Cryogenic-Lateral Hypothesis for the Formation of Parent Rocks for Soddy-Podzols (a Case-Study of the Structure of Ryshkovo Paleosol (MIS 5e) in the Taneyev Quarry of the Kursk Region)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The paleosol (MIS 5e), Late Moscow loess (MIS 6), and buried small erosional landforms in the Taneyev quarry of the Kursk region were studied. Determination of the age and conditions of formation of the parent rock and a texturally differentiated soil was made for the Ryshkovo paleosol of the Mikulino Interglacial (MIS 5e) in the center of the East European Plain. Macro- and micromorphological analysis of the selected profile, spore-pollen analysis were carried out, the OSL age and physico-chemical properties were determined, and a facial analysis for a catena was carried out, making it possible to detail the history of the development of small erosional landforms, soils and landscapes. It can conclude that the differentiation of the profile of the studied paleosol into Ah–E–Bt horizons is a product of the Mikulino interglacial, but the prerequisites for such differentiation – the formation of parent rock, were created by slope and permafrost processes back in the Moscow Late Glacial. The lithological matrix of the Ryshkovo paleosol did not remain unchanged due to the different history of interaction of such groups of processes as aeolian, slope (solifluction and colluvial) sedimentation, initial and interglacial soil formation.

About the authors

S. A. Sycheva

Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: sychevasa@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-8835-0877
Russian Federation, Moscow

O. S. Khokhlova

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science of the Russian Academy of Sciences

Email: sychevasa@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8989-9395
Russian Federation, Pushchino

E. G. Ershova

Lomonosov Moscow State University

Email: sychevasa@mail.ru
Russian Federation, Moscow

T. N. Myakshina

Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science of the Russian Academy of Sciences

Email: sychevasa@mail.ru
Russian Federation, Pushchino

P. A. Ukrainsky

Belgorod State National Research University

Email: sychevasa@mail.ru
Russian Federation, Belgorod

References

  1. Александровский А.Л. Пирогенное карбонатообразование: результаты почвенно-археологических исследований // Почвоведение. 2007. № 5. С. 517–524.
  2. Александровский А.Л. Эволюция почвенного покрова Русской равнины в голоцене // Почвоведение. 1995. № 3. С. 290–297.
  3. Александровский А.Л. Этапы и скорость развития почв в поймах рек центра Русской равнины // Почвоведение. 2004. № 11. С. 1285–1295.
  4. Александровский А.Л., Таргульян В.О., Черкинский А.Е., Чичагова О.А. Новые данные о возрасте и эволюции дерново-подзолистых почв на покровных суглинках // Доклады АН СССР. 1990. Т. 310. № 2. С. 454–457.
  5. Александровский А.Л., Чендев Ю.Г., Юртаев А.А. Почвы со вторым гумусовым горизонтом и палеочерноземы как свидетельства эволюции педогенеза в голоцене на периферии лесной зоны и в лесостепи (обзор) // Почвоведение. 2022. № 2. С. 147–167. https://doi.org/10.31857/S0032180X22020022
  6. Алифанов В.М, Гугалинская Л.А., Ковда И.В. К истории почв центра Русской равнины // Почвоведение. 1988. № 9. С. 76–84.
  7. Антонова 3.П., Скалабян Л. Г., Сучилкина Л.Г. Определение содержания в почвах гумуса // Почвоведение. 1984. № 11. С. 130–133.
  8. Голубцов В.А., Рыжов Ю.В., Кобылкин Д.В. Почвообразование и осадконакопление в Селенгинском среднегорье в позднеледниковье и голоцене. Иркутск: Изд-во Ин-та географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2017. 139 с.
  9. Градусов Б.П. Процессы дифференциации твердой фазы дерново-подзолистых суглинистых почв. Гл. 2 // Почвообразовательные процессы. М.: Почв. ин-т им В.В. Докучаева. 2006. 510 с.
  10. Гугалинская Л.А., Алифанов В.М. Морфолитопедогенез и неотектоника // Почвоведение. 1995. № 9. С. 1061–1070.
  11. Гугалинская Л.А., Алифанов В.М., Фоминых Л.А. Концепция формирования профиля почв гумидной области Русской равнины // Пространственно-временная организация и функционирование почв. Пущино, 1990. С. 83–92.
  12. Зайдельман Ф.Р. Теория образования светлых кислых элювиальных горизонтов почв и ее прикладные аспекты. М.: КРАСАНД, 2010. 239 с.
  13. Каздым А.А., Корякова Л.Н., Ковригин А.А., Берсенева Н.А. Петрографическое и минералогическое исследование “зольников” Павлинова городища (V в. до н.э., Курганская область) // Минералогия техногенеза. 2003. Т. 4. С. 198–203.
  14. Макеев А.О. Гипотеза формирования профиля суглинистых подзолистых почв Русской равнины // Бюл. Почв. ин-та. 1983. Вып. 32. С. 21–25.
  15. Макеев А.О. Поверхностные палеопочвы лёссовых водоразделов Русской равнины. М.: Молнет, 2012. 260 с.
  16. Овчинников А.Ю., Худяков О.И., Хохлова О.С., Макшанов А.М. Палеокриогенез и эволюция дерново-подзолистых почв таежной зоны севера Восточно-Европейской равнины // Почвоведение. 2023. № 12. С. 1596–1611. https://doi.org/10.31857/S0032180X23600506
  17. Прокашев А.М. Генезис и эволюция почв бассейна Вятки и Камы (по палеопочвенным данным). Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. 386 с.
  18. Роде А.А. Генезис почв и современные процессы почвообразования. М.: Наука, 1984. 256 с.
  19. Седов С.Н., Синицын А.А., Лев С.Ю., Бессуднов А.А., Бессуднов А.Н., Сычёва С.А., Романис Т.В., Шейнкман В.С., Коркка М.А. Отражение вековых и тысячелетних изменений природной среды в палеопочвах верхнепалеолитических стоянок Восточно-европейской равнины в МИС 3 и МИС 2 // Геоморфология. 2022. Т. 53, № 5. С. 69–77. https://doi.org/10.31857/S0435428122050157
  20. Соколов И.А. О генезисе, диагностике и классификации почв с текстурно-дифференцированным профилем // Почвоведение. 1988 № 11. С. 32–41.
  21. Соколов И.А. Почвообразование и экзогенез. М.: Почв. ин-т им. В. В. Докучаева, 1997. 244 с.
  22. Соколов И.А., Макеев А.О., Турсина Т.В., Верба М.П., Кулинская Е.В. К проблеме генезиса почв с текстурно-дифференцированным профилем // Почвоведение. 1983. № 5. С. 129–142.
  23. Сычева С.А. Малый климатический оптимум и малый ледниковый период в памяти почв и отложений пойм рек Русской равнины // Изв. РАН. Сер. географ. 2011. № 1. 79–93.
  24. Сычева С.А. Новые данные о строении и эволюции мезинского лёссово-почвенного комплекса // Почвоведение. 1998. № 10. С. 1177–1186.
  25. Сычева С.А. Палеомерзлотные события в перигляциальной области Русской равнины в конце среднего и в позднем плейстоцене // Криосфера Земли. 2012. Т. 16. № 4. С. 45–56.
  26. Сычева С.А. Погребенный микулинско-валдайский рельеф и развитие междуречий Среднерусской возвышенности в позднем неоплейстоцене // Геоморфология. 2007. № 1. С. 88–105.
  27. Сычева С.А., Пушкина П.Р., Гольева А.А., Хохлова О.С., Горбачева Т.Д., Ковда И.В. Стадийность развития рышковского педолитокомплекса (127-117 тыс. лет) как смена благоприятных и экстремальных условий в завершенном межледниково-ледниковом цикле (Александровский карьер, 2011) // Почвоведение. № 1. 2024. С. В печати.
  28. Сычева С.А., Седов С.Н., Бронникова М.А., Таргульян В.О., Соллейро-Реболледо Э. Генезис, эволюция и катастрофическое захоронение рышковской палеопочвы микулинского межледниковья (МИС 5е) // Почвоведение. 2017. № 9. С. 1027–1046. https://doi.org/10.7868/S00332180X17090076
  29. Таргульян В.О., Соколова Т.А., Бирина А.Г. и др. Организация, состав и генезис дерново-палево-подзолистой почвы на покровных суглинках. М.: ИГАН, 1974. 109 с.
  30. Тонконогов В.Д. Глинисто-дифференцированные почвы Европейской России. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 1999. 156 с.
  31. Чендев Ю.Г., Александровский А.Л., Хохлова О.С., Дергачева М.И., Петин А.Н., Голотвин А.Н., Сарапулкин В.А., Земцов Г.Л., Уваркин С.В. Эволюция лесного почвообразования на юге лесостепи Среднеоусской возвышенности в позднем голоцене // Почвоведение. 2017. № 1. С. 3–16.
  32. Blake W.H., Wallbrink P.J., Doerr S.H., Shakesby R.A., Humphrey G. S. Magnetic enhancement in wildfire‐affected soil and its potential for sediment‐source ascription // Earth Surface Processes and Landforms. 2006. V. 31. P. 249–264. https://doi.org/10.1002/esp.1247
  33. Jordanova N., Jordanova D., Mokreva A., Ishlyamski D., Georgieva B.. Temporal changes in magnetic signal of burnt soils – A compelling three years pilot study // Sci. Total Environ. 2019. V. 669. P. 729–738. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.03.173
  34. Kleber A. Cover-beds as soil parent materials in midlatitude regions // Catena. 1997. V. 30. P. 197–213. https://doi.org/10.1016/S0341-8162(97)00018-0
  35. Kleber A., Terhorst B. Mid-latitude slope deposits (Cover Beds) // Developments in Sedimentology. 2013. V. 66. 302 p.
  36. Lisiecki L.E., Raymo M.E. A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic D18O records // Paleoceanography. 2005. V. 20. Р. 1–17. https://doi.org/10.1029/2004PA001071
  37. Semmel A., Terhorst B. The concept of the Pleistocene periglacial cover beds in central Europe: A review // Quat. Int. 2010. V. 222. P. 120–128. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2010.03.010
  38. De Sousa D.V., Rodet M.J., Duarte‐Talim D., Teixeira W.G., Prous A., Vasconcelos B.N., Pereira E. Linking anthropogenic burning activities to magnetic susceptibility: Studies at Brazilian archaeological sites // Geoarchaeology. 2023. V. 38. P. 89–108. https://doi.org/10.1002/gea.21941.
  39. Sycheva S., Frechen M., Terhorst B., Sedov S., Khokhlova O. Pedostratigraphy and chronology of the Late Pleistocene for the extra glacial area in the Central Russian Upland (reference section Aleksandrov quarry) // Catena. 2020. V. 194. P. 104689. https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.104689
  40. Terhorst B. The influence of Pleistocene landforms on soil-forming processes and soil distribution in a loess landscape of Baden–Württemberg (south-west Germany) // Catena. 2000. V. 41. P. 165–179. https://doi.org/10.1016/S0341-8162(00)00098-9

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Location of the Taneyevsky quarry on the map of Kursk region (a), relief (b), location in the landscape (c)

Download (839KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Buried small erosional forms (SEMF) and structure of the Ryshkov palaeopsoil in the Taneyevsky quarry: a - general view of the quarry wall with a preserved fragment of the Muscovite-Mikulin palaeolithobin, b - section 3 - studied profile of texture-differentiated soil MIS 5e with OSL dates on quartz (Q) and feldspars (FS), c - palaeocatena. Roman numerals denote the stages of PMEF formation: I - Late Moscovian periglacial gully, IIa - Late Glacial palaeolobin, IIb - Interglacial Ryszkowski trough. In the triangles above, the numbers of sections are labelled with Arabic numerals. The lines indicate the boundaries: bold - thicknesses, thin - horizons and subhorizons, dotted - inferred

Download (532KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Micromorphological structure of the horizons of the MIS 5e paleosoil in the Taneyevsky quarry. Explanations are given in the text. Only photos (b), (d) are taken with the analyser

Download (950KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Granulometric composition (a), organic and carbonate carbon content (b), specific magnetic susceptibility values (c) in the profile of palaeo-soil MIS 5e in the Taneyevsky pit

Download (210KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Spore-pollen diagram of samples from the humus horizons of the Ryshkovo palaeo-soil in the Taneyevsky quarry. The participation of pollen taxa is presented in per cent of the total pollen amount, the participation of spore taxa - in per cent of the pollen and spore amount

Download (221KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences