Изотопно-кислородный состав подземных льдов

Васильчук, Ю.К.

Автор: Васильчук Ю.К.
Журнал: Материалы гляциологических исследований
Номер: 66
Год издания: 1989
Первая страница: 196
Последняя страница: 210
Аннотация: Citation: Vasil'chuk Yu.K. 1989. Oxygen isotope composition of ground ice. Data of Glaciological Studies. Iss. 66. pp. 196-210. (In Russian). В начальной стадии исследований изотопно-кислородного состава подземных льдов автором разработана единая методика их проведения. Работы охватывали территорию криолитозоны от находящейся под влиянием Атлантики Западной Сибири до Чукотки, над которой господствуют Тихоокеанские воздушные массы- Исследования проводились и во внутриконтинентальных районах - Лено-Алданской и Куларской впадинах. Пробы, как правило отбирались с интервалом 0,3-0,5 м, иногда 0,7-1 м. Общее количество образцов превысило тысячу. Особое внимание было уделено анализу современных подземных льдов: элементарных жилок, сегрегационных льдов у подошвы слоя сезонного оттаивания, припайных льдов на озерах, реках, морях и т.п. - аналогов древним льдам, по которым проводятся палеореконструкции. Отбор, транспортировка, хранение и анализ образцов также проводились по единой методике. Все полученные данные приводятся в промилле (‰) к SMOW. Вариации δ18О в сингенетических повторно-жильных льдах. Во всех жилах образцы отбирались преимущественно по вертикали, вблизи от оси жил. На первом этапе исследований автор сравнил полученные материалы с результатами горизонтального опробования в жилах разного возраста и установил близость диапазона разброса данных. Из-за удобства возрастной привязки автор остановился на отборе образцов по вертикали, считая, что в общем случае возраст льда увеличивается сверху вниз. Для мощных повторно-жильных льдов Западной Сибири, сформировавшихся 27-20 тыс.лет назад, диапазон значений δ18О составляет от -24,8 до -21,4‰, а в жилах возрастом от 14 до 11 тыс.лет - от -22,6 до -19,9‰. В Северной Якутии первоначально автором были изучены две мощные полигональные системы в, районе поселка Зеленый Мыс, а также обнажение Дуванный Яр. Для жил у Зеленого Мыса, формировавшихся от 37 до 16-18 тыс. лет назад, интервал значений δ18О составил от -34,1 до -25,2‰, а в толще Дуванного Яра, датируемой близким временным диапазоном, он изменяется от -32,7 до -28,7‰. При исследованиях синхронных указанным выше массивов повторно-жильных льдов автор предположил, что интервал изменения δ18О здесь будет близок к установленному ранее. Работы в ряде районов Северной Якутии это подтвердили. Так, в разрезе с массивными жилами в устье р.Омолон значения δ18О составили от -33,8 до -33,1‰, а в среднем ее течении от -30,2 до -28,1‰; в более неоднородных массивах у Плахинского Яра оно изменяется от -34,7 до -29,9‰ и в едоме Быковского полуострова от -34,9 до -29,4‰. Близкое содержание, от -34,0 до -28,4‰, отмечено и в повторно-жильном комплексе о.Айон, который, хотя территориально и тяготеет к Чукотке, но в палеокриогенном плане "родственен" североякутским едомам. Диапазон δ18О для внутриконтинентального повторно-жильного комплекса у поселка Кулар также составил от -32,6 до -30,0‰. В Анадыре, где как и ожидалось, на формировании позднеплейстоценовых жил сказалось влияние Тихоокеанского сектора, колебание δ18О составило от -23,4 до -18,6‰. Автором выявлена тенденция изменения изотопного состава повторно-жильных льдов в направлении с запада на восток: его облегчение от западно-сибирских полигонально-жильных комплексов к северо-якутским и затем утяжеление от северо-якутских к чукотским жильным массивам. Эта же тенденция присуща и голоценовым жильным массивам, главной особенностью которых в целом для криолитозоны служит их существенно более тяжелый изотопный состав по сравнению с позднеплейстоценовыми жилами. Для западно-сибирских голоценовых жил колебания δ18О составили от -20,1 до -14,l‰, а для северо-якутских, формировавшихся в условиях более консервативного климата, по нашим данным, от -27,9 до -23,7‰. В Центральной Якутии в районе Мамонтовой Горы значения δ18О составляют от -29,2 до -22,9‰, а на Чукотке от -17,0 до -15,8‰. Эта же тенденция и близкий к голоценовому диапазон колебаний δ18О отмечены и в современных, т.е. не старше 100 лет, элементарных ледяных жилках, образующихся на поймах и лайдах Северной Евразии. На севере Западной Сибири в них значения δ18О варьируют от -19,5 до -18,3‰,на севере Якутии от -27,1 до -23,0‰, в Центральной Якутии от -26,3 до -25,1‰, а на Чукотке от -16,7 до -15,8‰. По изотопно-кислородным данным, с использованием детального радиоуглеродного датирования построены изотопно-кислородные диаграммы для периода последних 40 тысяч лет. При сопоставлении диаграммы делились на изотопные зоны с интервалом 2‰. В температурном отношении "мягкие" и "суровые" зимы отличаются, как правило,не менее чем на 3°С. Выделяемые на изотопных диаграммах зоны отвечают разным изотопным, температурным и геокриологическим условиям. Сопоставляя экстремумы на изотопных диаграммах жил, выполнена корреляция палеомерзлотных событий за последние 40 тыс.лет. Пластовые льды. Полученные автором и опубликованные материалы позволяют лишь в первом приближении судить об общем диапазоне колебаний кислорода-18 в пластовых ледяных залежах. В целом для севера Азии этот диапазон составляет более 30‰. Так, в ледяных пластах Западной Сибири значения δ18О варьируют от -34,3 до -4‰, в ледяных массивах Северной Якутии от -31,2 до -13,7‰, а в ледяных пластах Чукотки от -22,7 до -13,2‰. Для криогенетических интерпретаций следует использовать и средние значения по всем измерениям, а также величину разброса данных и характер изменения δ18О в пластах по вертикали и горизонтали. Автор считает, что изотопически наиболее неоднородны внутригрунтовые пластовые залежи сегрегационного типа; при сегрегации эффект изотопного фракционирования может составлять 20‰. Наиболее тяжелые δ18О - более -15‰ и изотопически однородны погребенные морские льды. In the initial stage of research oxygen isotopic composition of underground ice author developed a uniform methodology for their implementation. Work covers the territory of the permafrost zone under the influence of the Atlantic Western Siberia to Chukotka, on which dominate Pacific air mass- studies were carried out and in the inland areas - Lena-Aldan and Kular depressions. Samples are generally selected with an interval of 0.3-0.5 m, 0.7-1 m times. The total number of samples exceeds a thousand. Particular attention was paid to the analysis of modern underground ice: elementary veins of segregation ice at the base of the layer of seasonal thawing, fast ice on lakes, rivers, seas, etc. Selection, transportation, storage and analysis of the samples were also carried out using the same methodology. All the data are given in parts per million (‰) to SMOW. Variations of δ18O in syngenetic ice wedges. All samples were collected ice wedges mainly vertical axis near the conductors. At the first stage of research, the author compared the obtained materials with the results of the horizontal sampling in the veins of different ages and found the proximity range of variability. Because of the convenience age anchor author focused on sampling vertically, considering that, in general, ice age increases from top to bottom. For powerful ice wedges Western Siberia, formed 27-20 thousand years ago, the range is from δ18O -24.8 to -21.4 ‰, and in veins between the ages of 14 to 11 thousand years - -22.6 to -19.9 ‰. In Northern Yakutia author originally studied two powerful polygonal system, near the Zelyony Mys town, as well as exposure Duvanny Yar. To ice wedge near Zelyony Mys that were formed from 37 to 16-18 ka BP, the range of values of δ18O was -34.1 to -25.2 ‰, and in Duvanny Yar, dating from the close time range, it varies from -32.7 to -28.7 ‰. In the studies mentioned above synchronous arrays ice wedges author suggested that the interval of variation of δ18O here is similar to the previously established. Work in parts of northern Yakutia is confirmed. Thus, in the context of massive cores in the mouth of Omolon River δ18O values ranged from -33.8 to -33.1 ‰, and its average flow from -30.2 to -28.1 ‰; in a non-uniform massifs in Plahinskii Yar it varies from -34.7 to -29.9 ‰ and in Bykowsky Peninsula yedoma from -34.9 to -29.4‰. Close content from -34.0 to -28.4 ‰, noted in wedges of Ayon Island yedoma complex, which, although geographically and tends to Chukotka, but paleocryogenic terms "related" Northern yakutia yedoma. The range of δ18O for the inland yedoma complex near the Kular village also ranged from -32.6 to -30.0‰. In Anadyr town, where, as expected, on the formation of the Late Pleistocene ice wedge was influenced by the Pacific sector, swing δ18O ranged from -23.4 to -18.6 ‰. The author of a trend change in the isotopic composition of ice wedges in the direction from west to east: he became noticeably lighter from West Siberian polygonalWest Siberian polygonal ice wedge complexes north of Yakutsk and then noticeably heavier from the north-Yakutia to Chukotka ice wedges. The same tendency is inherent and in Holocene ice wedges, the main feature of which is generally for the permafrost zone is their significantly heavier isotopic composition compared to the Late Pleistocene ice wedges. For West Siberian Holocene ice wedges fluctuations of δ18O ranged from -20.1 to -14.l‰, and to the north-Yakutia, formed under the more conservative climate, according to our data, from -27.9 to -23.7‰. In Central Yakutia near Mamontova Gora δ18O values in Holocene ice wedges range from -29.2 to -22.9‰, and in Chukotka Peninsula from -17.0 to -15.8‰. The same trend and close to the Holocene range of variation observed δ18O and modern ice wedgesw, i.e. not older than 100 years, elementary icy veins formed on floodplains and peat of Northern Eurasia. In the north of Western Siberia in them δ18O values range from -19.5 to -18.3‰, in northern Yakutia from -27.1 to -23.0‰, in Central Yakutia from -26.3 to -25.1‰, and Chukotka from -16.7 to -15.8‰. On oxygen isotopic data, using detailed radiocarbon dating was built oxygen isotopic diagrams for the period of the last 40 thousand years. When comparing the isotopic diagrams were divided into zones with an interval of 2‰. In aspect to temperature "soft" and "severe" winters are usually not less than 3°C. Allocated for isotopic diagrams zones correspond to different isotope, temperature and permafrost conditions. Comparing the extremes on the ice wedge isotopic, performed paleogeocryologic correlation of events in the last 40 thousand years. Massive ground ice. Obtained by the author and published materials allow only a first approximation, to judge the general range of vibrations of oxygen-18 in the massive ice. In general for North Asia, the range is more than 30‰. For example, in massive ice of Western Siberia δ18O values range from -34.3 to -4 ‰, in the massive ice of North Yakutia from -31.2 to -13,7 ‰, and in massive ice of Chukotka Peninsula from -22.7 to -13.2‰. For geocryology interpretations should be used and the average values across all dimensions, as well as the amount of scatter of the data and the nature of change δ18O in massive ice vertically and horizontally. The author believes that the most isotopically heterogeneous intrasoiled massive ice segregation type; when segregation effect of isotope fractionation may be 20 ‰. The most severe δ18O - more than -15 ‰ and isotopically homogeneous buried sea ice.
Добавил в систему: Васильчук Юрий Кириллович

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

ИСТИНА

ИСТИНА ИНХС РАН

Изотопно-кислородный состав подземных льдовстатья

Прикрепленные файлы