Источниками пылеватого материала (лёссов) на Русской равнине являются пески рек Волги, Кубани и Дона, а также Каспийского и Черного морей. К таким выводам пришли ученые научно-исследовательской лаборатории новейших отложений географического факультета МГУ и Института географии РАН.
Новые данные существенно уточняют современные представления о закономерностях атмосферного переноса пыли за последние 150 тысяч лет. В дальнейшем это позволит улучшить реконструкцию древних ландшафтов и климата на территории Русской равнины, а также установить направление ветра и другие климатические параметры древних эпох, важные в том числе для прогнозных целей.
Статья об исследовании опубликована в 2022 году в журнале Global and Planetary Change.
На протяжение пяти лет географы собирали образцы лёссов, изучив большую серию опорных разрезов в Нижнем Поволжье, Приазовье, Предкавказье, Прикаспийской низменности, на Кубани. Более 100 образцов были обработаны в лаборатории географического факультета МГУ, а также изучены совместно с коллегами из Уппсальского университета.
«Мы использовали современный метод уран-свинцового датирования детритовых цирконов. Сущность метода сводится к выделению из образца зерен одного из наиболее устойчивых в природе минералов — циркона, который поступает из гранитных массивов и метаморфических пород. Различные источники циркона имеют свой возраст формирования», — рассказал руководитель проекта, к.г.н., ст.н.с. лаборатории новейших отложений географического факультета МГУ Реджеп Курбанов.
При переносе ветром и текучей водой зерна циркона перемещаются на дальние расстояния, смешиваются с зернами из различных источников. Особенно активно этот процесс происходит при формировании лёссов, так как в атмосферу пылеватый материал поступает одновременно из множества источников. Ученые выделили зерна циркона из образца лёсса и определили возраст большого количества зерен. Благодаря этим данным была получена информация о времени их формирования, выделены пики возрастов. Каждый пик указывает на тот или иной источник, а размер пика — на вклад источника материала.
В результате проведенных исследований ученые впервые реконструировали источники пыли, которая за последние 150 тысяч лет образовала мощные толщи лёссов на Русской равнине, то есть на территории Европейской России, Белоруссии, стран Прибалтики, Молдавии, Украины, Казахстана. Именно с этой пылью (лёссами) связана традиционная и непроходимая грязь, которая особенно зрима в демисезон и при обильных осадках в летний период.
На Русской равнине большая часть современного рельефа с поверхности сформирована лёссовыми породами. В центральной России их называют покровными суглинками и именно с ними связана традиционная и непроходимая грязь. Всегда стоял вопрос о том — откуда же поступал этот материал? Высказывались различные гипотезы. Одни исследователи говорили, что это отложения принесенные древним скандинавским ледником на север Русской равнины, другие утверждали, что источником лёссов являются огромные песчаные террасы нестабильного Каспийского моря, пустыни Средней Азии… Ранее многолетние исследования на основе анализа размера зерен в лёссах, химического и минералогического состава, не давали однозначных результатов, так как не разделяли различные источники.
«Метод, который мы использовали для изучения истории природы четвертичного периода, начал внедряться лишь в последние годы. На примере Китайского лёссового плато, Великих равнин Северной Америки и лёссов долин Рейна и Дуная были получены новые уникальные результаты, существенно уточнившие наши представление о механизмах переноса и накопления атмосферной пыли. Эти работы послужили источником вдохновения для организации исследования на Русской равнине, где лёссы занимают значительные площади», — пояснил Реджеп Курбанов.
***
Лёссы — это особый тип горных пород. Эти отложения формируются при медленном осаждении пыли из атмосферы. В свою очередь пыль поступает в атмосферу в результате перевевания ветром различных рыхлых отложений: песчаных пустынь, пляжей на берегах морей, речных пойм и дельт, а в древние эпохи — осадков, которые сформировались при масштабных оледенениях. В дальнейшем пылеватый материал может переносится на дальние расстояния и в спокойных условиях осаждаться на поверхность. Особенно активен этот процесс в степях.