Моллюски голоцена Южно-Минусинской котловины и их стратиграфическое положение

Ископаемая малакофауна, голоцен, стратиграфия, биостратиграфия, климатостратиграфия, палинозона, Южно-Минусинская котловина.

Моллюски широко распространены на территории Южно-Минусинской котловины, которая является самой крупной среди котловин Минусинского межгорного прогиба. Малакофауна на изученной территории представлена 2 классами пресноводных и 1 классом наземных видов [Иогазен, Новиков, Черемнов, 1976; Лебедева, 2010]. Современные моллюски территории до сих пор слабо изучены, а палеомлакофауна практически не исследовалась.

На территории Южно-Минусинской котловины с 1980 года торфяные отложения изучались с точки зрения палинологии и ботанического состава [Ямских, 1995а; Гренадерова, 2006]. Детального исследования ископаемых раковин моллюсков не осуществлялось, они фиксировались в отложениях без их систематического описания. Авторами настоящей статьи на территории Южно-Минусинской котловины было детально изучено семь разрезов торфяников («Иджа», «Каптырево», «Ермолаево», «Зарничный», «Ивановка», «Тигрино» и «Знаменка») позднеголоценового времени, отложения которых содержали ископаемые раковины моллюсков. В результате изучения малакофаунистического комплекса на территории Южно-Минусинской котловины было выявлено 13 видов наземных моллюсков. Палеомалакофауна была привязана к видам торфа и времени его формирования, а также к климатическим фазам, выделенным на основе палеоботанических данных, что позволило определить положение малакофауны в стратиграфической схеме голоцена Южно-Минусинской котловины (табл.).

Схема стратиграфического расчленения голоценовых отложений Южно-Минусинской котловины

к Я а я Й Cl, Н О о Я и

я о ч 5 В m

1 з ГО 2 ^' 2 X a и о § гч Г; | ■§ Я 3 8 2 У 8 ^ А > У п Я а." 2 Л 2 и 3 " | X 8 ^ .2 в 2 о S 2 ^ ё । ^ 1x1 S Л" ti » s со Й 5 15 '5 5 5-2 &S ^ £ Рн 00 Pi j ■Й ^' □ ад н] гн О щ

а -У £ 2 §1 М i| If Е 8 1§ " q о С и р О 5 1I If II

2 1 N 8 Ь S I 3 S 5 5? 1- 1! Xf Хз 8 S В ri So ■2 X 1 I

- ^1 i f^l h£l s s E1 s 211 Sc|S a" Mil 0.2 о? 11'^. 1 ^е^ N * "5 -^•р И s i ОО р л Ё ’1^ I & Р^ !е1е j j 11 я 0 oo of О ” 6? ^ ^ "u T) ?S 5 -S a ‘у is 3 - ” e

CD _ ill ■sag 0 - я ?15; за? i 18" Ий jJi gil sis BUS а ё! ^ 2 S Is 1 ч 3 sis s s a ill Io Hi

•3 & s 3 3g 5^.2 ^1 I - > s 2 Я О ” ° i 1 3 Xa-Is I s s И ill 111 5 ”

1 j 3 1 0 1 3 ■8 s I M

| I о > ^ ^ ^ *5 ” 2 » OE s ра-Лй

‘У 'p ^S dH § s 8 pi .23 75 ® л § ! si 3 3b 8 § 1 ia 1 з < &

H о Я я о м « я и о X В я я О я о н я е

О н В

i с

. 1 о 0 о ^ >8 ц

с $ 1 g к О i В- 8 3 - ч д' ° 1 ч £ ш 15 « = 83 S 8 = в g = а |

iS 1

1

иияэкэяяу

НЭПО1ЭИ91ГЦ"Х(1Э$ чэтютэиэп I

ннэиэааоэ HH9W9d809

Н Э II О If О J —

Окончание табл

0 3 В 0 К g

M Щ ra oo m m £ m ci co см 3 00 ra CM ra , м . . 1 Д вй Й i^ К я я Я о ^ о о о 2 о m о о + га + + + с - С С О о о га гл о М (М Ш 0\ Ч

О      ' m га     М2 од ю>     га 00     00 м    гм ^ g О   ГМ 00 ^   ^ + +   + о a  a га >     rani го    у

п-га-п-in оо гаче п оо m га см Я Я Я 8 S S Ен к к ООО in in га + + + ООО оо in m

га m оо      н   о у. ш га оо        in    га у ем оо ем        см    см ri га см га        га      ем § Я Я й S         я  £ А кн 1-Н 1—( ^        (н     ф Ш О О О О    О Г- О\ IT) in ю       ^    ^ + + + + +     +   + о о о        о  о Ш О > in ^     Ю   СП -^ М Ю Г- ^      in   ^ СП СП СП СП ГН              Ш

г- а о rat -raf Ki СЧ Cxi М СЧ

-e £ S 8 a H □ 0 Й i 5

3 3

о га я X

о о in 0 Xi

3 8 У щ 4 t

О О о о m о см см

о см СП Я X!

о in m н

о о га Я X!

о in 00 га

о in га, ш И

о га 10 Я X!

III $

hi i IM 1:

В 8 5     = lg§ =

^** "^у*—"^

-—,

Lx

^"7 ^-^

s R 0 H 5 h 0 я в S =2 0 N

§ В

о  ос О  щС га

о    о о   о   2 ш     о о   о   га СМ       О  гп     Ом     У м        СМ  СМ     СМ       ‘

о Ш   О  О О о о   о  о ш ГП    я   2       m га га га ^

Л в Q H О 0 о 0 4 M s В ^ 2

я 0 в в 3 & и £ И 0 В 0 0 0 6 Й 0 У о л в 0 0 0 0

5 U Й М с V в & § о в 6 8 0 Т н И о 8 0 в 5

0 о              эй «           В 5  S    g «     g       н G     9      у &    и      § И     С      " 8^2 I ю    о 1   8    3 5      3      g &    й       0 С   &     6 g   ю      s 5    5      & 0     Г       О О     0 |   ^     8 S           g 5         ^ 5

0 & в в о § и 0 Г) <5 в и 0

S t I 0 >В 0 № 6 § о^ ё н □ 0 ч ;

2 S & 5 ю 8 >s 0 5   § 9      si 2    Н 6  v D   0 2     со 5   v н    Он ^ q   0 4   о D   В D   0 Д   ° 5    в Н   о ;   0 0 5

5 га Я а. В в « 0 н и

2 в 3 И 1 0

8 8 о °

Soo 2 В M

8

R X 8

1

2 >

&

1

i

8

о •л

В соответствии со стратиграфической шкалой четвертичной системы, принятой в России, голоцен отвечает климатостратиграфическому горизонту. Горизонт является наинизшей и основной таксономической единицей региональных стратиграфических подразделений [Стратиграфический кодекс России, 2006]. Биос-тратиграфическая сущность голоцена заключается в проявлении фазы ландшафтно-климатических изменений, соответствующей смене перигляциального типа осадконакопления на межледниковый тип с формированием разногенетического комплекса отложений. Существующие и общепринятые стратиграфические схемы голоцена, разработанные на основе палеогеографических схем периодизации этого короткого отрезка геологической истории с подразделениями на периоды [Nilsson, 1964; Хотинский, 1977 и др.] отражают климатостратиграфические изменения. Они учитываются в региональных схемах детального стратиграфического расчленения голоцена. Материалы исследований по Южно-Минусинской котловине показали как синхронные с глобальными изменениями климата, так и региональные их проявления (табл.). Эти особенности наиболее четко проявляются в несовпадении границ региональных хроноинтервалов с межрегиональными схемами голоцена.

Главное внимание при выделении региональных стратиграфических подразделений голоцена на климатостратиграфической основе уделено экологическому анализу комплексов ископаемых палинофлор как средства реконструкции климатической обстановки. Длительность времени, соответствующего выделенным стратиграфическим подразделениям, определяется продолжительностью климатических фаз, для которых характерны специфические комплексы растительности. Общепринятым таксономическим рангом дробного стратиграфического расчленения голоценовых отложений являются палинозоны, представляющие вспомогательные стратиграфические подразделения [Стратиграфический кодекс России, 2006]. Учитывая требуемую точность стратиграфического расчленения голоценовых континентальных отложений и детальную корреляцию их разрезов, дробные климатостратиграфические подразделения на уровне палинологических зон и климатических фаз охарактеризованы элементами палеоклимата по палинологическим данным. Благодаря этому стратиграфическое расчленение произведено на объективной основе, а также более обоснованными являются и хронологические рубежи выделенных стратиграфических подразделений.

На территории Южно-Минусинской котловины голоценовые отложения имеют повсеместное распространение и представлены различными генетическими типами: аллювиальными, делювиальными, пролювиальными, озерными, эоловыми и фитогенными. Наибольшей полнотой геологической летописи среди отложений голоцена отличаются субаэрально-фитогенные осадки, представленные в котловине преимущественно низинными торфяниками, на основе комплексного изучения которых стало возможным дробное климатостратиграфическое расчленение среднего и позднего голоцена. В соответствии с принятой схемой Блит-та – Сернандера, модернизированной Н.А. Хотинским (1977) (табл.), эпоха торфяных накоплений в Южно-Минусинской котловине ограничивается суббореальным и субатлантическим периодами. Вероятно, в некоторых районах, судя по специфике климатических условий, торфообразование начало проявляться и в позднеатлантическое время.

Позднеплейстоценовые отложения Южно-Минусинской котловины, соответствующие финальным стадиям сартанской эпохи, представлены перигляциаль- ным аллювием разновысотных террас и субаэральными осадками. В конце сар-танской эпохи установлено преимущественное накопление лессовых и лессовидных отложений. Они включают горизонты слаборазвитых почв, соответствующих кокоревскому и таймырскому потеплениям Сибири. Накопление перигляциального аллювия, подверженного криогенным деформациям, происходило в фазы похолоданий климата, отвечающих ньяпанской и норильской стадиям сартан-ского оледенения. Из осадков получены спорово-пыльцевые спектры холодных лесостепей и степей с преобладанием полынно-маревых ассоциаций, а по дну долин и в логах произрастали береза, сосна, лиственница, ель и пихта. Завершение накопления перигляциального аллювия произошло до потепления, датированного от 11,1 до 10, 9 тыс. л. н., что позволяет предполагать этот рубеж как один из вариантов границы плейстоцена и голоцена. Но последовавшее затем накопление субаэральных склоновых осадков перигляциального облика, перекрывающих сартанский аллювий, дает основание придерживаться существующих взглядов на эту границу. Полученные по ископаемым почвам 14С даты от 10,45 до 10,36 тыс. л. н. фиксируют потепления и первый максимум ели в спорово-пыльцевых спектрах, что свидетельствует о смене перигляциальной климатической обстановки на близкую к современной, но климат был более прохладным и влажным.

Отложения раннеголоценового времени, соответствующие предбореальному и суббореальному периодам (10,5–9,0 и 9,0 и 8,0 тыс. л. н.), представлены русловым аллювием перстративной фазы аккумуляции и пойменным аллювием с горизонтами почв. С начала голоцена (в фазы размывов) до суббореального периода происходило прерывистое накопление аллювиальных осадков первой надпойменной террасы. На некоторых участках долин продолжалось формирование полицикловых толщ осадков этой террасы до субатлантического периода включительно [Ямских, 1993]. Поэтому раннеголоценовые аллювиальные отложения, включая и первую половину атлантического периода, выражены фрагментами в разрезах и характеризуются бедностью спорово-пыльцевых спектров. На территории котловины не обнаружено фитогенных раннеголоценовых отложений. Полученные радиоуглеродные даты от 8,7, 8,3, 8,2 до 6,8–6,6 тыс. л. н. по ископаемым почвам сопредельных районов свидетельствуют о фазах потепления климата в раннем голоцене. Возраст аллювиальных свит современной поймы ограничивается суббореальным и субатлантическим периодами. Отложения поймы также включают комплекс ископаемых почв, датированных от 4,5 до 4,0 тыс. и 0,4 тыс. л. н.

Начало торфообразования на территории Южно-Минусинской котловины датировано началом суббореального периода (4,56 тыс. л. н.). Торфяники подстилаются старичными илами и гумусированными песчаными осадками пойменной фации, залегающими на размытой эрозионной поверхности.

На территории Южно-Минусинской котловины на основании палинологических данных и радиоуглеродного датирования для второй половины голоцена выделено 14 более дробных подразделений в ранге пыльцевых зон и построены обобщенные кривые элементов палеоклимата (табл.). Временные рубежи этих зон рассчитаны по полученным радиоуглеродным данным. Стратиграфическое положение палеомалакофауны определялось на основании обнаружения ее в различных видах торфа, сформированного в определенных палеоэкологических условиях [Ямских, 1995б].

Зона I (6440–5350 л. н.) – березово-сосновая лесостепь. В это время происходило накопление осоковых торфов. Климатические условия были холодными и влажными. Температура июля составляла 17, 4°, января – 19,9°, продолжительность безморозного периода находилась в пределах 103 дней, а сумма активных температур – 1620°. Количество годовых осадков не превышало 450–480 мм.

Зона II (5350–4850 л. н.) – злаковая и злаково-разнотравная степь. Климатические условия прохладные и переменно-влажные. В пределах котловины накапливались осоковые торфа. Температура июля составляла 17,6°, в январе опускалась до –19,6°. Продолжительность безморозного периода находилась в пределах 102–103 дней, сумма активных температур более 10° не превышала 1780°. Количество годовых осадков составляло 390–405 мм.

Зона III (4850–4300 л. н.) – березово-сосновая лесостепь. Климат теплый и переменно-влажный. Температура июля изменялась от 18,2 до 18,9°, температуры января составляли –19,6,–19,8°, продолжительность безморозного периода в среднем составляла 98–100 дней при 1790–1800° суммы активных температур. Годовые осадки изменялись от 390 до 420 мм.

Малакофауна в зонах I, II, III представлена видами: Limnea corvus (Gmelin, 1778), Pisidium amnicum (Müller, 1774), Gyraulus laevis (Alder, 1838), G. crista (Linné, 1758), Anisus vorticulus (Troshel, 1834), Aplexa hypnorum (Linné, 1758), Vertigo modesta (Say, 1824), V. antivertigo (Draparnaud, 1801), Vallonia pulchella (Müller, 1774), V. costata (Müller, 1774), Euconulus fulvus (Müller, 1774), Carychi-um minimum (Müller, 1774).

Зона IV (4300–4100 л. н.). В условиях теплого и относительно сухого климата развитие получила степь осоково-злаковая и разнотравно-злаковая.

Зона V (4100–3650 л. н.) – сосново-березовая лесостепь с кустарничковой березкой. В условиях холодного и влажного климата при температурах июля 17,5–17,8° и января –19,8 и –20,2°, продолжительности безморозного периода 98–105 дней и годовой сумме осадков около 500 мм.

Зона VI (3650–3200 л. н.) – степь осоково-злаковая и злаково-разнотравная. Климатические условия были теплыми и сухими. Температуры июля 17,5–17,8° и января – 19,9–20,0°, сумма активных температур более 10° составляла 1830°, годовое количество осадков лишь 300–320 мм.

В зоне IV, V, VI присутствуют ископаемые раковины малакофауны видов: Limnea peregra (Müller, 1774), Pisidium amnicum (Müller, 1774), Gyraulus laevis (Alder, 1838), G. crista (Linné, 1758), Bathyomphales contortus (Linné, 1758), Valva-ta pulchella (Studer, 1820), Vertigo modesta (Say, 1824), V. antivertigo (Draparnaud, 1801), Vallonia pulchella (Müller, 1774), V. enniensis (Gredler, 1856), V. costata (Müller, 1774), Euconulus fulvus (Müller, 1774), Vertigo antivertigo (Draparnaud, 1801), Perpolita hammonies (Ström, 1765), Zonitoides nitidus (O. F. Muller, 1774), Aplexa hypnorum (Linné, 1758).

Зона VII (3200–2900 л. н.) – лесостепь березово-сосновая (с лиственницей и кустарничковой березкой). Средние температуры июля составляли 17,8–18,4°, в январе они опускались до –19,6–19,8°. Продолжительность безморозного периода изменялась от 100 до 102 дней, а сумма активных температур снизилась до 1650°, осадков выпадало до 500 мм. Палеомалакофауна представлена видами: Limnea corvus (Gmelin, 1778), L. truncatula (O. F. Muller, 1774), L. peregra (Müller, 1774), Pisidium amnicum (Müller, 1774), Gyraulus laevis (Alder, 1838), G. rossmaessleres (Auerswald, 1851), Valvata pulchella (Studer, 1820), Carychium minimum (Müller, 1774), Succinea putris (Linné, 1758), Pupilla muscorium (Linné, 1758), Vallonia pulchella (Müller, 1774), Perpolita hammonies (Ström, 1765), Zoni-toides nitidus (O. F. Muller, 1774), Euconulus fulvus (Müller, 1774).

Зона VIII (2900–2300 л. н.) – лесостепь березово-сосновая с пихтой и кедром. Климатические условия были теплыми и переменно-влажными. Июльская температура 18,5°, в январе происходило ее снижение до –19,9; –20,0°. Продолжительность безморозного периода составляла около 110 дней при сумме активных температур до 1800–1820°, а количество выпадающих осадков колебалось от 380 до 440–450 мм. Представители ископаемой малакофауны: Limnea corvus (Gmelin, 1778), L. truncatula (O. F. Muller, 1774), L. peregra (Müller, 1774), L. glabra (O. F. Muller, 1774), Pisidium amnicum (Müller, 1774), Gyraulus laevis (Alder, 1838), G. rossmaessleres (Auerswald, 1851), Valvata pulchella (Studer, 1820), Carychium minimum (Müller, 1774), Succinea putris (Linné, 1758), Pupilla muscori-um (Linné, 1758), Vallonia pulchella (Müller, 1774), Perpolita hammonies (Ström, 1765), Zonitoides nitidus (O. F. Muller, 1774), Euconulus fulvus (Müller, 1774), Ani-sus spirorbis (Linné, 1758), Cochlicopa lubrica (Müller, 1774).

Таким образом, суббореальный период выявляется как сложный этап в развитие климата и растительности и, как следствие, отражает разнообразие состава палеомалакофауны. По палинологическим и радиоуглеродным данным он подразделяется на шесть палинологических зон. За это время сформировалось до 1,5–2,0 м торфа на территории Южно-Минусинской котловины – это осоковый, травяной, хвощовый и древесно-травяной торфа. Максимальная скорость торфо-накопления составляла 0,95 мм / год.

Субатлантический период на территории Южно-Минусинской котловины был также неоднородным. Здесь выделяется шесть палинологических зон (IX, X, XI, ХП, ХШ, XIV), охарактеризованных одновременно палеоклиматическими данными и данными малакофаунистического состава.

Зона IX (2300–2000 л. н.) – березово-сосновая лесостепь с включением ели и лиственницы. Климат стал несколько холоднее, чем в предыдущее время, но по-прежнему оставался переменно-влажным. Температуры июля составляли 18°, января –19°, продолжительность безморозного периода уменьшилась до 103 дней при сумме активных температур более 10–1750°, количество годовых осадков колебалось от 400 до 420 мм. В отложениях обнаружена малакофауна следующего состава: Limnea glabra (O. F. Muller, 1774), L. corvus (Gmelin, 1778), L. truncatula (O. F. Muller, 1774), L. peregra (Müller, 1774), Pisidium amnicum (Müller, 1774), Anisus spirorbis (Linné, 1758), Gyraulus laevis (Alder, 1838), G. rossmaessleres (Auerswald, 1851), Valvata pulchella (Studer, 1820), Carychium minimum (Müller, 1774), Succinea putris (Linné, 1758), Cochlicopa lubrica (Müller, 1774), Pupilla muscorium (Linné, 1758), Vallonia pulchella (Müller, 1774), Perpolita hammonies (Ström, 1765), Zonitoides nitidus (O. F. Muller, 1774), Euconulus fulvus (Müller, 1774).

Зоны X (2000–1250 л. н.) – березово-сосновая лесостепь с пихтой. Климат теплый и влажный. Температура июля поднималась до 18,5–18,7°, январские температуры изменялись от –18,7 до –19,8°. Продолжительность безморозного периода составляла 105–110 дней, сумма активных температур повышалась до 1790– 1800°, годовое количество осадков увеличивалось до 480 мм. Малакофаунисти-ческий комплекс представлен: Limnea glabra (O. F. Muller, 1774), L. corvus (Gmelin, 1778), L. truncatula (O. F. Muller, 1774), L. peregra (Müller, 1774), Pisidium amnicum (Müller, 1774), Gyraulus laevis (Alder, 1838), G. rossmaessleres (Au-erswald, 1851), Carychium minimum Müller, 1774, Succinea putris (Linné, 1758), Cochlicopa lubrica (Müller, 1774), Pupilla muscorium (Linné, 1758), Vallonia pul-chella (Müller, 1774), Perpolita hammonies (Ström, 1765), Zonitoides nitidus (O. F. Muller, 1774), Euconulus fulvus (Müller, 1774), Anisus spirorbis (Linné, 1758), Valvata pulchella (Studer, 1820).

Зоны XI (1250–950 л.н.) – лесостепь березово-сосновая с кустарничковой березкой и ольховником. Холодный и влажный климат. Июльские температуры до 17,5° и январские до –19,7°, продолжительность безморозного периода составляла 105 дней, а количество годовых осадков приближалось к 550–580 мм.

Зона XII – степь злаково-разнотравная и полынно-разнотравная.

В XI и XII палеозонах встречаются следующие виды палеомалакофауны: Lim-nea corvus (Gmelin, 1778), L. truncatula (O. F. Muller, 1774), L. peregra (Müller, 1774), Pisidium amnicum (Müller, 1774), Valvata pulchella (Studer, 1820), Gyrau-lus laevis (Alder, 1838), G. rossmaessleres (Auerswald, 1851), Carychium minimum (Müller, 1774), Succinea putris (Linné, 1758), Cochlicopa lubrica (Müller, 1774), Pu-pilla muscorium (Linné, 1758), Vallonia pulchella (Müller, 1774), V. costata (Müller, 1774) , Oxyloma elegans (Risso, 1826), Perpolita hammonies (Ström, 1765), Zonito-ides nitidus (O. F. Muller, 1774), Euconulus fulvus (Müller, 1774).

Зона ХIII (950–400 л. н.) – сосново-березовая лесостепь с кедром. Климат холодный и сухой. Температура июля составляла 17,3–17,5°, января –20°, количество годовых осадков не превышало 380 мм. Малакофаунистический состав представлен такими видами, как Limnea corvus (Gmelin, 1778), L. truncatula (O. F. Muller, 1774), L. peregra (Müller, 1774), Pisidium amnicum (Müller, 1774), Gyraulus laevis (Alder, 1838), G. rossmaessleres (Auerswald, 1851), Valvata pulchel-la (Studer, 1820), Succinea putris (Linné, 1758), Pupilla muscorium (Linné, 1758), Vallonia pulchella (Müller, 1774), V. costata (Müller, 1774) , Oxyloma elegans (Risso, 1826).

Зона ХIV (с 400 лет) – лесостепь березово-сосновая с кедром и пихтой. Климатические условия сначала были умеренно теплыми и влажными. Температура июля составляла 18,2°, января –19,5°, годовые осадки 500 мм, а затем при увеличении теплообеспеченности началось незначительное уменьшение годового количества осадков до 450–480 мм.

В субатлантическое время происходило накопление торфа мощностью до 1,0–1,4 м (осокового, травяного, осоково-гипнового, осоково-хвощевого, древесно-травяного). Средняя скорость накопления торфа составляла 0,7 мм / год.