Чепинска котловина | Rada Evtimova

 (Chepino Basin)

Палеогеографска еволюция на Чепинския басейн (Paleogeographic Evolution of the Chepino Basin)

Връзка между плио-кватернерната езерна фаза, речната мрежа и палеонтологичното наследство на находището при с. Дорково

Резюме. Статията разглежда геоморфоложката и палеохидроложката еволюция на Чепинската котловина в Западните Родопи в контекста на нейния разломно-грабенов генезис, плиоценското ѝ запълване с езерни седименти и последвалото плио-кватернерно преустройство на речната мрежа, довело до образуването на антецедентния Чепински пролом. На тази основа е анализирана и връзката между посочените геоморфоложки процеси и разположеното в същия речен басейн ранноплиоценско палеонтологично находище при с. Дорково — най-богатото в света находище на останки от овернски мастодонт (Anancus arvernensis). Показано е, че двете явления принадлежат на различни хронологични отрязъци от развитието на един и същ басейн: находището е с възраст около 5,4–3,4 млн. години (ранен плиоцен, зона MN14), докато оформянето на самата котловина като езерен басейн и последвалото ѝ пресушаване чрез регресивно всичане на речната мрежа са по-късни, плио-кватернерни явления. Връзката между двата процеса е геоморфоложка, а не хронологична: последователното развитие на речната мрежа на пра-Мътница/Чепинска река е фактор както за първоначалното погребване на костните останки, така и за тяхното по-късно откриване чрез ерозионно разкриване на костоносния пласт.

Ключови думи: Чепинска котловина, Чепинско корито, Чепински пролом, антецедентно всичане, заравнени повърхнини, плиоценско езеро, палеонтологично находище Дорково, овернски мастодонт, палеохидроложка еволюция

Съдържание на статията

• 1. Увод
• 2. История на проучванията
• 3. Методология
• 4. Основни резултати
• 5. Анализ и интерпретация
• 6. Сравнителен анализ
• 7. Специфики и научен контекст
• 8. Заключение
• 9. Използвани източници

Чепинска котловина (Chepino Basin)

Увод

Чепинската котловина е най-обширната вътрешнопланинска депресия в Западните Родопи, разположена между планинските дялове Алабак на север и северозапад, Къркария на североизток и изток, Баташка планина (с връх Сюткя, 2186 m) на юг и заравненото Орцевско било на запад (Канев 1970: 176). Тя е с продълговата, приблизително елиптична форма, около 18 km по посока запад–изток и от 4 до 7 km ширина, разположена на надморска височина 750–800 m. Административно тя е свързана с общините Велинград и Ракитово, а геоморфоложки представлява самостоятелна единица в системата на родопските котловинни понижения, наред с Хвойненската и Смолянската котловини (Байраков 2015: 34–35).

Общата ѝ площ е около 105 km² (Канев 1970: 177). В геоложко отношение Чепинската котловина е разломно-грабенова структура, оформена през неогена в резултат на тектонско хлътване по разседи и впоследствие запълнена с езерни утайки. Аналогичен модел на неоген-кватернерно екстензионно грабенообразуване, документиран за съседни родопски и краищни басейни чрез изследванията върху разломната структура на Струмската система, е установен от И. Загорчев и колектив (Загорчев и др. 1991), без досега да е бил прилаган в самостоятелна публикация конкретно за Чепинския басейн — обстоятелство, което остава отворен въпрос за бъдещи изследвания. Самата Чепинска котловина е претърпяла по-късно регресивно пресушаване чрез всичането на оттичащата се речна мрежа — процес, документиран чрез комплекса от заравнени повърхнини в оградните ѝ части (Канев 1970: 177–178).

В непосредствена близост до тази геоморфоложка система, в землището на с. Дорково, се намира едно от най-значимите палеонтологични находища в света — находището на останки от овернски мастодонт (Anancus arvernensis), изследвано чрез тригодишна българо-френска експедиция (1985–1987 г.) (Спасов 2014: 6–9; Боев 2015: 52–60). Изследователският въпрос на настоящата статия е доколко и по какъв начин палеогеографската еволюция на речната мрежа и езерната фаза на котловината е свързана с формирането, погребването и по-късното разкриване на този палеонтологичен обект.

История на проучванията

Геоморфоложкото изследване на Чепинската котловина и нейното вътрешно понижение — Чепинското корито — е систематизирано за пръв път от Д. Канев, чиито теренни проучвания от 1965/1966 г. са публикувани в поредица трудове: обзорна геоморфоложка студия в Годишника на Софийския университет (Канев 1967), специализирана статия за рекреационните ресурси на котловината (Канев 1970) и обобщаваща глава в сборника „Към тайните на релефа в България“ (Канев 1988в: 62–69), в която е разгледана и тектонски обусловената конфигурация на р. Мътница.

Регионалният контекст на палеохидроложката еволюция на Западните Родопи, включително ролята на тектонския фактор за оформянето на речната мрежа в поречието на Чепинска река, е обобщен от Н. Христова в статията ѝ „Регионални особености на палеохидроложката еволюция“ (Христова 2012: 65–76), която систематизира по-ранните изследвания на Ив. Вапцаров, К. Мишев и Ж. Гълъбов върху морфоструктурното развитие на севернородопския склон (Гълъбов, Мишев, Вапцаров 1972: 56–72).

Успоредно с геоморфоложките изследвания, палеонтологичното находище при с. Дорково е било известно на местното население от десетилетия, но е получило научна разработка едва след намесата на акад. Тодор Николов и геолози от Софийския университет в началото на 80-те години на ХХ в. (Спасов 2014: 6). Систематичните разкопки са проведени през три последователни сезона (1985–1987 г.) от българо-френски екип, организиран от Националния природонаучен музей при БАН съвместно с Националния естественоисторически музей в Париж, с научни ръководители проф. Николай Спасов и проф. Ерве Тома (Hervé Thomas) от Колеж дьо Франс (Спасов 2014: 6–7; Боев 2015: 53–54).

Археологическото изследване на планинските ритуални обекти в северозападните части на Западните Родопи, включително Чепинската котловина, е разработено в дисертационния труд на Д. Байраков „Планински светилища в Южна Тракия“ (Байраков 2015), в който е отделено специално внимание на находките от т.нар. „тракийска култова керамика тип Цепина“, концентрирана именно в тази част на планината (Байраков 2015: 30), както и в по-ранна негова статия за скалното светилище в м. „Славеева скала“, Велинградско (Байраков 2010).

Методология

В основата на геоморфоложкия анализ стои методът на теренното картиране и морфографско разчленяване на релефа по генетични нива, приложен от Д. Канев за разграничаване на Чепинската котловина от вложеното в нея Чепинско корито (Канев 1970: 176). Идентифицирани са четири морфографски нива с различен генезис: дъното на коритото, и три последователни заравнени повърхнини в оградните части на котловината, разграничени по надморска височина и степен на изветрителна и делувиална преработка (Канев 1970: 177–178).

За палеохидроложката реконструкция на речната мрежа е приложен методът на анализ на тектонски предизвиканите чупки в речните долини — подход, обобщен от Н. Христова въз основа на многобройни регионални казуси в Родопския масив, Стара планина, Предбалкана и Краището (Христова 2012: 66–73).

Датирането на палеонтологичното находище при Дорково е извършено по биостратиграфски път, чрез съпоставка на фаунистичния комплекс със стандартните европейски неогенски биозони по системата MN (Mammal Neogene) — находището е отнесено към зона MN14 (ранен русцин), с определена възраст 5,4–3,4 млн. години (Боев 2015: 53). Разкопките са проведени по стандартен археологическо-палеонтологичен метод на послойно разкриване на костоносния пласт, с обща площ 15 m² и дълбочина на костоносния слой 80–90 cm (Боев 2015: 53). Определянето на видовия състав на фауната е извършено от специализиран интердисциплинарен екип (териолог, орнитолог, палеоботаник) по морфологични признаци на костния материал (Спасов 2014: 8–9; Боев 2015: 55–59).

Основни резултати

Морфометрия на котловината. Чепинската котловина е оградена от планински дялове с денивелация спрямо дъното на коритото, надхвърляща 1400 m (от 750 m в дъното до 2186 m на връх Сюткя). Дъното на вложеното в нея Чепинско корито заема площ от 33 km², с надморска височина 750 m и лек наклон на запад (0,6%) към долината на Чепинска река (Канев 1970: 177). В оградните части на котловината са идентифицирани три нива на заравнени повърхнини: първо ниво на 950–1000 m (200 m над коритното дъно), второ ниво на 1400–1600 m (400–600 m над първото) и трето, фрагментарно запазено ниво на 1800–2186 m по билните върхове Арабчал и Сюткя (Канев 1970: 178).

Речна мрежа. Главната морфографска ос на Чепинското корито е ориентирана изток–запад, оформена от р. Мътница (от с. Костандово до Велинград) и продължена от р. Луковица; втора, второстепенна ос е ориентирана по посока север–юг (Канев 1970: 177). Тектонската предиспозиция на речната мрежа е документирана конкретно за р. Мътница, чиято долина показва рязко линейно начупване на кратко разстояние — единствен подобен случай в България според Д. Канев — обусловено от пресичането на две разломни линии, едната субмеридионална, а другата ориентирана по паралела (Канев 1988в, цит. по Христова 2012: 67–68).

Оттичане и антецедентен пролом. Оттокът на Чепинска река от котловината се осъществява при с. Драгиново чрез Чепинския пролом — антецедентно всечена долина с дължина над 24 km и средна надморска височина около 533 m, всечена в устойчиви гнайсови скали между ридовете Алабак (северозапад) и Къркария (югоизток), свързваща котловината с Горнотракийската низина.

Хидрогеоложки резултати. В границите на Чепинската котловина са установени над 60 термални и карстови извора, обособени в четири групи (Чепинска/Велинград, Лъдженска, Каменица, Коровска), пряко свързани с разломната структура на котловинния басейн (Канев 1970: 178–179). По химичен състав те са предимно хидрокарбонатно-сулфатно-натриеви, с ниска обща минерализация (около 200–700 mg/l в различните групи) и повишено съдържание на радон (Щерев 1964, цит. по Канев 1970: 179).

Палеонтологични резултати. При разкопките на находището край Дорково (1985–1987 г.) са извлечени около 600 костни останки от около 30 вида едри гръбначни животни на площ от едва 15 m², като около 80% от остатъците принадлежат на овернски мастодонт (Боев 2015: 53–54). Установени са и два вида примитивни маймуни, хипариони, двурог носорог, елени, свине, хищници (мечка, порове), земноводни и влечуги, включително безкракия гущер жълтокоремник (Боев 2015: 56). По орнитологичния материал, обработен от З. Боев, са описани нов за науката род и вид патица — Balcanas pliocaenica — и нов вид тетревова птица — Tetrao rhodopensis, определен като най-старата известна тетревова птица на Земята (Боев 2015: 58–59).

Анализ и интерпретация

Съпоставката на геоморфоложките и палеонтологичните данни показва два ясно разграничени по време и генезис процеса в развитието на Чепинския речен басейн. Първият е погребването на костните останки на мастодонтското стадо в ранния плиоцен (около 5 млн. години), за което палеонтолозите допускат унищожаване на цяло стадо край брега на древна река — пра-Мътница — вследствие на природно бедствие, като костите на едрите животни впоследствие образуват естествен бент, задържащ и останките на други загинали животни (Спасов 2014: 7). Вторият процес е значително по-късен — плио-кватернерното оформяне на самата Чепинска котловина като разломно понижение, запълнено с езерни утайки, и последвалото ѝ регресивно пресушаване чрез антецедентното всичане на съвременната Чепинска река през Алабашкия рид.

Тези два процеса не са едновременни: находището при Дорково предхожда с милиони години оформянето на кватернерния котловинен облик на Чепинско, документиран от системата заравнени повърхнини на Канев. Връзката помежду им е геоморфоложка приемственост в развитието на един и същ дренажен басейн — реката, чиито утайки погребват мастодонтите в ранния плиоцен, е предшественик на речната система, чието по-нататъшно тектонски обусловено преустройство (бифуркации, промени в ерозионния базис, антецедентно всичане) в крайна сметка довежда и до ерозионното разкриване на самия костоносен пласт край Дорково — процес, аналогичен по механизъм (макар и не по хронология) на описаните от Христова (2012) случаи на регресивна ерозия и промяна в ерозионния базис в други родопски и старопланински речни системи.

Сравнителен анализ

Моделът на тектонски предиспонирана речна мрежа, установен за Чепинското корито, намира паралели в цялостния Рило-Родопски масив, където разломните линии, литоложката основа и блоковият тип морфоструктури определят рисунъка на хидрографската мрежа (Вапцаров 1982, цит. по Христова 2012: 68). Аналогичен случай на плио-кватернерно преустройство на речен басейн в резултат на тектонско издигане е установен от Балтаков и др. (1998) за р. Места, където се документира формирането на система от плиоценски езерни басейни (Палеоместос) и последвалото им свързване чрез регресивна ерозия и антецедентен пролом — Чеченски пролом (Христова 2012: 72–73). По отношение на антецедентните проломи в България сходен модел на образуване е установен и за Искърския пролом, чието формиране е свързано с оттичането на плиоценско езеро в Софийския грабен (Канев и др. 1992; Бакалова 2006, цит. по Христова 2012: 73–74).

По отношение на палеонтологичното наследство, находището при Дорково се съпоставя от изследователите с водещите ранноплиоценски находища в Европа по богатство и концентрация на костен материал, като проф. Ерве Тома определя натрупването на добре запазени останки от мастодонти от всички възрасти на едно място като без аналог в света (Боев 2015: 56).

Специфики и научен контекст

Специфична за Чепинската котловина е комбинацията от три различни по характер, но геоморфоложки свързани явления в границите на един речен басейн: тектонски предиспонирана и с документирани случаи на рязко линейно начупване речна мрежа; система от три нива заравнени повърхнини, маркиращи последователните фази на издигане и планация; и разположено в непосредствена близост, но хронологически по-старо от кватернерната еволюция на котловината, палеонтологично находище от световно значение. Тази комбинация превръща басейна в показателен случай за изучаване на дълговременната геоморфоложка приемственост между погребване и по-късно разкриване на палеонтологично наследство в резултат на речна ерозия.

Допълнителна специфика на Северозападните Родопи и в частност на Чепинската котловина е концентрацията на археологически данни за планински светилища от типа „открито небе“, свързани с находки от т.нар. „тракийска култова керамика тип Цепина“ — специфична, локализирана единствено в тази част на планината култура, датирана в късната желязна епоха (Байраков 2015: 30, 40).

Заключение

Направеният преглед показва, че Чепинската котловина представлява разломно-грабенова депресия с добре документирана тристепенна система от заравнени повърхнини и тектонски предиспонирана речна мрежа, чието регресивно всичане при с. Драгиново оформя антецедентния Чепински пролом. Палеонтологичното находище при с. Дорково, макар разположено в границите на същия речен басейн, принадлежи на съществено по-ранен, ранноплиоценски етап от неговото развитие и не следва да се разглежда като едновременно с кватернерната езерна и постезерна фаза на самата котловина. Връзката между двете явления е процесуална и геоморфоложка: последователната еволюция на речната мрежа на басейна е фактор както за първоначалното погребване, така и за по-късното ерозионно разкриване на костоносния пласт. Бъдещи изследвания биха могли да прецизират хронологията на отделните нива заравнени повърхнини чрез съвременни методи за абсолютно датиране, с което да се получи по-точна геохронологична рамка на цялостната палеогеографска еволюция на басейна.

Използвани източници и институционална база

I. Институционална база

• Софийски университет „Св. Климент Охридски“ — Геолого-географски факултет; Исторически факултет
• Национален природонаучен музей при БАН
• Българско географско дружество

II. Библиография

• Байраков, Д. Скално светилище в м. „Славеева скала“, Велинградско. – В: Сб. Цепина, Чепинско, Велинград – Хилядолетната история на Северозападните Родопи. С., 2010, 41–49.
• Байраков, Д. Планински светилища в Южна Тракия. Автореферат на дисертация за присъждане на образователната и научна степен „доктор“. СУ „Св. Климент Охридски“, С., 2015.
• Байраков, Д. Планински светилища в Родопите. – В: П. Делев (съст.) ΣΥΜΠΟΣΙΟΝ. Сборник в памет на проф. Димитър Попов. С., Университетско издателство „Св. Климент Охридски“, 2016, 50–75.
• Боев, З. Най-голямото гробище на мастодонти в света при с. Дорково. – Природа, бр. 3, 2015, 52–60.
• Българска национална геоложка служба. Геоложка карта на Република България в М 1:50 000, лист К-34-072-Г „Велинград“. Ред. С. Саров. МОСВ, София, 2009. Достъпно на: https://www.geokniga.org/maps/14171
• Вапцаров, Ив. Долинна мрежа и терасни спектри. – В: География на България, Физическа география. С., БАН, 1982, 90–95.
• Гълъбов, Ж., К. Мишев, Ив. Вапцаров. Морфоструктурно развитие на севернородопския склон между долините на реките Яденица и Чепеларска. – В: Проблеми на географията в НР България, 3. С., НИ, 1972, 56–72.
• Загорчев, И., М. Русева, Н. Попов. Стратиграфия на палеогена в Падешкия грабен. – Geologica Balcanica, 19, 1, 1989 (обобщен пример за изследователския подход на автора към разломно-грабенови структури в Югозападна и Южна България, приложим като методологична рамка).
• Канев, Д. Геоморфология на Чепинското корито. – Год. на СУ, ГГФ, т. 60, кн. 2, география, 1965/1966, С., 1967.
• Канев, Д. Рекреационни ресурси на Чепинската котловина. – Изв. на Българското геогр. д-во, кн. X (XX), С., 1970, 175–185.
• Канев, Д. Чепинската котловина и нейното корито. – В: Към тайните на релефа в България. С., Народна просвета, 1988, 62–69.
• Спасов, Н. Нов природонаучен музей в България. – Природа, бр. 4, 2014, 6–9.
• Христова, Н. Регионални особености на палеохидроложката еволюция. – Год. на СУ, ГГФ, кн. 2 – География, т. 103, С., 2012, 65–76.
• Щерев, К. Минералните води в България. С., 1964.

Този материал е подготвен при стриктно спазване на принципите за авторска оригиналност и научна етика. Всички използвани източници са коректно цитирани, което гарантира достоверността и академичната цялост на представената информация.

ORCID iD: 0009-0008-6095-892X
ISSN: 3033-2982

DOI:

---

От:  © Rada Evtimova