Инд. авторы:	Жданова А.Н, Солотчина Э.П., Солотчин П.А., Кривоногов С.К., Даниленко И.В
Заглавие:	Отражение изменений климата голоцена в минералогии донных осадков ярковского плеса озера чаны (юг западной сибири)
Библ. ссылка:	Жданова А.Н, Солотчина Э.П., Солотчин П.А., Кривоногов С.К., Даниленко И.В Отражение изменений климата голоцена в минералогии донных осадков ярковского плеса озера чаны (юг западной сибири) // Геология и геофизика. - 2017. - Т.58. - № 6. - С.856-868. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы:	DOI: 10.15372/GiG20170603; РИНЦ: 29425687;
Реферат:	rus: Осадки озер, расположенных в замкнутых бессточных котловинах внутриконтинентальных районов, служат прекрасным архивом изменений природной среды и климата. Одним из таких архивов является Чановская озерная система, расположенная в Барабинской степи юга Западной Сибири, и состоящая из трех озер: Большие Чаны, Малые Чаны и Яркуль, соединенных протоками. В статье впервые приводятся результаты изучения минерального состава голоценовых отложений Ярковского плеса оз. Большие Чаны, отличающегося преимущественно карбонатной седиментацией. Методы исследования: рентгеновская дифрактометрия (XRD), ИК-спектроскопия, электронная микроскопия, анализ стабильных изотопов 18О и 13С, лазерная гранулометрия, элементный анализ, радиоизотопное датирование. Математическим моделированием сложных XRD профилей карбонатных минералов в осадках установлены Mg-кальциты разной степени магнезиальности, Сa-избыточные доломиты и арагонит. Получена карбонатная запись, содержащая сведения о стратиграфическом распределении хемогенных карбонатов, в которых количество и соотношение фаз определяются величиной Mg/Ca-отношения, соленостью и общей щелочностью озерных вод. Соотношения меняются в соответствии с климатическими циклами и колебаниями уровня озера. Сопоставление карбонатной записи с литологическими данными, содержанием стабильных изотопов d18O и d13С и распределением ряда геохимических индикаторов обстановок осадконакопления позволило выделить несколько стадий эволюции Ярковского плеса, определяемых изменениями климата региона в голоцене. eng: Sediments of lakes located in closed basins in inland areas are an excellent archive of environmental and climatic changes. One of such archives is the Chany lake system located in the Baraba steppe of southern West Siberia and comprising three associated lakes: Bol’shie Chany, Malye Chany, and Yarkul’, connected by watercourses. We present the first data on the mineral composition of the Holocene sediments of Yarkovsky Pool of Lake Bol’shie Chany with predominantly carbonate sedimentation. The sediments were studied by X-ray diffraction (XRD), IR spectroscopy, electron microscopy, stable-isotope geochemistry (18O and 13C), laser granulometry, elemental analysis, and radioisotope dating. Mathematical modeling of complex XRD profiles of carbonate minerals in the sediments has revealed Mg-calcites with different Mg contents, excess-Ca dolomites, and aragonite. The obtained carbonate record gives an insight into the stratigraphic distribution of chemogenic carbonates, in which the number and proportion of phases are determined by the Mg/Ca ratio, salinity, and total alkalinity of the lake water. The phase proportions change depending on climatic cycles and lake level fluctuations. Comparison of the carbonate record with the lithologic data, d18O and δ13C values, and distribution of some geochemical indicators of depositional environments showed several stages of evolution of Yarkovsky Pool related to Holocene regional climatic changes.
Ключевые слова:	XRD анализ; ИК-спектроскопия; голоцен; палеоклимат; оз. Чаны; западная Сибирь; bottom sediments; донные отложения; XRD analysis; IR spectroscopy; holocene; paleoclimate; Lake Chany; West Siberia; carbonates; карбонаты;
Издано:	2017
Физ. характеристика:	с.856-868
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. Безматерных Д.М., Чернышкова К.В., Жукова О.Н. Состав и структура зообентоса озера Чаны // Мир науки, культуры, образования, 2011, № 6 (31), с. 431-434. 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 // ДАН, 2008, т. 420, № 2, с. 248-253. 4. Даниленко И.В., Солотчин П.А., Солотчина Э.П. Минералогия голоценовых осадков малых озер Байкальского региона: связь с палеоклиматом // Изв. РАН, серия географическая, 2015, № 4, с. 107-112. 5. Дарьин A.В., Калугин И.А., Максимов М.А., Рогозин Д.Ю., Ракшун Я.В., Дарьин Ф.А., Сороколетов Д.С. Реконструкция уровня оз. Шира за последние 1500 лет на годовой временной шкале (по данным рентгенофлуоресцентного микроанализа на пучках синхротронного излучения) // Изв. РАН, серия физическая, 2015, № 1, с. 141-145. 6. Жилич С.В., Рудая Н.А., Назарова Л.Б., Палагушкина О.В., Кривоногов С.К. Изменения озера Чаны и окружающих ландшафтов во второй половине голоцена // Ежегодник «Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий», 2015, т. 21, с. 232-236. 7. Кривоногов С.К., Леонова Г.А., Мальцев А.Е., Бобров В.А. Стратиграфия и возраст сапропелей в озерах юга Западной Сибири // Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории: Материалы VII Всерос. литологического совещания (28-31 октября 2013 г.). Новосибирск, Изд-во ИНГГ СО РАН, 2013, т. 2, с. 102-105. 8. Лидер М. Седиментология. Процессы и продукты. Пер. с англ. М., Мир, 1986, 439 с. 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., Панниззо 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. Птицын А.Б., Чу Г., Дарьин А.В., Замана Л.В., Калугин И.А., Решетова С.А. Скорость седиментогенеза в озере Арахлей (Центральное Забайкалье) по радиогеохимическим и палинологическим данным // Геология и геофизика, 2014, т. 55 (3), с. 473-480. 12. Пульсирующее озеро Чаны / Под ред. Н.П. Смирновой, А.В. Шнитникова. Л., Наука, 1982, 304 с. 13. Савкин В.М., Двуреченская С.Я., Сапрыкина Я.В., Марусин К.В. Основные гидролого-морфометрические и гидрохимические характеристики озера Чаны // Сибирский экологический журнал, 2005, т. 2, с. 183-192. 14. Савкин В.М., Орлова Г.А., Кондакова О.В. Современный водный баланс бессточного озера Чаны // География и природные ресурсы, 2006, № 1, с. 123-130. 15. 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, 2010а, т. 51 (3), с. 303-328. 16. 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 // Докл. РАН, 2010б, т. 431, № 5, с. 668-674. 17. Солотчина Э.П. Структурный типоморфизм глинистых минералов осадочных разрезов и кор выветривания. Новосибирск, Академ. изд-во «Гео», 2009, 234 с. 18. Солотчина Э.П., Солотчин П.А. Состав и структура низкотемпературных природных карбонатов кальцит-доломитового ряда // Журнал структурной химии, 2014, т. 55, № 4, с. 814-820. 19. 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 // ДАН, 2008, т. 421, № 3, с. 391-398. 20. 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 // ДАН, 2011, т. 436, № 6, с. 814-819. 21. 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. 22. 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 // ДАН, 2013, т. 449, № 1, с. 80-86. 23. 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. 24. Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Страховенко В.Д., Солотчин П.А., Склярова О.А. Минералогия и кристаллохимия карбонатов современных осадков малых озер Приольхонья (Байкальский регион) // ДАН, 2015, т. 461, № 5, с. 579-585. 25. 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. 26. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. М., Изд-во АН СССР, 1962, т. 1, 212 с. 27. 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. 28. Хазин Л.Б., Хазина И.В., Кривоногов С.К., Кузьмин Я.В., Прокопенко А.А., Ви С., Бурр Дж.С. Климатические изменения на юге Западной Сибири в голоцене по результатам анализа ассоциаций остракод // Геология и геофизика, 2016, т. 57 (4), с. 729-742. 29. Appleby P.G., Oldfield F. The calculation of lead-210 dates assuming a constant rate of supply of unsupported 210Pb to the sediment // Catena, 1978, v. 5, p. 1-8. 30. 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. 31. 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. 32. Cohen A.S. Paleolimnology: the history and evolution of lake systems. New York, Oxford University Press, 2003, 500 p. 33. Dauphin Y. Infrared spectra and elemental composition in recent carbonate skeletons: relationships between the ν2 band wavenumber and Sr and Mg concentrations // Appl. Spectrosc., 1997, v. 51, № 2, p. 253-258. 34. Dauphin Y. Infrared spectra and elemental composition in recent biogenic calcites: relationships between the ν4 band wavelength and Sr and Mg concentrations // Appl. Spectrosc., 1999, v. 53, № 2, p. 184-190. 35. 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. 36. Doi H., Kikuchi E., Mizota C., Satoh N., Shikano S., Yurlova N., Yadrenkina E., Zuykova E. Carbon, nitrogen, and sulfur isotope changes and hydro-geological processes in a saline lake chain // Hydrobiologia, 2004, v. 529, p. 225-235. 37. Gadsden J.A. Infrared spectra of minerals and related inorganic compounds. Butterworths, London, 1975, 277 p. 38. 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. 39. Hammer U.T. Saline lake ecosystems of the world. Dr W. Junk Publ., Dordrecht, The Netherlands, 1986, 616 p. 40. Kipriyanova L.M., Yermolaeva N.I., Bezmaternykh D.M., Dvurechenskaya S.Ya., Mitrofanova E.Yu. Changes in the biota of Chany Lake along a salinity gradient // Hydrobiologia, 2007, v. 576, № 1, p. 83-93. 41. Krivonogov S.K., Takahara H., Yamamuro M., Preis Yu.I., Khazina I.V., Khazin L.B., Safonova I.Yu., Ignatova N.V. Regional to local environmental changes in southern Western Siberia: evidence from biotic records of mid to late Holocene sediments of Lake Beloye // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol., 2012a, v. 331-332, p. 177-193. 42. Krivonogov S.K., Yamamuro M., Takahara H., Kazansky A.Yu., Klimin M.A., Bobrov V.A., Safonova I. Yu., Phedorin M.A., Bortnikova S.B. An abrupt ecosystem change in Lake Beloye, southern Western Siberia: palaeoclimate versus local environment // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2012b, v. 331-332, p. 194-206. 43. Last W.M. Lacustrine dolomite - an overview of modern, Holocene, and Pleistocene occurrences // Earth Sci. Rev., 1990, v. 27, p. 221-263. 44. Last W.M. Geolimnology of salt lakes // Geosci. J., 2002, v. 6, № 4, p. 347-369. 45. 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. 46. Mizota C., Doi H., Kikuchi E., Shikano S., Kakegawa T., Yurlova N., Yurlov A.K. Stable isotope characterization of fluids from the Lake Chany complex, western Siberia, Russian Federation // Appl. Geochem., 2009, v. 24, p. 319-327. 47. Pazdur A. Radiocarbon in freshwater carbonates as tool of Late Quaternary studies // Geologos, 2000, v. 5, р. 135-154. 48. Reeder R.J. Crystal chemistry of the rhombohedral carbonates / Ed. R.J. Reeder // Carbonates: mineralogy and chemistry // Rev. Miner. Miner. Soc. Amer., Washington, 1983, v. 11, p. 1-47. 49. Reimer P.J., Bard E., Bayliss A., Beck J.W., Blackwell P.G., Bronk-Ramsey C., Buck C.E., Cheng H., Edwards R.L., Friedrich M., Grootes P.M., Guilderson T.P., Haflidason H., Hajdas I., Hatté C., Heaton T.J., Hogg A.G., Hughen K.A., Kaiser K.F., Kromer B., Manning S.W., Niu M., Reimer R.W., Richards D.A., Scott E.M., Southon J.R., Turney C.S.M. and Van der Plicht J. IntCal13 and Marine13 radiocarbon age calibration curves 0-50000 years calBP // Radiocarbon, 2013, № 55, p. 1869-1887. 50. 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. Int., 2009, v. 205, p. 98-110. 51. Shikano S., Kawano K., Kudoh J., Yurlov A.K., Kikuchi E. Intraannual and interannual changes in the surface area of a closed lake complex in southwestern Siberia using NOAA images // Limnology, 2006, v. 7, p. 123-128. 52. 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. Int., 2009, v. 205, № 1-2, p. 38-52. 53. Talbot M.R. A review of palaeohydrological interpretation of carbon and oxygen isotopic ratios in primary lacustrine carbonates // Chem. Geol. (Isotope Geoscience Section), 1990, v. 80, p. 261-279. 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. Veizer J. Trace elements and isotopes in sedimentary carbonates / Ed. R.J. Reeder. Carbonates: Mineralogy and chemistry // Rev. Miner. Miner. Soc. Amer., Washington, 1983, v. 11, p. 265-299. 56. Wagner G.A. Age determination of young rocks and artifacts. Physical and chemical clocks in Quaternary geology and archaeology. Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 1998, 466 p.