Диссертация: Палеогеография бассейнов Понто-Каспия в плейстоцене по результатам малакофаунистического анализа

Актуальность. Понто-Каспий (Черное, Азовское и Каспийское моря) – это система отличающихся друг от друга природными особенностями и историей палеогеографического развития внутриконтинентальных водоемов – реликтов бассейна Восточного Паратетиса. Побережья этих морей, ставшие колыбелью древних цивилизаций, и в наше время являются одними из наиболее освоенных в хозяйственном и рекреационном отношении. Побережья и шельф представляют большой интерес месторождениями нефти, газа и других полезных ископаемых, а также путями их транспортировки. Поэтому не удивительно, что Понто-Каспийский регион привлекает повышенное внимание исследователей, в том числе и к его палеогеографии. Особенно это проявилось в последние два десятилетия, когда свой резко нестационарный характер показал Каспий, поднятием уровня на 2,5 м за 18 лет нанесший существенный ущерб прикаспийским государствам. В ближайшем будущем ожидается ускорение темпов роста уровня Азово-Черноморского бассейна. Знание закономерностей развития бассейнов Понто-Каспия при разномасштабных и разнонаправленных колебаниях климата необходимо для прогнозных оценок и для выработки стратегии устойчивого развития регионов. Понто-Каспий, отражая в своем развитии глобальные климатические изменения, ледниково-межледниковую ритмику Русской равнины и горных территорий, трансгрессивно-регрессивные события в Мировом океане, является стратотипическим регионом для составления единой стратиграфической и палеогеографической схемы плейстоцена Северной Евразии. Недаром изучение его региональной стратиграфии и истории развития бассейнов на протяжении более чем двух веков привлекает внимание ученых. Н.И. Андрусов, К.П. Калицкий, Д.В. Наливкин, В.В. Богачев, П.А. Православлев, Д.В. и В.Д. Голубятниковы, А.П. Павлов, А.Д. Архангельский, Н.М. Страхов, С.А. Ковалевский, М.М. Жуков, В.М. Муратов, П.В. Федоров, Л.А. Невесская, О.К. Леонтьев, В.А. Николаев, Ю.М. Васильев, А.И. Москвитин, Г.И. Горецкий, А.А. Свиточ, Б.Г. Векилов, Г.И. Рычагов, Е.Г. Маев, Т.А. Абрамова, П.А. Каплин, Г.И. Попов, А.Л. Чепалыга, В.В. Янко, А.В. Мамедов, Е.И. Игнатов, П.Н. Куприн, Ф.А. Щербаков, Я.А. Измайлов, С.А. Несмеянов, И.П. Балабанов, В.А. Зубаков − это лишь малая часть имен исследователей, посвятивших ему свой труд. Несмотря на обилие накопленного материала, большинство вопросов палеогеографии региона остаются дискуссионными. К ним относятся: количество трансгрессивно-регрессивных событий, их ранг, возраст, палеогидрологические и экологические параметры, связь с глобальными и региональными климатическими изменениями, сопоставления и взаимосвязи внутри Понто-Каспия и корреляции с палеогеографическими событиями на сопредельных территориях. Отсутствует общепринятая концепция развития Понто-Каспия, объясняющая основные события его плейстоценовой истории.
Актуальность дискуссионных вопросов и их практическая значимость побудила автора предложить для них вариант решения, основанный на малакофаунистическом анализе плейстоценовых (неоплейстоценовых, согласно схеме МСК, 1995) отложений Понто-Каспия. Диссертационная работа выполнена в рамках фундаментальной темы «Развитие природной среды в плейстоцене» (номер госрегистрации 0120.0603956), разрабатываемой на Географическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова по приоритетному научному направлению «Структура, динамика и эволюция природных геосистем».
Цель работы − реконструкция развития бассейнов Понто-Каспия в плейстоцене на основе обобщения результатов малакофаунистического анализа и материалов комплексного изучения отложений Каспийского, Азово-Черноморского регионов и Манычской депрессии.
Основные задачи: 1. Комплексное изучение основных местонахождений малакофауны ПонтоКаспийского региона. 2. Выявление особенностей и закономерностей пространственно-временного распространения раковин моллюсков в разрезе плейстоцена, выделение разновозрастных фаунистических сообществ разного таксономического состава и ранга – основы для стратиграфического расчленения морского плейстоцена и палеогеографических реконструкций бассейнов. 3. Разработка (дополнение, уточнение) региональных биостратиграфических (экостратиграфических) схем каспийского и черноморского плейстоцена. Установление стратотипических местонахождений малакофауны для выделенных стратонов. 4. Развернутая палеогеографическая характеристика бассейнов Понто-Каспия на основе биостратиграфического и палеоэкологического анализов малакофауны с привлечением материалов других методов исследования отложений и событий. 5. Сравнительный анализ развития бассейнов Каспия и Понта; роль в нем Манычского пролива. 6. Анализ связи и корреляция палеогеографических событий в Понто-Каспии и сопредельных регионах: Русской равнине и Средиземном море.
Личный вклад автора. Все малакофаунистические исследования проведены лично автором диссертации. Это относится и к выполненным на их основе биостратиграфическим и палеогеографическим реконструкциям. Часть образцов раковин моллюсков из морских отложений Понто-Каспия передана автору для изучения А.А. Свиточем, А.О. Селивановым, С.И. Варущенко, О.Б. Паруниным, Е.Г. Маевым, А.В. Поротовым (МГУ), Л.А. Невесской (ПИН РАН); из Средиземноморского региона – Е.В. Девяткиным (ГИН РАН). Возможность работы с керном каспийских скважин предоставлена Л.Р. Мерклиным (ИО РАН); черноморских скважин – Т.И. Крыстевым (ИО БАН, г. Варна). Как полевые работы, так и лабораторная обработка материала, проводились в составе коллектива исследователей под руководством профессора А.А. Свиточа. Для контроля результатов малакофаунистических исследований, дополнения или уточнения стратиграфических и палеогеографических выводов привлечены материалы коллег, изучавших те же объекты другими методами, а также опубликованные Рис. 1. Районы малакофаунистических исследований автора данные – на все используемые материалы в тексте диссертации имеются ссылки.
Основным методом исследования является малакофаунистический, включающий изучение таксономического состава, тафономии, биостратиграфического распределения, исторического развития, филогении, биогеографии моллюсков. Основное внимание уделено руководящим для Каспийского моря и эндемичным для ПонтоКаспия солоноватоводным моллюскам рода Didacna Eichw., особенностью которого является быстрое эволюционное развитие на видовом и подвидовом уровне, определившее важнейшее значение рода для стратификации морского плейстоцена ПонтоКаспия и палеогеографических реконструкций его бассейнов. Для контроля результатов анализа малакофауны использован микрофаунистический (анализы фораминифер и остракод) метод. В работе широко используется сопряженный метод (взаимодополняющее и контролирующее комплексное использование результатов геоморфологического, литологического, фациального, спорово-пыльцевого, диатомового, микрофаунистического, педологического, геохронологического и других анализов) изучения новейших отложений и реконструкции событий, разработанный академиком К.К. Марковым, к палеогеографической школе которого принадлежит автор диссертации.
Предмет защиты – реконструированная на основе результатов малакофаунистического анализа отложений Каспийского, Черноморского регионов и Манычской депрессии палеогеография бассейнов Понто-Каспия в плейстоцене.
Научная новизна диссертации заключается в решении научной проблемы − палеогеографии бассейнов Понто-Каспия в плейстоцене – в свете развития их малакофауны (в частности, одного рода − Didacna Eichw.) на новом уровне обобщения накопленного за многие годы исследований оригинального авторского материала. Предложенные биостратиграфические, палеогеографические и корреляционные схемы, выполненные на единой малакофаунистической основе, отличаются от существующих и отражают собственную интерпретацию событий в Понто-Каспии, их сопоставление и связь с событиями в смежных регионах.
Обоснованность и достоверность результатов обеспечивается обширным фактическим материалом – анализом местонахождений малакофауны Каспийского, Черноморского регионов и Манычской депрессии, положенным в основу решения поставленных задач. Результаты малакофаунистического анализа контролировались другими методами; были привлечены материалы комплексного изучения отложений и событий, дополняющие сделанные выводы. Полученные данные регулярно обсуждались автором с российскими и зарубежными коллегами, докладывались на научных совещаниях и изложены в 130 публикациях, большая часть которых рецензирована.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации представлены автором на более чем 50 научных форумах. В их числе: Всесоюзные и всероссийские совещания по изучению четвертичного периода (Кишинев, 1986; Таллинн, 1990; Москва, 1994, 2007; Сыктывкар, 2005), «Геохронология четвертичного периода» (Москва, 1985, 1989, 1994); Комиссия по изучению четвертичного периода АН (Москва, 1989, 2007); Международные симпозиумы «Эволюция экосистем» (Москва, 1995), «Проблемы палеонтологии и археологии юга России и сопредельных территорий» (Ростов-на-Дону, 2005), «Позднекайнозойская геологическая история севера аридной зоны» (Ростов-на-Дону, 2006), «Естественные и инвазийные процессы формирования биоразнообразия водных и наземных экосистем» (Ростов-на-Дону, 2007); «Проблемы управления и устойчивого развития прибрежной зоны моря» (Геленджик, 2007); Tenth International Symposium on river sedimentation (Москва, 2007); Всероссийские конференции «Палеогеография Каспийского и Аральского морей в кайнозое» (Москва, 1983); «Корреляция палеогеографических событий: материк - шельф – океан» (Москва, 1995), «География, общество, окружающая среда» (Калининград, 2001), «Горизонты географии» (Москва, 2005); Международная научная школа по морской геологии (Москва, 2001, 2005, 2007); Международные конференции «Littoral-96» (Портсмут, Великобритания, 1996); «Экология антропогена и современности: природа и человек» (Волгоград-Астрахань-Волгоград, 2004), «Molluscs, Quaternary, Faunal changes and environmental dynamics» (Прага, 2005), «Rapid Sea-level change: Caspian perspective» (Рашт, Иран, 2005), «Dating Caspian Sea Level Change» (Актау, 2006); «Black Sea – Mediterranean Corridor during the last 30 ky: sea level change and human adaptation» (Стамбул, 2005; Одесса, 2006; Геленджик, 2007; Бухарест, 2008); Ломоносовские чтения (Москва, 2007).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 130 работ, в том числе 35 статей в журналах, рекомендованных ВАК; 60 статей в других рецензируемых журналах и сборниках; 6 монографий, из которых одна – индивидуальная, получившая первую премию Ученого совета Географического факультета МГУ (2007).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 10 глав, объединенных в 4 части, включающих 45 таблиц и 45 рисунков, заключения и списка литературы из 900 наименований. Основной текст изложен на 350 страницах. Приложения к работе содержат региональный анализ местонахождений малакофауны, составляющий фактологическую основу диссертации, иллюстрированный 85 рисунками и 35 таблицами, палеонтологические фототаблицы (25) и систематическое описание новых видов.