Stratigraphy and Sedimentology of Azokh Caves, South Caucasus

Abstract

The Pleistocene to Holocene stratigraphy of sediments from three entrance passages to Azokh Cave, Lesser Caucasus, is presented. The larger Azokh 1 passage preserves approximately 11–12 m of in situ cave-fill, divisible into nine stratigraphic units based on their sedimentary characteristics. The base of the succession (Units IX to VI) is predominantly non-fossiliferous, but becomes both fossiliferous and calcareous upwards and displays evidence of fluvial and cave spall deposition. The upper part of the succession (Units V to I) is a (largely) continuous sequence of generally fossiliferous fine-grained sediments dating from the Middle Pleistocene to the present. The Pleistocene-Holocene transition is not represented in the succession due to a marked erosional disconformity between Units II and I (at the top of the sequence). The entrance passage to Azokh 2 contains a fill of at least 1.65 m depth that is divisible into two distinct units, whilst the interior of Azokh 5 has revealed at least 4.5 m of cave-filling sediment, which is divisible into five stratigraphic units (A–E). Unit A, at the top of the Azokh 5 sequence, has produced charcoal which provided an age of 2.3 ka and sits with marked discontinuity on the irregular upper surface of Unit B below. The ages of the units beneath this level are unknown at present.

Резюме

Пещерная сеть Азоха образовалась в мезозойском известняке. Значительные объемы отложений были выявлены в трех из ее входных коридоров. Стратиграфия коридора Азох 1 наиболее полно изучена среди трех обнаруженных входов; он раскапывается с 1960-х гг. и охватывает примерно 11–12-метровый слой седимента, датируещегося от по меньшей мере среднего плейстоцена (и, возможно, еще древнее) до настоящего времени. Переход между плейстоценом и голоценом визуально не обнаруживается по причине выраженного эрозионного несоответствия в седиментной последовательности по направлению к вершине.

Нижерасположенная в Азох 1 и находящаяся близко с выходу субкамера вмещает в себя то, что получило название седиментная последовательность 1. Ее почти 4,5-метровой толщины срез включает подразделения IX–VI (в восходящем стратиграфическом порядке) и, за исключением самого верхнего слоя, вероятнее всего, преимущественно не содержит окаменелостей. Предшествующее палеомагнетическое исследование подсказало, что основание последовательности фактически может быть раннеплейстоценовым (калабрийским) по возрасту. Седиментная последовательность 2 расположена далее вовнутрь от выхода в Азох 1 и в значительной степени залегает над седиментной последовательностью 1. Эта около 8,5-метровой толщины последовательность разделяется на пять подразделений (V–I). Подразделения V–II содержат богатую и разнообразную средне- и верхнеплейстоценовую фауну. Свидетельства человеческой активности (в форме каменных орудий и следов разреза на костях) также были найдены в этих слоях. Среднеплейстоценовый (пренеандертальский) фрагмент нижней челюсти человека был обнаружен примерно на уровне подразделения V, хотя его точная датировка неизвестна. Седиментное наполнение коридора Азох 1 преимущественно мелкозернистое, свидетельствуя или о низкоэнергетическом водном потоке (возможно, вследствие запруживания как результата затопления внутреннего сегмента пещерной системы), или, вероятно, из-за изменения его направления по причине сильных ветров. Обнаружены также горизонты, содержащие скопления осколков крупнозернистого известняка. Их значение непонятно, однако они могут указывать на изменения в палеоэкологических условиях, такие как рост просачивания воды через пещеру или заметное похолодание климата. Влияние геоморфологических и тектонических факторов, как, например, увеличение сейсмической активности, также нельзя не принимать в расчет.

Меньший по размерам коридор Азох 2 расположен примерно в 42 м на северо-восток от коридора Азох 1. К настоящему времени полностью идентифицируемыми в отношении наполнителей являются два стратиграфически подразделения. Самое верхнее из них (подразделение 1) содержит различные слои очагов, в одном из которых был найден скелет человека, датированный периодом голоцена. Лежащее ниже подразделение 2 заметно светлее по окраске и более кальцифицировано. Его общая толщина пока не выяснена и, поскольку в нем не обнаружено никаких окаменелостей или артефактов, возраст данного подразделения остается неизвестным.

На расстоянии около 100 м от Азох 1 находится коридор Азох 5. Это маленькая фреатическая труба, которя ведет к внутренней камере, с седиментным покрытием толщиной, по меньшей мере, 4,5 м. Данная величина, вероятнее всего, значительно занижена, поскольку вершина и основание последовательности слоев не были визуально идентифицированы, а геофизики оценили общую толщину седиментного наполнения около 10 м. К настоящему времени идентифицированы пять подразделений (помеченных как A–E в стратиграфически нисходящем порядке). Седиментные слои обычно мелкозернистые, хотя подразделения D и B характеризуются повышенным содержанием крупнозернистого известняка и обломков кремня, большинство из которых имеет местное происхождение. Обратное соотношение было обнаружено между подразделениями В и А на самой вершине седиментного покрытия. В подразделении A найден древесный уголь, датируемый 2300 г. до н.э., однако возраст подразделения под находками до сих пор остается неизвестным.

Patricio Domínguez-Alonso – Deceased