В связи с понижением границы четвертичной системы до уровня 2,588 (≈2,6) млн лет предложены изменения, которые необходимо внести в новый вариант региональной стратиграфической схемы четвертичных отложений Западно-Сибирской равнины. Рассмотрен вопрос об объеме и возрасте кочковского регионального горизонта. По данным палинофлоры нижнюю часть горизонта (каргатская свита, нижняя часть барнаульской) рекомендовано включить в верхи гелазского яруса, обособить в отдельный горизонт – каргатский. Верхнюю часть горизонта (убинская свита, верхняя часть барнаульской, ерестнинские слои) следует оставить в составе эоплейстоцена, выделив эти отложения в самостоятельный убинский горизонт. Название «кочковский» сохранить в качестве надгоризонта в стратиграфической схеме четвертичных отложений Западно-Сибирской равнины нового поколения.

Ключевые слова: кочковский горизонт, кочковский надгоризонт, каргатский горизонт, эоплейстоцен, гелазский ярус, палинологические данные, Западно-Сибирская равнина.

В настоящее время нижняя граница четвертичной системы, согласно решениям Международной комиссии по стратиграфии, принятым на 33-й сессии Международного геологического конгресса, перенесена с уровня 1,8 до 2,588 (≈2,6) млн лет [Гиббард, 2015]. Удревнение нижней границы привело к включению в состав четвертичной системы верхнего яруса неогена (гелазия). Споры о нижней границе четвертичной системы велись много лет. До 1961 г. эта граница проводилась на уровне 0,7 млн лет. Отложения относились к палеомагнитной зоне Брюнес. На 18-й сессии Международного геологического конгресса и на VI конгрессе ИНКВА в 1961 г. нижняя граница четвертичной системы была понижена, ее рекомендовано было проводить по подошве морских слоев калабрия на уровне 1,8 млн лет. На стратиграфическом совещании в ГИН АН СССР по предложению К.В. Никифоровой нижнюю границу четвертичной системы в России также было предложено перенести на уровень 1,8 млн лет [Никифирова и Александрова, 1987], подразделив четвертичный период в ОСШ России на эоплейстоцен и плейстоцен.

В связи с понижением нижней границы четвертичной системы и включением в ее состав гелазского яруса остро дискутируется вопрос пересмотра структуры ОСШ России. Б.А. Борисов [2010] и В.К. Шкатова [2012] предложили рассматривать гелазские отложения в составе эоплейстоцена ОСШ. Предложен и другой, более удобный на наш взгляд, вариант [Тесаков и др., 2014], который предусматривает введение нового подразделения нижнего плейстоцена - «палеоплейстоцен». В результате плейстоцен будет состоять из трех разделов: палеоплейстоцена в объеме гелазия МСШ, эоплейстоцена (калабрий МСШ) и неоплейстоцена (ионий и тарантий МСШ). Ярусы пока приняты условно [Тесаков и др., 2014].

В связи с понижением нижней границы четвертичной системы в Западной Сибири в нее переведен ряд свит и толщ, входивших в состав верхней части кулундинского горизонта неогена [Унифицированные…, 2001]. В схеме нового поколения, по-видимому, должно измениться и положение кочковского горизонта эоплейстоцена [Унифицированная…, 2000], возраст и объем которого мы предлагаем здесь рассмотреть.

При решении вопроса о нижней границе и границах стратиграфических подразделений внутри четвертичной системы в Западной Сибири большое значение приобретают палеоклиматические данные, полученные при изучении состава флор (палинология и карпология). Рассмотрение этих вопросов в Сибири очень важно в связи с составлением региональных стратиграфических схем неогена и квартера нового поколения.

Рассмотрим объем и возраст кочковского горизонта, который широко распространен в южной и центральной Западной Сибири (рис. 1), значительно меньше - на юге Средней Сибири [Унифицированная…, 2010]. Он включает каргатскую, барнаульскую, убинскую свиты, ерестнинские слои и их одновозрастные аналоги [Унифицированная…, 2000]. Отложения отнесены к эоплейстоцену с возрастом 1,8–0,7 млн лет в пределах нижнего и верхнего звена палеомагнитной зоны Матуяма [Унифицированная…, 2000]. В Западной Сибири кочковский горизонт распространен в Барабинской и Кулундинской степях, на Ишимской равнине, в Приобско-Предалтайском районе [Унифицированная…, 2000]. Нижняя, преимущественно песчаная, часть горизонта включает нижние части (подсвиты) кочковской и барнаульской свит, а также каргатскую свиту; верхняя, преимущественно глинистая, - верхние подсвиты кочковской и барнаульской свит, убинскую свиту и ерестнинские слои. Мощность отложений колеблется от 25 м в Омском Прииртышье до 80 м в Новосибирском Приобье [Унифицированная…, 2000].

Возраст кочковского горизонта и одноименной свиты дискуссионный. Обстоятельная характеристика кочковского горизонта по фауне млекопитающих дана в работе В.С. Зажигина [1980], где детально описан состав млекопитающих из барнаульской и каргатской свит, бетекейских, подпуск-лебяженских и ерестнинских слоев. Возраст определяется в широких пределах - от среднего плиоцена до среднего плейстоцена [Зажигин, 1980]. Большая часть кочковского горизонта по данным изучения млекопитающих формировалась на протяжении конца позднего плиоцена и всего эоплейстоцена и не выходит за пределы последнего.

Т.А. Казьмина [1975] установила, что отложения содержат комплекс остракод, сходный по составу с остракодами из бакинской свиты Прикаспия, и предложила датировать кочковский горизонт поздним плиоценом - ранним плейстоценом.

В. А. Мартынов [1980] относил кочковскую свиту целиком к плиоцену, сопоставляя ее с отложениями акчагыльской и апшеронской трангрессий Каспийского моря. Он отмечал, что граница неогена и плейстоцена должна проводиться по подошве калабрия (около 1,8 млн лет), по его данным, внутри кочковского горизонта, на уровне, где хапровский комплекс млекопитающих сменяется на одесский, между троицкими и кизихинскими слоями, где должен находиться магнитный эпизод Гилса [Зудин и др., 1977]. В Западной Сибири эта граница выражена геологически слабо.

Накопленный большой палеоботанический (палинология, карпология) материал из кочковского горизонта позволяет получить представление о природных условиях накопления осадков и высказать предположение об их генезисе и возрасте. В кочковском горизонте объединены гетерохронные толщи позднеплиоценовых и раннечетвертичных осадков речных долин, междуречий и склонов, имеющих озерный делювиальный и субаэральный генезис.

Палинологические материалы, полученные В.С. Волковой [1980], позволяют относить нижнюю часть кочковского горизонта (каргатскую свиту и нижнюю часть барнаульской) к верхам гелазского яруса, а верхнюю часть (верхняя часть барнаульской свиты, убинская и ерестнинские слои) включить в низы калабрия (эоплейстоцен ОСШ).

Кратко рассмотрим палинологические характеристики нижней и верхней частей кочковского горизонта. В Ишимской степи [Волков и Волкова, 1970] аналоги каргатской и нижней части барнаульской свит представлены речными и озерными осадками мощностью до 10 м. Они заполняют сеть древних погребенных долин и распространены в виде пятен на водораздельной равнине южнее линии Петропавловск - Курган. Отложения характеризуются двумя спорово-пыльцевыми комплексами. В первом комплексе (из аллювиальных отложений) господствует пыльца травянисто-кустарничковых растений (40–50 %), злаков (20–30 %), осоковых (до 30 %), бобовых (до 15 %). В составе спор господствуют зеленые мхи и папоротники (в сумме около 40 %). Характерно полное отсутствие сфагновых мхов. Присутствуют споры Selaginella, Osmunda, Salvinia. Содержание пыльцы древесных растений (сосны, березы, ивы, ольхи) не превышает 20 %. Пыльца ели представлена единичными зернами. Состав комплекса указывает на существование злаково-разнотравной степи с участием зеленомошных болот [Волкова,1977].

Второй комплекс получен из верхней части каргатской свиты, представленной супесями и суглинками с кристаллами гипса [Волкова,1977]. Спорово-пыльцевой комплекс также характеризуется высоким (до 70 %) содержанием пыльцы травянисто-кустарничковой растительности; пыльцы древесных растений обычно не больше 10 %, спор 15–20 %. Для этого комплекса типична пыльца ксерофитов: полыни (до 70 %) и маревых (до 30 %). Присутствует пыльца злаков, осок, сложноцветных рода Aster. Споры обычно принадлежат папоротникам (до 50 %). Сократилось содержание зеленых мхов. Спорово-пыльцевые данные указывают на развитие степных и полупустынных ландшафтов. Климат сухой, аридный. Индикаторов холодного климата не установлено. Постепенно вверх по разрезу происходит изменение состава спорово-пыльцевых спектров, что указывает на перемену климата. Вновь возрастает содержание спор папоротников (до 50 %), зеленых мхов, свидетельствующих о заболачивании территории. Меняется состав травянисто-кустарничковой растительности. Уменьшается роль ксерофитов, ведущее место занимает пыльца злаков (до 40–50 %), осок (до 30 %), пыльца разнотравья составляет 15–20 %. Пыльцы древесных пород (сосны, березы, ели) мало. В целом каргатско-барнаульским отложениям, представленным песками и супесями с прослоями глин, свойственны степные и даже полупустынные типы растительности без индикаторов холодного климата. Спектры по составу ближе к спектрам из плиоценовых отложений (бетекейские слои) [Волкова и др., 2016; Зыкин, 2012].

Совершенно иные спектры характеризуют верхнюю часть кочковского горизонта: убинская свита и ерестнинские слои залегают на каргатских песках с четким контактом. В отложениях значительно содержание спор зеленых мхов (до 60–75 %). Количество пыльцы ели возросло до 12 %, карликовой березки - до 30 %, отмечены споры холодостойких плаунов Lycopodium pungens (Desv.) Bach. Pyl., L. apressum (Chapm.) F. E. Lloyd et Underw. В самой верхней части ерестнинских суглинков содержание пыльцы ели возрастает от 20 до 50 %, увеличивается количество сфагновых мхов (до 15 %), зеленых мхов (до 8 %). Такие спектры, по мнению А.И. Стрижовой [1970], типичны для лесотундры или открытых заболоченных ландшафтов с индикаторами холодного климата. Эти данные подтверждены исследованиями Т.П. Левиной [1970], которая также считала, что голубовато-серые суглинки верхнекочковской подсвиты отлагались в условиях холодного климата во время развития разреженных лесов с арктическими плаунами и карликовой березкой. Реконструируемая растительность отражает похолодание климата, которое на севере равнины, возможно, было связано с оледенением.

По условиям залегания и палинологическим данным аналогами убинской свиты и ерестнинских слоев являются тайгинские глины, широко распространенные на Обь-Тымском и Томь-Яйском междуречьях и в Кулундинской котловине [Файнер, 1967]. Мощность этих отложений достигает 25–30 м. Возраст их устанавливается в широких пределах - от раннечетвертичного (миндельского) до среднечетвертичного (тазовского) времени. Т.А. Казьмина [1975] определила из этих отложений кочковский комплекс остракод, который позволил сопоставлять их с глинистой пачкой верхней части кочковской свиты.

Для тайгинских глин, развитых в Кузнецкой котловине, по данным Ю.Б. Файнера [1967], установлены два типа спорово-пыльцевых спектров - лесостепной и лесной темнохвойной тайги. В лесостепном типе доминирует (до 80 %) пыльца травянистых растений, в которой широко представлены злаки (24–48 %), маревые (15–27 %), сложноцветные. Среди древесных господствует пыльца ели (до 65 %), сибирского кедра. Индикаторов холодного климата не выявлено. В спектрах вышележащих отложений преобладает пыльца древесных пород (60–70 %), главным образом ели (50–60 %) и сосны (до 30 %). Травянисто-кустарничковые растения представлены пыльцой злаков (20–40 %), осок (30–35 %), сложно цветных и разнотравья. Смена лесостепных спектров на степные указывает на похолодание и увлажнение климата. В самой верхней части тайгинских глин лесные спектры вновь сменяются лесостепными с элементами перигляциальной растительности с участием Betula nana L., Selaginella cf. sibirica (Milde) Hieron, Botrychium cf. boreale (Fr.) Milde. Таким образом, спорово-пыльцевые спектры тайгинских глин указывают на три этапа развития растительности: 1) лесостепь, близкая к современным, 2) темнохвойная тайга, 3) лесостепь с элементами перигляциальной флоры. Сизые и голубовато-серые суглинки обычно относятся к миндельской ледниковой эпохе. По стратиграфическому положению и данным палинологического анализа они сопоставляются с убинско-ерестнинскими слоями кочковского горизонта.

Выводы

В связи с подготовкой новой региональной стратиграфической схемы Западно-Сибирской равнины рассмотрены палеоботанические данные, характеризующие кочковский горизонт. Анализ палинофлоры указывает на то, что осадки, включенные в состав кочковского горизонта, отлагались в различных климатических условиях. Происходит смена аллювиальных каргатских и барнаульских отложений на озерные (убинские) и субаэральные (ерестнинские). Их палеоклиматическая принадлежность позволяет считать их разновозрастными. Нижняя часть кочковского горизонта (каргатская, нижняя часть барнаульской свиты и их одновозрастные аналоги), по-видимому, формировалась в тех же климатических условиях, что и верхняя часть кулундинского горизонта Западной Сибири, датированная гелазием (от 2,58 до 1,8 млн лет). На этом основании предлагается понизить возраст каргатской свиты и барнаульских песков (нижняя часть барнаульской свиты) и перевести их из калабрия в верхи гелазского яруса (рис. 2), возможно, даже обособить в составе отдельного горизонта - каргатского. Удобнее всего было бы рассматривать эти отложения в составе особого подразделения «палеоплейстоцен» в объеме гелазия [Тесаков и др., 2014]. В таком случае в состав эоплейстоцена (1,8–0,7 млн лет) в Западной Сибири будут входить убинская свита, ерестнинские слои и их одновозрастные аналоги (см. рис. 2). Очевидно, что эти отложения на юге Западной Сибири и их аналоги в Средней Сибири формировались в условиях холодного климата, близкого к ледниковому [Волкова, 1977]. Анализ ландшафтов и смена их границ позволяют заключить, что похолодание климата на этом рубеже было значительным. Оно привело к изменению структуры ландшафтов и границ растительных зон в южных и центральных районах Сибири и впервые обусловило расселение арктических и перигляциальных элементов на территории современных лесостепных и степных зон. С этим временем, вероятно, было связано первое оледенение в Сибири [Волкова, 1977], по возрасту сопоставляемое с бакинской трансгрессией Каспийского моря. Такой вывод подтверждается данными по остракодам [Казьмина, 1975]. Убинскую свиту и ерестнинские слои целесообразно выделить в отдельный убинский горизонт (см. рис. 2). Название «кочковский» в таком случае следует рассматривать как название надгоризонта.

В дальнейшем эти предложения следует обсудить при составлении региональной стратиграфической схемы неоген-четвертичных отложений Западно-Сибирской равнины нового поколения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Борисов Б.А. Об изменении уровня нижней границы четвертичной системы и установление возраста границ ее основных подразделений // Региональная геология и металлогения. 2010. № 41. С. 74-75.

2. Волкова В.С. Палинологическая характеристика кочковского горизонта в Западной Сибири и его возрастных аналогов. Новосибирск: Наука, 1980. С. 45-522.

3. Волкова В.С. Стратиграфия и история развития растительности Западной Сибири в позднем кайнозое. М.: Наука, 1977. 235 с.

4. Волков И.А., Волкова В.С. Развитие рельефа юго-западной части Западной Сибири в неогене и плейстоцене // Материалы по палеогеоморфологии. Уфа: Башкирский филиал Геогр. об-ва, 1970. С. 61-93.

5. Волкова В.С., Кузьмина О.Б., Гнибиденко З.Н. К вопросу о положении нижней границы четвертичной системы в Западной Сибири (палеоботанические и палеомагнитные данные) // Геология и геофизика. 2016. Т. 57, № 9. С. 1671-1681.

6. Гиббард Ф.Л. Четвертичная система (период) и ее основные подразделения // Геология и геофизика. 2015. Т. 56, № 4. С. 873-875.

7. Зажигин В.С. Млекопитающие и кочковский горизонт // Кочковский горизонт Западной Сибири и его возрастные аналоги в смежных регионах. Новосибирск: Наука, 1980. С. 19-36.

8. Зыкин В.С. Стратиграфия и эволюция природной среды и климата в позднем кайнозое юга Западной Сибири / под ред. акад. М. И. Кузьмина. Новосибирск: Акад. изд-во «Гео», 2012. 485 с.

9. Зудин А.Н., Вотах М.Р., Галкина Л.И., Липагина В.Я. Стратиграфия плиоцен-четвертичных толщ Приобского плато / Новосибирск: Наука, 1977. 99 с.

10. Казьмина Т.А. Стратиграфия и остракоды плиоцена и раннего плейстоцена Западно-Сибирской равнины. Новосибирск: Наука, 1975. 107 с.

11. Левина Т.П. Приенисейская часть низменности // История развития растительности внеледниковой зоны Западно-Сибирской низменности в позднеплиоценовое и четвертичное время. М.: Наука, 1970. С. 220-244.

12. Мартынов В.А. Кочковский региональный горизонт // Кочковский региональный горизонт Западной Сибири и его возрастные аналоги в смежных регионах. Новосибирск: Наука, 1980. С. 8-18.

13. Никифорова К.В., Александрова Л.П. Стратиграфическая схема верхнеплиоценовых отложений европейской части СССР // Граница между неогеновой и четвертичной системами в СССР. М.: Наука, 1987. С. 8-26.

14. Стрижова А.И. Восточная часть Обь-Иртышского междуречья (Среднее Приобье) // История развития растительности внеледниковой зоны Западно-Сибирской низменности в позднеплиоценовое и четвертичное время. Новосибирск: ИГиГ, 1970. С. 80-95. (Тр. ИГиГ, вып. 92).

15. Тесаков А.С., Шик С.М., Величко А.А. и др. Новые подразделения по общей стратиграфической шкале четвертичной системы // Бюллетень комиссии по изучению четвертичного периода. 2014. № 73. С. 12-15.

16. Унифицированная региональная стратиграфическая схема четвертичных отложений Западно-Сибирской равнины. Новосибирск: СНИИГГиМС, 2000. 7 л.

17. Унифицированная стратиграфическая схема четвертичных отложений Средней Сибири и Таймыра. Новосибирск: СНИИГГиМС, 2010. 15 л.

18. Унифицированные региональные стратиграфические схемы палеогеновых и неогеновых отложений Западно-Сибирской равнины. Новосибирск: СНИИГГиМС, 2001. 10 л.

19. Файнер Ю.Б. История развития Кузнецкой котловины в мезозойскую и канозойскую эры: автореф. дис. ... к. г.-м. н. М., 1967. 24 с.

20. Шкатова В.К. Предложения по структуре Общей магнитостратиграфической шкалы квартера // Региональная геология и металлогения. 2012. № 49. С. 23-25.

THE AGE AND VOLUME OF THE KOCHKOVSKY HORIZON (EOPLEISTOCENE OF WEST SIBERIA)

V.S. Volkova, O.B. Kuzmina, I.V. Khazina

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, Novosibirsk

Due to the change in the Quaternary system base down to the level of 2.588 (≈2.6) mln years, revisions were suggested to be introduced to the new version of the Regional Quaternary Stratigraphic Chart of the West-Siberian plain. The volume and age of the Kochkovsky regional horizon were analysed. Based on palynoflora, the lower portion of the horizon (Kargat Formation, lower Barnaulskaya Formation) is recommended to be included in the upper Gelasian Stage, with designating it as the Kargatsky horizon. The upper portion of the Kochkovsky horizon (Ubinskaya Formation, upper Barnaulskaya Formation, Erestninsky beds) is suggested to leave in the Eopleistocene, with designating these deposits as Ubinsky horizon. The name “Kochkovsky” is proposed to keep as a suprahorizon’s name in the new generation Quaternary Stratigraphic Chart of the West-Siberian Plain.

Keywords: Kochkovsky horizon, Kochkovsky suprahorizon, Kargatsky horizon, Eopleistocene, Gelasian Stage, palynological data, West-Siberian plain.

Ссылка на статью:

Волкова В.С., Кузьмина О.Б., Хазина И.В. К вопросу о возрасте и объеме кочковского горизонта (эоплейстоцен Западной Сибири) // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2016. № 4. С. 3-8.