Геохронология многослойной стоянки Игетей (нижний – верхний палеолит, Предбайкалье)

Бесплатный доступ

Рассматриваются результаты геохронологического анализа отложений многослойной стоянки Игетей (нижний – верхний палеолит) в Предбайкалье. Методом оптически инфракрасно-стимулированной люминесценции получено семь датировок отложений, согласно которым формирование рассматриваемого осадочного архива ограничивается возрастным объемом 155 тыс. л. Установлено, что Игетей представлен сложно построенной толщей гетерогенных образований склонового и субаэрального ряда с 8 горизонтами педогенеза и 7 культуросодержащими слоями. В среднеплейстоценовой (МИС 6) части разреза археологический материал зафиксирован в отложениях возрастом 140–135 тыс. л. В верхнеплейстоценовой части культуросодержащие горизонты установлены во всех хроностратиграфических подразделениях, начиная с МИС 5е (125–115 тыс. л. н.) до МИС 2 (29–11,7 тыс. л. н.), а также в голоцене (МИС 1).

Еще

Нижний – верхний палеолит, хроностратиграфия, МИС 6–5, ИК-ОСЛ датирование, многослойная стоянка Игетей, Байкальский регион

Короткий адрес: https://sciup.org/147253840

IDR: 147253840   |   УДК: 902:551   |   DOI: 10.25205/1818-7919-2026-25-5-21-34

Geochronology of the Igetei Multilayered Site (Lower – Upper Paleolithic, Cis-Baikal)

Purpose. The study consists of results of a detailed geochronological analysis of the multilayered Igetei reference site in the Cis-Baikal region, which make it possible to characterize and clarify the age of the Lower and Middle Paleolithic complexes recorded in the section. Results. The Igetei is represented by a complex structure of heterogeneous formations of slope (coluvial and mudflow) sediments and subaerial loess-soil sequence with 8 pedogenesis horizons, including modern soil, and 7 cultural layers. It contains a continuous sequence of Middle (MIS 6) and Upper Pleistocene (MIS 5 – MIS 2) – Holocene (MIS 1) deposits, dated by 14C and IR-OSL methods, which began to form 155 ka BP. In the Middle Pleistocene part of the section, a pedocomplex of five buried soils has been identified, recording the early stages of the last Pleistocene interglacial, and two cultural horizons aged 140–135 ka BP. In the Upper Pleistocene part, cultural horizons were established in all chronostratigraphic units, starting from MIS 5e (125–115 ka BP) to MIS 2 (29–11.7 ka BP), as well as in the Holocene. Conclusion. The Igetei reference section is the only one in Baikal region in which cultural horizons of the Middle Pleistocene age have been identified and dated. New geochronometric data indicate the need to revise the regional climatostratigraphic scheme and update it.

Еще

Текст научной статьи Геохронология многослойной стоянки Игетей (нижний – верхний палеолит, Предбайкалье)

Игетей (53.581856º с. ш., 103.444225º в. д.) является одним из ключевых геоархеологиче-ских объектов юга Восточной Сибири [Медведев, Воробьева, 1987; Воробьева, 2016]. В него входит комплекс палеолитических местонахождений с содержанием разновозрастного археологического материала (от раннего до позднего палеолита) в различных позициях (в отложениях и на поверхности) [Медведев, 1975; 1982; 1983; Стратиграфия…, 1990; Медведев, Новосельцева, 2011; Новосельцева, 2011]: с экспонированными артефактами на придолин-ных поверхностях Лено-Ангарского плато – Гора Игетей; с экспонированными артефактами на техногенных пляжах Братского водохранилища – Байганский Пляж, Игетейский пляж 1–4; с включением археологического материала в субаэрально-склоновые отложения разреза Иге-тей – Гора Игетей 1, Игетейский Лог 1, 2, 3.

Особый интерес представляют культуросодержащие горизонты, зафиксированные в стратиграфической последовательности разреза Игетей. Современные представления о геологии и климатостратиграфии этой многослойной стоянки были сформулированы Г. А. Воробьевой [Стратиграфия^, 1990; Воробьева, 2016]. Согласно опубликованным данным, здесь выделялась среднеплейстоценовая толща (МИС 9 - МИС 6) и все стратиграфические подразделения верхнего плейстоцена (МИС 5 - МИС 2), а также голоцен (МИС 1). Геохронологические исследования на Игетее ранее проводились 14С жидкостно-сцинтилляционным методом в отношении культуросодержащих горизонтов кровли разреза (МИС 3-2) [Стратиграфия..., 1990; Арсланов и др., 2011], подстилающие образования до последнего времени не были обеспечены геохронометрической характеристикой. Это обстоятельство существенно ограничивало возможности использования осадочного архива в качестве летописи природно-климатических изменений для разработки сопряженных объяснительных моделей адаптационной жизнедеятельности палеосообществ Байкальской Сибири в рамках расширенного хронологического диапазона.

В 2021-2022 гг. сотрудниками лаборатории геоархеологии Научно-исследовательского центра «Байкальский регион» Иркутского государственного университета на стоянке Игетей были организованы ревизионные работы, и проведен комплекс мультидисциплинарных исследований (пето- и палеомагнитных, геохимических геохронологических, литолого-минералогических и палеонтологических) вмещающих культурные горизонты отложений. Первые результаты палеомагнитных и геохимических исследований уже опубликованы [Казанский и др., 2022; Иванова и др., 2026]. Данную серию работ мы продолжаем детальной геохронометрической характеристикой отложений стоянки Игетей, целью которой является уточнение представлений о возрасте выделенных в разрезе стратиграфических и культуросодержащих подразделений. Это обеспечит возможность усовершенствования палеоэкологической основы для понимания стратегии миграций групп охотников-собирателей и движущих сил смены региональных палеокультур.

Разрез Игетей расположен на склоне долины Ангары и приурочен к активно формирующемуся абразионному уступу Братского водохранилища (рис. 1). Долинная сеть Верхней Ангары с комплексом низких террас здесь вложена в ярусную полигенетическую поверхность выравнивания южной окраины Лено-Ангарского плато. До строительства Братской ГЭС в 60-х гг. прошлого века объект располагался в километре от русла Ангары, выше террасового комплекса долины и не обнажался. Затопление ложа водохранилища и формирование нового местного базиса эрозии привело к существенной перестройке структуры экзогенных геологических процессов в Верхнем Приангарье и к общей трансформации экзолитодинамики региона. В днищах долин резко возросли скорости и масштаб озерно-аллювиального се-диментогенеза, а на склонах долины Ангары и ее притоков активизировались денудационные процессы и прежде всего абразионная деятельность. Широкие аллювиальные равнины оказались затоплены, а интенсивному размыву стали подвергаться расположенные гипсометрически выше и опирающиеся на них конусы выноса и подгорные шлейфы в основаниях склонов речных долин. Разрез Игетей вскрывает внутреннее строение одного из таких шлейфов, облекающего подножие рассеченного суходольными распадками склона долины Ангары. Здесь обнажается сложно построенная толща гетерогенных песчано-глинистых накоплений сред-неплейстоцен-голоценового возраста с заключенным в них комплексом погребенных почв и культуросодержащих горизонтов.

Согласно опубликованным ранее данным [Воробьева, 2016] (рис. 2), в разрезе представлены субаэрально-склоновые отложения с комплексом погребенных горизонтов педогенеза. На коре выветривания по кембрийским песчаникам здесь плащеобразно залегают эоловые отложения среднего плейстоцена (МИС 9-6) мощностью 7-8 м и возрастом 330-130 тыс. л. с заключенными в них пятью солифлюциированными палеопочвами ангарского педоком-плекса с буроземом в основании, двумя черноземовидными почвами в средней части и серыми

Рис. 1. Схема расположения разреза Игетей на цифровой модели рельефа (SRTM) Верхнего Приангарья ( а ) и его общий вид с юго-запада ( б )

Fig. 1. The layout of the Igetei section on the digital relief model (SRTM) of the Upper Angara region ( a ) and its general view from the southwest ( b )

Рис. 2. Схематическое строение Игетейского обнажения ( а ) и его общий вид с севера ( б ):

1 , 2 – гумусовые горизонты почв ( 1 – современной, 2 – погребенных); 3 – покровные лессовидные супеси; 4 – супеси с дресвой и галькой; 5 – лессовидные суглинки; 6 – пески; 7 – кора выветривания; 8 – выходы коренных пород (алевролиты и аргиллиты) ( а – по: [Воробьева, 2016] с изменениями; б – фото А. А. Щетникова)

Fig. 2. Schematic structure of the Igetei outcrop ( a ) and its general view from the north ( b ):

1 , 2 – humus horizons of soils ( 1 – modern, 2 – buried); 3 – cover loess-like sandy loams; 4 – sandy loams with grus and pebbles; 5 – loess-like loams; 6 – sands; 7 – weathering crust; 8 – outcrops of bedrock (siltstones and argillites)

( а – according to [Vorobyeva, 2016] with changes; b – photo by A. A. Shchetnikov)

почвами в кровле. В позднеплейстоценовых отложениях выделены образования казанцевско-го межледниковья мощностью 2 м (МИС 5е, сдвоенный игетейский педокомплекс – чернозем и перекрывающий его бурозем), муруктинского ледниковья мощностью до 5 м (МИС 4, раз-линзованные алевриты солифлюксия и эолово-делювиальные пески), каргинского мегаинтерстадиала мощностью 2–3 м (МИС 3, лессовидные суглинки со следами эмбрионального педогенеза, осинский сдвоенный педокомплекс с серыми солифлюциированными почвами), сартанского ледниковья мощностью 1–2 м (МИС 2, солифлюксий, лессовидные суглинки). Голоценовая часть (МИС 1) Игетейского разреза имеет мощность от 40 до 80 см и представлена профилем серой текстурно-дифференцированной остаточно-карбонатной почвы. По костям крупных млекопитающих, собранных из культуросодержащего горизонта сартан-ского возраста (МИС 2), ранее получен ряд 14С датировок в интервале 21–24 тыс. л. [Стратиграфия…, 1990], а по гуминовым кислотам, извлеченным из погребенных каргинских (МИС 3) почв, – в интервале 22,5–37,3 тыс. л. [Арсланов и др., 2011].

Проведенные палеомагнитные исследования [Казанский и др., 2022] показали, что все отложения разреза характеризуются только прямой полярностью, что согласуется с имеющимися возрастными оценками. Достоверных палеомагнитных реперов в разрезе не установлено.

Методы и материалы

В отложениях Игетея археологический материал фиксировался почти во всех стратиграфических позициях. В среднеплейстоценовых и раннемуруктинских отложениях отмечено небольшое количество коррадированных артефактов. В кровле муруктинских отложений, в прослоях солифлюкционной толщи в галечно-гравийных линзах, найдено 75 коррадиро-ванных предметов. В каргинских отложениях обнаружены артефакты с различной степенью корразии. Наибольшее количество археологического материала (более 1 тыс. ед.), как корра-дированного, так и некоррадированного, связано с раннесартанским солифлюксием. Формы артефактов имеют облик от финала раннего до позднего палеолита. Подобные археологические материалы собраны и на поверхностях Игетейских Пляжей. На разных уровнях сартан-ских отложений также фиксировались одиночные артефакты, вплоть до голоценовых отложений, с комплексами и предметами от мезолита до раннего железного века [Стратиграфия…, 1990].

Обнажающийся в береговом уступе покров четвертичных отложений на участке расположения объекта имеет неравномерное наклонное относительно дневной поверхности залегание (см. рис. 2). Стратиграфическая полнота и общая мощность слоев увеличивается от югозападного фланга разреза, где отдельные горизонты верхней части разреза выклиниваются, но в полном объеме представлены его низы, в северо-восточном направлении, где, наоборот, лучше представлена стратиграфическая последовательность верхней части разреза, при этом его подошва погружается под уровень водохранилища и недоступна для изучения. По этой причине разрез был вскрыт двумя параллельными ступенчатыми расчистками. Общая мощность сводного разреза составила 20,5 м. После зачистки обнажения проводилась послойная полевая документация разреза и литолого-стратиграфическая корреляция расчисток, устанавливались общие черты и особенности седиментогенеза.

В ходе полевых работ также был проведен пробоотбор на комплекс анализов, в том числе было отобрано 7 образцов на ИК-ОСЛ датирование, проведенное в лаборатории геохронологии четвертичного периода «GeoAge» Таллиннского технологического университета в соответствии с протоколом, изложенным в работе [Molodkov, 2020]. Верхний предел ИК-ОСЛ датирования на основе калиевого полевого шпата составляет до 700 тыс. л. в зависимости от условия захоронения и физических свойств минерала.

Результаты и обсуждение

В настоящей работе приводятся первые результаты датирования отложений Игетея докар-гинского возраста (МИС 6 – МИС 4) (см. таблицу). Получено семь ИК-ОСЛ датировок по профилю разреза с глубины 5 м и до его подошвы, согласно которым формирование рассматриваемой толщи четвертичных образований ограничивается возрастным интервалом 155–160 тыс. л. На основе комплекса имеющихся на данный момент геохронологических данных для разреза Игетей построена байесовская глубинно-возрастная модель (рис. 3). Распределение вероятностей эффекта памяти, средних скоростей осадконакопления и итерационных показателей демонстрируют ее корректность.

Детальная литолого-стратиграфическая характеристика отложений Игетея представлена в работе [Иванова и др., 2026]. В сводном разрезе нами выделено 17 слоев (рис. 4). Все поверхности наслоения отложений наклонены в северо-восточных румбах под углом 4–7°, в этом же направлении постепенно увеличивается мощность как отдельных слоев, так и всей толщи. Вверх по склону плейстоценовые слои выклиниваются, порой с размывом, образуя наклонные линзовидные тела.

Между слоями 4–5 и 7–8 фиксируются резкие границы, обусловленные дефляционными процессами в муруктинском криохроне и глубокими изменениями условий осадконакопления в оптимуме казанцевского времени (МИС 5е). В слоях 6–8 и 13 обнаружены пресноводные формы моллюсков и единичные раковины остракод, указывающие на близость озерных водоемов и субаквальные обстановки седиментогенеза и фиксирующие периферические (веерные) фации пролювия. По разрезу отмечаются отдельные прослои и линзы гравия с включением гальки и валунов. Нижняя часть толщи (глубже 12 м) характеризуется общим буроватым цветом и глинистым составом, выше залегают преимущественно палевые опесчаненные отложения. В подошве обнажения на коренных породах залегает кора выветривания с развитой по ней почвой. В целом в разрезе установлено 8 горизонтов педогенеза (включая современную почву), все они несут хорошо выраженные следы разнообразных криогенных нарушений.

В своих первых информационных сводках с результатами предварительного изучения Игетея [Казанский и др., 2022; Иванова и др., 2026] мы опирались на схему хроностратигра-фического строения разреза, разработанную Г. А. Воробьевой [2016]. Полученные нами геохронометрические данные в целом согласуются с общепринятыми представлениями, но уточняют стратиграфическое положение в разрезе некоторых границ, в том числе между средним и верхним плейстоценом, сокращая временной объем представленного в разрезе среднего плейстоцена, а также между горизонтами МИС 5 и 4, увеличивая с 2 до 5–6 м мощность

Результаты ИК-ОСЛ датирования образцов отложений разреза Игетей и определения содержания в них природных U, Th, K

Results of IR-OSL dating of sediment samples from the Igetei section and determination of the content of natural U, Th, K in them

Лабораторный номер

Глубина отбора, м

Возраст, тыс. лет

U, ppm

Th, ppm

K, %

RLQG 2790-053

5,0

87,0 ± 6,1

1,49

2,50

2,74

RLQG 2791-053

7,5

95,4 ± 6,6

2,19

5,41

2,22

RLQG 2792-053

10,0

126,9 ± 8,7

1,57

4,57

2,35

RLQG 2793-063

11,8

135,0 ± 9,2

0,95

5,28

2,06

RLQG 2794-063

15,4

142,5 ± 9,8

1,35

5,59

1,94

RLQG 2795-063

18,5

149,8 ± 12,8

1,12

6,45

1,50

RLQG 2796-063

19,5

155,4 ± 10,5

2,00

7,03

1,49

Рис. 3. Глубинно-возрастная модель сводного разреза Игетей на основе ИК-ОСЛ датирования (настоящая работа) и опубликованных [Арсланов и др., 2011] данных 14С датирования (calBP), построенная в программном пакете rbacon 3.2.0 [Blaauw, Christen, 2011] на платформе R v4.3.2 [R Core Team, 2016] с использованием калибровочной кривой IntCal20 [Reimer et al., 2020] для радиоуглеродных определений возраста. Серые пунктирные линии ограничивают 95 % доверительный интервал модели, наиболее вероятные значения маркирует красная пунктирная линия. Априорное (зеленая линия) и апостериорное (серое поле) распределение вероятностей эффекта памяти (Memory) и средних скоростей осадконакопления в тысячах лет/м (Acc. rate), в дополнение к итерационным показателям (Iteration), показаны в верхней части рисунка

Fig. 3. Age-depth model of the Igetei composite section based on IR-OSL dating (this work) and published [Arslanov et al., 2011] 14C dating data (calBP), constructed in the rbacon 3.2.0 software package [Blaauw, Christen, 2011] on the R v4.3.2 platform [R Core Team, 2016] using the IntCal20 calibration curve [Reimer et al., 2020] for radiocarbon age determinations. The gray dotted lines limit the 95 % confidence interval of the model; the most probable values are marked by the red dotted line. The a priori (green line) and a posteriori (gray field) distributions of the probabilities of the memory effect (Memory) and average sedimentation rates in thousand years/m (Acc. rate), in addition to the iteration indicators (Iteration) are shown in the upper part of the figure горизонта МИС 5 (см. рис. 4). Согласно полученным датировкам, начало формирования рассматриваемых отложений относится ко второй половине МИС 6 (с 155 тыс. л. н.), а не МИС 9, как считалось ранее [Воробьева, 2016]. Соответственно меняется и возрастная оценка заключенных в толще разреза культуросодержащих горизонтов старше каргинского (МИС 3) возраста. Археологический горизонт 5, ранее считавшийся муруктинским (МИС 4), датируется оптимумом казанцевского времени (МИС 5е) 125–115 тыс. л. н., а горизонты 6 и 7 приходятся на финальную подстадию МИС 6 среднего плейстоцена между 142 и 126 тыс. л. н. Причем для горизонтов 5 и 6 выполнено прямое датирование вмещающих отложений.

Прямолинейный характер байесовской глубинно-возрастной модели (см. рис. 3) на участке датирования ИК-ОСЛ методом (глубина 5,0–19,5 м) свидетельствует о равномерных скоростях формирования осадочной толщи и отсутствии стратиграфических перерывов. График меняется лишь в самой верхней, датированной 14С методом, части разреза. Однако обусловлено это, по всей видимости, не проблемой когерентности геохронологических данных, полученных разными методами, а наличием выраженного горизонта дефляции на глубине 4,5 м, фиксирующего нарушение процесса седиментации – стратиграфический аналог размыва.

Рис. 4. Литолого-стратиграфическое строение сводного разреза Игетей по данным ИК-ОСЛ датирования (i) в сравнение с прежними представлениями по [Воробьева, 2016] (ii). Культуросодержащие горизонты указаны по: [Стратиграфия…, 1990] Fig. 4. Lithological-stratigraphic structure of the Igetei composite section according to IR-OSL dating data (i) in comparison with previous ideas according to [Vorobyeva, 2016]  (ii).

Culture-containing horizons are indicated according to [Stratigraphy…, 1990]

имарганцевание окарбоначсн ность

Культуросодержащие нл горизонты

ик-осл возраст,

Новая возрастная модель в одном принципиально расходится с прежними представлениями. Слои 9 и 10 в разрезе представляют собой сдвоенный педокомплекс из развитых черноземной и бурой погребенных почв. Подстилающие каргинские (МИС 3) солифлюциирован-ные почвы, погребенные черноземы в Байкальском регионе являются маркирующим стратиграфическим горизонтом, который здесь выделяется во многих опорных разрезах в качестве казанцевского (МИС 5) [Логачев и др., 1964; Воробьева, 2016], в том числе и геохронометрически охарактеризованных [Shchetnikov et al., 2016]. Полученные ИК-ОСЛ датировки удревняют время его формирования до стадии МИС 6 среднего плейстоцена, традиционно считающейся глубоким криохроном. Причем в этот горизонт объединяются и остальные почвы основания разреза, образуя мощный педокомплекс из пяти погребенных почв, включая хорошо развитый чернозем.

Принимая достоверность полученных датировок, следуют обратить внимание на два обстоятельства. Во-первых, новые геохронометрические данные указывают на необходимость ревизии региональной климатостратиграфической схемы и ее актуализации. В пользу этого свидетельствуют и результаты проводимого в последнее время массового датирования опорных разрезов севера Западной Сибири с ранее выделенными отложениями МИС 5, ставшие основанием для общего пересмотра региональной хроностратиграфической схемы верхнего плейстоцена [Астахов, 2009; Гусев и др., 2021] с упразднением казанцевского стратотипа, возраст которого не подтвердился. Здесь важно подчеркнуть, что в Байкальском регионе прямое датирование считающихся казанцевскими (МИС 5е) погребенных черноземов ранее проводилось только для одного разреза – Усть-Одинского [Shchetnikov et al., 2016], где эта почва залегает практически в основании толщи, а Игетей является вторым таким разрезом и единственным в Прибайкалье, в составе которого ранее были выделены, а теперь и датированы почвы среднеплейстоценового возраста. Кроме того, полученные нами данные хорошо согласуются с результатами обзорных исследований Северной Евразии А. Н. Молодькова с соавторами [Molodkov, Bolikhovskaya, 2009; Molodkov, 2020], существенно расширяющих возрастной объем последнего плейстоценового межледниковья и удревняющих его начало до 145 тыс. л. н., а также с результатами комплексных исследований опорных разрезов Толо-гой и Улан-Жалга в Западном Забайкалье, где интенсивно гумусированный горизонт погребенной почвы венчает среднеплейстоценовую часть разрезов [Alekseeva, Erbaeva, 2000; Иванова и др., 2020; Shchetnikov et al., 2023].

Таким образом, установленный в разрезе Игетей среднеплейстоценовый педокомплекс, по всей видимости, фиксирует ранние стадии данного термохрона.

Во-вторых, в стратиграфической последовательности разреза Игетей казанцевская почва все же фиксируется – это слой 7, ранее считавшийся муруктинским (МИС 4), в котором было установлено наличие артефактов. Согласно новой возрастной модели, данная почва занимает привычную (в Байкальском регионе) для казанцевского стратиграфического горизонта позицию в его основании, но имеет слабогумусированный характер и признаки гидроморфности. В качестве объяснения этой ситуации можно предположить, что казанцевский горизонт педогенеза здесь мог не получить типичного для других опорных разрезов верхнего квартера Предбайкалья развития в силу местных особенностей седиментогенеза и, прежде всего, высокой активности в районе расположения рассматриваемого объекта пролювиальных процессов, препятствовавших формированию и сохранению хорошо выраженного гумусового слоя в почве.

Заключение

Таким образом, разрез многослойной стоянки Игетей представлен сложно построенной толщей гетерогенных образований склонового (делювиально-пролювиального) и субаэрального ряда с 8 горизонтами педогенеза, включая современную почву, и 7 культуросодержащими слоями. В нем установлена датированная 14С и ИК-ОСЛ методами непрерывная после- довательность отложений среднего (МИС 6) и верхнего (МИС 5 – МИС 2) плейстоцена с голоценом (МИС 1), начавших формироваться около 155 тыс. л. н. В среднеплейстоценовой части разреза выделен педокомплекс из пяти погребенных почв, фиксирующий ранние стадии последнего плейстоценового межледниковья, и два культуросодержащих горизонта возрастом 140–135 тыс. л. В верхнеплейстоценовой части культуросодержащие горизонты установлены во всех хроностратиграфических подразделениях, начиная с МИС 5е (125– 115 тыс. л. н.) до МИС 2 (29–11,7 тыс. л. н.), а также в голоцене.