УДК 55 (1\9)+56
DOI: 10.24412/cl-36359-2021-333-336
СТРАТИГРАФО-ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ ГЕОНАСЛЕДИЯ В СТЕПНОЙ И ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНАХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ И ЮЖНОГО ПРИУРАЛЬЯ
STRATIGRAPHIC-PALEONTOLOGICAL GEOHERITAGE SITES OF THE STEPPE AND FOREST-STEPPE ZONES IN LOWER VOLGA REGION AND SOUTH CISURALS
А.В. Иванов1,2, И.В. Новиков3,4, Д.А. Грудинин5
A.V. Ivanov1,2, I.V. Novikov3,4, D.A. Grudinin5
1Институт географии РАН, Москва, Россия
2Тамбовский государственный технический университет, Тамбов, Россия
3Палеонтологический институт им. А.А. Борисяка РАН, Москва, Россия
4Казанский федеральный университет, Казань, Россия
5Институт степи УрО РАН, Оренбург, Россия
1Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
2Tambov State Technical University, Tambov, Russia
3Borissiak Paleontological Institute, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
4Каzan Federal University, Kazan, Russia
5Institute of Steppe of the Russian Academy of Sciences, Orenburg, Russia
E-mail: yashkovia@mail.ru; inovik@paleo.ru; grudininda@yandex.ru
Аннотация. Степные (лесостепные) условия существенно влияют на параметры образования и состояния геологических обнажений, а также особенности их геотуристического потенциала. Смещение ландшафтных зон к северу, является одним из факторов изменения состояния уникальных объектов геонаследия стратиграфо-палеонтологического типа, что показано в статье на примерах конкретных разрезов Нижнего Поволжья и Южного Приуралья.
Ключевые слова: объекты геонаследия, верхний палеозой и мезокайнозой, степная и лесостепная зоны, Нижнее Поволжье, Южное Приуралье.
Abstract. Steppe (forest-steppe) conditions significantly affect the parameters of the formation and existence of geological outcrops, as well as the features of their geotouristic potential. The displacement of landscape zones to the north is one of the factors in changing the state of unique geological heritage objects of the stratigraphic-paleontological type, which is shown in the article using examples of specific sections of the Lower Volga region and South CisUrals.
Keywords: geological heritage objects, Upper Paleozoic and Meso-Cenozoic, steppe and forest-steppe zones, Lower Volga region, South CisUrals.
Многолетнее изучение авторами разнообразных объектов геонаследия стратиграфо-палеонтологического типа на территории юго-востока Европейской России показывает, что условия ландшафтной зоны весьма существенно влияют на ключевые параметры образования (скорость эрозионного наращивания, интенсивность обновления стенок разреза) и состояния (зарастание растительностью, почвообразование и т.д.) геологических обнажений, а также особенности их геотуристического потенциала. Состояние обнаженности, продолжительность существования разрезов зависят от ряда факторов как природных, так и антропогенных. Постепенное смещение границ ландшафтных зон к северу, активизировавшееся последние десятилетия вследствие климатической динамики [4], также является одним из факторов состояния и показательности конкретных уникальных геологических объектов, прежде всего стратиграфо-палеонтологического типа. Это наглядно видно на примерах конкретных уникальных объектов геонаследия – разрезах карбонатных, терригенных и карбонатно-терригенных отложений верхнего палеозоя и мезокайнозоя Нижнего Поволжья и Южного Приуралья.
Плотные карбонатные отложения (известняки, доломиты) карбона обнажаются эрозией с трудом. При этом разрезы сохраняют свою выраженность и ценность для послойного изучения дольше в степных условиях, поскольку здесь минимизировано развитие по скальным выступам мхов и лишайников, ограничено почвообразование и активное проявление травянистой и древесной растительности. Примером может служить серия объектов геонаследия на севере Волгоградской области, недавно описанная авторами как потенциальный комплексный памятник природы под общим названием «Перевозинка» и включающая в себя показательные разрезы карбона, разнообразные минеральные ассоциации, а также уникальное местонахождение рыб-геликоприонид [3].
Пермо-триасовые объекты геонаследия также разнообразны и имеют свою специфику. Так, описанные как уникальные стратиграфо-палеонтологические местонахождения еще во времена Больших Академических экспедиций (1768-1774), Каргалинские рудники (Оренбургское Приуралье), имеющие статус комплексного памятника природы, сегодня представляют собой рассредоточенные на значительной площади воронковидные, колодцеобразные формы микрорельефа. Внешне на местности и аэрокосмофотоматериалах такие образования напоминают поля развития карстово-суффозионных процессов. Сегодня геологический разрез (преобладают песчаники, алевролиты, гравелиты, конгломераты) для изучения практически недоступен и его наблюдение возможно лишь ограниченно по закопушкам местного населения, сборы ископаемых остатков затруднены. Однако, в процессе функционирования рудников и значительное время после прекращения системной добычи сырья, разными исследователями были детально описаны стратиграфические особенности и собраны обширные палеонтологические коллекции. Степные условия способствовали длительному сохранению объекта потенциально интересным не только с геоархеологической, но и с стратиграфо-палеонтологической позиций. В то же время, интенсивное оврагообразование южнее основной части Каргалинских рудников создает серию новых геообъектов – разрезы красноцветов, которые на сегодняшней стадии их явного естественного наращивания обзорно изучены нами во время полевых работ 2020 года с отбором флористических остатков.
Толщи рыхлых терригенных пород юры и мела в степной зоне имеют возможность с большей скоростью обнажиться за счет более активных эрозионных процессов. Известны случаи очень быстрого в масштабе геологического времени «жизненного цикла» уникальных геологических объектов от его формирования до саморекультивации при участии антропогенного фактора. Показательным примером может служить серия эрозионных форм рельефа на юге Саратовской области (в районе сел Нижняя Банновка и Елшанка). Причины их формирования, динамика геоморфологических параметров, обострившиеся проблемы геоэкологического и землеустроительного характера, а также разрезы по мере наращивания детально мониторятся нами длительное время [5]. В результате строительства автодорог с асфальтовым покрытием и посадки лесополос изменилась система водостока по склонам при ненадлежащем регулировании ливневой системой, которая должным образом не организована. Техногенные насыпи новых автодорог послужили своеобразными ограничителями водосборного бассейна, позволяющего поверхностному стоку концентрироваться и размывать придорожную зону. Известны и ситуации залпового стока при летних ливнях и резком весеннем снеготаянии, повлекшие формирование крупных водобойных колодцев и конусов выноса. В результате появились и стремительно развились крупные (около 500 м протяженностью и до 5 м глубиной) придорожные овраги, обнажившие разрез верхнемеловых (кампан, маастрихт) и палеогеновых (сызранская свита) отложений.
В разрезе у трассы в районе села Нижняя Банновка представлена значительная часть маастрихта (алевриты и песчаники с прослоями желваковых фосфоритов), контакт мела-палеогена и часть палеоцена (силициты и кремнистые глины). В маастрихтском интервале, наблюдаются несколько насыщенных ориктокомплексов, в составе которых встречены в значительном количестве костные остатки морских ящеров (плезиозавров, мозазавров), химеровых рыб, фосфатизированные скелеты губок, массовые остатки пикнодонтных устриц, фрагменты фосфатизированной древесины с ходами древоточцев и др. Таким образом, образовавшийся овраг возможно позиционировать как объект геонаследия стратиграфо-палеонтологического типа и рекомендовать к рассмотрению статуса памятника природы. В настоящее время донная эрозия все более уступает боковой, борта оврага за счет оползневых и обвальных процессов выполаживаются, теряется обнаженность. Имеют место также попытки искусственного среза бортов оврага в устьевой части.
Различия образования и сохранения природного геообъекта в степной и лесостепной зонах хорошо иллюстрируются при сравнительном анализе общностей и особенностей генетически, литологически аналогичных и масштабно сопоставимых объектов. Показательным примером для такого сопоставления могут служить комплексные памятники природы «Камышинские уши» (Волгоградская область) и «Рачейские скалы» (юг Самарской области). Оба объекта представляют собой крупные (сотни метров по протяженности и десятки метров по мощности) палеогеновые (палеоценовые) разобщенные массивы плотных (до кварцитовидных) песчаников, пересеченные окварцованными жилами и линзами, а также прошитые сетью разноразмерных каналов и трубовидных тел. Окружение массивов составляют песчаные отложения с многочисленными подводными почвами (горизонтами «твердого дна»), содержащие отдельные окремнелые трубовидные тела и фрагменты стволов древесных растений. Структурные особенности позволяют интерпретировать массивы как следы флюидоразгрузки (возможно, гидротермальной природы) вблизи морского побережья (вероятная палеогеографическая модель – обширная дельта водотока с островной суши). Именно генезис может быть представлен в качестве основной общей уникальной особенности рассматриваемых объектов геонаследия.
Значительные различия заключаются в палеоботаническом потенциале массивных тел. «Камышинские Уши» известны изначально именно как палеоботанический памятник природы – отсюда описаны разнообразные флористические остатки (преимущественно отпечатки листовых пластин и ядра плодов) отличной сохранности; из монолитов «Рачейских Скал» такие находки нам неизвестны. Кроме того, в строении объекта «Камышинские уши» отмечены значительно развитые строматолитовые (стириолитовые) постройки [1].
Примерно одинаковая приуроченность к сети населенных пунктов (автомобильная доступность от города и пешая от сельского населенного пункта), массовая посещаемость местным населением и геотуристами, обеспечивающие сопоставимую интенсивность антропогенной нагрузки, делают сравнение этих двух объектов геонаследия еще более оправданным. Оба объекта (а также иные подобные образования в Нижнем Поволжье) целенаправленно изучаются научно-просветительской экспедицией «Флотилия плавучих университетов» с 2016 г. [2].
Памятник природы «Камышинские Уши» представляет собой три возвышающихся над степью холма, которые сохранились благодаря твердости слагающих их песчаников как останцы при денудации общего песчаного интервала отложений (разрез вмещающих песков с редкими линзами песчаников и характерными флористическими остатками можно наблюдать в ближайшем карьере). Прекрасная обнаженность позволяет изучать и демонстрировать с образовательными и геотуристическими целями все детали строения массивов и осуществлять палеонтологические сборы.
Объект геонаследия «Рачейские Скалы» располагается в лесостепной зоне в пределах достаточно крупного лесного массива с преобладанием хвойных пород, не выделяясь на фоне общего возвышенного рельефа. Налицо специфичная эстетика ландшафта при достаточно слабой обнаженности массива песчаников, что затрудняет понимание формы и структуры геологических тел и особенностей разреза. Раскрытые элементы трещиноватости, полости каналов и трубовидных тел заполнены четвертичным растительным детритом с развивающимися по нему почвенными образованиями, что осложняет как их восприятие при демонстрации в образовательных или геотуристических целях, так и изучение особенностей объектов.
Таким образом, каждый объект геонаследия проходит свой «жизненный цикл», особенности стадий которого (зарождения и формирования, бытия, саморекультивации объекта) определяются рядом параметров и условий: а) изначальных базовых (литологическими особенностями разреза, в частности, выраженностью подчиненных прослоев (тел) пород повышенной прочности, спецификой залегания геологических элементов и геометрией форм рельефа), б) обусловленных средой (приуроченность объекта геонаследия ландшафтной зоне, что выражает влияние климатических, педосферных, флористических и других факторов, влияющих на проявление экзогенных геопроцессов), а также в) связанных с антропогенным вмешательством. На стадии формирования объекта по естественным и (или) антропогенным причинам в качестве основных параметров значимы скорость обнажения разреза и интенсивность роста эрозионных и аккумулятивных элементов и форм рельефа.
При прочих равных условиях в степной зоне (по отношению к лесостепной) разрезы обнажаются более стремительно, дольше сохраняют свою обнаженность, но при этом, способны к быстрой рекультивации. Все стадии жизненного цикла объекта здесь выделяются большей нелинейностью динамики, проявлением спонтанности развития процессов. Вмешательство антропогенного фактора на любой стадии способно резко изменить картину развития объекта. Это позволяет говорить об особой важности разработки системы мониторинга и искусственного регулирования состояния объектов геонаследия, а также окружающей их геолого-геоморфологической обстановки и антропогенной нагрузки, своевременного принятия управленческих решений (в частности, о нецелесообразности рекультивации выработок и придания охранного статуса и др.).
Материал для данной работы получен в процессе научно-просветительской экспедиции «Флотилия плавучих университетов» (2016-2020 гг.). Работа выполнена по теме государственного задания Института географии РАН 0148-2019-0007 «Оценка физико-географических, гидрологических и биотических изменений окружающей среды и их последствий для создания основ устойчивого природопользования» и за счет средств «Программы стратегического академического лидерства Казанского (Приволжского) федерального университета».
Cписок литературы
1. Иванов А.В. Палеоэкологические особенности кайнозойских гидротерм Нижнего Поволжья // Коэволюция геосфер: от ядра до Космоса: Материалы Всерос. конф., памяти чл.-кор. РАН Г.И. Худякова. Саратов: Изд-во СГТУ, 2012. С. 269-272.
2. Иванов А.В., Яшков И.А. Научно-просветительская экспедиция «Флотилия плавучих университетов. Поволжье. Подонье. Прикаспий. 2015-2020. Иллюстрированный дайджест. Саратов: Кузница рекламы, 2020. 64 с.
3. Иванов А.В., Новиков И.В., Лебедев О.А., Алексеев А.С., Исакова Т.Н., Романова Е.Г., Яшков И.А. «Перевозинка» (Волгоградская область) – потенциальный памятник природы: показательные разрезы карбона, разнообразные минеральные ассоциации, уникальное местонахождение рыб-геликоприонид // Проблемы палеоэкологии и исторической геоэкологии: Тезисы конф. памяти профессора В.Г. Очева. Москва-Самара: Палеонтологический институт РАН – Институт географии РАН – СамГТУ, 2020. С. 74-77.
4. Коломыц Э.Г. Региональная модель глобальных изменений природной среды. М.: Наука, 2003. 371 с.
5. Яшков И.А., Иванов А.В., Виноградова Т.Н. Инженерно-геоэкологические особенности взаимодействия элементов автодорожной и овражно-балочной сетей (на примере модельного полигона в районе сел Нижняя Банновка и Елшанка Саратовской области) // Проблемы геологии Европейской России: сборник науч. тр. Всерос. науч. конф., посвящ. 130-летию со дня рожд. Проф. Бориса Александровича Можаровского. Саратов: Изд-во СГТУ, 2013. С. 77-92.