Цикличность в развитии процессов лито- и педогенеза в позднем плейстоцене на Русской равнине

циклах обсуждаются в научной литературе с возникновением первых дискуссий о происхождении лёссов и лессовидных суглинков [6].

Введенное в научную литературу И.П. Герасимовым [12] понятие о педолитах активно развивается М.А. Глазовской [13-15]. В частности, ею был введен термин «педолитоседимент», относящийся к фациям континентальных отложений, содержащих элементы-биофилы педогенного происхождения. И.А. Соколовым [19] были разработаны теоретические представления об исходной дву-членности почвообразующих пород для почв с текстурно-дифференцированным профилем. Нами для обозначения не рассматриваемых ранее континентальных литогенных образований, представляющих собой многослойные материнские породы для автоморфных суглинистых почв центра Русской равнины, был введены термины педоциклит и педолитоциклит [17, 18].

Исторически сложилось так, что генетическое почвоведение зародилось именно в центре Восточно-Европейской равнины, то есть там, где в качестве почвообразующих пород преобладают покровные лессовидные суглинки приблизительно одного возраста (поздневалдайского). Почвенный покров Восточно-Европейской равнины обладает выраженной географической зональностью, и до сих пор правила построения генетических моделей зональных почв являются предметом дискуссии. Почвообразующие породы формировались в самом конце позднеплейстоценового межледниковоледникового макроцикла (данный макроцикл включает микулинское межледниковье и валдайскую ледниковую эпоху). Почвы же начали своё формирование в самом начале современного макроцикла, совпавшим с началом еще незавершенного голоценового межледниковья. Комплекс климатообразующих факторов в поздневалдайское время был таков, что в пределах всего пространства Северной Евразии господствующее положение заняли специфические ландшафты открытого типа, основу которых составляли тундровые и степные сообщества, приспособленные к холодным периг- ляциальным условиям, слегка смягчающимся в межстадиальные и межфазиальные потепления. Такой тип зональности, в условиях которого формировались почвообразующие породы, был назван

А.А.Величко [7-11] криогиперзональным. Голоценовые почвы формировались в условиях межледниковья, при существовании отчетливо дифференцированной широтной зональности, то есть в условиях термополизональности.

Полученные нами материалы [16-18, 1-4] позволяют сделать вывод, что формирование почвообразующих пород началось после максимального похолодания последней ледниковой эпохи (18-20 тыс. лет назад) и продолжалось все время, в течение которого происходило стадиальное и фазиаль- ное отступление валдайского ледникового покрова, то есть до начала голоцена. Этот вывод генетические модели.

Рис. 1. Схема строения профиля (разр. 1-2009; Венев)

В мировой литературе охарактеризовано большое количество остатков древних плейстоценовых почвенных покровов, сохранившихся в форме разновозрастных погребенных почв. Эти почвы имеют, в основном, межледниковый, реже межстадиальный ранги. Выявленные нами ЭПО имеют ранг, как мы предполагаем, ниже интерстадиального, т.е. сформированы почвообразованием, предположительно, самого низкого ранга, имеющего результатом формирование континуального почвенного покрова. Такой ранг почвообразования ранее не был описан в мировой почвенной и палеогеографической подтверждается тем фактом, что наиболее полные профили дерново-подзолистых и серых лесных почв подстилаются впервые описанной нами погребенной пущинской почвой, имеющей радиоуглеродный возраст 18800+-1200 лет (ГИН-4025) [5]. Наши материалы показывают, что поздневалдайские покровные лессовидные суглинки центра Восточно-Европейской равнины, они же почвообразующие породы для голоценовых почв, не являются монолитогенной и однородной породой, а представляют собой циклически построенную тол- щу, состоящую из серии наложенных друг на друга ЭПО или частей ЭПО. Эти многослойные образования мы назвали педоциклитами и педолито-циклитами. Педоциклиты и педолитоциклиты - тол- щи, уже прошедшие почвообразование в перигляциальных условиях. Голоценовое почвообразование, наложившись на эти толщи, могло унаследовать и (или) трансформировать некоторые из признаков реликтового перигляциального почвообразования. Многочисленные и разнообразные реликтовые признаки разной степени сохранности и трансформации, возможно, как раз и придают профилям современных почв то разнообразие строения, которое вынуждает исследователей создавать новые, все более уточняющие термины и литературе, хотя отдельные признаки древнего почвообразования в рассматриваемой толще известны.

Представленные ниже результаты исследования особенностей формирования почвообразующих пород голоценовых почв в поздневалдайское время в центре Восточно-Европей-ской равнины проводили на ключевом участке на выщелоченных черноземах Тульской области (Венёвский район). Черноземы исследовались в карьере, в котором вскрывалась толща рыхлых позднеплейстоценовых отложений, состоящая из нескольких стратиграфических горизонтов. Данный карьер интересен тем, что, во-первых, его стенки практически подходят к линии водораздела, что встречается очень редко, и, во-вторых, толща позднеплейстоценовых покровных лессовидных суглинков имеет довольно большую мощность и заметную фациальную изменчивость. Толща залегает на днепровской морене. Мощность суглинков составляет 4,5-5,5 м. В стенке данного карьера был заложен разрез-обнажение (1-2009) длиной 15 м и глубиной от 4 до 7,5 м (рис. 1). Разрез охватывает стратиграфические горизонты толщи позднеплейстоценовых покровных лессовидных суглинков и подстилающей их морены.

Разрез вскрыл палеокриогенную крупную клиновидную грунтовую структуру (ККГС), внедряющуюся из покровных лессовидных суглинков в морену. Такие структуры несут в себе очень большую палеогеографическую информацию, однако встречаются редко и практически не отмечаются при почвенных исследованиях. Аналогичные охарактеризованной крупные клиновидные грунтовые структуры, формирующиеся в покровных лессовидных суглинках и проникающие в подстилающую морену, расположены в стенках карьера с определенной закономерностью: повторяемость ККГС в среднем составляет 16-20 м. Это свидетельствует о существовании здесь в днепровское время крупной палеокриогенной полигональной трещинной системы, по которой формировались клиновидные грунтовые структуры. Крупные размеры ККГС обеспечивали засыпание в трещины значительного количества перекрывавшего их суглинка, в результате чего над структурами формировались понижения, которые впоследствии проецировались на все последующие дневные поверхности вплоть до современной. Кроме того, наличие крупной трещиноватой сети регулировало перераспределение и направление потоков влаги. Это вызывало развитие ряда процессов, формирующих специфические свойства в погребенных и современных почвах, которые мы определяем как диагностирующие признаки влияния палеокриогенных условий на современное и поздневалдайское почвообразование.

Рис. 2. Графики гранулометрического состава почв разреза 1-2009 (блок и межблочье), Венев

Яркими морфологическими особенностями всей надморенной толщи покровных лессовидных суглинков являются палеокриогенные признаки самых разных форм: от ККГС до языковатоклиновидных и солифлюкционных образований. Проявление языковато-клиновидных образований усиливается на участках, находящихся над ККГС; более активное проявление следов солифлюкции приходится на участки склонов от блочных повышений к межблочным понижениям. Наличие ККГС и сформировавшегося над ней межблочного понижения привели к целому ряду изменений в строении и свойствах современной и погребенной почв на участке межблочного понижения. К изме- нениям относятся увеличение мощностей гумусовых горизонтов всех почв, появление кислотности и усиление оподзоленности профиля современного чернозема, появление во всех почвах ожелезнен-ного горизонта Bf, который отсутствует на блоке. Для современных черноземов весь комплекс различий почв соответствует уровню подтипа: на блоках формируются выщелоченные, в межблочных понижениях - оподзоленные черноземы. Результаты гранулометрического и физикохимического анализов показывают, что и древние ЭПО на блоках и в межблочьях различаются по содержанию и распределению отдельных фракций, например, пылеватых и илистой (рис. 2, 3).

Рис. 3. Физико-химические свойства почв; разр. 1-2009 (блок и межблочье), Венев

Выводы:

• 1.    Комплексный анализ результатов морфологического, аналитического, стратиграфического, криолитогенного изучения современных и погребенных почв, литологических слоев и палеокрио-генных образований позволяет предполагать, что покровные лессовидные суглинки в качестве почвообразующих пород в исследованном разрезе 12009 в центре Восточно-Европейской равнины формировались не только процессами осадконакопления в сопровождении процессов палеокриогенеза, но и процессами перигляциального почвообразования; при этом дифференциация природных процессов, влияющих на почвообразование в поздневалдайское время, осуществлялась, в основном, на локальном уровне. Во времена поздневалдайских межстадиальных или межфазиальных потеплений могли формироваться почвы, но почвы эти были настолько специфическими, что ранее они не выделялись вообще и, следовательно, не рассматривались исследователями как самостоятельные почвенные образования. Предполагаем также, что процесс морфолитопедогенной цикличности может рассматриваться как механизм формирования поздневалдайской толщи покровных лессовидных суглинков в качестве почвообразующих пород голоценовых почв.

• 2.    Покровные лессовидные суглинки, являющиеся почвообразующей породой для голоценовых почв (современных выщелоченных и оподзо-ленных черноземов) представляют собой составные суглинистые толщи, образовавшиеся в

позднеплейстоценовое время и состоящие из серии наложенных друг на друга мало отличающихся морфологически ЭПО. Из этого следует, что поздневалдайские покровные лессовидные суглинки Восточно-Европейской равнины, они же почвообразующие породы для исследованных нами голоценовых почв, не являются монолитогенной и однородной породой, а представляют собой циклически построенную толщу, состоящую из серии наложенных друг на друга ЭПО или частей ЭПО. Эти погребенные ЭПО, прежде чем стать ими, некоторое время пребывали поверхностными почвенными образованиями. Состоящие из ЭПО многослойные образования - педоциклиты и педоли-тоциклиты - толщи, уже прошедшие почвообразование в перигляциальных условиях. Голоценовое почвообразование, наложившись на эти толщи, унаследовало и (или) трансформировало некоторые из признаков реликтового перигляциального почвообразования. Многочисленные и разнообразные реликтовые признаки разной степени сохранности и трансформации, возможно, как раз и придают профилям современных почв то разнообразие строения, которое вынуждает исследователей искать все новые объяснения сложности генезиса почв и создавать новые, все более уточняющие термины и генетические модели.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (№ 08-04-00331), Программы Президиума РАН (№15), Программы «Научный потенциал высшей школы», код 1109.