Инд. авторы:	Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Солотчин П.А., Вологина Е.Г., Склярова О.А.
Заглавие:	Минералогия и кристаллохимия карбонатов голоценовых осадков озера киран ( западное забайкалье): связь с палеоклиматом
Библ. ссылка:	Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Солотчин П.А., Вологина Е.Г., Склярова О.А. Минералогия и кристаллохимия карбонатов голоценовых осадков озера киран ( западное забайкалье): связь с палеоклиматом // Геология и геофизика. - 2014. - Т.55. - № 4. - С.605-618. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы:	РИНЦ: 21975312;
Реферат:	rus: Приводятся результаты исследования голоценовых осадков оз. Киран - одного из малых соленых озер с карбонатной седиментацией, расположенных на территории Западного Забайкалья. Методы исследования - рентгеновская дифрактометрия (XRD), ИК-спектроскопия, анализ стабильных изотопов 18О и 13С, лазерная гранулометрия, элементный анализ (РФА СИ) и другие. Математическим моделированием сложных XRD спектров озерных осадков в ансамбле хемогенных карбонатных минералов установлены Mg-кальциты разной степени магнезиальности и Сa-избыточные доломиты. Получена карбонатная запись, содержащая сведения о стратиграфическом распределении хемогенных карбонатов кальцит-доломитового ряда, в которых количество и соотношение фаз различной степени магнезиальности определяются величиной Mg/Ca-отношения, соленостью и общей щелочностью вод озера в прошлом. Постоянное присутствие в осадках Ca-избыточных доломитов указывает на мелководный, плайевый характер озера. Выявлена высокая корреляция минералогии и кристаллохимии карбонатов с данными литологического анализа, результатами определения стабильных изотопов (d 18О и d 13С) и распределением ряда геохимических индикаторов обстановок осадконакопления. Выделено несколько стадий развития оз. Киран, определяемых изменениями климата региона. Установлено, что наиболее засушливые условия на юге Бурятии сложились в субатлантическое время. Несмотря на общую высокую аридность климата региона в рассматриваемый период (от 7000 л.н. до современности), наблюдались его флуктуации в сторону увлажнения, в частности, в атлантическую стадию (время образования озера) и в последние десятилетия, вплоть до современности. eng: We present results of research into the Holocene sediments of Lake Kiran, one of the small saline lakes with carbonate sedimentation in western Transbaikalia. The sediments were studied by X-ray diffraction (XRD), IR spectroscopy, analysis of stable 18O and 13C isotopes, laser granulometry, element analysis (SRXFA), etc. By the mathematical modeling of complex XRD patterns of lacustrine sediments, Mg-calcites with different Mg contents and excess-Ca dolomites have been determined in the assemblage of endogenic carbonate minerals. The obtained carbonate record gives an insight into the stratigraphic distribution of endogenic carbonates of the calcite-dolomite series, in which the number and proportion of phases with different Mg contents are determined by the Mg/Ca ratio, salinity, and total alkalinity of the lake water in the past. The abundance of excess-Ca dolomites in the sediments indicates that the lake is of shallow playa type. The mineral composition and crystallochemical structure of carbonates are in high correlation with the data of lithological analysis, results of determination of stable isotopes (δ18O and δ13C), and distribution of some geochemical indicators of sedimentation conditions. Several stages of the lake evolution depending on the regional climatic changes have been recognized. It has been established that the most arid environments in southern Buryatia were in the Subatlantic. Despite the highly arid climate in the region in the period under study (from 7 ka to the present), it underwent fluctuations toward humidification, in particular, at the Atlantic stage (the time of the lake formation) and in the recent decades, up to the present.
Ключевые слова:	IR spectroscopy; stable isotopes; geochemistry; saline lake; bottom sediments; holocene; paleoclimate; western Transbaikalia; карбонаты; XRD анализ; ИК-спектроскопия; стабильные изотопы; геохимия; соленое озеро; донные отложения; голоцен; палеоклимат; Западное Забайкалье; XRD analysis; carbonates;
Издано:	2014
Физ. характеристика:	с.605-618
Цитирование:	1. Базарова В.Б., Гребенникова Т.А., Мохова Л.М., Орлова Л.А. Особенности озерного осадконакопления в степной зоне Юго-Восточного Забайкалья в голоцене (на примере отложений оз. Зун-Соктуй) // Геология и геофизика, 2011, т. 52 (3), с. 426-438. 2. Безрукова Е.В., Данько Л.В., Снытко В.А., Летунова П.П., Орлова Л.А., Кузьмин С.Б., Вершинин К.Е., Абзаева А.А., Сизых А.П., Хлыстов О.М. Новые данные об изменении растительности западного побережья озера Байкал в среднем-позднем голоцене // Докл. РАН, 2005, т. 401, № 1, с. 100-104. 3. Безрукова Е.В., Кривоногов С.К., Такахара Х., Летунова П.П., Шичи К., Абзаева А.А., Кулагина Н.В., Забелина Ю.С. Озеро Котокель - опорный разрез позднеледниковья и голоцена юга Восточной Сибири // Докл. РАН, 2008, т. 420, № 2, с. 248-253. 4. Коллектив участников проекта «Байкал-бурение». Непрерывная запись климатических изменений в отложениях озера Байкал за последние 5 миллионов лет // Геология и геофизика, 1998, т. 39 (2), с. 139-156. 5. Коллектив участников проекта «Байкал-бурение». Позднекайнозойская палеоклиматическая запись в осадках озера Байкал (по результатам исследования 600-метрового керна глубокого бурения) // Геология и геофизика, 2000, т. 41 (1), с. 3-32. 6. Коллектив участников проекта «Хубсугул-бурение». Строение донных осадков озера Хубсугул: его связь с геологическими и климатическими факторами // Геология и геофизика, 2007, т. 48 (11), с. 1117-1143. 7. Лидер М. Седиментология. Процессы и продукты. Пер. с англ. М., Мир, 1986, 439 с. 8. Минеральные воды южной части Восточной Сибири / Под ред. В.Г. Ткачука, Н.И. Толстихина. М., Л., Изд-во АН СССР, 1961, т. 1, разд. 4, с. 189-245. 9. Нечипоренко Г.О., Бондаренко Г.П. Условия образования морских карбонатов. М., Наука, 1988, 133 с. 10. Птицын А.Б., Решетова С.А., Бабич В.В., Дарьин А.В., Калугин И.А., Овчинников Д.В., Паниззо В., Мыглан В.С. Хронология палеоклимата и тенденции аридизации в Забайкалье за последние 1900 лет // География и природные ресурсы, 2010, № 2, с. 85-89. 11. Скляров Е.В., Солотчина Э.П., Вологина Е.Г., Изох О.П., Кулагина Н.В., Орлова Л.А., Склярова О.А., Солотчин П.А., Столповская В.Н., Ухова Н.Н. Климатическая история голоцена Западного Прибайкалья в карбонатной осадочной летописи озера Холбо-Нур // ДАН, 2010а, т. 431, № 5, с. 668-674. 12. Скляров Е.В., Солотчина Э.П., Вологина Е.Г., Игнатова Н.В., Изох О.П., Кулагина Н.В., Склярова О.А., Солотчин П.А., Столповская В.Н., Ухова Н.Н., Федоровский В.С., Хлыстов О.М. Детальная летопись климата голоцена из карбонатного разреза соленого озера Цаган-Тырм, Западное Прибайкалье // Геология и геофизика, 2010б, т. 51 (3), с. 303-328. 13. Солоноватые и соленые озера Забайкалья: гидрохимия, биология / Под ред. Б.Б. Намсараева. Улан-Удэ, Изд-во Бурят. ун-та, 2009, 340 с. 14. Солотчина Э.П. Структурный типоморфизм глинистых минералов осадочных разрезов и кор выветривания. Новосибирск, Академ. изд-во «Гео», 2009, 234 с. 15. Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Вологина Е.Г., Орлова Л.А., Склярова О.А., Солотчин П.А., Столповская В.Н., Федоровский В.С., Хлыстов О.М. Карбонаты в осадочной летописи соленого озера Цаган-Тырм (Западное Прибайкалье): новый тип палеоклиматических сигналов высокого разрешения // Докл. РАН, 2008, т. 421, № 3, с. 391-398. 16. Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Вологина Е.Г., Солотчин П.А., Столповская В.Н., Склярова О.А., Изох О.П., Ухова Н.Н. Климатические сигналы в карбонатной осадочной летописи голоцена озера Намши-Нур, Западное Прибайкалье // Докл. РАН, 2011, т. 436, № 6, с. 814-819. 17. Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Солотчин П.А., Вологина Е.Г., Столповская В.Н., Склярова О.А., Ухова Н.Н. Реконструкция климата голоцена на основе карбонатной осадочной летописи малого соленого озера Верхнее Белое (Западное Забайкалье) // Геология и геофизика, 2012, т. 53 (12), с. 1756-1775. 18. Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Солотчин П.А., Вологина Е.Г., Склярова О.А., Ухова Н.Н. Голоценовая осадочная летопись озера Большое Алгинское, Западное Забайкалье: связь с палеоклиматом // Докл. РАН, 2013, т. 449, № 1, с. 80-86. 19. Столповская В.Н., Солотчина Э.П., Жданова А.Н. Количественный анализ неглинистых минералов донных осадков озер Байкал и Хубсугул (методом ИК-спектроскопии) (в связи с палеоклиматическими реконструкциями) // Геология и геофизика, 2006, т. 47 (6), с. 778-788. 20. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. М., Изд-во АН СССР, 1962, т. 1, 212 с. 21. Страхов Н.М., Бродская Н.Г., Князева Л.М., Разживина А.Н., Ратеев М.А., Сапожников Д.Г., Шишова Е.С. Образование осадков в современных водоемах. М., Изд-во АН СССР, 1954, 791 с. 22. Хотинский Н.А. Голоцен Северной Евразии. М., Наука, 1977, 192 с. 23. Andreev A.A., Siegert C., Klimanov V.A., Dereviagin A.Yu., Shilova G.N., Melles M. Late Pleistocene and Holocene vegetation and climate changes in the Taymyr lowland, Northern Siberia reconstructed from pollen records // Quatern. Res., 2002, v. 57, p. 138-150. 24. Andreev A.A., Tarasov P.E., Klimanov V.A., Melles M., Lisitsyna O.M., Hubberten H.-W. Vegetation and climate сhanges around the Lama Lake, Taymyr Peninsula, Russia during the Late Pleistocene and Holocene // Quatern. Intern., 2004a, v. 122, № 1, p. 69-84. 25. Andreev A., Tarasov P., Schwamborn G. Ilyashuk B., Ilyashuk E., Bobrov A., Klimanov V., Rachold V., Hubberten H.-W. Holocene paleoenvironmental records from Nicolay Lake, Lena River Delta, Arctic Russia // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol., 2004b, v. 209, p. 197-217. 26. Bezrukova E., Tarasov P., Solovieva N., Krivonogov S., Riedel F. Last glacial-interglacial vegetation and environmental dynamics in southern Siberia: Chronology, forcing and feedbacks // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol., 2010, v. 296, p. 185-198. 27. Bischoff W.D., Sharma S.K., Mackenzie F.T. Carbonate ion disorder in synthetic and biogenic magnesian calcites: a Raman spectral study // Amer. Miner., 1985, v. 70, p. 581-589. 28. Blyakharchuk T.A. Four new pollen section tracing the Holocene vegetational development of the southern part of the West Siberian Lowland // Holocene, 2003, v. 13 (5), p. 715-731. 29. Cohen A.S. Paleolimnology: the history and evolution of lake systems. Oxford University Press, New York, 2003, 500 p. 30. Dauphin Y. Infrared spectra and elemental composition in recent biogenic calcites: relationships between the υ4 band wavelength and Sr and Mg concentrations // Appl. Spectrosc., 1999, v. 53, № 2, p. 184-190. 31. Deelman J.C. Low-temperature formation of dolomite and magnesite. Open-access e-book, 2011, 512 p., http://www.jcdeelman.demon.nl/dolomite/bookprospectus.html. 32. Demske D., Heumann G., Granoszewski W., Bezrukova E., Oberhansli H. Late Glacial and Holocene vegetation and regional climate variability evidenced in high-resolution pollen records from Lake Baikal // Global Planet. Change, 2005, v. 46, p. 255-279. 33. Drits V.A., McCarty D.K., Sakharov B., Milliken K.L. New insight into structural and compositional variability in some ancient excess-Ca dolomite // Canad. Miner., 2005, v. 43, p. 1255-1290. 34. Goldsmith J.R., Graf D.L. Relation between lattice constants and composition of the Ca-Mg carbonates // Amer. Miner., 1958, v. 43, p. 84-101. 35. Goodell H.G., Garman R.K. Carbonate geochemistry of Superior Deep Test Well, Andros Island, Bahamas // Amer. Assoc. Petrol. Geol. Bull., 1969, v. 53, p. 513-536. 36. Hammer U.T. Saline lake ecosystems of the world. Dr W. Junk Publ., Dordrecht. The Netherlands, 1986, 616 p. 37. HDP Members. Sedimentary record from Lake Hovsgol, NW Mongolia: results from the HDP-04 and HDP-06 drill cores // Quatern. Intern., 2009, v. 205, p. 21-37. 38. Jennings A.E., Knudsen K.L., Hald M., Hansen C.V., Andrews J.T. A mid-Holocene shift in Arctic sea-ice variability on the East Greenland shelf // Holocene, 2002, v. 12 (1), p. 49-58. 39. Jones B., Luth R.W., MacNell A.J. Powder X-ray analysis of homogeneous and heterogeneous dolostones // J. Sediment. Res., 2001, v. 71, p. 791-800. 40. Last W.M. Lacustrine dolomite - an overview of modern, Holocene, and Pleistocene occurrences // Earth Sci. Rev., 1990, v. 27, p. 221-263. 41. Last W.M. Geolimnology of salt lakes // Geosci. J., 2002, v. 6, № 4, p. 347-369. 42. Last W.M., Ginn F.M. Saline systems of the Great Plains of western Canada: an overview of the limnogeology and paleolimnology // Saline systems, 2005, 1:10, DOI: 10.1186/1746-1448-1-10. 43. Mackenzie F.T., Bischoff W.D., Bishop F.C., Loijens M., Schoonmaker J., Wollast R. Magnesian calcites: low-temperature occurrence, solubility and solid-solution behavior / Ed. R.J. Reeder. Carbonates: mineralogy and chemistry // Rev. Miner. Miner. Soc. America, Chantilly, Virginia, U.S.A., 1983, v. 11, p. 97-144. 44. McCarty D.K., Drits V.A., Sakharov B. Relationship between composition and lattice parameters of some sedimentary dolomite varieties // Eur. J. Miner., 2006, v. 18, p. 611-627. 45. Navrotsky A., Capobianco C. Enthalpies of formation of dolomite and of magnesian calcites // Amer. Miner., 1987, v. 72 (7-8), p. 782-787. 46. Ozao R., Arai J., Otsuka R. Some properties of the dolomite enriched with calcium // Gypsum and Lime, 1986, № 201, p. 79-88. 47. Reeder R.J. Crystal chemistry of the rhombohedral carbonates / Ed. R.J. Reeder. Carbonates: mineralogy and chemistry // Rev. Miner. Miner. Soc. America, Washington, 1983, v. 11, p. 1-47. 48. Shichi K., Takahara H., Krivonogov S.K., Bezrukova E.V., Kashiwaya K., Takehara A., Nakamura T. Late Pleistocene and Holocene vegetation and climate records from Lake Kotokel, central Baikal region // Quatern. Intern., 2009, v. 205, p. 98-110. 49. Sibley D.F. Unstable to stable transformations during dolomitization // J. Geol., 1990, v. 98, p. 739-748. 50. Smoot J.P., Lowenstein T.K. Depositional environments of non-marine evaporates // Evaporites, petroleum and mineral resources / Ed. J.L. Melvin. New York, Elsevier, 1991, p. 189-348. 51. Solotchina E.P., Prokopenko A.A., Kuzmin M.I., Solotchin P.A., Zhdanova A.N. Climate signals in sediment mineralogy of Lake Baikal and Lake Hovsgol during the LGM-Holocene transition and the 1-Ma carbonate record from the HDP-04 drill core // Quatern. Intern., 2009, v. 205, p. 38-52. 52. Talbot M.R. A review of palaeohydrological interpretation of carbon and oxygen isotopic rations in primary lacustrine carbonates // Chem. Geol. (Isotope Geoscience Section), 1990, v. 80, p. 261-279. 53. Tarasov P., Bezrukova E., Karabanov E., Nakagawa T., Wagner M., Kulagina N., Letunova P., Abzaeva A., Granoszewski W., Riedel F. Vegetation and climate dynamics during the Holocene and Eemian interglacials derived from Lake Baikal pollen records // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol., 2007, v. 252, p. 440-457. 54. Tarasov P.E., Bezrukova E.V., Krivonogov S.K. Late Glacial and Holocene changes in vegetation cover and climate in southern Siberia derived from a 15 kyr long pollen record from Lake Kotokel // Clim. Past, 2009, v. 5, p. 285-295. 55. Towe K.M. Echinoderm calcite: single crystal or polycrystalline aggregates // Science, 1967, v. 157, p. 1048-1050. 56. Urmos J., Sharma S.K., Mackenzie F.T. Characterization of some biogenic carbonates with Raman spectroscopy // Amer. Miner., 1991, v. 76, p. 641-646. 57. Veizer J. Trace elements and isotopes in sedimentary carbonates / Ed. R.J. Reeder. Carbonates: mineralogy and chemistry // Rev. Miner. Geochem. Miner. Soc. America, Washington, 1983, v. 11, p. 265-299. 58. White W.B. The carbonate minerals // The infrared spectra of minerals / Ed. V.C. Farmer. London, Miner. Soc., 1974, Ch. 12, p. 227-284. 59. Williams D.F., Peck J., Karabanov E.B., Prokopenko A.A., Kravchinsky V., King J., Kuzmin M.I. Lake Baikal record of continental climate response to orbital insolation during the past 5 million years // Science, 1997, v. 278, p. 1114-1117.