E-mail: dumucn@gmail.com

Натурные  исследования почвенно-грунтовых горизонтов в регионах, где сейчас отсутствует вечная мерзлота, но где она существовала в плейстоцене, позволяют получить новые данные, необходимые не только для реконструкции палеокриолитологических условий, но и для прогноза поведения криолитозоны при климатических изменениях. На правобережье реки Дон в пределах Русской равнины (село Костенки) выявлена большая концентрация на малых площадях позднепалеолитических поселений. Очевидно, что приуроченность культурных слоев к палеопочвенным горизонтам свидетельствует о том, что человек приходил на данную территорию в периоды потепления во время отступания ледника; здесь в 2011 – 12 г. г. проведен комплекс полевых и лабораторных исследований почв и грунтов, сформировавшихся в позднем плейстоцене.

Разрез в пределах позднепалеолитической стоянки К-14 представлен мощной (15 м) толщей делювиально-солифлюкционных суглинков. В нижней части разреза присутствуют горизонты с увеличенным количеством включений щебня мела и мелкозернистого песчаника. В верхней части суглинистые отложения пылеватые, лессовидные, более тонкого состава, что характерно для отложений криолитозоны.

В верхней части разреза встречаются 2 уровня почвообразования, так называемые верхняя и нижняя гумусовые толщи, датируемые 31-36 т. л. н. и 40-42 т. л. н. (cal C). Между ними залегает слой вулканического пепла (СI Y5), датируемый временем 39-40 т. л. н.(cal C).

С точки зрения индикации древних климатов наиболее распространено мнение, что палеопочвы формировались в относительно более теплые интервалы, а разделяющие их осадки (эоловые, делювиальные и т.п.) – в наиболее холодные.

Накопление нижней гумусовой толщи, располагающейся на глубине 4-5 м, происходило в период средневалдайского (молого-шекснинского) интерстадиала (МИС 3), 40 - 50 тыс. лет назад. Согласно палеоландшафтной реконструкции, основанной на палинологических методах, в районе стоянки К-14 произрастали еловые леса, а затем сложные лесные сообщества, в которых (помимо ельников) принимали участие широколиственные породы – вяз, липа, а также орешник. Этому почвенному горизонту соответствует культурный слой IVb.

Нижняя гумусовая толща перекрывается небольшим слоем склоновых суглинистых отложений (0,1 -0,2 м) и слоем вулканического пепла (0,05 – 0,3 м), связанного с одним из катастрофических извержений в районе Флегрейских полей 39-40 т. л. н. Этому горизонту соответствует культурный слой IVa.

Начиная с интервала около 39-38 тыс. лет назад, происходило похолодание, существенно активизировались сезонные криогенные процессы, роль которых оставалась стабильной на протяжении последующих этапов. Характерно интенсивное лессонакопление, связанное с криогенезом и активизацией эоловых процессов в условиях разреженной растительности. Одновременно с накоплением лессовидной толщи суглинков (0,2 – 1,0 м) происходило образование криогенных  структур в погребенных почвенном и пепловом горизонтах. В разрезах на стоянке линзы вулканического пепла залегают не только по верхнему контакту почвенного уровня, но и внутри него, что связано с некоторым смещением всей толщи и проникновением линз в слой при активизации солифлюкционных процессов.

Верхняя гумусовая толща, располагающаяся на глубине 3-4 м,  разделяется на два почвенных комплекса. Нижнему из них отвечает культурный слой III (ок. 34-33 тыс. л.н.), а верхнему II (ок. 32-31 тыс. л.н.). Каждый из слоёв (сверху вниз) начинается серо-коричневым со слабым желтоватым оттенком суглинком; ниже – уровень из линз сильно гумусированного суглинка темно-серого до черного цвета. Линзовидная, фестончатая, с микрорасслоенностью внутри структура сильногумусированных уровней в обоих почвенных комплексах свидетельствует о присущей каждому из них фазе деформаций мерзлотного характера, например, отчетливо видны признаки активного смещения, смятия гумусированных прослоев.

Перевод:

Field studies to soil horizons in areas where permafrost is absent now, but where it existed during the Pleistocene, allows us to obtain new data. This data allows to reconstruct paleoсryolithological conditions and to predict cryolithozone movement due to climate changes. On the first and second terraces along the west bank of the Don River, near Voronezh on the central Russian Plain revealed a large concentration of Upper Paleolithic sites. Obviously, the confinement of paleosoil horizons to cultural layers indicates that people came to the territory in periods of warming during the glacier’s recession. Here in 2011–12 took place complex field and laboratory studies of soils, formed in the late Pleistocene.

Sectional view within the Upper Paleolithic site K-14 is a thick (15 m) layer of deluvial-solifluction loams. In the lower section there are horizons with an increased number of inclusions of chalk rubble and fine-grained sandstone. In the upper section there are silty loess-like loam sediments with a subtle structure, which is typical for cryolithozone deposits.

In the upper section there are 2 levels of paleosoils, named upper humic bed (UHB) dating to 36-31 ka and lower humic bed (LHB) dating to 42-40 ka. Between them there is volcanic ash layer, which was identified specifically as the Campanian Ignimbrite Y5 (CI Y5) tephra dated by Ar/Ar to 40–39 ka.

Accumulation of LHB, located at a depth of 4-5 m, occurred during MIS 3. Paleolandscape reconstruction of this territory - spruce forests, and then complex forest broad-leaved trees communities. LHB corresponds to the cultural layer IVb.

LHB is covered with a thin layer of loamy slope deposits (0.1-0.2 m) and a layer of volcanic ash (0.05-0.3 m) associated with one of the catastrophic eruptions in the area of the Phlegraean Fields 40-39 ka. This horizon corresponds to the cultural layer IVa.

39-38 ka cold snap started – seasonal cryogenic processes had increased substantially, their role remained stable over the next stages. This period is characterized by intense loess accumulation associated with activation of cryogenic and aeolian processes in conditions of low vegetation. Cryogenic structures were formed in buried ash and LHB horizons simultaneously with the accumulation of loess-like loam sediments (0.2 - 1.0 m). In site sections lenses of volcanic ash deposited not only on the upper contact of the LHB, but also within it, which is associated with some displacement of the entire thickness and the penetration of elements in a layer when solifluction processes had activated.

UHB, located at a depth of 3-4 m, is divided into two soil complex. The lower one corresponds to the cultural layer III (34-33ka), the upper one – to the cultural layer II (32-31 ka). Lenticular, scalloped, with microfibration inside structure of humic layers in both soil complexes indicates permafrost deformations of these layers, for example, clearly visible signs of active displacement and collapse of humic layers.