МЕТЕОРИТЫ

ПАЛИНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ВОЗРАСТ ИМПАКТНОГО СЛОЯ, СВЯЗАННОГО С КРАТЕРОМ ЖАМАНШИН

В. С. Волкова

В 1983 г. в целях изучения геологического строения кратера Жаманшин, геоморфологической позиции и окружающих ландшафтов я совместно с Э. П. Изохом, В. Л. Масайтисом и группой геологов Актюбинского геологического управления посетила кратер Жаманшин.

Он находится в 20 км от пос. Иргиз и располагается за пределами Тобол-Убаганской погребенной долины, занятой сейчас р. Тургай. За пределами долины на западе абсолютные отметки рельефа колеблются от 200 до 400 м, а в районе кратера достигают 307 м. От кратера в сторону обширной Тургайской долины, примыкающей к нему с востока, идет ряд временных водотоков, которые в виде сухих русел прорезают субаэральные покровные отложения на глубину до 1,5—2,0 м. Импактный слой, по описанию Э. П. Изоха, залегает под покровным лессовидным суглинком. Он был обнаружен во время полевых работ в 1988 г. и зафиксирован в разрезах вдоль автодороги Нура — Иргиз, вдоль трассы Актюбинск — Аральск, между кратером и пос. Иргиз, а также в скважинах к востоку от кратера, за так называемыми «воротами», где насыпной вал, окаймляющий кратер, прорезан сухими руслами (см. статью Э. П. Изоха в наст. сборнике).

Во всех разрезах наблюдается поразительно сходное строение. По описанию Э. П. Изоха, непосредственно под современной почвой (обычно это бурые пустынно-степные солонцеватые почвы мощностью О, 1—0,4 м) залегают лессовидные суглинки палевого п желтовато-бурого цвета, пористые, образующие вертикальные стенки. Мощность их колеблется от 0,5 до 1 м на возвышенностях, достигая 7—9 м в межгорной впадине к востоку от кратера и 14— 25 м в его центре. Эти отложения согласно залегают на импакт- ном слое.

Импактный слой разнообразен по облику и составу. Он также представлен лессовидными суглинками и супесями, часто обогащенными железисто-марганцовистыми примазками, хорошо выделяется по темному цвету от выше- и нижележащих отложений. Мощность его 5—10 см. Вблизи кратера он обогащен грубообломочной фракцией, с удалением от него примесь обломочного материала уменьшается. По данным Э. П. Изоха, импактный слой возник одновременно или чуть позже кратера Жаманшин и представляет собой результат осаждения продуктов взрыва (в том числе сажи от сгоревшей растительности), а возможно также, и внеземного материала.

В лабораторию палинологии и карпологии ИГиГ СО АН СССР были переданы образцы из 10 разрезов по рекам Тургай, Иргиз, сухому руслу, а также из трех скважин, расположенных в центре кратера (см.  1 и 2 в ст. Э. П. Изоха в наст. сборнике). Нашей задачей было получить палинологические характеристики импакт- ного слоя, залегающих на нем лессовидных суглинков и подстилающих его отложений, провести корреляцию и восстановить характер растительных формаций, чтобы в итоге получить представление о возрасте отложений. Для решения этих вопросов мы должны были прежде всего располагать спектрами поверхностных проб. Для этих целей были использованы данные Л. Н. Чупиной [ 1965, 1971].

Кратер Жаманшин и окружающая его территория, согласно Геоботанической карте СССР (1954 г.), располагаются в остепнен- ной северной пустыне (полупустыне) с широким развитием полын- но-дерновинно-злаковых ассоциаций. В составе поверхностных проб из этих районов господствует (до 99 % ) пыльца травянисто- кустарничковых растений, принадлежащая полыням и маревым [Чупина, 1965]. В виде единичных зерен присутствуют эфедра, злаки и осоковые.

В рецентных спектрах присутствует также пыльца древесных пород: на 1 тыс. — Betula — от 10 до 30 зерен, Pinus silvestris — от 3 до 30 и Alnus — единичные зерна. Большой фактический материал позволил Л. Н. Чупиной [1971 ] считать пыльцу лессообразующих древесных пород заносной. Принимая эти данные во внимание, рассмотрим палинологическую характеристику трех типов отложений: лессовидных суглинков выше импактного слоя, из самого импактного слоя и из отложений ПОД ним.

Палинологический анализ показал, что содержание пыльцы в отложениях различно. Собственно импактный слой во всех 13 разрезах содержит единичные зерна пыльцы травянисто-кустар- ничковой растительности семейств сложноцветных, астровых, полыней. Пыльцевые зерна имеют плохую сохранность. Встречены единичные зерна пыльцы березы и сосны. Спектры не позволяют сделать заключения о существующих растительных формациях.

Палинологическая характеристика лессовидных суглинков, залегающих под современной почвой выше импактного слоя, неоднородна как по составу флоры, так и по содержанию. В обнажении близ г. Державинска лессовидные суглинки содержат лишь единичные зерна, принадлежащие заносной пыльце (берез и сосны) и полыням. Характерно, что погребенная почва здесь содержит единичные зерна пыльцы такого же состава, что и импакт- ный слой во всех проанализированных разрезах.

Хорошая палинологическая характеристика для покровных лессовидных суглинков получена для разрезов, расположенных в 9 и 4 км к востоку от «ворот» для обнажения у пос. Тургай и в обрыве 5-метровой надпойменной террасы р. Тургай (см.  1 в статье Э. П. Изоха в наст. сборнике). Покровные суглинки в этих разрезах содержат большое количество (до 400 зерен на препарат) пыльцы травянисто-кустарничковых растений, что составляет 91—95 % от суммы всех зерен. Пыльца принадлежит семействам Роасеае, Pinaceae, Chenopodiaceae, из последнего присутствуют виды солянок (Kochia prostrata). Встречены Artemisia, Compositae, Umiellidera, Ephedra, Caryophyllaceae. Среди пыльцы травянисто- кустарничковых растений главная роль принадлежит маревым: их пыльцы в 2—2,5 раза больше, чем пыльцы полыней, количество колеблется от 100 до 180 зерен, что составляет 40—45 % спектра. Довольно большой процент составляет трехборозднопоровая пыльца, лишенная структуры, имеющая гладкие края. Эти зерна претерпели сильное влияние непонятных разрушительных агентов (не исключено, что температуры), которые уничтожили их структуру. Систематическая принадлежность этой пыльцы не опре- делепа.

В целом все пыльцевые зерна из лессовидных суглинков деформированы, смяты в складки, с большим трудом поддаются определению. Наряду с пыльцой травянисто-кустарничковых растений присутствуют зерна, принадлежащие древесным породам (березе, сосне, ольхе). Количество пыльцевых зерен березы от 2 до 13, сосны — 8 —10, ольхи — 2—3. В виде отдельных зерен присутствуют споры папоротников бобовидной формы без периспориев. Пьшьца древесных пород заносная.

Несколько более разнообразный состав пьшьцевых зерен обнаружен в лессовидных суглинках в разрезе к западу от пос. Иргиз, у трассы Иргиз — Челкар (в 20 км к север-северо-востоку от кратера). Здесь наряду с перечисленной выше палинофлорой присутствует пыльца Thalictrum, Sparganiceae, Umbelliferae, Caryophyllaceae. Содержание пьшьцевых зерен неопределенной систематической принадлежности сократилось с 20 до 5 % . Присутствие ПЫЛЬЦЫ семейств Sparganiaceae, Cyperaceae и Umbelliferae характеризует лишь локальные условия и не связано с изменением структуры ландшафта.

Заслуживает внимания палинологическая характеристика, полученная при изучении керна скв. 7, пробуренной всего лишь в 4 км к востоку от «ворот» (см.  1 в статье Э. П. Изоха в наст. сборнике). Здесь лессовидные суглинки выше импактного слоя имеют мощность "" 5 м. Состав палинофлоры такой же, как и в рассмотренных выше разрезах. Отличает их резкое (от 40 до 60 % ) увеличение количества пыльцы неопределенной систематической принадлежности. Пьшьца имеет плохую сохранность, зерна сплющены, края сглажены, «оплавлены», структура стерта. По мере удаления от кратера количество пыльцы неопределенной систематической принадлежности сокращается с 60 до 11—20 % .

В скважинах 1и2, расположенных в центре кратера, мощность покровных образований достигает 9—10 м. Отложения содержат единичные зерна пыльцы современных растений Pinus silvestris, Betula, А lnus, Polypodiaceae.

В целом состав спектров из покровных суглинков указывает на развитие полынно-маревых с эфедрой формаций. Ландшафт был близок к таковому в полупустынных районах Центрального Казахстана. Принимая во внимание общую палеогеографическую обстановку четвертичного периода и голоцена, можно сделать вывод, что палинофлора отражает климатическую обстановку и ландшафты бореального и атлантического периодов, т. е. время начиная с первого климатического оптимума, 8500 лет тому назад. С этого периода границы растительных зон в полупустынных районах были близки к современным. О голоценовом возрасте покровных отложений свидетельствует их стратиграфическое положение. Они служат заключительпым, самым верхним звеном строения трех — пяти террас рек этого района.

Палинологическая характеристика отложений, залегающих под импактиым слоем, получена по скважинам 1—3, пробуренным в центре кратера. В скв. 3 (см.  1 в статье Э. П. Изоха в наст. сборнике) отложения в интервале 14—22 м представлены глиной с разнородными включениями (аллогенная брекчия). Палинологические спектры этих отложений резко отличаются от описанных выше. Отличие заключается в резком господстве пыльцы сем. Che- nopodiaceae. По существу это монодоминаитные спектры. Единичные зерна древесных пород заносные и в составе растительных формаций участия не принимали. Присутствие отдельных зерен пыльцы полыней (8 —13) не характерно. Деформированная пыльца неопределенной систематической принадлежности встречена здесь в небольших количествах. На основании значительной доли участия пыльцы маревых (до 98 % ) можно допустить, что в период накопления отложений климатические условия были более влажными. Растительность имела остепненный характер. Возраст отложений четвертичный. Более точно его можно определить физическими методами, например термолюминесцентным.

В скв. 1 осадки под импактным слоем имеют мощность около 50 м. В интервале 20—60 м они представлены алевритом, сцементированным глинистым цементом до плотной породы. Состав пыльцы и спор однообразен. Пыльца принадлежит сем. Pinaceae, родам Betula, Alnus. Общее количество лесных пород колеблется от 30 до 80 зерен. Преобладает пыльца сосны и березы. Пыльца трав и кустарничков представлена единичными зернами, принадлежащими злакам, полыням, маревым. Сохранность пыльцевых зерен, отсутствие пыльцы третичных растений позволяют относить отложения к четвертичному периоду.

Большое количество пыльцы обнаружено в толще осадков в интервале 60—70 м. Они представлены алевритом зеленовато-серым с прослоями песка «табачного» грязно-зеленого цвета. Общее количество зерен колеблется от 350 до 400. Отложения этого отрезка также характеризуются практически монодоминантным составом пыльцы: она принадлежит маревым. Роль пыльцы древесных пород мала (до 60 зерен пыльцы и сосны), и она, безусловно, заносная. Среди маревых много пыльцы Kochia prostrata. По- видимому, в период формирования отложений здесь существовали остепненные маревые полупустыни. По составу пыльцы они близки подимпактным осадкам в скв. 3 (инт. 16—22 м). Отличие заключается в большем присутствии в отложениях скв. 1 заносной пыльцы (сосны и березы) и более разнообразном составе маревых. Не исключено, что отложения в скв. 1, залегающие на глубине 60—70 м, имеют позднеплиоценовый — четвертичный возраст. Залегают они несогласно на породах среднего эоцена.

Выводы

1. Сам импактный слой содержит единичные зерна пыльцы ныне живущих растений, по которым из-за их малого количества нельзя оценить характер ландшафта в период их формирования. Причина малого содержания пыльцы в импактном слое и в корре- лятной ему погребенной почве неясна. Возможно, это связано с кратким периодом формирования слоя и отсутствием растительного покрова вблизи кратера. Не исключено выжигание растительности в момент катастрофы.

2.         Отложения, залегающие под современной почвой и слагающие самые верхние части разрезов 3—5-метровых террас, имеют голоценовый, послепребореальный возраст.

3.         Отложения под импактным слоем имеют различную мощность. В центре кратера они залегают с большим стратиграфическим перерывом на породах среднего эоцена. Возраст их мы считаем четвертичным. Они формировались в несколько иных климатических условиях, чем покровные лессовидные суглинки над импактным слоем.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Изох Э. П. Научная программа комплексного изучения ударного кратера

Жаманшин.- Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР, 1984.- 13 с. Изох Э. П. Парадокс возраста тектитов и полей их выпадения // Метеоритика. — 1985.- Вып. 44.- С. 127-134. Чупина Л. Н. Современные спорово-пыльцевые спектры Южного Казахстана // Вести. АН КазССР.— 1965.— 2.— С. 335—341. Чупина Л. Н. Пыльца древесных пород в современных спорово-пыльцевых спектрах Средней Азии и Казахстана // Палинология голоцена.— М.: Наука, 1971.-С. 227—237.