Об аллювиальных толщах палео-дона и времени их накопления

** Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, matishov_ssc-ras@ssc-ras.ru

** Southern Scientific Center RAS, Rostov-on-Don, matishov_ssc-ras@ssc-ras.ru

Дон – одна из крупных рек на Русской равнине, появилась в конце палеогенового – начале неогенового периода. Она представляла собой не слишком глубокий каньон, прорезавший с севера на юг плоскую равнину в пределах современной Окско-Донской низменности [1]. Моря, затоплявшие местами равнину, постепенно отступали к югу, дальнейшая история палео-Дона была связана с колебаниями уровня морских водоемов, оставшихся от распада Паратетиса, изменениями их береговой линии, неотектоническими движениями и дальнейшим выравниванием рельефа. В среднем миоцене уже наметились общие черты современных форм рельефа, формировавшиеся в условиях сочетания новейших движений с эрозионной и аккумулятивной деятельностью палео-Дона и его притоков. С конца олигоцена, с уходом майкопского морского бассейна (P₃-N₁), вся территория представляла собой сушу.

В истории палео-Дона наиболее изучены два этапа. Первый этап в его развитии, начавшийся на рубеже миоцена и плиоцена, связан с падением уровня понтического моря, он известен как Ергень-река. Ее долина начиналась севернее Рязани, уходила на Воронеж, отклонялась к Новохоперску и поворачивала на юг вдоль современной долины Хопра. Она была заполнена однотипными континентальными ергенинскими песками, прислоненные с запада к более древним ламкинско–гуровским отложениям. Ширина долины составляла около 100 км на современном Медведицко-Хоперском междуречье, сокращалась на Приволжской возвышенности до 10-20 км [1]. От излучины Дона к югу ее ширина достигает 250 км. Повсеместное накопление ергенинских песков было вызвано тектоническими движениями, обусловившие поднятия, вынуждавшие русло Ергень-реки отклоняться к западу, в сторону пониженных участков. В раннем плиоцене она впадала в Черноморский бассейн киммерийского времени, образуя широкую дельту или серию дельт между руслами современных рек Бейсуг и Дон. Под чехлом покровных суглинков мощные отложения ергенинских песков (до 50 м) покрывают значительную часть юга Русской равнины от левобережья Дона и Доно-Сальского водораздела далеко на юг, почти до Ставропольского поднятия [2]. Ергенинская свита сложена кварцевыми светло-серыми разнозернистыми с линзовидными гравийно-галечными и глинистыми прослоями косослоистыми песками, являющихся аллювиальными и дельтовыми отложениями палео-Дона [3]. По объему она отвечает всем подотделам плиоцена и представляет собой аллювиальный покров Ергеней и Волго-Хоперского междуречья, расчлененного погребенными долинами позднеплиоценовых рек. В целом свита состоит из ергенинских водораздельных песков и прислоненных к ним нагавских, андреевских, кутейниковских и других слоев, принадлежащих верхнеплиоценовым врезам. На всей площади своего развития пески и песчано-глинистые отложения данной свиты с размывом и крупным стратиграфическим перерывом налегают на породы различного возраста: от карбоновых до нижнепонтических включительно. Верхнеергенинские пески содержат обломки ископаемых деревьев, отпечатки переотложенной карбоновой фауны, известково-песчаные конкреции и выполняют погребенную долину палео-Дона, которая открывалась в Азово-Кубанский прогиб. В западном направлении они фациально замещаются аллювиально-морскими осадками. По всей видимости, в киммерийское время, не исключено, что еще и раньше стало формироваться Восточно-Ергенинское поднятие – водораздел между Черным и Каспийским морем. Ергенинские пески залегают на отложениях майкопской, частично яшкульской свиты, на понтических известняках, определяющих нижнюю возрастную границу этих песков [3]. На верхний возрастной предел свиты указывает причленение к ней с запада акчагыльских отложений андреевской серии.

Вторым этапом в развитии палео-Дона является Андрея-река (поздний плиоцен), сохранившая в верхнем и среднем течении контуры Ергень-реки. Отложения Андрея-реки обнажаются на южных берегах Цимлянского водохранилища и включают акчагыльские нагавскую и кривскую аллювиальные свиты, которые обнажаются на левобережье Дона вдоль юго-восточного побережья Цимлянского водохранилища. Нагавские отложения, прислоненные к ергенинским пескам, содержат ископаемую малакофауну [4], содержащую таманские формы и позволившие отнести их к акчагыльскому ярусу. На отложениях нагавской свиты с размывом залегают гравийно-песчаные позднеакчагыльские отложения кривской свиты (мощностью до 40 м), перекрытые скифскими глинами. В Восточном Донбассе вдоль современной долины р. Кундрючей отмечаются аллювиальные сулинские слои, образованные разнозернистыми косослоистыми песками. В погребенной долине р. Грушевки (рис. 1), врезанной в отложения понтического и сарматского возраста, отмечается зона накопления сулинских слоев (район бывшей шахты им. Красина на юго-восточной окраине г. Шахты Ростовской области). Здесь залегают сулинские пески с остатками Archidiskodon cf. meridionalis и галечники акчагыльского возраста, перекрытые скифскими глинами и покровными суглинками. Накопление галечников, состоящих из кварца, понтических известняков, песчаников карбона, яшмовидной породы, окварцованного спонголита и кварцевого порфира, как правило, связывают с размывом пород в пределах Донбасса. К акчагыльскому времени относятся отложения уже упомянутой сулинской свиты Восточного Донбасса, заполняющие два низких эрозионных вреза в долине р. Кундрючья. Их мощность изменяется от первых метров до 20 м, подошва аллювия самого молодого вреза опускается до 40 м в устьевой части долины. В устье Северского Донца она выходит на уровень хапровской террасы, отложения которой также перекрыты скифскими глинами и лёссами.

Рис. 1. Распространение аллювиальных толщ палео-Дона по погребенным долинам рек (1 – Грушевки, 2 – Западного Маныча, 3 – Мертвого Донца, 4, 5 – Кагальника) и на побережье Танарогского залива (6), фрагмент лопатки Archidiskodon cf. meridionalis из окрестностей хутора Зеленый (7)

На Ергенинской возвышенности развиты акчагыльские и апшеронские отложения, к акчагыльским относятся нагавские слои и слои у хутора Нижне-Водяной. Кривские слои, прислоненные к ергенинским пескам, по малакофауне относятся также к верхам акчагыла. Слои у хут. Нижне-Водяного на манычском склоне Ергеней, сложенные песками, содержат остатки позвоночных животных (Clemys sp., Testudo sp., Meles (?) sp., Mustelidae gen.?, Anancus cf. arvernensis, Hipparion sp., Rhinocerothidae gen.?, Suidae gen.?, Gazella sp.) нижнеакчагыльского времени [6] или нижней половины среднего акчагыла [7]. Млекопитающие были приурочены к основанию ергенинских песков и отнесены к молдавскому фаунистическому комплексу, который сопоставляется с нижним и средним горизонтами акчагыла. Морские акчагыльские отложения в пределах Манычского прогиба не установлены, хотя, по мнению большинства исследователей, именно по нему акчагыльская малакофауна проникла из Каспийского моря в Черноморский бассейн. Присутствие на манычском склоне Ергеней нижне- или среднеакчагыльских млекопитающих (бугорчатозубого мастодонта, гиппариона, носорога, газели) не подтверждает такое предположение.

Хапровская пески, соответствующие по возрасту верхней части среднего акчагыла, довольно широко развиты в Азово-Кубанском прогибе, однако лучше всего они представлены на Нижнем Дону и северном побережье Таганрогского залива, где слагают VII эрозионно-аккумулятивную террасу. Наиболее полный разрез хапровского аллювия был вскрыт в Ливенцовском карьере на западной окраине г. Ростова-на-Дону, где были собраны остатки позднеплиоценовых (среднеакчагыльских) позвоночных животных большей частью не in situ. Подобные пески мощностью до 40 м также обнажаются севернее г. Таганрога, где они выполняют широкую долину, унаследованную современным Миусским лиманом. Хапровские пески повсеместно перекрываются скифскими глинами и почвенно-лёссовыми покровом. Одновременность накопления хапровских слоев обосновывалось не только однородным составом фауны крупных и мелких млекопитающих, но и характером строения разреза [8]: в Северо-Восточном Приазовье в основании данных слоев располагаются грубые пески с прослоями гравелитов и галечников. Грубые пески сменяются вышележащими мелкозернистыми (иногда разнозернистыми) песками, слагающими большую часть разреза, выше залегают еще более тонкие пески, переходящие к верху в алевриты и затем в глины. Такой тип слоистости и характер осадков свидетельствует о том, что хапровские слои представляют собой типичный речной аллювий, сформировавшийся в течение одного эрозионного цикла, выраженный двумя основными фациями: русловой – внизу (косослоистые разнозернистые пески) и пойменной – вверху (горизонтальнослоистые тонкие пески, алевриты и глины). Особенности строения разреза и литологический состав хапровских песков не дают оснований для разделения ее на разновозрастные подразделы [7].

К нижней части хапровских песков в основном приурочены остатки не in sity разнообразных позвоночными животных [6, 8-10], в том числе мелких млекопитающих: Desmana sp., Talpa sp., Citellus sp., Trogontherium cuvieri, Sicista sp., Plioscirtopoda sp., Spalax sp., Cricetulus sp., Cricetus sp., Dolomys cf. milleri, Pliomys kretzoii, P. kowalskii, P. ucrainicus, Villanyia exilis, V. feiervaryi, V. petenyii, Mimomys intremedius, M. pliocaenicus, M. reidi, M. pusillus, M. polonicus, M. livenzovicus, M. majori. Из крупных млекопитающих обнаружены остатки Nyctereutes megamastoides, Canis cf. senezensis, Ursus cf. etruscus, Pannonictis sp., Lutra sp., Pliocrocuta perrieri, Lynx issiodorensis, Acinonyx pardinensis, Homotherium crenatidens, Anancus alexeevae, Archidiskodon gromovi, Hipparion cf. moriturum, Equus ex gr. stenonis, E. livenzoviensis, Dicerorhinus cf. etruscus, Elasmotherium cf. caucasicum, Sus cf. strozzii, Paracamelus alutensis, P. gigas, Cervus philisi, Eucladoceros dicranios, Libralces gallicus, Palaeotragus priasovicus, Gazellospira gromovae, Gazella cf. subgutturosa. Соответствие хапровских слоев акчагылу обосновывалось разрезами по р. Псекупс, где млекопитающие хапровского комплекса встречены совместно с акчагыльскими моллюсками. Несмотря на то, что псекупская фауна выделена на подъемном материале и in situ разновозрастных отложений, в последние годы продолжает пополняться и уточняться. Стратотип утерян, есть только отдельные находки костей млекопитающих, поэтому нет никаких оснований для выделения псекупского комплекса, так как нет и самого комплекса [11]. Раковины Viviparus cuneatus, V. romaloi oblongus, Lithogliphus carinatus из основания хапровских песков (обнажение Морская, Северное Приазовье) не подтвердили их среднеакчагыльский возраст, они накапливались в позднем акчагыле, а вышележащие хапровские слои – в апшероне [4]. По фауне грызунов хапровские пески подразделяются на два разновозрастных горизонта [12], что входит в противоречие с предыдущими исследованиями [13]. По всей видимости, накопление хапровских песков происходило в достаточно широком диапазоне: от верхней части среднего акчагыла до апшерона включительно.

В карьере с. Самарское (Приазовье) в погребенной долине р. Кагальник вскрывается мощная аллювиальная толща песков, содержащие остатки позвоночных животных, в том числе южного слона (Archidiskodon meridionalis tamanensis). В кровле этой толщи залегают, как и Ливенцовском карьере скифские глины. Особенности морфологии зубов таманского слона позволили датировать возраст этих песков как поздний апшерон (вторая половина раннего плейстоцена) [14], а фауну отнести к таманскому фаунистическому комплексу, возраст которого находится в довольно широком диапазоне [15]: ранний плейстоцен. В погребенной долине этой же реки в окрестностях хутора Зеленый так же была вскрыта песчаная аллювиальная толща, где был найден фрагмент лопатки южного слона Archidiskodon cf. meridionalis. Она, по всей видимости, является той же аллювиальной толщей, которая накапливалась в долине р. Кагальник в раннем плейстоцене, может быть и раньше.

На южном побережье Таганрогского залива в окрестностях с. Семибалки в результате абразии берега обнажаются пески, описанные в ряде разрезов [5, 16]. На них с размывом залегают так называемые «надтаманские» скифские глины. К западу от балки Глубокой in situ между зеленовато-сизой глиной с карбонатными конкрециями, остатками Archidiskodon meridionalis, Equus robustus, Trogontherum cuvier, Cervidae и глинистым тонкозернистым песком [16] или между серой озерной глиной и неслоистым, желтым, глинистым песком [17] обнаружены кости млекопитающих (A. cf. meridionalis, Equus sp., Cervus sp.) и одиночный четырехлучевой коралл (?Caninia) [18]. Этот слой обнажается у основания песков, тянется в восточном и западном направлении и отделен от ниже- и вышележащих слоев зонами размыва, свидетельствующие о разном времени их аккумуляции и перерывах в осадконакоплении. В литологическом и механическом плане отложения с остатками ископаемой фауны млекопитающих состоят их мелко- и среднезернистого сильно карбонатизированного серого песка с глинистыми окатышами, обломками горных пород разной размерности и раковинами моллюсков. Костные остатки, обломки горных пород и другие включения сцементированы облекающим их песком, по цвету и степени фоссилизации кости и их фрагменты почти не отличаются от аналогичных остатков из нижележащей озерной глины и отличаются из перекрывающих «надтаманских» скифских глин. Присутствие крупных обломков горных пород свидетельствует о большой силе водного потока, перенесшего на значительное расстояние не только их, но и остатки наземных позвоночных от некроценоза к тафоценозу [19]. Они не могут быть автохтонными, так как образование танатоценоза и накопление осадков западнее с. Семибалки происходило в разное время. Подобная картина, очевидно, происходила в период накопления верхнеергенинских песков, которые содержат обломки ископаемых деревьев, отпечатки карбоновой фауны, известково-песчаные конкреции. В Семибалках, как и в Ливенцовке, палеонтологический материал приурочен к основанию песчаной толщи, что может свидетельствовать об одном эрозионном врезе. Косвенно это подтверждает и то, что все пески хапровской серии в приведенных выше местонахождениях и других разрезах перекрываются так называемыми скифскими глинами.

В фаунистическом горизонте нижнеплейстоценового местонахождения Семибалки обломки горных пород представлены как вулканическими породами кислого состава (дациты, риодациты), туфами кислого состава, так и осадочными породами (полимиктовый песчаник). Это свидетельствует о том, что в процесс денудации были вовлечены породы различного генезиса фундамента Русской платформы, который, в свою очередь, сложен кристаллическими сланцами, гнейсами, мигматитами и интрузивными породами архея – нижнего протерозоя Приазовского выступа южного склона Украинского щита, Ростовского свода и Северо-Азовского прогиба [20], являвшимся, возможно, общим базисом эрозии. На южном побережье Таганрогского залива они в данный момент не выходят на поверхность и скрыты мощным осадочным чехлом мезо-кайнозойских отложений. В нижнем и среднем плиоцене произошло врезание сети глубоких ложбин в толщу ергенинских отложений вследствие поднятия территории, она и представляет собой древнюю долину р. Дон, которая следует в нижнем течении вдоль современной его долины и его притоков.

Имеется множество работ, касающихся стратиграфии и палеонтологии Нижнего Дона и Приазовья, однако они не вносят ясность в систематику того или иного таксона, его стратиграфическое и географическое распространение. Надо признать, что нет четких морфологических признаков, определяющих его таксономический статус, нет единого мнения по вопросу видового состава и стратиграфического положения той или иной фауны. Фауны из Нижне-Водяного, Ливенцовки, Самарское, Семибалок и других местонахождений не являются исключением. Пока не удается выявить полный таксономический состав этих фаун, бесконечные систематические экзерсисы в отдельных группах (Carnivora, Rodentia, Proboscidea, Perissodactyla, Artiodactyla) не приводят к пониманию того, что на самом деле представляют собой эти фауны, не определено их подлинное место в эволюции фаун млекопитающих на юге Русской равнины и в Предкавказье. В настоящее время их возраст, по всей видимости, нужно определять в довольно широком диапазоне: поздний плиоцен – ранний плейстоцен (акчагыл – апшерон), хотя дальнейшие исследования могут внести определенные поправки, как в одну, так и в другую сторону, или обосновано детализировать биостратиграфическую модель их эволюции.

1. Застрожнов А.С. Неоген палео-Дона: Стратиграфия и история геологического развития. Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. геол.-мин. наук. СПб, 2009. 24 с.

2. Родзянко Г.Н. История развития Дона в плиоцене // Возраст и генезис переуглублений на шельфах и история речных долин. М.: Наука, 1984. С. 64-76.

3. Родзянко Г.Н. Южная часть центральных районов Восточно-Европейской платформы // Стратиграфия СССР. Неогеновая система. Полутом 1. М.: Недра, 1986. C. 265-287.

4. Попов Г. И. О соотношениях континентальных и морских верхнеплиоценовых отложений юга и юго-востока Европейской части СССР в связи с вопросом о нижней границе четвертичного периода // Тр. Комис. по изуч. четвертич. периода АН СССР. 1962. Т. 20. C. 92-97.

5. Лебедева Н.А. Корреляция антропогеновых толщ Понто-Каспия. М.: Наука, 1978. 136 с.

6. Алексеева Л.И. Териофауна раннего антропогена Восточной Европы. М.: Наука, 1977. 214 с.

7. Родзянко Г.Н. Стратиграфия плиоценовых отложений Северо-Восточного Приазовья, Нижнего дона, Приманычья, Ергеней и Волго-Хоперского междуречья // Плиоцен и плейстоцен Волго-Уральского междуречья. М.: Наука, 1981. С. 139-152.

8. Разрез новейших отложений Северо-Восточного Приазовья / А.К. Агаджанян, В.С. Байгушева, Н.С. Болиховская, Е.И. Вирина и др. М.: Изд-во МГУ, 1976. 159 с.

9. Александрова Л.П. Грызуны антропогена Европейской части СССР. М.: Наука, 1976. 100 с.

10. Байгушева В.С. Ископаемая териофауна Ливенцовского карьера (Северо-Восточное Приазовье) // Материалы по фаунам антропогена СССР. Л.: Наука, 1971. С. 5-29.

11. Никифорова К.В. Что такое псекупский фаунистический комплекс // Бюл. Комис. по изуч. четвертич. периода РАН. 1994. № 61. С.59-60.

12. Шевченко А. И. Опорные комплексы мелких млекопитающих плиоцена и нижнего антропогена юго-западной части Русской равнины // Стратиграфическое значение антропогеновой фауны мелких млекопитающих. М.: Наука, 1965. С. 7-58.

13. Байгушева B.C. Хапровская фауна Ливенцовского песчаного карьера (Ростовская область) // Бюл. Комис. по изуч. четвертич. периода АН СССР. 1964. № 29. C. 44-50.

14. Байгушева В.С. Поздненеогеновые и раннеантропогеновые фауны хоботных и копытных Приазовья, Ергеней и некоторые коррелятивные связи с виллафранкскими фаунами Западной Европы // Антропоген Евразии. М.: Наука, 1984. С. 168-175.

15. Калмыков Н.П. Об основных этапах развития четвертичной фауны в Предкавказье // Фундаментальные проблемы квартера: итоги изучения и основные направления дальнейших исследований: Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. С. 252-254.

16. Дуброво И.А., Алексеев М.Н. К стратиграфии четвертичных отложений Приазовья // Бюл. Комис. по изуч. четвертич. периода АН СССР, 1964. № 29. С. 35-43.

17. Лебедева Н.А. Антропоген Приазовья. М.: Наука, 1972. 108 с.

18. Матишов Г.Г., Калмыков Н.П., Климук В.С. Новые данные о фауне и стратиграфии местонахождения Семибалки (Приазовье) // Доклады РАН. 2012. Т. 442. № 5. С. 664-667.

19. Калмыков Н.П., Климук В.С. О стратиграфии и фауне Азово-Кубанской впадины (на примере местонахождения Семибалки) // Современные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии Северного Кавказа: Мат. Всеросс. науч.-практ. конф. Грозный: Академия наук Чеченской Республики, 2011. С. 139-146.