Хроностратиграфическое положение микулинских отложений (на примере опорного разреза у д. Нижняя Боярщина, Смоленская область)

Отложения микулинского (предпоследнего) межледниковья хорошо выделяются по данным палинологического, палеокарпологического и других видов анализа и поэтому служат важным стратиграфическим репером в верхней части чехла четвертичных отложений, однако относительно объема этого межледниковья согласие до сих пор не достигнуто, а хронологические рамки относимых к нему отложений дискутируются в интервале от 15 до 70 тыс. лет. Основная цель настоящего исследования состояла в получении точных количественных оценок возраста отдельных этапов микулинского межледниковья по данным 230Th/U датирования и палеоботанического изучения органогенных отложений известного опорного разреза “Нижняя Боярщина”. Выбор данного разреза связан с наличием достаточно мощной органосодержащей толщи и полноты отражения фаз последнего межледниковья. Был применен усовершенствованный геохронологический подход. На основе экспериментальных радиохимических данных идентифицированы органогенные слои пригодные для 230Th/U изохронного приближения. Сопряженные детальные палинологические и карпологические исследования озерно-болотной толщи позволили определить 91 таксон ископаемой флоры (59 + 32) и выявить смену фаз развития растительности в течение микулинского межледниковья. В итоге осуществлено 230Th/U датирование трех участков озерно-болотных отложений, соответствующих узким временным интервалам развития растительных формаций на разных этапах последнего межледниковья. Гиттии в диапазоне глубин 3.03–2.89 м, соотнесенные со второй половиной пыльцевой зоны М1, формировались в конце переходного этапа от оледенения к началу микулинского межледниковья ~130–126 тыс. лет назад. Слои торфа в интервале глубин 1.65–1.83 м отлагались ~110– 108 тыс. лет назад и соответствуют первой половине пыльцевой зоны M5, т.е. началу климатического оптимума микулинского межледниковья. Верхняя часть отложений торфа на глубине 1.37–1.19 м образовалась ~102–97 тыс. лет назад и сопоставляется с пыльцевой зоной M6, отражающей вторую половину климатического оптимума. Продолжительность периода развития растительности, соответствующего интервалу М1–М6 микулинского межледниковья, включает подстадии МИС-5е, МИС-5d и частично МИС-5с и составляет, приблизительно, 25–30 тыс. лет. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности применения данного комплексного подхода для установления хронологии последнего межледниковья.

1. Алексеенко В.А., Алексеенко Л.П. Геохимические барьеры. М.: Логос, 2003. 144 с.

2. Бобров А.Е., Куприянова Л.А., Литвинцева М.В., Тарасевич В.Ф. Споры папоротникообразных и пыльца голосеменных и однодольных растений флоры европейской части СССР. Л.: Наука, 1983. 208 с.

3. Болиховская Н.С., Молодьков А.Н. Вторая половина МИС 5 (100–70 тысяч лет назад): ледниковье или межлдениковье // Актуальные проблемы палеогеографии плейстоцена и голоцена: Материалы Всерос. конф. с международным участием “Марковские чтения 2020 года” / отв. ред. Н.С. Болиховская, Т.С. Клювиткина, Т.А. Янина. М.: Географический факультет МГУ, 2020. С. 63–70.

4. Величкевич Ф.Ю. Плейстоценовые флоры ледниковых областей Восточно-Европейской равнины. Минск: Наука и техника, 1982. 239 с.

5. Гричук В.П. Ископаемые флоры как палеонтологическая основа стратиграфии четвертичных отложений // Рельеф и стратиграфия четвертичных отложений Северо-Запада Русской равнины / отв. ред. К.К. Марков. М.: Изд. АН СССР, 1961. С. 25–71.

6. Гричук В.П. Растительность Европы в позднем плейстоцене // Палеогеография Европы за последние сто тысяч лет (атлас-монография) / ред. И.П. Герасимов, А.А. Величко. М.: Наука, 1982. С. 92–109.

7. Гричук В.П. История флоры и растительности. М.: Наука, 1989. 183 с.

8. Гричук В.П., Заклинская Е.Д. Анализ ископаемых пыльцы и спор и его применение в палеогеографии. М.: Географгиз, 1948. 175 с.

9. Домбровская А.В., Коренева М.М., Тюремнов С.Н. Атлас растительных остатков, встречаемых в торфе / ред. С.Н. Тюремнов. М.: Госэнергоиздат, 1959. 228 с.

10. Карпухина Н.В., Писарева В.В., Зюганова И.С., Константинов Е.А., Захаров А.Л., Баранов Д.В., Уткина А.О., Панин А.В. Новые данные по стратиграфии разреза у д. Килешино (Тверская область) – ключ к пониманию границ оледенений на Валдайской возвышенности в верхнем неоплейстоцене // Изв. РАН. Сер. геогр. 2020. Т. 84. № 6. С. 874–887. https://doi.org/10.31857/S2587556620060060

11. Кац Н.Я., Кац C.B., Кипиани М.Г. Атлас и определитель плодов и семян, встречающихся в четвертичных отложениях СССР. М.: Наука, 1965. 365 с.

12. Кузнецов В.Ю., Максимов Ф.Е. Методы четвертичной геохронометрии в палеогеографии и морской геологии. СПб.: Наука, 2012. 191 с.

13. Куприянова Л.А., Алешина Л.А. Пыльца и споры растений флоры европейской части СССР. Л.: Наука, 1972. Т. 1. 171 с.

14. Куприянова Л.А., Алешина Л.А. Пыльца двудольных растений флоры европейской части СССР. Л.: Наука, 1978. 184 с.

15. Максимов Ф.Е., Андреичева Л.Н., Кузнецов В.Ю., Григорьев В.А., Петров А.Ю., Левченко С.Б., МарченкоВагапова Т.И., Баранова Н.Г. Возраст и хроностратиграфическое положение озерно-болотных отложений в бассейне р. Черной на севере Большеземельской тундры по результатам их 230Th/U- и 14Сдатирования // Вестн. Санкт-Петербургского унта. Науки о Земле. 2021. Т. 66. Вып. 2. С. 289–309. https://doi.org/10.21638/spbu07.2021.206

16. Максимов Ф.Е., Кузнецов В.Ю. Новая версия 230Th/U датирования верхне- и средненеплейстоценовых отложений // Вестн. СПБГУ. Сер. 7. 2010. Вып. 4. С. 94–107.

17. Максимов Ф.Е., Певзнер М.М., Петров А.Ю., Левченко С.Б., Григорьев В.А., Баранова Н.Г., Кузнецов В.Ю. Возраст толщи “косослоистых песков” опорного разреза Яр Средний (Центральная Камчатка) по данным комплексного 230Th/238U- и 14Сдатирования торфа // Докл. АН. 2019. Т. 488. № 3. С. 288–293. https://doi.org/10.31857/S0869-56524883288-293

18. Молодьков А.Н., Болиховская Н.С. Климато-хроностратиграфическая схема неоплейстоцена Северной Евразии // Проблемы палеогеографии и стратиграфии плейстоцена. М.: Географический факультет МГУ, 2011. Вып. 3. С. 44–77.

19. Никитин В.П. Палеокарпологический метод. Томск: Изд. ТГУ, 1969. 82 с. Новенко Е.Ю. Изменения растительности и климата Центральной и Восточной Европы в позднем плейстоцене и голоцене в межледниковье и переходные этапы климатических макроциклов. М.: ГЕОС, 2016. 228 с.

20. Палеоклиматы и палеоландшафты внетропического пространства Северного полушария. Поздний плейстоцен – голоцен: Атлас-монография / отв. ред. А.А. Величко. М.: ГЕОС, 2009. 120 с.

21. Чеботарева Н.С., Недошивина М.А., Столярова Т.И. Московско-Валдайские (микулинские) межледниковые отложения в бассейне верхней Волги и их значение для палеогеографии // Бюл. комисс. по изуч. Четвертичного периода. 1961. № 26. С. 35–49.

22. Чердынцев В.В., Чалов П.И. Явление естественного разделения 234U и 238U // Открытие в СССР № 163 с приоритетом от 27 марта 1954 г. М.: ЦНИИПИ, 1977. С. 28.

23. Böerner A., Hrynowiecka A., Kuznetsov V., Stachowicz-Rybka R., Maksimov F., Grigoriev V., Niska M., Moskal-del Hoyo M. Palaeoecological investigations and 230Th/U dating of Eemian interglacial peat sequence of Banzin (Mecklenburg-Western Pomerania, NE-Germany) // Quat. Int. 2015. V. 386. P. 122–136. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2014.10.022

24. Börner A., Hrynowiecka A., Stachowicz-Rybka R., Niska M., Moskal-del Hoyo M., Kuznetsov V., Maksimov F., PetrovA. Palaeoecological investigations and 230Th/U dating of the Eemian Interglacial peat sequence from Neubrandenburg-Hinterste Mühle (Mecklenburg– Western Pomerania, NE Germany) // Quat. Int. 2018. V. 467. Part A. P. 62–78. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2017.04.003

25. Brauer A., Allen J.R.M., Mingram J., Dulski P., Wulf S., Huntley B. Evidence for last interglacial chronology and environmental change from Southern Europe // Proceedings of the Nat. Acad. of Sci. 2007. V. 104 (2). P.450–455. https://doi.org/10.1073/pnas.0603321104

26. Cwynar L.C., Burden E., McAndrews J.H. An inexpensive sieving method for concentrating pollen and spores from fine-grained sediments // Canadian J. Earth Sci. 1979. V. 16 (5). P. 1115–1120.

27. Geyh M.A. Reflections on the 230Th/U dating of dirty material // Geochronometria. 2001. V. 20. P. 9–14.

28. Geyh M.A. Selection of suitable data sets improves 230Th/U dates of dirty material // Geochronometria. 2008. V.30. P. 69–77. https://doi.org/10.2478/v10003-008-0001-1

29. Grimm E.C. CONISS: A FORTRAN 77 program for stratigraphically constrained cluster analysis by the method of incremental sum of squares // Computers & Geosci. 1987. V. 13. P. 13–35.

30. Grimm E.C. TGView Ver. 2.0.2. Springfield: Illinois State Museum, Research and Collections Center, 2004.

31. Helmens K.F. The Last Interglacial–Glacial cycle (MIS 5–2) re-examined based on long proxy records from central and northern Europe // Quat. Sci. Rev. 2014. V. 86. P.115–143. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2013.12.012

32. Kaufman A., Broecker W.S. Comparison of 230Th and 14C ages for carbonate materials from Lakes Lahontan and Bonneville // J. Geophys. Res. 1965. V. 70 (16). P.4039–4054.

33. Kukla G.J., Bond G., Broecker W.S., Gavin J.E., Bender M.L., de Beaulieu J.-L., Cleveringa P., Herbert T.D., Imbrie J., Jouzel J., Keigwin L.D., Mc-Manus J.F., Knudsen K.-L., Merkt J., Muhs D.R., Muller H., Poore R.Z., Winograd I.J., Porter S.C., Seret G. Last Interglacial Climates // Quat. Res. 2002. V. 58. № 1. P. 2–13. https://doi.org/10.1006/Qres.2002.2316

34. Litt T., Gibbard P. Definition of a Global Stratotype Section and Point (GSSR) for the base of the Upper (Late) Pleistocene Subseries (Quaternary System/Period) // Episodes. 2008. V. 31 (2). P. 260–263. https://doi.org/10.18814/epiiugs/2008/v31i2/015

35. Lüthgens C., Böse M., Lauer T., Krbetschek M., Strahl J., Wenske D. Timing of the last interglacial in Northern Europe derived from Optically Stimulated Luminescence (OSL) dating of a terrestrial Saalian-EemianWeichselian sedimentary sequence in NE-Germany // Quat. Int. 2011. V. 241. P. 79–96. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2010.06.026

36. Maksimov F.E., Laukhin S.A., Arslanov Kh.A., Kuznetsov V.Yu., Shilova G.N. First 230Th/U date of Middle Pleistocene peat bog in Siberia (key section Krivosheino, Western Siberia) // Geochronometria. 2012. V. 39. Is. 4. P. 241–251. https://doi.org/10.2478/s13386-012-0014-4

37. Menke B., Tynni R. Das Eeminterglazial und das Weichselfrűhglazial von Rederstall/Ditthmarschen und ihre Bedeutung fűr die mitteleuropische Jungpleistozän-Gliederung // Geologisches Jahrbuch. 1984. V. 76. P. 3–120.

38. Molodkov A. The Late Pleistocene palaeoenvironmental evolution in Northern Eurasia through the prism of the mollusc shell-based ESR dating evidence // Quat. Int. 2020. V. 556. P. 180–197. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2019.05.031

39. Molodkov A., Bolikhovskaya N. Climate change dynamics in Northern Eurasia over the last 200 ka: Evidence from mollusc-based ESR-chronostratigraphy and vegetation successions of the loess–palaeosol records // Quat. Int. 2009. V. 201. P. 67–76. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2008.05.028

40. Moore P.D., Webb J.A., Collinson M.E. Pollen analysis. Oxford, 1991. 216 p.

41. NEEM community members. Eemian interglacial reconstructed from a Greenland folded ice core // Nature. 2013. V. 493. P. 489–494. https://doi.org/10.1038/nature11789

42. Rother H., Lorenz S., Börner A., Kenzler M., Siermann N., Fülling A., Hrynowiecka A., Forler D., Kuznetsov V., Maksimov F., Starikova A. The terrestrial Eemian to late Weichselian sediment record at Beckentin (NE-Germany): First results from lithostratigraphic, palynological and geochronological analyses // Quat. Int. 2019. V. 501. Part A. P. 90–108. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2017.08.009

43. Rusakov A., Nikonov A., Savelieva L., Simakova A., Sedov S., Maksimov F., Kuznetsov V., Savenko V., Starikova A., Korkka M., Titova D. Landscape evolution in the periglacial zone of Eastern Europe since MIS5: Proxies from paleosols and sediments of the Cheremoshnik key site (Upper Volga, Russia) // Quat. Int. 2015. V. 365. P.26–41. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2014.09.029

44. Rusakov A., Sedov S., Sheinkman V., Dobrynin D., Zinovyev E., Trofimova S., Maksimov F., Kuznetsov V., Korkka M., Levchenko S. Late Pleistocene paleosols in the extraglacial regions of Northwestern Eurasia: Pedogenesis, post-pedogenic transformation, paleoenvironmental inferences // Quat. Int. 2019. V. 501. P. 174–192. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2018.03.020

45. Sycheva S., Frechen M., Terhorst B., Sedov S., Khokhlova O. Pedostratigraphy and chronology of the Late Pleistocene for the extra glacial area in the Central Russian Upland (reference section Aleksandrov quarry) // Catena. 2020. V. 194. Article 104689. https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.104689

46. Velichkevich F.Yu., Zastawniak E. Atlas of the vascular plant macrofossils of Central and Eastern Europe. Part 1. Pteridophytes and monocotyledons. Kraków: W. Szafer Inst. of Bot, 2006. P. 1–224.

47. Velichkevich F.Yu., Zastawniak E. Atlas of the vascular plant macrofossils of Central and Eastern Europe. Part 2. Herbaceous dicotyledons. Kraków: W. Szafer Inst. of Bot, 2008. P. 1–380.

48. Zyuganova I.S. Upper Pleistocene carpological assemblages from the South of the Valdai Upland // Paleontol. J. 2009. № 43. P. 1351–1362. https://doi.org/10.1134/S0031030109100165