Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Динамика оледенения и климата Тигертышского горного узла (юг Кузнецкого Алатау) в поздненеоплейстоцен-голоценовое время

ВАК РФ 25.00.25, Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации по теме "Динамика оледенения и климата Тигертышского горного узла (юг Кузнецкого Алатау) в поздненеоплейстоцен-голоценовое время"

На правах рукописи

Адаменко Марина Михайловна

ДИНАМИКА ОЛЕДЕНЕНИЯ И КЛИМАТА ТИГЕРТЫШСКОГО ГОРНОГО УЗЛА (ЮГ КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ) В ПОЗДНЕНЕОПЛЕЙСТОЦЕН-ГОЛОЦЕНОВОЕ ВРЕМЯ

25.00.25 - Геоморфология и эволюционная география

Автореферат на соискание ученой степени кандидата географических наук

005557032

Томск-2014

005557032

Работа выполнена в Новокузнецком институте (филиале) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет», на кафедре географии, геологии и методики преподавания географии.

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Гутак Ярослав Михайлович

Официальные оппоненты:

Михаленко Владимир Николаевич, доктор географических наук, федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт географии Российской академии наук, отдел гляциологии, ведущий научный сотрудник

Шереметов Рашид Туракулович, кандидат географических наук, федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт экологии человека Сибирского отделения Российской академии наук, лаборатория интродукции растений, научный сотрудник

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук (г. Барнаул)

Защита состоится 16 октября 2014 г. в 14.30 на заседании диссертационного совета Д 212.267.15, созданного на базе федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет», по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина 36 (Главный корпус, ауд. 119).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке и на сайте федерального автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет» www.tsu.ru

Материалы по защите диссертации размещены на официальном сайте ТГУ: http://www.tsu.ru/content/news/announcement_of_the_dissertations_in_the_tsu.php

Автореферат разослан « ¿У » августа 2014 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Квасникова Зоя Николаевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Диссертационное исследование посвящено изучению динамики оледенения Тигертышского узла гор Кузнецкого Алатау в позднем неоплейстоцене-голоцене. Актуальность исследования заключается в том, что оледенение Кузнецкого Алатау, существующее на необычайно низких высотах вблизи центра Азии, является общегеографическим феноменом. Ледники, представленные малыми формами, откликаются даже на небольшие внутривековые колебания климата. Исследования гляциальной истории района являются перспективными для реконструкции климата плейстоцена-голоцена. Кузнецкий Алатау, находящийся на границе Западно-Сибирской равнины и Алтае-Саянской горной страны, вполне может выступать «мостом», позволяющим сопоставить палеогеографические события этих регионов. Кроме того, ледники Кузнецкого Алатау являются надежным репером для мониторинга и прогноза текущих климатических изменений на обширной территории юга Западной Сибири.

Цель работы: реконструкция динамики оледенения и климата Тигертышского горного узла (юг Кузнецкого Алатау) в позднем неоплейстоцене-голоцене.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе были решены следующие задачи:

1. Изучен масштаб, особенности расположения и морфологии гляциального рельефа в пределах Тигертышского горного узла.

2. В пяти наиболее крупных ледниковых долинах проведено детальное картографирование гляциального рельефа, изучена стратиграфия моренных, надморенных и озерно-ледниковых отложений.

3. Проведено картографирование моренных комплексов современных ледников (Тронова, Караташ, Одинокий), на основе фитоиндикационных и лихенометрических методов установлен относительный возраст отдельных моренных валов.

4. На основе методов палеогеографических реконструкций воссозданы этапы эволюции климата, оледенения и ландшафтов с последнего ледникового максимума позднего неоплейстоцена по современное время, выявлены тенденции развития существующих в районе ледников.

Объектом исследования стал гляциальный рельеф и современное оледенение Тигертышского горного узла гор Кузнецкого Алатау.

Предметом исследования явилась динамика оледенения и климата Тигертышского горного узла в позднем неоплейстоцене-голоцене.

Информационная база, методы исследований и вклад автора. Теоретическую базу работы составили труды ученых и путешественников: И. П. Толмачева, А. Н. Чуракова, П. С. Шпиня, труды геоморфологов и палеогеографов: Л. Н. Ивановского, П. А. Окишева, В. В. Бутвиловского, Л. С. Троицкого, Г. Г. Русанова, О. Н. Соломиной, В. С. Зыкиной и др.

Фактический материал был получен автором в ходе полевых исследований в 2002-2013 гг., в течение 12-ти летних, 1-й осенней и 2-х зимних экспедиций. Только за 2012-2013 гг. протяженность пеших маршрутов составила более 250 км. Автором отобрано 5 проб на радиоуглеродное датирование, 25 проб на палеокарпологический и малакофаунистический анализ, 12 спилов для дендрохронологического анализа. Автор выполнила палеокарпологический анализ озерно-ледниковых глин в обнажении руч. Бол. Хунулхузух, провела ландшафтные, геоботанические, геоморфологические, стратиграфические описания, картографирование моренного рельефа. Малакофаунистический анализ был произведен И. И. Тетериной в палеонтологической лаборатории Сибирского государственного индустриального университета. Радиоуглеродный анализ

выполнен Л. А. Орловоц в лаборатории геологии кайнозоя, палеоклиматологии и минералогических индикаторов климата ИГМ СО РАН им. В. С. Соболева. Реконструкция климата последних столетий основана на древесно-кольцевой хронологии П. А. Моисеева (Моисеев, 2002) и хронологиях, составленных автором под руководством М. Ф. Адаменко и А. А. Сюбаева. Использованы фотоматериалы П. С. Шпиня из фондов Новокузнецкого краеведческого музея,

фотоархивы И. В. Гуляева и А. А. Сюбаева, аэро- и космоснимки и крупномасштабные карты района.

Основные защищаемые положения:

1. Экзарационный рельеф Тигертышского горного узла формировался на протяжении значительной части четвертичного периода.

2. Исследуемый район в прошлом являлся крупным гляциальным центром. Вычленяется моренный рельеф трех этапов горного оледенения: ледниковый максимум (поздний неоплейстоцен), позднеледниковье (дриасовские похолодания), поздний голоцен (историческая эпоха).

3. Примененный комплекс палеогеографических методов позволяет реконструировать динамику климата, оледенения и ландшафтов района в течение голоценового времени и определить современные тенденции их развития.

Научная новизна. Впервые для данной территории установлен масштаб распространения древнего и современного моренного рельефа, выделены этапы его формирования, изучена стратиграфия моренных и надморенных отложений. Впервые для Кузнецкого Алатау составлена реконструкция поздненеоплейстоцен-голоценового оледенения отдельного горного массива. Полученные радиоуглеродные датировки являются первыми для района исследований. Результаты палеокарпологического анализа и исследования структуры торфяных толщ позволяют реконструировать отдельные аспекты эволюции климата и высокогорных ландшафтов региона в голоцене. Существенно расширены знания о динамике ледников Кузнецкого Алатау в XX столетии. Получены подробные данные о современном состоянии 12-ти ледников Тигертышского горного узла, установлено изменение их морфометрических характеристик с 80-х годов XX века.

Практическое значение. Проведенные исследования вносят значимый вклад в изучение динамики оледенения, климата и ландшафтов Кузнецкого Алатау и имеют общегеографическое значение. Ледники являются ярким индикатором снежности Алатауско-Шорского нагорья, данные исследования могут быть использованы для прогнозирования водности рек Хакасии и

5

Кемеровской области, для составления карт четвертичных отложений региона, а также для прогноза климатических изменений.

Публикации и апробация работы. Отдельные аспекты исследования представлены на всероссийских научных конференциях: «Юность, наука, культура» (Обнинск, 2003-2005); «Отечество» (Москва, 2003-2004); «Теоретические и прикладные вопросы современной географии» (Томск, 2009); «Актуальные вопросы географии и геологии» (Томск, 2010); «Природно-ресурсный потенциал Кемеровской области и сопредельных территорий» (Новокузнецк, 2010); «Природа и общество: взгляд из прошлого в будущее» (Иркутск, 2011); «Современные проблемы географии и геологии» (Томск, 2011); «Науки о Земле. Современное состояние» (Новосибирск, 2013); «Природа и экономика Кемеровской области и сопредельных территорий» (Новокузнецк, 2013); на международных научных конференциях: «Харитоновские чтения» (Саров, 2004); «Алтай: экология и природопользование» (Бийск, 2008-2009); «Ломоносов» (Москва, 2010); «Рельеф и экзогенные процессы гор» (Иркутск, 2011); The 6th International Siberian Early Career GeoScientists Conference (Новосибирск, 2012); «Климатология и гляциология Сибири» (Томск, 2012).

По теме диссертации опубликовано 24 статьи (в том числе 2 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных Высшей аттестационной комиссией при Минобрнауки России).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Включает 65 рисунков, 17 таблиц и изложена на 180 страницах. В списке литературы 105 наименований, в том числе 10 на английском языке. Картосхемы, фотографии и таблицы выполнены автором, если не указано иное.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д-ру г.-м. наук Я. М. Гутаку за наставничество, неоценимую помощь в организации исследований и написании диссертации.

Всем, кто содействовал выполнению исследований, автор глубоко признателен: канд. геолог.-минералог, наук И. И. Тетериной, канд. геолог.-минералог. наук Л. А. Орловой за проведенные анализы, д-ру биолог, наук Э. Д. Крапивкиной за помощь в определении гербарного материала, д-ру геогр. наук, член-кор. РАН О. Н. Соломиной за консультирование по вопросам лихенометрии, д-ру геогр. наук В. В. Бутвиловскому и канд. биол. наук П. А. Моисееву за ценные замечания и советы. Заведующего кафедрой географии, геологии и МПГ НФИ КемГУ канд. геогр. наук, доц. В. А. Рябова автор благодарит за поддержку и создание комфортных условий работы. Т. А. Иванову, И. В. Гуляева и ст. преподавателя А. А. Сюбаева автор благодарит за многолетние совместные экспедиционные исследования. Отдельную благодарность автор выражает отцу и наставнику канд. геогр. наук М. Ф. Адаменко.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 Теоретические аспекты и методы исследования суммируются имеющиеся сведения о гляциальной геоморфологии и динамике оледенения района исследований. Подробно описываются направления работ и использованные методы.

В литературе имеются лишь краткие описания гляциального рельефа Тигертышского горного узла: в отчетах путешественников (Толмачев, 1900; 1903); в работах ученых, занимавшихся проблемами геологии (Чураков, 1932) и современной гляциологии (Шпинь, 1980) района. Систематического изучения гляциального рельефа Тигертышского горного узла ранее не проводилось. По вопросу позднеплейстоценового оледенения Кузнецкого Алатау имеются лишь несколько обзорных статей (Буров, 1964; Окишев, Дмитриев, 1987).

Глава 2 Физико-географическая характеристика Тигертышского горного узла. В главе рассматриваются особенности рельефа, геологического строения, климата, поверхностных вод и современного оледенения района исследований. В структуре горного узла выделяются 5 хребтов: Тигертыш, Каратас, Междуказырский, Тереньказырский, Кузнецкий Алатау, которые сливаются в районе осевого водораздела рек Казыр (система р. Томи) и Каратас

(система р. Чулым) (рис. 1). Это горный массив, выходящий за границу леса, с обилием скальных выходов коренных пород, курумами и широким набором элементов горно-гляциального комплекса. Гольцы поднимаются над древней поверхностью выравнивания до 2211 м, существующей в гипсометрическом интервале 900-1300 м. Здесь доминирует средне-поздненеоплейстоценовый экзарационный и аккумулятивный рельеф.

В геоморфологическом аспекте горный узел относится к Южно-Алатаускому району Кузнецко-Сапаирской провинции (Вдовин, 1988).

Большое количество осадков (3000-4000 мм) в сочетании со значительной метелевой концентрацией снега и пониженными средними летними температурами (12,6-9,8° С в июле-августе, по данным метеостанции Голец Подлунный, 1312 м н.у.м.) являются главными факторами существования

современных ледников. Большое влияние на развитие оледенения оказывают локальные условия -соответствие ориентировки

магистральных долин и разделяющих их хребтов с направлениями господствующих ветров. Это способствует тому, что воздушные массы доходят неиссушенными до наиболее возвышенных осевых частей узла, где выпадают обильными осадками. Учитывая, что

альпийский рельеф приурочен именно к таким участкам, перечисленные факторы оказывали влияние на развитие оледенения и в прошлом.

Рисунок 1 - Орографическая схема района исследований: 1 - хребты, крупные отроги; 2 - направление течения р. Томь

Глава 3 Экзарационный рельеф Тигертышского горного узла. Гляциальные процессы в значительной степени сформировали современный рельеф Тигертышского горного узла. Здесь подветренные, а в хр. Тигертыш - и наветренные склоны интенсивно расчленены цепью каров. Небольшие фрагменты реликтового рельефа в виде поверхностей выравнивания сохранились в пределах массива г. Молния и на периферии узла.

Широко представлен генетическии ряд яктк». 1.

«нивальная ниша -ледниковый кар». Общее количество каров - около 130. Чаще кары имеют эллипсовидную форму с дном, занятым озером

2,2 км2.

Большие объемы каров, повсеместное

развитие каровых лестниц в 2-4 высотные ступени (рис. 2), наличие различных по сохранности каров (от свежих до

Ц|2 ф4 ¡-IV 5 2474,6

Рисунок 2 - Ступенчатость каров в истоках р. Каратас: 1 — кары; 2 - ледники; 3 - многолетние снежники; 4 - озера; 5 - высотные ступени каровых лестниц; 6 - абсолютные отметки уровня воды в озерах

перестроенных в карово-нивальные ложбины) напрямую указывают на неоднократность оледенения горного узла.

По нашему мнению, кары нижних ступеней каровых лестниц, по аналогии с Полярным Уралом (Оледенение Урала, 1966), сформировались в среднем плейстоцене. Верхние ступени каровых лестниц сформировались в позднем плейстоцене - голоцене и продолжают формироваться в настоящем. Во время

заложения каров ориентировка влагонесущих ветров была близка к современной, а метелевая концентрация снега являлась ключевой для их развития.

Ледниковые долины встречаются во всех хребтах узла, за исключением низкогорного Междуказырского хребта. Выделяются три их типа:

1) троговые долины;

2) ледниковые долины с широкой областью питания и небольшой выводной долиной, сформированные карово-долинными и котловинными ледниками;

3) небольшие по протяженности часто висячие долины притоков третьего и четвертого порядка, сформированные ледниками склонов.

В районе исследований выделяется 7 трогов: долины рек Переходной, Верх, и Ниж. Тайжасу, Каратас, правого истока Сургас, руч. Высокогорного. Большинство открываются на северо-северо-запад, их длины 4-11 км. В верховьях распространен профиль трогов каровых долин, в средней части развит типичный корытообразный или трапециевидный профиль с выраженными наклонными плечами. Визуально плечи хорошо отделяются от стен трога, которые имеют вогнутый профиль и исчерчены бороздами наиболее молодой эрозии. Часто на бортах трогов на уровне плеч врезаны нивальные ниши или кары. Большинство трогов в срединной части принимают долины-притоки, устьевые ступени достигают высоты 200 м, часто скалисты. Детальный анализ геоморфологии трога р. Каратас показал, что отроги, разделяющие троги-притоки, в прошлом полностью или частично перекрывались льдом. Мощность льда достигала порядка 370 м.

Особенности геоморфологии трогов указывают, что регрессивная эрозия не проникла к их верховьям. Собственно троговые долины есть результат обработки ледником ранее существовавших речных долин, а каровые долины в верховьях -результат постепенного отступания тыльной стенки каров.

Глава 4 Особенности расположения и морфологии морен. В главе описываются общие закономерности распространения древнего моренного рельефа и приводится характеристика моренных комплексов современных ледников Тронова, Караташ, Одинокий. Во всех ледниковых долинах

10

Тигертышского горного узла встречается моренно-грядовый и моренно-холмистый рельеф. Выделяются морены трех этапов развития оледенения: максимума последнего поздненеоплейстоценового оледенения, позднеледниковья (дриас), позднеголоценового времени (Малый ледниковый период). Морены этих этапов резко отличны друг от друга по своей морфологии.

Конечные морены максимума последнего поздненеоплейстоценового оледенения выдвигаются в долины магистральных рек до абсолютных высот 720 м (долина р. Мал. Казыр) и 850 м (долина р. Бельсу) (рис. 3). Они скрыты в лесном поясе. Отличительной особенностью морен максимума является то, что они перекрыты лессовыми отложениями мощностью 1,3-0,5 м. На космоснимках морены этого этапа читаются плохо, на местности же легко идентифицируются. Моренные валы покрыты густым пихтачом, в то время как сухие ложбины между ними заняты высокотравьем. Ручьи, прорезающие конечно-моренные комплексы, имеют крайне сложный рисунок, их русло насыщено эрратическими валунами (до 4 м в диаметре). Береговые морены расходятся веерообразно и срезают курумные дорожки.

Морены второго этапа оледенения (позднеледниковья) спускаются по долинам до абсолютных отметок 980 м и образуют комплекс форм конечного и моренно-холмистого рельефа. Конечные морены представлены: 1) мощной конечной мореной, замыкающей троги; 2) небольшими моренными валами (три-четыре генерации), отложенными в период отступания долинных ледников; 3) одной-двумя сериями морен древнего крупного карового оледенения (рис. 3). Конечные морены, замыкающие троги, по морфологическим признакам соответствуют моренам напора-насыпания. Они сложены среднеразмерным материалом с большим содержанием моренного суглинка и перекрываются лишь почвенным покровом. Это сложные моренные комплексы. Дистальный край имеет вид мощного вала, на десятки метров возвышающегося над долиной, с внешней стороны подошву его оконтуривают смятые лессовые отложения с примесью каменного материала различного размера и степени окатанности.

Проксимальный край вала пологий, осложненный системой более мелких осцилляционных валов, моренно-грядовым и моренно-холмистым рельефом, иногда сильно заболоченным. В троговых долинах по обоим бортам к конечной морене примыкают мощные береговые морены.

Моренные комплексы третьего этапа развития оледенения оконтуривают современные ледники. При их картографировании установлено, что у современных каровых ледников моренные комплексы состоят из 5- 4 валов с различной степенью сформированное™ растительных сообществ (рис. 4).

1 - кары; 2 - максимальный моренный комплекс; 3 -моренные комплексы наступания ледника в раннем дриасе и морены этапа деградации; 4 - моренно-холмистый рельеф, 5 - древние моренно-подпрудные озера; 6 — озера; 7 - реки; 8 - многолетние снежники

Рисунок 4 - Схема моренных комплексов ледников Одинокого (а),

Тронова (б)

В главе 5 Реконструкция динамики оледенения и климата Тигертышского горного узла на основе проведенных геоморфологических описаний и палеогеографических методов выполнена реконструкция последовательности и интенсивности гляциальных событий. Приведены описания обнажений моренных, озерно-ледниковых, надморенных отложений и структуры торфяников.

Доказывается, что морены первого этапа развития ледников соответствуют максимуму последнего поздненеоплейстоценового оледенения. На это указывают особенности сложения, мощность лессов и отсутствие следов предварительного зарастания морен. Имеющиеся данные о периодизации лессонакопления в Западной Сибири (Зыкина, 2012) и на Алтае (Бутвиловский, 1993) свидетельствуют, что период отложения лессов занимал короткий промежуток времени (19-15 тыс. лет назад). Время формирования морен первого этапа оценивается нами в 17-18 тыс. лет назад. Ему предшествует время максимального развития ледников (18-20 тыс. лет назад). Мы считаем: последний ледниковый максимум в Кузнецком Алатау был синхронен с таковым на Алтае (Бутвиловский, 1993; Русанов, 2007; Рудой, Русанов, 2010).

Данные диссертационного исследования опровергают традиционную концепцию, что древнее оледенение в Кузнецком Алатау было представлено

отдельными каровыми ледниками. Во время последнего ледникового максимума оледенение Тигертышского горного узла носило характер крупного горнодолинного (табл. 1, рис. 5). Ледники выдвигались из долин притоков на борта магистральных рек и давали небольшие языки вниз по их долинам. На северном склоне хр. Тигертыш, где мощность и энергия ледников была наибольшая, они подпруживали реку Бельсу. Перед выходом языков в магистральные долины происходило формирование временных озер. Они возникали в период активного таяния, и, по мере того, как вода находила сток по подледным каналам или переливалась через край ледовой плотины, происходил их залповый сток.

Таблица 1 - Оледенение Тигертышского горного узла в максимум последней поздненеоплейстоценовой ледниковой эпохи

Название реки, ручья Количество Общая Площадь наиболее

ледников площадь крупного ледника,

ледников, км2 км"

Западный макросклон 40 209,5 40

Амзас 1 5,5 5,5

Бельсу 7 80 40

Казыр: 16,5

Малый Казыр 11 49

Большой Казыр 15 44 15

Чабылпут 3 10 6,5

Сургас 3 21 10

Восточный макросклон 22 134,3 60

Туралыг 4 33 27

Каратас 5 83 60

Теренсу 13 18,3 4

Рисунок 5 — Ледники Тигертышского горного узла в максимум последнего поздненеоплейстоценового оледенения: 1 - осевые хребты; 2 — ледники; 3 - название ключевых вершин; 4 - реки; 5 - ледниково-подпрудное озеро

в верховьях р. Бельсу

Лессом перекрыты не только конечные морены последнего ледникового максимума, но и дно долин за ними, вплоть до морен второго этапа развития оледенения. Это указывает на то, что в начале позднеледниковья произошла резкая деградация долинных ледников (возможно, полное таяние).

Выше морен последнего ледникового максимума в исследованных долинах имеется комплекс форм конечно-моренного рельефа, отображающий фазы дальнейшей эволюции оледенения: 1) быстрое наступание долинных ледников с высокой энергией оледенения в дриасе; 2) последующее постепенное отступание долинных ледников с периодами стабилизации; 3) резкий распад ледников на рубеже позднеледниковья - голоцена с образованием моренно-подпрудных озер; 4) сохранение ледников в карах и их последующая деградация; 5) развитие современных ледников.

Весь перечисленный комплекс рельефа был сформирован в позднеледниковье - начале голоцена, на что указывают следующие факты: 1) мощность озерно-ледниковых слоистых глин (более 3,8 м); 2) аналогии с Полярным Уралом, где скорость накопления осадков в плейстоценовых озерах установлена и составляет 1,5 м за 1000 лет (Троицкий, 1976); 3) полученная датировка расположенных выше в обнажении торфяников 8235 ± 110 лет [СОАН-8790].

После деградации ледников позднего Вюрма произошло повторное наступание долинных ледников с высокой энергией оледенения. Этот этап хорошо соотносится по времени с похолоданием раннего дриаса (16-13 тыс. лет назад). Согласно палеогеографической шкале для Алтая (Русанов, 2007), это был продолжительный период холодного и влажного климата. Соответственно концентрация метелевого снега в Тигертышском горном узле сильно повышалась, и развивались долинные ледники с высоким приходом вещества, следовательно, большой энергией оледенения. В пик наступания долинные ледники достигали 2/3 длины от размеров в последнем ледниковом максимуме, общая площадь оледенения была около 245 км2.

Период повальной деградации долинных ледников с образованием крупных моренно-подпрудных озер на основе перечисленных фактов весьма точно соотносится с рубежом позднеледниковья-голоцена. Слой озерно-ледниковых глин был исследован на содержание карпоидов, остатков растений и малакофауны. Малакофауна полностью отсутствует, что указывает на холодные условия водоема и подтверждает прямой сток в озеро с тающих ледников. Палеокарпологический анализ образцов синих глин позволяет выделить два относительно теплых и один, разделяющий их, холодный период в раннем голоцене.

В период с 8000 лет назад до настоящего времени на торфяниках Тигертышского горного узла произошла последовательная смена растительных сообществ. Границы между слоями торфов резкие, следовательно, смена растительных сообществ происходила быстро и невозвратно. Очевидно, что такие изменения ландшафтов обусловлены климатическими факторами. Получены следующие абсолютные датировки: 1) начало существования древесно-кустарниковых сообществ - 8235 ± 110 лет [СОАН-8790]; 2) смена их разнотравными заболоченными лугами - 5200 ± 85 лет [СОАН-8789] , 4730 ± 75 лет [СОАН-9158д], 4690 ± 85 лет [СОАН-9158т], 3) развитие мохово-осоковых болот - 1075 ± 65 лет [СОАН-9157].

Таким образом, торфонакопление в высокогорье Кузнецкого Алатау началось еще в бореальном периоде, синхронно с началом торфонакопления в Западной Сибири, по имеющимся данным (Лисс, Абрамова, Аветов и др., 2001). Климат бореального периода был теплее и суше современного. В понижениях рельефа и в условиях плохого дренажа развивались заболоченные леса по типу согры. На рубеже 4700 лет назад происходит переход от атлантического к суббореальному периоду голоцена. В результате похолодания климата и увеличения продолжительности залегания снега согровые ландшафты сменяются травяным болотом. Около 1000 лет назад происходит переход к Малому ледниковому периоду, которых характеризуется общим похолоданием и увлажнением климата. Скорость торфонакопления в горных болотах

17

Тигертышского горного узла определяется в первую очередь местными условиями и варьируется от 0,03- 0,05 до 0,3 мм/год.

Современные крупные каровые ледники Тронова и Караташ возникли в позднем голоцене и существуют, по результатам лихенометрического анализа, как минимум, с начала Малого ледникового периода. Автором составлена обобщенная древесно-кольцевая хронология для Кузнецкого Алатау (рис. 6). На ее основе выделены границы Малого ледникового периода (пик приходится на 1690-1760 гг.).

Рисунок 6 - Обобщенная древесно-кольцевая хронология для Кузнецкого Алатау, сглаженная девятилетней скользящей, по данным М. М. Адаменко и П. А. Моисеева (Моисеев, 2002)

У ледников Тронова и Караташ в моренных комплексах вычленяются пять разновозрастных моренных валов, синхронных между собой. Первый отвечает наступанию ледников в 60-70-х годах XX века. Второй вал, на основании анализа фотографий первой половины XX века (Чураков, 1932), датируется 20-30-ми гг. XX в. Три внешних моренных вала имеют колонии лишайников подрода Rhizocarpon. Последние исследования приледниковых моренных комплексов на Урале (Соломина, Иванов, 2010) показали, что темпы роста Rhizocarpon geographicum составляют примерно 0,25 мм/год в течение первых ста лет. Применив эту величину, мы получили, что возраст колоний лишайников на третьих-пятых моренных валах составляет 120, 130 и 140 лет. Однако на валах, отложенных ледниками 80 лет назад, колонии лишайников подрода Rhizocarpon

отсутствуют. Учитывая этот факт, мы считаем, что возраст отложения моренных валов должен быть значительно увеличен. Можно сказать с точностью, что размер колоний лишайников подрода Rhizocarpon на исследованных моренных валах небольшой и соответствует сотням лет. Таким образом, три внешних моренных вала сформировались в последнее тысячелетие и отвечают колебаниям ледников в Малом ледниковом периоде.

За последние 110 лет, на основании сравнения фотографий конца XIX -начала XX вв. (Толмачев, 1900, 1903) с современными, в Тигертышском горном узле площадь снежников-перелетков сократилась на 60-70 %, граница сомкнутого древостоя поднялась на 50 м. В XX столетии наблюдалась общая тенденция к сокращению размеров ледников, однако на ее фоне выделяются периоды ухудшения или улучшения гляциологической обстановки. Во второй половине XX в. наиболее благоприятным периодом для развития ледников были 70-е годы. Последние 40 лет происходит сокращение ледников Кузнецкого Алатау с пиком в 2000-2004 гг.

Заключение

Суммируя изложенный материал, можно сделать ряд выводов, важных с точки зрения автора для понимания гляциальной истории региона:

1. Изученные в районе Тигертышского горного узла моренные отложения повсеместно принадлежат сартан-голоценовому ледниковому циклу. При этом морфология экзарационных форм рельефа указывает на то, что Кузнецкий Алатау испытал несколько эпох оледенения.

2. Морены максимума последней поздненеоплейстоценовой ледниковой эпохи выдвигаются в долины магистральных рек до абсолютных высот 720 м (долина р. Мал. Казыр) и 850 м (долина р. Бельсу).

3. Во время максимума последней поздненеоплейстоценовой ледниковой эпохи (20-18 тыс. лет назад) в Тигертышском горном узле существовали 62 ледника общей площадью около 345 км2. В конце плейстоцена произошла их резкая деградация (возможно, полное таяние).

4. В начале позднеледниковья произошло очень быстрое наступание ледников с высокой энергией оледенения. Морены этого этапа замыкают троговые долины и оконтуривают кары. Наиболее вероятно, по времени этот этап соответствует общепланетарному похолоданию климата раннего дриаса (16-13 тыс. лет назад). В пик похолодания долинные ледники достигали 2/3 длины от размеров последнего ледникового максимума, общая площадь занятая ледниками, составляла около 245 км .

5. В конце позднеледниковья происходило постепенное отступание долинных ледников. На рубеже голоцена произошел быстрый распад долинных ледников с образованием участков мертвого льда и моренно-подпрудных озер. После заполнения ванн озер периода дегляциализации на озерно-ледниковых глинах отлагались аллювиальные галечно-песчаные осадки, которые сменяются торфами. В карах ледники существовали, как минимум, до термического

оптимума голоцена.

6. Период голоцена от (8000 до 4700 лет назад) в Тигертышском горном узле характеризуется более теплым и сухим климатом, чем современный. Около 1000 л.н. фиксируется резкое похолодание климата - переход к Малой ледниковой эпохе.

7. У современных каровых ледников имеются приледниковые моренные комплексы из 5-4 валов. Первый (от ледника) вал отвечает наступанию ледников в 60-70-х годах XX в., второй косвенно датируется 20-30-ми гг. XX в. Три внешних моренных вала ледников отвечают колебаниям ледников в Малом ледниковом периоде.

8. За последние 110 лет климат Тигертышского горного узла стал теплее, площадь сезонных снежных полей и снежников-перелетков значительно сократилась (на 60-70 %), граница сомкнутого древостоя поднялась на 50 м. В XX столетии наблюдалась общая тенденция к сокращению размеров ледников, однако на ее фоне выделяются периоды ухудшения или улучшения гляциологической обстановки. Во второй половине XX столетия наиболее

благоприятным периодом для развития ледников были 70-е годы. Последние 40 лет происходит сокращение ледников Кузнецкого Алатау с пиком в 2000-2004 гг.

9. Из 12 обследованных ледников в Тигертышском горном узле в настоящее время существует только два-л. Тронова (№ 58) и л. Караташ (№ 65). Данные ледники устойчивы к внутривековым колебаниям климата.

Публикации автора по теме диссертации

Статьи в журналах, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией при Министерстве образования и науки Российской Федерации для опубликования основных научных результатов диссертаций:

1.Адаменко, М. М. Использование дендрохронологических данных для реконструкции колебаний ледников Кузнецкого Алатау / М. М. Адаменко // Вестник Томского государственного университета. - 2012. - № 362. - С. 163-165.-0,3 п. л.

2. Адаменко, М. М. Гляциальный рельеф юга Кузнецкого Алатау / М. М. Адаменко, М. Ф. Адаменко, Я. М. Гутак // Геоморфология. - 2013. - № 2. - С. 44-51.-0,5/0,3 п. л.

Монография в соавторстве:

3. Мезенцева, О. П. Оледенение Кузнецкого Алатау / О. П. Мезенцева, М. М. Адаменко // Кемеровская область : коллективная монография под ред. В. П. Удодова. - Новокузнецк, 2012. - С. 55-62. - 0,7 / 0,3 п. л.

Статьи в других научных изданиях:

4. Адаменко, М. М. Современное состояние ледников заповедника «Кузнецкий Алатау» / М. М. Адаменко // Особо охраняемые природные территории: состояние, проблемы, перспективы развития : материалы международной научно-практической конференции школьников. - Белгород, 2007. -С. 4-7. -0,2 п. л.

5. Адаменко, М. М. Современное состояние ледников заповедника «Кузнецкий Алатау» / М. М. Адаменко // Алтай: экология и природопользование: труды VII российско-монгольской научной конференции молодых ученых и

студентов. В 2 ч. Ч. 1. - Бийск : БГПУ им. В. М. Шукшина, 2008. - С. 153-155. -0,2 п. л.

6. Адаменко, М.М. Использование фитоиндикационных методов для реконструкции динамики ледников Кузнецкого Алатау / М.М. Адаменко // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий. - Абакан : Хакасский ун-т им. Н. Ф. Катанова, 2008. - Вып. 12. В 2 т. Т. I. - С. 174-175. - 0,2 п. л.

7. Адаменко, М. М. Современное состояние ледников горного узла Тигертыш / М. М. Адаменко // Алтай: экология и природопользование : труды VIII российско-монгольской научной конференции молодых ученых и студентов.

- Бийск : БГПУ им В. М. Шукшина, 2009. - С. 45-47. - 0,1 п. л.

8. Адаменко, М. М. Современное состояние оледенения Кузнецкого Алатау и его динамика за последние 40 лет / М. М. Адаменко, А. А. Сюбаев // Теоретические и прикладные вопросы современной географии: материалы всероссийской научной конференции. - Томск : ТГУ, 2009. - С. 258-259. -0,2/0,15 п. л.

9. Адаменко, М. М. Использование фотографического материала для изучения динамики ледников Черно-Июсского, Тронова и Караташ за последние 40 лет / М. М. Адаменко, А. А. Сюбаев // Известия Бийского отделения русского географического общества. - Бийск : БГПУ им. В. М. Шукшина, 2009. - Вып. 30.

- С. 73-77. - 0,2 / 0,1 п. л.

10. Адаменко, М. М. Сравнительный геоботанический анализ как метод определения относительного возраста морен ледников Тронова и Караташ / М. М. Адаменко, Т. А Иванова, А. А. Сюбаев // Природа и экономика Западной Сибири и сопредельных территорий : материалы всероссийских научных конференций : В 2 т. Т. 2. - Новокузнецк : Издательство КузГПА, 2009. - С. 7-10. - 0,4 / 0,2 п. л.

11. Адаменко, М. Ф. Рельеф и древнее оледенение горного узла Тигертыш / М. Ф. Адаменко, М. М. Адаменко // Природа и экономика Западной Сибири и сопредельных территорий: материалы всероссийской научной конференции. В 2 т. Т. 2. - Новокузнецк : Издательствово КузГПА, 2009. - С. 5-7. - 0,2 / 0,1 п. л.

12. Адаменко, М. М. Современное и древнее оледенение Кузнецкого Алатау / М. М. Адаменко // Материалы международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2010». - Москва : МАКС Пресс, 2010. - Режим доступа: http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2010/05.htm. - 0,1 п. л. -ISBN 978-5-317-03197-8 (дата обращения 04.07.2014 г.)

13. Адаменко, М. М. Использование дендрохронологических данных для реконструкции колебаний ледников Кузнецкого Алатау / М. М. Адаменко, А. А. Сюбаев // Труды Томского государственного университета : Актуальные вопросы географии и геологии : всероссийская молодежная научной конференции. -Томск : Издательствово Томского, университета, 2010. - Т. 277. - С. 3-5. -0,2/0,15 п. л.

14. Адаменко, М. М. Динамика климата и оледенения Кузнецкого Алатау в ХУН-ХХ столетиях (на основе методов фитоиндикации и дендрохронологии) / М. М. Адаменко, М. Ф. Адаменко А. А. Сюбаев // Природа и экономика Кузбасса и сопредельных территорий : материалы всероссийской конференции «Природно-ресурсный потенциал Кемеровской области и сопредельных территорий». - Новокузнецк : Издательство КузГПА, 2010. - С. 5-10. - 0,2 / 0,1 п. л.

15. Адаменко, М. М. Особенности орографии и поздневюрмского оледенения Тигертышского горного узла / М. М. Адаменко, М. Ф. Адаменко, А. А. Сюбаев // Известия Бийского отделения РГО. - Бийск : АГАО им. В. М. Шукшина, 2010. - Вып. 31. - С. 46-50. - 0,2 / 0,1 п. л.

16. Адаменко, М. М. Гляциальный морфогенез Центрально-Алатауского горного района / М. М. Адаменко // Природа и общество: взгляд из прошлого в будущее : материалы XVII научной конференции молодых географов Сибири и Дальнего Востока. - Иркутск : Издательство Института географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 2011. - С. 6-7. - 0,2 п. л.

17. Адаменко, М. М. Гляциальный рельеф и особенности плейстоценового оледенения Кузнецкого Алатау / М. М. Адаменко, М. Ф. Адаменко, Я. М. Гутак // Рельеф и экзогенные процессы гор : материалы всероссийской научной конференции с международным участием. В 2 т. Т. 2. - Иркутск : Издательство института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2011. - С. 3-6. - 0,4 / 0,2 п. л.

18. Адаменко, М. М. Древний моренный комплекс в верховьях реки Каратас (Южно-Алатауский горный район) / М. М. Адаменко, А. А. Сюбаев, М. Ф. Адаменко // Известия Бийского отделения РГО. - Бийск : АГАО им. В. М. Шукшина, 2011. - Вып. 32. - С. 35-39. - 0,2 / 0,1 п. л.

19. Адаменко, М. М. Современные тенденции развития ледников Кузнецкого Алатау (на примере Черно-Июсского ледника) / М. М. Адаменко, А. А. Сюбаев // Труды Томского государственного университета. - Томск :

Издательство Томского, университета, 2011. - Т. 280. Сер. геолого-географическая : материалы всероссийской молодежной научной конференции с международным участием. - С. 18-21. - 0,3 / 0,2 п. л.

20. Адаменко, М. М. Особенности расположения древних морен в Тигертышском горном узле / М. М. Адаменко, М. Ф. Адаменко // Климатология и гляциология Сибири : материалы международной научно-практической конференции. - Томск : Издательство ЦНТИ, 2012. - С. 18-20. - 0,2 / 0,1 п. л.

21. Адаменко, М. М. Динамика климата и оледенения юга Кузнецкого Алатау в позднем плейстоцене и голоцене по стратиграфическим и радиоуглеродным данным / М. М. Адаменко, Я. М. Гутак, М. Е. Евдокимов // ВестникСибГИУ.-2013. — № 1(3).-С. 14-20.-0,4/0,2 п. л.

22. Адаменко, М. М. Особенности ледниковых долин Тигертышского горного узла (юг Кузнецкого Алатау) и их палеогеографическое значение / М. М. Адаменко // Науки о Земле. Современное состояние : материалы I Всероссийской молодежной научно-практической конференции. - Новосибирск : РИД НГУ, 2013.-С. 14-16.-0,2 п. л.

23. Адаменко, М. М. Типы ледниковых долин юга Кузнецкого Алатау (Тигертышский горный узел) / М. М. Адаменко // Природа и экономика Кемеровской области : материалы всероссийской научной конференции «Природа и экономика Кемеровской области и сопредельных территорий». -Новокузнецк : издательство КузГПА, 2013. - С. 15-18. - 0,3 п. л.

24. Adamenko, М. М. Glacial landscape of Tigertysh mountain junction (south part of Kuznetsk Alatau mountains) / M. M. Adamenko // The 6th International Siberian Early Career GeoScientists Conference : Proceedings of the Conference (9-23 June 2012, Novosibirsk, Russia). IGM & IPPG SB RAS. - Novosibirsk : NSU, 2012. -P. 161-164.-0,3 п.л.

Подписано в печать 21.07.2014 г. Формат 60x841/16 Бумага писчая. Ризография. Уч.-изд. л. 1,5. Тираж 125 экз. Заказ 334.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет», Новокузнецкий институт (филиал).

654000, г. Новокузнецк, просп. Металлургов, 19, тел. 74-15-41. Центр издательской деятельности