КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 22-77-00049

НазваниеПалеогеоморфология и геохронология памятников верхнего палеолита Курского Посеймья по данным малоглубинной геофизики и люминесцентного датирования

РуководительБричева Светлана Сергеевна, Кандидат геолого-минералогических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт географии Российской Академии наук, г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2022 - 06.2024 

Конкурс№70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-702 - Геоморфология

Ключевые словастоянки верхнего палеолита, доисторический человек, культурный слой, георадиолокация, магниторазведка, оптически стимулированная люминесценция, радиоуглеродный метод, ускорительная масс-спектрометрия, речная долина, речная терраса, аллювий, термокарст, многолетняя мерзлота, эоловые процессы

Код ГРНТИ38.47.17, 38.43.19


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Оценка роли палеогеографических событий в адаптации доисторического человека к локальному ландшафту – один из фундаментальных аспектов проблемы расселения человека в Северной Евразии в последнюю ледниковую эпоху. Эта проблема далека от окончательного решения. До сих пор не установлена степень воздействия меняющихся природно-климатических факторов на материальные культуры; нет убедительных аргументов в дискуссиях о причинах выбора мест конкретных стоянок. Культурные слои памятников недостаточно точно и детально датированы, что не позволяет уверенно судить о длительности и повторности функционирования стоянок. Продвижение на следующий уровень в понимании указанных аспектов сдерживается недостатком информации о геологическом строении территории памятников в мезомасштабе, т. е. за пределами археологического раскопа, а также недостаточно надежной хроностратиграфической характеристикой памятников. Цель Проекта состоит в выявлении палеогеоморфологического контекста позднепалеолитических стоянок и определении его роли в адаптивных стратегиях доисторического человека. Для достижения этой цели необходимо реконструировать палеоландшафт и его динамику в пространственно-временном масштабе, соответствующем размерам и времени функционирования двух позднепалеолитических поселений Курского Посеймья. С помощью малоглубинных геофизических методов мы определим стратиграфию верхней части геологического разреза, выделим древние формы рельефа, погребенные под современными отложениями, реконструируем условия осадконакопления и гидрологический режим. Отобранные образцы отложений будут детально датированы при помощи современного оптико-люминесцентного метода. Новизна Проекта состоит в применении малоглубинных геофизических методов (георадиолокация и магниторазведка) и оптико-люминесцентной геохронологии. Сравнительно новое для международного сообщества, сочетание методов геофизики и хроностратиграфии для реконструкции ландшафтов ещё не получило широкого распространения в России, а на верхнепалеолитических памятниках Русской равнины не применялось. Оперативное получение информации о малоглубинной стратиграфии, дополненное данными бурения и чёткими датировками, позволит реконструировать условия осадконакопления и гидрологический режим. В результате выполнения проекта будут решены следующие задачи: • определение геоморфологической позиции стоянок в ландшафтах времени последней ледниковой эпохи и установление на её основе критериев выбора места для организации стоянок; • выявление периодов активного проявления экзогенных процессов и стабилизации геологического субстрата, когда было возможно заселение территории стоянок, определение возраста этих событий; • прояснение природы многослойности памятников, ответ на вопрос, отражают ли разные культурные слои последовательные периоды заселения или эпизодические проявления экзогенных геоморфологических процессов, ведущие к импульсам быстрого осадконакопления. Реализация проекта позволит разработать методический подход к решению указанных задач и применить его в дальнейшем для широкого круга памятников верхнего палеолита, переведя исследование на региональный уровень.

Ожидаемые результаты
Результатами работ по Проекту станут • трехмерные модели погребенных поверхностей с абсолютными датировками и расположением известных на сегодняшний день памятников • оценка длительности и повторности функционирования стоянок под влиянием природных факторов • гипотезы о местонахождении других стоянок на территории исследований Эти результаты имеют принципиальное значение для разработки объективной хронологии событий и понимания поселенческой стратегии доисторического человека. Применение геофизических методов для изучения окружения памятников и датирование отложений – комплекс, отвечающий современному международному уровню проведения работ на памятниках палеолита и концепции ландшафтной археологии. Понимание природного ландшафта прошлого и закономерностей расположения поселений позволит повысить эффективность археологических разведок. В широком масштабе предложенный в Проекте подход применим к другим археологическим памятникам, и внесет вклад в развитие геофизических методов в археологии. В социальном плане результаты Проекта могут стать отправной точкой для создания трёхмерных реконструкций среды обитания древнего человека, которые будут использованы в музейных экспозициях и на экскурсиях в очках виртуальной реальности. Эти технологии позволят ярко и наглядно представить культурное наследие эпохи палеолита Курского Посеймья и увеличить туристическую привлекательность региона.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В отчётном периоде мы произвели работы на памятнике позднего палеолита Быки, расположенном в Курчатовском районе Курской области на надпойменной террасе р. Сейм, выше уреза на 16–19 м. Рельеф территории нарушен строительством фильтрационных полей в 1975 году. Все стоянки комплекса (Быки 1–8) находятся внутри фильтрационных полей и частично разрушены. Была собрана и проанализирована фондовая и картографическая информация о территории, окружающей памятники. Проведен анализ космических снимков, старых топографических и геологических карт, глобальной цифровой модели SRTM, обновлена региональная геоморфологическая карта. Затем были проведены полевые работы, включавшие в себя геофизические исследования, съемку с БПЛА и бурение с отбором образцов. В Москве были проведены лабораторные исследования на образцах и камеральная обработка геофизических данных. Геофизические исследования включали георадиолокацию (профилирование и площадную съемку) и магниторазведку. Они были проведены на участках, прилегающих к стоянкам Быки-2 и Быки-7. Использовался георадар «ОКО-3» (Геотех, Россия) с антенными блоками 250 МГц и 100 МГц (для профильных и площадных работ), 400 и 900 МГц (для профилирования вблизи скважин и стенок археологического раскопа). Общая длина профилей составила почти 2 км. Магнитная съемка проводилась с использованием двухканального оверхаузеровского датчика POS-2, фиксирующего значение вертикального градиента магнитного поля. Измерения производились в режиме пошаговой съемки по равномерной сетке с шагом 0.5 м между измерениями. Общая изученная площадь составила 1423 м2, произведено 6477 физических измерений градиента магнитного поля. Для изучения строения террасы и заверки границ, выделенных на геофизических данных, было пробурено 4 скважины, в двух из них взяты образцы на гранулометрический анализ, влажность и электромагнитные свойства. Измерение мнимой и действительной частей диэлектрической проницаемости и проводимости проводилось по методу коаксиальной линии передачи для жидких и сыпучих образцов в полосе частот от 100 МГц до 3 ГГц. Все полевые работы позиционировались с помощью DGPS. Кроме того, была выполнена съемка с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) DJI Phantom-3 и DJI Mavic 2 pro. Построены цифровые модели рельефа, карты обзора из различных точек территории, проанализированы профили рельефа. Были получены результаты радиоуглеродного датирования методом ускорительной масс-спектрометрии (УМС) 6 образцов из раскопов Быки-1,2,5,7, а 5 образцов датированы по методу OSL. Основные результаты работ следующие. 1. На пространственных и геофизических данных выявлены признаки криогенных деформаций в современном и палеорельефе, которые свидетельствуют о распространении многолетней мерзлоты на территории стоянок Быки в позднем палеолите. Особенности рельефа, не различимые на топографических картах и космических изображениях, были обнаружены на цифровой модели местности. Это округлые западины (термокарстовые просадки) и дугообразные холмы, образованные по типу бархана. Относительное превышение их гребней составляет около 2 м, а восточный склон положе западного. Комплекс стоянок Быки располагался на вершине одного из таких барханов, который был практически уничтожен в ходе строительства фильтрационных полей. Построенные нами карты видимости с различных точек изученной территории показывают, что место комплекса стоянок имело наилучший обзор, особенно в условиях открытых ландшафтов позднеледниковья. По данным площадной и профильной георадарной съемки и магниторазведки, вблизи стоянок Быки-1, 2, 3, 4 и 7 имеются следы криогенеза, скрытые под современными отложениями и не выраженные в рельефе. Вблизи стоянок Быки-1,2,3, и, возможно, Быки-4 (Пены) выявлено округлое понижение, в настоящее время не выраженное в рельефе. На георадарных профилях дно этого понижения формирует контрастное отражение, полого спускающее с поверхности на глубину 3–4 м. Контрастность этой границы, как мы выяснили в ходе лабораторных исследований образцов из скважин, связана с повышенным содержанием глинистых частиц. В скважине, пробуренной в центре округлого понижения палеорельефа, отложения переувлажнены. Исследования вблизи стоянки Быки-7 (георадарное профилирование и магниторазведка) расширили представление о распространении на территории памятника морозобойных трещин. Эти структуры хорошо читаются на георадарных профилях в виде клиньев со следами ссыпания, с поперечными размерами 0,3–0,5 м. Обнаруженное возле Быков-7 по данным геофизики погребенное понижение неправильной формы (западина) скорее всего образовалось из морозобойных трещин, которые много в ее окрестностях. Эти трещины неоднократно встречались в раскопах, однако их пространственная структура стала ясна благодаря геофизическим исследованиям. Благодаря археологическим исследованиям Быков-7 известно, что эта природная западина использовалась первобытным человеком. 2. Анализ датировок отложений вблизи стоянки Быки-7 показал, что радиоуглеродные даты практически не позволяют дифференцировать культурные слои по возрасту, тем временем, результаты ОСЛ датирования демонстрируют геохронологическую модель осадконакопления: вся изученная толща накапливалась как минимум от 27 тыс. л. н. до рубежа голоцена, а культурные слои тяготеют к интервалу между датировками 20,1±1,2 и 16,3±1.1 тыс. л. н. 3. Выявлен палеогеографический контекст стоянок Быки. Утверждается, что разнообразие топографии в условиях сурового климата аридных пустынь могло быть причиной неоднократного возвращения людей на это место и влиять на их жизнедеятельность. К моменту заселения людьми стоянок Быки в палеоландшафте сочетались два вида неровностей рельефа: дугообразные холмы и округлые понижения-западины. Вышеупомянутые холмы сложены песком. Они имеют высоту 2–2,5 м, форму полумесяца с крыльями, направленными на запад, и асимметричный поперечный профиль с крутым западным и пологим восточным склонами. Такая морфология позволяет считать эти холмы своеобразной формой эоловых гряд – барханами. Судя по направлению крыльев барханов, они формировались при направлении ветров с востока и северо-востока. Известно, что для образования барханов требуется не только источник незакрепленного песка, но и низкий уровень грунтовых вод и постоянное сухое состояние верхних метров песчаной толщи. Поэтому барханы образуются в очень засушливых климатических условиях – аридных пустынях. Последняя ледниковая эпоха – это было и очень холодное время. Очевидно, образование барханов маркирует период времени около последнего ледникового максимума (LGM), когда условия в данном регионе были неблагоприятны для жизни людей вследствие не столько сухости и холода, сколько нестабильности поверхности, образованной движущимися песками. Поверхность была бедна растительностью и не могла привлекать травоядных животных – объект охоты людей. Возраст песков, которым сложены барханы, по нашим представлениям составляет 20.1±1.2 тыс. л. н. Округлые понижения диаметром 50–70 м известны под названием «степные блюдца», они широко изучались ранее, и для песчаных грунтов интерпретируются как термокарстовые западины, формировавшиеся в результате таяния мерзлоты при потеплении климата в конце LGM. Мерзлотные процессы скорее всего происходили во временной интервал 20–17 тыс. л. н., когда человек уже обитал в этом регионе. Топографическое разнообразие могло служить дополнительным фактором притяжения людей на фоне окружающих относительно плоских территорий. Участок стоянок Быки-1, 2, 3, 4 – самое возвышенное место, расположенное на краю террасы. Форма локальных песчаных возвышений позволяет легко найти у подветренных склонов укрытия от холодных восточных и северных ветров, а наличие озер-западин дает возможный источник воды, что важно, учитывая удаленность от рек. Этапы исследования и результаты были подробно изложены в публикациях, а также на семинаре МГУ «Современные проблемы геофизики»: https://geowebinar.com/webinars/geofizicheskie_i_geomorfologicheskie_issledovaniya_na_paleoliticheskoy_stoyanke_byki_kurskaya_oblast

 

Публикации

1. Ахметгалеева Н.Б., Бездудный В.Г., Бричева С.С Жилые структуры стоянок Быки и возможное использование особенностей локального ландшафта O viaţă dedicată paleoliticului: studii in honorem Marin Cârciumaru [A life dedicated to the paleolithic: studies in honorem Marin Cârciumaru], p. 169–182 (год публикации - 2022)

2. Бричева С.С., Ахметгалеева Н.Б., Панин А.В., Шашерина Л.В., Тарасова М.А., Бездудный В.Г., Матасов В.М., Захаров А.Л., Добрянский А.С., Куренкова Е.И. Multi-scale palaeolandscape reconstruction at the Upper Paleolithic Byki sites, central East European Plain L'Anthropologie, - (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1016/j.anthro.2024.103241

3. Бричева С.С., Ахметгалеева Н.Б., Кандинов М.Н., Бездудный В.Г., Палёнов А.Ю., Шашерина Л.В., Захаров А.Л., Матасов В.М., Тарасова М.А. Изучение палеорельефа поселений каменного века геофизическими методами ИНЖЕНЕРНАЯ И РУДНАЯ ГЕОФИЗИКА 2022. Сборник материалов 18-ой научно-практической конференции и выставки. ООО "ЕАГЕ ГЕОМОДЕЛЬ", Москва, С. 247–252 (год публикации - 2022)

4. - Геофизические и геоморфологические исследования на палеолитической стоянке "Быки" (Курская область) Сетевое Издание "ГЕОВЕБИНАР", - (год публикации - )