Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геохимия донных отложений озера Хубсугул и палеоклиматические реконструкции

ВАК РФ 25.00.09, Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Геохимия донных отложений озера Хубсугул и палеоклиматические реконструкции"

На правах рукописи

НАРАНЦЭЦЭГ Цэрэндашийн

ГЕОХИМИЯ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ОЗЕРА ХУБСУГУЛ И ПАЛЕОКЛИМАТИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ

25 00 09 - геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

ИРКУТСК 2007

003160497

Работа выполнена в институте Геологии и минеральных ресурсов Академии Наук Монголии, г Улаанбаатар

Научный руководитель

доктор геолого-минералогических наук, академик РАН, Кузьмин Михайл Иванович

Официальные оппоненты

доктор геолого-минералогических наук

Ведущая организация

Институт геологии и минералогии СО РАН, г Новосибирск

Защита состоится в 31 октября 2007 г в 14°° часов на заседании диссертационного совета Д 003 059 01 при Институте геохимии им А П Виноградова СО РАН, в конференц-зале Адрес 664033, Иркутск, ул Фаворского, д 1-А

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геохимии им А.П Виноградова СО РАН, г Иркутск

Автореферат разослан /Э сентября 2007 г

Ученый секретарь Королева Г П

Ломоносов Игорь Сергеевич доктор географических наук Выркин Владимир Борисович

диссертационного совета, к г -м н

ВВЕДЕНИЕ

Осадочные бассейны Байкальской рифтовой зоны представляют собой перспективные объекты для изучения геологической истории Центральной Азии Успешные работы по проекту 'Байкал Бурение' показали, что ритмичное строение толщи осадков оз Байкал отражающее циклические колебания климата, вызванные периодической сменой орбитальных параметров Земли, является надежной стратиграфической и возрастной основой для региональных реконструкций климата Смена слоев, обогащенных биогенным кремнеземом и органическим веществом, на бездиатомовые тонкие глины с элементами ледового разноса в оз Байкал, отражает переход от теплых межледниковых условий к холодным климатам ледниковых периодов (Безрукова и др, 1991, Гранина и др, 1993, Colman et al, 1995, Грачев и др 1997, Коллектив , 2000, Karabanov et al, 2000, Кузьмин и др, 2001)

Озеро Хубсугул является вторым по величине бассейном БРЗ, в котором в современное время продолжается накопление тонких гемипелагических осадков в глубоководных условиях Око относится к горному типу озер урез воды озера Хубсугул находится на высоте 1645 метров над уровнем моря, что на 1100 метров выше уреза воды в озере Байкал Площадь водосборного бассейна оз Хубсугул (4920 км2) всего в 1 8 раза превышает площадь его водной поверхности, в то время как у Байкала это соотношение превышает 17 Подобное соотношение играет решающую роль при сменах режима увлажнения водосборных бассейнов Кроме того, донные осадки оз Хубсугул содержат остатки биогенных карбонатов, что является очень перспективным индикатором режима выпадения атмосферных осадков и испарения в прошлом

Все это определяют важность изучения донных осадков оз Хубсугул с целью получения палеоклиматических сведений об изменениях окружающей среды и климата как в Северной Монголии, так и в Байкальском регионе Кроме того, сопоставление осадочных разрезов озер Байкал и Хубсугул является очень перспективным для изучения климата Центральной Азии в целом Актуальность исследований Особую актуальность изучения геохимии донных осадков оз Хубсугул определяет то обстоятельство, что их элементный состав является потенциально полезным источником информации о палеоклиматах, тем более, что палеоклиматическая значимость этого подхода для донных осадках оз Хубсугул пока еще не была подтверждена на практике В связи с этим, очень важным является изучение состава донных осадков, распределение элементов и геохимических параметров в разрезе слоев донных осадков, образовавшихся в течение голоцена и позднего плейстоцена и, на основе этих исследований, выделение индикаторов изменения условий осадконакопления, а следовательно - природной среды и палеоклимата в Хубсугульском водосборном бассейне

Цель исследований Целью диссертационной работы является реконструкция изменений природной среды и климата бассейна озера Хубсугул в голоцене и в позднем плейстоцене, на основе изучения литолого-минералогических и геохимических особенностей донных осадков Важной целью является также сопоставление результатов данного исследования с результатами изучения донных осадков оз Байкал

Для этого были поставлены следующие задачи

1 Определение литологических, минералогических и геохимических особенностей донных осадков, в том числе изучение распределения элементов и

геохимических параметров в разрезе слоя донных осадков и выделение индикаторов изменения условий осадконакопления

2 Реконструкция изменения водной среды на основе биогеохимическому изучению осадков

3 Изучение геохимических характеристик горных пород водосборного бассейна и лито потоков, с целью определения связи элементного состава озерных осадков с современными питающими провинциями

4 Сравнительная характеристика донных осадков оз Хубсугулиоз Байкал Для решения поставленных задач были выполнены следующие работы

1 Отбор кернов донных осадков и проб русловых отложений озера

2 Литологическая документация колонок осадков на основе описания смер-сяайдов

3 Минералогические анализы донных осадков

4 Определение химического и редкоэлементного состава донных осадков

5 Определение редкоэлементного состава русловых отложений

6 Определение средневзвешенных содержаний химических элементов в коренных породах водосборного бассейна.

7 Измерение концентраций биогенных элементов в донных отложениях. Личный вклад автора.

1 Обобщение материалов предшествующих исследований донных осадков оз Хубсугул

2 Участие при отборе гравитационных колонок и керна буровых скважин, а также проб русловых отложений оз Хубсугул, полевое геологическое изучение пород обрамления оз Хубсугул

3 Лигологическое описание полученных колонок осадков, приготовление и просмотр более 450 смер-слайдов, опробование колонок и буровых кернов

4 Выполнение рентгенострукгурного анализа 415 проб из 5 колонок с целью изучения минерального состава донных осадков

5 Пробоподготовительные работы 198 проб для ISP-MS и РФА СИ анализа для определения элементного состава донных осадков

6 Определения содержания неорганического углерода (TIC), общая концентрация углерода (ТС), азота (TN) и серы (TS) в 360 пробах из 3 колонок

7 Подсчет средневзвешенного содержания химических элементов в коренных породах водосборного бассейна оз Хубсугул

8 Обработка и интерпретация полученных данных.

Фактический материал и методы исследования. В основу диссертации положены исследования автора, выполненные в Институте геологии и минеральных ресурсов AHM в период с 2001 по 2007 гг Основным материалом для работы послужили осадки 11-й гравитационных колонок, отобранные во время проведения совместных экспедиционных работ на оз Хубсугул в период 2002-2005 гг Кроме того, в работе использованы донные отложения верхней 4-метровой секции бурового керна HDP04, полученные в рамках международного проекта 'Хубсугул бурение' в 2004 году Методики исследования, применяемые в данной работе, более подробно описаны в гл 2

Научная новизна работы Работа являются первым комплексным литолого-минералогическим и геохимическим исследованием донных отложений с применением современных физико-химических методов в данном районе, поэтому

практически все полученные данные являются новыми Выявлены основные закономерности распределения органических и неорганических компонентов в осадках Рассчитан средний состав основных литологических единиц донных осадков оз Хубсугул и проведено его геохимические сравнение с донными осадками оз Байкал Определены литолого-минералогические и геохимичесие индикаторы осадконакопления на основе которых реконструированы изменения природной среды и климата в голоцене и в позднем плейстоцене

Практическая значимость работы Результаты исследования могут быть использованы для реконструкции изменений природной среды и климата как Северной Монголии, так и Центральной Азии, а также могут служить основой для моделирования и прогноза климатических изменений в будущем Кроме того, результаты данных исследований служат основой изучения глубоководных буровых кернов оз Хубсугул Полученные данные могут использоваться геологами, геоморфологами, лимнологами и палеогеографами Основные защищаемые положения

1 В результате исследований выделены три исходных геохимических провинции, поставляющих разные ассоциации элементов в донные осадки оз Хубсугул

2 Установлено двухчленное строение верхнего слоя донного осадка оз Хубсугул нижняя - карбонатные глины, соответствующие позднеплейсгоценовому ледниковому периоду, верхняя - диатомовые илы, относящиеся к голоценовому теплому климату Между ними - характерные тонкокослоистые переходные зоны разной мощности

3 Минеральный и петрохимический состав донных осадков зависит не только от характера и типа выветривания, но и от интенсивности данного процесса, который контролируется палеоклиматом Поэтому состав донных осадков является надежным индикатором изменения палеоклимата и палеосреды

4 Карбонатная глина характеризуется высокими содержаниями серы и неорганического углерода и низкими содержаниями органического углерода и азота, диатомовые илы - высокими содержаниями органического углерода, азота и низким содержанием серы и неорганического углерода Органическое вещество в голоцене имело автохтонную природу, в плейстоцене отмечаются как и автохтонные, так и аллохтонные органические остатки

5 Ледниковые и межледниковые периоды в осадках оз Хубсугул проявляются увеличением содержаний разных групп элементов и ряда отношений элементов Ледниковые периоды характеризуются повышенными содержаниями Ca, Sr и высокими отношениями Th/U, Ca/Ti и Sr/Ba, межледниковья - повышенными содержаниями U, Си, Sb, W, Se и РЗЭ и высокими отношениями Rb/Sr и U/Th Апробация работы Результаты, обсуждаемые в работе, легли в основу научных статей в отечественных и зарубежных изданиях, также представлены и обсуждены на международных и отечественных конференциях Международная конференция 'Baikal & Hovsgol dnllmg project' (Улаанбаатар, Монголия, 2001), II международная конференция 'Sedimentary processes m large Lakes, Baik-sed-2' (Бельгия 2003), II, III, IV, V международная конференция Terrestnal Environmental Changes m East Eurasia and Adj acent Areas' (Каназава, Япония, 2003, Шин Яя, Китай, 2004, Гуаньжу, Корея, 2005, Нагоя, Япония, 2006), III, IV, V Корейско-Монгольские научные семинары 'Environmental changes of Northeast Asm' (Улаанбаатар Монголия, 2004, Пусаи.

Корея 2005. Улаанбаатар, Монголия, 2006), Международный симпозиум 'Environmental Changes and Earth Surface Processes in Semi-and and Temperate Areas' (Улаанбаатар, Монголия, 2006), Геологический симпозиум Восточной Евроазии (Улаанбаатар, Монголия, 2005), Научная конференция 'Проблемы геологии Монголии' (Улаанбаатар, Монголия, 2006), Научная конференция 'Институт Гидрометеорология-40' (Улаанбаатар, Монголия, 2006), III, IV конференция молодых ученых по геологии и географии (Улаанбаатар. Монголия, 2003,2004), Публикации По теме диссертации опубликовано 22 работ В том числе 5 совместные статьи опубликованы в международных лицензированных журналах 'Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology', 'EOS', 'Quaternary International' и Теология и Геофизика' В отечественных научных журналах и сборниках опубликованы 8 статей, 1 статьи находится в печати

Структура и объемы работ Диссертация состоит из введения, 8 глав и заключения, содержит 144 страницы текста, 68 рисунков, 9 таблиц, 7 приложения и список литературы Библиография включает 151 наименований В работе приняты следующие сокращения ТС - общая концентрация углерода, TN - общая концентрация азота, TS - общая концентрация серы, TIC - концентрация неорганического углерода, ГМ - гидролизагный модуль, AM - Алюмокремниевый модуль ТМ - Титановый модуль, НМ - Натриевый модуль, КМ - Калиевый модуль, ЩМ - Щелочной модуль, ОНЩ - Общая нормативная щелочность ЖМ - Железный модуль, ПМ - Плагиокяазовый модуль, CIA - Индекс химического выветривания, РФА - Рентгено-флуоресцентный анализ, РФА СИ - Рентгено-флуоресцентный анализ с синхротронным излучением, ISP-MS - Масспекгрометрия в индуктивно связанной плазме, XRD - Рентгено-структурный анализ, MIS (МИС) - Морские кислородные изотопные стадии, YD - Молодой Дриас, ВА - Беллинг-Аллеред Благодарности Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д г -м н академику РАН М И Кузьмину за советы и консультации, которые способствовали написанию диссертации, и д г -м н А М Спиридонову за активную помощь и поддержку на всех этапах работы Особую благодарность автор выражает д г -м н И А Калугину, к г -м н А В Дарьину за советы, консультации и критические замечания Автор считает своим долгом выразить искреннюю благодарность сотрудникам Института Геохимии им А П Виноградова СО РАН М И Арсенюк, Н Н Пахомовой, к г -м н А В Горегляду, д г -м н В А Макрыгиной, д г -м н ВС Антипину, к г -м н В А Бычинскому, JIJI Ткаченко, М Ю Хомутовой, Н Н Шангиной, С О Котомановой и всем другим сотрудникам, оказавшим помощь в выполнении работы Автор выражает глубокую благодарность директору Института Лимнологии СО РАН, дг -мн, академику М А Грачеву идг-мн, АП Федотову, к б н С С Воробьевой, к х н Е П. Чебыкину Автор выражает благодарность директору Института Полярного Исследования, Корея, доктору И Ким (Yeadong Kim) Автор искренне признателен директору Института Геологии и минеральных ресурсов АНМ, к г-м н, Д Томурху, н с Т Оюунчимэг и всем друшм сотрудникам за поддержку, советы и консультации, а также экипажу НИС «Дыбовский»

ГЛАВА 1 МИНЕРАЛО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОННЫХ ОСАДКОВ КАК ИНДИКАТОР ИЗМЕНЕНИЯ ПАЛЕОКЛИМАТА И ПАЛЕОСРЕДЫ

Первое изучение донных осадков оз Хубсугул проводилось в рамках Советско-Монгольской Хубсугульской комплексной экспедиции Были выделены главные типы донных отложений, установлено присутствие в них карбоната, определены условия формирования химического состава вод и растворенных в них биогенных органических веществ (Алтунбаев, Кулаков, 1977, Алтунбаев, Самарина, 1977а, б) Сделано предположение о том, что рыхлый верхний горизонт осадков отлагался в течение голоцена, а нижняя плотная глина, аналогичная плотным глинам озера Байкал, связана с ледниковой эпохой (Голубев, 1992)

В 90-ые годы изучены донные осадки литоральной зоны озера (П Хосбаяр и Ж Пек, 1996, Дорофеюк, Тарасов, 1998) Впервые получены 3 радиоуглеродные даты 12220±60, 5800±100 и 3910±60 лет Изменения природной среды по палинологическим данным заключаются в некотором остепнении территории и повышении доли лиственницы в лесных сообществах в течение позднего голоцена. Литологические данные и изучение диагомей дают представление о колебаниях уровня озера Позднее былы определены содержание биогенного кремнезема, карбонатность осадка, проведены диатомовый, палинологический анализы, а также определение раковин остракод (Fedotov et al, 2000) Наиболее резкие изменения всех параметров авторами отмечены в переходной зоне и в плотной глине с большим количеством раковин остракод родов Cythenssa и Candona Авторы считают, что малое содержание биогенного карбоната в голоценовых осадках является результатом повышенной кислотности воды в по сравнению с поздним плейстоценом

С 2001 года, в рамках проекта «Комплексные исследования озера Хубсугул новейшая геологическая история и изменения природной среды и климата в западной части Байкальского рифта» началось комплексное изучение донных осадков оз Хубсугул для расшифровки палеоклиматической летописи Проведено сейсмопрофилирование и были получены первые детальные данные по строению первых 300 метров осадочного чехла озера, где выделяются пять толщ, разделяемые между собой угловыми несогласиями (Федотов и др 2002, Коллектив , 2007) Подтверждено двучленное строение разреза верхней толщи хубсугульских осадков подобно, разрезам осадков оз Байкал Между ними выделен так называемый переходный слой, характеризующийся тонкой слоистостью, повышенными содержаниями карбонатов и глинистой компоненты Также установлено, что разрезы, вскрытые трубками на глубинах менее 150 метров, отличаются от разрезов, полученных в глубоководной части озера (Федотов и др, 2001, Tomurhuu et al, 2002, Калугин и др, 2003, Прокопенко и др, 2003, Наранцэцэг и др, 2003, Prokopenko, et al, 2005) Были выявлены элементы-индикаторы, позволяющие оценивать вариации палеоклимата в поздне- и послеледниковое время (Дарьин и др, 2003, Оюунчимэг и др, 2004) Проведены количественные и качественные определения содержаний кварца, плагиоклаза, карбонатов, биогенного кремнезема и глинистого компонента донных осадкав (Tomurhuu et al, 2001, Солотчина и др, 2003, Narantsetseg et al, 2004) Также проводится изучение распределения органического вещества в донных отложениях и связи его с палеоклиматом (Tomurhuu et al, 2003, Narantsetseg et al, 2004, Nara et al, 2003, 2005, Narantsetseg et al, 2006) Абсолютный возраст донных осадков был определен с помощью ускорительной масс-спектрометрии (AMS) в

более чем 50 пробах (Федотов и Томурху, 2003, Kashiwaya et al, 2003, Prokopenko, et al, 2005, Nara et al, 2005, Chun Jong-Hva & Cheong Daekyo , 2005)

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При выполнении работы были исследованы осадки из 11 гравитационных колонок (НВ105-2, НВ107-2, Н02-1, Н02-5, Н02-6, HV04-7, HV04-10, HV04-14 Хбс01-01, Хбс-01-05, Хбс-01-07), отобранных во время проведения совместных международных экспедиций на оз Хубсугул в период 2001-2005 гг Кроме того, использованы донные осадки верхней 4-метровой секции бурового керна HDP-04, полученных в рамках международного проекта 'Хубсугул бурение' в 2004 г

Было проведено литологическое описание колонок, сопровождаемое просмотром смер-слайдов, измерена магнитная восприимчивость и влажность осадков Цвет керна определялся по каталогу цветов почв (Standard soil color chart) Минералогические анализы осадка проводились методом рентгено-структурного анализа (XRD) для 415 образцов из 5 кернов, с использованием интегрированной площади пиков и компьютерной программы 'PC-APD' и 'MacDifP Относительное процентное содержание определено по Р Е Biscaye (1965)

Петрогенные оксиды (%) определены методом рентгеновского флюоресцентного анализа (РФА) в 59 пробах из 5 колонок Содержания элементов-примесей определялись в 461 пробах методами РФА СИ и ISP-MS Определение содержания биогенного кремнезема проводилось согласно методу Мортлока. Общая концентрация углерода (ТС), азота (TN) и серы (TS), также содержания неорганического углерода (TIC) определены в 360 пробах из 3 кернов Содержания карбоната кальция были пересчитаны из содержания неорганического углерода (СаС03=Т1Сх8 333) Общее содержание органического углерода было определено как разница общего углерода и неорганического углерода (ТОС=ТС-Т1С)

Определение содержаний химических элементов в русловых отложениях основных притоков оз Хубсугул было проведено в 31 пробе методом РФА СИ Средневзвешенные содержания химических элементов в коренном субстрате, слагающем площади водосборов, были расчитаны по их региональным кларкам в земной коре юга Восточной Сибири

Абсолютный возраст донных осадков был определен в 10 пробах колонки НВ105 с помощью ускорительной масс-спектрометрии (AMS) в радиоуглеродной лаборатории г Познань, Польша, и использованы опубликованные данные разных авторов (Прокопенко et al, 2005, Nara et al ,2005, Kashiwaya et al, 2003, Chun Jong-Hva & Cheong Daekyo , 2005)

ГЛАВА 3. ФАКТОРЫ, КОНТРОЛИРУЮЩИЕ СОСТАВ ДОННЫХ ОСАДКОВ ОЗЕРА ХУБСУГУЛ Физико-географическая характеристика. Озеро Хубсугул находится на юго-западном фланге Байкальской рифтовой зоны (рис 1) Оно имеет вытянутую в меридиональном направлении форму и на севере ограничивается горной группой Мунх-Сардиг, максимальная высота которой достигает 3640 м С востока впадина обрамляется одним из отрогов Восточного Саяна, отделяющим ее от депрессии р Ури-гол Площадь водосборного бассейна оз Хубсугул составляет 4920 км2, что всего в 1 8 раза больше его водной поверхности Протяженность озера составляет 136 км, максимальная ширина - 36,5 км, средняя - около 20 км (Кузнецов, 1959)

Рис. 1. Положение и современная баш метрическая карта оз. Хубсу1ул.

Зеркало вод озера находится на высоте 1645 М над уровнем мирового океана, т.е. почти на 1200 м выше поверхности Байкала. Максимальная глубина воды составляет 262 м (Мангазеев и др., 1976).

Геолого-геохимическая характеристика горных пород и основных литопотоков водосборного бассейна. Одной из особенностей Хубсугуяьского водосборного бассейна является сравнительно небольшая площадь водосбора, отсутствие крупных притоков и наличие многочисленный небольших рек с постоянными и временными водными потоками. Главным поставщиком вещества в озеро являются горные породы водосбора, подвергающиеся выветриванию и размыву. 8 пределах водосборного бассейна, поставляющего взвесь в акваторию озера, развиты в основном, нижнепротерозойские гнейсы, кристаллические сланцы, мраморы и кварциты, мета вулканиты, кембрийские доломиты, известняки и песчаники. Широким распространением пользуются палеозойские граниты, гранодиориты, габбродиориты и неогеновые базальты. Четвертичные отложения распространены незначительно (Геологическая карта, 1999).

В данной работе, чтобы учесть баланс сноса вещества коренных пород, водосборный бассейн был подразделен на три основные площади (Восточная, Северо-западная и Юго-западная провинция), в соответствии с распространенностью главных вещественных групп пород. От рассматриваются как исходные

геохимические провинции, поставляющие определенные ассоциации элементов в донные осадки

1. Юго-западная карбонатная провинция протягивается от южной части озера до долины р Жиглэгийн гол и занимает 15,64% от общей площади водосбора Ее площадь сложена фосфоритоносными известняками, доломитами Хубсугульской серии (85%) и в меньшей мере андезитами и базальтами (15%) Породы Ю-3 провинции обеднены почти всеми элементами, кроме Са, М^, Р и Бг Таким образом, Ю-3 провинция снабжает донные осадки прежде всего этими химическими элементами

2 Северо-западная сланцево-гранитоидная провинция расположена в северозападном и северном обрамлении озера, протягивается от долины р Жиглэгийн гол, вдоль берега озера, до долины р Тойн-гол Она занимает 48,34% от всей площади водосбора. Провинция характеризуется явным преобладанием древних метаморфических и интрузивных пород Метаморфические породы представлены, в основном, нижнепротерозойскими гнейсами, кристаллическими сланцами, мраморами и кварцитами Интрузивные породы представлены кембрийскими гранитами, гранодиоритами и габбродиоригами Они занимает около 70% от общей площади провинции Остальные 30% приходятся на базальты, известковые песчаники, алевролиты, глинистые сланцы Породы этой наиболее крупной питающей провинции обогащгны такими элементами, как и, ТЬ, Мо, Ав, Бп, Ьа и РЪ В них больше К, Ва относительно юго-западной и 1л, В, КН- относительно восточной провинций, соответственно Следовательно, северо-западная провинция поставляет в донные осадки преимущественно перечисленные выше элементы

3 Восточная гранит-базальтовая провинция протягивается от долины р Хэгцэр-гол вдоль озера, до долины р Тойн-гол Она занимает 36,02% площади водосборного бассейна. Здесь, в основном, присутствуют неогеновые базальты (около 65%) и палеозойские граниты и гранодиориты (25%) Небольшая доля приходится на метавулканиты и сланцы Породы провинции имеют высокие (выше кларка земной коры) содержания Со, Ъ, Сг, 1ЧЬ, 2п, Бс, Р, вг, V Они обеднены Щ 1л, В по сравнению с другими провинциями

Сравнение средневзвешенных содержаний химических элементов пород водосбора с составом русловых отложении показывает, что содержание некоторых элементов, таких как и, Си, 2п, ТЬ, Ва и Се, резко повышены в русловых отложениях Также, в меньшей мере увеличиваются содержания V, Сг, Мп, У, Ъх и Бп Такое увеличение можно объяснить сорбционными свойствами глинистого и гумусового вещества Содержание К, Т1, №> и Ьа находится в уровне коренных источников Содержание Эг и "КЬ резко понижены в русловых отложениях по сравнению с субстратом

ГЛАВА 4. ФАЦИИ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ОЗЕРА ХУБСУГУЛ

Анализ строения разрезов донных отложений позволяет сделать вывод, что голоценовые диатомовые, биогенно-терригенные илы и позднеплейстоценовые карбонатные глины являются главными типами верхнего слоя (1-2 м) донных осадков оз Хубсугул Между ними располагаются характерные переходные зоны, образовавшиеся в период кратковременного потепления и похолодания беллинг-аллереда и молодого дриаса (рис 2)

А Хбс01-01 1102-1 1102-5 1111105 Н\"Ш-7 НВ107 НУМ-» П\'04Ю Н02-6

140 -

| * . * | Диатомовый ил (зона А) |- | Оделенный слон

Г>~~~| Переходная зона (зона А-В) Турбидиты

Г;" ^ Зонаобагащеннайгкдротройлитом | . Гальки и обломки пород

С. Алевритовая глина (зона В) Растительные остатки

' ^ | Мелко-среднезсрн истые пески

Рис. 2. Строение разрезов донных отложений оз. Хубсутул (А) и схематический профиль дна центральной части озера, на котором показано расположение колонок (I >;.

В нижней части разреза глубоководной фации залегают серые, темно-серые (7.5СУ5/1) плотные карбонатные глины с пятнистой и слоистой текстурой. Неоднородности обусловлены мелкими пятнами, прослойками и линзами гидротроилита (РеЭ*пН30) темной окраски. Обломочная часть осадков представлена алевритовыми глинами с примесью мелкозернистого песка й включениями гравийной и галечной размерности, от окатанных до неокатан ных, В отличие от верхней зоны, карбонатные глины не содержат диатомовых водорослей, если не считать единичных бентосНых представителей. Вместе с тем алевритовые глины содержат, в той или иной мерс, раковины остракод, и единичные керны содержат остатки моллюсков.

В верхней части разреза залегают буроватые, зеленовато-бурые (7.5 ¥4/2., 10 УЗ/1) ди атом оные илы с массивной и не ясноело истой текстурой. Мощность и\ колеблется от 20 см до 140 ем. В верхней части у всех исследуемых кернов отмечается окисленный слой мощностью 2-4 см (окраска 10УЯЗ/2-4). Строение разрезов мелководной фации отличается от разрезов, в глубоководной части озера. Нижняя

часть разреза представлена более крупнозернистыми осадками, глинистыми алевритами с примесью мелко-среднезернистого песка. В нем содержатся обильные растительные остатки (мхи ВгуорИуга) наземного происхождения В некоторых кернах, они покрыты карбонатным цементом и образуют четко выраженные прослои мощностью до нескольких сантиметров (ст Н02-6 и НУ04-14) Присутствие мелководных фаций во всех разрезах, указывает на то, что формирование нижней части разреза происходило при значительном снижении уровня озера по сравнению с современным (Федотов и др, 2001, ТотшЬии е! а1, 2002, Калугин и др, 2003, Прокопенко и др, 2003, Наранцэцэг и др, 2003, Ргокорепко, е1 а1, 2005)

Характерной особенностью строения разрезов донных осадков озХубсугул является присутствие тонкослоистой светло-серого цвета (7 5СУ4/1) зоны, расположенной между диатомовым илом и карбонатной глиной (рис 2) Тонкую слоистость создают темно-зеленые прослойки толщиной до 1 мм Мощность переходной зоны колеблется от 2 см до 20 см

Скорость осадконакопления диатомовых илов колеблется от 1 3 до 8 1 см/тыс лет Линейная скорость осадконакопления в центральной части озера составляет 4 см\тыс лет, что не противоречит опубликованным данным (Ргокорепко et а1, 2005) Скорость накопления карбонатных глин в центральных глубоководных частях озера неравномерна (Лага е1 а1, 2005) Если, в колонке ст Х106, скорость осадконакопления составляет в среднем 7 10 см/1000 лет (С14), то в колонке ст Х104 она равна в среднем 12 8 ст/1000 лег (С14) (Лага е1 а!, 2005)

ГЛАВА 5 МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ ДОННЫХ ОСАДКОВ ОЗ ХУБСУГУЛ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ПАЛЕОКЛИМАТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Результаты рентгеноструктурного анализа свидетельствуют о том, что терригенная часть донных осадков состоит из кварца плагиоклаза, амфибола, доломита, кальцита, мусковита и глинистого минерала (рис 3) В голоценовых диатомовых илах карбонаты не установлены, в позднеплейстоценовых алевритовых глинах они являются важной компонентой осадка Переходная зона содержат почти в 1 5 раза больше карбоната чем нижележащие алевритовые глины Нами были установлены 2 вида карбоната кальцита и доломита. Содержания кварца и полевого шпата понижаются при переходе от плейстоцена к голоцену почти в 1 5 раза, наоборот содержания сумма глинистых минералов уменьшается при переходе от диатомового ила к карбонатной глине

Главными отличиями Хубсугулького осадка от Байкальского, является присутствие в нем карбонатов (Алтунбаев, Самарина, 1977а, ТотигЬии е1 а1, 2003, Рес^оу а1, 2003, Солотчина и др, 2003) Глинистые минералы представлены иллитами, хлоритами, каолинитами и смешаннослойными иллитами-смектитами, Кроме того, в осадках присутствует аморфный биогенный кремнезем Относительное содержание хлорита и иллит-смектита имеет тенденцию увеличения в карбонатных глинах А в мелководных глинистых алевритах его содержание наоборот уменьшается Каолинита в осадках мало

Индекс кристаллизации иллита (срединная ширина пика 10А) показывает интенсивность процесса выветривания в водосборном бассейне и является важным индикатором изменения природной среды и палеоклимата (СЬатЬу, 1989) В диатомовых илах оз Хубсугул отмечается тенденция уменьшения значений индекса кристаллизации иллита Это дает основания считать, что в период образования глин,

плейстоцене преобладали процессы физического выветривания в водосборном бассейне, а в голоцене усиливалась степень химического выветривания

Кварц, Плагиоклаз, Амфибол, Кальцит, Доломит, Мусковит, £ глинистых % % % % % % минералов, %

6 12 18 24 3» 25 М) 3 б 9 0 25 500 1» 2» <1 1» 2» 5 1» 15 21)

Рис 3 Распределение минералов в донных осадках оз Хубсугул в разрезе, вскрытом на ст НВ107 (Уел обозн см на рис 2)

Отношения интенсивности 5А\10А пика (Horiuchi et al, 2000), показывает, что иллиты из диатомового ила обагашены алюминием, в связи с этим можно пологать, что при их образовании происходило интенсивное выветривания кислого плагиоклаза Иллиты из карбонатной глины имеют Fe-Mg состав и могли быть образованы в результате физического выветривания биотит содержащих метаморфических пород Поскольку, в водосборном бассейне оз Хубсугул широко распространены древные зеленосланцевые породы, которые являются вполне возможным источником иллита в ледниковый период

Результаты наших исследований показывают что, минеральный состав донных осадков оз Хубсугул в течение голоцена и позднего плейстоцена резко не изменился, если не считать кальцита и доломита. Очевидно, при изменении климата, следовательно, от изменения среды осадконакопления, менялись количественные соотношения других минералов

Карбонаты в донных осадках оз Хубсугул являются первостепенными минералами-индикаторами палеоклиматических изменений Этот вывод согласуется с другими исследователями (Tomurhuu et al, 2003, Fedotov et al, 2003, Солотчина и др , 2003, Калугин и др , 2003, Прокопенко и др, 2004) Глинистые минералы такие как хлорит и иллиты и иллит-смектиты, вместе с значениям 5А\10А отношения иллита и индексам кристаллизации могут служить дополнительными индикатороми изменения природной среды и климата в Хубсугульском регионе в плейстоцене и голоцене

Таким образом, минеральный состав донных осадков зависит не только от характера и типа выветривания, но и от интенсивности данного процесса которые

контролируются палеоклиматом Поэтому минеральный состав донных осадков является надежным индикаторам изменения палеоклимата и палеосреды в голоцене и в позднем плейстоцене

ГЛАВА 6 ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА ОСАДКОВ ОЗ.

ХУБСУГУЛ КАК ПОКАЗАТЕЛИ ИЗМЕНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Химический состав донных осадков оз Хубсугул. Анализ распределения породообразующих элементов в голоцен-и верхнеплейстоценовых осадках оз Хубсугул показывает, что они существенно различаются по химическому составу

Позднеплейстоценовая глина характеризуется повышенными содержаниями СаО и (11 95% и 4 49%), также повышенными значениями ЩМ, ОНЩ и ПМ Южная котловина характеризуется явно повышенным содержанием СаО (1998%), видимо отражающим специфику состава пород юго-западной провинции водосбора (табл 1)

Таблгща 1 Средний химический состав донных осадков оз Хубсугул по группам пород и по фациальнымразновидностям (Сумма оксидов пересчитана к 100%)

SiOZ ¡ТЮ2 IÁI2Q3 |Fe2Q3 |Mnp"

MgO

Na20

K20

P205

Глубоководный диатомовый ил (11 анализов)

63 67

0 95

9.48

Мелководный диатомовый ил (S анализов)

111 | 15 77

61 87

9 32

0 27

Глубоководная карбонатная глина (25 анализов)

| О 15

55 04

0 90

14 94

7 61

Мелководная карбонатная глина (19 анализов)

110 | 15 21 | 8 01 | о7б~

56 63

031

Карбонатная глина (МИСЗ) (7 анализов) 53 79 | 0 93 | 15 52 1 8.30 | С

В то же время, глина северо-западной мелководной части озера отличается наименьшим содержаниям СаО (8 07%) и наибольшим содержанием MgO (4 97%) В описываемых глинах характерны сравнительно низкие содержание Si02 (55 21%), FejOj (7 82%) и МпО (0 16%)

Диатомовый ил характеризуется сравнительно высоким содержанием Si02 (63 10%), Fe203 (9 43%) и МпО (0 47%), а также и высокими значениями ЖМ и индекса химического выветривания (CIA) По содержанию Ti02, А1203, Na20, К20 и Р2Оз, карбонатные глины и диатомовый ил отличаются незначительно Результат данных исследований показывает, что наиболее выразительными петрохимическими индикаторами изменения условий осадконакопления в Хубсугульском регионе в позднем плейстоцене и голоцене, явлются распределение петрохимических модулей как ТМ, ПМ, НМ, КМ и индекса химического выветривания (CIA), а также распределение содержаний Si02, СаО, ТЮ2, Na20 и К20 в осадках (рис 4)

Установленные спектры изменения концентраций породообразующих оксидов и значения петрохимических модулей позволяют выделить 3 основных интервала, соответствующих разным климатическим условиям осадконакопления глубоководных осадков оз Хубсугул (МИСЗ-МИС1)

1нтот. И]0*:кс чнынчгекого П"1пгиикл*и>В|.|а КиртяыН Xшисвый -И О- -/.

ыц^-яь (ТМ) вывсфнцанмя (С!А) нодц-ль ШМ) нс^ц-ль (ЕЯМ) ысшуль (КМ1

I] 055 и I» О 065 0.07 ао 50 60 70 2 4 6 0 0.1 II! С !! О 17? 0.2 4Г1 511 № 7!)

ТЮ„ % СаО, % % К,О, %

Рнс. 4. Петрохимическис индикаторы изменения палеоклимата в донных осадках оз. Хубсугул (Усл. обозн. см. на рис. 2).

Редкие элементы в разрезах отложений оз.Хубсугул Результаты Сравнения средних содержаний редких элементов в разных литологнческих горизонтах позволяют выделить 4 группы элементов, для донных осадков оз. Хубсутул (рис. 5).

Рис. 5. Группировка редких элементов в дойных осадках оз. Хубсугул,

!. и, Си, 5Ь и содержание которых резко (1.1-2.2 раза) повышены в голбценовых диатомовых илах по сравнению с поздней лей сто ценовой карбонатной глиной,

2. N1, 7,п, Сг, У, ТЯ, V, ТЬ, 5с, Та, ЫЬ, содержание которых на 25-30% повышены в диатомовых илах по сравнению с карбонатной глиной.

3. Йп, Са, 2г, Св, НГ, содержания которых не меняются в разных л и то логических горизонтах.

4 РЬ, Ва, Со, Мо, ЛЬ, Б г, содержание которых понижено в диатомовых илах на 2530% по сравнению с карбонатной глиной Для первой и второй групп элементов характерно что их содержания сравнительно высокие по сравнению со средним содержанием в верхней континентальной коре Для третьей и четвертой групп характерно, что большинство элементов имеют пониженные содержания по сравнению с кларком в верхней континентальной коре Исключение составляют Со, Бс, Мо и Се и Та (рис 5)

Все это показывает, что в голоценовых осадках больше неподвижных транзитных металлов - РЗЭ, У, Сг, N1, V, Хп, ТЬ, Эс, Та и №>, способных образовывать металлоорганические комплексы с органическим лигандом, благодаря обилию органических веществ, которых больше в диатомовых илах, а в позднеплейстоценовых осадках больше подвижных элементов Ва, Ш> и Бг, в поведении которых важную роль играет сорбция глинистыми минералами Элементы-примеси, как 7х, Щ ва и Се накапливаются примерно одинаково в разных литологических горизонтах

Редкоземельные элементы в донных осадках. Результаты анализа показывают, что позднеплейсгоценовая карбонатная глина характеризуется сравнительно постоянным содержанием РЗЭ (табл 2)

Таблица 2 Средние содержание РЗЭ в донных осадках оз Хубсугул, Байкал и

Диатомовый ил Окисленная зона Карбонатная глина Турбядиты БИЛ-1 NASC ES PAAS UCC

U 38 26 35 31 45 32 41 382 30

Се 81 57 73 62 80 70 81 79 6 64

Рг 86 59 79 7 1 75 79 10 8 83 7 1

Nd 31 21 29 27 39 31 40 33 9 26

Sm 59 4 56 53 7 5 7 73 5 55 45

Eu 1 4 09 1 3 1 3 1 4 1 24 1 5 1 08 09

Gd 6 1 42 55 51 58 521 б 4 66 3 8

ТЬ 08 05 08 08 09 0 85 1 0 774 06

Dy 46 3 1 45 44 46 - . 4 68 3 5

Но 1 07 09 09 1 1 04 1 2 0 991 08

Ег 26 1 8 26 25 27 3 4 35 2 85 23

Tm 04 03 04 04 04 05 06 0 405 03

Yb 26 1 8 26 24 29 3 1 33 2 82 22

lu 04 02 04 03 04 0 48 06 0 433 03

7. 184 128 170 150 199 162 198 185 146

БИЛ-1 - Байкальский un,[Geostandarts newsletter], NASC - Североамериканский сланец [Haskm et al, 1966], ES - Средний европейский сланец [Hashn et al, 1966], PA AS - Постархейская средняя австралийская осадочная порода [Martin N, 1986], UCC- Средний состав верхней континентальной коры,

Их суммарное содержание колеблется в пределах от 150 г/т до 182 г/т, при среднем значении 170 г/т В переходной зоне, содержания РЗЭ постепенно увеличиваются В голоценовом диатомовом иле их содержание сравнительно высокое И суммарное содержание достигает 215 г/т Верхняя окисленная зона характеризуется сравнительно низкими концентрациями РЗЭ (128 г/т ) В турбидитных слоях содержание РЗЭ уменьшается по сравнению с карбонатной глиной Кроме того, в результате сравнения состава РЗЭ донного осадка оз Хубсугул с общепризнанными стандартами NASC, PAAS и UCC, была установлена близость нормированного

спектра распределения редкоземельных элементов (рис 6) Для всех характерно обогащение ЛРЗЭ и уменьшение ТРЗЭ с отрицательными Ей аномалиями (Nance and Taylor, 1976, Fleet, 1984) Аналогичная закономерность распределения РЗЭ была установлена в Байкальских осадках (Bobrov et al, 1998, Бобров и др, 2001)

-1-1-1-1-1-,-1-1-1-1-1-,-1-1-у—

Ьа Се Рг N<1 Бт Ей С|) ТЬ Оу Но Е1 Тт УЬ Ьи У

Рис б Тренды нормализованных содержаний РЗЭ в донных осадках оз Хубсугул и их сравнение с другими осадочными стандартами

Отношение CeN/YbN в диатомовых илах и глинах составляет 8 09 и 7 40 соответственно Отношения LaN/YbN в диатомовых илах изменяются в пределах 8 5910 89 и в среднем составляет 9 91 В карбонатной глине отношение La/Yb несколько ниже и составляют 9 37 в среднем Обогащение донных осадков ЛРЗЭ, а также различия, отмеченные на трендах распределения ЛРЗЭ, показывают интенсивное выветривание гранитоидов (гранит и гранодиориг) в водосборном бассейне, поскольку обогащение ЛРЗЭ в осадках связывают с породам источника среднего и кислого состава (McLennan, 1989) Распределения отношений Lan/Ybn и ЛРЗЭ/ТРЗЭ, дают основания считать, что скорость физического выветривания была сравнительно высокой в начальной и финальной части МИС2

Gdu/YbN отношение в донных осадках оз Хубсугул колеблется от 2 04 до 2 48 Его среднее значение составляет 2 34 в диатомовых илах В карбонатных глинах оно несколько ниже и составляет 2 15 Это повышенное значение по сравнению с NASC и UCC GdN/YbN отношение в NASC и UCC на одном уровне, составляет 0 4 (Bnjraj К Das и др, 2003) Строго отрицательная корреляция между GdN/YbNH Zr (r=~0 36 при р>0 05) в донных осадках указывает, что ТРЗЭ в них не контролируется цирконом Очень слабая положительная корреляция, установленная между £ТРЗЭ и Zr (i=0 19), подтверждает отсутствие цирконового контроля на ТРЗЭ В осадках других колонок (ст HB 105, HV04-7, 10, 14) также отмечаются сравнительно слабые положительные корреляции между Zr и £РЗЭ, £ТРЗЭ

100 —

10 —

Влияние процессов биоседиментации на распределение РЗЭ выражается в росте их содержаний в осадках с повышенными концентрациями органического вещества (Семенов и др, 1966) Причиной такого обогащения является сорбция РЗЭ органическим веществом (Fleet, 1984) Также РЗЭ легко вступает в комплексные соединения с органическими лигандами (Хэскин, 1968, White, 2003)

В поверхностных донных осадках оз Байкал повышение содержания биогенного опала приводит к снижению суммы лантаноидов, в результате разбавления содержаний РЗЭ обломочным комплексом (Гвоздков, 1998) Причины автор связывает с низким содержанием РЗЭ в составе скелетов планктонных диатомей В донных осадках оз Хубсугул наблюдается иная картина. Содержание органического вещества оказывает явное влияние на распределения лантаноидов Результат корреляционного анализа показывает, что сумма содержаний РЗЭ образует сильную положительную корреляцию с содержанием биогенного кремнезема (г=0 79 при р>0 05) и количеством органического углерода (г=0 95 при р>0 05)

Причиной более высоких содержаний РЗЭ в диатомовом иле оз Хубсугул, предположительно является их способность образовывать нерастворимые соединения с органическими лигандами В работе Nara et al, 2005, отмечается увеличение содержания азотистых гетероциклических соединений-производных хлорофилла (Tchl-альфа) в диатомовых илах (8 11 мг/1гр) В карбонатной глине оно сравнительно мало (0 16 мг/1гр) Как известно, производные хлорофилла способны присоединять ионы транзитного металла и образовывать устойчивые металло-органические соединения (White, 2003)

Сравнительно низкое содержания РЗЭ в карбонатных глинах, по сравнению с Байкальской глиной может быть обьяснено, присутствием карбоната в виде кальцитов и доломитов О разбавляющем влиянии на содержания РЗЭ карбоната, а также кварца говорится в работе Rollmson, 1993 Это подтверждается высокой отрицательной корреляцией суммы содержания РЗЭ и концентрации Са, равные г=-

0 82 при р>0 05, в донных осадках оз Хубсугул

Сравнение состава донных осадков и русловых, отложений Сравнение состава диатомовых илов и русловых осадков (литопотоков) позволяет различать несколько ассоциаций элементов

1 К, Cr, Fe, Си, Ga, Rb, Y, Ва, Nb, Th, U - имеющие одинаковые содержания или пониженные (до 30%) в осадках Это терригенные компоненты, которые связаны глинистой фазой и унаследованы из исходного источника

2 Se, Br, Cs, Mn, Ni с содержаниями, повышенными в осадках более чем в 1 5-2 раза Это элементы, как правило, извлеченные из воды и связанные в осадке с органическим веществом

3 Са, Sr, As с содержаниями, пониженными в 15-2 раза Это элементы, накапливающиеся в бассейновой или поровой воде

4 Ti, V, Zr, Zn, Pb, Sn с содержаниями, пониженными в осадках глубоководной фации за счет предположительно более раннего выпадения материала в прибрежных зонах Это терригенные компоненты, связанные с тонкой кластикой.

В целом, сравнительный анализ поведения химических элементов в системе преобразования субстрата коренные породы - русловые отложения (литопотоки) -донный осадок показывает что в позднеплейсгоценовых осадках As, Se, Br, Cs, Ва, Pb накапливались, достигая резко повышенных концентраций по сравнению с

фоновым содержанием водосбора и, наоборот, концентрации Ъх, КЬ, Бп, КЬ резко понижены и, Си, БЬ, V/, Мп, Ре, V, Сг, №, Ъп, ЯЕЕ, У, ТЬ, К, Т1, Са, Бг в карбонатной глине концентрировались приблизительно на уровне фонового содержания пород провинции В голоценовое время происходят существенные изменения в поведении многих химических элементов При этом, содержание и, Си, БЬ и (\¥) возрастает в несколько раз как в русловых отложениях, так и в диатомовых илах Содержание Бе и Вг в русловых осадках на уровне их концетраций в карбонатной глине Но в диатомовых илах происходит их увеличение почти в 4 и 7 раз соответственно Концентрации Ре, Сг, N1, ТИ., У, ТЬ заметно увеличиваются в русловых отложениях и в диатомовых илах Содержание Ъп, V очень высокие в русловых осадках по сравнению с карбонатной глиной В диатомовых илах их содержание уменьшается, но остается больше, чем в карбонатной глине Содержание Бс, Та и № увеличивается незначительно в диатомовых илах Концентрациями Сб и Ва обогащены позднеплейстоценовые глины (вместе с К) В поведении Ъх и Бп не отмечаются значительные изменения, хота ими наиболее обогашены русловые осадки В диатомовых илах происходит резкое уменьшение содержаний Са, Бг и КЬ

Таким образом, можно сказать, что поведение редких элементов в донных осадках оз Хубсугул сложное Их распределение контролируются большим количеством факторов, среди которых более отчетливо проявлена связь с органическим углеродом (как климатический фактор) Сорбция тонких илов играет важную роль также и в концентрировании редких элементов Определенное влияние оказывает и сорбция на окислах и гидроокислах железа и марганца

Ледниковые и межледниковые периоды в осадках оз Хубсугул проявляются увеличением содержаний разных групп элементов и ряда отношений элементов Ледниковые периоды характеризуются повышенными содержаниями Са, Бг и высокими отношениями ТЪ/и, СаЛл и Бг/Ва, межледниковья - повышенными содержаниями и, Си, БЬ, XV, Бе и РЗЭ и высокими отношениями Ш)/Бг и и/ТЬ

ГЛАВА 7. БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОННЫХ ОСАДКОВ

Как известно для озера Байкал, содержание общего органического углерода и азота в осадках является маркером биологической продуктивности водосборного бассейна и самой водной массы, следовательно, отражает изменения палеосреды осадконакопления При этом, высокие содержания органического углерода и азота отмечают теплые межледниковые периоды, а низкие - напротив, указывают на холодный климат (КшЬпатигШу, 1986, Ма1$ито1ю , 2000, 2003, Ргокорепко , 2003)

По результатам проведенного анализа, содержание ТОС иТЫв изученных нами мелководных кернах колеблется от 1% до 12% и от 0 1% до 0 8%, соответственно При этом, диатомовые илы, накопившиеся в голоцене, характеризуются сравнительно высокими содержаниями органического углерода (в среднем 4 2-9 3%) и азота (в среднем 0 4-0 87%) А нижележащие позднеплейстоценовые карбонатные глины имеют низкие содержания этих элементов (до 1% и 0 1% соответственно) Средние содержания органического углерода и азота в глубоководных осадках (ст НВ107) составляют 5 49% и 0 53% соответственно Также установлены высокие их содержания в диатомовых илах и низкие - в карбонатных глинах Кроме того, полученные результаты анализа показывают, что мелководные глинистые алевриты с растительными остатками, характеризуются высоким содержанием серы и неорганического углерода (рис 7) Глубоководные осадки, того же возрастного

уровня характеризуются также высоким содержаниям серы, что указывает на высокую минерализацию Это значит, что оз Хубсугул было сравнительно меньшего объема, и воды озера были солеными во время накопления глинистого алеврита с примесью песка и растительных остатков Данный вывод подтверждает, что в период последнего оледенения плейстоцена, уровень озера был ниже современного примерно на 100 метров (Fedotov et al, 2003, Prokopenko et al, 2005)

TOC, % TN, % TOC/TN TIC, % TS, %

0 5 10 0 0 5 1 0 25 500 2 4 0 0 2 0 4 0 6

Рис 7 Распределения общего органического углерода (TOC), азота (TN), неорганического углерода (TIC), общей серы (TS) и отношение органического углерода к общему азоту в донных отложений оз Хубсугул

Переходный слой от карбонатной глины к диатомовым илам характеризуется сравнительно высокими содержаниями серы, неорганического углерода и карбоната кальция, что указывает на интенсивный снос терригенного материала, благодаря таянию ледников Также в нижней части этого интервала отмечается повышение содержаний органического углерода и азота, а вверх по разрезу отмечается их понижение Согласно возрастной модели, этот интервал относится в эпохи беллинга-аллереда и позднего дриаса.

Высокие содержания общего органического углерода, азота и низкие содержание серы и неорганического углерода свидетельствуют, что накопление диатомового ила происходило в условиях более высокой биологической продуктивности водоема и теплого климата Минерализация озерной воды была низкая По отношению органического углерода к азоту можно заключить, что, органический углерод имел автохтонную природу в пределах голоцена

Высокое отношение ТОС/Т]\; в карбонатных глинах указывает что, в составе органического вещества осадков большая роль принадлежит также аллохтонным органическим остаткам Если в позднеплейстоценовое время существовали условия

низкой биологической продуктивности водоема, то органические вещества в мелководных осадках имели аллохтонный и автохтонный источники В глубоководных отложениях органические вещества имели в основном автохтонное происхождение

ГЛАВА 8 РЕКОНСТРУКЦИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И КЛИМАТА БАССЕЙНА ОЗЕРА ХУБСУГУЛ В ГОЛОЦЕНЕ И В ПОЗДНЕМ

ПЛЕЙСТОЦЕНЕ

Литолого-минералогическое и геохимическое изучение донных осадков оз Хубсугул позволяют выделить 5 этапов палеолетописи (снизу вверх) 1" этап (30000-27000 лет) Выделяется в нижней части некоторых колонок и соответствует финальной части морской изотопной стадии 3 (МИСЗ) В целом, изотопная стадия 3, соответствующая по Сибирской схеме Каргинскому мегаинтерсгадиалу, во всех морских записях выражена не очень явно В тоже время, Каргинское потепление в Сибири по своей интенсивности приближалось к голоцену и достаточно четко отражается во всех записях Значительное потепление в Каргинское время отличает палеоклиматические записи Сибири от морских и европейских континентальных записей (Равский, 1972, Воробьева, 1995, Коллектив , 2000) Для донных осадков оз Хубсугул, в связи с короткой длиной интервала, данный период проявлен не полностью Но, резкие колебания химического состава осадков, а также снижение значения титанового модуля (ТМ), индекса химического выветривания (CIA), увеличение содержание СаО и плагиоклазового модуля (ПМ) вверх по разрезу, позволяют предполагать, что осадки относятся к финальной части МИСЗ

2" этап (27000-14800 лет) соответствует морской изотопной стадии 2 (МИС2) Во всех современных озерных системах Монголии позднеплейстоценовые осадки представлены песчанно-гравийными слоями (Виппер и др, 1981, Feng et al, 2005, 2007), свидетельствующими о практическом их пересыхании, по крайней мере в позднем плейстоцене Что касается оз Хубсугул, как известно, осадки последнего ледникового периода представлены карбонатными глинами В них отмечается практически полное отсутствие створок диатомовых водорослей и низкие содержания органического углерода, азота и кремнезема, что свидетельствует о низкой продуктивности водосборного бассейна и самой водной массы Кроме того, высокие содержания СаО, MgO, Ва, Rb, Sr и S в карбонатной глине указывают на низкий уровень воды и высокую минерализацию и сухость климата в данный период Данный вывод подтверждает, что в период последнего оледенения плейстоцена, уровень озера был ниже современного примерно на 100 метров (Fedotov et al, 2003, Prokopenko et al, 2005) Увеличение содержания невыветрелых полевых шпатов и значительное уменьшение индекса химического выветривания в осадках, указывают на интенсивное физическое выветривание коренных пород водосбора в позднем плейстоцене Также, распределения отношений Lan/Ybn и ЛРЗЭ/ТРЗЭ, дают основания считать, что скорость физического выветривания была сравнительно высокой в начальной и финальной части МИС2

3" этап (14800-12500 лет) соответствует кратковременному потеплению Беллинг-Аллереда Данный период характеризуется возрастанием содержания Са, Sr и неорганического углерода, очевидно, за счет деградации ледникового окружения

Подписано к печати 30 08 2007 г Формат 60*84/16 Объем 1 п л Тираж 150экз Заказ №390 Издательство Института географии им В Б Сочавы СО РАН 664033 г Иркутск, ул Улан-Баторская, 1

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Наранцэцэг Цэрэндашийн

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОННЫХ ОСАДКОВ КАК ИНДИКАТОР ИЗМЕНЕНИЯ ПАЛЕОКЛИМАТА И ПАЛЕОСРЕДЫ.

1.1. Проблема изучения изменения природной среды и климата в голоцене и в плейстоцене.

1.2. Данные по составу и геохимические особенности донных осадков оз. Хубсугул и их связь с палеоклиматическими изменениями.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 3. ФАКТОРЫ, КОНТРОЛИРУЮЩИЕ СОСТАВ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ оз.ХУБСУГУЛ.

3.1. Физико-географическая характеристика озера Хубсугул.

3.2. Геологическое строение водосборного бассейна озера Хубсугул.

3.3. Геохимическая характеристика пород и основных литопотоков водосборного бассейна.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геохимия донных отложений озера Хубсугул и палеоклиматические реконструкции"

Известно, что осадочные бассейны Байкальской рифтовой зоны представляют собой перспективные объекты для изучения геологической истории Внутренней Азии. Успешные работы по проекту 'Байкал Бурение' показали, что ритмичное строение толщи осадков оз. Байкал, отражающее циклические колебания климата, вызванные периодической сменой орбитальных параметров Земли, является надежной стратиграфической и возрастной основой для региональных реконструкций климата. Смена слоев, обогащенных биогенным кремнеземом и органическим веществом, на бездиатомовые тонкие глины с элементами ледового разноса в оз. Байкал, отражает переход от теплых межледниковых условий к холодным климатам ледниковых периодов (Безрукова и др., 1991; Гранина и др., 1993; Colman et al., 1995; Грачев и др., 1997; Коллектив., 2000; Karabanov et al., 2000; Кузьмин и др., 2001).

Озеро Хубсугул является вторым по величине бассейном БРЗ, в котором в современное время продолжается накопление тонких гемипелагических осадков в глубоководных условиях. Оно относится к горному типу озер: урез воды озера Хубсугул находится на высоте 1645 метров над уровнем моря, что на И00 метров выше уреза воды в озере Байкал. у

Площадь водосборного бассейна оз. Хубсугул (4920 км ) всего в 1.8 раза превышает площадь его водной поверхности, в то время как у Байкала это соотношение превышает 17. Подобное соотношение играет решающую роль при сменах режима увлажнения водосборных бассейнов. Кроме того, донные осадки оз.Хубсугул содержат остатки биогенных карбонатов, что является очень перспективным индикатором режима выпадения атмосферных осадков и испарения в прошлом.

Все это определяет важность изучения донных осадков оз.Хубсугул с целыо получения палеоклиматических сведений об изменениях окружающей среды и климата, как в Северной Монголии, так и в Байкальском регионе. Кроме того, сопоставление осадочных разрезов озер Байкал и Хубсугул является очень важным для изучения климата, в целом, Центральной Азии.

Актуальность исследований. Особую актуальность изучения геохимии донных осадков оз.Хубсугул определяет то обстоятельство, что их элементный состав является потенциально важным источником информации о палеоклиматах, тем более, что палеоклиматическая значимость этого подхода в донных осадках оз. Хубсугул пока еще неподтверждена на практике. В связи с этим, очень важным является изучение состава донных осадков, распределение элементов' и геохимических параметров в разрезе слоев донных осадков, \ ' образовавшихся в течение голоцена и позднего плейстоцена и, на основе этих исследований, выделение индикаторов изменения условий осадконакопления, а, следовательно, -природной среды и палеоклимата в Хубсугульском водосборном бассейне. Цель исследований. Целью диссертационной работы является реконструкция изменений природной среды и климата бассейна озера Хубсугул в голоцене и в позднем плейстоцене, на основе изучения литолого-минералогических и геохимических особенностей донных осадков. Важной целью является сопоставление результатов данного исследования с результатами изучения донных осадков оз.Байкал. Для этого были поставлены следующие задачи:

1. Определение литологических, минералогических и геохимических особенностей донных осадков, в том числе изучение распределения элементов и геохимических параметров в разрезе слоя донных осадков и выделение индикаторов изменения условий осадконакопления.

2. Реконструкция изменения водной среды по биогеохимическому изучению осадков.

3. Изучение геохимических характеристик горных пород водосборного бассейна и литопотоков, с целью определения связи элементного состава озерных осадков с современными питающими провинциями.

4. Сравнительная характеристика донных осадков оз. Хубсугул и оз. Байкал. Для решения поставленных задач были выполнены следующие работы:

1. Отбор кернов донных осадков и проб русловых отложений озера.

2. Цитологическая документация колонок осадков на основе описания смер-слайдов.

3. Минералогические анализы донных осадков.

4. Определение химического и редкоэлементного состава донных осадков.

5. Определение редкоэлементного состава русловых отложений.

6. Определение средневзвешенных содержаний химических элементов в коренных породах водосбора.

7. Измерение концентраций биогенных элементов в донных отложениях. Личный вклад автора.

1. Обобщение материалов предшествующих исследований донного осадка оз. Хубсугул.

2. Участие при отборе гравитационных колонок и керна буровых скважин, а также проб русловых отложений оз. Хубсугул, полевое геологическое изучение пород обрамления оз. Хубсугул.

3. Литологическое описание полученных колонок осадков, приготовление и просмотр более 450 смер-слайдов, опробование колонок и буровых кернов.

4. Выполнение рентгеноструктурного анализа 415 проб из 5 колонок с целью изучения минерального состава донных осадков.

5. Пробоподготовительные работы 198 проб для ISP-MS и РФА СИ анализа с целью определения элементного состава донных осадков.

6. Определения содержания неорганического углерода (TIC), общая концентрация углерода (ТС), азота (TN) и серы (TS) в 360 пробах из 3 колонок.

7. Подсчет средневзвешенного содержания химических элементов в коренных породах водосборного бассейна оз. Хубсугул.

8. Обработка и интерпретация полученных данных.

Фактический материал и методы исследования. В основу диссертации положены исследования автора, выполненные в Институте Геологии и минеральных ресурсов АНМ в период с 2001 по 2007 гг. Основным материалом для работы послужили осадки II-и гравитационных колонок, отобранных в период с 2001 по 2004 годы из разных участков оз.Хубсугул, во время Российско-Монгольской, Российско-Монголо-Японской и Монголо-Корейской совместных экспедиций. Кроме того, в работе использованы донные отложения верхней 4-метровой секции бурового керна HDP04, полученные в рамках международного проекта 'Хубсугул бурение' в 2004 году.

Выполнено литологическое описание полученных колонок осадков. Описано более 450 смер-слайдов. Для изучения минералогии донных осадков использовался рентгеноструктурный анализ. Анализ проведен в лаборатории Полярного Исследования Института Океанографии, Корея и в лаборатории Геологической службы Германии.

Содержания породообразующих оксидов были определены методом РФА в Институте Геологии и минералогии СО РАН и в лаборатории Геологической службы Германии. Для определения химического состава донных осадков использовались ISP-MS (Институт Геохимии СО РАН, Институт Лимнологии СО РАН), РФА СИ (Институт Геологии и минералогии СО РАН). Кроме того, в работе использованы данные РФА СИ донных осадков и тонких фракций русловых отложений основных притоков водосборного бассейна оз.Хубсугул, любезно предоставленные доктором геол.-мин. наук И.А. Калугиным. Биогенный кремнезем определен в Институте Геохимии СО РАН. Содержания неорганического углерода (TIC), общая концентрация углерода (ТС), азота (TN) и серы (TS) были определены в лаборатории Полярного Исследования Института Океанографии (KORDI). Средние содержания химических элементов в коренном субстрате, слагающем площади водосборов, были рассчитаны по их региональным кларкам в земной коре юга Восточной Сибири.

Научная новизна работы. Работа является первым комплексным литолого-минералогическим и геохимическим исследованием донных отложений с применением современных физико-химических методов в данном районе, поэтому практически все полученные данные являются новыми. Выявлены основные закономерности распределения органических и неорганических компонентов в осадках. Рассчитан средний состав основных литологических единиц донных осадков оз. Хубсугул и проведено его геохимическое сравнение с донными осадками оз. Байкал. Определены литолого-минералогические и геохимические индикаторы осадконакопления, на основе которых реконструированы изменения природной среды и климата в голоцене и в позднем плейстоцене. Практическая значимость работы. Результаты исследования могут быть использованы для реконструкции изменений природной среды и климата, как Северной Монголии, так и Центральной Азии, а также могут служить основой для моделирования и прогноза климатических изменений в будущем. Кроме того, результаты данных исследований служат основой изучения глубоководных буровых кернов оз. Хубсугул. Полученные данные могут использоваться геологами, геоморфологами, лимнологами и палеогеографами. Основные защищаемые положения.

1. В результате исследований выделены три исходных геохимических провинции, поставляющие определенные ассоциации элементов в донные осадки оз. Хубсугул.

2. Установлено двухчленное строение верхнего слоя донного осадка оз. Хубсугул: нижняя - карбонатные глины, соответствующие позднеплейстоценовому ледниковому периоду, верхняя - диатомовые илы, относящиеся к голоценовому теплому климату. Между ними - характерные тонкокослоистые переходные зоны разной мощности.

3. Минеральный и петрохимический состав донного осадка зависит не только от характера и типа выветривания, но и от интенсивности данного процесса, которые контролируются палеоклиматом. Поэтому состав донных осадков является надежным индикатором изменения палеоклимата и палеосреды.

4. Карбонатная глина характеризуется высокими содержаниями серы и неорганического углерода и низкими содержаниями органического углерода и азота, диатомовые илы -высокими содержаниями органического углерода, азота и низким содержанием серы и неорганического углерода. Если органическое вещество в голоцене имело автохтонную природу, то в плейстоцене отмечаются, как автохтонные, так и аллохтонные органические остатки.

5. Ледниковые и межледниковые периоды в осадках оз. Хубсугул проявляются увеличением содержаний разных групп элементов и ряда отношений элементов. Ледниковые периоды характеризуются повышенными содержаниями Ca, Sr и высокими отношениями Th/U, Ca/Ti и Sr/Ba, межледниковья - повышенными содержаниями U, Cu, Sb, W, Se и РЗЭ и высокими отношениями Rb/Sr и U/Th.

Апробация работы. Результаты, обсуждаемые в работе, легли в основу научных статей в отечественных и зарубежных изданиях, также представлены и обсуждены на международных и отечественных конференциях: Международная конференция 'Baikal & Hovsgol drilling project' (Улаанбаатар, Монголия, 2001); II международная конференция 'Sedimentary processes in large Lakes, Baik-sed-2' (Бельгия 2003); II, III, IV, V международные конференции 'Terrestrial Environmental Changes in East Eurasia and Adjacent Areas' (Канадзава, Япония, 2003; Шин Ян, Китай, 2004; Гуаньжу, Корея, 2005; Нагоя, Япония, 2006); III, IV, V Корейско-Монгольские научные семинары 'Environmental changes of Northeast Asia' (Улаанбаатар, Монголия, 2004; Пусан, Корея, 2005; Улаанбаатар, Монголия, 2006); Международный симпозиум 'Environmental Changes and Earth Surface Processes in Semi-arid and Temperate Areas' (Улаанбаатар, Монголия, 2006); Геологический симпозиум Восточной Евразии (Улаанбаатар, Монголия, 2005); Научная конференция 'Проблемы геологии Монголии' (Улаанбаатар, Монголия, 2006); Научная конференция 'Институт Гидрометеорология-40' (Улаанбаатар, Монголия, 2006); III, IV конференции молодых ученых по геологии и географии (Улаанбаатар, Монголия, 2003; 2004); Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 работы. В том числе 4 совместные статьи опубликованы в международных лицензированных журналах: 'Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology', 'EOS', 'Quaternary International' и Теология и Геофизика'. В отечественных научных журналах и сборниках опубликованы 8 статей, 2 статьи находятся в печати.

Структура и объемы работ. Диссертация состоит из введения, 8 глав и заключения, содержит 124 страницы текста, 68 рисунков, 9 таблиц, 7 приложений и список литературы. Библиография включает 151 наименование.

Заключение Диссертация по теме "Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых", Наранцэцэг Цэрэндашийн

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ:

• Нижняя часть разреза, мелководные глинистые алевриты с растительными остатками, характеризуются высоким содержанием серы и неорганического углерода. Это указывает на низкий уровень и высокую минерализацию (соленость) озерных вод во время осадконакопления. Это значит, что оз. Хубсугул было сравнительно меньшего объема, и воды озера были солеными во время накопления глинистого алеврита с примесью песка и растительных остатков. Глубоководные осадки того же возрастного уровня характеризуются также высоким содержаниям серы, что указывает на высокую минерализацию.

• Переходный слой от карбонатной глины к диатомовым илам характеризуется сравнительно высокими содержаниями серы и неорганического углерода (как карбоната кальция), что указывает на интенсивный снос терригенных материалов благодаря таянию ледников. Также, в нижней части этого интервала отмечается повышение органического углерода и азота и вверх по разрезу - отмечается их понижение. Согласно возрастной модели, этот интервал относится к эпохе Беллинга-Аллереда и позднего Дриаса.

• Верхняя часть разреза (диатомовые илы) характеризуется высокими содержаниями общего органического углерода, азота и низким содержанием серы и неорганического углерода. Накопление диатомового ила происходило в условиях более высокой биологической продуктивности водоема и теплого климата. Минерализация озерной воды была низкая.

• По отношениям органического углерода к азоту можно заключить, что органический углерод имел автохтонную природу в пределах голоцена. Высокое отношение ТОС/та в карбонатных глинах указывает, что в составе органического вещества осадка большая роль принадлежит также аллохтонным органическим остаткам. Если в позднеплейстоценовое время существовали условия низкой биологической продуктивности водоема, то органические вещества в мелководных осадках имели аллохтопный и автохтонный источники. В глубоководных отложениях органические вещества имели, в основном, автохтонное происхождение.

ГЛАВА 8. РЕКОНСТРУКЦИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И КЛИМАТА БАССЕЙНА ОЗЕРА ХУБСУГУЛ В ГОЛОЦЕНЕ И В ПОЗДНЕМ ПЛЕЙСТОЦЕНЕ

Литолого-минералогическое и геохимическое изучение донных осадков оз. Хубсугул позволяют выделить 5 этапов палеолетописи (снизу вверх):

Iй этап (30000-27000 лет). Выделяется в нижней части некоторых колонок и соответствует финальной части морской изотопной стадии 3 (МИСЗ). В целом, изотопная стадия 3, соответствующая в Сибирской схеме Каргинскому мегаинтерстадиалу, во всех морских записях выражена не очень явно. В тоже время, Каргинское потепление в Сибири по своей интенсивности приближалось к голоцену и достаточно четко отражается во всех записях (Равский, 1972; Воробьёва, 1995; Коллектив., 2000). Значительное потепление в Каргинское время отличает палеоклиматические записи из Сибири от морских и европейских континентальных записей. Для донных осадков оз. Хубсугул, в связи с короткой длиной интервала, данный период полностью не характеризуется. Но, резкие колебания химического состава осадков, а также снижение значения титанового модуля (ТМ), индекса химического выветривания (CIA), увеличение содержания СаО и плагиоклазового модуля (ПМ) вверх по разрезу, позволяют предполагать, что осадки относятся к финальной части МИСЗ.

2й этап (27000-14800 лет). Соответствует морской изотопной стадии 2 (МИСЗ). Во всех современных озерных системах Монголии позднеплейстоценовые осадки представлены песчанно-гравийными слоями (Виппер и др., 1981; Feng et al., 2005; 2007), свидетельствующими о практическом их пересыхании, по крайней мере, в позднем плейстоцене. Что касается оз. Хубсугул, как известно, осадки последнего ледникового периода представлены карбонатными глинами. В них отмечается практически полное отсутствие створок диатомовых водорослей и низкое содержание органического углерода, азота и кремнезема, свидетельствующие о низкой продуктивности водосборного бассейна и самой водной массы. Кроме того, высокие содержания СаО, MgO, Ва, Rb и Sr в карбонатной глине указывают на низкий уровень воды и высокую минерализацию и сухость климата в данный период. Значительное количество створок остракод соответствует данному выводу. Увеличение содержания невыветрелых полевых шпатов и значительное уменьшение индекса химического выветривания в осадках, указывают на интенсивное физическое выветривание коренных пород водосбора в позднем плейстоцене.

3" этап (14800-12500 лет). Третий этап соответствует кратковременному потеплению Беллинг-Аллереда. Данный период характеризуется возрастанием содержания Са, Sr и неорганического углерода, за счет деградации ледникового окружения. Схожее возрастание поступления терригенной составляющей с 18 тыс. лет отмечается и в донных осадках Байкала (Horiuchi et all., 2000). Максимум в деградации ледников был синхронен потеплению Беллинг-Аллеред, датируемого в разрезах северной Атлантики, Китая и Байкала рубежом 14.64 -15 тыс. лет назад (Roberts, 1998: Chen et al., 1997; Colman et al., 1999). O незначительном поднятии уровня оз. Хубсугул свидетельствует начало роста количества бентосных диатомовых водорослей, при практически полном отсутствии планктонных видов. Увеличение содержаний органического углерода и азота свидетельствует об увеличении биологической продуктивности водосбора. Полученные данные свидетельствуют о проявлении периода Беллинг-Аллеред в регионе как теплого и достаточно сухого, в противоположность теплому и влажному климатическому режиму северной Атлантики (Severinghaus et al., 1999).

4й этап. Соответствует началу периода Молодой Дриас, и установлению в северном полушарии холодного и сухого климатического режима (Southon J., 2002). В Прихубсугулье приостанавливается деградация ледников, уровень Хубсугула начинает снова понижаться. Уменьшение содержания органического углерода и азота указывает на уменьшение биологической продуктивности водосбора и водной массы. Следует отметить, что периоды Беллинг-Аллереда и Молодого Дриаса устанавливаются в донных осадках оз. Хубсугул впервые, так как они не установлены в других осадочных записях Монголии. 5й этап. Начиная с 12.2 тыс. лет назад, происходит поднятие уровня озера, опреснение его вод, начинается массовое развитие планктонных видов диатомовых, достигшие своего максимума к 10.1 тыс. лет назад; с этого же времени отмечается резкое снижение концентрации карбоната кальция и стронция. В результате чего накапливаются диатомовые илы. Основным фактором, определившим данные изменения, было глобальное потепление и увлажнение климата с началом голоцена (Broecker, 1997; Lu et al., 2004). Об увеличении обводненности впадающих в Хубсугул рек свидетельствует возрастание концентраций U, TÍO2, ТМ (титановый модуль). Резкое увеличение содержаний органического углерода и азота указывает на высокую биологическую продуктивность водосбора и водной массы. В накоплении органики большую роль играет автохтонное вещество, продуцируемое в озере, поскольку TOC/TN менее 9. Также, увеличение содержания элементов, которые способны образовывать комплексные соединения с органическим лигандом, соответствуют этим выводам. Минеральные и петрохимические индикаторы указывают на усиление химического выветривания в водосборах. Согласно распределениям диатомовых водорослей и сигналам биогенного кремнезема, максимум потепления и увлажнения отмечен в раннем голоцене (10967-7900).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Комплексное литолого-мииералогическое и геохимическое изучение донных осадков оз.

Хубсугул имеет большое значение для понимания процессов образования осадков и реконструкции палеоклимата. К основным результатам проведенных исследований можно отнести следующее:

1. Выделены юго-западная карбонатная, северо-западная сланцево-гранитоидная и восточная гранит-базальтовая провинции, поставляющие определенные ассоциации элементов в донные осадки оз. Хубсугул. Также определен химический состав литопотоков и его связь с составом породы водосбора и с донными осадками.

2. Голоценовые диатомовые илы (биогенно-терригенные илы, образованные аллохтонным терригенным и автохтонным биогенным материалом) и позднеплейстоценовые карбонатные глины являются главными типами верхнего слоя (1-1.85 м) осадков оз. Хубсугул. Между ними располагаются характерные тонкокослоистые переходные зоны разной мощности.

3. Терригенная часть донного осадка оз. Хубсугул состоит из неслоистого минерала (кварца, плагиоклаза, кальцита и амфибола) и слоистого минерала - иллита, иллита-смектита, мусковита, хлорита, и каолинита. При этом позднеплейстоценовые глины характеризуются повышенным содержанием карбоната, кварца и плагиоклаза, а также хлорита и мусковита. Голоценовые осадки характеризуются повышенным содержанием иллита, иллита-смектита, а также аморфного биогенного кремнезема. Осадки переходного слоя содержат почти в 2 раза больше карбоната, чем нижезалегающие алевритовые глины.

4. Позднеплейстоценовые глины характеризуются высоким содержанием СаО, М§0 и ПМ, НМ и КМ. Голоценовый диатомовый ил характеризуется сравнительно высоким содержанием БЮг, РегОз, и МпО, также высоким значением ТМ и индекса химического выветривания.

5. В позднеплейстоценовых осадках Ав, Бе, Вг, Сэ, Ва, РЬ накапливались в резко повышенной концентрации, по сравнению с фоновым содержанием водосбора; напротив, концентрации 1т, N1), Бп, ЯЬ резко понижены, и, Си, БЬ, \У, Мп, Бе, V, Сг, N1, Ъп, РЗЭ, У, ТЬ, К, Т1, Са, Бг в карбонатной глине концентрировались приблизительно на уровне фонового содержания пород провинции. В голоценовое время происходят существенные изменения в поведениях многих химических элементов. При этом диатомовый ил характеризуется высокими содержаниями и, Си, 8Ь, XV и 8е, умеренно высокими РЗЭ, У, Сг, №, V, Ъп, ТЪ, 8с, Та и N1?, по сравнению с карбонатной глиной. Наоборот, карбонатная глина содержит больше Ва, ЯЬ и 8г. Элементы в основном терригенного характера, как Ът, Щ ва и Сэ накапливаются примерно одинаково в разных литологических горизонтах.

6. Карбонатная глина характеризуется низкими содержаниями общего органического углерода, азота и высоким содержанием серы и неорганического углерода. В диатомовых илах увеличиваются содержания ТОС, ТЫ и уменьшаются количества серы и неорганического углерода. При этом в составе органического вещества осадка большая роль принадлежит автохтонным органическим остаткам.

7. Ледниковые и межледниковые периоды в осадках оз. Хубсугул проявляются пиками содержаний разных групп элементов и ряда отношений элементов. Ледниковые периоды характеризуются повышенными содержаниями Са, 8г и высокими отношениями ТИ/и, Са/'П и Бг/Ва, межледниковья - повышенными содержаниями и, Си, 8Ь, XV, 8е и РЗЭ и высокими отношениями 11Ь/8г и ШТЬ.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Наранцэцэг Цэрэндашийн, Иркутск

1. Атлас озера Хубсугул. Монгольская Народная Республика. М.: ГУГК СССР. - 1989.120 с.

2. Алтунбаев В.Х., Кулаков B.C. Некоторые результаты исследований донных отложений озера Хубсугул // Природные условия и ресурсы некоторых районов МНР. 1977. - С. 13-14.

3. Алтунбаев В.Х., Самарина A.B. К геохимии донных отложений озера Хубсугул // Природные условия и ресурсы некоторых районов МНР. 1977а. - С. 14-16.

4. Алтунбаев В.Х., Самарина A.B. Характеристика донных отложений Хубсугула // Природные условия и ресурсы Прихубсугулья (Монгольская народная республика). -Труды Советско-Монгольской комплексной Хубсугульской экспедиции, выпуск 5. 1977 б. - С. 80-90.

5. Аккумуляция биогенного кремнезема в донных отложениях Байкала / Гранина JI.3, Грачев М.А, Карабанов Е.Б. и др.// Геология и геофизика. 1993. - Т. 34, № 10-11, - С. 149-159.

6. Ариунбилэг С., Хосбаяр П., Наранцэцэг Ц. Результаты исследования донных осадков озера Хубсугул // Вопросы геологии, Государственный университет Монголии, Улаанбаатар. 2001. - № 3-4. - С. 211 -215 (на монгольском языке).

7. Балашов Ю. А. Геохимия редкоземельных элементов. 1976. - 268 с.

8. Буякайте М.И., Кузымичив А.Б., Соколов Д.Д. 718 млн. лет Rb-Sr эрохрона сархойской серии Восточного Саяна//ДАН СССР. 1986. - Т. 309. № 1. - С. 150 - 154.

9. Выхристкж JI.A. Органическое вещество донных осадков Байкала / Новосибирск. 1980. -80 с.

10. Воробьёва Г.А., Мац В.Д., Шимараева М.К. Палеоклиматы позднего кайнозоя байкалького региона // Геология и геофизика. 1995. - Т. 36, № 36, - С. 82-96.

11. Гвоздков А.Н. Геохимия донных осадков озера Байкал. Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук (Ph.D). Иркутск. 1998.

12. Глубокие изменения экосистемы Северного Байкала в голоцене / Безрукова Е.В, Богданов Ю.А, Вильяме Д.Ф. и др. //ДАН. 1991. - Т. 321, № 5. - С. 1032-1037.

13. Геохимические индикаторы продуктивности и источники органического вещества в поверхностных осадках оз. Байкал / Вильяме, Д.Ф., Лиин Чин, Карабанов, Е.Б., Гвоздков А.Н.//Геология и геофизика.-1993.-Т.34.№ 10-11, С. 136-149.

14. Голубев В.А. Плотные глины в верхнем слое донных отложений озера Хубсугул (МНР). //ДАН, 1992.-Т. 324,№5.-С. 1091-1095.

15. Гавшин В.М., Бобров В.А., Богданов Ю.А. Урановые аномалии в глубоководных отложениях оз. Байкал // Доклады РАН. 1994. - Т.334, № 3. - С. 356-359.

16. Геохимические индикаторы изменений палеоклимата в осадках озера Байкал / Гольдберг E.JI, Федорин М.А, Грачев М.А. и др. // Геология и геофизика, 2001, - Т. 42, № 1-2. - С. 76-86.

17. Геологическая карта Монголии. М-б 1:1 ООО ООО, Главный редактор О. Томуртого, Улаанбаатар. 1999.

18. Дегенс Э. Т. Геохимия осадочных образований / Пер. с англ. М.: 1967. 90 с.

19. Дубинин A.B. Геохимия редкоземельных элементов в океане / Наука, Москва.: 2006. 360 с.

20. Дистанова А.Н. Раннепалеозойский гранитоидный комплекс Джидинского района (Юго-Западпое Забайкалье) // Раннепалеозойские гранитоидные формации Западного Забайкалья и Кузнецкого Алатау. Новосибирск: Наука. 1975. - С. 49-123.

21. Дорофеюк Н.И., Тарасов П.Е. Растительность и уровни озер севера Монголии за последние 12500 лет, по данным палинологического и диатомового анализов // Стратигр. Геол. Корреляция. 1998, - Т. 6, № 1, - С. 73-87.

22. Золотарев А.Г., Кулаков B.C. История развития рельефа Прихубсугулья // Природные условия и ресурсы Присубсугулья в МНР, вып.4. М.: Недра. - 1976. - С. 66-87.

23. Золотарев А.Г., Кулаков B.C., Хилько С.Д. Прихубсугульское нагорье // Геоморфология Монгольской Народной Республики. Труды совместной Советско-Монгольской научно-исследовательской экспедиции, вып. 28. - М.: Наука. - 19826. - С. 109-122.

24. Золотарев А.Г., Мангазеев Б. Я., Демин А. А. Главные геоморфологические уровни Прихубсугулья // Позднекайнозойская история озер в СССР. Новосибирск: Наука. -1982а.-С.80-88.

25. Зубаков В.А. Климат в истории биосферы // Вестн. Рос. акад. наук. 2001. - Т. 71, № 2, -С. 130-138.

26. Ильин A.B. Хубсугульский фосфоритоносный бассейн // Труды ССМНИГЭ. вып.6. Москва: Наука. - 1973. - 159 с.

27. Ильин A.B. Геологическое развитие Южной Сибири и Северной Монголии в позднем докембрии-кембрии / М.: Наука. 1982. - 116 с.

28. Изменение состава донных осадков озера Хубсугул как показатель изменений климата в Байкальском регионе на рубеже 15-14 тыс. лет назад / Прокопенко А.А, Кузьмин М.И, Калмычков Г.В. и др. //ДАН. 2003. - Т. 390, № 1, - С. 109-112.

29. Карбонатно-кальциевые равновесие в воде озера Хубсугул / Шпейзер Г.М, Стальмакова В. А, Самарина A.B. и др. // Природные условия и ресурсы Прихубсугулья (МНР). Иркутск, Улан-Батор. 1973. - С. 307-317.

30. Карта четвертичных отложений МНР. Масштаб 1: 1500000. 1979. Главные редакторы Н.А.Маринов, Н.А.Флоренсов.

31. Кузнецов Н.Т. Гидрография рек Монгольской Народной Республики. /- М.: Из-во АН СССР. 1959.- 154 с.

32. Летникова Е. Ф. Использования геохимических данных при изучении осадочных пород // В кн.: Интерпретации геохимических данных, Москва. 2001. - С. 102-134.

33. Маринов Н. А. 1967. Впадина оз. Хубсугул (Косогол) в Северной Монголии // Мат-лы Комис. по изуч. подземн. вод Сибири и Дальнего Востока, вып.III. АН СССР, Сиб. отд. -М.: Изд-во АН СССР. 1967. - С. 186-196.

34. Мурзаев Э.М. Монгольская Народная Республика. Физико-географическое описание. -М.: Географгиз. 1952. - 472 с.

35. Мангазеев В. Я., Рогозин А. А., Якимов А. А. 1976. Морфометрия впадины оз. Хубсугул // Природные условия и ресурсы Прихубсугулья в МНР. М.: Недра. - 1976. - С. 87-90.

36. Новые данные о калий-аргоновом возрасте базальтов западного борта Хубсугульского рифта (МНР) / Иваненко В.В, Карпенко М.И, Яшина Р.М и др. // ДАН СССР. 1989. - Т. 309, №4. - С. 925-930.

37. Непрерывная запись климатических изменений в отложениях озера Байкал за последние 5 миллионов лет / Коллектив участников проекта «Байкал-бурение» // Геология и геофизика. 1998. - Т. 39, № 2, - С. 139-156.

38. Непрерывная летопись палеоклиматов последних 4.5 миллионов лет из озера Байкал (первая информация) / Кузьмин М.И, Грачев М.А, Вильяме Д. и др. // Геология и геофизика. 1997. - Т. 38, № 5, - С. 1021-1023.

39. Накай Нобияки и Муцуо Кояма Реконструкция палеосреды по неорганическим компонентам, C/N-отношению и изотопному отношению углерода на примере керна 1400-метровой скважины на озере Бива// История озера Бива. 1993. - С.131-143.

40. Наранцэцэг Ц., Томурхуу, Д., Оуюнчимэг, Ц. Литологическая и биогеохимическая характеристика донных осадков оз.Хубсугул и палеоклиматические реконструкции // Тр. Института Гидрогеологии и метеорологии. -2006. С. 139-148 (на монгольском языке).

41. Осадки озера Хубсугул как летопись палеоклиматов голоцена и позднего плейстоцена / Федотов А.П. Безрукова Е.В, Воробьева С.С. и др. // Геология и геофизика. 2001. - Т. 42,№ 1-2,-С. 384-390.

42. Озерные осадки четвертичного возраста Монголии и палеоклиматическое исследование / Хосбар П., Пек Джон, Ариунбилэг С., Фовелл Сара// Известия АН Монголии. 2003. № 2. - С. 67-88 (на монгольском языке).

43. Офиолиты Монголии / Кепежинскас К.Б., Кепежинскас В.В., Томуртогоо О., Зоненшайн Л., Агофонов П., Леснов Ф.Б. // Эволюция геологических процессов и металлогения Монголии,- Тр. СМНИГЭ, вып. 49, М.: Наука. 1990. -С. 76-81.

44. Применение метода РФА СИ для определения миероэлементного состава донных осадков оз. Хубсугул (Монголия). Поиск геохимических индикаторов осадконакопления и вариаций палеоклимата в Байкальской рифтовой зоне / Дарьин А.В., Золотарев К.В.,

45. Калугин И.А. и др.// Поверхность рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2003. № 12, - С. 45-48.

46. Палеогеография голоцена и верхнего плейстоцена Центральной Монголии/ Виппер П.Б., Дорофеюк Н.И., Лийва А.А., Метельцева Е.П., Соколовская В.Т.// Известия АН Эст.ССР, Биология. -1981.- Т.-ЗО, № 1, С. 74-82.

47. Позднекайнозойская палеоклиматическая запись в осадках озера Байкал (по результатам исследования 600-метрового керна глубокого бурения) / Коллектив участников проекта «Байкал-бурение» // Геология и геофизика, 2000. - Т. 41, № 1, - С. 3-32.

48. Перельман А.И. Геохимия элементов в зоне гипергенеза. М.:Недра. - 1972. - 288 с.

49. Равский Э.И. Осадконакопление и климаты Внутренней Азии в антропогене / М.: Наука. -1972.-332 с.

50. Распределение фотосинтетических пигментов в поверхностном слое донных осадков озера Байкал / Сома Ю, Сома М, Тани Ю. и др. // Геология и Геофизика. 2001. - Т. 42, №1-2,-С. 213-219.

51. Рифейско-нижнепалеозойские офиолиты Северной Монголии / Кепежинскас К.Б., Кепежинскас В.В., Томурхуу Д., Доржнамжаа Д. // Рифейско-нижнепалеозойские офиолиты Северной Евразии. Новосибирск: Наука. 1985. - С.19-33.

52. Редкоземельные элементы в эоловой и речной взвеси в регионе оз.Байкал / Бобров В.А, Ходжер Т.В, Гранина JI.3, Мельгунов М.С, Колмогоров Ю.П, Пословин A.JI // Геология и геофизика. 2001. - Т.42, № 1-2. - С. 267-278.

53. Спиркин А.И. О древних озерах Дархадской котловины (Западное Прихубсугулье) // В кн.: Геология мезозоя и кайнозоя западной Монголии. М.: Недра. 1970. - С. 143-150.

54. Семенов Е.И. Минералогия редких земель // Минералогия, генетические типы минерализации и основные черты геохимии редкоземльных элементов. М.: Изд-во АН СССР. - 1963.-411 с.

55. Сейсмопрофилирование осадков озера Хубсугул / Федотов А.П., М. Де Батист, Е. Шапрон и др. // ДАН. 2002. - Т. 382, № 2, - С. 261-263.

56. Сигналы палеоклиматов верхнего плейстоцена в осадках озера Байкал / Грачев М.А, Лихошвай Е.В, Воробьева С.С. и др. // Геология и геофизика. 1997. - Т. 38, № 5. - С. 957-980.

57. Стратиграфия и палеомагнетизм ледниковых и лессово-почвенных отложений ЗападноСибирской равнины / Архипов С.А., Зыкина B.C., Круковер А.А. и др. // Геология и геофизика. 1997. - Т. 38, № 6. - С. 1027-1048.

58. Строение осадочного чехла оз. Хубсугул: его связь с геологическими и климатическими факторами / Коллектив участников проекта «Хубсугул-бурение» // Геология и геофизика (в печати).

59. Структура впадины озера Хубсугул / Кузнецов Г.А, Кулаков В.С, Сульдин В.А, Бессолицын А.Е, Дамдинжав В, Золотько Л.А, Плотников Н.К. // Природные условия и ресурсы Прихубсугулья. Иркутск-Улан-Батор: - 1973. - С. 19-33.

60. Томуртого О. Тектоническая карта Монголии. М-б 1:1 ООО ООО. 2001.

61. Томуртого О. Тектоническое строение Монголии. Обяснительная записка к тектонической карте Монголии масштаба 1:1000000.-2003.

62. Томилов А.А., Дашидорж А. Озеро Хубсугул и возможности его рыбохозяйственного использования // Лимнологические исследования Байкала и некоторых озер Монголии. -Тр. Лимнологического ин-та. 1965. - Т. 6 (26), - С. 164-180.

63. Томурхуу Д. Геодинамика формирования доорогенных магматических комплексов Джидинской зоны Монголии. Автореферат дисс. на соискание ученой тепени кандидата геол.-мин. Наук. Улаанбаатар. 1999. 27 с.

64. Тойода К., Харагучи X., Фува К. Геохимическая эволоюция озера Бива на основе распределения химических элементов в керне из 1400-метровой скважины // в кн. История озера Бива. 1993. - С. 143-158.

65. Химический состав атмосферных осадков и поверхностных вод Хубсугул а / Бадрах Д, Гановичева Г, Минеева Л и др. // Природные условия и ресурсы Прихубсугулья (МНР). -1976,-С. 207-228.

66. Хэскин Л.А., Фрей Ф.А., Шмитт Р.А. Распределение редких земель в литосфере и космосе /пер. с англ. М.: Мир, 1968. - 185с.

67. A new record of Holocene climate change from bottom sediments of Lake Baikal / Karabanov E. B, Prokopenko A. A, Williams D.F. et al. // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2000. - Vol. 156. - P. 1211-1224.

68. Age dating and the orbital theory of the ice ages. Development of a high-resolution 0 to 30000-year chronostratigraphy / Martinson D.G, Pisias N.G, Hays J.D. et al. // Quat. Res. 1987. -Vol. 27.-P. 1029-1038

69. AMS 14C dating of the sediment from lake Hubsugul, Mongolia / Oda T, Horiuchi K, Kegai T et al. // Summaries of Research Using AMS data at Nagoya University XV. 2004. - P. 123.

70. Arctic Ocean evidence for late Quaternary initiation of northern Eurasian ice sheets / Spielhagen R. F., Bonani G.s, Eisenhauer A et al. // Geology. 1997. - Vol. 25. - № 9. - P. 783-786.

71. Basin-wide sedimentation changes and deglacial lake-level rise in the Hovsgol basin, NW Mongolia / Prokopenko, A.A, Kuzmin, M.I, Williams, D.F. et al. // Quaternary International. -2005.-Vol. 136.-P. 59-70.

72. Biscaye P. E. Mineralogy and sedimentation of recent Deep-Sea Clay in the Atlantic Ocean and Adjacent Seas and Oceans // Geological Society of America Bulletin. 1965. - Vol. 76. - P. 803-832.1 8

73. Broecker, W. S., Van Donk, J. Insolation changes, ice volumes and the 0 record in deep-sea cores // Geophysics and Space Physics Reviews. 1970. № 8. - P. 169-198.

74. Bobrov V.A., Kalugin I. A., Fhedorin M.A. SRXFA of element composition of bottom sediment from Teletskoye Lake // Nuclear Instruments and methods in Physics Research. 1998. - A 450. -P. 569-571.

75. Bobrov V.A., Kalugin I.A., Fedorin M. SRXFA of element composition of bottom sediments from Teletskoe Lake // Nuclear Instr. And Methods in Phys. Research. 1998.- Vol. A 405. - P. 569-571.

76. Brijraj K.Das., Birgit-Gaye Haake. Geochemistry of Rewalsar Lake sediment, Lesser Himalaya, India: implications for source-area weathering, provenance and tectonic setting // Geosciences Journal. 2003. - Vol. 7. № 4, - P. 299-312.

77. Continental climate response to orbital forcing from biogenic silica records in Lake Baikal / Colman, S.M, Peck, J.A, Karabanov, E, Carter, S.M., Bradbury, J.P, King, J.W, and Williams, D.F //Nature. 1995. - Vol. 378. - P. 769-771.

78. Chamley Herve. Clay sedimentology // Springer-Verlag, Berlin, 1990. P. 78.

79. Chun Jong-Hva & Cheong Daekyo. Paleoclimatic implications of Late Quaternary core sediments from the southern part of the lake Hovsgol, Mongolia // Journal of the Geological Society of Korea. 2005. -Vol. 41, № 4, - P. 511-522.

80. C14 measurement of sedimentary lipids from Lake Baikal / Watanabe, T, Nakamura, T, Nishimura, M., Kawai, T. // International Symposium on Terrestrial Environmental changes in East Eurasia and Adjacent Areas, Korea. 2005. - P. 56

81. Davison W., Lishman J.P and Hilton J. Formation of pyrite in freshwater sediments: Implication for C/S ratios // Geochimika and Cosmochimika Acta. 1985. - Vol. 49, - P. 16151620.

82. Estimation of paleoenvironmental changes in the Eurasian continental interior during the past 5 million years inferred from organic components in the BDP-96/1 sediment core from lake

83. Baikal / Matsumoto, G. In, Kosaku S, Takamatsu N et al. // Minoura K (ed.) Lake Baikal. Elsevier, Amsterdam. 2000. - P. 119-126.

84. Fleet, A.J. Aqueous and sedimentary geochemistry of the rare-earth elements // Henderson, P (ed.), Rare-Earth Element Geochemistry. Elsevier, Amsterdam. 1984. - P. 343-373.

85. Glacial-interglacial changes in organic carbon, nitrogen and sulfur accumulation in Lake Baikal sediment over the past 250 kyr / Watanabe, T, Naraoka, H, Nishimura, M, Kinoshita, M and Kawai, T. // Geochemical Journal. 2003. - Vol. 37. - P. 493-502.

86. Grootes P.M., Stuiver M. Oxygen 18/16 variability in Greenland snow and ice with 10'3 to 10" 5 - year resolution // Journal of Geophysical Research. - 1997. 102 (CI 2), - P. 26,455-26,470.

87. High resolution multi-proxy climate records from Chinese Loess: evidence for rapid climatic changes over the 75 kyr / Chen F.H, Bloemendal J, Wang J.M et al. //, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 1997. - Vol.130. - P. 323-335.

88. Krishnamurthy R.V., Bhattacharya S.K., Kusumgar S. Paleoclimatic changes deduced from 13C/12C and C/N ratios of Karewa lake sediments, India // Nature. 1986. - Vol. 325. - P. 150152.

89. Leventhal J.S. An interpretation of carbon and sulfur relationships in Black Sea sediments as indicators of environments of deposition // Geochimika and Cosmochimika Acta. 1982. Vol. 47.-P. 133-137.

90. Late Quaternary clay mineral record in Central Lake Baikal (Academician Ridge, Siberia) / Fagel N, Boski T, Likhoshway L et al. // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. -2003.-Vol. 193.-P. 159-179.

91. McLennan, S.M., Nance W.B. and Taylor S.R. Rare-Earth Element-thorium correlations in sedimentary rocks, and the composition of the continental crust // Geochimika and Cosmochimika Acta. 1980. - Vol. 44. - P. 1833-1839.

92. Martin N. Effect of steeper Archean geothermal gradient on geochemistry of subduction zone magmas //Geology. -1986. Vol. 14. - P. 753-756.

93. Mineralogy and geochemistry of sediments of Lake Hovsgol / Tomurhuu, D, Narantsetseg, TS, Oyunchimeg, TS, Yoon Ho-Il, Byong-Kwon Park, Yeadong Kim. // Mongolian Geoscientist. -2005.-P. 176-179.

94. Nesbitt H.W and Young G.M. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites // Nature. 1982. - Vol. 299. - P. 715-717.

95. Nance W.B. and Taylor S.R. Rare earth patterns and crustal evolution I: Australian post-Archean sedimentary rocks // Geochimika and Cosmochimika Acta. 1976. - Vol. 40. - P. 1539-1551.

96. Oyama M., Takehara H. Standard soil color charts // Tokyo, National Geological Survey of Japan.-1997.-79 p.

97. Organic matter records of environmental changes in lake Baikal. 1: Carbon isotopes, organic carbon and nitrogen / Ishiwatari R, Uzaki M, Yamada K et al. //. IPPCCE Newsletter. 1992. -Vol. 6. - P. 80-88.

98. Paleoenvironmental history of lake Baikal during the last 23000 years / Horiuchi K, Minoura K, Hoshino K et al. // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2000. - Vol. 157. -P. 95-108.

99. Peck J. Results of environmental Magnetic study of Lacustrine Cores and Soil-Loess Profiles collected during the Mongolian Field Workshop 1996 // Material of USA Planning meeting 'Mongolian climate history'. Ulaanbaatar. 1996. t- P. 21-27.

100. Prokopenko Alexander, A and Douglas, F., Williams. Glacial/Interglacial Changes in the Carbon Cycle of Lake Baikal // Lake Baikal. 2003. - P. 163-187.

101. Prokopenko A.A., Williams D.F. Deglacial methane emission signals in the carbon isotopic record of Lake Baikal // Earth and Planetary Science Letters. 2004. Vol. - 218. - P. 135-147.

102. Raymo M. E. & Ruddiman W. F. Tectonic forcing of late Cenozoic climate // Nature. 1992. -Vol. 359.-P. 117-122.

103. Rollinson H, 1993. Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. 1993. -P. 133-141.

104. Roberts N. The Holocene // An environmental history. Oxford, Blackwell Publishers. Second edition. 1998.-304 p.

105. Raiswell R and Berner R.A. Pyrite formation in euxinic and semi-euxinic sediments // Amer. J.Sci. 1985. - Vol. 285. - P. 710-724.

106. Relative and absolute terrestrial abundances of the rare earths. Origin and / Haskin L.A, Haskin M.A, Frey F. A. et al // Distribution of the Elements (Ahrens, L.H., ed), Pergamon, New York. -1968.-P. 889-912.

107. Southon J. A first step of reconciling the GRIP and GISP2 ice-core chronologies, 0-14500 yr B.P // Quaternary research.- 2002. Vol. 57. - P. 32-37.

108. Sarah Fowell. Results of palynological analyses of Lacustrine cores and surface samples collected during the Mongolian field workshop // Material of USA Planning meeting 'Mongolian climate history'. Ulaanbaatar. 1996. - P. 11-16.

109. Shackleton N.J., Hall M.A., Pate D. Pliocene stable isotope stratigraphy of site 846 // Proceedings of the Ocean Drilling program, Scientific results, College Satition, TX (Ocean Drilling program). 1995. - Vol. 138. - P. 337-355.

110. Shacklton N.G., Berger A., Peltier W.R. An alternative astronomical calibration of the Lower Pleistocene timescale based on ODP site 677 // Trans. Roy. Soc. Edinburg, Earth Sciences. -1990.-Vol. 81.-P. 251-261.

111. Severinghaus J.P., Brook E.J. Abrupt change at the end of the last Glacial period inferred from trapped air in polar ice // Science. 1999. - Vol. 286. - P. 930-934.

112. Taylor, S.R. and McLennan, S.M. The continental crust; It's composition and evolution // Review Geophysics. 1985. - Vol. 33. - P. 241-265.

113. The Plateau Monsuun variation during the past 130 kyr revealed by loess deposit at northeast Qiughai-Tibet (China) / Lu H, Wang X, Ma H. et al. // Global and Planetary Change. 2004. -Vol. 41.-P. 207-214.

114. The Mineralogy and Geochemistry of Core Sediments from Lake Hovsgol, Mongolia and Its Paleoclimatic Implications / Yoon Ho-U, Yeadong Kim, Narantsetseg, Ts, Tomurhuu,D, Oyunchimeg, Ts. // Environmental Changes of North East Asia. 2005. - P. 10-17.

115. Tomurhuu, D., Oyunchimeg, Ts., Narantsetseg, Ts. Geochemistry of the core samples from S and SE basin of lake Hovsgol, North Mongolia // Mongolian Geoscientist. 2005. № 27, - P. 32.

116. Tomurhuu, D., Narantsetseg, Ts., Oyunchimeg, Ts. The structure of sediments in lake Hovsgol: Preliminary results // Abstract volume of Mongolian-Korean 5th joint meeting in Ulaanbaatar. -2006. P. 95-100.

117. White W.M. Geochemistry. Aquatic and organic geochemistry (online version). 2003.

118. Yuretich R., Melles M., Sarata B and Grobe H. Clay minerals in the sediments of lake Baikal // Journal of sedimentary Research. 1999. - Vol.69. № 3. - P. 588-596.