Проблеми палеогеографічного прогнозування на засадах вивчення донних відкладів солоних озер

Якщо мікрозони мулових відкладень мінеральних озер є літописом озера, то строкатість донної кореневої солі, згаданої вище, має неменше значення для пізнання геологічного віку соляних відкладів і їх генезису.

Окремі смужки кореневої солі безсумнівно показують, посезонні та річні зони садки солі аналогічні муловим мікрозонам озер і річним кільцям деревної рослинності.

Річні шари або річні кільця (коренева сіль являє часте чергування в товщі соляної лінзи прошарків чистої солі та в різною мірою забрудненої - від незначних домішок до мулових пропластків. В одних місцях прошарки чистої солі тонші, в інших темні - забруднені. Їх потужність буває вельми різна.

Таким чином річні шари кореневої солі є утвореннями, аналогічними донним мулам, стрічковим глинам, і взагалі осадовим породам. Застосовуючи методику визначення віку мулових нашарувань, можна визначити і геологічний вік кореневої солі.

Тут слід зупинитися тільки на геологічному віці кореневої солі деяких Кримських озер.

На дні Сакського і ряду інших озер Криму під товщею мулових відкладень 2 - 2.5 м лежить шар донної кореневої хлоридної солі. Потужність її пласта в Сакському озері сягає 3.5 - 4 м. Під шаром кореневої солі лежать темно-сірі мули. З стратифікації донних відкладень озера видно, що в житті озера був період, коли міг утворитися донний пласт солі, але потім клімат змінився, самоосадний цикл припинився у зв'язку з зволоженням клімату, рівень озера значно підвищився, концентрація зменшилася, і озеро перестало давати садку. З цього часу почалося інтенсивне накопичення чорних мулів над пластом донної солі. Мулові відклади поховали пласт солі, зберігаючи його від розчинення. 

А що відбувалося в інших Кримських озерах у той час, коли на дні Сакського озера утворився пласт донної солі?  
I розвідка донних відкладень різних озер показала, що в одних з них концентрація ропи в період, відповідний відкладенню донної солі в Сакському озері сильно підвищилася, утворилися мули більш темні, позбавлені лиманної фауни, в інших-утворився також соляний корінь. 

В даний час після підняття рівнів озер, ці пласти чорних мулів, як і лінзи донної солі, поховані під шаром більш світлих мулів, часто засмічених раковинами молюсків. Пласт донної солі на деякій глибині під мулами виявлений роботами Мушкетова, Боженко, Гладціна, інших дослідників на дні ряду озер Перекопської, Керченської і Чонгаро-Арабатської групи в Криму, мабуть, синхронізується за часом з утворенням пласта донної солі Сакського озера. Якщо зараз в окремі роки у деяких кримських озерах і спостерігається інтенсивне осадження хлоридної та інших солей, то все ж таки сіль, що випала влітку, звичайно повністю розчиняється взимку. 

Всього від самої поверхні дна Сакського озера, де перший річний шар мулу 
відповідає року взяття проби, до шару, розміщєного над донною соляною лінзою на глибині 2.5 м, нараховано близько 2000 окремих пар річних шарів, що за методикою Перфільєва має відповідати періоду близько двох тисячоліть. Це показує, що після утворення донної солі Сакського озера клімат різко змінився, і з того часу йде накопичення мулових відкладень, що являють собою покрівлю соляного кореня, знадобилося близько 2000 років.

Зрозуміло, що місцями дуже важко розрізнити на зрізах мулових монолітів мікрозони окремих років. Донний пласт солі на дні Сакського озера є товщею білої кристалічної солі різних відтінків і цементації. Грані і ребра кристалів зазвичай в гарному стані. Місцями сіль має добре виражену шаруватість. Зазвичай більш темні прошарки чергуються з світлішими. Потужність пропластків буває вельми різноманітна. Ця нерівномірна шаруватість вказує на деяке коливання кліматичних умов у період утворення донної солі. Мабуть більш темні пропласткі солі відповідають зливам і вологішим років так як аналізи показали, що це сіль забруднена мінеральними частинами і органічними залишками.

Застосовуючи той чи інший метод, було підраховано, що для Сакського озера тривалість посушливого періоду, під час якого відбувалося випадіння хімічних осадів, що утворюють кореневу сіль, тривала 150-175 років. Підрахунок мікрозон мулових товщ оз. Сасик-Сиваш та інших озер Криму відповідної віком донної солі Сакського озера, показав, що накопичення цих особливих мулів, так само як і донного шару солі оз. Саки, тривало 150 - 175 років. В даний час цей пласт мулів похований під шаром темно-сірих мулів, засмічених раковинами молюсків. 
Сірі мули, поховали чорні, утворилися в той же період, в який утворилися чорні мули Сакського озера, котрі поховали пласт донної солі.

Аналогічні нашарування донних мулових і сольових осадів  були виявлені буровими роботами і на дні інших мінеральних озер Криму, і всюди вони синхронізуються в часі з утворенням пласта донної солі Сакського озера. 
Цікавий геологічний вік сульфатних кореневих покладів в мінеральних озерах Поволжя, Казахстану, СР Азії, Сибіру і Забайкалля. Саме залягання кореневих покладів в четвертинних відкладах говорить про їх постпліоценовий 
вік. Умови залягання та мулова покрівля деяких сульфатних відкладів така, що в наявності їх сучасне походження. У глибоких мінеральних озерах сульфатні донні відкладення теж можуть утворюватися і в даний час. Якщо осідаючи в зимовий час сульфатний «череп», або його частина, під час весняного танення снігів буде похований наносами, або покритий матеріалами зсувних явищ, то при сприятливих температурних умовах похований сульфат може спресувати і перетворюватися на «склець».

Таким чином, сульфатні корені мінералізованих озер можуть бути різного віку. З фізико-хімічних законів рівноваги солей слідує, що потужні сульфатні поклади 5-7 м і більше, зустрічаються під муловими відкладами багатьох озер Сибіру і Казахстану, є багаторічними утвореннями в глибоких водоймах, що були характерні також в інших кліматичних умовах, можливо, за наявності багаторічної мерзлоти. Строката будова розрізів склецю говорить про зміну сезонних явищ. Тому здається,що в районах, де в даний час знаходяться озера з потужними сульфатними 
коренями, під час їх утворення існувала мерзлота, причому в період накопичення сульфатів кліматичні умови були такі, що випала на дно озера в зимовий час тверда фаза сірчанокислих солей влітку не переходила в рідку, а накопичувалася протягом багатьох років. Період накопичення, виходячи з підрахунку річної строкатості, дорівнює також 150 - 200 років з кількома перервами, які виражені муловими прошарками в кореневих покладах. Таких перерв налічується дві-три.

Проведений підрахунок мікрозональних мулових нашарувань над сульфатними покладами показує, що їх вік дорівнює також близько 2000 років. 
Таким чином час накопичення сульфатних коренів мінеральних озер Сибіру, Казахстану і СР Азії, мабуть, еквівалентно накопиченню пластів хлоридної солі озер степового Криму, вік яких також встановлюється близько 2000 років. 
Як пластові донні відкладення солі мінеральних озер є продуктами більш сухого та теплого клімату, так і пластові нашарування мірабіліту є наслідком більш холодного клімату, відмінного від сучасного в тих же місцях.

Проф. В. Б. Шостакович після обробки матеріалів Д. Перфільєва прийшов до висновку, що різка зміна режиму Сакського озера, - сильне зменшення товщини мікрозон щорічно відкладеного мулу, - можна констатувати  між 3400 і 2300 рр. до н. е. і між 2200 - 2100 рр. до н. е.

За обчисленнями близько 2000 років тому, тобто в II-I ст. до нашої ери, коли в кримських озер утворилася коренева сіль, стояв надзвичайно сухий і жаркий клімат. І цей посушливий період тривав близько двох століть. 
Але ж це вже історичний час! У Криму в цей час жили скіфи, на Кримському узбережжі існували грецькі колонії. Яким же було життя кочівників-скіфів та колоністів землеробів у цей надзвичайно посушливий період. 

З усіх методів дослідницької роботи геологи найменше вдаються до історичних та археологічних даних. Тим часом для четвертинної геології та геоморфології дані археології часто є надзвичайно цікавими. Особливо для таких давніх країв, як Середня Азія, Кавказ, Крим.

На північно-західному узбережжі Криму за часів античної колонізації існували ряд чудових бухт і заток, до берегів моря прилягали широкі простори родючих земель. Можна з упевненістю сказати, що більшість кримських соляних озер тоді ще не існувало. Замість тимчасових озер тут були глибокі зручні бухти-прекрасні гавані для стоянки суден, для лову риби. Але потім ці затоки і бухти поступово відшнуровувались від моря косами та пересипами. Завдяки інтенсивному випаровуванню рівень озер знизився в порівнянні з рівнем моря для ряду водойм на 1-5 м. У зв'язку з таким зниженням базису збільшилася ерозійна та робота поверхневих вод (яри, балки), знизився і рівень підземних вод, а в результаті родючі землі спорожніли, перетворилися на напівпустелі. Людині при тодішньому рівні технічної культури не під силу було боротися з природою і встояти проти геологічних явищ,- вона відступила. Таким чином для розкриття історичного процесу в кримських степах, заснованого на уривчастих літературних і археологічних даних, досить суттєву роль може грати донна палеогеографія мінеральних озер. 

Ще в VI ст. до н. е. за археологічними даними на північно-західному узбережжі виникають скіфські городища : Євпаторійське, Керкинітида, Караджинське і Акмечетське. У всіх цих городищах дослідниками виявлено наявність понтійського керамічного матеріалу. 

У цьому ж районі, як про це можна судити за картою Птоломея, і в римський час мало місце значна кількість міських поселень, які змінили старі грецькі й скіфські городища та укріплення.

Археологічне дослідження показало, що всі греко-скіфські городища євпаторійського узбережжя і Тарханкутського півострова стояли на березі моря, виникли «як би від моря» - в затоках, бухтах і лиманах, зручних для причалу суден. Всі вони стикалися з широкими степовими просторами і могли бути використані як невеликі порти для вивезення місцевого хліба.

Оборонні мури городищ були звернені у бік моря або, якщо місто стояло на березі солоного озера, - в його бік (Караджинське), або якщо в кінці пересипу - у бік входу в колишню затоку (Беляус, Поповка, Кара-Тобе). Поселення, за визначенням археологів, виникли наприкінці VI ст. Стіни їх зведені в IV ст. Міста припиняють своє існування на рубежі II-I ст. до н. е. і поновлюються у II-III  ст. н. е., тобто припинення існування городищ збігається в часі з утворенням донних сольових відкладень в Кримських озерах.Римський матеріал зустрічається тут як рідкісний виняток, а матеріал I ст. н. е. майже повсюдно не представлений.

Для геологічної історії евпаторійского узбережжя становлять значний інтерес  
місця розташування античних поселень і укріплень, пов'язані з фізико-географічними умовами того часу, час розквіту і загибелі скіфо-сарматських городищ цього узбережжя, розташування стародавніх оборонних споруд та курганів, їх характер і стратиграфічне значення системи скіфо-сарматських городищ району. 
На підставі археологічних даних можливе датування часу появи пересипів, відшнуровування заток і перетворення їх на соляні озера, а також встановлення окремих моментів часу існування озер.

Так, наприклад, археологічне вивчення давньої Керкинітиди, розташованої біля Карантинного мису в Євпаторії, показало, що культурний шар городища, загальною потужністю близько 6 м, дає надзвичайно яскраву картину послідовної зміни періодів і нашарувань, причому у відкладеннях спостерігається перерва в житті городища між греко-скіфською і татарською епохою, відповідно по «озерному літопису» час утворення шару донної солі, тобто посушливого періоду.

Під дерновим покривом і грунтовим шаром городища, за описом П. М. Шульца, виступає шар пізнішого селища, що виник на території татарського городища Гезлева у XVIII ст. Під малопотужним культурним шаром російського міста виступає шар татарського городища потужністю до 3 м, під яким чітко прослідковується піщане нашарування оолітових дюнних пісків, позбавлене культурних залишків. Піщаний прошарок, що відокремлює культурні шари татарського городища від глибших греко-скіфських, свідчать про тривалу перерву історичної діяльності на території городища а то і всієї округи. 
Нижче слідує шар античної епохи, що включає до свого складу три культурних періоди, які відображають в собі три життєві етапи давньої Керкинітиди. 
Нижчі горизонти культурного шару дають матеріал другої половини IV ст., Верхні - III ст. У верхніх горизонтах культурного шару античного часу спостерігається наявність залишків, належних до I ст. до н. е. 
«Залишається незрозумілим питання про характер руйнування Керкинітиди в I столітті, - пише П. М. Щульц, - чи була вона зруйнована скіфами або ж військами херсонесців ...» Розбираючи це питання, надалі П. Н, Шульц звертає увагу, що знахідки римського періоду на городищі одиничні і що зовсім відсутній культурний шар і окремі пам'ятки візантійсько-готського часу. Ця риса характерна й для інших городищ північно-західній частині степового Криму.

Для району степового Криму літопис мулових відкладень і донної кореневої солі, що відображає коливання клімату вже історичного часу, може розкрити багато таємниць археології та історії, а головно передбачити посилення дії тих негативних кліматичних чинників, які так вплинули на життя та господарство його населення в античні часи, в майбутньому. 

          Розділ IV. Сучасні дослідження кернів донних відкладів на прикладі

                                 озера Саки.

При написанні розділу я користувався працями таких вчених: Субетто Д.О, Герасименко Н.П., Бахмутов В.Г. [18],  Дзенс-Литовский А.И. [9], Надсон Г. А. [14], Шостакович В. Б [21]

Комплексні дослідження донних відкладів солоних озер Західного Криму, на прикладі оз. Саки виконуються з метою реконструкції ландшафтно-кліматичних умов, еволюції озер та зміни рівня Чорного моря у пізньому голоцені. Дослідження базуються  на основі літостратиграфічного, хроностратиграфічного, біостратиграфічного і геомагнітного вивчення кернів донних відкладів. Мікропалеонтологічні методи включають палінологічний та діатомовий аналізи. Дослідження підтримуються проектом ДФФД України і РФФД «Палеогеографія та клімат Північного Причорномор'я у голоцені», а також виконувалися за міжнародним дансько-російсько-українським проектом «Північне Причорномор'я у I тисячолітті до н. е.: історія людини і кліматичні зміни» і за активної підтримки Сакської гідрогеологічної режимно-експлуатаційної станції.

Лiмнологічне дослідження солоних озер Криму почалося ще у кінці IXX-ого сторіччя у зв'язку із розвитком соляної промисловості та грязелікування. У працях М.І. Соколова вперше припускається думка про морське походження узбережних озер і лиманів - під час трансгресії море затопило улоговини, вироблені поверхневими водами протягом попереднього низького стояння його рівня, а пізніше ці затоплені водойми були відокремлені від моря пересипами. У роботах Андрусова, Личкова, Архангельского, Страхова затоплення узбережних долин і балок та наступне утворення озер пояснюється повільними коливальними рухами.

В 20-30-х рр. 20-ого сторіччя на озерах Криму проводилися комплексні дослідження на основі буріння донних відкладів і пересипів []. Сакському озеру, донні відклади якого ритмічно ламіновані, присвячено найбільшу кількість робіт, зокрема, палеокліматичних. Роботи В.Б. Шостаковича та О.І. Дзенс-Литовського, котрі зробили основний вклад у дослідження відкладів озера, докладно аналізуються у розділах II та III.

Загалом, не дивлячись на значний об'єм виконаних досліджень, робіт, прямо присвячених реконструкціям палеогеографічних обстановок за даними вивчення донних відкладів озер Криму, вкрай мало.