CC BY
53
ПОЧВОВЕДЕНИЕ
УДК 631.48
Б. Ф. Апарин, М. В. Аникович, В. В. Попов
ПОГРЕБЕННЫЕ ПОЧВЫ АРХЕОЛОГИЧЕСКОГО ПАМЯТНИКА ДРЕВНЕПАЛЕОЛИТИЧЕСКОЙ СТОЯНКИ ЧЕЛОВЕКА «КОСТЕНКИ-1»
Методы почвоведения играют немаловажную роль в реконструкции условий жизни человека эпохи верхнего палеолита. Древний человек был прочно привязан к земле прямыми и косвенными узами. На почве он строил жилище, использовал растения, произрастающие на ней, в пищу и в качестве лекарства, охотился на животных, употреблявших местную кормовую базу, на почве оставлял продукты своей жизнедеятельности. Погребенные в результате разных причин почвы сохраняют артефакты и являются немыми свидетелями изменения природных условий далекой древности и условий жизни первобытного человека. Они обладают функцией особой памяти
о ландшафтных условиях, в которых сформировались и развивались в течение многих тысяч лет. Носителями информации в почве являются характерные морфологические признаки и свойства: строение почвенного профиля, количество и состав гумуса, новообразования и включения, химические свойства.
Стоянки древнего человека в Воронежской области в пос. Костенки являются уникальным археологическим памятником мирового значения. Однако, несмотря на вековую историю его изучения, целенаправленных почвенных исследований здесь до последнего времени не проводилось [1]. Сравнительное изучение стратиграфического строения территорий древних стоянок человека группой исследователей выявило, с одной стороны, принципиальное сходство в строении пород, вмещающих культурные остатки [2], с другой — показало, что имеются особенности в строении каждой стоянки. Как черты сходства, так и различия в строении археологических раскопов объясняются характером территории, которая была выбрана первобытным человеком для поселения.
Цель настоящей работы — анализ стратиграфического комплекса погребенных почв стоянки Костенки-! и реконструкция палеогеографических условий их формирования.
Объекты и методы исследования
Значительная часть стоянок Костенковского района располагается в разветвленной балке Покровский лог. Люди эпохи палеолита селились на второй надпойменной террасе в устьевой и приустьевой частях балок на мысах, возникших в местах соединения их с отвершками. Стоянка Костенки-1 является позднепалеолитическим
© Б. Ф. Апарин, М. В. Аникович, В. В. Попов, 2011
памятником второго этапа первичного расселения первобытного человека на Русской равнине [3], который отвечает брянскому межстадиалу. Это было наиболее позднее средневалдайское потепление, по радиоуглеродным данным относящееся ко времени 33-24 тыс. лет назад. По палинологическим данным во время брянского интервала климатическая обстановка была более суровой, чем в настоящее время, но более мягкой в сравнении с максимумом поздневалдайского оледенения [4]. Стоянка расположена на второй террасе р. Дон на левом склоне Покровского лога в 0,5 км от устья лога на выступе, образованном основным логом и правым склоном отвершка Козловый лог. Выбор этого места древним человеком для поселения был обусловлен, вероятно, более высокой степенью дренированности данной части территории и относительно слабым поступлением делювиальных наносов с водораздельного пространства вследствие расходящейся в плане формы периодически возникающего поверхностного стока.
Изучение стратиграфического комплекса проводилось в 2004 г. на двух стенках археологического раскопа, образующего прямой угол со сторонами 5 х 3 м. Глубина раскопа составляла 4,3 м. В раскопе 2005 г. была обследована его противоположная сторона, что позволило получить более полное представление о характере пространственной изменчивости в строении комплекса погребенных почв по периметру раскопа, превышающего 20 м.
На первом этапе исследований в вертикальной стенке раскопа были выделены стратиграфические комплексы на основании хорошо выраженных погребенных гумусовых горизонтов. Затем в каждом стратиграфическом комплексе были выделены седиментационные слои по совокупности морфологических признаков, характерных для почвенных генетических горизонтов: окраске, гранулометрическому составу, форме и составу новообразований, степени гомогенности образующего слои материала, форме и характеру границ между слоями, степени дифференцированности слоев по составу и сложению материала. Из каждого слоя были отобраны образцы для более детального исследования педогенных морфологических признаков с использованием бинокулярной лупы.
Результаты исследований
На вертикальной плоскости археологического раскопа выделены четыре свиты горизонтов, образующих седиментационные комплексы. Они состоят из горизонтов-слоев, различающихся по морфологическим признакам. Каждый комплекс завершается гумусовым горизонтом погребенной почвы (рисунок).
Ниже приводится описание морфологического строения выделенных стратиграфических комплексов последовательно сверху вниз.
^-СК. Четвертый, самый верхний комплекс, сильно преобразован современным гумусово-аккумулятивным процессом. Он представлен черноземом, подстилаемым слоистыми и карбонатными лессовидными суглинками. Почва относится к постлито-генному отделу аккумулятивно-гумусовых миграционно-сегрегационных черноземов.
Лиг, 0-35 см. Верхняя часть профиля срезана. Гумусовый горизонт перекрыт тонким слоем (10-20 см) буровато-желтого материала, изъятого из раскопа. Граница между слоями резкая. Фоновая окраска горизонта черная (10YR 3/1). Под бинокулярной
лупой (х 4) окраска образца неоднородная. Заметно неравномерное прокрашивание суглинка гумусом, имеется довольно большое количество светлых участков разного размера. Встречаются скопления очень мелких округлых и немного вытянутых новообразований (НО) кальция сероватой окраски. Мелкие НО белого цвета имеют цилиндрическую форму в виде кап-сулок одного размера. Есть редкие включения мелового гравия относительно крупных размеров (до 5 мм).
Белесоватая окраска связана также с мелкими зернами кварца с блестящей белой поверхностью. Структура комковато-зернистая, переход постепенный, граница неровная.
Аи1с, 35-81 см. Пятнистый по окраске и сложению, практически полностью зоогенно-трансформи-рованный горизонт. Прямые и обратные кротовины от округлой до вытянутой овальной формы заполнены материалом из гумусового горизонта (от серого до черного цвета) и из нижележащего горизонта (желтовато-серой и буроватой окраски). Структура комковатопылеватая. Переход резкий, граница неровная, мешковидная благодаря кротовинам.
ВСпс, 81-170 см. Неоднородный горизонт с фоновой желтовато-серой окраской. Часто встречаются кротовины. В его толще выделяется три слоя.
81-110 см. Желтовато-серый (2.5Y 7/3). Орехова-то-комковатая частично призматическая структура.
Новообразования карбонатов встречаются двух видов. Среди них преобладают мучнистые, мелкокристаллические (блестящие) карбонаты. Они выравнивают поверхность полостей и пор. В полостях много НО карбонатов в форме капсулок.
110-140 см. Более темный слой, окрашенный в буроватые тона (2.5Y 7/4). Много НО СаС03 в виде мицелия. Книзу количество их уменьшается. При увеличении можно различить 3 формы НО: мучнистая присыпка из мелкокристаллического СаС03, капсулки и мелковолосяные (тонкоигольчатые) кристаллы. Капсулки встречаются довольно редко. Они заполняют корневины так, что иногда в центре остается только небольшое круглое отверстие. На поперечном срезе видно, что заполнение пор происходит от периферии к центру по мере кристаллизации карбонатов кальция и выпадения их из растворов капиллярной влаги. Волосяные НО формируют мелкую блестящую сеточку на стенках пор и полостей. Встречаются плотные четко оформленные с резкими границами включения мелового гравия неправильной формы размером от
1 до 2 мм, белоснежные и однородные по составу. Этот слой выделяется глыбистой структурой.
140-170 см. Слой (10YR 7/2) однородной желтовато-серой окраски, более темный, чем верхний, но светлее, чем нижний. Участки с охристой окраской и коричневым налетом на гранях структурных отдельностей встречаются редко. Преобладают
0, см'
100 -
200 -
300 -
УГВ . 400 -
1У-СК
ш-ск
V
“Г
п-ск
1-СК
Стратиграфический комплекс (СК) археологического памятника Костенки-1 УГВ — уровень грунтовых вод; глубина разреза (в см).
мучнистые мелкокристаллической формы НО карбонатов в виде присыпки на стенках пор. Капсулки также встречаются редко. Большая часть их рассредоточена: в одном случае они образовали своего рода чехол вокруг полностью разложившегося корня, в другом — полностью заполнили пору. Изредка встречается белоглазка. В полостях нередко обнаруживаются скопления округлых мелких комочков. Это еще одна форма НО, возможно, биологического происхождения. Хорошо выражена пористая структура с преобладанием мелких пор (от 1 мм и мельче). Крупных пор (более 1 мм) мало. Большей частью они образованы корнями, от которых сохранились лишь фрагменты мелких чехликов. Структура мелкокомковато-ореховатая.
Переход в следующий горизонт заметный по окраске.
ВС Са, 170-229 см. Горизонт выделяется однородной коричневато-серой окраской, более темной, чем вышележащий, но более светлой, чем нижележащий горизонт (2.5Y 6/4). Они различаются по форме НО карбонатов. Мучнистая присыпка обнаружена практически повсеместно в порах и полостях. Редко встречающаяся белоглазка представлена крупными уплотненными скоплениями СаСО3 ярко-белого цвета, как правило, с диффузной границей. По вытянутым полостям и порам наблюдаются скопления капсул. Местами пространство между ними заполнено мучнистыми карбонатами. Крупных скоплений капсулок мало, встречаются они часто небольшими группами. Довольно часто попадаются окатанные зерна кварца матово-белого и изредка желтого цвета. Много полостей. Поверхность некоторых из них имеет желтоватую окраску. Кротовины встречаются редко. Переход четкий. Граница неровная, нерегулярно мелковолнистая.
Ш-СК. Третий комплекс отличается от четвертого меньшей мощностью, хорошо выраженной слоистостью и своеобразием гумусового горизонта. Почвенный профиль укороченный. Ниже гумусового горизонта педогенных признаков недостаточно для идентификации горизонтообразующих процессов. Почва — пелозем гумусовый сегрегационный турбированный на слоистом лессовидном карбонатном суглинке.
Формула профиля: Ш1г-1ССа> сг-2ССа>е -3ССа, f
Ш-[Ш], 229-236(250) см. Не имеет сплошного простирания на всех стенках раскопа. Темно-бурые (10YR 6/3) пятна на буровато-коричневом фоне образуют фрагментарно-регулярную структуру рисунка гумусового горизонта. На крупных структурных отдельностях (20 х 30, 40 х 50 мм) заметны изменения окраски от желтовато-серой до коричневато-серой с диффузной границей вследствие пропитки гумусом. Стенки полостей и пор имеют ту же окраску, что и основной фон горизонта. Темные участки почвы выглядят при увеличении неоднородными — темные фрагменты в нерегулярном порядке перемежаются со светлыми, подобно структуре грозовых облаков.
Горизонт [Ш] отличается разнообразием форм НО карбонатов Са. Его маркирует своеобразная «каменная линия» из последовательно расположенных в один горизонтальный ряд журавчиков, приуроченных к верхней части гумусового горизонта. Форма их преимущественно вытянутая. Крупные журавчики имеют размер 70 х 30 мм, средние — 50 х 25 мм и мелкие — 20 х 20 и 30 х 19 мм. Крупные НО сглаженной формы, а мелкие более угловатые. Поверхность журавчиков кавернозная (изъеденная). Они плотные, с трудом разламываются. На изломах выглядят как однородный консолидированный материал белого цвета с желтоватым оттенком. Краевая зона менее плотная,
довольно многочисленны мелкие поры, трещины единичны. Через один журавчик пророс корешок. Другой характерной формой НО являются прожилки из цепочек мелкозернистого кальция. Одна из граней структурных отдельностей была сплошь покрыта НО разной формы: от очень мелких округлых и неправильной формы до крупных вытянутых колбочек. Встречаются редкие включения мела плоской и округлой формы 5 х 8 мм. В одной из полостей соседствуют НО карбонатов, округлые включения мела и фрагмент панциря моллюска. Найдены два крупных (1 мм) фрагмента хорошо сохранившегося панциря белого цвета. Встречаются и целые раковины. Зерна кварца вследствие совпадения их цвета с фоновой буроватой окраской выявляются с трудом. Редко встречаются фрагменты очень мелких корешков. В одном канале сохранилась оболочка корня серебристого цвета, подобная шелковистой нити. Внутри чехлика находится высохшая сердцевина коричневого цвета толщиной 0,2 мм. Полости образовались, вероятно, в результате выщелачивания карбонатов. Некоторые из них похожи на ложе очень мелкого червя или личинки (2 х 20 мм). Структура ореховато-комковатая, хорошо выраженная. Крупные отдельности более сцементированы, чем мелкие.
Граница и переход в нижележащий горизонт значительно контрастнее по сравнению с вышележащим горизонтом ВСа. Нижняя граница сильно языковатая, местами в виде карманов. Языки имеют разную форму и размер.
На правой стенке, перпендикулярной лицевой, граница образована однонаправленными по уклону поверхности косыми языками. Под ними залегает однородный по цвету и сложению суглинок с повсеместно рассеянными мелкими железисто-марганцевыми конкрециями.
111-1 ССа, сг , 236(250)-287 см. Белесовато-серый (10YR 8/2). Самый светлый горизонт в профиле III. Очень неоднородный по мощности вследствие внедрения в виде языков из горизонта [Ш]. Местами в верхней части горизонта наблюдается нерегулярное чередование светлых и бурых участков, что характерно для криогенных почв. По стенкам полостей не яркий охристо-желтый налет. Мелкоземистая часть белесого цвета. Зерна кварца дымчато-серого цвета. Все они в той или иной степени окатаны, что характерно для кварцевых зерен и в других горизонтах. Много полостей выщелачивания. Известковых включений мало. Структура ореховато-комковато-пылеватая, неясно выраженная. Переход постепенный.
111-2 2ССа, ^ 287-334 см. Слоистый горизонт неоднородной окраски и сложения. Состоит из трех слоев.
287-306 см. Буровато-серый (2.5Y 7/4) слой более темный, чем горизонт 111-1. Локальные скопления мела разного размера и округлой формы. Много дымчатых, сероматовых зерен кварца. Характерна тонкопористая структура. Есть вытянутые поры, образованные мелкими корнями, стенки которых имеют желтую окраску. Довольно много полостей неправильной формы. Некоторые из них заполнены очень мелкими округлыми структурными отдельностями. В одной полости сохранилась оболочка корня. Стенки поровых каналов в поперечном разрезе очень ровные.
306-317 см. Слой более неоднородный по окраске. Местами встречаются буроватые пятна. В целом же белесовато-серый (10YR 8/2), немного светлее, чем вышележащий слой. По некоторым граням структурных отдельностей хорошо выражена мелкокрапчатая желтизна. Много мелких пор с желтовато-охристой поверхностью. Локально встречаются скопления мелкого мелового гравия округлой формы
с мелкозернистым покрытием на изломе белого цвета. Много мелких зерен дымчатого кварца. Попадаются хорошо сохранившиеся мелкие корни. Структура двух видов: плитчатая крупных отдельностей и ореховато-комковатая мелких.
317-334 см. Очень неоднородный слой с высоким содержанием мелового гравия, неравномерно распределенного в виде линз. В правой части, примыкающей к углу раскопа, линза почти целиком состоит из мела. Переход от заметного до резкого, граница волнистая.
111-3 3ССа, ^ 334-351 см. Фоновая окраска слабо-буровато-серая (2.5Y 7/3), по цвету близкая первому слою горизонта 111-2. Благодаря многочисленным включениям желтовато-белесого мелового гравия горизонт имеет однородно-пеструю окраску. Много очень мелких пор с желтовато-охристой поверхностью. Местами встречаются участки желтого цвета. Включения мела имеют разную форму, но преобладают округлые. Они довольно плотные, при снятии рыхлого серовато-желтого слоя обнажается однородная поверхность чисто белого цвета, распределены в структурных отдельностях и по площади горизонта неравномерно. Больше всего их в нижней части. Встречаются буроватые железистые конкреции до 2 мм. Мелкие черные пятна сочетаются с бурыми и охристыми. Встречаются редкие раковины моллюсков. Много мелких отмерших корней. Структурные отдельности прочные. Крупные из них имеют уплощенную плитчатую форму, а мелкие — ореховато-комковатую. Переход заметный, местами под скоплениями мелового гравия резкий. Граница неровная, волнистая.
11-СК. По характеру строения второй комплекс имеет значительное сходство с третьим, за исключением мощности, которая меньше на 50 см. Почва — пелозем гумусовый на слоистом лессовидном карбонатном глубокооглеенном суглинке с уровнем грунтовых вод в нижней части профиля.
Формула профиля: Ш-1ССа, ^2ССа> ^3ССа> 8
11-[Ш], 351-362 см. Погребенный гумусовый горизонт четко выделяется на плоскости раскопа. Местами целостность его нарушена вследствие внедрения линз мелового гравия из вышележащего горизонта. Фон коричневато-серый (10YR 6/3), местами серовато-коричневый. Пестроту окраске придают вкрапления мелового гравия разного размера и угловатой формы. Встречаются разрушенные панцири мелких моллюсков. Структура мелкоореховатая, встречаются плитчатые отдельности. Некоторые из них очень плотные. Переход резкий. Граница очень неровная, фестончатая и мелкоязыковатая.
11-1 ССа, ^ 362-372 см. Однородный желтовато-белесый слой с серыми пятнами и рыжеватыми прожилками по продольным порам (10YR 8/2). На некоторых плоскостях структурных отдельностей мозаично-светло-охристое прокрашивание (часто в виде прожилок). Местами бурые прослойки с неровными границами. Вместе с языками из горизонта 11-Ш они придают слою фрагментарный характер, что роднит его с аналогичным подгумусовым горизонтом 111-1. Структура листовато-плитчатая. Поверхность агрегатов оплывшая. Много мелких пор, образованных корнями. Включений мела не отмечено. Переход неясный, местами очень резкий. Граница неровная.
11-2 2ССа, ^ 372-419 см. Неоднородный по сложению и окраске, хорошо дифференцированный на три слоя горизонт.
372-385 см. Довольно однородный, желтовато-белесовато-серый, во влажном состоянии коричневато-бурый. Включений мела больше, чем в нижележащем слое. Нечетко выраженная плитчатая структура. Много пор. Одиночные мягкие рыхлые конкреции черного цвета. В продольной полости остаток корневины и сгусток непонятного вещества красного цвета.
385-408 см. На глубине 385 см установился уровень грунтовых вод. Более однородный по окраске, составу и структуре, включений мела меньше. Белесовато-серый со слабым желтоватым оттенком (2.5Y 8/2). Очень мелкие равномерно распределенные светлые пятна придают слою белесоватый цвет. По мелким тонким каналам (кор-невинам) наблюдаются охристые пленки, выстилающие внутренние поверхности пор и сглаживающие неровности стенок. Они очень тонкие и легко снимаются скальпелем. Довольно много мелких пор.
Структура плитчатая. Агрегаты непрочные. На их поверхности много чистых прозрачных и белых зерен кварца. В белом мучнистом материале (вероятно, выщелоченные карбонаты Са) встречаются зерна кварца.
408-419 см. Неоднородный слой, не имеющий аналогов. Пестрый из-за обилия мелких включений мелового гравия белого цвета на фоне вмещающего желтовато-серого суглинка (2.5Y 7/3). Выделяются более темные участки. Это самый темный в данном горизонте слой. Цементация слабая. При небольшом усилии крупные отдельности распадаются на угловатые фрагменты разного размера. Пористый. Редко встречаются тонкие отмершие корни. Попадаются раковины моллюсков от 2 до 3 мм (по форме подобные улитке). Характерно отсутствие железистых пленок в основной массе. Переход заметный по цвету. Граница неровная.
11-3 3ССа, 8 , 419-425 см. Буровато-желтый слой неоднородной окраски (2.5Y 7/3). На этом фоне белые вкрапления включений мела разного размера и пятна охристого цвета. В отличие от белых они имеют диффузную границу. На изломе отдельностей поверхность сильно кавернозная с многочисленными неровными полостями разной конфигурации и глубины. Поверхность мелких выступов сглаженная, оплывшая. Переход резкий, граница неровная.
1-СК. Первый комплекс характеризуется всего двумя горизонтами, вскрытыми раскопом. Почва — пелозем перегнойно-гумусовый глееватый на слоистом лессовидном карбонатном суглинке. Находится ниже зеркала грунтовых вод.
Формула почвы: ШЬ-ССа> 8
1-[ШЬ], 425-429 см. В мокром состоянии горизонт в стенке раскопа черный, пластичный, мажущийся, перегнойного характера. Граница переменчивой формы (ступенчатая, скобообразная, линейная), резко очерченная. Мощность в основном 4 см (варьирует от 2 до 5 см). Местами сплошность нарушена, горизонт размыт. Горизонт имеет наклон от угла раскопа справа налево. На протяжении 150 см поверхность снижается на 10 см. Сложение слитное, на срезе блестит. Высушенный образец отличается по цвету и сложению от мокрого. По окраске и сложению неоднородный. Окраска по площади агрегатов изменяется от темно-серой до буровато-черной (10RY 4/2). Локально встречаются пятна рыжевато-желтого цвета, редко наблюдается ореол (обрамление) вокруг пор корневин желтого цвета (кольцевая структура).
Часто на поверхности агрегатов выделяется очень тонкий рыхлый слой мучнистых карбонатов желтовато-белесого цвета, который является результатом разрушения включений мела. Он неоднородный, есть включения кварцевых зерен и рыжевато-охристых фрагментов. Окраска включений мела разнообразная: черная, бурая и различные вариации желтого, белого и серого цветов. Чисто белый мел представлен небольшими рыхлыми вкраплениями. В желтовато-серой массе включения более плотные. Форма их неправильная, до 4 мм длиной. Мел внутри однородного белого цвета, режется ножом, имеет резкий контакт с окружающей массой рыхлого мела.
При высыхании почва становится очень плотной, имеет слитное сложение. Крупные отдельности распадаются только под сильным нажимом. Поверхности раздела неровные: с раковистым изломом и мелким четким рельефом. Преобладающий цвет темно-серый с небольшими пятнами рыжевато-серого цвета. Трещины встречаются очень редко. На их поверхности видны хорошо окатанные без пленок зерна кварца. Поры двух типов: 1) округлые в поперечнике до 1 мм, преобладают размеры 0,2-0,3 мм, много мелких пор, с трудом различимых под бинокуляром; 2) по поверхности разлома вытянутые поры-каналы сетчатого рисунка. Это следы от мелких корней. Размер пор 0,20,3 мм. В меловом гравии также встречаются мелкие корневины. Внутри каналов гумус. Горизонт представляет собой черную мелкоземистую массу. В темноокрашенной гумусом массе есть также каналы, поры, пустоты. Возможно, они образованы корнями либо обитателями почвы или образовались в результате выщелачивания карбонатов. Встречаются ненарушенные раковины моллюсков двух типов: 1) в форме улитки до 3-4 мм и 2) радиально закругленные в плоскости 1,5-2,0 мм, а также обломки раковин от 3 до 5 мм. Раковины «впаяны» в почвенную массу. То же можно сказать о редких включениях угольков черного цвета, имеющих разную форму и размеры: вытянутые (1,5 х 10 мм) и округлые (10 х 10 мм). Резкая граница между угольками и почвой свидетельствует об их погребении. Переход преимущественно резкий, граница неровная, большей частью с характерными очень мелкими языками.
1-1 ССа, 8 , 429-436 см (до глубины раскопа). Горизонт однороден по сложению. Довольно консолидированная масса с фоновой желтовато-серой окраской (2.5Y 7/4). Вокруг белесовато-серых фрагментов (наиболее осветленных в слое) наблюдается ореол серовато-желтой окраски, переходящей в фоновую желтовато-серую. В межструктур-ных трещинах вода. Внутри агрегатов суглинок заметно суше. Довольно часто встречаются новообразования железа ржавого цвета, хорошо оформленные, мягкие, с концентрическим строением, размером до 2 мм. Количество их не превышает 1-2%. Есть также вкрапления мела белого цвета размером 1-2 мм. Они более мягкие, чем вмещающая порода, с которой имеют резкую границу. Доля их не превышает 1%. Довольно много отмытых кварцевых зерен. Обнаружена 1 раковина моллюска, по форме напоминающая улитку размером 0,3 мм. Много мелких и очень мелких пор. Встречаются редкие крупные полости. Довольно много мелких пустот до 3 мм с неровной поверхностью. Структурные отдельности в сухом состоянии распадаются на крупные обломки при значительном усилии.
В археологическом раскопе 2005 г. на глубине 330 см была вскрыта погребенная почва с более мощным гумусовым горизонтом по сравнению с описанным в 2004 г. Он состоял из трех слоев. Средний [Ш] наиболее однородный слой, мощностью 15 см, коричневато-бурой окраски (10YR 5/3) с желтоватым оттенком и неравномерным распределе-
нием включений мелового гравия, размером от 2 до 5 мм. Верхний [Ш] неоднородный слой, мощностью 14(17) см, представлял собой переотложенную верхнюю часть гумусового горизонта. Темно-бурые фрагменты (2^ 4/3) гумусового горизонта неправильной формы и различного размера включены во вмещающую массу суглинка, довольно однородной желтовато-серой окраски (2^ 6/4). Нижняя часть гумусового горизонта [Ш], мощностью от 24 до 32 см, также неоднородная по окраске и сложению. Коричневато-бурые участки в форме карманов и вертикальных полос перемежаются с участками желтовато-серого цвета (2^ 6/4).
На контакте с нижележащим горизонтом на глубине 370-380 см имеется прямая кротовина, отличающаяся от основной массы цветом, структурой и сложением. Кротовина заполнена суглинком пестрой серовато-бурой окраски с обильными включениями мелового гравия размером 2-3 мм. Переход гумусового горизонта в нижележащий резкий, граница волнистая.
Этот горизонт характеризуется сочетанием неконтрастных пятен желтовато-серого (2^ 8/2) и буровато-серого цветов (2^ 7/3) на буровато-желтом фоне. Включений мелового гравия здесь нет. Тем не менее этот слой светлее, чем слой, перекрывающий гумусовый горизонт и содержащий большое количество включений мела. Из-за обилия равномерно распределенных включений мела в кроющем наносе мощностью от 5 до 15 см, граница и переход с гумусовым горизонтом очень четкие и резкие. Кроющий нанос выравнивает волнистую границу гумусового горизонта.
Обсуждение результатов исследования
Анализ морфологического строения толщи осадков, содержащих артефакты, позволяет высказать ряд предположений относительно палеогеографических условий позднего палеолита на территории археологического памятника Костенки-1. Вероятно, только 2 периода в эволюции палеоландшафтов балки Покровской были относительно благоприятны для поселения древнего человека. Они приходятся на периоды почвообразования, которые наступали после завершения очередного цикла осадкообразования. В раскопе удалось выделить 4 таких цикла. Каждый из циклов осадкообразования, сменявших друг друга, характеризуется последовательной сменой слоев, различающихся содержанием мелового гравия, соотношением карбонатов кальция различной степени дисперсности и лессовидного суглинка. Мощность слоев в комплексах изменяется в различном диапазоне. В четвертом комплексе она варьирует от 30 до 50 см, в третьем — все слои, за исключением слоя 111-1, имеют мощность 11-20 см, во втором — толщина слоев составляет в среднем 10-13 см, при минимальном значении 6 см и максимальном — 23 см.
Источником поступления седиментационного материала являлись меловые обнажения крутых склонов лога Покровский и лессовые породы, покрывающие водораздельные пространства лога. Условия и процессы образования седиментационных комплексов из разнородных материалов, разделенных в пространстве, мало исследованы. Обычно полагают, что их происхождение связано с делювиальными процессами. Близкое расположение стоянок древнего человека у подножия склонов балки, наблюдаемое местами наклонное положение седиментационных слоев, служат дополнительным аргументом такой точки зрения. Однако объяснить особенности строения седиментационных комплексов Костенки-1 исходя из концепции делювиального происхождения наносов невозможно.
В отличие от других стоянок Костенки-1 располагается на крупной ровной площадке на значительном удалении от склона. Делювиальные потоки не могли образовать горизонтальные слои осадков, наблюдаемые в раскопе Костенки-1. Расходящиеся по форме потоки влаги, формирующиеся на примыкающей к ближайшему склону водосборной площади, перемещали продукты водной эрозии веером в разные стороны от стоянки.
К числу признаков седиментационных комплексов, которые трудно объяснить проявлением делювиального процесса, относятся: различные соотношения лесса и карбонатов, горизонтальная слоистость наносов, довольно хорошая сортирован-ность мелового гравия, относительно небольшое варьирование мощности слоев и наконец однотипные закономерности в их последовательной смене.
Эту задачу можно решить, если рассмотреть процесс формирования седимента-ционных комплексов в балке как совокупность процессов поступления в нее эрозионного материала, его перемещения, перемешивания и осаждения при изменении гидротермических условий.
Процесс поступления лессовидного суглинка и карбонатов в балку происходит практически непрерывно. В переносе лесса с водораздельного пространства в лог ведущая роль принадлежит дефляции — постоянно действующему фактору — воздушному переносу пылеватых и илистых частиц. Водная эрозия в переносе мелкозема не играла столь существенной роли, как ветровая эрозия, вследствие небольшой площади водосбора.
Единственным источником мелового гравия являются обнажения на крутых склонах балки. В результате непрерывного физического выветривания происходило разрушение меловой породы на поверхности склона с образованием мелких обломков, которые осыпались и создавали шлейф мелкого гравия у подножия склонов. Этот процесс продолжается и в настоящее время.
Образование однородной массы лессовидного суглинка с мелом и ее осаждение в виде горизонтальных слоев могло происходить только в водной среде. Вероятно, это был лагунный тип осадкообразования при неглубоких уровнях воды в водоеме. Образование подобного водоема в балке могло произойти в результате поднятия базиса эрозии. Волновой прибой способствовал усилению процессов разрушения меловых склонов и переносу мелового гравия от склонов к центру лагуны. Колебания уровней водоема, обусловленные изменениями климата, приводили к образованию слоистых отложений. Чередование сухих и влажных климатических периодов обусловливало изменения доли в осадконакоплении либо лессового материала, либо мела.
Формирование седиментационных комплексов протекало в водной среде, что подтверждается отсутствием каких-либо педогенных (морфологических) признаков между слоями осадков. В конце седиментационного цикла в составе осадка значительно возрастает доля лесса за счет усиления процесса дефляции, сопрождающего общую ариди-зацию климата. Среди форм карбонатов кальция в слоях 1-1, 11-1 и 111-1, подстилающих погребенные гумусовые горизонты, возрастает доля мелкодисперсного кальция, приносимого ветром и водой. Количество мелового гравия в осадке резко уменьшается в этот период вследствие ослабления делювиальных процессов. Завершается седиментацион-ный цикл преимущественно поступлением лесса с эоловым переносом. В последнем слое каждого седиментационного комплекса доля суглинка значительно преобладает над содержанием карбонатов. Уровень грунтовых вод постепенно снижается. На смену седиментационному процессу приходит процесс почвообразования.
После обсыхания лесс, содержащий органический углерод в форме органо-мине-ральной матрицы, становится благоприятной основой для быстрого развития растительного покрова, в основном травяного (следов древесных корней не наблюдается ни в одном вскрытом почвенном горизонте). Растения способствуют активному развитию почвообразовательных процессов. В этот период в стенке раскопа мы видим, что почвообразование преобладает в природных процессах преобразования земной поверхности. Оно формирует четко выраженный гумусовый горизонт, который венчает седимента-ционный цикл.
Колебания климата на Русской равнине происходят циклически, вызывая то увеличение, то уменьшение общей его гумидности. Такие колебания сопровождаются длительными затоплениями и значительными колебаниями положения уровней грунтовых вод при повторяющихся периодических затоплениях и, как следствие, возникновением новых седиментационных циклов на изучаемой территории. Механизм формирования каждого седиментационного цикла остается практически одинаковым, что подтверждается однотипностью морфологического строения всех комплексов (I—IV).
Рассмотрим историю формирования погребенных почв, основываясь на вышеизложенной гипотезе генезиса стратифицированного комплекса Костенки-I.
Начало первого цикла осадконакопления в балке на второй террасе р. Дон отражено в стратиграфическом профиле раскопа. Этот самый нижний комплекс вскрыт раскопом не полностью и может быть охарактеризован по двум верхним слоям, включая погребенный гумусовый горизонт и подстилающий его слой породы. Судя по строению и свойствам гумусового горизонта, по завершении первого цикла осадконакопления сильного дренирования территории не произошло. Почвообразование проходило в ги-дроморфных условиях при высоком стоянии грунтовых вод. Гумусовый горизонт имеет перегнойный характер, он маломощный, без признаков криотурбации. Погребение почвы гумусового горизонта наносами второго цикла осадкообразования происходило без значительной деформации гумусового горизонта. Граница с кроющим наносом резкая и очень четкая.
Судя по характеру погребенной почвы (II-[W]), окончание второго цикла осадкообразования было вызвано резкой сменой климатических условий, характеризующихся похолоданием и уменьшением количества осадков. Снижение уровней грунтовых вод сопровождалось усилением эрозионных процессов. Верхний слой комплекса II-1 имеет характерные признаки эрозионного расчленения в форме языков.
Кроющий нанос на завершающем этапе второго цикла осадкообразования заполнил лессом, местами с включениями мелового гравия, все неровности поверхности кровли слоя II-1. Благодаря различному составу материала кроющего наноса и подстилающего слоя, граница между ними на горизонтальном срезе, секущем языки, очень четкая и резкая.
Процесс почвообразования протекал в условиях щелочной реакции среды при высоком содержании карбонатов. Главным его составляющим был гумусово-аккумулятивный процесс, определяющие факторы которого: низкая продуктивность травянистой растительности, небольшая мощность корнеобитаемой зоны, хорошая дренированность территории и холодный климат при небольшом количестве осадков. В строении верхней части слоя, подстилающего гумусовый горизонт, наблюдаются признаки криотурбации. Криогенные деформации, наложившиеся на эрозионные признаки, обусловили неоднородный характер горизонта II-1.
В погребенном гумусовом горизонте 11-[Ш] были обнаружены фрагменты костей мамонта и другие артефакты, свидетельствующие о пребывании здесь первобытного человека.
Третий цикл осадкообразования, прервавший процесс почвообразования, начался в результате резкого изменения климата, выразившегося в общем потеплении и увеличении количества осадков. Об этом свидетельствует погребение почвы наносом, содержащим большое количество мелового гравия. Тем не менее граница между гумусовым горизонтом 11-[Ш] и кроющим наносом 111-3 четкая и резкая.
Продолжительность третьего цикла, судя по мощности слоев седиментационного комплекса, была более длительной, хотя количество слоев оказалось таким же, как во втором цикле. Третий цикл осадконакопления завершился аналогично второму циклу. Похолодание и увеличение сухости климата вновь привели к изменению гидротермического режима в балке.
Поверхность днища балки после постепенного освобождения от воды также подвергалась эрозионному расчленению с последующим заполнением неровностей рельефа осадками, ставшими материнской породой для очередного этапа почвообразования, которое протекало в условиях капиллярного увлажнения зоны почвообразования при неглубоком залегании уровней грунтовых вод. Доказательством тому является наличие рассеянных в слое 111-1 мелких железисто-марганцевых конкреций и особой формы карбонатных новообразований журавчиков в верхней части погребенного гумусового горизонта Ш-[Ш]. Образование журавчиков связывается с осаждением насыщенных кальцием почвенных растворов на границе капиллярной каймы, т. е. НО в данном слое являются реликтовыми.
По-видимому, образование «каменной линии» из журавчиков на контакте II и III комплексов происходило на рубеже смены почвообразования новым седиментацион-ным циклом. Этому процессу подвергался делювиальный материал лога на заключительной стадии треьего этапа почвообразования в период потепления климата. В противном случае криогенные процессы нарушили бы строго горизонтальное расположение журавчиков.
Начало последнего четвертого цикла осадкообразования, вероятнее всего, связано с начавшимся 22-23 тыс. лет назад максимальным похолоданием, которое продолжалось до 16 тыс. лет назад. Этот криогенный период характеризовался резко континентальным климатом с низкими температурами и незначительной величиной годовых осадков [5], что привело к затуханию почвообразовательного процесса, усилению дефляции и погребению гумусового горизонта лессовидным суглинком. Частое появление пыльных бурь было связано с механизмом образования стоковых ветров, возникающих за счет температурных контрастов холодной поверхности ледника и прогревающейся поверхности перегляциальной области [3]. Делювиальные процессы не играли существенной роли в осадкообразовании, как было ранее. Поэтому граница погребенного гумусового горизонта (Ш-[Ш]) и кроющего его седиментационного слоя ВСа не контрастная, как в нижних комплексах. Мощность кроющего слоя оказалась максимальной по сравнению с мощностью слоев из нижележащих седиментационных комплексов.
Последующие слои ГУ-СК формировались за счет делювиального наноса мелового гравия и дефляционного лессовидного суглинка. Они отличаются от себе подобных соотношением мелового гравия, тонкодисперсных карбонатов и лессовидного суглинка,
при преобладании двух последних. Длительных перерывов в осадконакоплении не наблюдается, что подтверждается отсутствием признаков почвообразования.
Итак, завершился последний цикл активного осадкообразования в результате устойчивого глобального потепления климата, начавшегося 13-12 тыс. лет назад, и возрастанием степени дренированности территории за счет таяния вечной мерзлоты и снижения общего базиса эрозии в балке. Процесс образования осадочных комплексов закончился вследствие ослабления делювиального и дефляционного процессов. Причиной стало усиление гумусово-аккумулятивного почвообразовательного процесса, который привел к формированию на водоразделе и в балке современной черноземной почвы. Плодородные черноземы и благоприятный микроклимат балки стали главным условием поселения здесь современного человека, далекие предки которых 30 тыс. лет тому назад пришли на эту территорию.
Литература
1. Geoarchaeology of Kostenki-Borshevo Sites, Don River Valey, Russia / Holliday V. T., Hoffecker J. F., Goldberg P., Macphail R. I., Forman S. L., Anikovich M., Sinitsyn A. // Geoarchaeology: An International J. 2007. Vol. 22 (2). Р. 181-228.
2. Величко А. А. Геологический возраст верхнего палеолита центральных районов Русской равнины. М.: Наука, 1961. 295 с.
3. Палеогеография первоначального освоения первобытным человеком Восточно-Европейской равнины / Величко А. А., Грибченко Ю. Н., Куренкова Е. И., Новенко Е. Ю., Корниец Н. Л. // Известия АН. Сер. географ. 2001. № 4. С. 14-22.
4. Маркова А. К., Симакова А. Н., Пузаченко А. Ю., Китаев Л. М. Природа Русской равнины во время Брянского потепления (33-24 тыс. лет назад) // Известия АН. Сер. географ. 2002. № 4. С. 45-57.
5. Позднеплейстоценовые палеопочвенные серии как инструмент локальной палеогеографической реконструкции (на примере разреза Костенки-14) / Седов С. Н., Хохлова О. С., Синицын А. А., Корка М. А., Русаков А. В., Ортега Б., Соллейро Э., Розанова М. С., Кузнецова А. М., Каздым А. А. // Почвоведение. 2010. № 8. С. 938-955.
Статья поступила в редакцию 17 марта 2011 г.
