Геохимическая основа индикации изменения климата по голоценовым донным отложениям озера Банное (Южный Урал)

А.Р. Юсупова, Н.Г. Нургалиева

Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ

Полный текст PDF

DOI: 10.26907/2542-064X.2021.3.514-526

Для цитирования: Юсупова А.Р., Нургалиева Н.Г. Геохимическая основа индикации изменения климата по голоценовым донным отложениям озера Банное (Южный Урал) // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2021. – Т. 163, кн. 3. – С. 514–526. – doi: 10.26907/2542-064X.2021.3.514-526.

For citation: Yusupova A.R., Nourgalieva N.G. Geochemical basis of climate change indication in the Holocene sediments of Lake Bannoe (Southern Urals, Russia). Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2021, vol. 163, no. 3, pp. 514–526. doi: 10.26907/2542-064X.2021.3.514-526. (In Russian)

Аннотация

Геохимическое изучение элементного химического состава осадков из пятиметровой керновой колонки донных отложений озера Банное (Южный Урал) по данным рентгенофлуоресцентного анализа позволило установить принадлежность всех изученных образцов к единой геохимической фации тонкозернистых образований. Проведен статистический анализ связей показателя химической изменчивости (CIA) с геохимическими показателями, индицирующими факторы питающей провинции (Zr/Ti), размера зерен (Al/Si), рециклинга и сортировки (ICV), K-метасоматоза (диаграмма A–CN–K). На этой основе для осадков изучаемого озера установлена целесообразность определения CIA_corr и пригодность этого показателя как прокси климатических условий осадконакопления в голоцене, характеризующихся выраженным трендом потепления в интервале от пребореальной до субатлантической стадии.

Ключевые слова: показатели химической изменчивости, CIA, голоцен, озерные отложения, климат

Благодарности. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-35-90058, часть работ выполнена за счет средств Программы стратегического академического лидерства Казанского (Приволжского) федерального университета», а также за счет средств субсидии, выделенной КФУ для выполнения государственного задания № 671-2020-0049 в сфере научной деятельности.

Литература

1. Масленникова А.В., Удачин В.Н., Дерягин В.В. Палеоэкология и геохимия озерной седиментации голоцена Урала. – Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2014. – 136 с.
2. Nesbitt H.W., Young G.M. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites // Nature. – 1982. – V. 299. – P. 715–717. – doi: 10.1038/299715a0.
3. Fedo С.М., Nesbitt H.W., Young G. Unraveling the effects of potassium metasomatism in sedimentary rocks and paleosols, with implications for paleoweathering conditions and provenance // Geology. – 1995. – V. 23, No 10. – P. 921–924. – doi: 10.1130/0091-7613(1995)023<0921:UTEOPM>2.3.CO;2.
4. Yan D.T., Chen D.Z., Wang Q.C., Wang J.G. Large-scale climatic fluctuations in the latest Ordovician on the Yangtze block, South China // Geology. – 2010. – V. 38, No 7. – P. 599–602. – doi: 10.1130/G30961.1.
5. Roy D.K., Roser B.P. Climatic control on the composition of Carboniferous-Permian Gondwana sediments, Khalaspir basin, Bangladesh // Gondwana Res. – 2013. – V. 23, No 3. – P. 1163–1171. – doi: 10.1016/j.gr.2012.07.006.
6. Yang J.H., Cawood P.A., Du Y.S., Feng B., Yan J.X. Global continental weathering trends across the Early Permian glacial to postglacial transition: Correlating high- and low-paleoatitude sedimentary records // Geology. – 2014. – V. 42, No 10. – P. 835–838. – doi: 10.1130/G35892.1.
7. Hessler A., Zhang J., Covault J.A., Ambrose W.A. Continental weathering coupled to Paleogene climate changes in North America // Geology. – 2017. – V. 45, No 10. – P. 911–914. – doi: 10.1130/G39245.1.
8. McLennan S.M. Weathering and global denudation // J. Geol. – 1993. – V. 101, No 2. – P. 295–303. – doi: 10.1086/648222.
9. Harnois L. The CIW index: A new chemical index of weathering // Sediment. Geol. – 1988. – V. 55, No 3–4. – P. 319–322. – doi: 10.1016/0037-0738(88)90137-6.
10. Scheffler K., Hoernes S., Schwark L. Global changes during Carboniferous–Permian glaciation of Gondwana: Linking polar and equatorial climate evolution by geochemical proxies // Geology. – 2003. – V. 31, No 7. – P. 605–608. – doi: 10.1130/0091-7613(2003)031<0605:GCDCGO>2.0.CO;2.
11. Минюк П.С., Борходоев В.Я. Геохимические индикаторы седиментационных и постседиментационных событий в озерах Северо-Востока России // Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории: Материалы VII Всерос. литол. совещания. – Новосибирск ИНГГ СО РАН, 2013. – Т. II. – С. 282–285.
12. Lupker M., France-Lanord C., Galy V., Lave J. Increasing chemical weathering in the Himalayan system since the Last Glacial Maximum // Earth Planet. Sci. Lett. – 2013. – V. 365. – P. 243–252. – doi: 10.1016/j.epsl.2013.01.038.
13. Parker A. An index of weathering for silicate rocks // Geol. Mag. – 1970. – V. 107, No 6. – P. 501–504. – doi: 10.1017/S0016756800058581.
14. Cox R., Lowe D.R., Cullers R.L. The influence of sediment recycling and basement composition on evolution of mudrock chemistry in the southwestern United States // Geochim. Cosmochim. Acta. – 1995. – V. 59, No 14. – P. 2919–2940. – doi: 10.1016/0016-7037(95)00185-9.
15. Xu G., Feng Q., Deconinck J.F., Shen J., Zhao T., Young A.L. High-resolution clay mineral and major elemental characterization of a Permian-Triassic terrestrial succession in southwestern China: Diagenetic and paleoclimatic/paleoenvironmental significance // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. – 2017. – V. 481. – P. 77–93. – doi: 10.1016/j.palaeo.2017.05.027.
16. Yusupova A., Kuzina D., Batalin G., Gareev B., Nourgalieva N. First geochemical data on lacustrine sediments, Lake Bannoe (Bannoe), Southern Urals // Proc. 4th Kazan Golovkinsky Stratigr. Meet. 2020 “Sedimentary Earth Systems: Stratigraphy, Geochronology, Petroleum Resources”. – Filodiritto Ed., 2020. – P. 292–297.
17. Данукалова Г.А., Осипова Е.М., Яковлев А.Г. Характеристика горизонтов нижнего неоплейстоцена (Южное Предуралье) // Геологический  сборник. № 11. Информационные материалы. – Уфа: Дизайн Пресс, 2014. – С. 75–83.
18. Measuring unknown samples // GEO-QUANT M for S8 TIGER User Manual. – Karlsruhe, Germany: Bruker AXS GmbH, 2014. – P. 20–24.
19. Sample analysis // GEO-QUANT T for S8 TIGER User Manual. – Karlsruhe, Germany: Bruker AXS GmbH, 2013. – P. 2–4.
20. Baumgardner R.W., Hamlin H.S., Rowe H.D. High-resolution core studies of Wolfcamp/Leonard basinal facies, southern Midland Basin, Texas // Proc. SWS AAPG Meet., May 2014. – Texas: Am. Assoc. Pet. Geol., 2014. – Search and Discovery Art. No 10607.
21. Rankama K., Sahama Th.G. Geochemistry. – Chicago: Univ. of Chicago Press, 1950. – 912 p.
22. Goldschmidt V.M. Geochemistry. – Oxford: Clarendon Press, 1954. – 730 p.
23. Холодов В.Н. Основной закон геохимии осадочного процесса – фазовая дифференциация вещества // Труды Геол. ин-та РАН. – 2006. – № 574. – С. 42–64.
24. Fu X., Wang J., Song C., Wang Z., Zeng S., Wang D. The Permian-Triassic transition in ocean island setting: Environmental disturbances and new high-resolution carbon-isotope record from the Qiangtang Basin, NW China // Palaeogeogr., Palaeclimatol., Palaeoecol. – 2019. – V. 522. – P. 40–51. – doi: 10.1016/j.palaeo.2019.03.012.
25. Rudnick R.L., Gao S. Composition of the continental crust // Holland H.D., Turekian K.K. (Eds.) Treatise on Geochemistry. – Pergamon, 2003. – V. 3. – P. 1–64. – doi: 10.1016/B0-08-043751-6/03016-4.
26. Blytt A.G. Forsøg til en Theorie om Indvandringen af Norges Flora under vexlende regnfulde og tørre Tider // Nyt Magazin for Naturvidenskaberne. – 1876. – Bd. 21, H. 4. – S. 279–362.
27. Blytt A.G. Essay on the Immigration of the Norwegian Flora during the Alternating Rainy and Dry Period. – Christiania: Alb. Cammermayer, 1876. – 89 p.
28. Sernander R. Studier öfver den Ġótländska vegetationens utvecklingshistora: Akad. afh. – Uppsala: Nya Tidnings Aktie-Bolags Tr., 1894. – 112 s.
29. Ravazzi C. An overview of the Quaternary continental stratigraphic units based on biological and climatic events in Italy // Ital. J. Quat. Sci. – 2003. – V. 16. – P. 11–18.

Поступила в редакцию

08.08.2021

Юсупова Анастасия Рафаилевна, аспирант кафедры геофизики и геоинформационных технологий

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: yusupovaanast095@gmail.com

Нургалиева Нурия Гавазовна, доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры геологии нефти и газа

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: nouria.nourgalieva@kpfu.ru

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.