CC BY
16ао1:10.24411/2687-1092-2019-10631
ПЕРСПЕКТИВЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ВОЗРАСТА СРЕДНЕПЛЕЙСТОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В РАЗРЕЗЕ «ИЛЬЯ ПРОРОК» НА Р.
БОЛЬШАЯ КОША (ТВЕРСКАЯ ОБЛАСТЬ).
1 Григорьев В.А., 1 Петров А.Ю.,1 Старикова А.А., 1 Максимов Ф.Е., 12Кузнецов В.Ю., 1 Левченко С.Б., 3Константинов Е.А., 3Карпухина Н.В. 1 Санкт-Петербургский государственный университет Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, Санкт-
Петербург, Россия 3 Институт географии РАН, Москва, Россия
Получены первые экспериментальные данные о количественном возрасте озерно-болотных отложений из опорного разреза среднего плейстоцена Русской равнины - «Илья Пророк». Согласно предварительной оценке возраста, полученной по первым результатам уран-ториевого датирования, формирование озерно-болотной толщи происходило не ранее интервала соответствующего МИС-9.
Ключевые слова: четвертичный период, опорный разрез, геохронометрия, средний неоплейстоцен, МИС-9, Тверская область
Реконструкции природной среды в среднем плейстоцене на территории ВосточноЕвропейской равнины до сих пор не обеспечены надежной геохронометрической информацией. Малочисленность или же отсутствие данных о количественном возрасте среднеплейстоценовых отложений Восточно-Европейской равнины не позволяет решить проблему их хроностратиграфического положения. Континентальные осадки пытаются привязать к глобальной изотопно-кислородной шкале \Bassinot et al., 1994 и другие]. Наличие временной шкалы для этих изотопно-кислородные кривых позволяет коррелировать возрастные границы потеплений и похолоданий разных рангов, отображенных в океанических колонках, с палеоклиматической информацией, полученной для континентальных отложений. Таким образом, континентальным осадкам придают формальные возрастные характеристики. Однако реальный возраст и хронология палеоклиматических событий, отраженных в этих континентальных отложениях, остается в итоге малоизученной.
Наглядно это проявляется для среднеплейстоценовых отложений в одном из опорных разрезов Русской равнины - «Илья Пророк». Он расположен в бассейне Верхней Волги в обнажении на р. Большая Коша (Тверская область). Разрез изучался многими исследователями, начиная с конца XIX века [Дитмар,1871; Хименков, 1913; Чеботарева и др., 1961 и многие другие]. Особое внимание привлекала мощная пачка озерно-болотных отложений. Их считали как интерстадиальными \Москвитин, 1950] так и межледниковыми, относя к разным межледниковьям - микулинскому \Марков, 1940], одинцовскому \Столярова, 1961], лихвинскому [Краснов, Колесникова, 1967; Величкевич, 1982; Писарева, 2012; Вербицкий и др., 2012]. Согласно корреляции с изотопно-кислородными кривыми, количественный возраст этих отложений варьировал от МИС-11 до МИС-4, примерно, от 420 до 60 тыс. лет \Bassinot et al., 1994], то есть в интервале от среднего до позднего плейстоцена. На основании ископаемой флоры пачку органогенных отложений преимущественно относят к лихвинскому межледниковью среднего плейстоцена. Однако количественный возраст континентальных отложений, коррелирующих с этим межледниковьем, фактически не определен. Некоторые исследователи относят этот теплый интервал к МИС-11 \Шик, 2014], другие к МИС-9 \Velichko et al., 2011]. Можно заключить, что проблемы стратиграфического положения, количественного возраста и условий накопления органогенной толщи в разрезе «Илья Пророк» остаются неразрешенными до сих пор.
Для количественного датирования континентальных среднеплейстоценовых отложений с возрастом в несколько сотен тысяч лет и более могут применяться разные
230
методы геохронометрии: ЭПР, Th/U, ОСЛ (ТЛ) и др. [Blackwell et al., 2016]. Наиболее примечательны с позиции реконструкции палеорастительности и палеоклиматов отложения, относимые к межледниковым/межстадиальным этапам четвертичного времени. К ним относятся, в том числе погребенные континентальные органогенные отложения богатые ископаемой пыльцой, спорами и макроостатками растений. Для непосредственного определения их возраста используется 230Th/U метод. В данном аспекте следует отметить, что другие методы геохронометрии, в частности ОСЛ метод может быть использован для установления возраста этих отложений только косвенным образом, то есть посредством датирования вмещающих (перекрывающих и подстилающих) осадков. Следует отметить, что для континентальных отложений пока получено совсем незначительное число 230Th/U датировок, коррелирующих со среднеплейстоценовыми интервалами [Максимов, Кузнецов, 2010; Rowe et al., 1997; Geyh, Muller, 2005; Frechen et al., 2007; Waas et al., 2011; Maksimov et al., 2012].
В настоящей работе мы обратились к 230Th/U датированию уже упомянутой пачки органогенных отложений из разреза Илья Пророк в береговом обнажении на р. Большая Коша. Проведены новые полевые исследования и были рассмотрены условия залегания, строение и состав отложений в этом разрезе [Константинов и др., 2017). В центральной части разреза по вертикальному профилю была вскрыта органо-минеральная толща мощностью около 7 метров, представляющая собой комплекс слоистых озерно-болотных отложений (Рис. 1). Она включает в себя суглинки (в том числе оторфованные), аргиллиты и торфа разной степени разложения с прослоями супеси и мелкого песка. Образцы для 230Th/U датирования были отобраны из слоя черного торфа высокой степени разложения из верхней части органо-минеральной толщи, из слоя буровато-черного листоватого торфа низкой степени разложения с обилием древесных остатков из средней части этой толщи и из прослоя оторфованного суглинка из низа толщи.
Глубина от бровки обнажения:
4,00-4,60 м - суглинок легкий оторфованный. темно-коричневый с включением фрагментов неразложившийся древесины:
4,60-4,90 M - песок серый мелкий с тонкими прослоями торфа:
4,90-5,40 м - торф высокой степени разложения, черный с тонкими прослоями алеврита и тонкозернистого песка, с редкими включениями фрагментов древесины:
5,40-6,65 м - суглинок легкий оторфованный. темно-серый с редкими включениями гравия, гальки, мелких валунов, с включением фрагментов слаборазложившейся древесины:
6,65-6.90 м - торф высокой степени разложения, полутвердый темно-коричневый; 6.90-7.3 м - торф низкой степени разложения, буровато-черный, плотный листоватый:
7,3-8.3 м - суглинок серый тяжелый с прослоем аргиллита:
8.3-9.6 м - аргиллит, буровато-коричневый, твердый плитчатый:
9.6-11,2 м - суглинок средний с переходом к тяжелому, на глубине 10.4-10.15 м слой черного оторфованного суглинка.
У/////////////////Л ид
Рис. 1 Краткое описание органо-минеральной толщи, залегающей в центральной части обнажения приведено схематично на основе данных нового полевого исследования разреза «Илья Пророк»
[.Константинов и др., 2017].
По первым аналитическим данным было выяснено, что интервалы значений прямого 230ТЬ/и возраста органо-минеральной толщи с учетом погрешностей составляют 313-219 и 347-228 тыс. лет по двум образцам из верхней части, 335-217 и 345-224 тыс. лет по двум образцам из средней части и 310-230 и 341-245 тыс. лет по двум образцов из низа толщи (Рис. 1). Следует отметить, что прямые 230ТЬ/и данные показывают удревненный возраст, что связано с изотопным загрязнением минеральной фракции. Поэтому при условии наличия закрытой радиометрической системы относительно изотопов урана и тория в слоях торфа эти прямые данные позволяют предположить, что в грубом приближении формирование озерно-болотной толщи могло происходить не ранее 347-310 тыс. лет, то есть не ранее интервала соответствующего МИС-9. Для определения точного значения 23°ТЫи возраста необходимо использовать изохронное приближение, которое позволяет учесть (вычесть) изотопное загрязнение, относящееся к минеральной фракции. Предварительные изохронные построения для ряда образцов слоя буровато-черного листоватого торфа из средней части этой толщи позволяют предположить, что его 230ТЬ/и изохронный возраст может быть сопоставлен с интервалом МИС-7.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 18-35-00571.
ЛИТЕРАТУРА
1. Величкевич Ф.Ю. Плейстоценовые флоры ледниковых областей ВосточноЕвропейской равнины. Минск: Наука и техника, 1982. 239 с.
2. Вербицкий В.Р., Вербицкий И.В., Васильева О.В., Саванин В.В. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Серия Центрально-Европейская. Листы О-35 - Псков, (N-35), О-36 -Санкт-Петербург. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2012, 510 с.
3. Дитмар А.Ю. Отчет по геогностическому исследованию Осташковского, Ржевского и др. уездов // Мат-лы для геол. России. 1871. Т.3.
4. Константинов Е.А., Мухаметшина Е.О., Карпухина Н.В. Условия залегания и свойства погребенных органогенных отложений бассейна реки Большой Коши (Тверская область) // Естественные и технические науки. 2017. № 5. С. 56-61.
5. Краснов И.И., Колесникова Т.Д. Новые данные о межледниковых отложениях в бассейне Верхней Волги // Бюллетень комиссии по изучению четвертичного периода. 1967. № 31. С. 140-146.
230
6. Максимов Ф.Е., Кузнецов В.Ю. Новая версия ТЬ/И датирования верхне- и средненеоплейстоценовых отложений // Вестник СПБГУ. 2010. Сер.7. Вып.4. С.94-107.
7. Марков К.К. Материалы к стратиграфии четвертичных отложений бассейна Верхней Волги // Тр. Верхне-Волжской экспедиции. Географ.-эконом. исслед. инст. ЛГУ. 1940
8. Москвитин А.И. Вюрмская эпоха (неоплейстоцен) в Европейской части СССР. М.: Изд-во АН СССР. 1950.
9. Писарева В.В. Реконструкция палеоландшафтов лихвинского межледниковья и последующего похолодания на территории Восточной Европы // Известия РАН. Серия Географическая. 2012. № 3. С. 54-70.
10. Столярова Т.И. Карта Четвертичных образований. Лист O-36-XXVШ, масштаб 1:200 000. Л.: ВСЕГЕИ. 1961.
11. Хименков В.Г. Геоморфологические исследования в северо-западной и северной части 43 листа 10-верстной карты России // Известия Геологического Комитета. Т. XXXII, Спб., 1913
12. Чеботарева Н.С., Недошивина М.А., Столярова Т.И. Московско-валдайские (микулинские) межледниковые отложения в бассейне Верхней Волги и их значение для палеогеографии // Бюллетень комиссии по изучению четвертичного периода. 1961. № 21.
13. Шик С.МНеоплейстоцен центра Европейской России: современные представления о стратиграфии и палеогеографии // Стратиграфия и геологическая корреляция. 2014. Т. 22. № 2. С. 108-120.
14. Bassinot F.C., Labeyrie L.D., Vincent E. et al. The astronomical theory of climate and the age of the Brunhes-Matuyama magnetic reversal // Earth and Planetary Science Letters. 1994. V. 126. P. 91-108.
15. Blackwell B.A.B., Skinner A.R., Blickstein J.I.B., Montoya A.C., Florentin J.A., Baboumian S.M., Ahmed I.J., Deely A.E. ESR in the 21st century: From buried valleys and deserts to the deep ocean and tectonic uplift // Earth-Science Reviews. 2016. V. 158 P. 125-159
16. Frechen M., Sierralta M., Oezen D., Urban B. Uranium-Series Dating of Peat from Central and Northern Europe // Developments in Quaternary Sciences. 2007. Vol. 7. P. 3-622. The Climate of Past Interglacials. P. 93-115
230
17. Geyh M.A., Miller H. Numerical Th/U dating and palinological rewiew of the Holsteinian/Hoxnian Interglacial // Quaternary Science Rewiews. 2005. Vol. 24. P. 1861-1872.
18. Maksimov F.E., Laukhin S.A., Arslanov Kh.A., Kuznetsov V.Yu., Shilova G.N. First 230Th/U date of Middle Pleistocene peat bog in Siberia (key section Krivosheino, Western Siberia) // Geochronometria. 2012. Vol. 39. №. 4. Р. 241-251.
19. Rowe P.J., Richards D.A., Atkinson T.C., Bottrell S.H., Cliff R.A. Geochemistry and radiometric dating of a Middle Pleistocene peat // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1997. Vol. 61. № 20. P. 4201-4211.
20. Velichko A.A., Faustova M.A., Pisareva V.V., Gribchenko Yu.N., Sudakova N.G., Lavrentiev N.V. Glaciations of the East European Plain: Distribution and Chronology // Developments in Quaternary Science. 2011. Vol. 15. P. 337-359.
21. Waas D., Kleinmann A., Lepper J. Uranium-series dating of fen peat horizons from pit Nachtigall in northern Germany // Quaternary International. 2011. Vol. 241. P. 111-124.
PROSPECTS FOR DETERMINING THE NUMERICAL AGE OF MIDDLE PLEISTOCENE SEDIMENTS FROM THE ILYA PROROK SECTION ON THE BOLSHAYA KOSHA RIVER (TVER REGION)
1Grigoriev V.A., 1PetrovA.Yu., 1StarikovaA.A., MaksimovF.E., 1 2Kuznetsov V.Yu., 1Levchenko
3 3
S.B., Konstantinov E.A., Karpukhina N.V. 1Saint-Petersburg State University, St. Peterburg, Russia 2 Herzen State Pedagogical University of Russia, St. Peterburg, Russia 3Institute of Geography of RAS, Moscow, Russia
The first experimental data on the numerical age of lake-bog sediments from the Ilya Prorok reference section of the Russian Plain were obtained. According to a preliminary estimate of age obtained from the first uranium-thorium dating results, the formation of the lake-bog stratum occurred no earlier than MIS-9.
Keywords: Quaternary, reference section, geochronometry, Middle Pleistocene, MIS-9, Tver
region
