Стратиграфия палеопочв четвертичного периода Узбекистана

В середине прошлого века на основании анализа неотектонических движений и их роли в формировании рельефа горных долин Ю. А. Скворцовым (1941) и Н. П. Васильковским (1951) была разработана схема расчленения четвертичных отложений Узбекистана. Согласно этим исследователям, в пределах предгорий и среднегорий выделяются 4 эрозионно-аккумулятивных цикла: нанайский (Q₁), ташкентский (Q₂), голодностепский (Q₃) и сырдарьинский (Q₄). Хронологические рамки соответствующих циклов считались весьма условными, на что указывали и сами авторы схемы. Материалы, полученные в последние годы благодаря применению новейших методов палеогеографических исследований, в частности, палеопочвенного, археологического и палеомагнитного, позволили некоторым образом уточнить геохронологию четвертичных отложений Узбекистана ([3], [4], [20], [22]).

Магнитостратиграфическая схема континентальных четвертичных отложений, предложенная Х. А. Тойчиевым (1996), разработана на более объёмном фактическом материале и даёт возможность выявить корреляцию событий четвертичного периода на территории Узбекистана с таковыми в планетарном масштабе. Исходя из особенностей развития региональных тектонических процессов и эволюции геомагнитного поля в четвертичное время, последнее, согласно Х. А. Тойчиеву, следует рассматривать в качестве единого тяньшанского орогенного комплекса. В его рамках, с учётом цикличности осадконакопления, выделяются критические периоды импульсивного (катастрофического) развития неотектонических явлений, которые способствовали образованию мощных (реперных) толщ грубообломочного материала в горных и предгорных районах. В настоящее время эти реперы представлены конгломератами грубообломочного материала в пределах речных террас и конусов выноса временных водотоков на разных геоморфологических уровнях. На предгорных равнинах отложения данных периодов имеют вид тонкодисперсного материала болотно-озёрного происхождения.

Во время относительного тектонического покоя на горных склонах и в предгорной зоне накапливались мощные толщи лёссовидных суглинков, шёл интенсивный почвообразовательный процесс. Поэтому в сводной хроностратиграфии четвертичных отложений, кроме грубообломочных горизонтов, чётко просматривается серия горизонтов палеопочв и лёссовидных суглинков. Во время импульсивного проявления неотектонических движений на склонах горных хребтов усиливался плоскостной смыв, о чём свидетельствуют обнаруживающиеся в вертикальном разрезе лёссовых толщ линии среза между несогласно залегающими горизонтами палеопочв и лёссовидных суглинков (рис. 8).

Рис. 8 Общий вид разреза Апартак

Морфологическая характеристика древних почв и палеогеографическая реконструкция четвертичного периода произведена нами по периодам геохронологической схемы Х. А. Тойчиева (1996). В этой схеме тяньшанский орогенный комплекс подразделён на раннетяньшанскую (возрастом от 1,8 млн. лет до 690 тыс. лет), позднетяньшанскую (возрастом от 690 тыс. лет до 10−12 тыс. лет) и аральскую (возрастом от 10−12 тыс. лет до наших дней) серии. Каждая из этих серий на основании комплексного анализа геологических и геофизических условий с использованием палеопочвенных и палеомагнитных данных дифференцируется на дробные подразделения.

Эрозионно-аккумулятивные циклы, выделенные Ю. А. Скворцовым и Н. П. Васильковским, находятся в пределах позднетяньшанской и аральской серий. Отложения террас каждого цикла имеют двухчленное строение, т. е. зачастую в основании террас залегают конгломераты, перекрытые сверху лёссовидными суглинками. Если по возрасту конгломераты соответствуют базису эрозии данной террасы, то возраст лёссовидных суглинков моложе конгломератов. В зависимости от характера осадконакопления возраст суглинков может колебаться от голоценового до эоплейстоценового включительно. При этом их генетические особенности, как правило, накладывают определённый отпечаток на внешние (морфологические) параметры соответствующих горизонтов отложений.

По материалам палеопочвенного и палеомагнитного изучения лёссово-почвенных отложений Узбекистана нами составлена стратиграфическая схема четвертичных отложений (рис. 9).

В этой схеме сходные морфологические признаки одновозрастных погребенных почв и разделяющих их суглинков индексированны латинскими буквами, при этом, почвы — заглавными, а суглинки — малыми. Так, почвы имеют обозначения: A — современная со всеми ее генетическими горизонтами, B — голоценовая, C, D — позднеплейстоценовая и т. д.

Комплексы почв и суглинков даются в виде сочетаний: Aa, Bb, Cc и др. Однако в природе не всегда можно найти вышеописанную последовательную смену почв от молодых к более древним: A, B, C, D, E и т. п. Часто голоценовые почвы резко по денудационной линии сменяются среднеплейстоценовыми, иногда последние выходят на дневную поверхность, а подстилаются неогеном или мелом. С другой стороны, отмечаются серии палеопочв E, F, обозначаемые как E₁e₁, E₂e_2, E₃e₃, F₁ f₁, F₂ f₂, F₃ f₃ и т. д.

В предлагаемой схеме приведено обобщенное описание морфологии разновозрастных палеопочв в лёссах четвертичного периода с выделением лишь тех деталей их строения, которые являются маркирующими.

Рис. 9 Схема хроностратиграфии лёссово-почвенных отложений четвертичного периода орогенной области Узбекистана (Х.А. Тойчиев, У. К. Абдуназаров, А. Г. Стельмах, 2011 г.). Лёссово-почвенные отложения голоцена включают следующие индексы палеопочв и лёссов: А — коричневатая или серая современная почва; а — серовато-коричневый лёссовый суглинок; В — темно-серая, серая палеопочва с охристыми пятнами, встречаются структурные «орехи» — зоогенные образования диаметром до 1,5 см, переход в нижележащий суглинок обычно постепенный, предварительный возраст данной почвы — средний голоцен; b — коричневатый, светло-коричневатый лёссовый суглинок, характерно присутствие конкреций — журавчиков, по возрасту нами ориентировочно отнесен к низам голоцена и верхам позднего плейстоцена

Лёссы, лёссовидные суглинки и супеси плейстоцена включают следующие индексы палеопочв и лёссов:

С — серо-коричневая, коричневая палеопочва, встречаются структурные «орехи» диаметром до 2,0 см;

с — коричневатый лёссовый суглинок;

Возраст почвы С и суглинка с — верхи позднего плейстоцена.

D — серо-бураватая палеопочва, встречаются структурные «орехи» диаметром до 2,0 см;

d — серовато-коричневый лёссовый суглинок, характерны отдельные мучнистые беловатые пятна и конкреции в виде «трубочек»;

Возраст почвы D и суглинка d отнесен к низам позднего плейстоцена.

E — красновато-коричневая палеопочва, встречаются конкреции в виде крупных дендроидов;

е — коричневый лёссовый суглинок, встречаются конкреции в виде «погремшей»;

Возраст почвы Е и суглинка е — верхи среднего плейстоцена.

F — темно красновато-коричневая, буроватая палеопочва;

f — серовато-коричневый лёссовый суглинок, встречаются продолговато-округлые конкреции;

Почва F и суглинок f нами отнесены к среднему плейстоцену.

В лёссовидных суглинках эоплейстоцена серия однотипных палеопочв, обозначеные как G.

G — светло красновато-коричневая палеопочва;

g — коричневый лёссовый суглинок.

Схема палеопочвенных горизонтов сопоставлена с магнитостратиграфической схемой четвертичных отложений орогенной области Узбекистана.

Для распознавания лёссовидных суглинков разного возраста большое значение имеют визуальные критерии разновозрастных палеопочв и суглинков. В связи с этим ниже приводятся морфологическое описание и стратиграфия горизонтов палеопочв эоплейстоцена, плейстоцена и голоцена Узбекистана.