Геохимические особенности делювиально-озерного седиментогенеза в бассейне озера Чистое, Северное Приохотье

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Результаты геохимического изучения рыхлых отложений водосборного бассейна и донных отложений озера Чистого, расположенного в Северном Приохотье, показали, что озеро образовано в начале раннего голоцена около 11200 кал. лет тому назад. В нем доминирует терригенное осадконакопление, т. е. геохимические характеристики осадков контролируются размерностью частиц. Тонкие литологические разности имеют низкие содержания SiO2, Na2O, K2O, CaO, Sr и обогащены Al2O3, TiO2, MgO, Fe2O3, V. Изменения характера осадконакопления, возможно, обусловлены климатическими причинами и могут быть связаны с холодными событиями Бонда. В раннем голоцене в озере Чистом осаждались преимущественно тонкие илы. Импульс поступления “грубозернистых” осадков (>140 мкм), обогащенных кремнеземом, произошел (9760–9650) и 8810 кал. лет тому назад. Заметное накопление относительно грубозернистых осадков происходило в самом начале среднего голоцена 8540–6920 кал. лет назад, а также 6140 и 4450 кал. лет назад. Для позднего голоцена привнос обломочного материала с повышенными содержаниями SiO2 отмечен в интервале 3470–850 кал. лет назад.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. С. Минюк

Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А. Шило ДВОРАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: Minyuk@neisri.ru
Россия, ул. Портовая, 16, Магадан, 685000

Д. К. Пожидаева

Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А. Шило ДВОРАН

Email: Minyuk@neisri.ru
Россия, ул. Портовая, 16, Магадан, 685000

О. Т. Соцкая

Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А. Шило ДВОРАН

Email: Minyuk@neisri.ru
Россия, ул. Портовая, 16, Магадан, 685000

С. С. Бурнатный

Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А. Шило ДВОРАН

Email: Minyuk@neisri.ru
Россия, ул. Портовая, 16, Магадан, 685000

Список литературы

  1. Adamson K., Lane T., Carney M., Bishop T., Delaney C.High-resolution proglacial lake records of pre-Little Ice Age glacier advance, northeast Greenland. Boreas., 48, 535–550 (2019). doi: 10.1111/bor.12361.
  2. Babeesh C., Hema Achyuthan, Sajeesh T. P. Geochemical Signatures of Karlad Lake Sediments, North Kerala: Source Area Weathering and Provenance. J. Geol. Soc. India., 92, 177–186 (2018). doi: 10.1007/s12594-018-0979-6.
  3. Blaauw M., Christen J. A. Flexible paleoclimate age-depth models using an autoregressive gammaprocess. Bayesian Analysis., 6, 457–474 (2011). doi: 10.1214/11-BA618.
  4. Bond G., Kromer B., Beer J., Muscheler R., Evans M. N., Showers W., Hoffmam S., Lotti-Bond R., Hajdas I., Bonani G. Persistent solar influence on North Atlantic climate during the Holocene. Science., 294, 2130–2136 (2001). doi: 10.1126/science.1065680.
  5. Bond G. C., Showers W., Cheseby M., Lotti R., Almasi P., deMenocal P., Priore P., Cullen H., Hajdas I., Bonani G. A pervasive millennial scale cycle in North Atlantic Holocene and glacial climates. Science., 278, 1257–1266 (1997). doi: 10.1126/science.278.5341.1257.
  6. Borkhodoev V.Ya. X-ray fluorescence determination of rubidium, strontium, yttrium, zirconium and niobium in rocks. J. Trace Microprobe., 16, 341–352 (1998).
  7. Borkhodoev V. Ya. Accuracy of the fundamental parameter method for X-ray fluorescence analysis of rocks. X-Ray Spectrom., 31, 209–218 (2002).
  8. Bovle J. F. Inorganic geochemical methods in paleolimnology. In Tracking environmental change using lake sediments. Volume 2. Physical and geochemical methods (Eds. Last M. W., Smol J. P.). Kluwer Academic Publishers, pp. 83–142 (2002).
  9. Brown E. Lake Malawi’s response to “megadrought” terminations: sedimentary records of flooding, weathering and erosion. Palaeogeogr. Palaeocl., 303, 120–125 (2011).
  10. Brunscho C., Haberzettl T., Behling H. High-resolution studies on vegetation succession, hydrological variations, anthropogenic impact and genesis of a subrecent lake in southern Ecuador. Veget. Hist. Archaeobot. 19, 191–206 (2010).
  11. Chen Y., Liu A., Cheng X. Detection of the thermokarst lake drainage event in the northern Alaska permafrost region. Sci. Total Environ., 807, 150828 (2022).
  12. Cvetkoska A., Levkov Z., Reed J. M., Wagner B. Late Glacial to Holocene climate change and human impact in the Mediterranean: The last ca. 17 ka diatom record of Lake Prespa (Macedonia/Albania/Greece). Palaeogeogr. Palaeocl., 406, 22–32 (2014).
  13. Das B. K., Haake B. Geochemistry of Rewalsar Lake sediment, Lesser Himalaya, India: implications for source-area weathering, provenance and tectonic setting. Geosci. J., 7, 299–312 (2003).
  14. Dunlop D., özdemir O. Rock Magnetism: Fundamentals and Frontiers. Cambridge University Press, Cambridge. 573 pp. (1997).
  15. Fedo C. M., Nesbitt H. W., Young G. M. Unraveling the effects of potassium metasomatism in sedimentary rocks and paleosols, with implications for paleoweathering conditions and provenance. Geology, 23, 921–924 (1995).
  16. Fey M., Korr C., Maidana N. I., Carrevedo M. L., Corbella H., Dietrich S., Haberzettl T., Kuhn G., Lücke A., Mayr C., Ohlendorf C., Paez M. M., Quintana F. A., Schäbitz F., Zolitschka B.Palaeoenvironmental changes during the last 1600 years inferred from the sediment record of a cirque lake in southern Patagonia (Laguna Las Vizcachas, Argentina). Palaeogeogr. Palaeocl., 281, 363–375 (2009).
  17. Fralick P. W., Kronberg B. I. Geochemical discrimination of elastic sedimentary rock sources. Sediment. Geol., 113, 111–124 (1997).
  18. Hammer O., Harper D. A.T., Ryan P. D. PAST: Paleontologicalstatistics software package for education and data analysis. Palaeontol. Electron., 4 (1), 9 pp. (2001).
  19. Heiri O., Lotter A. F., Lemcke G. Loss on ignition as a method for estimating organic and carbonate content in sediments: reproducibility and comparability of results. J. Paleolimnol., 25, 101–110 (2001).
  20. Heslop J. K., Walter Anthony K. M., Winkel M., Sepulveda-Jauregui A., Martinez-Cruz K., Bondurant A., Grosse G., Liebner S. A synthesis of methane dynamics in thermokarst lake environments. Earth-Sci. Rev., 210, 103365 (2020).
  21. Lozhkin A. V., Anderson P. M., Regel K. V. The role of lake basin history on palynological records from the Upper Kolyma region (northeastern Siberia). Quaternary Res., 1–16 (2022). doi: 10.1017/qua.2022.47.
  22. Lozhkin A. V., Brown T. A., Anderson P. M., Glushkova O.Yu., Melekestsev I. V. The Importance of Radiocarbon Dates and Tephra for Developing Chronologies of Holocene Environmental Changes from Lake Sediments, North Far East. Rus. J. Pac. Geol., 35 (4), 14–27 (2016). doi: 10.1134/S1819714016040047.
  23. Lozhkin A. V., Korzun Yu.A., Minyuk P. S., Anderson P. M., Burnatny S. S., Glushkova O. Yu. Palynological characteristics and volcanic ash from sediments of Lake Chistoye, Northern Priokhotye. Vestnik SVNC DVO RAN., 4, 24–34 (2022). doi: 10.34078/1814-0998-2022-4-24-34.
  24. Mayewski P. A., Rohling E. E., Stager J. C., Karlén W., Maasch K. A., Meeker L. D., Meyerson E. A., Gasse F., van Kreveld S., Holmgren K., Lee-Thorp J., Rosqvist G., Rack F., Staubwasser M., Schneider R. R., Steig E. J. (2004) Holocene climate variability. Quaternary Res. 62, 243–255. doi: 10.1016/j.yqres.2004.07.001.
  25. Minyuk P., Subbotnikova T. Rock magnetic properties of Grand Lake sediments as evidence of environmental changes during the last 60 000 years in North-East Russia. Boreas, 50, 1027–1042 (2021). doi: 10.1111/bor.12546.
  26. Minyuk P. S., Borkhodoev V. Y., Wennrich V. Inorganic geochemistry data from Lake El’gygytgyn sediments: marine isotope stages 6–11. Clim. Past., 10, 467–485 (2014). doi: 10.5194/cp-10-467-2014.
  27. Minyuk P. S., Subbotnikova T. V., Brown L. L., Murdock K. J. High-temperature thermomagnetic properties of vivianite nodules, Lake El’gygytgyn, Northeast Russia. Clim. Past, 9, 433–446 (2013). doi: 10.5194/cp-9-433-2013
  28. Nesbitt H. W., Young G. M. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites. Nature, 299, 715–717(1982). doi: 10.1038/299715a0
  29. Nesbitt H. W., Young G. M. Prediction of some weathering trends of plutonic and volcanic rocks based on thermodynamic and kinetic considerations. Geochim. Cosmochim. Ac., 48, 1523–1534 (1984). doi: 10.1016/0016-7037(84)90408-3
  30. Nesbitt H. W., Young G. M., McLennan S. M., Keays R. R. Effects of chemical weathering and sorting on the petrogenesis of siliciclastic sediments, with implications for provenance studies. J. Geol., 104, 525–542 (1996). doi: 10.1086/629850
  31. Ponomareva V. V., Kyle P. R., Melekestsev I. V., Rinkleff P. G., Dirksen O. V., Sulerzhitsky L. D., Zaretskaia N. E., Rourke R. The 7600 (14C) Year BP Kurile Lake Calderaforming Eruption, Kamchatka, Russia: Stratigraphy and Field Relationships. J. Volcanol. Geoth. Res., 136, 199–222 (2004). doi: 10.1016/j.jvolgeores.2004.05.013
  32. Reynolds R. L., Rosenbaum J. G., Rapp J., Kerwin M. W., Bradbury J. P., Colman S., Adam D. Record of late Pleistocene glaciation and deglaciation in the southern Cascade Range. I. Petrological evidence from lacustrine sediment in Upper Klamath Lake, southern Oregon. J. Paleolimnol., 31, 217–233 (2004). https://digitalcommons.unl.edu/usgsstaffpub/255/
  33. Shala, S., Helmens, K.F., Jansson, K.N., Kylander, M.E., Risberg, J., Lӧwemark, L.. Palaeoenvironmental record of glacial lake evolution during the early Holocene at Sokli, NEFinland. Boreas, 43 (2), 362–376 (2014). doi: 10.1111/bor.12043
  34. Strakhovenko V., Subetto D., Ovdina E., Danilenko I., Belkina N., Efremenko N., Maslov A. Mineralogical and geochemical composition of Late Holocene bottom sediments of Lake Onego. J. Great Lakes Research, 46, 443–455 (2020). doi: 10.1016/j.jglr.2020.02.007
  35. Tanaka K., Akagawa F., Yamamoto K., Tani Y., Kawabe I., Kawai T. Rare earth element geochemistry of Lake Baikal sediment: its implication for geochemical response to climate change during the Last Glacial/Interglacial transition. Quaternary Sci. Rev., 26, 1362–1368 (2007). doi: 10.1016/j.quascirev.2007.02.004
  36. Tang H., Gao M., Yuan S., Zhang H., Xiao Y., Zhang F., Zhang K. Impact of the Yellow River capture on the paleoenvironmental changes of Hongze Lake, China. Int. J. Sediment Res., 38 (4), 503–515 (2023). https://doi.org/10.1016/j.ijsrc.2023.02.002.
  37. Tichá A., Vondrák D., Moravcová A., Chiverrell R., Kuneš P.Climate-related soil saturation and peatland development may have conditioned surface water brownification at a central European lake for millennia. Sci. Total Environ., 858, 1599822 (2023). doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.159982
  38. Wennrich V., Andreev A., Tarasov P., Fedorov G., Zhao W., Gerhardt C., Meyer-Jacob C., Synder J., Nowaczyck N., Chaplin B., Anderson P., Lozhkin A., Minyuk P., Koeberl C., Melles M. Impact processes, permafrost dynamics, and climate and environmental variability in the terrestrial Arctic as inferred from the unique 3.6 myr record of Lake El’gygytgyn, Far East Russia – a review. Quaternary Sci. Rev., 147, 221–244 (2016). doi: 10.1016/j.quascirev.2016.03.019
  39. Wennrich V., Francke A., Dehnert A., Juschus O., Leipe T., Vogt C., Brigham-Grette J., Minyuk P. S., Melles M., and El’gygytgyn Science Party. Modern sedimentation patterns in Lake El’gygytgyn, NE Russia, derived from surface sediment and inlet streams samples. Clim. Past, 9, 135–148 (2013). doi: 10.5194/cp-9-135-2013
  40. Wright H. E. Jr., Mann D. H., Glaser P. H. Piston corers for peat and lake sediments. Ecology, 65, 657–659 (1984). doi: 10.2307/1941430
  41. Zakharova E. A., Kouraev A. V., Guillasco S., Garestier F., Desyatkin R. V., Desyatkin A. R. (2018) Recent dynamics of hydro-ecosystems in thermokarst depressions in Central Siberia from satellite and in situ observations: Importance for agriculture and human life. Sci. Total Environ., 615, 1290–1304 (2018). doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.09.059

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Местоположение объектов исследования (а, б) и профиль озера (в): 1 – нижнемеловые туфы и лавы базаль- тов и андезитов пьягинской свиты; 2 – верхнемеловые субвулканические интрузии риолитов; 3 – верхнемеловые эффузивы риолитов и дацитов; 4 – неогеновые осадочные породы с прослоями лигнитов и бурых углей; 5 – голоце- новые делювиальные отложения; 6 – голоценовые торфяники; 7 – местоположение скважин; 8 –11 – точки отбора проб делювия (8); поверхностных донных проб (9); гальки (10), воды (11); 12 – местоположение обнажения; 13 – ил; 14 – песчано-гравийные отложения; 15 – ложе озера; 16 – прослои тефры. КО – кальдера Курильского озера.

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Диаграмма компонентного анализа геохимических данных: 1 – алевриты; 2 – пески западной части озера; 3 – пески восточной части озера.

Скачать (209KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость содержаний SiO2 от TiO2, Al2O3 от SiO2, K2O от MgO, TiO2 от Al2O3, Fe2O3 от Al2O3, Cr от Ni, Fe2O3 от MnO, Na2O от MgO: 1 – алевриты; 2 – пески западной части озера; 3 – пески восточной части озера.

Скачать (352KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Характерные минералы магнитных фракций из донных поверхностных и делювиальных отложений: (а-в, ж-и, н-п) – изображение в обратнорассеянных электронах; (г-е, к-м, р-т) – энергодисперсионные спектры.

Скачать (619KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость содержаний элементов и величины потери при прокаливании от размера гранулометрических фракций делювия. Серой полосой обозначен доминирующий гранулометрический размер озерных осадков.

Скачать (606KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Изображения прослоев тефры (а, б), осадков основания скважины ЧС-7 (в), слайдов в проходящем свете со стеклами тефры (г, д) и гранулометрические спектры образцов (показаны цветными линиями) из осадков скв. ЧС-2 (е).

Скачать (501KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Литология разреза и распределение геохимических характеристик по разрезу скважины ЧС-2: 1 – песок; 2 – алеврит; 3 – тефра.

Скачать (573KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Распределение геохимических и петрофизических параметров в поверхностных донных осадках. Жирная линия маркирует границу илистых и песчаных отложений.

Скачать (747KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Зависимость геохимических характеристик от размера гранулометрических фракций делювия. Серой поло- сой обозначен доминирующий гранулометрический размер озерных осадков.

Скачать (288KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Диаграммы, показывающие тренд выветривания коренных пород и осадков озера Чистое: 1 – нижняя теф- ра; 2 – верхняя тефра; 3 – осадки скважин; 4–6 – поверхностные осадки: 4 – алеврит; 5 – песок; 6 – песок восточ- ной части озера; 7–9 – фракции делювия: 7 – 2500–250 мкм; 8 – 250–40 мкм; 9 – 40–1 мкм.

Скачать (247KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024