Исследования / Маныч-Керченский пролив

Палеогидрологическая реконструкция Маныч-Керченского пролива

Введение

При корреляции природных событий средиземноморских бассейнов большое значение имеет реконструкция истории соединявших их проливов и выбор методических подходов при сравнительном палеогеографическом анализе.

В плейстоценовой истории бассейнов Средиземноморья и Понто-Каспия большая роль принадлежит соединявшим их проливам: Манычскому, Керченскому, Босфору, Дарданеллам и Гибралтару. По ним осуществлялся обмен разного типа водными массами, миграция фауны и, наконец, зависели характер и особенности водоемов, как и само их существование. Несомненно, что режим проливов в плейстоцене был разным: одни (Гибралтар) функционировали постоянно. другие попеременно (Дарданеллы, Босфор, Керченский), третьи (Маныч) в настоящее время представляют обсохшие территории. Объективный материал, имеющийся по проливам, неравноценен и позволяет с разной степенью достоверности реконструировать их историю и проводить палеогеографические корреляции.

В плейстоцене между Черным и Каспийским морями неоднократно возникал пролив, по которому происходил сброс вод и миграция фаун. Сообщение происходило по манычской депрессии и прекрасно отражается в ее рельефе и геологическом строении.

Манычская депрессия расположена между Прикаспийской низменностью и низовьем р. Дон. С севера она ограничена Ергенями, с юга - Ставропольской возвышенностью. Район тектонически активен. Долина приурочена к Манычскому прогибу, разделенному Ставропольско-Ергенинской тектонической осью, фрагментами которой являются Зунда-Толгинское и Сальское поднятия. В разрезе плейстоцена выделяется серия морских осадков, переслаивающаяся с озерными и аллювиальными отложениями, перекрытых по бортам долины субаэральными образованиями.

Пролив

Морфология Манычской долины.

Строение продольного профиля.

В продольном строении долины выделяются следующие структуры с востока на запад: долина Восточного Маныча; Зунда-Толгинский водораздел приурочен к поперечному тектоническому поднятию соединяющему Ергени и Ставропольскую возвышенность; Долина Западного Маныча; котловина озера Маныч-Гудило; Сальский пережим, сужение долины совпадающее с меридиональным тектоническим поднятием Сальского вала; Нижне-Манычская котловина.

Морфология Маныч-Керченского пролива отражает с одной стороны гидрологические особенности пролива, а с другой стороны морфоструктурные особенности впадины.

Продольное районирование Маныч-Керченского пролива. В максимуме Хвалынской трансгрессии выделяются следующие сегменты пролива с востока на запад:

1) предпроливье (Чограйский залив Хвалынского моря),

2) Горло пролива (Зунда-Толгинский пережим),

3) Каспийско-Черноморский водораздел или "пробка" (по Е.Н.Бадюковой, 2002) в устьях р.р. Калаус и Зап. Маныч, на высоте +25 м абс.

4) расширение пролива у оз. Цаган-Хак,

5) максимально широкая часть пролива в районе оз. Маныч-Гудило,

6) Сальский пережим, связанный с Сальским тектоническим поднятием, 7) расширение у Веселовского водохранилища,

8) сужение у с.Маныч-Балабинка,

9) Усть-Манычское расширение,

10) Ростовское сужение,

11)Таганрогское расширение,

12) Должанское сужение,

13) Азовское расширение,

14) Керченское сужение,

15) устьевая часть пролива на Черноморском шельфе.

Пролив

Полевые и лабораторные исследования литологии и палеонтологии осадков позволяют получить новые данные по водообмену вдоль Манычской впадины. У с.Недвиговка близ палеолитической стоянки Каменная балка обнаружены морские отложения Карангатского бассейна мощностью до 6 - 7 м, вскрытые в естественных обнажениях, а также двумя пробуренными колонковыми скважинами, с фауной морских моллюсков: Paphia senescens, P.rugata, Cardium edule, Chione gallina. Присутствие P. Senescens подтверждает карангатский возраст осадков. Цоколь морских отложений здесь залегает на отметках от +-0 до +2 - +3 м абс., а кровля - на +6 - +7 м абс.

Литология

По своему литологическому составу морские карангатские осадки представлены глинами и глинистыми алевритами темной шоколадно-бурой окраски, плотными, однородными, микрослоистыми, пелитоморфными, с обилием растительной органики, вплоть до образования органонасыщенных прослоев (особенно в нижней части толщи). Глинистый цемент слабо карбонатный, преобладающе пойкилитовый, реже в виде каемок обрастания и заполнения пор, последнее характерно для песчано-алевритовых разностей пород. Приблизительно в средней части толщи отмечается слой мелко-среднезернистых песков и песчанистых алевритов, мощностью около 50 см, свидетельствующий о кратковременной регрессивной фазе. Осадки интенсивно ожелезнены на протяжении всей толщи, содержат микроконкреции Fe-Mn-минералов, а также обилие пятен, полос и натеков Fe-окислов красно-бурого цвета, что и обуславливает в целом буроватую окраску толщи. Характерно для данного разреза обилие глауконитовых зерен преимущественно терригенного облика, но встречены также изометричные, проникающие по микротрещинам, явно аутигенные образования, что является косвенным подтверждением морских условий формирования толщи. Повсеместно в глинах обнаруживаются гнезда, друзы и отдельные разрозненные кристаллы аутигенного гипса, по морфологии кристаллов - явно вторичного, диагенетического или эпигенетического генезиса, что само по себе мало дает для характеристики условий седиментации, но без сомнения свидетельствует о жарком засушливом климате постседиментационного периода формирования толщи.

Отложения

Работа

Карангатские отложения Черноморского бассейна проникали в котловину Азовского моря и вверх по долине Дона и Маныча, и прослежены на 800 км от Черного моря вплоть до устья р. Калаус, где находится современный водораздел между морями (на отметке +25 м абс.). Эта морская ингрессия подтверждается фауной морских моллюсков (Попов, 1984). Не исключено, что этот залив доходил до позднехазарского бассейна Каспия (Бадюкова, 2002). Во всяком случае, соленость в проливе была достаточно высокой: в устье Дона выше современной черноморской (не менее 20 %). Уровень моря был выше современного на несколько метров, что согласуется с данными по берегам Черного моря. Однако данных о сквозной связи Карангата с Каспием в его донных отложениях последнего пока не обнаружено.

Наиболее четко прослежена связь Каспия с Черным морем в конце позднего плейстоцена во время ранне-хвалынской трансгрессии по отложениям с каспийской фауной моллюсков Didacna protracta, Monodacna caspia, Dreissena rostriformis и др. Эти отложения датированы в пределах 15 - 14 тыс. лет (Свиточ и др. 2002) и связаны с максимальной фазой хвалынской трансгрессии. Хвалынские донные осадки изучены в районе Чограйского водохранилища у с.Зунда-Толга, где их мощность достигает 10-15 м и более.

Литологическое изучение этих осадков позволяет охарактеризовать их, как толщу переслаивания алевро-песков, алевритов и глин. Выделяются по крайней мере три последовательно сменяющиеся пачки слоев, закономерно начинающиеся мелкозернистыми средне- и хорошо сортированными песками с фауной, углистым детритом, Fe-Mn-конкрециями. Затем следуют алевриты и алевро-глины, микрослоистые, органонасыщенные, с микроглобулярными железо-марганцевыми образованиями, с обилием глауконита, вероятно, разного генезиса (наряду с терригенными окатанными зернами встречаются единичные изометричные образования, выполняющие роль цемента в межзерновых пространствах).

Состав глинистых минералов в осадках пролива Маныч практически не меняется на протяжении субаквальной части разреза. Преобладающими являются смешанослойный иллит-смектит (с содержанием 20-40% слоев слюдистого типа) и гидрослюда (с содержанием не более 5-10% разбухающих межслоев), незначительную примесь составляют каолинит и хлорит. Присутствие смектита и гидрослюды в осадках, по данным А.Г.Коссовской, П.П.Тимофеева, Л.И.Боголюбовой, характеризует кислотно-щелочные условия лагунно-морских и озерных водоемов с незначительным содержанием растительной органики. В данном случае это относится и к осадкам пролива. В глинах верхней части разреза, затронутых процессами почвообразования, смектит особо тонкодисперсный, неупорядоченный, органонасыщенный.

Отложения

Гидрология

Нами рассматривается несколько сценариев функционирования Маныч-Керченского пролива во время хвалынской трансгрессии Каспия. Предыдущие реконструкции описывают достаточно "катастрофическую" модель пролива, при которой он достигал длины 900-950 км, а ширина в районе оз. Маныч-Гудило достигала 50-55 км, глубина до 30 м и, возможно, более. Скорость течения, по составу осадков и среднему уклону дна (0,0001), была небольшой, около 0,2 м/сек. Это позволяет вычислить расход воды в самой узкой части пролива в Зунда-Толгинском поперечнике, где ширина пролива составляла около 10 км. Если не было врезания русла пролива и донной эрозии, то расходы воды в проливе могли составлять 50 000 куб.м/сек, т.е. в 6 раз больше, чем средние расходы р. Волга.

Геоморфология



Геоморфология



Геоморфология

В поперечных профилях через долину Маныча выявлены признаки существования нескольких этапов функционирования пролива при разных уровнях Раннехвалынского бассейна. В поперечной структуре выявляются 2-3 разновозрастные генерации аккумулятивных форм движущегося потока, которые ранее рассматривались как речные террасы (Попов 1983). Эти формы представлены валами и замкнутыми впадинами. Наиболее высокие валы с абс. отметками 40-50 м и даже более, вероятно, не связаны с отложениями бассейна в максимум Хвалынской трансгрессии (+50 м), а представляют собой гудиловские отложения (Горецкий, 1953), что заставляет пересмотреть историю Буртасского озера. С максимальной фазой Хвалынской трансгрессии связываются валы и террасовидными площадки с высотами +20 +25 м, содержащие хвалынскую фауну моллюсков. Имеются низкие аккумулятивные формы с высотами +13 +15 м с бедной фауной каспийского типа, которые можно отнести к уровню 22-метровой осцилляции Раннехвалынского моря. Таким образом, в строении Маныча могут быть отражены несколько эпизодов сброса каспийских вод в Черное море.

Археология

Во время функционирования Маныч-Керченского пролива его акватория служила препятствием для миграции древнего человека и обмена археологических культур.

Миграции

Это отразилось на культурных слоях палеолитической стоянки Каменная Балка на правом берегу Дона близ его устья (Leonova 2002). Верхний и нижний культурные слои с 14С датировками 18-17 тыс. лет и 13-12 тыс. лет соответственно содержат большое количество геометрических микролитов. В это время отмечается сильное влияние археологических культур Закавказья (Сакажиа и др.) и Ближнего Востока (Шанидар). В среднем культурном слое, синхронном времени пролива, эти элементы орудия труда исчезают и преобладают автохтонные элементы. Это может быть связано с изоляцией Каменной Балки от Кавказа и Ближнего Востока из-за непреодолимой акватории Маныч-Керченского пролива 15-14 тыс. лет назад (Tchepalyga 2003, 2004).

Стоянки

Список литературы

  1. Андрусов Н.И. О древних береговых линиях Каспийского моря. Ежегодник по геологии и минералогии России, т 4, № 2, 1900 г.
  2. Бадюкова Е.Н. Генезис хвалынских шоколадных глин северного Прикаспия. Бюл. МОИП, отд. Геол., т 75, вып. 5
  3. Брицина М.П. Распространение хвалынских шоколадных глин и некоторые вопросы палеогеографии Северного Прикаспия. Тр. Ин-та геогр. АН СССР, вып. 62, сс. 5-27, 1954г.
  4. Васильев Ю.М., Ренгартен И.В. Состав и условия образования плейстоценовых отложений Нижней Волги. Стратиграфия и палеогеография антропогена. М. 1982 г.
  5. Герасимов И.П. Географические наблюдения в Прикаспии, Изв. АН СССР, Сер. Геогр., №4, 1951г
  6. Горецкий Г. И. О палеогеографии Приазовья и западного Приманычья в узунларо-гирканский и Буртасский века. Вопросы географии, № 33, сс 190-221, 1953г.
  7. Зарщиков А.А., Копп М.Л. О природе Ергенинского уступа (Северо-западный Прикаспий). Бюл. МОИП, Геол, т 75, вып. 64, 2000 г.
  8. Карандеева М.В. Вопросы палеогеографии западной части Прикаспийской низменности. Уч. записки МГУ, сер. Геогр., вып. 160, т. 5, 1952 г.
  9. Копп М.Л. Новейшие деформации Скифской и Восточно-Европейской платформы как результат давления Аравийской платформы. Изв. АН СССР, сер. геол., № , 2000 г
  10. Костенко Н.Т. Геоморфология. М. 1985 г.
  11. Леонтьев О.К. Древние береговые линии четвертичных трансгрессий Каспия. Тр. ИГАН, т 8, 1961 г.
  12. Леонтьев О.К., Федоров П.В. К истории Каспийского моря в поздне и послехвалынское время. Изв. АН СССР, № 4, 1953 г.
  13. Менабде И.В., Свиточ А.А., Янина Т.А., Палеогидрология Маныча в позднем плейстоцене. Водные ресурсы, Т 22, №2, с 74-100, 1991г.
  14. Николаев В.А. К истории Восточного Маныча в Четвертичное время, Изв. АН СССР, сер. Географическая, №8, 1958г.
  15. Обидиентова Г.В. О времени и причинах хвалынской трансгрессии Каспия. Изв АН СССР, сер. Геогр., № 1, 1964 г.
  16. Попов Г.И. Плейстоцен Черноморско-Каспийских проливов. М. Недра 1978 г.
  17. Попов Г.И. История Манычского пролива в связи со стратиграфией черноморских и каспийских четвертичных отложений. Бюл. МОИП, отд. Геол., т 30 , вып. 2, 1955 г.
  18. Православлев П. А. Каспийские осадки в Низовьях Волги. Изв. Центр. Гидромет. Бюро, вып. 6, 1926 г.
  19. Рычагов Г.И. Плейстоценовая история Каспийского моря. Автореф. д.д., 1977 г.
  20. Сафронов И.И. Палеогеоморфология Северного Кавказа, М. Недра 1972г.
  21. Свиточ А.А., Селиванов А.О., Янина Т.А. Палеогеографические события плейстоцена Понто-Каспия и Средиземноморья. М. 1998 г.
  22. Свиточ А.А., Щербакова Ф.А. Каспийское море: палеогеография и геоморфология. Сб. ст. М. 1991 г.

Список публикаций

  1. Чепалыга А.Л. Динамика ландшафтных компонентов и внутренних морских бассейнов Северной Евразии за последние 130 тыс. Лет. Атлас-монография, ч. 2 ГЕОС. 2002.
  2. Пирогов А.Н. Палеогеографическая реконструкция Кумо-Манычского пролива. Сб. ст. МПГУ, геол. и геохим. 2004 г.
  3. Чепалыга А.Л., Садчикова Т.М. Пирогов А.Н. и др. Каспийско-Черноморский водообмен по Маныч-Керченскому проливу в позднем плейстоцене. Междунар. Конфер: Экология Антропогена: Природа и Человек. Волгоград. 2004
  4. Чепалыга А.Л. Позднеледниковое обводнение в Понто-Каспийском бассейне как прототип Всемирного Потопа. Междунар. Конфер: Экология Антропогена: Природа и Человек. Волгоград. 2004.
  5. Чепалыга А.Л. Пирогов А.Н. Сброс каспийских вод Хвалынского бассейна по Манычской долине в Эпоху Экстремальных Затоплений (Всемирный Потоп). Междунар. Конференция: Проблемы палеонтологии Юга Европейской России. Ростов-на-Дону. 2005.
  6. Чепалыга А.Л. События Всемирного Потопа в Понто-Каспийском бассейне. Международная конференция: Проблемы палеонтологии Юга Европейской России. Ростов-на-Дону. 2005
  7. Чепалыга А.Л. Эпоха Экстремальных Затоплений (ЭЭЗ) как прототип "Всемирного Потопа": Понто-Каспийские бассейны и Северное измерение. IV Всеросс. конференция по пробл. изучения Четвертичного периода. Сыктывкар. 2005.
  8. Чепалыга А.Л. Пирогов А.Н. События Эпохи Экстремальных Затоплений в долине Маныча: сброс Каспийских вод через Маныч-Керченский пролив. IV Всеросс. конфер. по вопросам изучения Четвертичного периода. Сыктывкар. 2005.
  9. Чепалыга А.Л. Проблема "Всемирного Потопа" в Понто-Каспийском бассейне. XII Съезд РГО. Кронштадт 2005г.

Tweet