Каменный лабиринт вблизи г. Кандалакша
В современном научном мире для палеогеографических реконструкций активно используются новейшие методы датирования отложений и событий - оптически стимулированной люминесценции (ОСЛ) и космогенный. Метод ОСЛ, по мнению одного из его отцов-основателей, профессора Э. Мюррея (A. Murray), самый могущественный метод для определения возраста отложений для последних 250-500 тыс. лет. Этот метод использует светочувствительный сигнал, который накапливается в кристаллической решетке самых распространенных на земной поверхности минералов – кварца и полевого шпата. Накапливающийся сигнал чувствителен к свету, а это значит, что в природных условиях каждый раз, когда кварц и полевой шпат оказываются на дневной поверхности и подвергаются воздействию солнечного света, высока вероятность того, что они будут «обнулены» – накопленный сигнал пропадет. Такое явление называется «обнулением часов», это значит, что «часы» будут записывать «время» последующего погребения с нуля. Этот метод незаменим для датирования осадков, не содержащих органического материала, пригодного для датирования радиоуглеродным методом (наиболее распространенным в палеогеографии для интервала последних 40 тыс. лет).
Морская хвалынская равнина, строение которой вскрыто р. Ахтубой
С целью детального датирования ОСЛ методом развития самой обширной неоплейстоценовой трансгрессии Каспия – хвалынской – была организована экспедиция палеогеографов в Нижнее и Среднее Поволжье. Следы развития хвалынского моря ярко выражены как в рельефе Прикаспийской низменности, так и в строении естественных обнажений (разрезов), вскрытых в бортах долины Волги и ее притоков. Хвалынская трансгрессия в свой максимум достигала абсолютных отметок 48–50 м. В долине Волги существовал протяженный (около 500 км) эстуарий. Его типичной фацией являются шоколадные глины, уникальные осадки хвалынского бассейна Северного Каспия, обычно «немые» в отношении органики.
Полевым отрядом (руководитель снс Р.Н. Курбанов), включающим сотрудников НИЛ новейших отложений и палеогеографии плейстоцена, магистранта кафедры геоморфологии и палеогеографии, а также сотрудничающих с нами молодых ученых из Волгоградского государственного университета, исследованиями были охвачены более двадцати разрезов (Косика, Батаевка, Райгород, Золотуха, Черный Яр, Сероглазка и др.) с выходами хвалынских отложений, на ОСЛ анализ отобрано более 200 образцов. Тонна этих немых свидетелей великой трансгрессии Каспия доставлена в лабораторию для изучения. После завершения аналитической работы они «заговорят» и расскажут нам во всех деталях об одном их самых ярких событий в истории Каспия, позволят разрешить полувековой спор о «возрасте» трансгрессии и о ее связи с глобальными и региональными изменениями климата и вызванными ими событиями на сопредельных территориях.
Еще один регион полевых исследований – Хибины, хранящие свидетельства оледенений: эрратические валуны на плато, напорные морены в долинах, ленточные глины – осадки приледниковых озер, а также следы их береговых линий. Достоверных данных об их возрасте нет. С целью решения этой палеогеографической проблемы была организована совместная экспедиция лаборатории палеоархивов природной среды Института географии РАН (руководитель Е. Константинов) и НИЛ новейших отложений и палеогеографии плейстоцена. Ледниковые образования не пригодны для радиоуглеродного датирования. Затруднительно и использование люминесцентных методов для датирования морен в силу особенностей их накопления. На ОСЛ датирование отобраны образцы из водно-ледниковой толщи, содержащей кварцевый песок, принесенный в Хибины покровным ледником из Скандинавии.
Перспективным методом датирования эрратических кварцсодержащих валунов (гранитов и гнейсов), как в моренах, так и на плато, является космогенное датирование. Метод позволяет определить время, прошедшее от начала экспонирования обломка, когда под воздействием космического излучения в приповерхностной части валуна начинает накапливаться космогенный изотоп бериллий10. Его количество позволяет определить время обнажения глыбы или валуна и, соответственно, возраст отступания ледника. На платообразных вершинах Западных Хибин отобраны образцы с поверхности кварцсодержащих валунов для космогенного датирования по бериллию-10. В результате стажировок в Центре геохронологии Орхусского Университета сотрудниками лаборатории освоена процедура обработки образцов. Все образцы будут подготовлены для анализа в лаборатории МГУ.
Геохронологические исследования в Хибинах позволят дать возрастные оценки ледниковому событию и скорости его отступания. Исследования имеют важное значение для понимания влияния современных климатических процессов на состояние ледниковых покровов. Первые результаты планируется получить в 2021 году. Другой интересной темой исследований на Кольском полуострове являются загадочные каменные лабиринты – археологические объекты на берегах Белого и Баренцева морей. В настоящее время остается неясным проблема целевого назначения этих лабиринтов. Высказывается ряд мнений: культовые сооружения, механизмы рыбной ловли на приливных берегах и др. Остаётся неясным и возраст этих объектов – отсутствие артефактов, погребений и других, связанных с ними археологических свидетельств усложняет датирование объектов.
Для поиска путей определения абсолютного возраста лабиринтов по приглашению администрации Кандалакшского района Мурманской области геохронологический отряд географического факультета МГУ посетил один из лабиринтов – вблизи г. Кандалакша. Совместно с коллегами из г. Кандалакша проведён осмотр лабиринта и предложены различные варианты датирования. Планируется применить новый метод ОСЛ по обломкам, позволяющий определить момент выхода обломка или скальной поверхности на солнечный свет, либо момент его погребения толщей отложений. Помимо этого датирование грунта под отдельными элементами лабиринта также позволит приблизиться к пониманию возраста этих археологических объектов. В ближайшие дни полевой отряд лаборатории отправляется для геохронологических исследований в Крым и на Таманский полуостров. Объектами изучения здесь станут осадки крупнейшей черноморской трансгрессии – карангатской, а также серия лессово-почвенных образований, позволяющая оценить время и скорость палеогеографических событий в Черноморском регионе, их корреляцию и связь с изменениями климата. Завершится полевой сезон геохронологического отряда изучением каспийских отложений в Манычской долине. Цель работ в этом районе – установление времени открытия и длительности существования последнего Понто-Каспийского пролива.
Исследования выполняются при поддержке Российского Научного Фонда (проекты 16-17-10103 и 19- 77-10077) и РФФИ (проект 18-05-00296)
Текст, фото:
Р.Н. Курбанов, старший научный сотрудник, руководитель геохронологической группы НИЛ новейших отложений и палеогеографии плейстоцена
Т.А. Янина, профессор, заведующий НИЛ новейших отложений и палеогеографии плейстоцена
