфа на глубине 250–260 см содержит СПК Пб-10-3, отразивший распространение широколиственных лесов с преобладанием дуба и большим участием граба, а также присутствие хвойно-широколиственных ассоциаций. Их развитие происходило в условиях намного теплее и влажнее современных, но уступавших оптимуму ПАТ. В общем составе комплекса наметилось усиление роли пыльцы древесных пород (48–57 %) над травами (35–44 %), свидетельствующее об увеличении площади лесопокрытых территорий. В группе пыльцы деревьев и кустарников основные изменения коснулись широколиственных пород. Позиции первенствующего среди них дуба несколько ослабли (с 31–34 % в нижней части слоя до 23–25 % – в верхней), а граба, напротив, укрепились до 8–10 %. В меньшей степени возросло содержание ильма (до 6 %), ореха (до 4 %) и липы (до 3 %). В группе пыльцы трав сократилось участие осоковых (51–74 %) и увеличилось – разнотравья (до 25–26 %). Среди спор, на фоне преобладания папоротников Polypodiaceae (28–70 %), до 30 % усиливается содержание папоротника Osmunda.

4. Торфяные отложения в интервале 238–250 см имеют СПК Пб-10-4, отвечающий широколиственным лесам с преобладанием дуба и хвойно-широколиственной растительности, до минимума сократившейся в горах территории. Их развитие протекало в условиях очередного, более продолжительного относительного похолодания, близкого к современному климату. В общем составе комплекса до 62–66 % возрастает участие древесных пород, что говорит о наибольшей облесённости территории. Среди пыльцы широколиственных пород усиливается роль дуба (25–38 %), и резко, в 1,5–3,4 раза (до 3–5 %; 6,7 % – только в одной пробе), снижается участие термофильного граба. Уменьшается также встречаемость ильма (до 2–4 %), ореха (1–3 %) и липы, при этом чаще фиксируются ясень (до 6–7 %), сирень и лещина (до 3 %). Участие пыльцы хвойных пород снижается до минимума. Преобладающий среди них кедр начинает встречаться в среднем в 2,5 раза реже (около 4 %), чем во время предыдущего события. В группе пыльцы трав произошло заметное ослабление роли осоковых (20–46 %) и возрастание разнотравья (28–59 %), полыни (10–27 %) и розоцветных (2–10 %). Споры отмечают дальнейший рост участия папоротника Osmunda (21–54 %).

5. Поверхностный горизонт (230–238 см) торфа заключает СПК Пб-10-5, отразивший развитие широколиственных лесов с преобладанием дуба и большим участием граба, а также восстановление прежней, небольшой роли хвойно-широколиственных сообществ. Они формировались в условиях теплее современного климата, но уступавших оптимальным условиям начала ПАТ. Среди пыльцы древесных пород, первенствующей в комплексе, лидируют широколиственные деревья (53–72 %). Содержание многих из них, по сравнению с предыдущим событием, повышается: дуба – до 32–50 %, граба – до 5–8 %, ореха – до 4–5 %, ильма – до 6–7 % и лещины – до 2–4 %. Возрастает и количество пыльцы хвойных пород (кедра) – до 10 %. В группе трав увеличивается значение розоцветных (до 13 %) и водных растений (до 10 %). Среди спор, на фоне преобладания папоротников Polypodiaceae (49–77 %), ослабевает роль Osmunda (6–29 %) и укрепляется – сфагновых мхов (5–14 %).

Для установления хронологии обнаруженных палеоклиматических событий проведено детальное радиоуглеродное датирование отложений. По образцам торфа была получена серия из 8 радиоуглеродных дат от 5325 л.н – в основании, до 4465 л.н. – в кровле слоя (таблица, № 9–16). Сравнение возраста верхнего горизонта торфа и перекрывающего его слоя озёрно-лагунных глин (№ 20, 21), показало, что нижележащие отложения моложе вышележащих на 90–275 лет. В соседних разрезах – «Правый берег-99» и «Пб-5» (рис. 3) – омоложение составляет соответственно 100–190 и 265–475 лет (№ 6, 17). Омоложение дат полученных по торфу, в отличие от древесных остатков, как доказано для болотных отложений Камчатки [15], может достигать 1–2 тысяч лет и вызываться, возможно, их длительной обводнённостью. Проявление этого эффекта позволяет сомневаться в корректности датировок не только верхнего, но и всех горизонтов слоя торфа в разрезе «Пб-10». Подтверждением этому служит явное несоответствие радиоуглеродного возраста (5250–5000 л.н. – № 14–16) и термофильных спектров нижнего горизонта торфа, для которых ранее была получена дата около 5600 л.н. (№ 7). Поэтому для установления более точной хронологии событий использован расчёт возраста по скорости осадконакопления. Начало торфонакопления в разрезе «Пб-10» отнесено к 5800 л.н. (как установлено датированием оптимума ПАТ на Русском острове), окончание, согласно более древней дате по древесине из озёрно-лагунных осадков – к 4800 л.н. Средняя скорость торфонакопления, таким образом, составила 0,42 мм/год. Основываясь на ней, получаем следующие хронологические рамки обнаруженных событий: оптимальное потепление (СПК Пб-10-1) – 5800–5600 л.н., второе относительное похолодание – 5600– 5500 л.н. (СПК Пб-10-2), первое относительное потепление (СПК Пб-10-3) – 5500–5250 л.н., третье относительное похолодание – 5250–5000 л.н. (СПК Пб-10-4), второе относительное потепление (СПК Пб-10-5) – 5000–4800 л.н.

В долине р. Раздольной, на её правом берегу, ниже автомобильного моста у одноимённого посёлка изучены лагунно-морские осадки, вскрытые разрезом «Скв. Раздолье» (43 °32'47.3" с.ш., 131 °51'43.5" в.д.). Основание разреза, представленное на глубине 12–12.55 м текучепластичными алевритами синевато-чёрного цвета, содержит СПК Rzd-1, имеющий почти полное сходство с СПК I-3, описанным из «Скв. 3» в интервале 170–200 см [6]. В общем составе комплекса преобладает пыльца деревьев и кустарников (62–64 %). Среди неё господствуют широколиственные породы с первенством дуба (30–36 %). Реже встречена пыльца ильма (13–14 %), ореха (3–9 %), граба (3–5 %), лещины (2–5 %), сирени, липы и ясеня (до 2 %). Присутствуют также бархат (Phellodendron), виноград, калина и аралиевые (< 1 %). Мелколиственные породы, имеющие меньшую долю в комплексе, образованы пыльцой берёз (8–14 %), преобладающих над ольхой. Хвойные деревья представлены небольшим количеством пыльцы кедра корейского (7–13 %), ели, пихты и сосны (в сумме 4–5 %). СПК Rzd-1 отразил распространение широколиственных лесов с первенством дуба и небольшое развитие хвойно-широколиственных ассоциаций в горах, прилегающих к долине р. Раздольной. Комплекс зафиксировал относительное похолодание климата в начале ПАТ около 6000 л.н. / 6800 к.л.н. (таблица, № 4).

Заключение

В результате изучения новых разрезов голоценовых отложений континентальной и островной частей южного Приморья, а также исследованных ранее [6, 8], наиболее полная картина ландшафтно-климатических изменений ПАТ выглядит следующим образом.

В начале фазы, около 6000–5800 л.н. / 6800–6600 к.л.н., происходило относительное похолодание, с параметрами, близкими к современному климату. В нижнем растительном ярусе территории преобладали многопородные широколиственные леса с преимуществом дуба. Хвойно-широколиственные леса имели небольшое распространение в горах. Вторая половина фазы, около 5800–5600 л.н. / 6600–6400 к.л.н., ознаменовалась оптимальным потеплением, достигавшим, возможно, максимального уровня в голоцене. В растительности преобладали дубово-грабовые леса, причём на островах участие граба в них было выше, чем на континентальной части южного Приморья. Климатические условия, возможно, были близки к современным на Корейском полуострове к югу от 39 с.ш. (среднегодовые температуры 10–12 °C °, суммы осадков 1100–1600 мм), где растут дубово-широколиственные леса с различными видами граба, настоящий бамбук, магнолия и бензойное дерево. На завершении начальной стадии, около 5600–5500 л.н. / 6400–6300 к.л.н., произошло второе относительное похолодание ПАТ, зафиксированное выпадением граба, в меньшей степени ильма и ореха, из состава широколиственных лесов.

Середина фазы имела два события примерно равной продолжительности. Около 5500–5250 л.н. / 6300–6050 к.л.н. развивалось потепление с климатическими условиями прохладнее оптимальных, но существенно выше современных. В растительности вновь стали доминировать широколиственные леса с преобладанием дуба и большим участием граба, чаще встречавшихся на островах. Затем, около 5250–5000 л.н. / 6050–5800 к.л.н., стало развиваться третье, наиболее продолжительное, относительное похолодание. В широколиственных лесах резко упала роль граба и до минимума сократилось участие хвойно-широколиственных ассоциаций в горах.

Завершающая часть фазы началась со второго относительного потепления, происходившего около 5000–4800 л.н. / 5800–5500 к.л.н. Его уровень, вероятно, превышал теплообеспеченность прежнего аналогичного термохрона, так как на островах в это время развивались дубово-грабовые леса [8]. На континентальной части росли широколиственные леса с преобладанием дуба и большой ролью граба. В горах сохранялись хвойно-широколиственные леса. Последнее событие, около 4800–4600 л.н. / 5500–5300 к.л.н., ознаменовалось появлением настоящих полидоминантных широколиственных лесов с близким участием дуба, ореха, ильма, граба, липы и сирени [6]. В горах хвойно-широколиственные леса укрепились и заняли позиции, сходные с их нынешним положением. Климат оставался теплее современного, хоть и прохладней, чем в начале завершающей части фазы. Влажность, возможно, превышала уровень всех палеоклиматических событий ПАТ.

Авторы выражают искреннюю благодарность А.Н. Попову, директору учебно-научного музея ДВФУ, за большую помощь в проведении полевых работ.


Библиографическая ссылка

Микишин Ю.А., Петренко Т.И., Гвоздева И.Г. ПОЗДНЯЯ ФАЗА АТЛАНТИЧЕСКОГО ПЕРИОДА ГОЛОЦЕНА НА ЮГЕ ПРИМОРЬЯ // Успехи современного естествознания. – 2019. – № 12-1. – С. 96-107;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37275 (дата обращения: 24.10.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074