Палеомерзлотная интерпретация изотопно-кислородного состава позднеплейстоценовых и голоценовых повторно-жильных льдов Якутии

Васильчук, Ю.К.

Автор: Васильчук Ю.К.
Журнал: Доклады Академии наук
Том: 298
Номер: 2
Год издания: 1988
Издательство: ФГБУ "Издательство "Наука"
Местоположение издательства: Москва
Первая страница: 425
Последняя страница: 429
Аннотация: In the study of syngenetic ice wedges northern and central Yakutia received detailed oxygen isotope diagram, dating by 14C back to the end of the Late Pleistocene (Bykovsky Peninsula - delta Lena River and Staduhinskaya stream of the Kolyma River) and mid-Holocene (Alyoshkinskaya terrace on the Kolyma River). These cuts have been studied previously, the interpretation of their age and genesis quite contradictory, these data allow one to say more about some aspects of the history of their formation. In terms of 20-25-meter terrace Bykovsky Peninsula ice wedges occur quite difficult. Here in the outcrop is exposed strata consisting of rhythmically alternating layers of sand with gravel and pebbles, sandy loam, often with an abundance of organic matter (in the form of detritus and peat hummocks), clay. Total sectional noted 3-4 such layered packs, they usually correspond to the number of tiers and wedges as head veins often confined to peaty loam horizons and their "tails" are located on underlying gravelly sands. In some cases overlying veins included in the vein of the lower horizon and form a single multi-tiered ice wedge. The presence of well-rounded gravel, likely indicates a main part of the genesis of the alluvial strata. In the interior of the modern Buor Khaya floodplain noted the identical structure of the section, and there is also the head of syngenetic lived confined to the peaty soils in the upper part of the section, and the tails go into the underlying sand and gravel. The time of formation of ice wedges and sediment strata composing the terrace, reliably dated to a series of radiocarbon dates, which indicate that the beginning of the formation of the described sequences occurred about 40 ka BP. Years ago, and the completion of syngenetic accumulation lived there, according to the 14C dates, not later 28-30 ka BP. Judging from the chemical composition, veins were formed under the influence of a nearby sea. This is indicated by the relatively high salinity of ice almost the entire length lived than 0.2 g / l (25 samples analyzed) with predominance of bicarbonates and calcium sulfates. Only in the vicinity of the surface very poorly mineralized marked ice, dry residue of not more than 0.09 g / L, formation was clearly in holocoen epigenetically. This is also indicated by the oxygen isotopic composition of the ice (49 samples analyzed). If the bulk of the ice has delta18O content from -34.9 to -29,8 ‰ then upper Holocene ice wedge is characterized by values delta18O from -28.7 to -26,3 ‰ (in the modern germ syngenetic veins on Laida lips Buor-Khaya delta18O = -24,2 ‰. At the isotope diagram clearly stands out most during the harsh winter climatic conditions (more than 10°C colder than today), about 40 thousand years ago, is much more severe was the modern stage and 36-34 thousand. years ago then softened the winter, in the intervals 38-36 and 33-30 thousand. years ago winters were harsher today "only" of 5-6°C. Geocryological history of the coastal lowlands of Yakutia is reflected in the oxygen isotope diagram composed for syngenetic ice wedges in the yedoma on Staduhinskaya stream of Kolyma River. Here ice wedge are vertical length of about 14 meters, they are generally narrow (1- width 1.5 m), are arranged at a distance of 3-4 meters from each other, have the shape of a tape. Enclosing sandy loam include a relatively small amount of organic material, which managed to date the start time of the formation of ice wedges - about 30-27 ka BP. Completion accumulation thickness is likely to happen no later than 15-16 ka BP. About the severe regime of ice wedge formation evidence of their oxygen isotopic composition (19 samples analyzed). Contents delta18O veins ranges from -34.7 to -29,9 ‰ (here, on the floodplain, the modern syngenetic veins characterized by the values of delta18O -27.0 to -25,3 ‰) - Extremely low content of heavy oxygen isotopes (below -33 ‰), indicating the most severe winters the period of ice wedges formation, according to the lower half of the chart and its uppermost part, which is about the time intervals 30-25 and 15-17 ka BP. Delta18O values above - 31,0 ‰ to share their segment diagrams show less severe geocryological situation. Change in the conditions fixed in part, differentiation and mineralization of ice wedge. At the bottom of the solids content of up to 0.15 g / l, and in the upper, as a rule, does not exceed 0.10 g /l. In Aleshkinskaya terrace outcrops, in the lower Kolyma River, ice wedges from the surface lie almost in the thick sands overlain by sandy loam and peat capacity of 1 m. The transitions between the layers gradually silty sand on top much, and on top of the layer of sandy loam marked nests peat (bumps). Cores reach a height of 5 m with a width of 1.8 m at the top. In this section were obtained earlier dating for crop residues - about 15 thousand. Years, we obtained data on hummocks of peat overlying sandy loam, indicating Holocene top of the column - 6780 ± 40 years (GIN-4589). Judging by the presence of the same bumps peat soil core, directly overlying the head leans against the lower ice cores, the latter can also very likely to have a Holocene age. This is confirmed by the results of the oxygen isotopic determinations (29 samples analyzed) - throughout lived delta18O content ranged from -27.5 to - 23.9 ‰, ie varies almost in the same range as the content delta18O modern germs lived in Holocene veins on floodplains and alases of lower Kolyma area. These veins were formed, most likely in the first half of the Holocene permafrost conditions close to the modern. This indicates a weak expression of the Holocene period "optimum" in the lower Kolyma area, especially little affected its impact on winter components of paleoclimate. In terms of Mammoth Gora (Mountain) on the Aldan River ice wedges occur in the upper part of the lake deposits crowning incision high 60-meter terrace. Deposits are represented by dark gray loam, their capacity reaches 9-12 m. The time savings loam dated by 14C wood period of 38-35 ka BP, before the date received about 36 ka BP. Dating on net autochthonous peat (from a depth of 2 m) given the age of 4800 ± 40 years (GIN-4607). Delta18O values in the body of ice wedges varies from -29.2 to - 25.9% (in another part of the section found Late Pleistocene ice wedges with the oxygen isotopic composition of - 31 to - 30%), only in the tail vein, which is involved in the addition ice formed from the swamp water in the primary stages of cracking array values ranged from -22.7 delta18O to -16,5 ‰. In the modern syngenetic ice wedges on the Aldan River floodplain delta18O values varies (from 4 determinations) from -26.3 to -24,9 ‰. При изучении сингенетических повторно-жильных льдов северной и центральной Якутии получены детальные изотопно-кислородные диаграммы, датируемые по 14С концом позднего плейстоцена (Быковский полуостров — дельта р. Лены и Стадухинская протока р. Колымы) и серединой голоцена (Алешкинская терраса на р. Колыме и высокая терраса Мамонтова гора на р. Алдане). Эти разрезы ранее изучались, истолкование их возраста и генезиса достаточно разноречиво, полученные данные позволяют более определенно судить о некоторых моментах истории их формирования. В разрезе 20—25-метровой террасы Быковского полуострова повторно-жильные льды залегают весьма сложно. Здесь в обнажении вскрывается толща, состоящая из ритмично чередующихся прослоев песка с гравием и галькой, супеси, нередко с обилием органики (в виде детрита и кочек торфа), глины. Всего в разрезе отмечено до 3—4 таких слоистых пачек, им, как правило, соответствует и число ярусов ледяных жил, так как головы жил чаще всего приурочены к горизонтам оторфованных супесей, а их "хвосты" выходят в подстилающие гравелистые пески. В отдельных случаях вышезалегающие жилы входят в жилы нижнего горизонта и образуют единый многоярусный ледяной клин. Наличие хорошо окатанного гравия, вероятнее всего, указывает на аллювиальный генезис основной части толщи. В толще современной поймы (лайды губы) отмечено идентичное строение разреза, и там также головы сингенетических жил приурочены к оторфованным грунтам в верхней части разреза, а хвосты выходят в подстилающие пески с гравием. Время формирования ледяных жил и толщи осадков, слагающих террасу, достаточно надежно датируется серией радиоуглеродных дат, которые указывают на то, что начало формирования описываемой толщи произошло около 40 тыс. лет назад, а завершение сингенетического накопления жил произошло, судя по 14С датам, не позднее 28—30 тыс. лет назад. Cудя по химическому составу, жилы формировались под влиянием близко расположенного моря. На это указывает сравнительно высокая минерализация льда, почти по всей протяженности жил превышающая 0,2 г/л (проанализировано 25 образцов) с преобладанием бикарбонатов, кальция и сульфатов. Только в непосредственной близости от поверхности отмечен весьма слабо минерализованный лед, сухой остаток в котором не превышает 0,09 г/л, формирование которого происходило, очевидно, эпигенетически в голоцене. На это же указывает и изотопно-кислородный состав льда (проанализировано 49 образцов). Если основная масса льда имеет содержание delta18О от —34,9 до —29,8‰ то верхний, голоценовый ледяной клин характеризуется значениями delta18О от -28,7 до —26,3‰ (в современном ростке сингенетической жилы на лайде губы Буор-Хая delta18О = —24,2‰. На изотопной диаграмме явно выделяется период наиболее суровых зимних климатических условии (более чем на 10° С холоднее современных) около 40 тыс. лет назад, значительно суровее современного был и этап 36—34 тыс. лет назад,затем зимы смягчились, в интервалах 38—36 и 33—30 тыс. лет назад зимы были суровее современных "лишь" на 5—6°С. История геокриологического развития Приморских низменностей Якутии отражена в изотопно-кислородной диаграмме, составленной для сингенетических жил в толще едомы на Стадухинской протоке. Здесь жилы имеют вертикальную протяженность около 14 м, они, как правило, узкие (шириной 1— 1,5 м), располагаются на расстоянии 3—4 м друг от друга, имеют ленточную форму. Вмещающие их супеси включают сравнительно небольшое количество органического материала, которым удалось датировать время начала формирования жил — около 30—27 тыс. лет назад. Завершение накопления толщи, вероятнее всего, произошло не позднее 15—16 тыс. лет назад. О суровом режиме формирования жил убедительно свидетельствует их изотопно-кислородный состав (проанализировано 19 образцов). Содержание delta18О в жилах колеблется от -34,7 до -29,9‰ (здесь же, на пойме, росток сингенетической жилы характеризуется значениями delta18О от -27,0 до -25,3‰)-Экстремально низкие содержания тяжелых изтопов кислорода (ниже —33‰), указывающие на наиболее суровые зимы периода формирования жил, отмечается в нижней половине диаграммы и в ее самой верхней части, что примерно соответствует временным отрезкам 30—25 и 15—17 тыс. лет назад . Значения delta18О выше — 31,0‰ на разделяющем их отрезке диаграммы свидетельствуют о не столь суровой геокриологической ситуации. Изменение условий фиксируется, отчасти, и дифференциацией минерализации жил. В нижней части содержание сухого остатка до 0,15 г/л, а в верхней, как правило, не превышает 0,10 г/л. В разрезе Алешкинской террасы, в низовьях р. Колымы, ледяные жилы залегают практически от поверхности в толще песков, перекрытых супесью и торфом мощностью по 1 м. Переходы между слоями постепенные, песок вверху сильно пылеватый, а в верхней части слоя супеси отмечаются гнезда торфа (кочки). Жилы достигают высоты 5 м при ширине вверху до 1,8 м. В этом разрезе ранее были получены датировки по растительным остаткам — около 15 тыс. лет, нами получена дата по кочкам торфа из перекрывающей супеси, свидетельствующая о голоценовом возрасте верхней части толщи - 6780 ± 40 лет (ГИН-4589). Судя по наличию таких же кочек торфа в грунтовой жиле, непосредственно прислоняющейся к голове залегающей ниже ледяной жилы, последняя также может с большой долей вероятности иметь голоценовый возраст. Это подтвердили и результаты изотопно-кислородных определений (проанализировано 29 образцов) — на всем протяжении жил содержание delta18О составило от —27,5 до — 23,9‰, т.е. колеблется практически в том же диапазоне, что и содержание delta18О в современных ростках жил и в голоценовых жилах на поймах и на аласах Нижнеколымского района. Эти жилы формировались, скорее всего, в первой половине голоцена в мерзлотных условиях, близких к современным. Это свидетельствует о слабой выраженности периода голоценового "оптимума" в этом районе, особенно мало сказалось его влияние на зимние составляющие палеоклимата. В разрезе Мамонтовой горы на реке Алдан ледяные жилы залегают в верхней части озерно-болотных отложений, венчающих разрез высокой 60-метровой террасы. Отложения представлены темно-серыми суглинками с кососетчатой (ромбовидной) среднешлировой криотекстурой, их мощность достигает 9—12 м. Время накопления суглинков датируется по 14С из древесины периодом 38—35 тыс. лет назад, ранее получена дата около 36 тыс. лет назад. Датировка по чистому автохтонному торфу (с глубины 2 м) из грунтовой жилы, дала возраст 4800 ± 40 лет (ГИН-4607). Значения delta18О в основной части жил составляет от —29,2 до — 25,9% (в другой части разреза сотрудниками МГУ обнаружены позднеплейстоценовые ледяные жилы с изотопным составом от - 31 до - 30%), лишь в хвосте жилы, в сложении которого участвует лед, образовавшийся из болотной воды, на первичных этапах растрескивания массива значения delta18О составило от —22,7 до —16,5‰. В современном ростке над сингенетической жилой на пойме р. Алдан delta18О колеблется (по данным 4 определений) от -26,3 до -24,9‰.
Добавил в систему: Васильчук Юрий Кириллович

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ИСТИНА ИНХС РАН
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ИСТИНА ИНХС РАН

Палеомерзлотная интерпретация изотопно-кислородного состава позднеплейстоценовых и голоценовых повторно-жильных льдов Якутиистатья

Прикрепленные файлы