Сравнительный анализ минеральных ассоциаций донных отложений губы Буор-Хая

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

По результатам обработки 99 образцов донных отложений и многолетнемерзлых пород из скважин 1D-14, 3D-14 и 1D-15, пробуренных в акватории губы Буор-Хая, показаны различия их минерального состава, обусловленные палеогеографическими факторами, а именно позднечетвертичными колебаниями климата и уровня моря, региональной гидродинамикой. Основу легкой фракции минералов составили кварц и полевые шпаты (преимущественно плагиоклазы), обнаруженные в виде зерен различной размерности и степени окатанности, а также тонкодисперсной кластики. В меньшей степени отмечено присутствие хлоритов, каолинита и серпентинов, редко встречаются иллит и смектит. В тяжелой фракции (средний выход 0.95%), сосредоточенной в тонкозернистых песках, было идентифицировано 42 акцессорных минерала. Ее основу составили пироксены, амфиболы, карбонатит, эпидот, цоизит, магнетит, слюда, гранат, лимонит, сфен, лейкоксен, ильменит. В меньших количествах обнаружены рутил, кианит, силлиманит, циркон, турмалин, апатит, ставролит. В исследованных толщах повсеместно встречаются растительные остатки и углеподобные частицы (предположительно кероген), вклад которых превышает 5% по массе в ряде горизонтов. Результаты исследования позволили заключить, что основой петрофонда исследованных отложений, вероятнее всего, являются осадочные горные породы Хараулахского хребта Верхоянской горной системы, соответствующие песчаникам, алевролитам и аргиллитам. Присутствие в отложениях характерных акцессорных минералов маркирует разгрузку магматических и метаморфических горных пород, но их вклад незначителен и носит подчиненный характер. К ним, вероятно, также относятся породы Верхоянского комплекса, распространенные близ п. Тикси.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Ульянцев

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: uleg85@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Большиянов Д.Ю., Макаров А.С., Шнайдер В. и др. Происхождение и развитие дельты реки Лены. СПб.: ААНИИ, 2013. 268 с.
  2. Деркачев А.Н., Николаева Н.А. Минералогические индикаторы обстановок приконтинентального осадкообразования западной части Тихого океана. Владивосток: Дальнаука, 2010. 321 с.
  3. Дударев О.В., Чаркин А.Н., Шахова Н.Е. и др. Современный литоморфогенез на восточно-арктическом шельфе России. Томск: Изд-во ТПУ, 2016. 192 c.
  4. Каплин П.А., Селиванов А.О. Изменение уровня морей России и развитие берегов. М: ГЕОС, 1999. 299 с.
  5. Куницкий В.В. Криолитология низовья Лены. Якутск: ИМЗ СО АН СССР, 1989. 164 с.
  6. Никифоров С.Л., Лобковский Л.И., Дмитревский Н.Н. и др. Ожидаемые геолого-геоморфологические риски по трассе Северного морского пути // Докл. РАН. 2016. Т. 466. № 2. С. 218–220.
  7. Николаева Н.А., Деркачев А.Н., Дударев О.В. Особенности минерального состава осадков шельфа восточной части моря Лаптевых и Восточно-Сибирского моря // Океанология. 2013. Т. 53. № 4. С. 529–538.
  8. Романовский Н.Н. Основы криогенеза литосферы. М.: Изд-во МГУ, 1993. 336 с.
  9. Русанов Б.С., Бороденкова З.Ф., Гончаров В.Ф. и др. Геоморфология Восточной Якутии. Якутск: Якуткнигоиздат, 1967. 376 с.
  10. Система моря Лаптевых и прилегающих морей Арктики: современное состояние и история развития / Под ред. Кассенс Х. и др. М.: Изд-во МГУ, 2009. 608 с.
  11. Слагода Е.А. Криолитогенные отложения Приморской равнины моря Лаптевых: литология и микроморфология. Тюмень: Экспресс, 2004. 119 с.
  12. Ульянцев А.С., Братская С.Ю., Дударев О.В. и др. Концентрация, изотопный и элементный состав органического вещества в субаквальных талых и многолетних отложениях губы Буор-Хая // Океанология. 2022. Т. 62. № 4. С. 564–577.
  13. Ульянцев А.С., Братская С.Ю., Дударев О.В. и др. Литолого-геохимическая характеристика морфолитогенеза в губе Буор-Хая // Океанология. 2020. Т. 60. № 3. С. 407–417.
  14. Ульянцев А.С., Братская С.Ю., Привар Ю.О. Гранулометрические характеристики донных отложений губы Буор-Хая // Океанология. 2020. Т. 60. № 3. С. 452–465.
  15. Ульянцев А.С., Прокуда Н.А., Стрельцова Е.А. и др. Геохимическая типизация органического вещества донных отложений по молекулярному составу предельных алифатических углеводородов // Океанология. 2021. Т. 61. № 5. С. 822–830.
  16. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Минеральные индикаторы литогенеза. Сыктывкар: Гео-принт, 2008. 564 с.
  17. Charkin A.N., Dudarev O.V., Semiletov I.P. et al. Seasonal and interannual variability of sedimentation and organic matter distribution in the Buor-Khaya Gulf: the primary recipient of input from Lena River and coastal erosion in the southeast Laptev Sea // Biogeosciences. 2011. V. 8. P. 2581–2594.
  18. Günther F., Overduin P.P., Yakshina I.A. et al. Observing Muostakh disappear: permafrost thaw subsidence and erosion of a ground-ice-rich island in response to arctic summer warming and sea ice reduction // The Cryosphere. 2015. V. 9. P. 151–178.
  19. Hubberten H.W., Andreev A., Astakhov V.I. et al. The periglacial climate and environment in northern Eurasia during the last glaciation // Quaternary Science Reviews. 2004. V. 23. P. 1333–1357.
  20. Lantuit H., Atkinson D., Overduin P.P. et al. Coastal erosion dynamics on the permafrost-dominated Bykovsky Peninsula, north Siberia, 1951—2006 // Polar Research. 2011. V. 30. P. 7341.
  21. Martens J., Romankevich E., Semiletov I. et al. CASCADE — The Circum-ArcticSediment CArbon DatabasE // Earth Syst. Sci. Data. 2021. V. 13. P. 2561–2572.
  22. Martens J., Wild B., Muschitiello F. et al. Remobilization of dormant carbon from Siberian-Arctic permafrost during three past warming events // Science Advances. 2020. V. 6. № 42. eabb6546.
  23. Morgenstern A., Ulrich M., Günther F. et al. Evolution of thermokarst in East Siberian ice-rich permafrost: A case study // Geomorphology. 2013. V. 201. P. 363-379.
  24. Romanovskii N.N., Hubberten H.-W., Gavrilov A.V. et al. Permafrost of the east Siberian Arctic shelf and coastal lowlands // Quaternary Science Reviews. 2004. V. 23. P. 1359–1369.
  25. Romanovskii N.N., Hubberten H.-W., Gavrilov A.V. et al. Thermokarst and land-ocean interactions, Laptev Sea Region, Russia // Permafrost and Periglac. Process. 2000. V. 11. P. 137–152.
  26. Sanchez-Garcia L., Vonk J.E., Charkin A.N. et al. Characterization of three regimes of collapsing Arctic Ice Complex deposits on the SE Laptev Sea coast using biomarkers and dual carbon isotopes // Permafrost and Periglac. Process. 2014. V. 25. P. 172–183.
  27. Schirrmeister L., Grigoriev M.N., Strauss J. et al. Sediment characteristics of a thermokarst lagoon in the northeastern Siberian Arctic (Ivashkina Lagoon, Bykovsky Peninsula) // Arctos. 2018. V. 4. P. 13.
  28. Schirrmeister L., Schwamborn G., Overduin P.P. et al. Yedoma Ice Complex of the Buor Khaya Peninsula (southern Laptev Sea) // Biogeosciences. 2017. V. 14. P. 1261–1283.
  29. Schuur E.A.G., McGuire A.D., Schädel C. et al. Climate change and the permafrost carbon feedback // Nature. 2015. V. 520. P. 171–179.
  30. Semiletov I., Pipko I., Gustafsson Ö. et al. Acidification of East Siberian Arctic Shelf waters through addition of freshwater and terrestrial carbon // Nature Geoscience. 2016. V. 9. P. 361–365.
  31. Shakhova N., Semiletov I., Gustafsson O. et al. Current rates and mechanisms of subsea permafrost degradation in the East Siberian Arctic Shelf // Nature Communications. 2017. V. 8. P. 15872.
  32. Turetsky M.R., Abbott B.W., Jones M.C. et al. Permafrost collapse is accelerating carbon release // Nature. 2019. V. 569. P. 32–34.
  33. Wild B., Shakhova N., Dudarev O. et al. Organic matter composition and greenhouse gas production of thawing subsea permafrost in the Laptev Sea // Nature Communications. 2022. V. 13. P. 5057.
  34. Winterfeld M., Mollenhauer G., Dummann W. et al. Deglacial mobilization of pre-aged terrestrial carbon from degrading permafrost // Nature Communications. 2018. V. 9. P. 3666.
  35. Zimov S.A., Davydov S.P., Zimova G.M. et al. Permafrost carbon: Stock and decomposability of a globally significant carbon pool // Geophys. Res. Lett. 2006. V. 33. L20502.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Карта-схема района исследований и расположение пробуренных скважин. Надписи: дельта Лены; протока Быковская; Хараулахский хребет; губа Буор-Хая; п-ов Буор-Хая; море Лаптевых; п-ов Быковский; Залив Неелова; Тикси; о. Муостах

Скачать (463KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Литологическое описание (а), гранулометрический состав (б) и распределение процентного содержания минералов тяжелой фракции (в) отложений скважины 1D-14. Условные обозначения: 1 – ил алеврито-песчаный; 2 – песок пелитово-алевритовый; 3 – алеврит песчаный; 4 – песок; 5 – песок гравелистый; 6 – древесные остатки; 7 – слой почвенно-растительный; 8 – слой древесных остатков; 9 – галька; 10 – гравий; 11 – талые отложения; 12 – мерзлые отложения; 13 – фракция > 63 мкм; 14 – фракция 10–63 мкм; 15 – фракция 2–10 мкм; 16 – фракция < 2 мкм; 17 – r + il + lx + sph + ans + brk; 18 – carb; 19 – am; 20 – px; 21 – ep + zo; 22 – gr; 23 – mc; 24 – ky + si; 25 – li; 26 – mt; 27 – zr; 28 – tu + ap + šp + crdp + mgcr + ol + cl + sh + fl + uv + pu + ph + st + py + mo + chp + ar + hm + cr + gh + cor + spr

Скачать (605KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Литологическое описание (а), гранулометрический состав (б) и распределение процентного содержания минералов тяжелой фракции (в) отложений скважины 3D-14. Условные обозначения приведены на рис. 2

Скачать (298KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Литологическое описание (а), гранулометрический состав (б) и распределение процентного содержания минералов тяжелой фракции (в) отложений скважины 1D-15. Условные обозначения приведены на рис. 2

Скачать (345KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Микрофотографии углеподобных частиц с горизонта 3447 см скважины 1D-14

Скачать (279KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Диаграммы SiO2-F1 проанализированных образцов из скважин 1D-14 (а), 3D-14 (б) и 1D-15 (в)

Скачать (169KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Минералогическая дифференциация профиля 1D-14 по выделенным типам минеральных ассоциаций. а — литологическое описание; б — гранулометрический состав; в-е — распределение величины факторных счетов F1-F4. 1 — тип I; 2 — тип II; 3 — тип III; 4 — тип IV

Скачать (416KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Минералогическая дифференциация профиля 3D-14 по выделенным типам минеральных ассоциаций. Условные обозначения см. рис. 7

Скачать (343KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Минералогическая дифференциация профиля 1D-15 по выделенным типам минеральных ассоциаций. а — литологическое описание; б — гранулометрический состав; ве распределение величины факторных счетов F1F4. 1 — тип I; 2 — тип II; 3 — тип III; 4 — тип IV

Скачать (304KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Диаграмма первой (РС1) и второй (РС2) главных компонент проанализированных образцов. Точки am и px соответствует координатам 1.02; 6.14 и 0.07; 6.22 соответственно. 1 — образцы скважины 1D-14; 2 — образцы скважины 3D-14; 3 — образцы скважины 1D-15; 4 — факторные нагрузки соответствующих компонентов

Скачать (200KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Песчаные наносы на заснеженной ледовой поверхности губы Буор-Хая (фото автора)

Скачать (535KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024