Цель сообщения - доказательство генетического разнообразия, т.е. гетерогенности едомной толщи Дуванного Яра и неодновременности формирования, т.е. гетерохронности ее различных частей не только по вертикали, но и по простиранию, на основе изучения криогенного строения всего массива и сопоставления полученных ранее результатов радиоуглеродного датирования с новыми (включая AMS - полученные с помощью ускорительной масс-спектрометрии) датировками микровключений органики, щелочных вытяжек и спорово-пыльцевого концентрата, экстрагированных непосредственно из сингенетических позднеплейстоценовых повторно-жильных льдов. Это позволило предложить принципиально новую версию строения, возраста и условий формирования исследуемого позднеплейстоценового полигонально-жильного комплекса.

Дуванный Яр (68°37' с.ш., 159°08' в.д.), опорный разрез Омолоно-Анюйского едомного массива в низовьях р. Колымы (около 160 км выше устья), представляет особый интерес вследствие своих уникальных параметров. Он достигает высоты около 50 м над урезом реки (важно отметить, что вглубь Омолоно-Анюйского массива поверхность едомы еще поднимается и в 8 км от реки достигает абс. высоты 93 м), протяженность обнажения более чем 10 км вдоль правого берега р. Колымы. На протяжении последних 40 лет разрез был почти постоянно хорошо вскрыт, и вдоль реки обнажалась система сложно построенных повторно-жильных льдов.

Ледяные жилы имеют самые разнообразные размеры в ширину и в высоту, и несколько их ярусов по вертикали пронизывают всю толщу едомы. Отложения, слагающие едому, весьма разнообразны по составу - от тяжелых глин до песка и торфа. Едомная толща фациально неоднородна по простиранию, как вдоль обнажения, так и вглубь его - перпендикулярно берегу. Дуванный Яр был многократно исследован самыми квалифицированными геокриологами нескольких стран - это, прежде всего, десятки экспедиций разных университетов и институтов России [Баранова, 1957; Каплина и др., 1978; Васильчук и др., 1987; 2001; Кузнецов, 1982; Конищев, 1983; Томирдиаро и Черненький, 1987; Губин, 1999], кроме того, специалисты США, Японии и др. [Hopkins, 1982; Fukuda et al., 1997]. При неодинаковом год от года вскрытии обнажения его описания часто разительным образом отличаются друг от друга.

Некоторым исследователям довелось встретить в разрезе до 3 и даже 4 разнообразных генераций ледяных жил, различающихся по ширине, высоте и условиям залегания. Другие описывают только один вид мощных столбообразных жил непрерывной высотой более 20 м в обнажении. В одних описаниях можно обнаружить указание на то, что в разрезе вскрыты только тяжелые супеси, а в других - что встречены даже горизонты песков с мелким гравием. Есть описания, в которых упомянут мощный горизонт торфа в нижней части обнажения. Именно этот горизонт торфа на высоте 8-10 м над уровнем моря (т.е. приблизительно в 4-6 м над урезом р. Колымы) послужил одним из первых хронологических реперов для привязки Дуванноярского ледового комплекса. По нему была получена [Каплина и др., 1978] уверенная радиоуглеродная датировка 36 900 ± 500 лет (МГУ-469), в корректность которой вследствие ее, как тогда казалось, слишком молодого возраста отказались верить даже исследователи, ее получившие [Каплина, 1986], так как было принято считать, что начало формирования Дуванноярской едомы значительно превышает 50-100 тыс. лет.

В работах, специально посвященных анализу всех имеющихся в настоящее время радиоуглеродных датировок, мы показали [Васильчук и др., 2001; Vasilchuk et al., 2001], что именно эта датировка (36 900 лет), полученная по очень чистому торфу, существенно ближе к истинному возрасту подошвы отложений едомы Дуванного Яра, чем большинство более древних датировок, полученных позднее с той же высоты.

Наряду с проблемой датирования нижней временной границы Дуванноярского ледового комплекса, одной из сложных задач является и определение времени завершения его формирования. Ввиду того, что вскрытие разреза различно в те или иные годы, верхняя его кромка сильно варьирует по высоте - от 49-50 [Vasilchuk et al., 2001] до 44-46 м [Васильчук и др., 1987] и даже до 37 м [Fukuda et al., 1997]. Эта неодинаковая высота обнажения во многом является результатом первичной неровности поверхности рельефа Дуванноярской едомы, а не только голоценовой аласной переработки, как обычно считается (нам думается, что также активна была и позднеплейстоценовая аласная переработка рельефа едомы). Важно подчеркнуть, что и подошва, и кровля едомного массива имеют выпуклую форму. Подстилающие подъедомные синие суглинки выпукло поднимаются к центру на 7-8 м [Каплина и др., 1978], в центральной части обычно также отмечены более высокие отметки поверхности самой едомы [Васильчук и др., 1987; Vasilchuk et al., 2001]. Попытки хронологической привязки подошвы и кровли едомы Дуванного Яра обычно завершались признанием невозможности точного датирования из-за кажущегося хаоса дат. Одним, как нам думается, из ошибочных посылов было то, что весь Дуванноярский массив считался одним целым - имеющим единый генезис и уменьшающийся вверх возраст вследствие горизонтального напластования слоев.

Все эти факторы в немалой степени предопределили существенный разброс в оценках датирования времени начала и завершения накопления Дуванноярского ледового комплекса. В 70-е годы Ю.В. Кузнецовым [1982] на высоте 43 м над уровнем моря получена дата 17.8 тыс. лет. Ю.К. Васильчук с Л.Д. Сулержицким [Васильчук и др., 1987] через 10 лет датировали кость лошади на высоте 45 м в 19.4 тыс. лет (ГИН-3868). А еще 10 лет спустя С.В. Губин по почвенному горизонту получил AMS-датировку 13 тыс. лет в верхней части разреза [Губин, 1999].

Учитывая возможность длительной сохранности органического материала в мерзлом состоянии, а также его неоднократное переотложение в результате термоэрозионного и термоабразионного размыва более древних отложений и выноса материала во вторичное переотложение в более молодые осадки, мы пришли к выводу [Васильчук и др., 2001; Vasilchuk et al., 2001], что более достоверными являются наиболее молодые датировки (табл. 1) из серии дат в каждом слое разреза.

Таким образом, судя по датировкам органики из вмещающих отложений, мы определили [Vasilchuk et al., 2001], что завершение формирования ледового комплекса, вскрытого на высотах 40-45 м, произошло 14-13 тыс. лет назад.

Этот тезис о предпочтительном использовании наиболее молодых датировок из серии дат с одной и той же глубины прекрасно подтвердился в 2001 г., когда нам удалось датировать разные фракции макроостатков органики, полученных из одного и того же образца, отобранного в 1985 г. и датированного стандартным способом в 42.2 тыс. лет. После разделения образца на фракции разного облика оказалось, что одна из них - черные остатки органики - оказалась на 3 тыс. лет древнее, чем смесь, а две другие - белые веточки и остатки трав - моложе на 2 и 5 тыс. лет соответственно (табл. 2).

Более уверенное датирование стало возможно в последние годы, когда мы стали применять AMS-радиоуглеродные возрастные определения для прямого датирования микровключений органики в повторно-жильных льдах, полученных в результате детального опробования разреза Дуванного Яра, выполненного в 1985 и 1999 гг. (табл. 3).

Сравнение образцов из жил в центральной части разреза, опробованных нами в разные годы при разной высоте обнажения, оказалось очень, на первый взгляд, неожиданным (рис. 1).

При абсолютной высоте обнажения 48 м (над урезом реки 44 м) образец с глубины 7 м датирован в 14.1 тыс. лет, а с глубины 13 м - 16.8 тыс. лет, т.е. жилы, залегающие на абс. высотах 30-40 м, завершили свое формирование 13-14 тыс. лет назад, что вполне подтверждается и возрастом почвы из аналогичного фрагмента разреза - 13 тыс. лет. А вот при абсолютной высоте обнажения 55 м (над урезом реки 49 м) самый молодой образец из жилы с глубины 5.5 м датирован в 19.1 тыс. лет, т.е. в этом фрагменте массива ледяные жилы, залегающие на абсолютной высоте 50-55 м, завершили свое формирование не позднее 18-19 тыс. лет назад.

О значительном участии во льду жил переотложенной органики свидетельствует датирование образца из узкой ледяной жилы - по микровключениям органики 26.6 и 31 тыс. лет по щелочной вытяжке. Такие узкие жилы чаще указывают на большее обводнение полигонального массива, в пределах которого они формируются, и, следовательно, их нередко может питать не только вода талого снега, но и поверхностные воды, с которыми попадала и размываемая древняя органика. На заметное участие переотложения указывают и заведомо удревненные датировки спорово-пыльцевого концентрата, экстрагированного из жил.

Образец 377-YuV/35 с глубины 7.6 м (см. табл. 3) содержит пыльцу и споры и, по заключению А.К. Васильчук, с довольно высоким для низовий Колымы участием доплейстоценовых палиноморф. Содержание доплейстоценовых переотложенных пыльцы и спор - 5.6%, это: Juglandaceae, Sphagnum putiliformis, Carya sp., Taxodiaceae, Ulmus sp., Fagus sp., Stenozonotriletes и др. Содержание углистых частиц по отношению к общей сумме пыльцы и спор составляет 190%. Эти более древние компоненты и определили столь значительно удревненную датировку по пыльцевому концентрату 47.1 тыс. лет по сравнению с 28.9 тыс. лет по микровключениям органики.

Образец 377-YuV/39 отобран с глубины 41 м из жилы нижнего яруса. Здесь встречено множество мелких углистых частиц размером около 10 мкм - 170% по отношению к общей сумме и споры грибов. Содержание переотложенных палиноморф составляет 1%: Juglandaceae, Diervilla и др. По заключению А.К. Васильчук можно предположить небольшое удревнение датировки по спорово-пыльцевому концентрату за счет попадания в лед переотложенных плейстоценовых и доплейстоценовых пыльцы и спор и частичек угля. Следовательно, дата 40.6 тыс. лет также удревнена.

По всей вероятности, эта неровность - выпуклость кровли представляет собой не что иное, как террасированность Омолоно-Анюйского едомного массива. Это, вероятнее всего, связано с палеогеографическими особенностями формирования этой едомной толщи. Обычно принято считать, что в пределах единого едомного массива осадконакопление происходит последовательно сразу по всей площади массива и формируется нормальная стратификация массива, когда отложения снизу вверх по всему профилю становятся моложе. В столь протяженном массиве (многие километры по простиранию), вскрытом обнажением Дуванный Яр в течение всего времени формирования полигонально-жильного комплекса, это практически нереально. В толще можно выделить крупные фрагменты: макро- и мезоциклиты. К макроциклитам можно отнести существенно различные по строению верхнюю и нижнюю части едомы в центральной части массива и несколько отличающиеся от них по составу и криогенному строению периферийные части массива. Мезоциклиты представлены неоднократным переслаиванием литологических пар: серой супесью (мощностью 3-4 м), перекрытой оторфованной коричневой супесью или торфяными горизонтами (0.7-1 м).

Как макро-, так и мезоциклиты отражают сравнительно длительную историю формирования Дуванноярского массива, неодинаковую в центральной и периферийной его частях. Относительно длительное время отложения здесь накапливались в субаквально-субаэральной обстановке, скорее всего, это был смешанный аллювиально-озерный водоем типа современных соров или огромного мелководного озера (или системы озер) на пойме.

Нам представляется вполне вероятным следующий сценарий формирования Дуванноярской едомы. На стадии первичного промерзания под обширным мелководным водоемом типа река-озеро сформировалось обширное сильнольдистое ядро, которое способствовало некоторому выпучиванию в центральной части едомного массива. Отметим, что такое антиклинальное строение подошвы (хотя и менее масштабное) нередко можно встретить под аласными котловинами на Колымской низменности, выпуклость антиклинали достигает 2-4 м.

Мезоциклическое озерно-болотно-речное формирование толщи, начиная с 37(41)-31 тыс. лет назад, в течение нескольких тысяч лет привело к образованию повторно-жильного комплекса в основании едомы в центральной части массива, судя по образцу в нижней части нижней жилы, датированному 40.6 тыс. лет (см. рис. 1а). В течение этой первой фазы и впоследствии субаквальные условия неоднократно прерывались длительной фазой субаэрального болотно-пойменного (здесь можно говорить о поймах как озерных, так и аллювиальных, их сочетание повсеместно встречается и сейчас на пойме Колымы) осадконакопления с активным ростом ледяных жил. Однако это прерывание субаквального режима не было повсеместным в пределах всего массива. В одних местах накапливались болотно-пойменные оторфованные горизонты, в других продолжалось накопление почти лишенных органики супесей. Поэтому горизонты повышенной оторфованности залегают большими, но прерывистыми линзами. Надо подчеркнуть, что первичное накопление слоев было не строго горизонтальным, а всегда наклонным в сторону миграции кромки водоема, поэтому высотные отметки одного и того же слоя могут различаться на несколько метров. При этом наклон слоев относительно современного вскрытого залегания достаточно произвольный и вглубь обнажения может наблюдаться как подъем, так и снижение положения одного и того же слоя по мере вскрытия, гораздо реже можно встретить постоянную высоту залегания слоев в глубь обнажения.

Затем приблизительно в период от 31 до 24 тыс. лет назад могло произойти выпучивание на несколько метров в центральной части (возможно, в результате локальных неотектонических движений, которые в районе Дуванного Яра были весьма активны, судя по сложному характеру разломов, выявляемых по рисунку гидросети и по аэрокосмоснимкам, показатель этого и частое цикличное переслаивание субаквальных и субаэральных фаций в едомном комплексе) и осушение массива (завершение макроцикла I). В результате этого на большей части Дуванноярской едомы рост жил первого макроцикла прекратился.

Характер осадконакопления в завершающий этап формирования заметно отличался в разных частях едомного массива. В наиболее высокой центральной части едомы (имеющей сейчас высоту более 50 м) осадконакопление, вероятно, завершилось раньше вследствие того, что эти участки вышли из-под воды. Поэтому в приповерхностной части центрального фрагмента Дуванноярского массива сформировались более древние едомные горизонты. В верхнем фрагменте центральной части едомы, вероятно из-за периодически возобновлявшегося почвообразования и торфонакопления, активно формировался более молодой повторно-жильный комплекс макроцикла II, вначале сингенетически, в пределах, вероятно, сохранившегося здесь озерно-болотного водоема.

В этот же период начались активный размыв и переотложение материала в периферийных частях едомного массива и накопление едомной толщи макроцикла II. Накопление этого фрагмента хронологически совпадает с образованием на этих же высотах, в нескольких километрах севернее, едомной толщи Бизон, жилы в которой также датированы нами методом AMS [Васильчук и др., 2003]. В пониженные периферийные части осуществлялся больший вынос размываемого материала, поэтому здесь чаще встречается переотложенный органический материал, судя по почти хаотическому распределению датировок в этих отложениях (см. рис. 1 а). Скорость накопления едомных толщ и вертикального прироста жильных льдов здесь была очень значительной - вероятно, существенно больше 2-3 м в 1000 лет. Это привело к образованию мощных ледяных жил.

Около 23-24 тыс. лет назад озерный водоем из центральной части массива, возможно, вследствие дополнительного поднятия мигрировал, сместился эксцентрически или опоясал полукольцом и абрадировал наиболее возвышенный центральный купол с узкими ледяными жилами первого макроцикла, где дополнительный прирост жил мог еще продолжаться, но уже эпигенетически, судя по единичной датировке жильного льда в 19 тыс. лет. В результате частичной переработки материала центрального купола этот озерно-аласный водоем выработал террасовидный уступ в склоне, где и накопился более молодой материал, образовав террасо-едому (здесь все датировки во льду моложе 25 тыс. лет), и сформировались наиболее молодые (возрастом 16-14 тыс. лет и моложе) повторно-жильные льды (макроцикл III). Эти едомные толщи залегают по периферии более древних и гипсометрически ниже их (на высотах 40-45 м) и являются, таким образом, своеобразными более молодыми террасами (или террасо-едомами).

Предложенный сценарий, как нам представляется, объясняет многие разногласия, возникшие на ранних этапах датирования комплекса, когда на одних и тех же высотах, особенно в верхней части разреза, были получены существенно различавшиеся радиоуглеродные датировки. Напомним, что нижнюю часть едомы Дуванного Яра многие датировали даже средним плейстоценом. Естественно, что в большой мере это связано с длительной сохранностью органики и возможностью ее неоднократного переотложения. Частично в этом «повинна» и сложная история последовательного формирования едомы Дуванного Яра, происходившая по сходному с террасообразованием типу, когда более древние отложения залегают гипсометрически выше, чем более молодые. Это относится и к нижним частям разреза, где раньше произошло осушение вследствие выпучивания промерзавших сильновлажных отложений и раньше началось сингенетическое образование жильных льдов; и к верхним частям разреза, где также вследствие более раннего окончательного перехода в субаэральный режим в центральной части уже закончилось формирование ледяных жил, а в более обводненных окружающих сниженных частях сингенетическое формирование жильных льдов продолжалось на гипсометрически более низких отметках. Отметим, что таких сниженных более молодых вкладок-террас может быть и более.

Новые ¹⁴С-датировки микровключений разнообразной органики из льда жил и критический анализ более 80 ранних радиоуглеродных датировок позволили впервые продемонстрировать вертикальную и латеральную гетерохронность (т.е. залегание в разных частях разреза на одной и той же высоте толщ, различающихся по возрасту на 10-20 тыс. лет, и расположение более молодых террасовидных фрагментов гипсометрически ниже, чем более древние части едомного купола) и гетерогенность едомного массива Дуванного Яра, т.е. представляющего собой совокупность толщ и линз аллювиального, озерно-аллювиального, озерного и болотного генезиса в едином едомном комплексе (ранее, основываясь на анализе криогенного строения разреза, В.Н. Конищев [1983] сообщал о различном, в том числе склоновом, генезисе некоторых фрагментов этого массива). Такое сложное гетерогенное и гетерохронное строение крупных разрезов по простиранию присуще не только Дуванному Яру, мы сталкивались с аналогичными проблемами при исследованиях протяженных куполообразных массивов: Сеяхинской едомы на Обской губе, обнажения едомы на западном побережье о. Айон, Ледовый обрыв на р. Майн и др., которые также, скорее всего, гетерохронны и генетически неоднородны по простиранию. Поэтому методологически неверно совмещать и «надстраивать» различные фрагменты таких разрезов по вертикали в тех случаях, когда они не вскрыты единым обнажением и фактически не залегают один над другим (если, конечно, детальным датированием не доказано обратное).

Надо полагать, что более простое и относительно однородное строение едомных массивов присуще менее обширным и более выровненным с поверхности массивам (таким, как Каретовская едома в районе Плахинского Яра, едомная часть Алешкинской террасы, разрез Бизон в устье протоки Лакеевская в низовьях Колымы и др.).

Автор признателен А.К. Васильчук, Ч.Ч. Киму, И. ван дер Плихту и Л.Д. Сулержицкому за помощь в получении радиоуглеродных датировок.

Работа выполнена при частичном финансировании РФФИ (грант 02-05-64177) и Программы поддержки научных школ (НШ-2067.2003,5).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баранова Ю.П. Материалы по геологии и полезным ископаемым Северо-Востока СССР, вып. 11. Магадан: Магаданское кн. изд-во, 1957. С. 208-222.

2. Каплина Т.Н., Гитерман Р.Е., Лахтина О.В. и др. // Бюллетень комиссии по изучению четвертичного периода. 1978. Вып. 48. С. 49-65.

3. Васильчук Ю.К., Васильчук А.К., Сулержицкий Л.Д. и др. Возраст, изотопный состав и особенности формирования позднеплейстоценовых синкриогенных повторно-жильных льдов Дуванного Яра // Криосфера Земли. 2001. Т. 5. № 1. С. 24-36.

4. Кузнецов Ю.В. К поросу о возрасте и генезисе ледового комплекса Дуванного яра Колымской низменности // Проблемы криолитологии. 1982. Вып. 10. С. 158-161.

5. Конищев В.Н. // Проблемы криолитологии. 1983. Вып. 11. С. 56-64.

6. Васильчук Ю.К., Вайкмяэ Р.А., Пуннинг Я.-М.К., Лейбман М.О. Изотопия, палинология и гидрохимия повторно-жильных льдов органо-минерального комплекса Дуванный Яр // ДАН. 1987. Т. 292. № 5. С. 1207-1211.

7. Томирдиаро С.В., Чёрненький Б.И. Криогенно-эоловые отложения Восточной Сибири и Субарктики. М.: Наука, 1987. 198 с.

8. Губин С.В. Позднеплейстоценовое почвообразование на лессово-ледовых отложениях Северо-Востока Евразии. Автореф. дис. д-ра биол. наук. Пущино, 1999. 36 с.

9. Hopkins D.M. Paleoecology of Beringia. N.Y.: Acad. Press. 1982. P. 3-28.

10. Fukuda M., Nagaoka D., Saijyo K. et al. Radiocarbon dating results of organic materials obtained from Siberian permafrost areas // Reports of Institute of Low Temperature Science. Sapporo, Hokkaido University, 1997, p. 17-28.

11. Каплина Т.Н. Закономерности развития криолитогенеза в позднем кайнозое на аккумулятивных равнинах Северо-Востока Азии. Дис. д-ра геол.-минер. наук. М., 1986. 475 с.

12. Vasil'chuk Yu.K., Vasil'chuk А.С., Rank D. et al. Radiocarbon dating of δ¹⁸O-δD plots in Late Pleistocene ice-wedges of the Duvanny Yar (Lower Kolyma River, northern Yakutia) // Radiocarbon, 2001, vol. 43, № 2B. P. 541-553.

13. Vasil'chuk Yu., van der Plicht J., Vasil'chuk A. // IX International Conference on Accelerator Mass Spectrometry (AMS-9). Abstrs. Nagoya: Nagoya Univ., 2002. P. 229-230.

14. Vasil'chuk Yu.K., Kim J.-C., Vasil'chuk A.C. // Nucl. In-strum. and Meth. in Phys. Res. Sect. B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 2004. V. 223/224. P. 650-654.

15. Васильчук Ю.К., Васильчук А.К., Ким Ч.Ч. Радиоуглеродное AMS-датирование пыльцевого концентрата из позднеплейстоценовых повторно-жильных льдов в разрезе Бизон на Колыме // ДАН. 2003. Т. 392. № 6. С. 813-817.