Геохимические характеристики осадков озера эльгыгытгын (чукотка) – индикаторы источников сноса и палеоклиматических изменений в неоплейстоцене Минюк1 П. С., Борходоев1 В. Я., Горячев1 Н. А., Венрих2 Ф

Скачать 50.21 Kb.

Название	Геохимические характеристики осадков озера эльгыгытгын (чукотка) – индикаторы источников сноса и палеоклиматических изменений в неоплейстоцене Минюк1 П. С., Борходоев1 В. Я., Горячев1 Н. А., Венрих2 Ф
Дата публикации	27.03.2015
Размер	50.21 Kb.
Тип	Документы

100-bal.ru > Химия > Документы

Геохимические характеристики осадков озера эльгыгытгын (чукотка) – индикаторы источников сноса и палеоклиматических изменений в неоплейстоцене
Минюк¹ П.С., Борходоев¹ В.Я., Горячев¹ Н.А., Венрих² Ф.

¹Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт ДВО РАН, minyuk@neisri.ru

²Институт геологии и минералогии Кельнского университета,

vwennric@uni-koeln.de

Озеро Эльгыгытгын расположено на Анадырском плоскогорье Чукотки (67°30´ с.ш., 172°05´ в.д.) в кратерной воронке, происхождение которой связывается с падением метеорита около 3.6 млн лет назад. В окрестностях озера распространены вулканические породы верхнемелового возраста, представленные игнимбритами, витроигнимбритами, туфами, туфопесчаниками, андезитобазальтами, продукты выветривания и размыва которых являются главным источником материала, поступающего в озеро. По геохимическим характеристикам вулканические породы попадают в риолитовую, андезитовую и базальто-андезитовые области на диаграмме (Na₂O + K₂O) – SiO₂. Доминируют породы риолитового состава.

В 2009 г. со льда озера проведено глубокое бурение осадочного чехла озера и подстилающих вулканогенных брекчий [Melles et al., 2011]. Пробурены три скважины – 1A, 1B и 1С до глубин 146.6, 111.9 и 517.3 м соответственно. Для геохимического анализа проведен сплошной отбор керна. Один образец представляет 2 см мощности осадка. В данной работе приведены результаты исследований верхней части разреза (глубина 5.6–34 м) охватывающей от нижней части изотопно-кислородной стадии (ИКС) 5.5 до стадии 19 (хрон Брюнес). Исследовано 1215 образцов. Химический состав осадков изучен методом рентгенофлуоресцентного анализа. Содержания породообразующих элементов определены на многоканальном рентгенофлуоресцентном спектрометре СРМ-25 и спектрометре S4 Pioneer, концентрации редких элементов – на рентгенофлуоресцентном спектрометре VRA-30.

По всему опробованному интервалу наблюдаются значительные вариации содержания породообразующих и редких элементов, отвечающие осадкам разных типов. Отложения, сформировавшиеся во время теплых стадий климата, представлены, как правило, массивными, неслоистыми илами. Им свойственны повышенные концентрации SiO₂, СаО, Na₂О, К₂О, Sr и пониженные – TiO₂, Al₂О₃, MgO, Fe₂O₃ (рис. 1). Для отложений «холодный» стадий отмечается обратная зависимость. Оптимальными стадиями являются 9.3, 11.3 и 17. Осадки, накопившиеся в это время, характеризуются самыми высокими содержаниями кремнезема в исследуемом интервале за счет биогенной компоненты. Концентрации SiO₂для отложений этих стадий составляют 76.3, 80.5 и 75.8 % соответственно. Из-за высоких содержаний кремнезема (разбавления) концентрации других компонентов: TiO₂, Al₂О₃, MgO, Rb, Sr, Zr, Ba, Fe₂O₃ понижены.

Наблюдается прямая корреляция содержаний Р₂О₅ и МnО (K = 0.6). Высокие концентрации этих элементов связаны с вивианитом, конкреции которого отмечаются по всему разрезу. Среднее содержание Mn в вивианите составляет 2%, P –25%, Fe – 35%. Пикам кривых распределения Р₂О₅ и МnО соответствуют повышенные концентрации Fe₂O₃ на некоторых стратиграфических уровнях. Приуроченности высоких концентраций Р₂О₅ и МnО к осадкам определенных климатических стадий не наблюдается, однако в большинстве случаев эти оксиды найдены в отложениях, накопившихся в восстановительных средах на границах потеплений. Потеря при прокаливании (ППП), как функция относительного количества органического материала, выше в осадках холодных стадий. Часто Ni и Cr имеют повышенные содержания в осадках холодного климата, что связывается с сорбированием этих элементов органикой. Отложения только самой оптимальной стадии 11.3 имеют повышенные значения ППП и также обогащены Ni и Cr.

Кроме распределения элементов анализировались различные геохимические индексы и отношения элементов:

CIA = [Al₂O₃/(Al₂O₃+CaO+NaO+K₂O)]  100, [Nesbitt, Young, 1982];

CIA_molar = Al₂O_3(molar)/(CaO_molar+Na₂O _molar+K₂O _molar), [Goldberg et al., 2010];

PIA = [(Al₂O3–K₂O) / (Al₂O₃ + CaO +Na₂O–K₂O)]  100, [Fedo et al., 1995];

CIW = [Al₂O₃/(Al₂O₃+CaO+NaO)]  100, [Harnois, 1988];

CPA =[ Al₂O3/ (Al₂O₃+Na₂O)]  100, [Buggle et al., 2010];

Индекс B = (CaO + Na₂O + K₂O)/(Al₂O₃ + CaO + Na₂O + K₂O), [Kronberg, Nesbitt, 1981];

STI = [(SiO₂/TiO₂)/((SiO₂/TiO₂)+(SiO₂/Al₂O₃)+(Al₂O₃/TiO₂))]  100, [de Jayawardena, Izawa, 1994];

ГМ = (Al₂O₃+TiO₂+Fe₂O₃+MnO)/SiO₂ [Юдович, Кетрис, 2011];

(CaO + Na₂O + MgO)/TiO₂, [(Yang et al., 2006];

TiO₂/Al₂O₃ [Мигдисов, 1960]; Al₂O₃/SiO₂; Rb/Sr.

Индексы и отношения, главным образом, представляют соотношения мобильных и немобильных элементов. Приведенные индексы и отношения закономерно изменяются по вертикали в отложениях скважин. В большинстве случаев между индексами отмечается значимая положительная или отрицательная корреляция, кроме отношения TiO₂/Al₂O₃.

Анализ распределения индексов по разрезу показывает, что более измененными являются осадки холодных стадий (см. рис. 1). Они обогащены такими элементами как Al и Ti и имеют низкие концентрации мобильных элементов (Ca, Na, K, Sr). Известно, что химическое выветривание интенсивней развивается при теплом влажном климате, однако для осадков озера Эльгыгытгын эта закономерность не наблюдается. Одним из объяснений этого может быть допущение, что осадки теплых и холодных стадий имеют разные источники сноса. Например, в холодные этапы могло доминировать эоловое накопление, материал которого поступал из отдаленных районов. Для проверки этого предположения проанализированы геохимические данные [Белый, Белая, 1998; Фельдман и др., 1980], полученные по коренным породам из окрестностей озера и гальке пород, собранной на берегу озера. Данные вынесены на соответствующие диаграммы (рис. 2). Тренд выветривания силикатов показан на диаграмме Al₂O₃,–(CaO+Na₂O)–K₂O [Nesbitt, Yang, 1984]. Линия тренда параллельна оси Al₂O₃,–(CaO+Na₂O), что свидетельствует о потере Ca и Na в процессе выветривания. Точки вулканитов расположены вблизи линии «плагиоклаз– полевой шпат», указывая, что полевые шпаты доминируют среди Al–содержащих минералов. Осадки теплых и холодных стадий показывают среднюю степень выветривания, причем последние более измененные. В целом точки осадков группируются ниже линии «смектит-иллит», что свидетельствует о присутствии в них полевых шпатов. Плагиоклазовый тренд выветривания демонстрирует диаграмма CaO–(Al₂O₃-K₂O)–Na₂O. Доминирующие вулканиты располагаются в средней части диаграммы ближе к анортитовому составу. Выше на одной линии группируются осадки. В целом, полученные данные свидетельствуют, что весь материал, поступающий в озеро, является продуктами разрушения и выветривания местных коренных пород.

Таким образом, по геохимическим характеристикам исследованный разрез осадков озера расчленяется на ряд интервалов, которые с учетом палеомагнитных, палинологических, диатомовых, седиментологических, радиологических данных сопоставляются с кислородно-изотопными стадиями 5–19. Граница эоплейстоцена и неоплейстоцена (нижнего и среднего плейстоцена в международных шкалах) проводиться по геомагнитной инверсии Брюнес-Матуяма. Данная инверсия проходит внутри стадии 19. В геохимическом плане, стадия 19 не выражена, и мало чем отличается от стадий 17 и 21.

Более ярким геохимическим рубежами являются границы нижнего и среднего, и среднего и верхнего неоплейстоцена. Эти границы совпадают с резкими изменениями геохимических параметров в оснований стадий 11 и 5, отражающими смену условий осадконакопления в бассейне озера, которые в свою очередь контролировались глобальными климатическими изменениями.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (12-05-00286), CRDF (RUG1-2987-MA-10), ДВО РАН (12-II-CO-08-024).

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

	Инструкция по заполнению полей программы «opac» Индикаторы меняются левой клавишей «мыши», встав на соответствующее поле и выведя табличку с режимом «индикаторы»		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Сформировать представление о видах осадков. Научить анализировать и чертить столбиковые диаграммы выпадения осадков
	Конкурс для школьников «Химия настоящего и будущего» Тема: «Изучение... Индикаторы. Общие понятия. Классификация Кислотно – основные индикаторы. История их открытия		Удк 550. 4; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных... I. порядок применения правил землепользования и застройки городского округа лыткарино и внесения в них изменений
	Урок математики для обучающихся 6 класса по теме «Расстояние» Надо найти точку озера, ближайшую к дому лесника. Для этого будем проводить окружности с центром в точке О, увеличивая их радиусы,...		Доклад на тему: «Подводные и надводные аномалии и артефакты Ладожского озера» Существуют легенды о Ладожском озере, свидетельствующие о бурном, необычном, опасном характере Ладожского озера. Одна из таких легенд...
	Программа элективного курса Пояснительная записка. Элективный курс «индикаторы» Элективный курс «индикаторы» предназначен для предпрофильной подготовки учащихся 9-х классов. На изучение данного курса отводится...		Урока: «Экосистема озера» Ознакомить со звеньями экосистемы озера, показать их взаимосвязь на примере краеведческого материала
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Переломным событием стало изобретение земледелия. «Плодородный полумесяц» находится на Ближнем Востоке. Там выпадает большое количество...		Урок по окружающему миру в 3-м классе на тему "Экосистема озера" Подвести к выводу о том, почему экосистема озера рано или поздно прекращает свое существование
	Учебно-методический комплекс дисциплины (ДС. Р. 23) Долгосрочная финансовая политика В случае отсутствия изменений и дополнений вместо содержания изменений вносится запись «Принята без изменений»		Создание совета и рабочей группы для разработки и управления программой... Разработка единичных проектов изменений в сводную программу изменений и дополнений
	Особенности эволюции озерно-речной сети в бассейне ладожского озера в голоцене Благодаря созданию плотин на реках образовались Сестрорецкий разлив, озера Меднозаводское и Елизаветинское и ряд других. Но наиболее...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цель: планируется, что к окончанию урока учащиеся будут знать, что такое река, озеро, водоёмы, знать части реки, сходства и различия...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Я родился и вырос в маленьком городке на берегу озера. Улица наша тянулась вдоль озера, и весной вода подходила почти к самым домам....		Обоснования намечаемой деятельности по утилизации осадков сточных...

Школьные материалы