Россия
УДК 551.79 Четвертичная система (1 млн. лет - настоящее время) Орогения: Канадская
УДК 551.89 Палеогеография четвертичного периода
Региональная унифицированная стратиграфическая схема четвертичных отложений севера и северо-запада Восточно-Европейской платформы, утвержденная в 1984 г. и уточненная в 2002 г., требует актуализации по накопленным после этого времени материалам по стратиграфии и палеогеографии четвертичного периода региона, а также в связи с изменениями в общей стратиграфической шкале квартера. Актуальность обновления региональной схемы вызвана проведением работ по мониторингу Государственной геологической карты масштаба 1:1 000 000 территории Российской Федерации и ее континентального шельфа и по геологической съёмке масштаба 1:200 000, для которых необходима современная стратиграфическая основа. Рассмотрены этапы изучения стратиграфии четвертичных образований региона после 1984 г. Предложены основные направления уточнения региональной стратиграфической схемы, в том числе по средневалдайскому интерстадиалу и голоцену.
общая стратиграфическая шкала квартера, средневалдайский интерстадиал, голоцен
Введение
Составление комплектов геологических карт (включая карты четвертичных образований) масштаба 1:1 000 000 третьего поколения для России практически завершено. В настоящее время ведутся работы по мониторингу Государственной геологической карты масштаба 1:1 000 000 территории Российской Федерации и ее континентального шельфа, продолжаются геолого-съёмочные работы масштаба 1:200 000. Для этих работ требуется проведение актуализации стратиграфической основы на современном уровне знаний.
Обновление региональной стратиграфической схемы четвертичных образований севера и северо-запада Восточно-Европейской платформы будет базироваться на данных, полученных в процессе региональных геолого-съёмочных и картосоставительских работ Всероссийским научно-исследовательским геологическим институтом им. А. П. Карпинского, геолого-разведочными организациями, институтами Российской академии наук и государственными университетами. Обновленная стратиграфическая схема будет учитывать все достижения в стратификации и станет базовой составляющей дальнейших работ в части государственного картирования четвертичных образований.
Территория Российской Федерации разбита на серии листов масштаба 1:1 000 000, которые обеспечены легендами для карт геологического содержания. Территориально Региональная стратиграфическая схема квартера севера и северо-запада Восточно-Европейской платформы включает Балтийскую серию листов, частично — Северо-Карско-Баренцевоморскую, Мезенскую и Центрально-Европейскую (рис. 1). Легенды постоянно совершенствуются, дополнения и изменения утверждаются научно-редакционным советом Роснедра. Поэтому при обновлении региональной стратиграфической схемы квартера Севера и Северо-Запада будут учтены результаты этих работ.
Для утверждения обновленных стратиграфических схем необходимо выполнить работы по их совершенствованию и оформлению в соответствии со Стратиграфическим кодексом (Стратиграфический кодекс..., 2019), включая составление подробной объяснительной записки. Перед началом работ бюро Региональной межведомственной стратиграфической комиссии (РМСК), в нашем случае по Северо-Западу России, создаст рабочую группу, утвердит ответственного редактора и авторов. Подготовленная Стратиграфическая схема будет представлена на утверждение в региональную межведомственную комиссию, затем в комиссию Межведомственного стратиграфического комитета (МСК) по четвертичной системе и, наконец, на бюро МСК.
В связи с необходимостью актуализации региональной стратиграфической схемы квартера во время очередной конференции и полевого семинара рабочей группы «Перибалтик» «Фундаментальные проблемы геологии квартера Севера и Северо-Запада России в 21 веке» в 2025 году помимо знакомства с объектами геологических экскурсий Ленинградской и Новгородской областей обсуждалась разработка проекта обновленной Региональной стратиграфической схемы квартера севера и северо-запада Восточно-Европейской платформы по имеющимся материалам, накопленным за четыре десятилетия, прошедших после утверждения схемы МСК в 1984 г.
Состояние и пути совершенствования региональной стратиграфической схемы четвертичных отложений севера и северо-запада Восточно-Европейской платформы
1984—1999 гг.
Региональная стратиграфическая схема четвертичных отложений севера и северо-запада Восточно-Европейской платформы с региональными горизонтами (рис. 2), в корреляционной части — с местными схемами, а в качестве корреляции со смежными регионами — со стратиграфической схемой Прибалтики (Решения…, 1978) была принята МСК в 1984 г. в качестве унифицированной. Кроме того, тогда же для всего суперрегиона Восточно-Европейской платформы И. И. Красновым и Е. П. Зарриной был составлен проект Межрегиональной стратиграфической схемы (МСС) четвертичных отложений с межрегиональными горизонтами, но он остался не утвержденным МСК. Четвертичная система «была принята в объёме 0.8—0.9 млн лет с нижней границей в кровле возрастных аналогов апшеронских отложений, совпадающей с границей таманского и тираспольского фаунистических комплексов млекопитающих. Однако, учитывая необходимость в будущем понижения границы квартера, исходя из решений комиссий МПГК, XI конгресса ИНКВА, в региональную схему были введены грязовецкие слои, отнесённые к эоплейстоцену (аналогу апшерона)» (Решение…, 1986).
В общей стратиграфической шкале (ОСШ) были выделены в качестве разделов эоплейстоцен (апшерон) и плейстоцен. Плейстоцен включал четыре звена: нижнее, среднее, верхнее и голоцен.
Раздел «Региональные стратиграфические подразделения…» включал собственно региональную схему Севера и Северо-Запада (надгоризонты, горизонты, подгоризонты), характерные комплексы органических остатков (фауна — моллюски, фораминиферы, флора — диатомовые водоросли), основные этапы развития растительности. В составе эоплейстоцена были выделены грязовецкие слои. В нижнем звене — прионежский, пайский, свирский и окский (пичугский) горизонты. Горизонты на уровне между эоплейстоценом и прионежским горизонтом, а также на уровне донского горизонта выделены не были. В среднем звене были выделены лихвинский (трубайский) горизонт, среднерусский надгоризонт, в который входили днепровский (вологодский), горкинский и московский (бабушкинский) горизонты. В составе последнего горизонта выделены подгоризонты: нижне-, средне- и верхнемосковский. В верхнем звене — микулинский горизонт, валдайский надгоризонт, включающий подпорожский (нижневалдайский), ленинградский (средневалдайский) и осташковский (верхневалдайский) горизонты. Голоценовый горизонт был разделен на подгоризонты, которые коррелировались с периодами шкалы Блитта — Сернандера следующим образом: нижнеголоценовый (пребореал, бореал — 10200—9000 л.н.), среднеголоценовый (атлантик — 9000—7800 л. н.) и верхнеголоценовый (суббореал, субатлантик — менее 4000 л.н.).
Корреляционная часть стратиграфической схемы была представлена двумя регионами: 1) Кольский п-ов и Карелия (с районами: I.1 — Мурманская область и Северная Карелия, I.2 — Центральная и Южная Карелия) и 2) север и северо-запад Русской равнины (I.3 — Ленинградская, Псковская, Новгородская и север Вологодской области, I.4 — центр и восток Вологодской области, I.5 — запад Архангельской области). Калининградская область входила в состав Прибалтийского стратиграфического района (III-3) (рис. 3).
После 1991 г. в связи прекращением деятельности Прибалтийской РМСК для проведения геологического доизучения Калининградской области и прилегающей к ней акватории (в пределах экономической зоны России) в масштабе 1:200 000 возникла необходимость разработки местных стратиграфических схем, в том числе и по четвертичной системе. В 1999 г. была разработана и принята сводная легенда Калининградской серии листов Госгеолкарты-200 для суши и акватории, в которой стратиграфическое расчленение дано в местных подразделениях (сериях, свитах) (Загородных и др., 2001).
В 1995—1999 гг. проводились работы по актуализации стратиграфической схемы четвертичных образований северо-запада Русской плиты, что было вызвано составлением Госгеолкарты-200 второго издания и требовало современной стратиграфической основы1. Обновление проводилось для площади Ильменской, Онежской и частично Мезенской серий листов Госгеолкарты масштаба 1:200 000 и не включало Калининградскую область, Кольский полуостров и Карелию, которые входят в Северо-Западный регион. В этой схеме были учтены изменения, касающиеся ОСШ квартера — ее продолжительность была принята в объеме 1.8 млн лет, нижняя граница проводилась по верхней границе палеомагнитного эпизода Олдувэй. В составе четвертичной системы были выделены 2 надраздела (отдела) — плейстоцен и голоцен. В составе плейстоцена выделены 2 раздела (подотдела) — эоплейстоцен (1.8—0.8 млн лет) и неоплейстоцен (0.8—0.01 млн лет). В региональных подразделениях в нижнем неоплейстоцене между свирским и пайским межледниковыми горизонтами был введен новый ледниковый горизонт — урьинский со стратотипом на р. Урья у оз. Пашозеро. В соответствии с требованиями стратиграфического кодекса автором были сохранены те названия горизонтов, которые были выделены по региональным стратотипам Северо-Запада — ленинградский, подпорожский, бабушкинский, вологодский, трубайский, пичугский. В верхнем неоплейстоцене вместо микулинского предложено ввести мгинский горизонт, название осташковского горизонта сохранено, поскольку стратотип находится на границе Северо-Западного и Центрального регионов. В голоцене горизонт не выделен (рис. 4). В процессе этих работ впервые были составлены самостоятельные стратиграфические схемы четвертичных образований для акватории восточной части Финского залива, Белого моря и южных частей озер — Ладожского и Онежского, для морских отложений Белого моря приведена местная палеомагнитная колонка.
2000 г. — настоящее время
В 2002 г. комиссией по четвертичной системе были утверждены изменения в региональной шкале стратиграфической схемы Северо-Западного региона (Постановления..., 2002). В нее введен урьинский ледниковый горизонт, в голоцене выделены нижняя, средняя и верхняя части. Голоцен выделен как надраздел. Названия горизонтов были приняты в пользу унифицированных для Северо-Западного и Центрального регионов (рис. 5).
Уточненная стратиграфическая схема 2002 г. использовалась при создании карт четвертичных образований в комплектах Госгеолкарты-200 второго издания и Госгеолкарты-1000 третьего поколения. Расчленение четвертичных образований листа N-(34) (Калининград) проводилось согласно местной стратиграфической схеме Калининградской области (рис. 6). При создании карты четвертичных образований листа О-37 (Ярославль) были учтены изменения в ОСШ квартера, принятые после утверждения схемы 2002 г. (рис. 7).
В настоящее время в рамках мониторинга Государственной геологической карты масштаба 1:1 000 000 третьего поколения ведутся работы по созданию сейсмостратиграфических схем акватории Белого моря, Российского сектора юго-восточной части Балтийского моря, Финского залива, Ладожского и Онежского озёр. Запланированы работы по уточнению биостратиграфических и геохронологических границ подгоризонтов голоценового горизонта, выделенных в региональной стратиграфической схеме четвертичных отложений севера и северо-запада Восточно-Европейской платформы (1986 г.).
Основные задачи по уточнению и совершенствованию региональной стратиграфической схемы
Направления усовершенствования региональной стратиграфической схемы четвертичных отложений севера и северо-запада Восточно-Европейской платформы сводятся к следующему.
1. Уточнение схемы в части последних изменений в ОСШ квартера, закрепленных в Стратиграфическом кодексе 2019 г., в том числе корреляция региональных подразделений с морскими изотопными стадиями.
2. Уточнение районирования за счет включения Калининградской области — суши и акватории Юго-Восточной Балтики в пределах экономической зоны России — в региональную стратиграфическую схему Севера и Северо-Запада (эта территория входит в Северо-Западный регион Центрально-Европейской серийной легенды). Включение местной стратиграфической схемы четвертичных образований суши и акватории Калининградской области в корреляционную таблицу региональной унифицированной стратиграфической схемы.
3. Включение стратиграфических и сейсмостратиграфических схем четвертичных образований акватории Белого моря, Баренцева моря, юго-восточной части Балтийского моря, восточной части Финского залива и озёр — Ладожского и Онежского.
4. Увязка с региональной стратиграфической схемой центральных районов.
5. Проведение ревизии региональных горизонтов, уточнение их стратотипов и названий в соответствии с теми, которые выделены по региональным, а не межрегиональным стратотипам (московский — бабушкинский, микулинский — мгинский и др.), а также стратиграфических объемов горизонтов.
6. Изучение образований, которые могут соответствовать уровню гелазского раздела и эоплейстоцена.
7. Уточнение биостратиграфических и хроностратиграфических характеристик средневалдайского интерстадиала и подгоризонтов голоцена и их палеоклиматической интерпретации.
8. Датирование и прослеживание краевых образований стадий осташковского оледенения и увязка их с данными по четвертичной геологии акваториальных и территориальных частей.
9. Палеомагнитное изучение четвертичных образований, включение общей магнитостратиграфической шкалы полярности квартера в региональную схему.
10. Обязательное геохронологическое датирование четвертичных образований современными методами — AMS, Be10, OSL и др.
11. Составление местных схем голоценовых образований.
12. Создание проекта обновленной региональной стратиграфической схемы.
Уточнение периодизации средневалдайского интерстадиала и голоцена
В первую очередь предлагается решить стратиграфические задачи, касающиеся среднего валдая и голоцена.
Средневалдайский интерстадиал, его биостратиграфическое деление и возрастные границы отдельных этапов являются слабоизученными. Несмотря на существование внушительной серии радиоуглеродных дат, полученных из органогенных отложений этого времени, до сих пор нет четкой хроностратиграфической шкалы среднего валдая. Расширение возможностей и появление новых методов датирования и их усовершенствование (радиоуглеродный и уран-ториевый методы датирования, метод оптически стимулированной люминесценции) позволит приблизиться к пониманию возрастных границ средневалдайского потепления.
Решение о корреляционной валидности тех или иных дат может быть принято только на основе статистического анализа множества дат и сопоставления их с результатами независимых хронометрических методов. Однако в разрезах лесного среднего валдая Центральной России радиоуглеродные даты: а) единичны; б) получены сжиганием больших объемов смешанной органики; в) их значения находятся в ненадежном интервале 30—50 тыс. лет. Поэтому для принятия хронологических решений лучше всего использовать серии дат с подтверждением альтернативными методами (Астахов, 2023, 2025).
Кроме того, лесные спорово-пыльцевые спектры центральной части Восточно-Европейской равнины не увязываются с лучше датированными разрезами соседних территорий того же хронологического диапазона. Вероятно, это связано с тем, что «проблемные» спорово-пыльцевые диаграммы опорных разрезов средневалдайского «мегаинтерстадиала» получены из интервалов неоплейстоцена, недоступных радиоуглеродному датированию (Астахов, 2023, 2025).
Для корреляции разрезов представляют интерес палеопочвы. Они являются надежными индикаторами палеоландшафтных условий и более уверенно поддаются корреляции, представляя собой маркирующие образования, хорошо изученные в центральных регионах России.
Голоценовые образования различных генетических типов достаточно хорошо изучены на северо-западе Восточно-Европейской платформы. В стратиграфической схеме 1986 г. в голоцене были выделены три подгоризонта (верхне-, средне- и нижнеголоценовый), скоррелированные с палинологическими зонами Поста (VII-IX, III-VI, I-II), морскими слоями (пребореальные (Портляндия?) — Фолас, Тапес I-II, Тривиа-Остреа), а также с палеоклиматическими этапами схемы Блитта — Сернандера (Решения…, 1986). Подгоризонты соответствуют трем условным частям голоцена уточненной схемы 2002 г. (Постановления.., 2002).
В результате анализа имеющихся и получения новых материалов представляется возможным составить детальные местные стратиграфические схемы голоцена, а также выбрать наиболее полный разрез озерных или озерно-болотных осадков в качестве стратотипа горизонта на уровне голоцена. В дальнейшем необходимо провести корреляцию с Международной стратиграфической шкалой, в которой голоцен разделен на три подотдела (нижний, средний и верхний), которым соответствуют ярусы (Greenlandian, Northgrippian, Meghalayan) с датированными границами (Walker et al., 2018).
Выводы
К настоящему времени накоплены обширные материалы по геологии квартера севера и северо-запада Восточно-Европейской платформы, которые позволяют обновить региональную стратиграфическую схему четвертичных образований этого региона в ближайшее время — включить местные стратиграфические и сейсмостратиграфические схемы четвертичных образований акваторий Белого и Баренцева морей, восточной части Финского залива, Ладожского и Онежского озер; включить местную стратиграфическую схему четвертичных образований Калининградской области (для суши и юго-восточной части Балтийского моря); составить местные стратиграфические схемы по наиболее изученным отложениям голоцена и т. д.
В дальнейшем, чтобы региональная схема отвечала современному уровню знаний, необходимо получение палеомагнитных материалов и проведение геохронологического датирования четвертичных образований методами 14С, AMS, Be10, OSL и др.
1. Астахов В. И. Последний перигляциал Русской равнины в сравнении с соседними регионами // Перигляциал Восточно-Европейской равнины и Западной Сибири: Материалы Всероссийской научной конференции. Ростов Великий, 25—26 августа 2023 г. М., ИГ РАН, 2023. C. 11—16.
2. Астахов В. И. Последняя ледниковая эпоха на севере Русской равнины: проблемы корреляции // Вестник СПбГУ. Науки о Земле. 2025. Т. 70. Вып. 1. С. 4—29. DOIhttps://doi.org/10.21638/spbu07.2025.101
3. Загородных В. А., Довбня А. В., Жамойда В. А. Стратиграфия Калининградского региона. Калининград, 2001. 226 с.
4. Карта четвертичных образований масштаба 1:2 500 000 территории Российской Федерации / Отв. ред. А. С. Застрожнов. СПб., 2014.
5. Кротова-Путинцева А. Е., Лукьянова Н. В. Государственная геологическая карта РФ масштаба 1:1 000 000, третье поколение, Центрально-Европейская серия, Карта четвертичных образований. Лист О-37 (Ярославль). СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2016.
6. Максимов А. В., Семенова Л. Р., Жамойда В. А. Государственная геологическая карта РФ масштаба 1:1 000 000, третье поколение, Центрально-Европейская серия, Карта четвертичных образований. Лист N-(34) (Kaliningrad). СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2011.
7. Петров О. В., Вербицкий В. Р., Киселев Е. А., Путинцев В. К., Кротова-Путинцева А. Е. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:1 000 000 (история создания, итоги и задачи работ). СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2007. 79 с.
8. Постановления Межведомственного стратиграфического комитета и его постоянных комиссий. Вып. 33 / Отв. ред. А. И. Жамойда. СПб., 2002. C. 36—37.
9. Решение 2-го Межведомственного стратиграфического совещания по четвертичной системе Восточно-Европейской платформы (Ленинград — Полтава — Москва, 1983 г.) с региональными стратиграфическими схемами / Ред. И. И. Краснов, Е. П. Заррина. Л., 1986.
10. Решения Межведомственного регионального стратиграфического совещания по разработке унифицированных стратиграфических схем Прибалтики. 1976 г. / Ред. А. А. Григялис. Л., 1978. 86 с.
11. Стратиграфический кодекс России. Издание третье, исправленное и дополненное / Отв. ред. А. И. Жамойда. СПб.: Издательство ВСЕГЕИ, 2019. 96 с.
12. Walker M., Head M. H., Berklehammer M., Bjorck S., Cheng H., Cwynar L., Fisher D., Gkinis V., Long A., Lowe J., Newnham R. Formal ratification of the subdivision of the Holocene Series/Epoch (Quaternary System/Period): two new Global Boundary Stratotype Sections and Points (GSSPs) and three new stages/subseries. Episodes. 2018. Vol. 41. No. 4. P. 213—223.
