Гранты / РФФИ 02-05-64428

Проект завершен.
Инициативный проект РФФИ 02-05-64428.

«Катастрофические позднечетвертичные морские трансгрессии и их связь с эпохами экстремально высокого речного стока в бассейнах Понто-Каспия».




СОДЕРЖАНИЕ

Проблема | Цели и задачи | Полученные результаты | Публикации | Исполнители |

Ключевые слова: трансгрессии и регрессии внутренних морей Евразии, сверхполоводья, Валдайское оледенение, Хвалынская трансгрессия, Каскад Евразийских Бассейнов, Позднеледниковые Экстремальные Затопления.

Фундаментальная научная проблема, на решение которой направлен проект.

Существующие гипотезы и модели не дают удовлетворительного объяснения причин катастрофических трансгрессий внутренних морей Евразии. Вместе с тем появились данные о неизвестных ранее источниках поступления больших объемов воды в результате экстремально высоких половодий (megafloods). Основной целью проекта является выявление связи двух экстремальных палеогидрологических явлений — морских трансгрессий бассейнов Понто-Каспия и сверхполоводий в речных долинах Русской равнины.

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы палеогидрологии: выявление причин резких и крупномасштабных колебаний уровня крупных внутренних водоемов, их связи с катастрофическими гидрологическими явлениями в их водосборных бассейнах (сверхполоводий), а также их последствий (затопления морских шельфов, влияние на эволюцию древнего человека).

Задача, на решение которой направлен проект.

Задача исследований связана с проведением палеогидрологических реконструкций для выявления причин и условий возникновения катастрофических трансгрессий и затоплений шельфа. Ранее она рассматривалась главным образом с точки зрения влияния стока из подпрудных бассейнов валдайского ледникового щита. Однако в связи с омоложением возраста хвалынских трансгрессий Каспия оценка ледниковой составляющей водного баланса может резко сократиться, а для поздне-хвалынской трансгрессии и вовсе не иметь значения.

Имеющиеся в настоящее время гипотезы для объяснения причин максимальных морских трансгрессий Понто-Каспия в результате стока ледниковых вод Валдайского оледенения не в состоянии объяснить последние трансгрессивные этапы, когда ледниковый сток не поступал в бассейны южнорусских рек. С другой стороны, поскольку речной сток — главная компонента в приходной части водного баланса Понто-Каспийского бассейна, изменение водоносности рек должно отражаться в колебаниях уровней водоемов.

В последние годы появились данные о неизвестных ранее источниках поступления больших объемов воды в речных бассейнах в результате проявления экстремально высоких половодий («сверхполоводий», «megafloods»). Изучение параметров палеорусел на поймах и низких террасах показало, что в отдельные эпохи среднемаксимальные расходы воды и годовой сток рек Западной и Восточной Европы, а также Северной Америки в несколько раз превышали современные значения (Dury, 1964; Schumanski, 1983; Панин и др., 1992 и др.). Достаточно четко выделяются 2 эпохи сверхполоводий в позднеледниковье (16 – 13 тыс.лет назад) и на рубеже плейстоцена — голоцена (10 – 9 тыс.л.н.). Хронологически эти эпохи близки к двум крупнейшим каспийским трансгрессиям — ранне- и поздне- хвалынской.

В Черном море также обнаружены признаки катастрофической трансгрессии в новоэвксинское время. По мнению Райана (Ryan et al., 1997), ее причиной является прорыв средиземноморских вод через Босфорский порог. Однако новые данные по строению рыхлых осадков на дне Босфора показывают, что крупномасштабная новоэвксинская трансгрессия произошла значительно раньше воссоединения Черного моря с Мировым океаном и может быть связана только с событиями в водосборном бассейне.

Цель работы — проследить связь между изменениями объема речного стока и колебаниями уровней водоемов бассейна Понто-Каспия в позднеледниковье и голоцене. Предлагаемая рабочая гипотеза касается выявления возможности связи двух экстремальных явлений — морских трансгрессий Понто-Каспия и сверхполоводий в речных долинах Русской равнины. Кроме того будет детально рассмотрена проблема влияния катастрофических затоплений шельфа и сверхполоводий на реках на расселение древнего человека и смену археологических культур.

Краткие итоги проекта.

На основе анализа новых данных по литологии, палеонтологии и геоморфологии хвалынских отложений разработана концепция Позднеледниковых Экстремальных Затоплений (ПЭЗ) или Потопов в бассейнах Понто-Каспия и соседних регионов Северной Евразии.

Выявлены хронологические и причинно-следственные связи морских трансгрессий Понто-Каспия со сверхполоводьями в речных долинах, а также с затоплениями на междуречьях (термокарстовые озёра) и на склонах (солифлюкционные потоки).

Изучена долина слива потопных вод из Каспия в Черное море через Маныч-Керченский пролив. На основе районирования долины Маныча выделены и охарактеризованы 13 продольных морфологических сегментов Маныч-Керченского пролива на всю его длину около 900 км. Выделены и охарактеризованы также 3 поперечных геоморфологических разновозрастных структур. Самые древние аккумулятивные валы и поверхности с уровнем +35 +50 м абс., соответствуют максимальному уровню Хвалынской трансгрессии и самым большим расходом потопа до 50 тыс. м3/сек. Уровень +20 +25 м, соответствует Талгинской осцилляции, а уровень +13 +15 – Буйнакской осцилляции.

Реконструирована хронология и динамика Хвалынской трансгрессии как эпицентра событий ПЭЗ. Её возраст определен в рамках от 17 до 10 тысяч лет, а продолжительность - не более 5-6 тыс. лет. Внутри нее выделяется 10 осцилляций длительностью по 500-600 лет каждая. Обосновывается также трехчленное деление хвалыни на нижнюю, среднюю и верхнюю как проявление более длинных циклов в 1,5 – 2 тыс. лет.

Выполнены палеогидрологические реконструкции внутренних бассейнов Евразии, представляющих собой Каскад Евразийских Бассейнов от Арала через Узбой к Хвалынскому морю, далее через Маныч-Керченский пролив к Новоэвксинскому морю и через Босфор в Мраморное море вплоть до Средиземного моря. Для этих бассейнов выполнены расчеты уровней, площадей акватории и затопления, объемов водных масс, солености, а также объемов водообмена между ними. Связи между бассейнами прослежены методом трассеров. Понто-Каспийский каскад бассейнов по своим масштабам является крупнейшим в мире, его акватория достигала 1,5 млн. км². Выявлен уникальный характер Хвалынской трансгрессии и связанных с ней событий ПЭЗ. Проанализирована степень катастрофичности этих событий и их воздействие на древнего человека. Показано влияние событий ПЭЗ на археологические культуры (Каменная Балка, Косоуцы) и возникновение элементов производящего хозяйства и цивилизации.

Показана несостоятельность идеи В. Райана и У. Питмана о «Ноевом Потопе» в Черном море, который происходил в голоцене при поступлении вод из Средиземного моря.

Краткий перечень результатов проведенных работ.

  1. Впервые показано, что Хвалынская трансгрессии Понто-Каспия и сверхполоводья в долинах рек могут интерпретироваться как события Всемирного Потопа, если он действительно был. На основе новых полевых и аналитических исследований получены количественные характеристики катастрофических затоплений в долинах рек и в бассейнах Понто-Каспия, а также рассчитаны объемы водообмена между этими бассейнами и объемы сброса водных масс из Центральной Азии в Средиземное море.
  2. Впервые реконструирован каскад Понто-Каспийских бассейнов от Арала до Средиземного моря, как проявление морских событий ПЭЗ.
  3. События ПЭЗ прослеживаются в регионе Внутренней Евразии, от Атлантики до Енисея.
  4. Разработана хронология событий Великого Потопа, показано, что они развивались в интервале 17-10 тысяч лет назад, продолжительность этих событий – около 6 тыс. лет. Апогей Потопа датируется в более узком интервале 17-15 тыс. лет, а продолжительность катастрофического подъема уровня амплитудой до 200 м был ограничен 1-2 столетиями. Показано, что затопление произошло не однократно, а повторялось не менее 10 раз при снижении масштабов затопления и амплитуды колебаний уровня морских бассейнов и уменьшения расходов воды при сверхполоводьях.
  5. Впервые выявлены источники водных масс потопа, они обнаружены в долинах рек в макромеандрах, свидетельствующих о сверхполоводьях, в периоды многократного (4-30 раз) возрастания расходов. Исходными источниками в долинах является тающая вечная мерзлота на водоразделах и склонах.
  6. Впервые показан экстремальный характер Хвалынской трансгрессии и других событий ПЭЗ. По масштабам, скоростям и интенсивности максимально высокий подъем уровня и наибольшие площади затопления являются не обычными циклическими трансгрессиями, а выходят за их рамки и могут рассматриваться как стрессовые для человека и катастрофические для условий его обитания.
  7. Впервые эти события увязаны с археологическими данными на палеолитических стоянках Каменная Балка, Авдеево, Быки. Проведена увязка гидроклиматических событий с историей древнего человека в позднем палеолите и обнаружены следы этого влияния в изменении археологических культур, в частности, появление и исчезновение геометрических микролитов, принесенных древним человеком с Ближнего Востока. Показана роль событий Великого Потопа в возникновении элементов производящего хозяйства и цивилизации.
  8. Выявлены мифологические источники событий Всемирного Потопа, в частности показано, что Каскад Евразийских Бассейнов очень близок к описанию моря Ворукаша из древнеарийских эпосов «Ригведа» и «Авеста».
  9. Введены и применены новые научные понятия и термины: Позднеледниковые Экстремальные Затопления, сверхполоводья, Каскад Евразийских Бассейнов (Море Ворукаша), криосуспензиты, Высокоразрешающая стратиграфия, метод трассеров.

Все публикации по проекту

  1. Е.Н. Бадюкова. Бэровские бугры и камы — формы образованные «пластовым» потоком. Материалы XXVIII геоморфологической комиссии Рельефообразовательные процессы: теория, практика, методы исследования.
  2. Е.Н. Бадюкова. Одно из доказательств соединения Каспийского и Черного морей в конце позднехвалынского времени. Геоморфология.
  3. A.L. Tchepalyga. Great Flood in the Ponto-Caspian basin. 5th International Symposium on Eastern Mediterranean Geology. Thessaloniki, Greece.
  4. A.L. Tchepalyga. Holocene Black Sea level oscillations and their impact on ancient Greek and Roman settlements in Taman peninsula. 5th International Symposium on Eastern Mediterranean Geology. Thessaloniki, Greece.
  5. А.Л. Чепалыга. Малакологический метод. Естественно-научные методы исследования культурных слоев древних поселений.
  6. А.Л. Чепалыга. Позднеледниковое затопление Понто-Каспийского бассейна как прототип Всемирного Потопа. Материалы международной конференции: Экология Антропогена и современности, Природа и Человек
  7. А.Л. Чепалыга, Садчикова Т.А., Леонова Н.Б., Несмеянов С.А., Пирогов А.Н. Каспийско-Черноморский водообмен по Маныч-Керченскому проливу в позднем плейстоцене. Материалы международной конференции: Экология Антропогена и современности, Природа и Человек
  8. A.L. Tchepalyga. The Late Glacial Great Flood in the Ponto-Caspian basin. Problem of the Black Sea Noahs Flood
  9. Е.Н. Бадюкова. Высокая карангатская лагунно-трансгрессивная терраса Таманского полуострова и северо-восточного побережья Азовского моря. Журнал Геоморфология. сс. 61-70 . 2002. Наука. Москва
  10. И.О. Мурдмаа, Чепалыга и др. Послеледниковые события на северо-восточном шельфе Черного моря. Журнал Океанология. Наука. Москва.
  11. А.В. Панин. Эрозионно-аккумулятивные процессы в речных долинах ю индикатор вековых колебаний водного стока в позднем голоцене. Тезисы доклада XVIII пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Курск 28-30 октября 2003.
  12. Панин А.В. Следы экстремальных гидрологических событий и русловые деформации р. Сейм между городами Курск и Курчатов в голоцене. Тезисы доклада XVIII пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Курск 28-30 октября 2003.
  13. А.Л. Чепалыга. Палеоэкологические реконструкции древних бассейнов (подходы - принципы - методика). Статьи в сборнике Динамика ландшафтных компонентов и внутренних морских бассейнов Северной Евразии за последние 130 000 лет. Главы: Черное море. Каспийске море. Балтийское море в позднеледниковье и голоцене. Особенности развития внутренних морей в плейстоцене и голоцене. Москва. ГЕОС.
  14. А.Л. Чепалыга. The Black Sea Flood: when and from where? The geology of a catastrophe. Тезисы доклада XVI Congress INQUA Reno USA.
  15. А.Л. Чепалыга. The Late Glacial Great Flood in the Black Sea and Caspian Sea. Тезисы доклада GSA Annual Meeting & Exposition. Seattle USA.
  16. А.Л. Чепалыга. The Black Sea Flood: archaeological and geological evidence. Тезисы доклада Columbia University Seminar on the Ancient Near East, October 18, 2003

Исполнители проекта