СОТРУДНИКИ ИФХИБПП РАН ПРОВЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ЛЁССОВО-ПОЧВЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ РУССКОЙ РАВНИНЫ

Исследование проводилось в рамках нескольких проектов РФФИ

В рамках проектов РФФИ 18-05-00869, 19-54-45008, 19-29-05178 под руководством Алекссеева А. О. и Калинина П.И. сотрудниками Института были изучены лёссовые серии на территории Терско-Кумской равнины, Северо-Западного Кавказа, Азово-Кубанской низменности, Среднерусской возвышенности, Москворецко-Окской равнины. Впервые предпринята попытка сравнительного изучения литологических особенностей лессовых отложений и палеопочв плейстоцена в рамках трансекты от Московской области до Предкавказья. В общей сложности исследованы, описаны и отобраны образцы из 10 разрезов, в которых вскрыты лёссово-почвенные отложения  ранне-, средне- и позднеплейстоценового возраста. Методами абсолютного и относительного датирования для всех изученных объектов установлено положение горизонтов лёссов и палеопочв в хроностратиграфической схеме плейстоцена Восточно-Европейской равнины. Проведены многочисленные разведочные работы по обнаружению репрезентативных опорных разрезов. Обнаружено и описано несколько обнаруженных впервые лёссово-почвенных комплексов в Московской, Липецкой областях, республики Адыгея.

Были реконструированы палеоклиматические условия на территории Русской равнины в позднем плейстоцене. Установлено, что климатические изменения в позднем плейстоцене на территории Предкавказья, Приазовья и центра Русской равнины были однонаправленны. В течение плейстоцена, на территории Русской равнины отмечался направленный сдвиг гидротермического режима с высокими влагообеспеченностью и интенсивностью процессов выветривания, биологической активностью к нарастанию аридизации. Межледниковые эпохи позднего плейстоцена на территории Среднерусской возвышенности, по-видимому, были несколько влажнее, чем на территории Приазовья и Предкавказья. 

Проведенные исследования показывают, что лёссово-почвенные серии имеют схожий химический состав с преобладанием SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, K2O. Он соответствуют двум частям кислых и одной части основных пород, что является близким к среднему составу верхней континентальной коры (UCC). В масштабе континента изученные лёссы наиболее близки к отложениям Китайского лессового плато и Средней Азии. Источниками лёссового материала были породы смешанного петрографического состава, которые образовались в результате глубокой гипергенной трансформации обломочных отложений покровных ледников. Питающей провинцией для этих отложений был Балтийский щит и осадочный чехол Русской равнины. Источником поступления эолового материала для лёссов Предкавказья были породы Прикаспийского осадочного чехла и Кавказа.

Данные наших исследований позволяют предположить, что отложения можно разделить на три области лёссанакопления: северную, центральную и южную. Они различаются, главным образом, конечным источниками алевритового материала. Лессовые отложения северной части трансекты (Москворецко-Окская равнина и Среднерусская возвышенность) формировался путем развивания локальных преимущественно ледниковых, в меньшей степени аллювиальных, отложений и подстилающих пород осадочного чехла различного возраста. Лессы этой области имеют более грубый алевритово-песчаный состав. Химический состав характеризуется большим содержанием элементов, входящих в минералы тяжелой фракции: TiO2, Zr, Nb. Источниками лёссового материала центральной (перегляциальной) области лёссанакопления (Азово-Кубанская низменность) были преимущественно аллювиальные отложения. В ледниковые периоды активизировались локальные эрозионные и криогенные процессы, которые приводили к разрушению  пойменных отложений крупных рек Русской равнины (Днепр, Дон) и эоловому переносу на небольшие расстояния. Лёссы этой области имеют глинисто-алевритовый состав с большим содержанием K2O, Al2O3, Fe2O3. По всей видимости в перегляциальной зоне происходило непрерывное перевевание материала преобладающими северо-западными ветрами, которое приводило к гравитационной дифференциации эолового материала, что отразилось в литологических особенностях лёссовых отложений. Южной областью является Предкавказье. Основными источникам эолового материала здесь были, по-видимому, породы Прикаспийского осадочного чехла и глинистые отложения речных террас рек Терек и Сулак, материал с предгорий Кавказа и, возможно, региональный перенос пыли из Средней Азии.

Установлено, что близкий макроэлементный состав и соотношения макроэлементов, идентичные показатели окисления и биологической активности в палеопочвах позднего плейстоцена (МИС 5e) юга Русской равнины указывают на то, что эти почвы схожи по своему развитию и типу не смотря на региональные отличия состава исходного лессового материала. По-видимому, это следствие идентичных климатических условий в лихвинское межледниковье, которые привели к формированию черноземовидных почв на Среднерусской возвышенности, Азово-Кубанской низменности и Терско-Кумской равнине. Если сравнивать степень выветривания палеопочв с современными аналогами, то они сопоставимы с современными степными почвами Русской равнины. В более южных регионах формировался чернозем обыкновенный, на Среднерусской возвышенности - чернозем выщелоченный. На севере Среднерусской возвышенности черноземные почвы сменяются на серые лесные и дерново-подзолистые. Таким образом, природную зональность, существовавшую в Лихвинское межледниковье, можно сопоставить с современной.