Reference sections of late‒middle neopleistocene friable sediments in Kamchatka: Present-day state and issue of age, and perspectives of study

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Reference sections of friable sediments in central Kamchatka are studied and their present-day state is described. Previous concepts of the Middle Pleistocene age of these sediments are critically examined. Radiocarbon dates performed in the 1980s‒1990s by researchers at the Geological Institute, Russian Academy of Sciences, are revised. It is shown that some (oldest) part of dates did not pass the quality check. Results of the new (2016‒2017) radiocarbon dating agree well with the data accomplished previously and supported later by revision. Based on the combined databank with 65 determinations of different species of the buried organic material and mammal bones, the Late Pleistocene age of sediments is suggested. A new interpretation is proposed for the formation setting of some sequences in the studied sections.

Full Text

Restricted Access

About the authors

M. M. Pevzner

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: m_pevzner@mail.ru
Russian Federation, 7, Pyzhevskii per., Moscow, 119017

O. V. Yashina

Museum of Nature, Cherepovets Museum Association

Email: m_pevzner@mail.ru
Russian Federation, 30a, Sovetskii pr., Cherepovets, 162600

O. I. Smyshlyaeva

Institute for Problems of Ecology and Evolution, Russian Academy of Sciences

Email: m_pevzner@mail.ru
Russian Federation, 33, Leninskii pr., Moscow, 119071

R. I. Nechushkin

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Email: m_pevzner@mail.ru
Russian Federation, 7, Pyzhevskii per., Moscow, 119017

T. D. Karimov

Geological Institute, Russian Academy of Sciences; Faculty of Soil Science, Lomonosov Moscow State University

Email: m_pevzner@mail.ru
Russian Federation, 7, Pyzhevskii per., Moscow, 119017; 1/12, Leninskie Gory, Moscow, 119991

O. Yu. Rozhdestvensky

Kamchatgeologiya, Central Kamchatka Expedition

Email: m_pevzner@mail.ru
Russian Federation, Mil’kovo, Kamchatka, 684300

References

  1. Астахов В. И. Начала четвертичной геологии: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2008. 224 с.
  2. Боескоров Г.Г. Систематика и происхождение современных лосей. Новосибирск: Наука, 2001. 120 с.
  3. Ботвинкина Л.Н. Методическое руководство по изучению слоистости // Труды ГИН АН СССР. Вып. 119. М.: Наука, 1965. 265 с.
  4. Брайцева О.А., Мелекесцев И.В., Евтеева И.С., Лупикина Е.Г. Стратиграфия четвертичных отложений и оледенения Камчатки. М.: Наука, 1968. 226 с.
  5. Брайцева О.А., Мелекесцев И.В., Сулержицкий Л.Д. Новые данные о возрасте плейстоценовых отложений центральной камчатской депрессии // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2005. Т. 13. № 1. С. 121–130.
  6. Вагнер Г.А. Научные методы датирования в геологии, археологии и истории. М.: Техносфера, 2006. 576 с.
  7. Вангенгейм Э. А., Зажигин В.С. Обзор фаунистических комплексов и фаун территории СССР // Стратиграфия СССР. Четвертичная система. Полутом 1. М.: Недра, 1982. С. 267–279.
  8. Вангенгейм Э.А., Флеров К.К. Широколобый лось (Alces latifrons) в Сибири // Бюллетень Комиссии по изучению четвертичного периода. 1965. № 30. С. 166–171.
  9. Васьковский А.П. Среднечетвертичный лось на Камчатке // Колыма. 1966. № 1. С. 153‒154.
  10. Геохронология СССР. Т. III. Новейший этап. Л.: Недра, 1974. 359 с.
  11. Гептнер А.Р., Лупикина Е.Г., Скиба Л.А. Раннеантропогеновые отложения Западной Камчатки // Бюллетень комиссии по изучению четвертичного периода АН СССР. 1966. Вып. 31. С. 57–72.
  12. Горохова М.Н., Марков Р.А., Григорьева Л.В. История филогенетических исследований лося (Alces) // Актульные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2017. № 5-1. С. 10–14.
  13. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 1 000 000 (третье поколение). Лист N-57. СПб.: ВСЕГЕИ, 2006.
  14. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 200 000. Издание второе. Серия Хангарская. Лист N-57-IX (Мильково). Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, Минприроды России, Роснедра, «Камчатнедра», ОАО «Камчатгеология», 2009. 143 с.
  15. Зубов А.Г., Кочегура В.В. Результаты палеомагнитного опробования покровных супесей Центральной Камчатской депрессии // Ученые записки Казанского университета. Естественные науки. 2014. Т. 156(1). С. 79–94.
  16. Кирьянов В.Ю. О возможности корреляции пепловых горизонтов в плейстоценовых отложениях Центральной Камчатской депрессии // Вулканология и сейсмология. 1981. № 6. С. 30–38.
  17. Кременецкая Т.Н. Речные, лагунные, озерные отложения в вулканических районах (Камчатка) // Труды ГИН АН СССР. Вып. 299. М.: Наука, 1977. 100 с.
  18. Кузнецов В.Ю., Максимов Ф.Е. Методы четвертичной геохронометрии в палеогеографии и морской геологии. СПб.: Наука, 2012. 191 с.
  19. Куприна Н.П. Стратиграфия и история осадконакопления плейстоценовых отложений Центральной Камчатки / Труды ГИН АН СССР. Вып. 216. М.: Наука, 1970. 148 с.
  20. Кущев С.Л., Ливеровский Ю.А. Геоморфологический очерк Центральной Камчатской депрессии // Труды института физической географии АН СССР. Вып. 32. М.: Наука, 1940. 87 с.
  21. Кущев С.Л., Ливеровский Ю.А. Основные моменты эволюции физико-географических условий Центральной Камчатской депрессии в четвертичный период // Докл. АН СССР. 1938. Т. XIX. № 8. С. 615–618.
  22. Лазарев П.А. Крупные млекопитающие антропогена Якутиии (филогенез, систематика, палеоэкология, фаунистические комплексы, тафономия, останки) / Автореф. дисс. … доктора биолог. наук. Якутск: Ин-т систематики и экологии животных СО РАН, 2005. 46 с.
  23. Лаухин С.А., Пушкарь B.C., Черепанова М.В. Опыт корреляции природных событий каргинского времени плейстоцена (аналоги МИС-3) от Приобья до Охотского моря // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 2015. Т. 90. № 2. С. 23–34.
  24. Лаухин С.А., Пушкарь B.C., Черепанова М.В. Современное состояние реконструкций природной среды на севере Сибири в каргинское время (поздний плейстоцен) // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 2012. Т. 87. № 6. С. 37–48.
  25. Ложкин А.В., Андерсон П.М., Браун Т.А. и др. Новая летопись изменения климата и растительности Северного Приохотья в течение изотопных стадий 4-1 // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2010. № 1. С. 63–70.
  26. Максимов Ф.Е., Кузнецов В.Ю. Новая версия 230Th/U-датирования верхне- и средненеоплейстоценовых погребенных органогенных отложений // Вестник СПбГУ. 2010. Сер. 7. Вып. 4. С. 94–107.
  27. Малаева Е.М. Верхнеплиоценовые-плейстоценовые флоры Северной Камчатки и их значение для стратиграфии и палеогеографии / Автореф. дисс. … кандидата географ. наук. М.: Изд-во МГУ, 1965. 18 с.
  28. Манько Ю.И., Сидельников А.Н. Влияние вулканизма на растительность. Владивосток: Изд-во ДВО АН СССР, 1989. 160 с.
  29. Наумов А.Н., Бурнатный С.С., Минюк П.С., Зубов А.Г. Петромагнитные характеристики плейстоценовых пеплов разреза Половинка, Центральная Камчатская депрессия, Камчатка // Вулканизм и связанные с ним процессы // Материалы XX региональной научной конференции, посвященной Дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский, 30–31 марта 2017. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2017. С. 66–69.
  30. Никольский П.А. Систематика и стратиграфическое значение лосей (Alcini, Cervidae, Mammalia) в позднем кайнозое Евразии и Северной Америки / Автореф. дисс. … кандидата геол.-мин. наук. М.: ГИН РАН, 2010. 26 с.
  31. Новейший и современный вулканизм на территории России / Отв. ред. Н.П. Лаверов, Ин-т физики Земли им. О.Ю. Шмидта. М.: Наука, 2005. 604 с.
  32. Озорнина С.П. Диатомовые водоросли (Bacillariophyta) древнеозерных отложений Центральной Камчатской депрессии // Вестник Камчатского государственного технического университета. 2011. Вып. 17. С. 84–100.
  33. Опасные русловые процессы и среда обитания лососевых рыб на Камчатке / Под ред. С.Р. Чалова, В.Н. Лемана, А.С. Чаловой. М.: Изд-во ВНИРО, 2014. 240 с.
  34. Певзнер М.М. Голоценовый вулканизм Срединного хребта Камчатки // Труды Геологического института. Вып. 608. М.: ГЕОС, 2015. 252 с.
  35. Певзнер М.М., Пономарева В.В., Сулержицкий Л.Д. Голоценовые почвенно-пирокластические чехлы в Центральной Камчатской депрессии: возраст, строение, особенности осадконакопления // Вулканология и сейсмология. 2006. № 1. С. 24–38.
  36. Пономарева В.В., Чурикова Т.Г., Мелекесцев И.В. и др. Позднеплейстоцен-голоценовый вулканизм Камчатки. // Изменение окружающей среды и климата: природные и связанные с ними техногенные катастрофы. Том II. Новейший вулканизм северной Евразии: закономерности развития, вулканическая опасность, связь с глубинными процессами и изменениями природной среды и климата. М.: Изд-во ИГЕМ, 2008. С. 19–40.
  37. Романова А.В. Палеогеографические особенности формирования осадков Охотского моря в позднем плейстоцене-голоцене (по данным фораминиферового анализа) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2013. № 1. Вып. 21. С. 183–194.
  38. Чалов Р.С. Русловедение: теория, география, практика. Т. 1 // Русловые процессы: факторы, механизмы, формы проявления и условия формирования речных русел. М.: Изд-во ЛКИ, 2008. 608 с.
  39. Чалов С.Р., Ермакова А.С., Есин Е.В. Речные заломы: экологическая и руслоформирующая роль // Вестник МГУ. Серия 5. География. 2010а. № 6. С. 25–31.
  40. Чалов С.Р., Ермакова Г.С., Завадский А.С., Самохин М.А. Реки лахаровых долин Камчатки // Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей. 2010б. Вып. XI. С. 73–77.
  41. Шанцер Е.В. Очерки учения о генетических типах континентальных осадочных образований // Тр. ГИН АН СССР. Вып. 161. 1966. 239 с.
  42. Bazarova V.B., Razjigaeva N.G., Grebennikova T.A. et al. 14C Dating of Late Pleistocene–Holocene Events on Kunashir Island, Kuril Islands // Radiocarbon. 1997. V. 40. № 2. P. 775–780.
  43. Elias S. A., Brigham-Grette J. Late Pleistocene glacial events in Beringia // Encyclopedia of Quaternary Science, second edition / Ed. S.A. Elias. Amsterdam: Elsevier, 2013. Р. 191–201.
  44. Guthrie R.D. Frozen Fauna of the Mammoth Steppe: The Story of Blue Babe. Chicago: University of Chicago Press, 1990. 323 p.
  45. Kurten B., Anderson E. Pleistocene Mammals of North America. New York: Columbia University Press, 1980. 234 p.
  46. Lozhkin A.V., Anderson P.M., Matrosova T.V., Minyuk P.S. The pollen record from El’gygytgyn Lake: implications for vegetation and climate histories of northern Chukotka since the late middle Pleistocene // Journal of Paleolimnology. 2007. V. 37. № 1. Р. 135–153.
  47. Martin P.S., Steadman D.W. Prehistoric extinctions on islands and continents // Extinctions in Near Time Causes, Contexts, and Consequences / Ed. R.D.E. MacPhee. Boston, MA: Springer, 1999. P. 17–55.
  48. Naumov A.N., Burnatny S.S., Minyuk P.S., Zubov A.G. Reference Pleistosene section of the Central Kamchatka depression: petromagnetism, mineralogy, geochemistry, stratigraphy // International conference on paleomagnetism and rock magnetism. Book of abstracts. Kazan, 2–7 october 2017. Kazan: KFU Publishing House, 2017. P. 65.
  49. Pushkar V.S., Cherepanova M.V. Beringia: Impact on paleoclimates of northeast Asia and North Pacific during Last Pleistocene glaciation // Quaternary international. 2011. V. 237. № 1–2. Р. 32–38.
  50. Stefaniak K., Pawlowska K., Ratajczak U. et al. Middle and Late Pleistocene elks (Cervalces Scott, 1855 and Alces Gray, 1821) from Poland: Palaeoenviromental and Palaegeographic implication // Ann. Soc. Geol. Pol. 2014. V. 84. P. 341–362.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Geological and geomorphological scheme of the Central Kamchatka Depression according to [State ..., 2006] (a) and a map of Kamchatka showing the area of ​​work (b) .a - 1, 2 - Holocene: 1 - alluvial gravel, sand, gravel, boulders, clay , loam, sandy loam, silt (aQH), 2 - peat, loam, sandy loam, sand, silt, clay (plQH); 3-8 - late Neopleistocene 3 - alluvial gravels, sands, sandy loam, loam (aQIII4), 4 - boulder glacial loam, sandy loam, boulder sand, loam and sandy loam with blocks, boulders, scree, gravel, pebbles, gravel (gQIII4) 5 - glyatsioflyuvialnye gravels with boulders, gravel and sand, sand, gravel, boulder, loam and clay loams with pebbles, boulders, gravel (fQIII4), 6 - volcanic ash, ash tuffs and tuffites, interlayers humus loam and sandy loam ( "coverslips sandy loam ") (VlQIII2-3), 7 - glacial loam, sandy loam, clay, sand with boulders, pebbles, rubble, timber and boulders, boulder sandy loam and loam (gQIII2), 8 - glaciofluvial pebbles, often boulder or gravel with sand, sandy loam, loam and sand (fQIII2); 9 - undifferentiated lake and alluvial-lake sands, less often sandy loam horizontal layered, interlayers and lenses of gravel, pebbles, “blue clay”, siltstones; undifferentiated lake and alluvial sands, cross-stratified, with interlayers and lenses of pebbles, loams and peat, silts, sandy loams, diatomites (l, alQII-III1); 10 - Miocene-Quaternary volcanics; 11 - Cretaceous-Paleogene rocks; 12 - faults: a - main structural, b - minor; 13 - settlements (a), well location according to [Ozornina, 2011] (b); 14 - sections from the table. 1 including those studied by us: (a) - we have not yet studied, (b) - we have studied, the names of the yars are shown to the right of the diagram; 15 - lakes; b - ridges (contoured by a dotted line): В - Valaginsky, C - Sredinny; volcanoes: I - Ichinsky, X –Hangar; Mountains: N - Nikolka, K - an array of Kudryash, Savulch, Urtsovaya, Ozernaya mountains.

Download (1MB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The structure of the section of loose deposits of CKD. Yar Polovinka, outcrop power about 100 m, photo by M.M. Pevzner. 1 — the “blue clay” stratum, 2 — the “stratified sand” stratum, 3 — the “moraine-like” stratum, 4 — interglacial alluvial sediments, 5 — the overburden layer of sandy loam.

Download (1MB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Thickness of "blue clay". a - Yar Gorely, inclusions of a fragment of the buried stump (enlarged) and plant-tree detritus, for which 14 C age was obtained (sample GIN-15305, -15306, UOK-4843, see Table 5); b - terrace downstream from Yar Polovinka; c - terrace downstream from Yar Krutoy; Ms - Yar Polovinka: g - general view of the stratum, d - volcanic ash interlayer, e - peat with wood and ash (sample GIN-15295, GIN-15298, see Table 5) under horizontal “clay”; g - peat with large fragments of flattened wood. The dividing price of the scale ruler is 10 cm. Photo by M.M. Pevzner. 1 — sand, 2 — wavy-layered “clay”, 3 — horizontal-layered “blue clay”, 4 — stratum of “stratified sand”, 5 — buried wood.

Download (3MB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Thickness of “slit sands”. a – c - Yar Polovinka: a - “stepped” separateness, b — tree creases at the base of the sequence, c — fragment of layering; g, d - Yar Medium, interbed of peat, according to which 14C age is obtained (GIN-15311, -15312, see Table 5): g - peat in natural occurrence, e - peat in the cleaned wall, near the roof of the layer the volcanic horizon is visible of ashes. The dividing price of the scale ruler is 10 cm. Photo by M.M. Pevzner. 1 - the “blue clay” stratum, 2 - the “stratified sand” stratum, 3 - buried wood, 4 - the peat interbed.

Download (3MB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Deposits of “moraine-like” stratum. a - Yar Polovinka, b - a terrace near Yar Krutoy, characteristic “folds of glaciodislocations”, according to [Brytseva et al., 1968], c - wood in a “moraine-like” layer, which was 14 C age (GIN-15304, see table . five). The dividing price of the scale ruler is 10 cm. Photo by M.M. Pevzner.

Download (2MB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. The species composition of the mammoth fauna of Kamchatka (244 definitions in total).

Download (123KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Schematic summary section of loose sediments of the Central Kamchatka Depression. To the right and left of the section are radiocarbon dates obtained from in situ samples; substantially rejuvenated, as well as those obtained from a deliberately redeposited material - not shown. The 14C dates given were obtained by successive alkaline extracts (g1, g2, g3) or one hot extract (g), including after their treatment with hydrofluoric acid (HF) and re-dating of benzene (bis), as well as bone collagen or without indexes). 1 - Holocene soil pyroclastic cover; 2 - cover sandy loam; 3 - “interglacial alluvial deposits”; 4 - “moraine-like” stratum; 5 - pebbles, facies replacing the “moraine-like” stratum; 6 - thickness of “cross-sands”; 7 - the thickness of the “blue clay”; 8 - bones of mammals; 9 - buried wood.

Download (725KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Histograms of the distribution of radiocarbon dates on the bones of mammals. a - all dates from table. 6, b - the interval of dates is 50.5–40.0 thousand 14С l.n. From dates arr. No. 5-7 (GIN-224aI, -224aII, -224bI) (see Table 7) was taken alone, since the remains of one mammoth were dated; high columns - limiting, flat - extreme dates.

Download (68KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2019 Российская академия наук