Зональная стратиграфическая схема верхнеплейстоцен-голоценовых отложений Северной Европы Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 551.79 : 561 (47 + 48)

Вестник СПбГУ. Сер. 7, 2005, вып. 1

А. Ю. Шарапова

ЗОНАЛЬНАЯ СТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ СХЕМА ВЕРХНЕПЛЕЙСТОЦЕН-ГОЛОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРНОЙ ЕВРОПЫ

Детальное разделение поздне- и послеледниковых отложений было впервые осуществлено в 1876 г. А. Блит-том на основе изучения торфяников юго-восточной Норвегии [1] и базировалось ш палеоклиматической интерпретации спорово-пыльцевых комплексов. Названия выделенных им климатических периодов позднего плейстоцена и голоцена были даны по аналогии с классификацией современной флоры: в .позднем плейстоцене были выделены арктический, субарктический Климатические периоды; в голоцене - бореальный, атлантический, субборе-альный, субатлантический. А. Блитт предположил, что элементы флоры, начиная с арктической и до субатлантической, иммигрировали в изученный район в течение последовательно сменявших друг друга климатических периодов. Изученные им спорово-пыпьцевые комплексы отражали главную тенденцию развития климата - переход от холодных условий конца последнего оледенения (арктический, субарктический климатические периоды) к более теплым климатическим условиям (бореальный климатический период), затем к ^послеледниковому климатическому оптимуму (атлантический, суббореальный климатические периоды) и к последующему похолоданию (субатлантический климатический период). Он также сделал вывод о том, что бореальные и суббореальные растения иммигрировали в период континентального климата, а атлантические и субатлантические - океанического [2].

Р. Сернандер, изучая строение торфяников Швеции, получил спорово-пыльцевые комплексы, весьма сходные. с описанными А. Блиттом, что позволило применить норвежскую схему последнего для отложений Швеции [3]. Работа Р. Сернандера была признана в качестве генеральной схемы подразделения новейших отложений и получила название схемы Блитта-Сернандера |3]. Позднее Н. Хартц и В. Милтерс [4] в разрезе верхнеплейстоценовых глин на карьере кирпичного завода в г. Аллеред, Дания, по результатам спорово-пштьцевого анализа выделили ряд слоев, названных ими нижний дриас (по тундровому растению Dryas octopetala L.), средний дриас, аллеред (по названию города Аллеред) и верхний дриас. Палинокомплексы из этих слоев отражали позднеледниковые фазы похолодания (ранний, средний, поздний дриас) и потепления (аллеред). Г. Ердтман [5] на основании изучения спор и пыльцы в торфяниках юго-западной Швеции разделил бореальный климатический период на пребореальный и бореальный. В 1942 г. Я. Иверсен [6] при исследовании спор и пыльцы в разрезе верхнеплейстоценовых глин из скважины в г. Беллинг, Дания, между ранним и средним дриасом выделил еще одну фазу потепления, получившую одноименное название - беллинг.

С появлением радиоуглеродного метода абсолютного датирования четвертичных отложений появилась реаль- , ная возможность установить временные границы позднеплейстоценовых и голоценовых фаз развития растительности. Хронологические рамки климатических ^периодов Блитта-Сернандера впервые определил Т. Нильсон [7], проанализировавший спорово-пыльцевую диаграмму и 33 радиоуглеродные датировки 6-метрового разреза торфяника Агеред на юге Швеции. По спорово-пыльцевым данным им были выделены палинозоны, соответствующие слоям Блитта-Сернандера (рисунок). Граница между поздним дриасом и пребореалом он провел по резкому увеличению пыльцы древесных растений, в особенности берез, которая в пребореале достигает своего максимального распространения, и одновременному уменьшению, вплоть до исчезовения, пыльцы травянистых растений, таких, как Artemisia sp., Chenopodiaceae, Oxyria sp. В пребореале появляются первые редкие зерна пыльцы широколиственных пород - Uimus sp., Quercus sp., Carpinus sp., Acer sp. Нижняя граница бореала проводится по началу возрастания количества пыльцы Corylus sp., который достигает максимума в этом периоде. Нижняя граница бореала отмечается расцветом AJnus sp., а нижняя граница атлантики - Tilia sp. Атлантическая палинозона характеризуется максимальными значениями пыльцы широколиственных пород-Tilia sp., Corylus sp., Ulmus sp. Нижняя граница суббореала проводится по уменьшению пыльцы Ulmus sp., нижняя граница субатлантики - по отчетливому увеличению пыльцы Fagus sp., Pinus sylvestris L., уменьшению количества пыльцы Alnus sp; [7]. После выделения пали-нозон были взяты образцы на радиоуглеродный анализ, непосредственно над и под границами между палинозона-ми и внутри них. На основании полученных датировок Т. Нильсон определил абсолютный возраст границ спорово-пыльцевых зон, соответствующих климатическим периодам Блитта-Сернандера: позднеледниковье (поздний дриас)/послеледниковье (пребореальный) - около 10 200 UC ВР, пребореальный/бореальный - 9700 UC ВР, боре-альный/атлантический - 8000 ИС ВР, атлантическийУсуббореальный - 5000 14С ВР, суббореапьный/субатлан-тический - 2200 ,4С ВР [7].

Я. Мангеруд с соавторами [8], обобщив результаты спорово-пыльцевых исследований торфяников южной Норвегии, Дании, южной Швеции, южной Финляндии, охарактеризованных радиоуглеродными датировками, предложили усредненную хронометрическую схему верхнеплейстоцен-голоценовых отложений для южной Скандинавии (см. рисунок). Началом позднеледникового времени они считают начало потепления беллинг, которое датируется приблизительно 13 000 14С ВР. Начало послеледниковья совпадает с нижней границей голоцена и

© А. Ю. Шарапова, 2005

1 Возраст по 14С, ВР Хронозоны

Южная Швеция (М^ОП, 1964 [7]) Южная Скандинавия (Мапдегий е1 а!.. 1974(8]) Тундровая и лесная зоны Северной Евразии (севернее 50° с.ш.) (Хотинский, [9]) Северная Фенноскандия (данные настоящей работы)

0 1000-2000-3000-4000-цппп — Субатлантическая Субатлантическая Субатлантическая Субатлактическая

Суббореальная Суббореальная

Суббореальная Суббореальная

эиии 6000-7000-8000- Атлантическая Атлантическая Атлантическая Атлантическая

9000- юооо-11 000 Бореальная Бореальная Бореальная Бореальная

Пребореальная Пребореальная

' Пребореальная

- Пребореальная

Поздний дриас Поздний дриас

Поздний дриас Поздний дриас

Радиоуглеродный возраст границ поздне-послеледниковых хронозон по данным разных авторов.

датируется приблизительно 10 ООО 14С ВР. Хронометрия поздне- и послеледниковья принимается в следующих временных рамках; граница между беллингом и средним дриасом - 12 ООО ,4С ВР, между средним дриасом и алле-редом - 11 800 |4С ВР, между аллередом и поздним дриасом - 11 ООО иС ВР, между поздним дриасом и пребореа-лом - 10 00 ,4С ВР, между пребореалом и бореалом - 9000 МС ВР, между бореалом и атлантикой - 8000 14С ВР, между атлантикой и суббореалом - 5000 14С ВР, между суббореапом и субатлантикой -2500 ,4С ВР | 8].

На основе изучения сггорово-пыльцевых диаграмм и радиоуглеродных датировок торфяников Эстонии и Ленинградской обл. Н. А. Хотинский [10] установил следующие датировки границ климатических периодов голоцена: поздне-послеледниковая граница (поздний дриасУпребореал) - 10 ЗО.СМО 500 ,4С ВР, пребореально-бореаль-ная - 9000-9500 |4С ВР, бореально-атлангнческая - 8000 иС ВР, атлангико-суббореальная - 4500-5000 ЫС ВР, суббореально-субатлантическая - 2200-2500 ,4С ВР. Позднее он в 1987 г. [9] уточнил радиоуглеродный возраст границ климатических периодов голоцена: поздне-послеледниковая граница (поздний дриас/пребореал) -

10 300 UC BP, пребореально-бореальная - 9300 ЫС BP, бореапьно-атлантическая - 8000 ,4С BP, атлантико-суб-бореальная - 4600-^1900 l4C BP, суббореально-субатлантическая - 2500 UC BP.

Общепринятой хронометрической классификации климатических периодов позднего плейстоцена и голоцена не существует до сих пор. В 2002 г. решением Интернациональной подкомиссии по стратиграфической классификации (International Subcommission on Stratigraphic Classification) определен радиоуглеродный возраст лишь нижней границы голоцена, которой является граница между верхним дриасом и пребореалом - 10 000 UC BP [11]. Стратиграфические схемы позднего плейстоцена и голоцена, предложенные в работах [7-9], являются наиболее употребляемыми при изучении новейших отложений северо-западной Европы. Однако эти схемы основаны на спорово-пыльцевых данных из южной Фенноскандии, региона, расположенного между 58° и 60° с.ш. Опыт предшественников и полученные нами данные свидетельствуют о том, что биостратиграфические критерии выделения подразделений верхнего плейстоцена и голоцена различны для Южной и Северной Фенноскандии, в силу отличий физико-географических условий. В связи с этим возникла необходимость в создании региональной стратиграфической схемы верхнеплейстоцен-голоценовых отложений применительно к изученной нами территории - Северной Фенноскандии, расположенной севернее 68° с.ш.

Для стратиграфической корреляции поздне-послеледниковых отложений Северной Фенноскандии, помимо наших данных, использовались литературные материалы по разрезам озерных отложений из зоны тундры, лесотундры и тайги Кольского полуострова и Северной Норвегии [12-14]. На территории Северной Фенноскандии было выделено шесть биостратиграфических (палинологических) зон, соответствующих верхнедриасовой, пребо-реальной, бореальной, атлантической, суббореальной и субатлантической хронозонам. Позднедриасовая палино-зона характеризуется господством пыльцы Oxyria sp. и Artemisia sp.; пребореальная - пыльцы Betula spp., Ericales; в бореальной доминируют пыльца Betula spp. и споры рода Lycopodium; атлантическая палинозона отличается преобладанием пыльцы Pinus sylvestris L. и максимальным количеством Alnus sp.; суббореальная - господством пыльцы Pinus sylvestris L. и Betula spp.; в субатлантической палинозоне отмечены максимальные количества пыльцы Picea obovata Ledeb. и спор Sphagnum sp. Радиоуглеродные датировки, полученные непосредственно над или под границами палинозон, определяют их возраст: верхняя граница позднедриасовой палинозоны датируется 10 000 UC BP, граница между пребореальной и бореальной - 9000 UC BP, между бореальной и атлантической -8200 54С BP, между атлантической и суббореальной - 5200 UC BP, между суббореальной и субатлантической -2300 UC BP.

Таким образом, глобальные климатические изменения, повлиявшие на состав фитоориктоценозов, отражаются на всех спорово-пылъцевых диаграммах Северной Европы. Датировки границ между поздне-послеледниковыми хронозонами, полученные в разных физико-географических зонах изученной территории, незначительно отличаются друг от друга. Это может быть обусловлено погрешностью радиоуглеродного метода или разной скоростью миграции растений.

Summary

Sharapova A. Yu. Chronostratigraphy of the late- and postglacial deposits of Northern Europe.

Pollen spore distribution was studied in the late- and postglacial deposits in Northern Fennoscaridia. Six pollen assemblage zones corresponding to the Younger Dryas, Preboreal, Boreal, Atlantic, Subboreal and Subatlantic Chrono-zones were investigated. The datings of the boundaries between the chronozones from various physical regions of Northern Europe are different, probably, because of 14 C-method error, or because the vegetation migrated at different speed.

Литература

I. Blytt A. Forsok til en Theorie om Invandringen af Norges Flora // Nyt Mag. Naturvid. 1876. N 21. 2. Blytt A. Die Theorie der wechselnden kontinentalen und insulaten Klimate // Bot. Jb. 1882. N 2. 3. Sernander R. Studier Ofver den Gotiandska vegetationens utvecklingshistoria. Uppsala, 1894. 4. Hartz NMilthers V. Det senglaciale Ler I Allerod Teglvaerksgrav // Meddr. Dansk Geol. Foren. 1901. N 8. 5. Erdtman G. Pollenanalytische Untersuchungen von Torfmooren und marihen Sedimenten in Sudwestschweden // Arkiv for botanik. 1921. Bd 17, N 10. 6. Iversen J. En pollenanalytisk Tidsfaestelse af Ferskvandslagene ved Norre Lyngby // Meddr. Dansk Geol. Foren. 1942. N 10. 7. Nilsson Z Standard-pollendiagramme und l4C Datierungen aus dem Agerods Mosse in Mittleren Schonen // Lunds Universitets Arsskrifl 1964. Avd. 2, Bd 59. 8. Mangerud J., Andersen S. 7!, Berglund В. E,, Dormer J. J. Quaternary stratigraphy of Norden, a proposal for terminology and classification II Boreas. 1974. N 3. 9. Хотииский H. А. Радиоуглеродная хронология и корреляция природных и антропогенных рубежей голоцена // Новые данные по геохронологии четвертичного периода: К XII Конгрессу ИНКВА (Канада, 1987). М., 1987. 10. Хотииский И. А. Голоцен Северной Евразии. М., 1977. 11. ISSC (International Subcommission on Stratigraphic Classification) circular 101 И Episodes. 2002. N 3. 12. Vorren K.-DAim T. Late Weichselian and Holocene environments of lake Endletvatn, Andoya, northern Norway: as evidenced primarily by chemostratigraphical data // Boreas. 1999. N 28. 13. Snyder J. A.t MacDonald G. M., Forman S. et al. Postglacial climate and vegetation history, north-central Kola Peninsula, Russia, pollen and diatom records from Lake Yamyshnoe-3 // Boreas. 2000. N 29. 14. Gervais B. MacDonald G. M.t Snyder J. AKremenetski С. V. Pinus sylvestris treeline development and movement on the Kola Peninsula of Russia: pollen and stomate evidence // J. Ecology. 2002. N 90.

Статья поступила в редакцию 15 ноября 2004 г.