Палеогеография Каспийского моря в эпоху продуктивной толщи

ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ КАСПИЙСКОГО МОРЯ В ЭПОХУ ПРОДУКТИВНОЙ толщи

©2009

Велиев С.С., Тагиева Е.Н. Институт географии Национальной АН Азербайджана

Установлено, что в эпоху продуктивной толщи Каспийское море распалось на 3 замкнутых озера: Северо-Каспийское, Средне-Каспийское и Южно-Каспийское в условиях теплого и влажного субтропического климата, а не жаркого и сухого климата, как обычно считают. Волга и Урал впадали в Северо-Каспийское озеро, Терек и Эмба - в Средне-Каспийское озеро, Палео-Самур, Кура и Узбой - в Южно-Каспийское озеро.

It is found that during the epoch of the productive thickness the Caspian sea had broken up to 3 closed lakes: the Northern Caspian, the Middle Caspian and the Southern Caspian ones in the conditions of the warm and damp subtropical climate, instead of the hot and dry climate as it is usually considered. The Volga and the Ural rivers ran into the Northern-Caspian lake, the Terek and the Embah ran into the Middle Caspian lake, the Palaeo-Samur, the Kura and the Uzboy ran into the Southern Caspian lake.

Ключевые слова: климат, регрессия, спорово-пыльцевой спектр.

Keywords: climate, regression, cryptogamic and pollenic spectrum.

Начавшиеся еще в позднем миоцене похолодание и иссушение климата продолжались и в раннем плиоцене, к которому ныне относят эпоху продуктивной толщи. Об этом свидетельствуют расширение ареала сосновых лесов, увеличение доли листопадных элементов в составе широколиственных лесов, сокращение тепло- и влаголюбивых видов растений и расширение саванн (редколесий). Вместе с тем тогда, наряду с ксерофильными Juniperus (можжевельник), произрастали и растения с высокой требовательностью к влаге, такие, как Libocedrus (речной кедр), Taxodium (болотный кипарис), а также вечнозеленые жестколистные породы Laurus (лавр), Cinnamomum (коричник),

Материалы и методы

По спорово-пыльцевым спектрам нижнего отдела продуктивной толщи в акватории Бакинского архипелага было установлено, что тогда средние температуры года составляли 14-16°С, января - 4-6°С, июля - 24-26°С, года а осадки достигали 1000 мм в год (17). В эпоху верхнего отдела продуктивной толщи увеличиваются температуры января (на 1-1,5°С) и годовое количество осадков (в 1,5 раза). Палеоклиматические реконструкции по равнинным территориям Азербайджана для этой эпохи показали средние температуры: января - 5-11°С, июля - 24-27°С, года - 15-19°С, а годовое количество осадков - 1100-1600 мм.

Сопоставление приведенных данных с современными показателями климата показывает, что в эпоху продуктивной толщи средние температуры летом превосходили современные на 2-3°, зимой - на 5-8°, а в году - на 4-5°, а годовое количество осадков - в два-три раза. Таким образом, в раннем плиоцене на равнинной и приморской территориях Азербайджана господствовал влажный субтропический климат.

К началу раннего плиоцена почти полностью вымерла понтическая солоноватоводная фауна. Принято считать, что это произошло в процессе опреснения вод, так как макрофауна продуктивной толщи представлена лишь пресноводными видами. Однако последние обнаружены лишь в ее самых верхних (сабунчинской и сураханской) свитах. Если допустить, что опреснение вод началось при накоплении нижних свит, то, как заметил В. Е. Хайн [18], «в этом случае можно было ожидать сохранения некоторых представителей конхилиофауны - например, дрейссенид, могущих выдержать

значительное опреснение». Поэтому он полагал, что понтическая фауна не выдержала «осолонения и целиком погибла, за исключением некоторых остракод и, возможно, фораминифер, продолжавших развиваться и в эпоху продуктивной толщи».

Е. Е. Милановский [12] также считал, что «если связывать регрессию Каспия, в основном, не с тектоникой, а с испарением большей части его вод, мы неизбежно должны допустить (как это делает Д. Д. Квасов), что основная часть Каспийского бассейна испытала сильнейшее осолонение, которое явилось причиной гибели верхнепонтической (бабаджанской) фауны».

Б. Г. Векилов [7] писал, что «подъем Бабадагской суши, начавшийся еще в новороссийское время, продолжается и в Шемахинское, и бабаджанское, в результате чего верхнепонтический бассейн постепенно мелеет» и «распадается на отдельные, более мелкие водоемы, в которых развиваются свои биономические условия существования организмов; в этой связи в каждом из этих водоемов наблюдаются некоторые различия в составе фауны». Поэтому «вымирание понтической фауны к началу формирования бассейна продуктивной толщи происходит либо в результате сильного осолонения и увеличения активной реакции вод (Джорат, Бабаджан и др.), либо значительного опреснения и уменьшения активной реакции отдельных обмелевших солоноватоводных лагун в конце понтического века (Сюнди, Хыныслы и др.)».

Но Б. Г. Векилов не определяет причину гибели понтической фауны не в «отшнуровавшихся» водоемах, а в открытом море - в результате опреснения или осолонения. Он также не объясняет, почему опреснение привело к вымиранию в Сюнди и Хыныслы дрейссенид и других моллюсков в опресненных водах. По нашему мнению, ответ на это дает расположение Сюнди и Хыныслы вблизи Шемахи, а Джорат и Бабаджан - в 60 км восточнее, вблизи Сумгаита. Понятно, что в ходе регрессии воды Понтического моря вначале, когда они были еще достаточно опресненными, покинули район Шемахи. Из района Сумгаита эти воды ушли намного позже, когда уже в значительной степени осолонились.

Процесс осолонения продолжался и во время накопления нижнего отдела продуктивной толщи. В калинской свите понтической макрофауны уже нет вообще, но понтическая микрофауна (в основном остракоды) еще в значительной мере (20 видов из 53) присутствует (7, 13). Из-за этого некоторые считали, что «калинская свита составляет продолжение Понта» [4]. В более верхних свитах их число резко сокращается, а до свит перерыва и балаханской доживает только наиболее эвригалинный остракод Cytheridea (Cyprideis) torosa littoralis Dr., обитающий в водах «с широким солевым спектром».

И только в сабунчинской свите начинает увеличиваться число видов остракод. Появляются, в частности, и llyocypris gibba Ramd. и I. bradei Sars., которые относят к группе «типичных пресноводных остракод» (1). В сураханской свите к ним прибавляется еще несколько видов остракод, а также и макрофауна пресноводных водоемов - Unio jassamalicus Bog., Planorbis costatus Klein., Lemnaea armanensis Noulet, L. socialis Schubl., Melania gracilicosta Sandb. [3, 8, 16].

Особенностью эпохи продуктивной толщи является и глубокая регрессия Каспийского моря. Вместе с тем считается, что она была кратковременной. Так К. А. Ализаде и Э. М. Асадуллаев [4] отмечают, что регрессия века продуктивной толщи «продолжалась весьма непродолжительное время. В первой же половине среднего плиоцена (до 80-х годов XX в. эпоху продуктивной толщи относили к среднему плиоцену) начинается новая медленно развивающаяся трансгрессия, которая достигает своего максимума во второй половине среднего плиоцена, перекрывая местами даже контуры понтического и мэотического бассейнов».

Е. Е. Милановский [12] также пишет о том, что «наибольшее понижение уровня Каспия имело место в самом начале среднего плиоцена, а в дальнейшем уровень водоема с некоторыми колебаниями начал повышаться, а площадь его расширяться за счет распространения его вод в пределы восточной части Куринской депрессии (Нижнекуринской впадины), Западно-Туркменской впадины, а в конце века продуктивной толщи, в сураханское время - в Кусарский прогиб и в область Среднего Каспия».

В пользу этого свидетельствуют и распространения на Апшеронском полуострове свит нижнего отдела продуктивной толщи. Самая нижняя зыринская свита (выделена В. А. Гориным (1970), но все еще остается дискуссионной) отмечена на юго-востоке, калинская - востоке и юге, подкирмакинская - востоке, юге и центре полуострова. Кирмакинская и надкирмакинские свиты охватывают уже весь Апшерон. А свиты верхнего отдела уже

выходят далеко за пределы Апшерона. Но по тем же данным, надкирмакинские свиты занимают ту же площадь, что и кирмакинская, а свита перерыва фиксирует осушение почти всего Апшеронского полуострова [8].

Результаты и обсуждение

Приведенные данные говорят о том, что на Апшеронском полуострове зыринская свита накапливалась во время первой регрессии, калинская, подкирмакинская и кирмакинская свиты - первой трансгрессии, две надкирмакинские свиты - стабилизации уровня, свита перерыва - второй регрессии, свиты верхнего отдела - второй трансгрессии.

Вместе с тем, по приводимым данным о фауне процесс осолонения вод Каспия, а значит, и его регрессии происходил на протяжении всей эпохи накопления свит нижнего отдела. Колебание же в то время уровня Каспийского моря лишь в пределах Апшеронского полуострова можно объяснить только тем, что тогда уровень Каспийского моря и Апшеронский полуостров снижались одновременно. Различалась лишь скорость опускания. Вначале она была выше уровня Каспия - за очень короткий период он понизился на 500-600 м. Но со временем разница между приходной и расходной частями в водном балансе Каспия сравнялась, темпы его понижения стали уступать темпам понижения Апшеронского полуостров. Поэтому в калинское, подкирмакинское и кирмакинское время на Апшероне фиксируется трансгрессия. Подобные «трансгрессии» сейчас можно наблюдать в Колхиде, Венеции, Нидерландах, чьи территории постепенно опускаются под воду, хотя уровень Мирового океана и его морей практически не меняется.

На границе кирмакинского и надкирмакинского времени темпы погружения Апшеронского полуострова стали снижаться. Пока они были близки к темпам понижения уровня моря (на протяжении эпох двух кирмакинских свит), последний не менялся. Но, когда Апшерон стал понижаться очень медленно или вообще перестал опускаться, а понижение уровня Каспия все еще продолжалось, то «произошло осушение территории Апшерона и на короткий срок установились континентальные условия» [18].

Таким образом, в эпохи нижнего и среднего отдела продуктивной толщи уровень Каспийского моря постоянно опускался, то есть он регрессировал. А трансгрессии отмечались лишь в нескольких регионах (на Апшероне и, возможно, в Западной Туркмении) и были связаны с местными тектоническими движениями.

Сама же регрессия Каспийского моря в раннем плиоцене, как было выяснено относительно недавно, стала следствием так называемого мессинского кризиса. Тогда Средиземное море почти полностью осушилось (осталось несколько озер) и вовлекло в этот процесс Понтическое море, уровень которого понизился на 85 м (20), что повлекло за собой осушение Манычского пролива. Сейчас водный баланс Каспия поддерживается Волгой, но тогда она имела сток в два раза меньший, чем сейчас [11], и до Каспия не доходила [14]. В результате Каспийский сектор Понтического моря, основным источником питания которого были воды Черноморского сектора, понизил свой уровень сразу на 500-600 м и распался на ряд озер.

Принято считать, что в эпоху нижнего отдела продуктивной толщи Каспий ограничивался Южно-Каспийской впадиной. Классической стала карта Каспийского моря в эпоху продуктивной толщи, составленная В. П. Батуриным [6]. На ней морской (озерный) бассейн указан только в пределах Южного Каспия и приморских областей Азербайджана и Туркменистана. К нему через осушенные пространства Северного и Среднего Каспия одиноко течет Волга, которая при этом пересекает и Апшеронский полуостров. Считалось, что выявленную в его центральной части широкую и глубокую долину в эпоху свиты перерыва могла выработать только Волга.

Но уже А. А. Ализаде [2] полагал, что Волга заканчивалась намного севернее и впадала в Средне-Каспийское озеро. Позже и Э. Н. Алиханов [5] выступил против того, что Волга текла через Апшеронский полуостров (он «отодвинул» ее устье на восток от полуострова). М. В. Проничева и др. [14] доказали, что Волга заканчивалась вместе с Уралом в Северо-Каспийском озере, которое располагалось севернее нынешнего Каспия в бассейне современных нижних течений рек Волги и Урала.

При этом Волга была не единственной мощной рекой, которая могла бы в то время течь через Апшерон. Такой рекой в раннем плиоцене была и Палео-Самур. Самур и сейчас мощная река, которая через Самур-Апшеронский канал доносит до Апшеронского полуострова значительный объем воды. О ней как о мощной реке писали и В. П. Батурин

[6] и Э. Н. Алиханов [5]. Но они полагали, что тогда она, как и сейчас, текла с запада на восток и впадала в Волгу. Но уже в 60-х годах XX в. было установлено, что Палео-Самур в раннем плиоцене с участка нынешнего среднего течения поворачивал на юго-восток и у Сиазани достигал современных берегов Каспия [10]. Но тогда берега Каспия находились юго-восточнее Сиазани. И если мы продолжим русло Палео-Самура на юго-восток, то оно совпадет с указанной речной долиной в центре Апшеронского полуострова.

Надо учесть, что Палео-Самур тогда был более водоносным, чем сейчас. Он приносил на Апшерон и воды всех рек Северо-Восточного Азербайджана. Они тогда образовывали несколько крупных рек: Палео-Гильгильчай, Палео-Дивичи-Атачай,

Палео-Гирдыманчай-Пирсаат-Сумгаит и Палео-Алазань, впадавшие в Палео-Самур, -первые две около Сиазани, вторые две около Сумгаита 10, 13) К тому же, как отмечалось, климат в то время был намного влажнее современного. А значит, указанные реки тогда получали больше, чем сейчас. И им перед впадением в Южно-Каспийское озеро было вполне под силу сформировать выявленную на Апшероне широкую и глубокую долину.

В Южно-Каспийское озеро впадали также Кура и Узбой. Кроме того, как уже отмечалось, в пределах бассейна нижних течений рек Волги и Урала существовало еще одно озеро - Северо-Каспийское. М. В. Проничева и др. [14] установили его размеры и определили, что оно было замкнутым, достаточно крупным и в него впадали Волга, Урал и другие реки. Третье озеро занимало Средне-Каспийское озеро [2, 13]. До нее свои воды должны были доносить Терек с запада и Эмба с востока.

Из-за небольших размеров каспийских озер устья перечисленных и других рек располагались рядом друг с другом. Это обстоятельство способствовало тому, что благоприятные для накопления залежей нефти и газа дельтовые отложения разных рек смыкались друг с другом и стали занимать большие площади, которые превратились со временем в продуктивную толщу. И ее формирование происходило не при жарком и сухом климате, как принято считать, а в условиях теплого и влажного субтропического климата.

В эпоху верхнего отдела продуктивной толщи происходил процесс опреснения вод Каспия, а значит, и его трансгрессии. Как отмечал М. Д. Халилов [19]: «Наибольшее опреснение (а значит и наибольшая трансгрессия - С.В. и др.) продуктивного бассейна, вероятно, имело место в сураханское время, когда внезапно расцветают особи Cytheridea torosa littoralis (Brady), довольно часто встречаются представители рода llyocypris».

«Пресноводный характер этого водоема становится совершенно очевидным в некоторых горизонтах верхнего отдела, в осадках которых появляются пресноводные моллюски и остракоды, а также харовые водоросли» (18). Мы уже отмечали, что этими горизонтами являются сураханская и сабунчинская свиты. Поэтому лишь их можно именовать «пресноводными», а не продуктивную толщу в целом, как это нередко утверждается. По крайней мере, это касается Апшеронского полуострова, Апшеронского и Бакинского архипелагов и акватории Каспийского моря. За их пределами продуктивная толща представлена только свитами верхнего отдела, и поэтому здесь они действительно полностью или почти полностью являются пресноводными.

Трансгрессия Каспийского моря, (судя по фауне, в сабунчинское время воды были уже почти пресными) началась ранее - во время формирования балаханской свиты. К концу эпохи продуктивной толщи, по А. Л. Путкарадзе [15], воды Каспия «омывали: на севере -южную кромку Русской платформы, на западе - Ставропольскую возвышенность и на юге Талыш, заходя далеко на запад и северо-запад Куринским и Джейранкечмезским заливами. На востоке море, по-видимому, занимало всю Западно-Туркменскую депрессию в границах между восточным продолжением Эльбруса на юге, западными отрогами Копетдага на востоке и Кубадагом и Большим Балханом на севере».

Близкие представления имеют К. А. Ализаде и Э. М. Асадуллаев [4], Е. Е. Милановский [12], чьи высказывания по этому поводу приводились выше. Названные и многие другие исследователи едины во мнении, согласно которому в эпоху продуктивной толщи Каспий в основном вмещался в свои нынешние контуры. За пределы этих контуров Каспий, по их мнению, вышел только в следующем акчагыльском веке.

А. А. Ализаде [2] же полагал, что своих максимальных размеров Каспийское море достигло не в акчагыльском веке, как принято считать, а еще к концу эпохи продуктивной. При этом он к продуктивной толще отнес многие подакчагыльские толщи: кинельскую в Поволжье, терскую в Дагестане и другие. Так или иначе, трансгрессия началась еще в эпоху продуктивной толщи. В агчагыльском веке она лишь продолжилась.

Заключение

Климат Каспийского моря в эпоху продуктивной толщи был в целом намного теплее и влажнее, чем сейчас. Тогда же Каспийское море опустило свой уровень до отметки 500-600 м ниже современной. Но эта регрессия была вызвана не изменением климата, а так называемым мессинским кризисом, в результате которого Каспий потерял связь с Черным морем.

При этом на регрессивном этапе на месте Каспия располагалось три замкнутых озера, чьи воды постепенно осолонились настолько, что понтическая солоноватоводная фауна почти полностью вымерла. А соответствующая этим водам морская фауна проникнуть сюда не могла из-за обособленности этих озер от внешних морей. Этим и объясняется отсутствие фауны в продуктивной толще.

Волга и Урал впадали в Северо-Каспийское озеро, Терек и Эмба - в

Средне-Каспийское озеро, Палео-Самур, Кура и Узбой - в Южно-Каспийское озеро. Дельты перечисленных и других рек из-за небольших размеров озер располагались вблизи друг друга. Благодаря этому дельтовые отложения, благоприятные для накопления залежей нефти и газа, здесь получили широкое развитие и дали начало

продуктивной толще. И ее формирование происходило не при жарком и сухом климате,

как принято считать, а в условиях теплого и влажного субтропического климата.

Примечания

1. Агаларова Д.А., Кадырова З.К., Кулиева С.А. Остракоды плиоценовых и пост плиоценовых отложений Азербайджана. Баку : Азернешр, 1961. 418 с. 2. Ализаде А.А. Палеогеография бассейна Балаханского яруса. Баку : АИНТИ, 1960. 66 с. 3. Ализаде К.А. Анализ конхилиофауны продуктивной толщи // Изв. АН Азерб. ССР. 1946. №6. С. 3-10. 4. Ализаде К.А., Асадуллаев Э.М. Плиоцен // Геология СССР. Т.ХЬУИ. Азербайджанская ССР. 4.1. Геологическое описание. М. : Недра, 1972. С. 178-204. 5. Алиханов Э.Н. Геология Каспийского моря. Баку : Элм, 1978. 190 с. 6. Батурин В.П. Палеогеография по терригенным компонентам. Баку : ОНТИ НКТП, 1937. 292 с. 7. Векилов Б.Г. Понтический ярус Восточного Азербайджана. Баку : Изд. АН Азерб. ССР, 1962. 222 с. 8. Геология Азербайджана. Т.1. Стратиграфия. 4.2. Мезозой и кайнозой. Баку : ЫаТСа-Ргезз, 1997. 636 с. 9. Горин В.А. Калинская свита // Азерб. нефт. хоз-во, 1939. №10-11. С. 11-14. 10. Думитрашко Н.В., Лилиенберг Д.А., Будагов Б.А. Рельеф и новейшая тектоника Юго-Восточного Кавказа. М. : Изд. АН СССР, 1961. 116 с. 11. Квасов Д.Д. Причины плиоценовых и четвертичных трансгрессий Каспийского и Черного морей // Палеогеография и отложения плейстоцена южных морей СССР, 1977. С. 17-24. 12. Милановский Е.Е. Новейшая тектоника Кавказа. М. : Недра, 1968. 484 с. 13. Потапов И.И. Апшеронская нефтеносная область (Геологическая характеристика). Баку : Изд. АН Азерб. ССР, 1954. 539 с. 14. Проничева М.В., Рождественский А.П., Саввинова Г.Н. Каспийский бассейна на среднеплиоценовом этапе в связи с перспективами поисков нефти и газа (новые данные) // Палеогеография Каспийского и Аральского морей в кайнозое. Ч.И. 1983. С. 46-52. 15. Путкарадзе А.Л. Бакинский архипелаг (Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности). Баку : Азнефтнешр, 1958. 336 с. 16. Стратиграфический словарь СССР. Палеоген. Неоген. Четвертичная система. Л. : Наука, 1982. 616 с. 17. Тагиева Е.Н. Ландшафты и растительность Закавказья в позднем миоцене // Изв. Нац. АН Азерб. «Науки о Земле», 2005. №1. С. 92-100. 18. Хайн В.Е. Геотектоническое развитие Юго-Восточного Кавказа. Баку : Азнефтеиздат, 1950. 224 с. 19. Халилов М.Д Микрофауна продуктивной толщи Апшеронского полуострова // Изв. АН Азерб. ССР, 1946. №6. С. 11-21. 20. Чумаков И.С., Бызова С.Л., Ганзей С.С. Геохронология и корреляция позднего кайнозоя Паратетиса. М.: Наука, 1982. 97 с.

Статья поступила в редакцию 23.10.2009 г.