Абсолютный возраст и условия формирования отложений грив Тобол-Ишимского междуречья

Целью работы являлось установление генезиса грив Тобол-Ишимского междуречья — линейно вытянутых, субпараллельных мезоформ рельефа, ориентированных с северо-востока на югозапад, сформированных на разных элементах древнего рельефа. Эта актуальная проблема — предмет многолетних дискуссий в геоморфологии и палеогеографии. В задачи работы входили: реконструкция условий формирования и установление возраста отложений грив полевыми и аналитическими (гранулометрия, морфоскопия зерен кварца, удельная магнитная восприимчивость, коэффициент криогенной контрастности) методами. В результате работ установлено, что гривы сложены желтовато-бурым, низкосортированным мелким песком с большой долей глинистой и алевритовой компоненты, что свидетельствует об их аккумуляции в единых эоловых условиях. Это подтверждают результаты морфоскопии зерен кварца (доля частиц со следами эолового воздействия составляет от 68–72 до 100%), облекающая параллельная слоистость, постоянные значения удельной магнитной восприимчивости по профилям разрезов грив, одинаковая ориентировка грив, редкая встречаемость палеонтологических остатков. Соотношение котловин выдувания с расположенными к востоку от них гривами и холмами отражает преобладание западных ветров при их формировании. Верхняя часть разрезов грив — покровные лессовидные отложения, с резкой нижней границей перекрывающие нижележащие осадки разного генезиса и возраста. Толщи грив отличаются от меж- и внегривных осадков за счет различной динамики седименто- и гипергенеза. В верхних частях разрезов грив заметно воздействие криогенеза на отложения. Доля зерен кварца со следами криогенного воздействия составляет здесь от 36–68 до 64–96%. При формировании грив климат изменялся от умеренно-влажного до холодного аридного. На фоне низких коэффициентов криогенной контрастности — индикаторов сезонной мерзлоты и положительных средних годовых температур грунта, единичные высокие значения коэффициентов криогенной контрастности — свидетели сплошной мерзлоты, низкой температуры грунтов, существования ландшафтов холодных полупустынь и пустынь. Методом оптико-стимулированной люминесценции из осадков грив получены даты в хроноинтервале от ~34 до ~26 тыс. л. н.

1. Алексеева В.А. Перемещение и диагенетическое преобразование кварцевых зерен и их палеогеографическая интерпретация // Вестн. Моск. унта. Серия 5. География. 2003. № 4. С. 40–46.

2. Алексеева В.А. Микроморфология поверхности кварцевых зерен как индикатор условий ледникового осадкообразования (на примере бассейна р. Протвы) // Литология и полезные ископаемые. 2005. № 5. С. 485–494.

3. Алексеева В.А., Ларин С.И., Ларина Н.С. Морфоскопия кварцевых зерен из отложений гривных толщ Тобол-Ишимского междуречья // Геоморфология. 2022. Т. 53. № 3. С. 117–127. https://doi.org/10.31857/S0435428122030038

4. Альтер С.П. О происхождении параллельно-линейных гряд и ложбин, развитых на севере Западно-Сибирской низменности // Информ. сб. ВСЕГЕИ. 1960. № 29. С. 77–82.

5. Баженова О.И., Любцова Е.М., Рыжов Ю.В., Макаров С.А. Пространственно-временной анализ динамики эрозионных процессов на юге Восточной Сибири. Новосибирск: Наука, 1997. 203 с.

6. Бейзель А.Л., Соболев Е.С., Ян П.А. Новые данные по проблеме происхождения гривного рельефа юга Западной Сибири // Интерэкспо ГЕО-Сибирь: XV Международ. науч. конгресс. 2019. Т. 2. № 1. С. 3–9.

7. Белецкая Н.П. Морфология и морфометрия гривного рельефа // История развития речных долин и проблемы мелиорации земель. Кн. 2: Западная Сибирь и Средняя Азия. Новосибирск: Наука. Сиб. отд., 1979. С. 148–156.

8. Белецкая Н.П. Этапы развития рельефа территории Петропавловского Приишимья в кайнозое // История развития речных долин и проблемы мелиорации земель. Кн. 2: Западная Сибирь и Средняя Азия. Новосибирск: Наука. Сиб. отд., 1979. С. 38–51.

9. Величко А.А., Тимирева С.Н., Кременецкий К.В., МакДональд Г., Смит Л. Западно-Сибирская равнина в облике позднеледниковой пустыни // Изв. РАН. Сер. геогр. 2007. № 4. С. 16–28.

10. Волков И.А. Ишимская степь (рельеф и покровные лессовидные отложения). Новосибирск: изд. отд. СО АН СССР, 1965. 75 с.

11. Волков И.А., Волкова В.С., Задкова А.А. Покровные лессовидные отложения и палеогеография юго-запада Западной Сибири в плиоцен-четвертичное время. Новосибирск: Наука, 1969. 337 с.

12. Волков И.А. Позднечетвертичная субаэральная формация. М.: Наука, 1971. 253 с. Волков И.А. Роль эолового фактора в эволюции рельефа // Проблемы экзогенного рельефообразования. Кн. 1. М.: Наука, 1976. С. 264–289.

13. Вольвах Н.Е., Курбанов Р.Н., Вольвах А.О., Зыкина В.С., Хащевская Д.Е., Булард Я.-П., Мюррей Э.С. Первые результаты люминесцентного датирования лессово-почвенных серий юга Западной Сибири (опорный разрез Ложок) // Изв. РАН. Сер. геогр. 2021. Т. 85. № 2. С. 284–301. https://doi.org/10.31857/S2587556621020151

14. Воронин А.Д. Основы физики почв: Учеб. пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. 244 с.

15. Галанин А.А. Эоловый рельеф холодных регионов Восточной Сибири: вопросы генезиса и классификации // XXXVI Пленум геоморфологической комиссии РАН. Барнаул: Изд-во Алт. гос. ун-та, 2018. С. 95–102.

16. Генералов П.П. Параллельно-грядовый рельеф Западной Сибири и основные аспекты его геологического анализа // Геология позднего кайнозоя Обского Севера. Труды ЗАПСИБНИГНИ. Тюмень, 1981. Вып. 167. С. 51–70.

17. Генералов П.П. Дислокации в приповерхностной части чехла Западно-Сибирской плиты как отражение новейших горизонтальных движений в фундаменте // Геология антропогена севера Западной Сибири. Труды ЗАПСИБНИГНИ. Тюмень, 1982. Вып. 172. С. 55–69.

18. Городецкая М.Е. Морфоструктура и морфоскульптура юга Западно-Сибирской равнины. М.: Наука, 1972. 154 с.

19. Громов В.И. Материалы по геологии Омско-Барабинского р-на. Тр. Ин-та геол. наук. Геол. серия. М.: Изд-во АН СССР, 1940. Вып. 28. № 8. С. 1–47.

20. Гроссвальд М.Г. Евразийские гидросферные катастрофы и оледенение Арктики. М.: Научный мир, 1999. 120 с.

21. Динамическая геоморфология: Учеб. пособие / под ред. Г.С. Ананьева, Ю.Г. Симонова, А.И. Спиридонова. М.: Изд-во МГУ, 1992. 448 с.

22. Евсеева Н.С., Земцов А.А. Рельефообразование в лесоболотной зоне Западно-Сибирской равнины. Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1990. 242 с.

23. Ершов Э.Д. Общая геокриология. М.: Изд-во МГУ, 2002. 682 с.

24. Зыкина В.С., Зыкин В.С. Лессово-почвенная последовательность и эволюция природной среды и климата Западной Сибири в плейстоцене. Новосибирск: Гео, 2012. 477 с.

25. Иванов А.Д. Эоловые пески Западного Забайкалья и Прибайкалья. Улан-Удэ: Бурят. кн. изд-во, 1966. 232 с.

26. Колпаков В.В. Эоловые четвертичные отложения приленской Якутии // БКИЧП. 1983. № 52. С. 123–131. https://cyberleninka.ru/article/n/eolovye-chetvertichnyeotlozheniya-prilenskoy-yakutii

27. Конищев В.Н. Криолитогенный метод оценки палеотемпературных условий формирования ледового комплекса и субаэральных перигляциальных отложений // Криосфера Земли. 1997. Т. I. № 2. С. 23–28.

28. Конищев В.Н., Рогов В.В. Методы криолитологических исследований. М.: Изд-во МГУ, 1994. 133 с.

29. Кузин И.Л. Новейшая тектоника Ханты-Мансийского автономного округа. СПб.: Изд-во СПб картфабрики ВСЕГЕИ, 2002. 86 с.

30. Ларин С.И., Лаухин С.А. К вопросу о генезисе гривно-ложбинного рельефа в пределах лесостепного и подтаежного Приишимья // Окружающая среда и менеджмент природных ресурсов: Тезисы докл. V Международ. конф. / под ред. А.В. Соромотина, А.В. Толстикова. Тюмень: Тюменский гос. ун-т, 2014. С. 143–146.

31. Ларин С.И., Ларина Н.С., Лаухин С.А., Шилова Н.Г., Алексеева В.А. Особенности морфологии и генезис реликтовых полигональных образований конца плейстоцена на юго-западе Западносибирской равнины // Арктика, Субарктика: мозаичность, контрастность, вариативность криосферы: Тр. Международ. конф. Тюмень: Эпоха, 2015. С. 199–201.

32. Ларин С.И., Алексеева В.А., Лаухин С.А., Ларина Н.С. Литолого-геохимическая индикация генезиса покровных отложений Ишимской равнины (Юго-запад Западной Сибири) // Литология осадочных комплексов Евразии и шельфовых областей: матер. IX Всерос. литологического совещания (с международ. уч.). Казань: Казанский ун-т, 2019. С. 239–240.

33. Ларин С.И., Алексеева В.А., Лаухин С.А., Ларина Н.С. Гривно-ложбинный рельеф Ишимской равнины в палеогеографической ретроспективе // VIII Щукинские чтения: рельеф и природопользование. Матер. Всерос. конф. с международ. уч. М.: Географ. ф-тет Моск. ун-та им. М.В. Ломоносова, 2020. С. 321–326.

34. Ларин С.И., Алексеева В.А., Лаухин С.А., Ларина Н.С., Гусельников В.Л. О роли криогенеза в формировании вещественного состава реликтовых грунтовых жил в основании покровных отложений лесостепного Притоболья // Криосфера Земли. 2020. Т. XXIV. № 4. С. 5–18.

35. Ларин С.И., Ларина Н.С., Алексеева В.А. Палеогеографические условия формирования грив на юго-западе Западной Сибири в позднем квартере // Пути эволюционной географии. Матер. II Всерос. науч. конф., посвященной памяти профессора А.А. Величко. М.: ФГБУН Институт географии РАН, 2021. Вып. 2. С. 181–185.

36. Ларин С.И., Лаухин С.А., Алексеева В.А., Ларина Н.С. О мерзлотно-климатических условиях формирования гривных толщ Тобол-Ишимского междуречья // Палеонтология, стратиграфия и палеогеография мезозоя и кайнозоя бореальных районов. Матер. науч. онлайн-сессии, 19–22 апреля 2021 г. / под ред. Н.К. Лебедевой, А.А. Горячевой, О.С. Дзюба, Б.Н. Шурыгина. Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2021. С. 322–326. https://doi.org/10.18303/B978-5-4262-0104-0-322

37. Ларин С.И., Ларина Н.С., Алексеева В.А. Количественная оценка мерзлотно-климатических условий формирования покровных отложений сартанского криохрона в пределах Тобол-Ишимского междуречья // Мониторинг в криолитозоне: Сб. докл. Шестой конф. геокриологов России с участием российских и зарубежных ученых, инженеров и специалистов, Москва, 14–17 июня 2022 г. / под ред. Р.Г. Мотенко. М.: “КДУ”, “Добросвет”, 2022. С. 733–739.

38. Ларин С.И., Козлов О.В., Ларина Н.С., Алексеева В.А., Устинова Е.В. Первый опыт датирования отложений грив Тобол-Ишимского междуречья методом оптически стимулированной люминесценции // ДАН. Науки о Земле. 2024. Т. 515. № 1. С. 36–44. https://doi.org/10.31857/S2686739724030057

39. Максимов Е.В. Ритмы на Земле и в Космосе. СПб.: Изд-во С.-Петербург. ун-та, 1995. 324 с.

40. Мартынов В.А. Верхнеплиоценовые и четвертичные отложения южной части Западно-Сибирской низменности // Четвертичный период Сибири. М.: Наука, 1966. С. 9–22. Николаев В.А. Геология и геоморфология Западно-Сибирской низменности. Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1963. 34 с.

41. Олюнин В.Н. Происхождение рельефа возрожденных гор. М.: Наука, 1978. 268 с.

42. Орлов В.И. Об особенностях распространения некоторых форм рельефа в пределах Западно-Сибирской низменности // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1959. № 6. С. 107–112.

43. Панадиади А.Д. Барабинская низменность (природа, хозяйство и перспективы развития). М.: Гос. изд-во геогр. литературы, 1953. 232 с.

44. Пилькевич И.В. Гривный рельеф юга Западно-Сибирской равнины // Рельеф Западно-Сибирской равнины. Новосибирск: Наука, 1988. С. 81–93.

45. Поздняков А.В., Пупышев Ю.С., Пучкин А.В., Фузелла Т.Ш. Генезис грядово-ложбинного рельефа Западно-Сибирской равнины // Геосферные исследования. 2020. № 4. С. 42–57.

46. Сергиенко В.М., Беджиев Р.А. Позднечетвертичная тектоника севера Западно-Сибирской низменности // Бюл. МОИП. Отдел геолог. 1983. Т. 58. Вып. 6. С. 73–82.

47. Тарноградский В.Д. Реликтовый мерзлотный рельеф приледниковых равнин Западно-Сибирской низменности // Матер. VIII Всесоюз. межвед. совещания по геокриологии. Якутск, 1966. Вып. 6. С. 82–86.

48. Томирдиаро С.В. Лессово-ледовая формация Восточной Сибири в позднем плейстоцене и голоцене. М.: Наука, 1980. 184 с.

49. Фиалков Д.Н. Грядовые формы рельефа Западно-Сибирской низменности // Записки Омского отд. Географического общества СССР. Омск: Зап.- Сиб. кн. изд-во, 1964. Т. 1 (40). 60 с.

50. Фиалков Д.Н. Роль платформенного чехла в неотектонике Западно-Сибирской низменности // Тектонические движения и новейшие структуры земной коры. Матер. совещания по проблемам неотектоники. М.: Недра, 1967. С. 265–271.

51. Физико-географическое районирование Тюменской области / под ред. проф. Н.А. Гвоздецкого. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1973. 246 с.

52. Филькин В.А. Современные тектонические движения и геоморфологические особенности района трассы повторного нивелирования Челябинск-Курган // Современные тектонические движения земной коры и методы их изучения. М.: Изд-во АН СССР, 1961. С. 114–118.

53. Фролов В.Т. Литология: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ, 1992. Кн. 1. 336 с. Кн. 2. 1993. 432 с.

54. Хабаков А.В. Об индексах окатанности галечников // Советская геология. 1946. № 10. С. 98–99.

55. Шаблинская Н.В. Разломная тектоника Западно-Сибирской и Тимано-Печерской плит и вопросы нефтегазоносности палеозоя. Л.: Недра, 1982. 155 с.

56. Baldauf P.E., Burkhart P.A., Hanson P.R., Miles M., Larsen A. Chronology of dune development in the White River Badlands, northern Great Plains, USA // Aeolian Res. 2019. Vol. 37. Р. 14–24.

57. Iannicelli M. Devon island’s oriented landforms as an analog to Illinois-type Paha // Polar Geogr. 2003. Vol. 27 (4). Р. 339–350.

58. Krinsley D.H., Doornkamp J.C. Atlas of quartz sand surface textures. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2011. 102 р.

59. Mahaney W.C. Atlas of sand grain surface textures and applications. NY: Oxford Univ. Press, 2002. 237 р.

60. Markewich H.W., Litwin R.J., Wysocki D.A., Pavich M.J. Synthesis on Quaternary aeolian research in the unglaciated eastern United States // Aeolian Res. 2015. Vol. 17. P. 139–191.

61. Markewich H.W., Markewich W. An overview of Pleistocene and Holocene inland dunes in Georgia and the Carolinas: morphology, distribution, age, and paleoclimate // U.S. Geol. Survey Bull. 1994. Vol. 2069. 32 р.

62. Prior J.C. Landforms of Iowa. Iowa City: Univ. of Iowa Press, 1991. 153 p. https://doi.org/10.17077/0003-4827.11051

63. Scholtes W.H. Properties and classification of the paha loess-derived soils in northeastern Iowa / Retrospective Theses and Dissertations. 1951. 166 р.

64. Trask P.D. Origin and environment of source sediments of petroleum. Houston: Gulf Pab. Co., 1932. 323 р.