Инд. авторы: Солотчин П.А., Солотчина Э.П., Безрукова Е.В., Жданова А.Н
Заглавие: Климатические сигналы в позднечетвертичных донных осадках озера баунт (северное забайкалье)
Библ. ссылка: Солотчин П.А., Солотчина Э.П., Безрукова Е.В., Жданова А.Н Климатические сигналы в позднечетвертичных донных осадках озера баунт (северное забайкалье) // Геология и геофизика. - 2020. - Т.61. - № 10. - С.1397-1408. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы: DOI: 10.15372/GiG2020117; РИНЦ: 44090492;
Реферат: rus: Донные осадки озер различной минерализации, расположенных в котловинах внутриконтинентальных районов, представляют собой высокоразрешающие архивы изменений климата и природной среды. В статье рассматриваются результаты изучения позднеплейстоцен-голоценовых отложений пресноводного оз. Баунт - одного из озер Баунтовской (Ципинской) котловины на территории Северной Бурятии в зоне многолетней мерзлоты. Методы исследования - рентгеновская дифрактометрия (XRD), ИК-спектроскопия, лазерная гранулометрия, элементный анализ, AMS-датирование и другие. В минеральном составе донных осадков озера, возраст которых составляет ~18 тыс. лет, преобладают слоистые силикаты, кварц и полевые шпаты. Математическим моделированием сложных XRD профилей в ансамбле слоистых силикатов установлены хлорит, мусковит, иллит, смешанослойные иллит-смектит и хлорит-смектит, каолинит. Определены их структурно-кристаллохимические особенности и количественные соотношения в разрезе (керн 800 см), меняющиеся в соответствии с климатическими циклами и колебаниями уровня озера. Полученные результаты позволили воссоздать историю эволюции водного бассейна оз. Баунт, определяемую климатом региона на протяжении позднего плейстоцена-голоцена. Статья является продолжением серии наших публикаций, посвященных реконструкциям климата голоцена-позднего плейстоцена в Восточной Сибири на основе детальных исследований минерального состава осадочных разрезов небольших озер.
eng: The bottom sediments of lakes with different mineralization located in the basins of inland areas are high-resolution archives of climate and environmental changes. We present results of study of the Late Pleistocene-Holocene sediments of freshwater Lake Baunt, one of the lakes of the Baunt (Tsipa) depression in the permafrost zone in northern Buryatia. The sediments were studied by XRD, IR spectroscopy, laser granulometry, elemental analysis, AMS dating, etc. Mineral analysis of the bottom sediments with an age of ~18 ka has revealed predominant phyllosilicates, quartz, and feldspars. Mathematical modeling of complex XRD spectra made it possible to identify chlorite, muscovite, illite, mixed-layer illite-smectite and chlorite-smectite, and kaolinite among the phyllosilicates. We have determined their structural and crystal-chemical features and quantitative proportions in the section (800 cm long core), which vary in accordance with the climate cycles and lake level fluctuations. The results obtained helped to reconstruct the evolution of the Lake Baunt basin controlled by the regional climate throughout the Late Pleistocene-Holocene. This paper continues a series of our publications concerned with the reconstruction of the Late Pleistocene-Holocene climate in East Siberia by comprehensive studies of the mineral composition of sedimentary sections of small lakes.
Ключевые слова: XRD анализ; ИК-спектроскопия; поздний плейстоцен; голоцен; палеоклимат; оз. Баунт; восточная Сибирь; bottom sediments; clay minerals; XRD analysis; IR spectroscopy; late Pleistocene; holocene; глинистые минералы; донные отложения; East Siberia; Lake Baunt; paleoclimate;
Издано: 2020
Физ. характеристика: с.1397-1408
Цитирование: 1. Амосова А.А., Чубаров В.М., Канева Е.В., Маркова Ю.Н. Определение основных породообразующих элементов, стронция и циркония рентгенофлуоресцентным методом для геохимической характеристики донных отложений // Аналитика и контроль, 2017, т. 21, № 1, с. 16-24. 2. Базарова В.Б., Мохова Л.М., Климин М.А., Орлова Л.А., Базаров К.Ю. Климатические изменения и обстановки осадконакопления в среднем-позднем голоцене в Юго-Восточном Забайкалье // Геология и геофизика, 2008, т. 49 (12), с. 1294-1303. 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. Безрукова Е.В., Тарасов П.Е., Кулагина Н.В., Абзаева А.А., Летунова П.П., Кострова С.С. Палинологическое исследование донных отложений озера Котокель (район озера Байкал) // Геология и геофизика, 2011, т. 52 (6), с. 586-595. 5. Безрукова Е.В., Амосова А.А., Чубаров В.М., Финкельштейн А.Л., Кулагина Н.В. Изменение природной среды северо-востока Республики Бурятия в постоптимальный период голоцена: первые результаты // Сибирский экологический журнал, 2017, т. 24, № 4, с. 498-511. 6. Дриц В.А., Коссовская А.Г. Глинистые минералы: смектиты, смешанослойные образования. М., Наука, 1990, 214 с. 7. Дриц В.А., Коссовская А.Г. Глинистые минералы: слюды, хлориты. М., Наука, 1991, 175 с. 8. Крайнов М.А., Безрукова Е.В., Кербер Е.В., Левина О.В., Иванов Е.В., Щетников А.А., Филинов И.А. Первые результаты исследования донных отложений оз. Баунт (Северное Забайкалье) // Геология и геофизика, 2017, т. 58 (11), с. 1764-1776. 9. Кузьмин М.И., Карабанов Е.Б., Каваи Т., Вильямс Д., Бычинский В.А., Кербер Е.В., Кравчинский В.А., Безрукова В.Е., Прокопенко А.А., Гелетий В.Ф., Калмычков Г.В., Горегляд А.В., Антипин В.С., Хомутова М.Ю., Сошина Н.М., Иванов Е.В., Хурсевич Г.К., Ткаченко Л.Л., Солотчина Э.П., Йошида Н., Гвоздков А.Н. Глубокое бурение на Байкале - основные результаты // Геология и геофизика, 2001, т. 42 (1-2), с. 8-34. 10. Лидер М. Седиментология. Процессы и продукты. Пер. с англ. М., Мир, 1986, 439 с. 11. Птицын А.Б., Чу Г., Дарьин А.В., Замана Л.В., Калугин И.А., Решетова С.А. Скорость седиментогенеза в оз. Арахлей (Центральное Забайкалье) по радиогеохимическим и палинологическим данным // Геология и геофизика, 2014, т. 55 (3), с. 473-480. 12. Решетова С.А., Безрукова Е.В., Паниззо В., Хендерсон Э., Птицын А.Б., Дарьин А.В., Калугин И.А. Растительность Центрального Забайкалья в позднеледниковье и голоцене // География и природные ресурсы, 2013, т. 34, № 2, с. 110-117. 13. 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. 14. 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, 2010б, т. 431, № 5, с. 668-674. 15. Солотчин П.А., Скляров Е.В., Солотчина Э.П., Маркова Ю.Н. Карбонатная седиментация в малых минеральных озерах Западного Забайкалья: отклик на изменения климата голоцена // ДАН, 2017, т. 473, № 6, с. 703-708. 16. Солотчина Э.П. Структурный типоморфизм глинистых минералов осадочных разрезов и кор выветривания. Новосибирск, Академ. изд-во "Гео", 2009, 234 с. 17. 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. 18. 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. 19. Cолотчина 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. 20. Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Солотчин П.А., Замана Л.В., Даниленко И.В., Склярова О.А., Татьков П.Г. Аутигенное карбонатообразование в озерах Еравнинской группы (Западное Забайкалье): отклик на изменения климата голоцена // Геология и геофизика, 2017, т. 58 (11), с. 1749-1763. 21. Солотчина Э.П., Безрукова Е.В., Солотчин П.А., Шток О., Жданова А.Н. Позднеплейстоцен-голоценовое осадконакопление в озерах Центрального Забайкалья как показатель состояния окружающей среды // Геология и геофизика, 2018, т. 59 (11), с. 1777-1794. 22. 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. 23. Страховенко В.Д., Солотчина Э.П., Восель Ю.С., Солотчин П.А. Геохимические факторы аутигенного минералообразования в донных отложениях озер Тажеранской системы (Прибайкалье) // Геология и геофизика, 2015, т. 56 (10), с. 1825-1841. 24. Федотов А.П., Воробьева С.С., Бондаренко Н.А., Томберг И.В., Жученко Н.А., Сезько Н.П., Степанова О.Г., Мельгунов М.С., Иванов В.Г., Железнякова Т.О., Шабурова Н.И., Чечеткина Л.Г. Влияние природных и антропогенных факторов на развитие удаленных озер Восточной Сибири за последние 200 лет // Геология и геофизика, 2016, т. 57 (2), с. 394-410. 25. 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. 26. Щетников А.А. Проблемы морфотектоногенеза озерных котловин (на примере Байкальской рифтовой зоны) // Тихоокеанская геология, 2007, т. 26, № 2, с. 18-29. 27. Япаскурт О.В. Генетическая минералогия и стадиальный анализ процессов осадочного породо- и рудообразования. М., ЭСЛАН, 2008, 356 с. 28. 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 // Quat. Int., 2004, v. 122, № 1, p. 69-84. 29. Bailey S.W., Brindley G.W., Fanning D.S., Kodama H., Martin R.T. Report of the Clay Minerals Society Nomenclature Committee for 1982 and 1983 // Clays Clay Miner., 1984, v. 32, p. 239-240. 30. Bertoni R. Limnology of rivers and lakes // Limnology. Encyclopedia of life support systems (EOLSS), Oxford, UK, Eolss Publishers, 2011, 66 p. 31. Chamley H. Clay sedimentology. Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 1989, 623 p. 32. Demske D., Heumann G., Granoszewski W., Nita M., Mamakowa K., Tarasov P., Oberhänsli 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. Deocampo D.M. The geochemistry of continental carbonates / Eds. A.M. Alonso-Zara, L.H. Tanner // Carbonates in continental settings. Developments in sedimentology. Amsterdam, Elsevier, 2010, v. 62, p. 1-60. 34. Deocampo D.M. Authigenic clay minerals in lacustrine mudstones / Eds. D. Larsen, S.O. Egenhoff, N.S. Fishman // Paying attention to mudrocks: priceless. Geological Society of America Special Paper 515. Boulder, CO, USA, Geol. Soc. Am., 2015, p. 49-64. 35. Engstrom D.R., Wright H.E. Chemical stratigraphy of lake sediments as a record of environmental change / Eds. E.Y. Haworth, J.W.G. Lund // Lake sediments and environmental history. Leicester, Leicester University Press, 1984, p. 11-67. 36. Gill P.E., Murray W., Wright M.H. Practical optimization. London, Academic Press, 1981, 401 p. 37. Last W.M. Geolimnology of salt lakes // Geosci. J., 2002, v. 6, № 4, p. 347-369. 38. 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. 39. MacEwan D.M.C. Fourier transform methods for studying X-ray scattering from lamellar systems. II: The calculation of X-ray diffraction effects for various types of interstratification // Kolloid-Zeitschrift, 1958, v. 156, p. 61-67. 40. Prokopenko A.A., Williams D.F., Karabanov E.B., Khursevich G.K. Response of Lake Baikal ecosystem to climate forcing and pCO2 change over the last glacial/interglacial transition // Earth Planet. Sci. Lett., 1999, v. 172, p. 239-253. 41. Ramsey B. Bayesian analysis of radiocarbon dates // Radiocarbon, 2009, v. 51, № 1, p. 337-360. 42. 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., Hoffmann D.L., 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., Staff R.A., Turney C.S.M., van der Plicht J. IntCal13 and Marine13 radiocarbon age calibration curves 0-50,000 years cal BP // Radiocarbon, 2013, v. 55, № 4, p. 1869-1887. 43. Reynolds R.C. Interstratified clay minerals // Crystal structures of clay minerals and their X-Ray identification / Eds. G.W. Brindley, G. Brown. London, Mineralogical Society of Great Britain and Ireland, 1980, p. 249-303. 44. Roberts N. The Holocene: An environmental history. Malden, Massachusets, USA, Blackwell Publishers, 1998, 316 p. 45. Solotchina E.P., Prokopenko A.A., Vasilevsky A.N., Gavshin V.M., Kuzmin M.I., Williams D.F. Simulation of XRD patterns as an optimal technique for studying glacial and interglacial clay mineral associations in bottom sediments of Lake Baikal // Clay Miner., 2002, v. 37, p. 105-119. 46. 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 // Quat. Int., 2009, v. 205, p. 38-52. 47. Środoń J. Book reviews. Illite, by Alain Meunier and Bruce Velde. Springer // Clays Clay Miner., 2004, v. 52, № 6, p. 792-797. 48. 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. 49. Velde B. Composition and mineralogy of clay minerals // Origin and mineralogy of clays. Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 1995, p. 8-42.