Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов

Дата:20.10.2024
Категория: Научные и научно-популярные книги / География
Название: Строение и история развития литосферы
Автор: Коллектив авторов
Просмотров:0
Комментариев:0

Уважаемые читатели!

Тут можно читать бесплатно Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов. Жанр: География. Так же Вы можете читать полную версию (весь текст) онлайн книги без регистрации и SMS на сайте Knigi-online.info (книги онлайн) или прочесть краткое содержание, описание, предисловие (аннотацию) от автора и ознакомиться с отзывами (комментариями) о произведении.

Описание онлайн-книги Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов:

В данном – четвертом томе Трудов Международного Полярного Года (МПГ 2007/2008) отражены результаты исследований, выполненных в России, в рамках направления «Геологическая история и литосфера полярных районов».

Читем онлайн Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов

Шрифт:

Интервал:

Закладка:

Сделать

1 ... 131 132 133 134 135 136 137 138 139 ... 172

Рис. 5. Стратиграфическое положение пластовых льдов.

Рис. 6. Эрратический валун, абляционная морена (о. Фаддеевский).

Оледенение Новосибирских островов вызвало усиление континентализации климата в перигляциальной зоне (Ляховские о-ва, Яно-Индигирская низменность), что, в свою очередь, отразилось в осадконакоплении увеличением эоловой составляющей. Нормальная для этих мест последовательность чередования разнофациальных ледовых комплексов с повторно-жильными льдами и толщ, сформированных в результате термокарста, нарушается слабольдистой толщей супесей в значительной степени состоящих из эолового материала.

Возраст оледенения – этого важного для севера Восточной Сибири геологического события – установлен в результате изучения вмещающих пластовые льды отложений с использованием комплекса биостратиграфических методов и радиологического датирования. С целью 230Th/U-датирования были отобраны образцы раковин моллюсков из морских мелководных отложений, дислоцированных ледником: С019 и С016 в разрезе мыса Каменный (о. Новая Сибирь), С072 и С070 – в разрезе Сана-Балаган (о. Фаддеевский). Из отложений регрессирующего моря, перекрывающих следы оледенения – образцы моллюсков NS BM-M и NS BM-L в разрезе Бухты Мира (о. Новая Сибирь) и С069 в разрезе мыса Сана-Балаган (рис. 2, 4, 7). Отбирались преимущественно толстостенные раковины двустворчатых моллюсков и гастропод: Astarte (Tridonta) borealis (Schumacher, 1817), Hiatella arctica (Linne, 1767) и Neptunea sp. Следует отметить, что на о. Фаддеевском раковины С069 встречены совместно с костными остатками грызунов.

Рис. 7. Уровни отбора образцов на радиоизотопное датирование.

В толще континентальных отложений залегающих выше встречено множество костей крупных млекопитающих мамонтового комплекса, по которым получены радиоуглеродные даты. Наиболее древние получены по остаткам мамонтов 48 600±1500 14C лет (GIN-11818) и >50 000 14C лет (GIN-11819).

2. Определение возраста раковин моллюсков методом 230Th/U-датирования

Экспериментально установленный факт нарушения в морской воде радиоактивного равновесия в урановом ряду послужил предпосылкой для разработки и внедрения в практику геохронологических исследований уран-ториевого (230Th/234U) метода определения возраста ископаемых раковин моллюсков. Из материнского урана, находящегося в субстрате раковины в значительных количествах (до нескольких ppm или г/т), со временем образуется и накапливается дочерний 230Th. Современное значение отношения 230Th/234U является мерой возраста образца. Практическое использование уран-ториевого датирования морских отложений основывается на выполнимости ряда теоретических положений, сформулированных в ряде работ (Кузнецов, 1976; Ivanovich, Harmon, 1992; Arslanov, Tertychny, Kuznetsov et al., 2002).

Предполагается, что естественное соотношение изотопов урана в раковинах моллюсков соответствует таковому в морской воде, в которой они обитают. При этом дочерний радионуклид – 230Th, а также заметные количества 230Th и 232U (234U) не внедряются в структуру раковины из вмещающих отложений. Кроме того, в течение датируемого интервала времени (в пределах от первых нескольких тысяч до 250–300 тыс. лет) не происходит обмен между раковинами и вмещающим осадком (удаление или привнос) 230Th и 234U (238U). Если предпосылки 230Th/234U-метода выполняются, а объекты изучения соответствуют предъявляемым к ним требованиям, то возраст отдельных образцов раковин моллюсков или слоев кораллов рассчитывается по формуле (Ivanovich, Harmon, 1992):

где λ230 и λ234 – постоянные распада 230Th и 234U; 230Th, 234U и 238U – активности этих изотопов, измеренные в изучаемой пробе. Расчет возраста по формуле (1) позволяет учесть также и долю 230Th, накопившуюся в образце из распадающегося во времени избыточного 234U (над равновесным с ним 238U) с момента включения урана в карбонатную структуру раковины.

В работах (Арсланов и др. 1976; Arslanov, Tertychny, Kuznetsov et al., 2002, 2002) показано, что в большинстве изученных этими авторами раковин моллюсков из трансгрессивных отложений Каспийского, Черного, Баренцева и Белого морей только самая внутренняя фракция образцов представляет собой закрытую геохимическую систему по отношению к урану и торию. Поэтому в настоящем исследовании на первой стадии радиохимического анализа 2/3 массы пробы (внешний и промежуточный слои) растворялись рассчитанным количеством азотной кислоты, а полученный раствор отбрасывался. Выделение изотопов урана и тория из остатка (внутренняя фракция) осуществлялось в соответствии с радиохимической методикой, приведенной в работе (Arslanov, Tertychny, Kuznetsov et al., 2002). Остаток пробы весом в несколько грамм переводился в раствор с помощью HNO3 (1:1). Далее проводилось разделение и очистка изотопов урана и тория методом анионной хроматографии, с последующим электроосаждением урановой и ториевой фракции (каждой в отдельности) из спиртового раствора на Pt-мишени. Альфа-спектрометрические измерения для определения содержаний (активностей) 238U, 234U, 232Th, 230Th осуществлялись в течение нескольких дней. Полученные таким образом данные послужили основой для расчета возраста исследованных раковин моллюсков (табл. 1, формула 1).

Таблица 1. Результаты радиохимического анализа и 230Th/234U-возраст образцов раковин моллюсков.

Как видно из приведенных в табл. 1 данных, удельная активность 232Th в исследованных образцах весьма незначительна, находясь фактически на уровне или чуть выше предела ее детектирования. Это свидетельствует о практически полном отсутствии терригенного обломочного материала в составе анализированных фракций раковин и выполнимости одной из теоретических предпосылок 230Th/U-датирования этих формаций (см. табл. 1).

3. Обсуждение

Усредненная величина изотопного отношения активностей 234U/238U для открытых районов Мирового океана составляет 1.146±0.002 (Chen et al., 1986). В шельфовых зонах океана и окраинных морях это отношение несколько выше. Например, в ископаемых раковинах моллюсков Каспийского и Черноморского побережий Кавказа значение 234U/238U варьирует в целом в пределах 1.2–1.5 и 1.0–1.4 соответственно (Арсланов и др., 1976). В настоящей работе соотношение изотопов урана в большинстве случаев существенно выше и достигает 2 и даже несколько более (ЛУУ-13, 15, 16, табл. 1). Вероятно, изученные образцы (точнее, внутренние фракции раковин) нельзя, все-таки, рассматривать как полностью закрытые системы по отношению к урану. С определенной долей уверенности можно предполагать, что в течение времени с момента отложения и захоронения раковин моллюсков имело место дополнительное поступление изотопов урана в составе грунтовых вод в исследованные образцы. Экспериментально установлено, что в подземных водах величина 234U/238U оценивается интервалом 0.59–11.7, в континентальных поверхностных водах – 0.78–2.44 (Chenery et al., 2002). В южной части ареала распространения вечной мерзлоты это соотношение, например, для вод Алданского щита получено от ~1.5 до ~3.3 (Титаева, 2005), а для разных глубин водных горизонтов в районе г. Томска – от 1–2 до порядка 16 (Tokarev et al., 2006). Не исключено, что достаточно высокие значения 234U/238Uв изученных раковинах являются результатом привноса в них урана в составе талых вод в периоды оптимизации климатических условий и оттаивания мерзлоты (Tokarev et al., 2006). Эти процессы могли иметь место на протяжении последних как минимум ~180 тыс. лет (датировка образца ЛУУ-211 – 178.1±33.7/25.2 т. л., табл. 1) в межледниковые и межстадиальные времена. С этих позиций все полученные 230Th/U-датировки, скорее всего, в какой-то степени омоложены и не могут рассматриваться как окончательные.

Следы покровного оледенения Новосибирских о-вов перекрыты морскими мелководными отложениями, переходящими вверх по разрезу в континентальные толщи. На о. Фаддеевский в песчаной линзе пляжных отложений, сформировавшейся после таяния глетчерного льда, вместе с раковинами моллюсков были обнаружены остатки мелких млекопитающих (обр. С069), изученные В.С. Зажигиным. Возраст этой фауны по эволюционному положению Dicrostonyx henseli Hinton в линии копытных леммингов (Зажигин, 2004) определен как конец среднего неоплейстоцена. По раковинам моллюсков из этого образца получен уран ториевый возраст 57,4 +7,7, -7 тыс. лет. Таким образом, мы можем оценить омоложение уран ториевого возраста этого образца приблизительно на 60 тыс. лет. Это предположение хорошо согласуется с данными радиоуглеродного датирования. По костям поздненеоплейстоценовых млекопитающих из залегающих стратиграфически выше континентальных отложений получен большой массив 14C дат, наиболее древние из которых имеют значения: 48 600±1500 14С лет (GIN-11818) и >50 000 14C лет (GIN-11819).

1 ... 131 132 133 134 135 136 137 138 139 ... 172

На этой странице вы можете бесплатно читать книгу Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов бесплатно.

Похожие на Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов книги

Навигация по сайту

Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов

Оставить комментарий