Петрография и геология палеолитических местонахождений Северного Приаралья и Мугоджар (Казахстан)

Физико-географические особенности Западного Казахстана обусловливаются резкой континентальностью климата с большим дефицитом влаги, высокими летними и низкими зимними температурами. Имеющиеся здесь реки маловодны, и их влияние не распространяется за пределы речных долин [Геология СССР, 1970, с. 23].

Преобладание в течение всего плейстоцена аридных условий на территории Западного Казахстана обусловило крайне скудное осадконакопление, в результате чего у подавляющей части палеолитических памятников этого региона нет стратифицированного культурного слоя, и их разновозрастные артефакты имеют одинаковое поверхностное залегание. По причине аридности региона палеолитические местонахождения здесь дислоцируются, как правило, либо у водных источников различного типа, часть которых не функционирует в настоящее время, либо вблизи выходов каменного сырья для изготовления артефактов. Сочетание первого и второго факторов способствовало тому, что представители древнейших популяций в течение длительного времени многократно населяли одно и то же место, и ценность таких местонахождений исключительно велика. [Деревянко, Петрин, Таймагамбетов, 1998].

Как правило, для обоснования хронологического деления каменных материалов в смешанных комплексах поверхностного залегания артефактов, при отсутствии рыхлых отложений, используется степень сохранности поверхности артефактов, зависящая от длительности воздействия на них факторов выветривания. Проведенный для характеристики каменного сырья петрографический анализ изделий с палеолитических местонахождений Северного Приаралья (Арал A–D и Арал-1, -2, -4–6, -8) и Мугоджар (Мугоджары-10, Мугоджары-10/1, -10/2) позволил установить, насколько правомерно здесь использование этого критерия.

Геологически Мугоджары и Северное При-аралье принадлежат к южному окончанию структуры Уральских гор [Яншин, 1953; Геологическая карта СССР, 1959; Водорезов, 1959]. Геоморфологически денудационная равнина Северного При- аралья относится к южному низкогорью (средняя высота 450–500 м) Мугоджар и сложена полого-залегающими платформенными отложениями мезозоя и кайнозоя. Среди последних наибольший интерес представляют палеогеновые породы, использованные в качестве каменного сырья для индустрий палеолитических памятников Северного Приаралья и Мугоджар. Это кварцитовидные кварцевые песчаники и алевролиты, которые образуют маломощные прослои и пластообразные линзы и рассматриваются как морские верхнеэоценовые образования саксаульской свиты [Яншин,1953, с. 69], имеющие распространение также в Тургай-ском прогибе и на отдельных участках восточного Зауралья.

Приаральский регион представляет собой вну-триконтинентальную равнинную область, разрез которой представлен толщей рыхлых или слабос-цементированных осадочных пород кайнозоя горизонтального и субгоризонтального залегания. Кварцитовидные пе счаники приурочены к верхнеэоценовым пескам саксаульской свиты, которые залегают преимущественно на глинах тасаранской свиты предшествующей эпохи эоцена. Саксауль-ская свита неоднородна по составу, представлена она кварцевыми песками, песчанистыми глинами, в толще которых в виде прослоев и горизонтов развиты сливные кварцитовидные песчаники. Горизонты кварцитовидных песчаников представляют собой продукт преобразования кварцевых песков в результате литогенеза в континентальных условиях. Чаще всего они приурочены к основанию свиты, редко – ближе к кровле [Бексеитов, Имангалиева, Курманиязов, 2020, с. 177].

Континентальным аналогом этой свиты являются кварцитовидные кварцевые песчаники платформенной толщи западнее Мугоджар, где они содержат «отпечатки стволиков и веточек некогда засыпанной песком мелкой кустарниковой иглолистой растительности, а также отпечатки листьев, принадлежащих ксерофильным древесным формам» [Яншин, 1953, с. 345]. Г. И. Водорезов называет эти породы, более чем на 99 % состоящие из обломочных зерен кварца, «сливными песчаниками»,

«дырчатыми кварцитами» [Водорезов, 1959, с. 42]. Восточнее Мугоджар – в юго-восточном Зауралье, Северном Казахстане и по южному и восточному обрамлению Западно-Сибирской низменности [Кирюшин, Малолетко, 1983] – эти породы рассматриваются как образования мел-палеогеновой коры выветривания. Их своеобразие связано с цементацией обломочного кварца кремнеземом (халцедоном, опалом или кварцем), мобилизованным за счет растворения зерен обломочного кварца при образовании коры выветривания [Григорьев, На-горская, 1960].

Применение кварцитовидных пород саксауль-ской свиты и ее континентальных аналогов в качестве сырья каменных индустрий под названием «кремнистых», «сливных», «кварцитовидных» песчаников и алевролитов и «кварцитов» на территории их распространения известно вплоть до раннего железного века [Кирюшин, Малолетко, 1979; Зенин, Лещинский, 1998; Зах, Скочина, 2010; Кулик, Мыльникова, Нохрин, 2010; Бобров, Марочкин, Юркова, 2012]. По-видимому, наиболее раннее их использование – в ашеле – имело место именно в Северном Приаралье и Мугоджарах [Деревянко и др., 2001].

Сливные песчаники (кварциты) образуют прослои и пластообразные тела среди песков и песчаных глин и настолько характерны и однообразны, что являются легко узнаваемыми. Особенно часто встречаются «дверчатые» кварциты, распространенные как в Центральном Казахстане, так и в других местах. Они со стоят почти исключительно из зерен (песчинок) кварца, сцементированных в сливных пе счаниках опалом или халцедоном. В исследуемом районе они слагают водораздельные вершины и вершины столовых гор, их выходы приурочены к меридиональной зоне, параллельной Мугоджарскому хребту. Чаще всего их можно встретить на водоразделе рек Жаланаш и Эмбы [Деревянко и др., 2001, с. 9].

Палеолитические стоянки Северного Приаралья и Мугоджар привязаны к выходам кварцитовидного песчаника палеогенового возраста в силу того, что данная порода по своим физическим характеристикам и неглубокому залеганию, а порой и выходам его на дневную поверхность, является единственным возможным источником сырья для изготовления каменных орудий в регионе [Бексеитов, Иман-галиева, Курманиязов, 2020, с. 177]. Горизонты кварцитов, бронирующие возвышенные участки, почти всегда покрыты плащом элювиальной россыпи, представляющим собой скопления угловатых обломков породы. По сути, это готовый полуфабрикат для дальнейшей обработки при создании каменных орудий. Другой вариант выходов на дневную 332

поверхность прослоев кварцита представлен естественными обнажениями на склонах логов, долин и других эрозионных форм [Там же, с. 179].

Несмотря на то, что каменный материал палеолитических местонахождений Северного Приа-ралья и Мугоджар внутри пунктов довольно однообразен, макроскопически он все же отличается, и петрофизические различия особенно проявляются при выветривании.

Так, на большом числе артефактов аральских местонахождений имеются сильно выветрелые, еще до изготовления артефакта, побелевшие кавернозные, неровные из-за округлых пологих углублений поверхности – «корка выветривания» – очень шероховатая, зерна кварца почти осыпаются, лишь частично скрепленные цементом. Такая выветрелая кавернозная поверхность снижала качество каменного сырья, и на многих артефактах видны попытки ее удаления или хотя бы уменьшения; по-видимому, значительная часть артефактов с остатками «корки выветривания» – это первичные «сколы декортикации» [Чеха, Кулик, 2014].

На сколовых поверхностях артефактов, подвергавшихся инсоляции, кремнистый цемент породы становится белым и непрозрачным вследствие его дегидратации: удаления гигроскопической воды тонкоагрегатного и тонкозернистого кварцевого цемента, воды из микропор между волокнами субиндивидов халцедона или кристаллизационной воды опала. Побеление цемента позволяет установить расположение артефакта на дневной поверхности.

Еще одним проявлением процессов выветривания кварцитовидных кварцевых песчаников является изменение (коррозия) поверхностей артефактов под воздействием ветра, насыщенного песком в результате дефляции – разрушения ветром горных пород и развеивания их твердых частиц [Геологический словарь, 1973, с. 217]. Учитывая, что область Приаралья и Мугоджар по палеоклима-тическим условиям с мела находилась под воздействием эоловой денудации с постоянным преобладанием западных ветров (что обусловлено направлением вращения Земли), проявление этого фактора на артефактах, в общем, должно быть прямо пропорционально времени его воздействия. Это побудило к пристальному исследованию разновозрастного каменного материала, залегающего на одном уровне. Как и следовало ожидать, дефляция гораздо отчетливее проявилась на каменных артефактах просторов Приаралья, не экранированных от западных ветров меридиональными хребтами Мугоджар. Здесь установлено, что дефляции на артефактах подвергались как исходные, выветрелые кавернозные поверхности, на которых она проявляется матированием и полировкой обломочных зерен кварца, так и собственные сколовые поверхности, образующие артефакт.

Однако при тщательном просмотре под бинокулярной лупой всех артефактов из этой разновидности сырья на памятниках Северного Приаралья и Мугоджар, установлено, что очень часто на одном и том же артефакте проявлена разная степень дефляции, причем не только поверхностей с разных сторон артефакта, но иногда в пределах одной и той же сколотой поверхности.

Это означает, что степень выветривания, в т.ч. степень дефляции, артефактов из кварцевого песчаника не может быть использована для их возрастной стратификации.

В целом, петрофизические различия между сырьем Приаралья и Мугоджар незначительны. При этом имеющиеся разновидности кварцитовидных песчаников представляют собой каменное сырье высокого качества. Предпочтение зависело от преимущественной распространенности конкретной разновидности на месте палеолитического памятника.