ЭРОЗИОННОЕ РАСЧЛЕНЕНИЕ И ЗАПОЛНЕНИЕ ДОЛИН ВРЕМЕННЫХ ВОДОТОКОВ НА ПРАВОБЕРЕЖЬЕ р. СЕЛЕНГИ В ПОЗДНЕЛЕДНИКОВЬЕ И В ГОЛОЦЕНЕ

1. ВВЕДЕНИЕ

Развитие эрозионно-аккумулятивных процессов связано с ландшафтно-климатическими изменениями, колебаниями базисов эрозии, направленностью тектонических движений. Активное проявление экзогенных процессов приводит к сносу, транзиту и аккумуляции отложений различного генезиса (делювиальные, обвально-осыпные, эоловые и др.) на склонах и в днищах эрозионных форм рельефа. При снижении темпов рельефообразующих процессов формируются почвы. В разрезах отложений фиксируются этапы врезания и заполнения падей, балок, оврагов разной продолжительности [Panin et al., 2011, 2017; Sidorchuk et., 2014; Ryzhov et al., 2015; Golubtsov et al., 2017]. В долинах временных водотоков Забайкалья современными донными оврагами вскрыта толща четвертичных отложений мощностью до 30 м. Наиболее густая сеть современных эрозионных форм приурочена к районам распространения лёссов и лёссовидных отложений [Ryzhov, 2015]. Для Западного Забайкалья характерно островное и прерывистое распространение лёссовых пород изменчивой мощности [Sergeev et al., 1986], что обусловливается горно-котловинным рельефом территории [Ravsky, 1972]. Исследуемый регион относится к умеренной перигляциально-лёссовой зоне Азии [Trofimov, 2001]. Балки, пади, лощины правобережья р. Селенги выполнены плейстоценовыми и голоценовыми лёссовидными отложениями с прослоями разнозернистых песков, дресвы, щебня [Bazarov, 1968].

Более века назад отмечен песчаный состав лёссовидных отложений Западного Забайкалья, их залегание на разных элементах рельефа [Obruchev, 1914]. Э.И. Равский отмечал, что чаще всего лёссовидные отложения образуют плащи на пологих склонах либо выполняют ложбины древних оврагов [Ravsky, 1972, с. 134]. Генезис отложений он считал пролювиальным, делювиально-солифлюкционным или овражным делювиально-аллювиальным, не исключая эоловый и аллювиальный. Д.Б. Базаров лёссы и лёссовидные отложения разделял на эоловые и полигенетические [Bazarov, 1968]. Эоловые лёссовидные образования широко развиты на водоразделах и склонах хребтов и имеют мощность 2–3 м [Bazarov, 1968]. Полигенетические лёссовидные образования (10–15 м) накапливались одновременно с эоловыми на нижних частях склонов речных долин, террасах, в лощинах, падях, оврагах [Bazarov, 1968]. Они представляют собой чередование слоев лёссовидных супесей и легких суглинков с прослоями песка, дресвы, щебня. Генезис этих отложений – делювиальный, эолово-делювиальный, эолово-аллювиальный, пролювиально-аллювиальный. Они включают одну или несколько погребенных почв. В.Н. Олюнин выделяет лёссовидные отложения (забайкальский лёсс) [Olyunin, 1978]. Для них характерно отсутствие слоистости или трудноразличимая тонкая параллельная слоистость, падающая согласно склону. Лёссовидные отложения сортированы или не сортированы, плохо насыщены песком, зерна которого часто не окатаны, образуют отвесные обрывы и столбчатые отдельности [Olyunin, 1978, с. 122]. Их мощность достигает одного – двух десятков метров. В конце ХХ в. составлена карта распространения лессовидных отложений в Сибири, на которой в Забайкалье показаны маломощные поля лессовидных и покровных глинистых пород островного и прерывистого распространения [Sergeev et al., 1986, рис. 1]. Изучены состав, структура и свойства позднечетвертичных лёссовидных отложений и почв разрезов Западного Забайкалья [Ryashchenko et al., 2014; Matasova et al., 2023].

Нами были изучены и датированы разрезы позднеледниковых и голоценовых лёссовидных отложений и погребенных почв пологих склонов, современных и погребенных эрозионных форм в бассейне р. Куйтунка [Ryzhov et al., 2015; Golubtsov et al., 2017]. В центральной части Селенгинского среднегорья были выделены периоды активизации экзогенных процессов и осадконакопления и этапы интенсивного почвообразования на протяжении последних 15 тыс. лет [Ryzhov et al., 2016; Golubtsov et al., 2017]. Изучен ряд физико-химических свойств отложений и погребенных почв. В то же время выявлению этапов врезания и заполнения долин временных водотоков, корреляции разрезов, реконструкции палеогеографических условий аккумуляции и почвообразования вследствие природно-климатических и антропогенных изменений уделялось меньше внимания.

Цель работы – выявление этапов врезания, седиментации и почвообразования в долинах временных водотоков на правобережье р. Селенги на основе детального полевого изучения, результатов гранулометрического анализа, радиоуглеродного датирования гумусовых горизонтов почв.

2. РАЙОН, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Селенгинское среднегорье является перспективным регионом для изучения этапов эволюции и динамики долин временных водотоков в четвертичный период. Пади, балки, лощины выполнены песчаными и лёссовидными отложениями. Последние широко распространены на правобережье р. Селенги [Bazarov, 1968; State Geological Map …, 2001b]. Мощность лёссовидных отложений увеличивается от первых метров в верхней части склонов до первых десятков метров в днищах балок, падей [State Geological Map…, 2000]. В условиях расчлененного рельефа, активной хозяйственной деятельности активно протекают современные эрозионно-аккумулятивные процессы, широко распространены донные и склоновые овраги [Reimkhe, 1986; Ryzhov, 2015]. Современные эрозионные формы прорезают всю толщу лёссовидных супесей и суглинков на глубину до 20 м [Ryzhov, 2015], являются объектами исследований динамики современных эрозионно-аккумулятивных процессов [Bazhenova et al., 1997, 2023; Ryzhov, 2015; Vanmaercke et al., 2016].

Территория исследования расположена в центральной части Селенгинского среднегорья в бассейне р. Куйтунка (правый приток р. Селенги) (рис. 1). Площадь водосбора 1140 км², длина водотока 65 км, средний уклон русла реки 1.26°, глубина эрозионного вреза 110–360 м [Reimkhe, 1986]. В геологическом строении принимают участие преимущественно вулканогенные и интрузивные горные породы верхнепермского возраста, верхнеплиоценовые делювиально-пролювиальные красноцветные глины, суглинки с щебнем и дресвой мощностью до 10 м тологойской свиты, среднеплейстоценовые озерно-аллювиальные разнозернистые пески кривоярской свиты мощностью до 50 м [Bazarov, 1968]. Они перекрываются эолово-делювиальными и эолово-делювиально-пролювиальными отложениями среднего и верхнего плейстоцена и представлены лёссовидными супесями и суглинками с прослоями дресвы и щебня. К верхнеплейстоценовым и голоценовым отложениям относятся аллювиальные, аллювиально-пролювиальные отложения I и II надпойменных террас, высотой 6–8 и 4–6 м, русел постоянных и временных водотоков, эолово-делювиальные, эолово-делювиально-пролювиальные лёссовидные супеси и легкие суглинки мощностью 2–17 м [Bazarov, 1968].

Рельеф бассейна крутых склонов – эрозионно-денудационный, пологих и покатых – эрозионно-аккумулятивный, днищ речных долин – аккумулятивный (рис. 1). Карта составлена на основе [Methodological Guidelines…, 2022], геоморфологической схемы [State Geological Map…, 2001a], топографических карт масштаба 1:100000–1:200000. Эрозионно-денудационный рельеф выделен на участках распространения склонов крутизной >15°, созданных эрозионными и гравитационно-склоновыми процессами с маломощным чехлом четвертичных отложений и выходов коренных горных пород. Эрозионно-аккумулятивный рельеф развит на водоразделах, переработанных эоловыми процессами, склонах речных долин крутизной <15°, на делювиально-пролювиальных шлейфах, в долинах временных водотоков с мощным (до 30 м) чехлом лёссовидных эоловых и делювиально-пролювиальных отложений. Аккумулятивный рельеф выделен в долинах рек и включает русла, поймы и террасы.

Густота эрозионного расчленения для всего бассейна – 2.76 км/км², балками и ложбинами – 1.77 км/км², оврагами – 0.89 км/км² [Reimkhe, 1986]. Климат резко континентальный, среднегодовая температура воздуха –2.9 °С. Средние значения температуры января –26.9 °С, июля +18.2 °С, средняя годовая сумма осадков 369 мм [Guidebook…, 1968; Kovel, 1989]. Бассейн расположен в южной геокриологической зоне с редкоостровным (мощность 0–15 м), островным (мощность 0–50 м) распространением многолетнемерзлых пород с температурой 0…–2 °С [Ershov, 1998]. На склонах южной экспозиции преобладают горные сухие степи и лесостепи. На противоположном склоне распространены горные лесостепи и степи с разреженными сосновыми лесами. По падям, лощинам участки луговых степей и сухие крупнозлаковые настоящие степи чередуются с сосновыми борами [Reimkhe, 1986]. В настоящее время центральная часть бассейна занята пашнями и залежами. Водосбор р. Куйтунка характеризуется активным развитием современных эрозионно-аккумулятивных процессов [Reimkhe, 1986; Bazhenova et al., 1997; Tarmaev et al., 2004; Ryzhov, 2015].

Полевые исследования на разрезах проводились в 2014 и 2020 гг. Они включали географическую и геоморфологическую привязку, зачистку обнажений, детальное послойное описание, выявление особенностей осадконакопления. При проведении полевых исследований основное внимание уделялось стратиграфическому и морфогенетическому анализу почв и отложений, фиксировались изменения в залегании слоев и криогенные деформации. Отбирались пробы почв на гранулометрический состав и радиоуглеродное датирование. Использовались топографические карты масштаба 1:100000–1:200000, геологические карты масштаба 1:200000 второго поколения [State Geological Map…, 2001а, 2001b], космические снимки открытого доступа Google Earth Pro 2000–2022 гг.

Определение дисперсности частиц проводили на лазерном дифракционном анализаторе "ANALYSETTE 22" (модель NanoTec, компания Fritsch, Германия), использующем физический принцип дифракции электромагнитных волн. Для измерения размера частиц навеска образца массой 2–15 г помещается на путь лазерного луча непосредственно в ванночку диспергирования. Далее, при попадании частицы на пучок лазера происходит частичное отклонение лазерного излучения; за пробой возникает характерное кольцеобразное распределение интенсивности, которое измеряется специально изготовленным детектором. Далее программное обеспечение MaScontrol преобразует полученные результаты и отображает их в виде кумулятивной кривой и столбчатой диаграммы распределения. Диспергирование образцов в водной среде осуществлялось с помощью ультразвуковой обработки. Рассчитывался средний и медианный диаметр зерна в диапазоне 2–0.00008 мм (2000–0.08 мкм). Для удобства результаты измерений были объединены в девять фракций (2–1, 1.0–0.5, 0.50–0.25, 0.25–0.10, 0.10–0.05, 0.05–0.01, 0.010–0.005, 0.005–0.001, <0.001 мм), согласно [Grounds…, 2020], представленных в объемных процентах по каждому образцу.

Палинологические исследования разреза Надеино выполнены в Институте земной коры СО РАН (г. Иркутск) по стандартной методике [Berglund, Ralska-Jasiewiczowa, 1986]. Определение абсолютного возраста погребенных почв выполнено в лаборатории «Геоморфологические и палеогеографические исследования полярных регионов и Мирового океана» Санкт-Петербургского государственного университета сцинтилляционным методом по углероду гуминовых кислот.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Разрез Студеный ключ 2

Разрез Студеный ключ 2 заложен на правом борту современного донного оврага и вскрывает почвенно-седиментационную последовательность отложений заполнения пади (рис. 2). В табл. 1 приведены данные о координатах и возрасте гумусовых горизонтов почв.

Сверху вниз вскрываются (рис. 3):

1. Супесь гумусированная, темно-серая (гумусовый горизонт современной почвы) (0–81 см), возраст 7.6–0.0 тыс. л. н.
2. Супесь светло-коричневая пылеватая, белесая, карбонатная с редким включением разнозернистого песка и дресвы, эолово-делювиальная (81–105 см), возраст 7.9–7.6 тыс. л. н.
3. Супесь гумусированная темно-серая (гумусовый горизонт погребенной почвы) (105–139 см), возраст 8.8–7.9 тыс. л. н. На глубине 114–118 см отмечается прослой супеси светло-коричневой пылеватой, возраст ~8.3–8.1 тыс. л. н.
4. Супесь пылеватая светло-коричневая, белесоватая, слоистая карбонатная с редким включением разнозернистого песка и дресвы, эолово-делювиальная (139–168 см), возраст 9.5–8.8 тыс. л. н.
5. Чередование трех маломощных прослоев (3–9 см) супесей гумусированных темно-серых, серых и супесей светло-коричневых пылеватых (168–193 см), возраст 10.0–9.5 тыс. л. н.
6. Супесь гумусированная серовато-темно-коричневая (погребенный гумусовый горизонт почвы) (193–204 см), возраст 10.3–10 тыс. л. н.
7. Чередование двух маломощных (3–8 см) прослоев супесей светло-коричневых пылеватых и супесей гумусированных серовато-коричневых и (193–226 см), возраст 11–10.3 тыс. л. н.
8. Супесь пылеватая (песок тонкозернистый пылеватый) светло-коричневая эоловая (226–236 см), возраст ~11.3–11 тыс. л. н.
9. Супесь гумусированная темно-коричневая (погребенный гумусовый горизонт) (336–248 см). Кровля слоя перевеяна. Возраст ~11.7–11.3 тыс. л. н.
10. Супесь пылеватая коричневато-серая, белесая, эоловая (248–297 см), возраст 12.9–11.7 тыс. л. н.
11. Чередование двух горизонтов супесей гумусовых серовато-коричневых и двух прослоев супесей светло-коричневых пылеватых (297–336 см), возраст 13.9–12.9 тыс. л. н. Отложения имеют волнистое залегание, криотурбированы, залегание слоев нарушено криогенно-склоновыми процессами.
12. Супесь гумусированная темно-серая, серая (гумусовый горизонт погребенной почвы) (336–349 см), возраст ~14.0–13.9 тыс. л. н. Отложения имеют волнистое залегание, криотурбированы.
13. Супесь коричневато-серая, пылеватая (349–358 см). Окраска неоднородная. Отложения имеют волнистое залегание, криотурбированы. Возраст ~14.1–14.0 тыс. л. н.
14. Суглинок легкий (супесь гумусированная темно-серая до черной) (358–370 см). Отложения имеют волнистое залегание, биотурбированы. Окраска неоднородная. Возраст ~14.5–14.1 тыс. л. н.
15. Супесь желтовато-буровато-светло-коричневая пылеватая, оглееная с включением разнозернистых песков и дресвы, с многочисленными пятнами ожелезнения (370–408 см). Слой сложен пролювиальными и делювиально-пролювиальными отложениями ~>14.5 тыс. л. н. Отмечается стратиграфическое несогласие, резкое изменение литологического состава и цвета отложений.

Разрез характеризуется разнообразным гранулометрическим составом. В голоценовых отложениях для ряда слоев получены противоречивые данные для фракций 2.0–0.5 мм. Ситовой анализ горизонта слаборазвитой погребенной почвы (183–189 см) показал, что доля фракций >1 мм составляет 0.1%, более 0.5 мм – 1 %. На глубине 46–51, 65–105, 139–178, 193–199, 214–223 см получены данные содержания грубо- и крупнозернистых песков и частиц мелкой дресвы (2.0–0.5 мм) в количестве 27–35 %, что не отражает действительный их состав. В то же время медианный размер зерен 0.0070–0.0205 мм (7.0–20.5 мкм), поэтому использование медианного размера частиц представляется авторам более правильным.

В гумусовых горизонтах почв голоценового и позднеледникового возраста, в которых не выявлены частицы крупнее 0.5 мм, отсутствуют фракции 2.0–0.1 мм. Доля тонкозернистых песков (0.10–0.05 мм) не превышает 1.3 %. Содержание в почвах фракций: крупноалевритовой (0.05–0.01мм) – 37–70 %, среднеалевритовой (0.010–0.005 мм) – 14–22 %, мелкоалевритовой (0.005–0.001 мм) – 14–35 %, глинистых частиц (<0.001 мм) – 3–6 %. В целом, величина алевритовых фракций в почвах составляет 94–96 %. В отложениях в основании разреза (глубина 370–408 см) выявлены включения грубо-, крупнозернистого (2.0–0.5 мм) 18-процентного и тонкозернистого песка (0.10–0.05 мм) – 2 %. Средний арифметический размер частиц 0.215 мм (215 мкм), медианный – 0.014 мм (14 мкм). Другие слои позднеплейстоценового возраста (глубина 270–380 см) представлены лёссовидными супесями. В них преобладает крупноалевритовая фракция 42–60 %. Содержание среднеалевритовой фракции 14–21 %, мелкоалевритовой – 19–33 %. Доля глинистой фракции 4–7%. Средний арифметический размер частиц позднеплейстоценовых осадков варьируется от 0.010 до 0.013 мм (10–13 мкм), медианный – 0.007–0.010 мм (7–10 мкм).

3.2. Разрез падь Ковалева

Разрез падь Ковалева заложен на правом борту в нижней части одноименной пади и вскрывает отложения заполнения эрозионной формы, прорезаемые современным донным оврагом (рис. 4). В табл. 1 приведены данные о радиоуглеродном и календарном возрасте гумусовых горизонтов почв.

В разрезе вскрываются сверху вниз (рис. 5):

1. Супесь гумусированная, темно-коричневая до черной (гумусовый горизонт современной почвы) (0–33 см), возраст 7.4–0 тыс. л. н.
2. Супесь светло-коричневая пылеватая (33–74 см), возраст 8.9–7.4 тыс. л. н.
3. Супесь пылеватая светло-коричневая (74–83 см) с многочисленными включениями дресвы и грубого песка, возраст 9.3–8.9 тыс. л. н.
4. Чередование трех горизонтов супесей пылеватых и маломощных (3–6 см) гумусовых горизонтов почв (83–176 см). Время формирования 11.7–9.3 тыс. л. н. Почвы имеют возраст 10.2–9.9, 11.1–11.0, ~11.7–11.4 тыс. л. н.
5. Супесь пылеватая желтовато-светло-серая, белесая, карбонатная (176–197 см), возраст 12.2–11.7 тыс. л. н.
6. Два маломощных (2–4 см) гумусовых горизонта почвы, разделенных прослоем супеси желтовато-светло-коричневой карбонатной (197–207 см), возраст 12.4–12.2 тыс. л. н.
7. Супесь пылеватая желтовато-светло-коричневая с пятнами ожелезнения (207–270 см). Слоистость волнистая. Возраст >12.4 тыс. л. н.
8. Гумусовый горизонт погребенной почвы (270–279 см). Имеет уклон в сторону устья пади.
9. Супесь пылеватая желтовато-серая, белесая с редким включением дресвы (279–307 см).
10. Супесь пылеватая желтовато-серая, белесая с включением дресвы и щебня (307–338 см).
11. Супесь пылеватая желтоватая белесая с редким включением дресвы и многочисленными железистыми и марганцевыми конкрециями (338–355 см).
12. Супесь желтовато-светло-коричневая, белесая (355–368 см).
13. Супесь опесчаненная пылеватая с включением дресвы и щебня (368–381 см), подстилаемая корой выветривания гранитов.

Разрез характеризуется достаточно однородным гранулометрическим составом. За исключением слоя пролювия на глубине 74–81 см, сложенного супесью пылеватой с многочисленными включениями грубо- и крупнозернистых песков (2.0–0.5 мм), в остальных стратиграфических горизонтах преобладает крупноалевритовая фракция, 39–69 %, за исключением слоя 32–53 см ниже гумусового горизонта почвы, в котором на долю мелкоалевритовой фракции приходится 60 %, среднеалевритовой – 21 %, крупноалевритовой – 3 %. Содержание среднеалевритовой фракции варьируется от 11 до 22 %, мелкоалевритовой – 11–34 %. Доля глинистой фракции изменяется в диапазоне 2–8 %, достигая максимума (16 %) на глубине 32–53 см. Средний арифметический размер частиц варьируется от 0.003 до 0.024 мм (3–24 мкм), в слое пролювия он составляет 0.43 мм (433 мкм). Медианный размер зерен в отложениях и почвах разреза 0.003–0.021 мм (3–21 мкм).

4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Корреляция разрезов

Данные по ряду разрезов эрозионных форм (Надеино, Студеный ключ 1, Нижняя Буланка, Большой Куналей, Куйтун) получены и опубликованы ранее [Ryzhov et al., 2015; Golubtsov et al., 2017]. Проведена корреляция разрезов Студеный ключ 2 и падь Ковалева с опубликованными данными [Golubtsov et al., 2017], информацией по разрезам эрозионных форм Юго-Восточного Забайкалья [Bazhenova et al., 2023]. Отличительные особенности разрезов днищ балок, падей, оврагов в бассейне р. Куйтунка – слоистость, чередование лёссовидных супесей и гумусовых горизонтов почв, различия в гранулометрическом составе, включения прослоев и линз разнозернистых песков с дресвой, наличие криогенных деформаций в позднеплейстоценовых, реже – в раннеголоценовых осадках.

В разрезах Студеный ключ 2, падь Ковалева осадки позднего плейстоцена и голоцена представлены чередованием лёссовидных супесей, прослоев разнозернистых песков и дресвы, гумусовых горизонтов почв. Этапы педогенеза соответствовали периодам снижения темпов аккумуляции, потепления и увлажнения климата, плотного растительного покрова в позднеледниковье и голоцене. Для разрезов Студеный ключ 2 и падь Ковалева характерно формирование почв в течение последних ~7.6 тыс. л. н.

На рис. 6 приведена информация о литологическом составе семи изученных разрезов в бассейне р. Куйтунка. В основании разрезов Надеино, Нижняя Буланка, Студеный ключ 1, Студеный ключ 2, падь Ковалева залегают пролювиальные и пролювиально-делювиальные отложения, представленные мелко- и тонкозернистыми песками и супесями с включением прослоев и линз крупнозернистого песка и дресвы с пятнами и конкрециями окислов железа и марганца (балочный аллювий). В разрезах Студеный ключ 1, падь Ковалева они залегают на коренных породах. В подошве разрезов Надеино, Нижняя Буланка, Студеный ключ 2 отмечаются криогенные деформации (клинья, криотурбации, грунтовые жилы) [Ryzhov, Golubtsov, 2018]. Залегание слоев наклонное, волнистое, их накопление происходило в условиях постоянного или переменного увлажнения. Возраст кровли пролювиальных и пролювиально-делювиальных отложений >14.7 тыс. л. н.

Выше балочного аллювия с размывом залегает толща осадков, представленных преимущественно эолово-делювиальными и делювиальными отложениями и почвами. Гумусовые горизонты почв формировались в наиболее благоприятных климатических условиях, при выполаживании склонов эрозионных форм, зарастании бортов и днища древесно-кустарниковой и травянистой растительностью. Более подробно можно остановиться на характеристике этапов врезания, седиментации и почвообразования в эрозионных формах временных водотоков в позднеледниковье и в голоцене.

4.2. Этапы врезания, осадконакопления и почвообразования в долинах временных водотоков в позднеледниковье и в голоцене

Первая половина позднеледниковья (~18.0–14.3 тыс. л. н). Стратиграфическое несогласие, смена окраски и состава отложений, залегающих выше балочного аллювия, свидетельствуют о фазе врезания в долинах временных водотоков ~14.7–14.3 тыс. л. н. Доказательством может служить погребенный овраг (разрез Куйтун) глубиной 3.3 м, врезанный в лёссовидные отложения [Ryzhov et al., 2015]. Его днище выстилает погребенная почва возрастом 14.3–14.0 тыс. л. н. Время заложения термоэрозионно-суффозионного оврага – 14.5–14.3 тыс. л. н. [Ryzhov et al., 2015].

Фаза врезания в долинах временных водотоков связана с резким глобальным потеплением и увлажнением климата, увеличением годового поверхностного стока, деградацией многолетней мерзлоты в начале интерстадиала бёллинг – аллерёд [Ryzhov, Golubtsov, 2018]. Согласно геохимическим данным донных осадков оз. Байкал [Chebykin et al., 2002] c ~14.7 тыс. л. н. в течение менее 300 лет произошло двукратное увеличение количества осадков. Резкие изменения климата, ландшафтов, химического состава отложений в этот временной интервал зафиксированы в донных осадках озер Байкал, Котокель [Chebykin et al., 2002; Bezrukova et al., 2011; Kostrova et al., 2014], в ледниковых кернах Гренландии [Rasmussen et al., 2014]. В этот интервал происходит смена преимущественно степных и тундрово-степных ландшафтов на лесные геосистемы в условиях увлажнения и потепления климата [Bezrukova et al., 2011]. В овражно-балочных системах Восточно-Европейской равнины выявляется эрозионная фаза [Sidorchuk et al., 2014].

Вместе с тем залегание пролювиальных и пролювиально-делювиальных отложений в подошве разрезов, нередко на коренных породах и коре выветривания, свидетельствует о более раннем этапе врезания и аккумуляции в долинах временных водотоков Забайкалья. Вероятное время эрозионной фазы ~18–17 тыс. л. н. коррелируется с началом позднеледниковья. Эрозионной фазе в долинах временных водотоков в бассейне р. Селенги благоприятствовало понижение базиса эрозии (уровень оз. Байкал) на 40–45 м во время последнего оледенения [Khlystov et al., 2008]. В Байкальском регионе улучшение климата, по данным изменения литологии донных осадков и изотопного состава диатомовых водорослей оз. Котокель, началось ~16.7 тыс. л. н. [Kostrova et al., 2014]. Постепенное увеличение доли древесных растений в донных осадках оз. Котокель при господстве безлесных тундрово-степных ландшафтов выявлено ~18 тыс. л. н. [Bezrukova et al., 2010].

В Прибайкалье свидетельством потепления и увлажнения климата является почва разреза Новый Ангарский мост с радиоуглеродным возрастом 14840±125 л. н. (18000–18260 кал. л. н.) [Vorobyova, 2010]. На юге Восточной Сибири межстадиал в начале позднеледниковья не выделяется. Возможно потому, что частое чередование кратковременных потеплений и похолоданий не приводили к изменению состава флоры [Bezrukova et al., 2010]. На юге Западной Сибири между горизонтами ельцовского и баганского лёссов выделяется суминская почва [Zykina, Zykin, 2012]. Ее кровля датирована 16340–17245 кал. л. н. [Zykina, Zykin, 2012], а интервал ее формирования ~19.6–16.3 тыс. л. н. [Volvakh et al., 2020]. Почва характеризуется увеличением содержания глины и более низким процентом пылеватых фракций относительно вмещающих лёссовых отложений, повышением значений магнитной восприимчивости за счет большого количества ферримагнитных и парамагнитных минералов в результате повышения увлажненности среды [Volvakh et al., 2020, с. 137].

В европейской части России потеплению в начале второй половины МИС 2 соответствует раунисский или плюсский межстадиал [Kholmovoi et al., 2007]. С ним связывают резкое (в 2–3 раза) увеличение годового поверхностного стока, врезание долин постоянных и временных водотоков, формирование больших палеорусел [Sidorchuk et., 2014; Panin et al., 2017]. На Восточно-Европейской равнине в овражно-балочных системах выделяется эрозионная фаза ~19–17 тыс. л. н. [Sidorchuk et al., 2014]. В бассейне р. Дон глубокий эрозионный врез датирован 14170 л. н. [Kholmovoi et al., 2007].

В пользу фазы врезания временных водотоков в Забайкалье в начале позднеледниковья свидетельствует отсутствие в основании разрезов падей, балок эоловых отложений последнего ледникового максимума (ПЛМ). Согласно OSL датировкам почвенно-лёссовых последовательностей в различных регионах Азии [Kang et al., 2015; Song et al., 2021; Volvakh et al., 2022], максимальные скорости аккумуляции пыли на Китайском лёссовом плато были 23–19 тыс. л. н., а за период дегляциации (19–12 тыс. л. н.) – низкие [Kang et al., 2015].

Интерстадиал бёллинг – аллерёд (14.3–12.9 тыс. л. н.). В разрезе Студеный ключ 2 (см. рис. 3) временному интервалу ~14.3–12.9 тыс. л. н. соответствует этап педогенеза. В разрезе Надеино этому интервалу соответствует мощная погребенная почва (63 см) из гумусированных средних и легких суглинков возрастом ~14.3–12.6 тыс. л. н. [Ryzhov et al., 2015, рис. 6]. Распространение мощной ископаемой почвы свидетельствует о потеплении климата, снижении активности экзогенных процессов, формировании плотного растительного покрова. В разрезе Нижняя Буланка (рис. 6) выявлено четыре гумусовых горизонта мощностью 9–14 см, разделенных прослоями лёссовидных супесей. Почва на глубине 304–313 см имеет возраст 12.9–12.8 тыс. л. н., на глубине 326–340 см – ~13.1–13 тыс. л. н. На глубине 409–419 и 422–427 см выявлено два горизонта гумусированных суглинков. Возраст почв >13.2 тыс. л. н. В разрезе Куйтун погребенная почва датирована возрастом 14.1 тыс. л. н. [Ryzhov et al., 2015].

Средние скорости аккумуляции в разрезах варьируются от 0.23 до 2.71 мм/год. Интенсивное осадконакопление в интервал бёллинг – аллерёд рассчитано для разрезов Нижняя Буланка и Студеный ключ 2. Оно обусловлено накоплением пролювия и эолово-делювиальных отложений в днищах падей, балок, лощин. В фазы снижения темпов седиментации активизировались процессы почвообразования. Слоистость нарушена эпигенетическими криогенными процессами (пучением, растрескиванием). В целом, 14.3–12.9 тыс. л. н. фиксируется заполнение долин временных водотоков, чередование лёссовидных отложений и гумусовых горизонтов почв в условиях существования сезонной и многолетней мерзлоты [Ryzhov, Golubtsov, 2018]. Генезис отложений делювиальный, делювиально-пролювиальный, солифлюкционный. Этап почвообразования возрастом 13–12.7 тыс. л. н. выявлен в аллювиальных отложениях второй надпойменной террасы р. Тарбагатайка [Ryzhov et al., 2021].

По результатам палинологического анализа [Ryzhov et al., 2020] в бассейне р. Куйтунка преобладали полынные степи с примесью маревых, астровых, злаковых. Степные геосистемы доминировали в этом временном интервале в южных районах Забайкалья и Северной Монголии [Dorofeyuk, Tarasov, 1998; Ma et al., 2013]. Климат менялся от умеренно холодного влажного до теплого влажного [Bezrukova et al., 2011; Reshetova et al., 2013]. Причиной увлажнения почв могло служить таяние многолетнемерзлых пород летом [Vorobyova, 2010; Reshetova et al., 2013]. Позднеледниковое потепление, сопоставимое с интерстадиалом бёллинг – аллеред, в Западном Забайкалье характеризуется увеличением годового количества осадков, сокращением площади многолетнемерзлых пород [Chebykin et al., 2002; Tarasov et al., 2007, 2009; Bezrukova et al., 2011], активизацией эрозионно-аккумулятивных процессов, термокарста, суффозии, термоэрозии [Ryzhov, Golubtsov, 2018].

Стадиал поздний дриас (12.9–11.7 тыс. л. н.). Во всех разрезах отложения стадиала представлены преимущественно эоловыми и эолово-делювиальными лёссовидными супесями и легкими суглинками, пылеватыми песками мощностью 0.2–0.5 м со следами криогенных деформаций. Средние темпы аккумуляции за поздний дриас составляют 0.34–0.43 мм/год. В разрезе падь Ковалева в осадках позднего дриаса выявлено два маломощных гумусовых горизонта почв возрастом 12.4–12.2 тыс. л. н., свидетельствующих о кратковременном улучшении климатических условий и снижении темпов седиментации во второй половине стадиала.

В бассейне р. Куйтунка и в более южных районах Забайкалья и Северной Монголии в это время преобладали полынные степи на многолетнемерзлых породах, климат был холодным и сухим [Klinge, Sauer, 2019; Ryzhov et al., 2020]. Активно протекали эоловые и криогенные процессы. В Прибайкалье доминировали лесотундровые ландшафты с кустарниковой березой с островами древесной растительности [Bezrukova et al., 2011]. Согласно палеоклиматическим реконструкциям, средние температуры июля могли быть на 2–3 °С ниже современных значений, а средние температуры января – на 8–10 °С. Годовая сумма атмосферных осадков снижалась на ~50–100 мм [Tarasov et al., 2009].

Ранний голоцен (~11.7–8.2 тыс. л. н.). В разрезах осадки представлены лёссовидными супесями и легкими суглинками, разделенными прослоями погребенных почв. Средние скорости аккумуляции составляют 0.34–0.47 мм/год. Возраст древнейших датированных голоценовых почв в разрезах Студеный ключ 2, падь Ковалева, Нижняя Буланка, Надеино, Большой Куналей 11.53–11.45 и 11–10.9 тыс. л. н., и он маркирует начало современного межледниковья. В разрезах выделяются погребенные почвы, разделенные лёссовидными отложениями (рис. 6). В интервале 11.7–10.8 тыс. л. н. в бассейне р. Куйтунка (по данным спорово-пыльцевого анализа отложений разреза Надеино) преобладали полынные степные ландшафты, которые к концу периода (10.8–10.5 тыс. л. н.) сменились сосново-березовой лесостепью [Ryzhov et al., 2020]. В Прибайкалье, Западном Забайкалье и в Северной Монголии 11.7–11.3 тыс. л. н. доминировали степные ландшафты в условиях потепления климата и увеличения количества осадков [Bezrukova et al., 2011]. В Центральном Забайкалье реконструирована пустынно-степная растительность [Reshetova et al., 2013]. Формирование почв в самом начале голоцена происходило в условиях улучшения климата, увлажнения грунтов за счет таяния многолетней мерзлоты, увеличения слоя сезонного протаивания [Vorobyova, 2010; Reshetova et al., 2013]. Почвы возрастом 11.7–11.3 тыс. л. н. датированы в отложениях второй надпойменной террасы р. Тарбагатайка [Ryzhov et al., 2021], в бассейне р. Орхон [Lehmkuhl et al., 2012].

В течение пребореальной осцилляции ~11.4–11.1 тыс. л. н. [Rasmussen et al., 2014; Borisova et al., 2022] в бассейне р. Куйтунка доминировали полынные степи, шло накопление эоловых и эолово-делювиальных лёссовидных карбонатных супесей по данным изучения разрезов Студеный ключ 2, падь Ковалева, Надеино, Нижняя Буланка. В Прибайкалье в этот период реконструирован холодный сухой климат [Tarasov et al., 2009]. Улучшение климатических условий ~11–10.6 тыс. л. н. способствовало расширению ареалов лесной растительности, снижению темпов экзогенных процессов, формированию одного – двух гумусовых горизонтов почв в разрезах отложений в бассейне р. Куйтунка. В целом, пребореальный этап характеризовался потеплением и увлажнением климата, деградацией многолетней мерзлоты, постепенным расширением ареалов древесной растительности, активизацией эрозионно-аккумулятивных процессов в бассейнах временных водотоков, перестройкой верхних звеньев флювиальной сети [Ryzhov et al., 2015; Ryzhov, Golubtsov, 2018], формированием почвенно-седиментационной серии в падях, балках, лощинах.

Во временной интервал 10.5–8.2 в разрезах Студеный ключ 2, падь Ковалева, Надеино, Нижняя Буланка, Куйтун выделяются 1–4 маломощные погребенные почвы возрастом 10.3–9.5 тыс. л. н. (рис. 6). Этапы педогенеза были 10.3–10.0 и 9.8–9.4 тыс. л. н. Почвы разделены слоями эолово-делювиальных лессовидных карбонатных супесей и легких суглинков. В разрезе Студеный ключ 1 погребенная почва датирована 9.8–8.2 тыс. л. н. (табл. 1). В бассейне р. Куйтунка интервал 10.5–9.4 тыс. л. н. рассматривается как период прерывистого почвообразования, активизации эоловых и делювиальных процессов [Ryzhov et al., 2016]. Согласно данным спорово-пыльцевого анализа разреза Надеино 10.3–8.9 тыс. л. н. доминировали степные ландшафты [Ryzhov et al., 2020]. В Забайкалье и Северной Монголии широкое распространение получили безлесные ландшафты [Tarasov et al., 2002]. В Северной Монголии почва, подстилаемая эоловыми отложениями, датирована 9.7 тыс. л. н. [Feng et al., 2005, 2007; Ма et al., 2013]. В конце раннего голоцена (8.9–8.2 тыс. л. н.) отмечаются фазы педогенеза в разрезах Нижняя Буланка, Студеный ключ 2. В разрезе Надеино 8.9–6.7 тыс. л. н. формировалась почва, в разрезе Студеный ключ 1 ~8.2 тыс. л. н. завершился этап педогенеза, начавшийся 9.6 тыс. л. н. (см. рис. 5; табл. 1). Согласно данным спорово-пыльцевого анализа разреза Надеино, 8.9–8.2 тыс. л. н. преобладали лесные и лесостепные ландшафты с сосной и участием темнохвойных пород [Ryzhov et al., 2020]. В Северной Монголии влажные условия реконструируются 8.7–8.4 тыс. л. н. [Fukumoto et al., 2014], погребенная почва датирована возрастом 8.7–7.0 тыс. л. н. [Feng et al., 2007]. В Юго-Восточном Забайкалье в эрозионных формах фаза педогенеза выявлена 8.5 тыс. л. н. [Bazhenova et al., 2023].

Средний голоцен (8.2–4.2 тыс. л. н.). Граница среднего голоцена определена 8.236 тыс. л. н. по материалам кернов льда из Гренландии [Walker et al., 2019], зафиксировавших резкое похолодание 8.3–8.1 тыс. л. н. В бассейне р. Куйтунка оно привело к смене фазы почвообразования накоплением эоловых и эолово-делювиальных отложений в разрезах Нижняя Буланка, Студеный ключ 1, Студеный ключ 2. В то же время в разрезе Надеино 8.9–6.7 тыс. л. н. формировалась почва. Согласно данным спорово-пыльцевого анализа разреза Надеино до 7.6 тыс. л. н. доминировали лесные и лесостепные ландшафты [Ryzhov et al., 2020]. В Северной Монголии влажные условия реконструируются 8.0–7.6 тыс. л. н. [Fukumoto et al., 2014], погребенная почва датирована возрастом 8.7–7.0 тыс. л. н. [Feng et al., 2007]. Позднее отмечается рост содержания пыльцы сосны и снижение доли пихты и ели в донных осадках Прибайкалья и Забайкалья вследствие снижения влагообеспеченности и усиления континентальности климата [Bezrukova et al., 2011].

В разрезе падь Ковалева выявлена одна почва, формировавшаяся в течение последних ~7.4 тыс. лет на лёссовидных супесях. В разрезе Студеный ключ 2 этап педогенеза датирован 7.6–0.0 тыс. л. н., в разрезе Нижняя Буланка – 7.6–1.0 тыс. л. н. В разрезе Большой Куналей время формирования почвы ~7.3–1.0 тыс. л. н. [Golubtsov et al., 2017]. В погребенном овраге (разрез Куйтун) почва датирована 6.4–3.1 тыс. л. н. [Ryzhov et al., 2015]. В Юго-Восточном Забайкалье выявлен продолжительный этап педогенеза в среднем и позднем голоцене [Bazhenova et al., 2023]. В целом, этот период голоцена отличался наиболее стабильной ландшафтно-климатической обстановкой, снижением темпов экзогенных процессов, активным педогенезом.

Поздний голоцен (4.2–0.0 тыс. л. н.). Отложения этого периода голоцена представлены преимущественно гумусовыми горизонтами почв и частично лёссовидными супесями и суглинками. В разрезах Нижняя Буланка, Студеный ключ 2, падь Ковалева, Куйтун, Большой Куналей в течение этого времени формировались почвы. В разрезе Надеино этап педогенеза датирован 4.8–1.2 тыс. л. н., в разрезе Студеный ключ 1 – 4–1 тыс. л. н. [Golubtsov et al., 2017]. Отложения позднего голоцена слагают кровлю современной почвы в разрезах Надеино, Нижняя Буланка, Студеный ключ 1, Студеный ключ 2, падь Ковалева, Куйтун. В отложениях эрозионных форм отчетливо выделяются три этапа. Первый охватывает период 4.2–1.0 тыс. л. н. и представлен этапом педогенеза. Второй (1.00–0.25 тыс. л. н.) характеризуется активизацией эрозионно-аккумулятивных процессов в долинах временных водотоков, накоплением лёссовидных супесей и легких суглинков в условиях средневекового теплого периода (X–XIII вв.), похолодания и аридизации климата малого ледникового периода (XIV–XVIIII вв.), усиления антропогенной нагрузки вследствие выпаса скота и ограниченной распашки земель (курумчинская культура XI–XIV вв.) [History…, 2011]. Этот этап выявляется в разрезах Надеино, Куйтун, Большой Куналей, Студеный ключ 1. Отложения представлены супесями пылеватыми, песком мелкозернистым с прослоями среднезернистого, суглинками легкими пылеватыми. Заключительный этап врезания (последние 250 лет), ускоренной эрозии и аккумуляции, активного оврагообразования обусловлен вырубкой леса, распашкой земель, прокладкой инженерных сооружений. В долинах временных водотоков накопилось 0.2–1.0 м делювиальных и пролювиальных отложений. В них отмечаются остатки веток, хвои, углей, инверсии радиоуглеродных датировок [Ryzhov et al., 2015].

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обобщены данные по семи разрезам отложений падей, балок, оврагов, что позволило расширить и уточнить имеющиеся представления об этапах и фазах врезания, седиментации и почвообразования на исследуемой территории в позднеледниковье и в голоцене.

В бассейне р. Куйтунка на правобережье р. Селенги в позднеледниковье и в голоцене выявлено три этапа врезания: ~18–17, ~14.7–14.3, 0.25–0.00 тыс. л. н. в долинах временных водотоков в лёссовидные отложения, разделенные этапами аккумуляции пролювиальных и делювиально-пролювиальных отложений (~17.0–14.7 тыс. л. н.) и почвенно-седиментационной последовательностью (14.30–0.25 тыс. л. н.).

Пролювиальные и делювиально-пролювиальные отложения (балочный или ложковый аллювий) залегают в нижней части эрозионных врезов, представлены супесями, песками с включением разнозернистых песков, дресвы и щебня и отражают этап начального заполнения осадками долин временных водотоков. Возраст этих отложений старше ~14.7 тыс. л. н.

Выше в разрезах отложений временных водотоков залегают преимущественно эолово-делювиальные лёссовидные супеси, разделенные погребенными почвами возрастом 14.5–0.25 тыс. л. н. Этапы педогенеза датированы 14.3–12.9 и последними 11.7 тыс. л. н. В стадиальный (12.9–11.7 тыс. л. н.) период шло заполнение эрозионных форм преимущественно эоловыми и эолово-делювиальными лёссовидными отложениями.

Для интерстадиала (14.3–12.9 тыс. л. н.) выявлено 1–4 этапа педогенеза, разделенных фазами аккумуляции эолово-делювиальных отложений. Нередко залегание слоев нарушено сингенетическими и эпигенетическими криогенными процессами.

В раннем голоцене (11.7–8.2 тыс. л. н.) почвообразование активно протекало 11.7–11.3, 11.0–10.6, 10.3–10.0 и 9.8–9.4, 8.9–8.2 тыс. л. н. в периоды потепления и увлажнения климата. В фазы похолодания и аридизации климата активизировались эоловые и делювиальные процессы.

В среднем и позднем голоцене почвы формировались 8.8–8.3 тыс. л. н. Этапом педогенеза возрастом 7.6–1.0 (0.25) тыс. л. н. завершилось заполнение эрозионных форм. В падях, балках за ~17 тыс. л. накопилось 3.5–5.6 м лёссовидных супесей и суглинков с редкими прослоями и включениями разнозернистых песков и дресвы.

В последние 1.00–0.25 тыс. л. н. выявляется этап активизации эрозионно-аккумулятивных процессов в долинах временных водотоков, связанный с колебаниями температуры и увлажнения климата, увеличением антропогенной нагрузки на ландшафт. Примерно 250–200 л. н. начался новый период врезания (оврагообразования) в падях, балках, лощинах, ускоренной эрозии и аккумуляции вследствие вырубки леса, распашки земель, выпаса скота, прокладки инженерных сооружений. В ряде изученных разрезов в течение последних двух столетий накопилось до 1 м делювиальных и делювиально-пролювиальных отложений. Начался новый эрозионно-аккумулятивный цикл развития долин временных водотоков.

Новые материалы о строении, составе, возрасте отложений балок, падей, лощин, оврагов дополняют полученные ранее данные, дают возможность установить время этапов врезания, уточнить продолжительность периодов осадконакопления и почвообразования в позднеледниковье и в голоцене на правобережье р. Селенги.

В дальнейшем планируется уточнить возраст этапа врезания в долинах временных водотоков Забайкалья в начале позднеледниковья.

6. БЛАГОДАРНОСТИ

Особая благодарность выражается Х.А. Арсланову, Ф.Е. Максимову, В.Н. Черных за их ценную помощь в организации полевых работ, Х.А. Арсланову, А.Ю. Петрову за радиоуглеродное датирование, В.А. Пеллинену за помощь в лабораторных работах.

7. ЗАЯВЛЕННЫЙ ВКЛАД АВТОРОВ / CONTRIBUTION OF THE AUTHORS

Все авторы внесли эквивалентный вклад в подготовку рукописи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

All authors made an equivalent contribution to this article, read and approved the final manuscript.

8. РАСКРЫТИЕ ИНФОРМАЦИИ / DISCLOSURE

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, связанного с этой рукописью.

The authors declare that they have no conflicts of interest relevant to this manuscript.