1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Доклады Российской академии наук. Науки о Земле
  4. T. 494, № 2, 2020

Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2020, T. 494, № 2, стр. 29-37

Пепел B-Tm катастрофического извержения вулкана Байтоушань в континентальных отложениях Приморья как временной маркер малого оптимума голоцена

Н. Г. Разжигаева 1, *, Л. А. Ганзей 1, Т. А. Гребенникова 1, Л. М. Мохова 1, Х. А. Арсланов 2, Ф. Е. Максимов 2, А. Ю. Петров 2, член-корреспондент РАН В. Г. Сахно 3

1 Тихоокеанский институт географии, Дальневосточное отделение Российской академии наук
Владивосток, Россия

2 Санкт-Петербургский государственный университет
Санкт-Петербург, Россия

3 Дальневосточный геологический институт, Дальневосточное отделение Российской академии наук
Владивосток, Россия

* E-mail: nadyar@tigdvo.ru

Поступила в редакцию 07.09.2020
После доработки 09.09.2020
Принята к публикации 10.09.2020

Полный текст (PDF)

Аннотация

Сообщается о первых находках вулканического пепла B-Tm катастрофического извержения вулкана Байтоушань Х века (946/947 г. н.э.) в континентальных отложениях Приморья. Пепловый прослой найден в 17 разрезах озерно-болотных отложений в 9 точках наблюдения, как на побережье, так и во внутренних районах Сихотэ-Алиня. Идентификация вулканического источника проведена на основе изучения макроэлементного состава вулканического стекла. Для возрастной привязки использованы данные радиоуглеродного датирования. Анализируется распределение тефры, изменение гранулометрического состава в зависимости от удаленности от источника. Проведен сравнительный анализ состава вулканического стекла с данными по пирокластике проксимальной зоны и результатами изучения дистальной тефры. Доказывается, что пепловый прослой в Приморье был образован в заключительную фазу извержения, исключение составляет побережье бух. Кит и Шкотовское плато, где найдено стекло риолитового состава, отвечающее максимальной фазе в начале извержения. При реконструкции развития природной среды пепел используется, как временной маркер малого оптимума голоцена, позволяющий надежно сопоставлять данные по разрезам, расположенным на побережье и в горах, уточнять хронологию палеогеографических событий исторического времени и выполнять межрегиональные корреляции.

Ключевые слова: вулкан Байтоушань, кальдерообразующее извержение, тефра, голоцен, радиоуглеродное датирование, юг Дальнего Востока

Извержение вулкан Байтоушань (Пектусан), расположенного на границе КНР и КНДР, Х века является одним из крупнейших в мире (VEI ≈ 7) за последние 2 тысячи лет. Это извержение обычно называют “тысячелетним” [5, 7, 10, 11, 13–15]. Нет единого мнения о точной дате события. По данным радиоуглеродного анализа оно произошло в интервале 940–950 гг. [10], 969 ± 20 г. [8], 940–1020 гг. [13]. Согласно варвохронологии отложений маарового озера Сихайлонгван, расположенного в 125 км к западу от вулкана, извержение было в 953 ± 37 г. [13], по данным изучения японских озер, имеющих сезонную слоистость – от 929 до 938 гг. [13] или 933–949 гг. [7]. Наиболее вероятным, видимо, следует считать летописные свидетельства, указывающие на аномальные природные явления в зимний сезон 946/947 гг. [11, 15]. В корейских летописях Koryõsa отмечено, что в 946 г. “громы небесного барабана” были слышны в г. Кэсон (Kaesong), на тот момент столице Кореи, в 470 км от вулкана. Японские храмовые летописи (Heungboksa Temple History) свидетельствуют, что 3 ноября этого же года в г. Нара, о. Хонсю, в 1070 км к юго-востоку от вулкана, выпал белый пепел, “мягкий, как снег”. 7 февраля 947 г. “барабанные громы” были слышны в г. Киото в 1050 км от вулкана. Близкие даты 946 ± 3 г. н.э. получены на основе радиоуглеродного датирования колец древесины из пирокластических потоков [15].

Извержение было гигантским, его относят к плинианскому типу, эруптивная колонна (высота >25 км) достигла стратосферы [8, 10, 14]. Объем выброшенной пирокластики оценивается 96–100 км3 [5, 6, 8, 14]; в результате по обрамлению вулканического конуса возникли покровы игнимбритов (мощностью десятки метров), так называемый “каменный лес”, пирокластические потоки распространялись на расстояние до 60 км от кратера (мощность отложений до 100 м). Потоки преимущественно отлагались на восточном склоне вулкана [13]. Образовалась кальдера (размером 5 км), занятая кратерным оз. Тянчи (глубина 384 м). Поскольку извержение было зимой, оно вызвало таяние снега и образование многочисленных лахаров, протяженностью до 300 км (при мощности отложений до 10 м) [13]. В стратосферу попало много летучих компонентов и тонкодисперсного пепла, след этого извержения отчетливо запечатлен в разрезе льдов Гренландии [13].

Пеплопад извержения покрыл большую часть акватории Японского моря (мощность слоя до 16 см) [6, 9, 13, 14], север о. Хонсю, о. Хоккайдо, в виде криптотефры найден на о. Ребун [7, 10, 11] и достиг о. Кунашир, Южные Курилы [12] (рис. 1). Пепел “тысячелетнего извержения” влк. Байтоушань вошел в стратиграфические схемы региона, и ему был присвоен индекс B-Tm: B – Байтоушань, Tm – порт Томакомай, о. Хоккайдо, месторасположение стратотипа, где пепел был впервые найден в Японии [9]. Тефра изучена и в районах, прилегающих к вулкану [5, 7, 8, 13, 15]. Своеобразным “белым пятном” остается территория Приморья, которая явно попадала в сектор пеплопада этого извержения. Несмотря на хорошую изученность разрезов голоценовых отложений, прослоев вулканических пеплов здесь не было обнаружено, найдена только криптотефра в прибрежно-морских [4] и шельфовых отложениях залива Петра Великого [1].

Рис. 1.

Схема Япономорского региона с сектором пеплопада катастрофического извержения влк. Байтоушань (а) и местоположение разрезов, где обнаружен вулканический пепел B-Tm (б): 1 – Шкотовское плато, 2 – Сергеевское плато, 3 – урочище Мута, 4 – бух. Спокойная, о. Русский, 5 – бух. Парис, о. Русский, 6 – бух. Муравьиная, 7 – бух. Триозерье, 8 – бух. Заря, 9 – бух. Кит.

Цель настоящего сообщения – сообщить о первых находках вулканического пепла B-Tm в континентальных отложениях Приморья, проанализировать его распределение, состав, провести корреляцию с пирокластикой проксимальной зоны извержения и сравнение с составом дистальной тефры. Как итог, необходимо оценить значение находок тефры B-Tm для реконструкции развития природной среды. Объектами исследования послужили разрезы озерно-болотных отложений и почвенные профили, расположенные на разных гипсометрических отметках от побережья Японского моря до горных плато Центрального Сихотэ-Алиня (рис. 1). Для большей части разрезов сделаны биостратиграфические анализы и получена серия радиоуглеродных датировок. Идентификация источника вулканического пепла проведена на основе макроэлементного состава вулканического стекла (данные нормализованы на 100%).

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОСЛОЯ ВУЛКАНИЧЕСКОГО ПЕПЛА

Тефра влк. Байтоушань найдена в 17 разрезах разнофациальных отложений (рис. 1, 2). Глубина залегания прослоев сильно отличается в зависимости от скоростей накопления органогенных отложений. Во всех разрезах прослой имеет резкие контакты и горизонтально-волнистое залегание. В горных районах прослои вулканического пепла обнаружены в разрезах торфяников на Шкотовском, Сергеевском плато и урочище Мута в верховьях р. Уссури. Максимальная мощность (2 см) отмечена в разрезе торфяника Шкотовского плато в краевой части Ларченкова (Ларкиного) болота, образованного на месте палеоозера на абс. высоте 730 м н.у.м. (в 420 км от влк. Байтоушань). В центральной части палеоозера встречена только криптотефра. Пепловые прослои хорошо выражены в разрезах двух болотных массивов, образованных на месте заросших озер в центральной части Сергеевского плато, где мощность пепла не превышает 1–1.5 см. Причем, на восточном болоте частицы пепла не проникали в нижележащий хорошо разложившийся плотный травяной торф. На западном болоте вулканическое стекло в виде криптотефры встречается и ниже прослоя и, по-видимому, было вмыто в подстилающий более рыхлый травяно-сфагновый торф на глубину до 12 см. В урочище Мута, представляющем уплощенный водораздел между р. Уссури и р. Милоградовка, расположено обширное верховое болото. Мощность прослоя пепла, найденного в торфянике, здесь снижается (1 см), он залегает гнездами. Видимо, этот участок близок к границе сектора разноса пепла.

Рис. 2.

Разрезы, включающие вулканический пепел B-Tm и вулканическое стекло разной морфологии из континентальных отложений Приморья. Для побережья бух. Кит приведены только разрезы с 14С-датами. 1 – прослой вулканического пепла, 2 – торф, 3 – торфянистый алеврит и оторфованная глина, 4 – гиттия, 5 – суглинок, 6 – алеврит, 7 – песок, 8 – гравий и галька, 9 – древесина, 10 – почва.

На побережье Приморья тефра обнаружена на о. Русский, где прослой вулканического пепла (мощность до 3 см) хорошо выражен в разрезах торфяников в обрамлении береговых озер на побережье бухт Парис и Спокойная – около оз. Глуздовского, здесь же в почвенном профиле на древнем штормовом валу обнаружено только гнездо вулканического пепла (1 × 2 см). В бух. Парис прослой вулканического пепла залегает в торфе, перекрытом слоем суглинка антропогенного происхождения, образованном в результате усиления плоскостного смыва при постройке дорог. На побережье бух. Муравьиная (в кутовой части Уссурийского залива) пепел встречен в разрезе торфяника около оз. Черепашье. Гнездо пепла (1 × 2 см) найдено среди плохо разложившегося травяного торфа, которое, судя по 14С-датам, 1080 ± 90 л.н., 1010 ± 110 кал. л.н., ЛУ-8023 из вышележащего торфа, было “затянуто” в нижележащие слои по вертикально ориентированным корням болотных растений или замыто талыми водами. Криптотефра встречается в выше- и нижележащем торфе (инт. 0.75–0.85 м). В бух. Триозерье в разрезе торфяника, расположенном в 230 м от береговой линии, рассеянное вулканическое стекло найдено в тонком (несколько мм) слое морского песка, который предположительно оставило одно из сильнейших исторических цунами в Японском море, произошедшее 16 июня 1026 г. н.э. [3]. Не ясно, было ли вулканическое стекло переотложено волной или слои, образование которых разделяет всего 60 лет, лежат практически на одной глубине. Эпицентр землетрясения, вызвавшее это гигантское цунами находился в юго-восточной части Японского моря. Возможно, это цунами могло быть одной из причин плохой сохранности тефры влк. Байтоушань в разрезах береговой зоны Южного Приморья. Небольшое гнездо вулканического пепла найдено в разрезе торфяника в бух. Заря, на побережье которой за штормовым валом (высотой 5 м) расположено одноименное реликтовое озеро. На болоте, окружающем озеро, была пробурена скважина глубиной 5 м, вскрывшая торфяник, который накапливался с большими скоростями (2.1 мм/год). Гнездо вулканического пепла B-Tm влк. Байтоушань (0.5 × 1 см) обнаружено на глубине 2.21 м. Бухта Кит была первой, где был найден прослой вулканического пепла B-Tm [2]. Прерывистый прослой тефры выходит в верхней части разреза среднеголоценовой лагунной террасы (высотой 2.5 м), расположенной в урочище Лагунная Падь. Ниже и выше в почвенном профиле залегают отложения цунами, представленные слоями песка, и сильных наводнений, оставивших покровы суглинков. В настоящее время тефра влк. Байтоушань обнаружена в разрезах торфяников всех болотных массивов бухты, образованных на месте лагун и береговых озер, приуроченных к устьям низкопорядковых водотоков (рис. 2). Мощность прослоев меняется от 1 см до нескольких мм. По-видимому, этот участок побережья находится около границы сектора пеплопада в Приморье (в 520 км от вулкана). Во время работ по поиску палеоцунами с детальным бурением прибрежных торфяников по профилям от береговой линии вглубь суши в бухтах Валентин и Милоградовская, лежащих севернее бух. Кит, следов вулканического пепла не было обнаружено. Следует учитывать, что в бухтах, в которые впадают относительно крупные реки, прослой тефры мог быть уничтожен наводнениями.

ОПИСАНИЕ ВУЛКАНИЧЕСКОГО ПЕПЛА И ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ

В большинстве разрезов вулканический пепел сложен светло-серым алевритом, иногда с зеленоватым оттенком, в ряде случаев почти белым, в почвенных профилях пепел имеет буровато-желтый цвет. Основным минеральным компонентом является бесцветное вулканическое стекло, представленное волокнисто-удлиненными и пузырчатыми разностями, реже – стенками крупных пузырьков (рис. 2). Стекло не содержит включений, не корродировано и, за исключением почвенных профилей, не имеет следов выветривания.

Во всех изученных разрезах в составе вулканического пепла преобладают частицы алевритовой размерности, материал хорошо сортирован. На Шкотовском плато средний размер зерен – 77 мкм, примесь пелита (<10 мкм) составляет до 20.7%, крупные фракции представлены мелким песком (29.7–30.2%), наиболее крупные частицы имеют размер 250–280 мкм (0.2%). Гранулометрическая кривая распределения одномодальная (мода 80–90 мкм), практически симметрична, с небольшим хвостом тонких фракций. В разрезах голоценовых отложений бух. Кит пепел сложен частицами меньшей крупности, гранулометрическая кривая распределения одномодальная (мода 36–40 мкм), почти симметричная, доминируют алевритовые фракции (74.7%), средний размер зерен – 38 мкм, содержание мелкопесчаной фракции <17.7%, примесь частиц <10 мкм не превышает 8%, наиболее крупные частицы имеют размер 110–120 мкм (2.4%). Криптотефра, обнаруженная в отложениях Амурского залива, имеет меньший размер: преобладают зерна 5–20 мкм, встречаются крупные частицы до 50 мкм [1].

ВОЗРАСТ ТЕФРЫ

Принадлежность обнаруженного вулканического пепла к тефре “тысячелетнего извержения” влк. Байтоушань подтверждают результаты радиоуглеродного датирования вмещающих и подстилающих органогенных отложений (рис. 2). Полученные датировки близки к результатам датирования, полученным по древесине, захороненной пирокластическими потоками [8, 11, 15], и данными по датированию дистальной тефры в Северо-Восточном Китае [13] и на Японских островах [7, 10, 11]. Некоторый разброс дат, полученных по разрезам Приморья, объясняется разными скоростями торфонакопления. Из данных рис. 3 следует, что точная дата вулканического пепла B-Tm, равная 946/947 гг. н.э. находится в интервале калиброванного возраста прослоев торфа, включающих данный вулканический пепел, что свидетельствует о достоверности полученных радиоуглеродных датировок.

Рис. 3.

Интервалы калиброванных дат (±2σ) из органогенных отложений, вмещающих и подстилающих прослой вулканического пепла B-Tm (а), фрагмент калибровочной кривой IntCal13 (б). Датирование образцов торфа проведено в институте наук о Земле СПбГУ, использован сцинтилляционный метод измерения радиоуглерода. Калибровка радиоуглеродных дат в календарные сделана с помощью программы OxCal 4.2 с использованием калибровочной кривой IntCal13 (https://c14.arch.ox.ac.uk).

Изучен состав вулканического стекла и проведено сопоставление с данными по проксимальной и дистальной зонам. Макроэлементный состав вулканического стекла из большинства точек довольно однородный и характеризуется небольшим разбросом значений: SiO2 обычно варьирует от 65.01 до 67.89%, характерно высокое содержание K2O (обычно 5.49–6.17%), Na2O (до 5.67%), низкое TiO2 (<0.79%), CaO (типично 1.09–1.48%) и MgO (обычно между 0.11 и 0.31%), MnO (<0.20%), FeO (4.50–5.17%). По составу эти стекла близки (рис. 4, табл. 1) к трахитовым разновидностям вулканического стекла из проксимальной и дистальной зон [6–8, 10, 13, 15]. Аналогичный состав имеет вулканическое стекло, найденное в отложениях Амурского залива [1].

Рис. 4.

Петрохимические характеристики вулканического стекла тефры B-Tm из разрезов озерно-болотных отложений Приморья.

Таблица 1.

Химический состав вулканического стекла из разрезов голоценовых континентальных отложений Приморья (средние значения, мас. %)

Местоположение (число анализов) SiO2 TiO2 Al2O3 FeO CaO MgO MnO Na2O K2O
Шкотовское плато (33) 66.82 0.51 15.62 4.87 1.37 0.20 0.16 4.72 5.74
То же (1) 71.27 0.26 13.49 4.61 0.81 0 0.03 3.66 5.87
Сергеевское плато (42) 66.61 0.51 15.70 4.84 1.35 0.22 0.14 4.86 5.75
Урочище Мута (19) 66.87 0.50 15.77 4.91 1.38 0.23 0.16 4.49 5.69
Бух. Спокойная, о. Русский (49) 65.31 0.51 15.40 4.87 1.33 0.24 0.15 4.50 5.66
Бух. Парис, о. Русский (14) 66.83 0.50 15.70 4.93 1.32 0.24 0.16 4.68 5.64
Бух. Муравьиная (12) 66.45 0.53 15.64 5.07 1.43 0.26 0.18 4.56 5.90
Бух. Триозерье (4) 66.59 0.41 15.29 4.92 1.30 0.13 0.12 5.54 5.70
Бух. Кит (60) 66.89 0.49 15.57 4.78 1.31 0.22 0.15 4.90 5.70
То же (6) 74.79 0.24 11.13 4.14 0.36 0.03 0.11 4.57 4.63

Примечание. Анализы выполнены на растровом электронном микроскопе Hitachi S-3400N при ускоряющем напряжении 20 кв с системой микроанализа AzTek в Радиевом институте им. В.Г. Хлопина, г. Санкт-Петербург.

В разрезах бух. Кит стекло имеет бимодальный состав. Помимо трахитовых, в небольшом количестве (9.1%) присутствуют риолитовые стекла. Содержание SiO2 обычно 71.27–76.36%, K2O (4.35–5.87%), Na2O (до 5.30%), более низкие значения CaO (0.20–0.27%), MgO (<0.08%), MnO (0.03–0.16%), FeO (3.97–4.41%), Al2O3 (<10.81%). Одно зерно риолитового стекла (2.9% от общего числа анализов) близкого состава найдено на Шкотовском плато. Состав риолитового стекла хорошо сопоставим с аналогичными стеклами тефры B-Tm из стратотипа Томакомай и из других удаленных местоположений [6, 7, 10, 12, 13, 15]. Многие авторы классифицируют риолитовую пирокластику, как комендиты: для стекол характерны низкие значения Al2O3 и FeO [5, 7, 8, 10]. Как и в дистальной тефре обе популяции вулканического стекла из прослоев пепла в Приморье показывают тренд уменьшения содержания TiO2, CaO, MgO, FeO и K2O с увеличением SiO2 (рис. 4).

Принципиальную важность имеет сопоставление полученных геохимических данных с результатами изучения пирокластических потоков и тефры дальнего разноса. Изучение отложений этого извержения в пределах вулканической постройки позволили выделить три генерации пирокластических потоков, сложенных (сверху–вниз) черными и темно-серыми трахитами (С1 и С2) и светло-серыми риолитами (С3) [7]. Между этими генерациями нет эрозионных контактов и погребенных почв, которые указывали бы на длительный временной перерыв. Хотя нет единого мнения о возрастной привязке этих образований, последние работы [7, 8] убедительно доказывают, что все три генерации являются продуктами кальдерообразующего извержения Х века и отражают его различные стадии: от выбросов кислой магмы комендитового состава в максимальную фазу на начальном этапе извержения до трахитов завершающей фазы. Две эруптивных фазы извержения выделяют и другие исследователи [7, 8, 10, 14]. Учитывая геохимическую бимодальность вулканического стекла дистальной тефры, найденной на Японских островах, в которой присутствует как риолитовые, так и трахитовые стекла, делается заключение о том, что пепел B-Tm является смесью материала, образованного в разные фазы извержения [10]. В дистальной тефре (оз. Кусю, о. Ребун) есть стекла, состав которых несколько отличается от пирокластики в проксимальной зоне и, возможно, указывает на взаимовлияние магм разного состава, но большая часть стекол четко делится на две указанных группы [7].

Состав вулканического стекла в тефре B-Tm в Приморье практически во всех точках имеет большое сходство со стеклом пирокластических потоков С2 и С1. Эти данные убедительно доказывают, что эти генерации пирокластики были образованы во время кальдерообразующего извержения влк. Байтоушань в Х веке. Основное осаждение материала в Приморье было связано с пеплопадом в заключительный эруптивный цикл. Риолитовое вулканическое стекло, сходное по составу с пирокластическим потоком С3 начальной фазы извержения, широко представленное в донных осадках Японского моря, на Японских островах и Южных Курилах [7, 10, 12], в Приморье присутствует только на побережье бух. Кит и единично найдено на Шкотовском плато. Судя по распределению дистальной тефры риолитового состава, сектор разноса пирокластики покрывал большую часть территории Юго-Восточного Приморья (рис. 1). По-видимому, гидрометеорологические условия были неблагоприятными для его выпадения и сохранности. Осаждению частиц пеплопада завершающей фазы извержения мог способствовать снегопад, что характерно для конца зимы в Приморье. Если вулканический пепел выпадал в феврале, когда на акваториях был ледяной покров, большая часть его была вынесена со льдами в открытое море, и более высокие содержания следует ожидать в отложениях лагун или береговых озер.

ЗНАЧЕНИЕ ПЕПЛА B-Tm ДЛЯ ПАЛЕОРЕКОНСТРУКЦИЙ

Глобальный климатический эффект “тысячелетнего извержения” влк. Байтоушань, несмотря на катастрофический характер, не был значительным [15]. По данным дендрохронологии извержение не вызвало значительного летнего похолодания [11]. В кернах льда Гренландии в слоях близкого возраста нет значительного пика сульфатов, которые наряду с газами и производными аэрозолями оказывают наибольшее воздействие на климатическую систему. Объясняют это тем, что извержение произошло в зимнее время, и транспортировка сульфатных аэрозолей в арктический регион была затруднена, и в целом, эмиссия SO2 была намного ниже по сравнению с сильными извержениями, вызвавшими кратковременные похолодания [15].

Идентификация тефры влк. Байтоушань имеет большое значение для реконструкций развития природной среды в первую очередь с точки зрения хорошего временного маркера последнего потепления голоцена (малый оптимум голоцена, Х–XIII века), которое рассматривается многими исследователям, как возможный аналог развития ландшафтов в условиях современного потепления. Для территории Дальнего Востока нет документальных свидетельств о состоянии природной среды и изменениях климата до XVIII века, а инструментальные данные для некоторых районов появились в последние 150 лет. Поэтому информацию об изменениях климата и развитии ландшафтов в историческое время можно получить только на основе палеогеографических данных и датирование событий – одна из первостепенных задач. Находка вулканического пепла B-Tm, имеющего точную временную привязку, позволяет уточнить временные рамки этапов развития ландшафтов и установить реакцию биотических компонентов на кратковременные климатические флуктуации, характерные для последнего тысячелетия.

На Шкотовском плато временные рамки потепления определены около 935–1200 кал. л.н. В это время расширились площади, занятые кедрово-широколиственными лесами, климат был теплее и суше. В темнохвойных лесах по обрамлению болота увеличивалась роль березы. На более высоком Сергеевском плато лесная растительность реагировала на потепление с некоторым запозданием, роль неморальных элементов в кедрово-широколиственных лесах на склонах вулкана увеличилась около 980–840 кал. л.н., что фиксируется в палиноспектрах из торфяных горизонтов, лежащих выше слоя c тефрой B-Tm. Увеличение роли кедра корейского и широколиственных в малый оптимум голоцена в торфе, включающем вулканический пепел B-Tm, зафиксировано и в разрезе торфяника урочища Мута. На побережье Восточного Приморья (бух. Кит) к концу малого оптимума в лесной растительности возросла роль корейского кедра. Увеличение в палиноспектрах содержания пыльцы дуба, липы, граба, лещины, сирени, наличие пыльцы ясеня, ильма, ореха свидетельствует, что широколиственные породы были более распространены в лесной растительности. Мы использовали данные по положению слоя тефры B-Tm для реконструкции возраста сильных цунами [2, 3].

Пепел B-Tm можно с успехом использовать и при анализе влияния человека на природную среду в средневековье. Извержение влк. Байтоушань произошло в период, разделяющий существование на юге Дальнего Востока государств Бохай и Цинь – Золотой империи чжурчжэней. Находка тефры позволяет точно привязать возраст палеоландшафтных изменений, например, палеопожаров антропогенной природы, возникновение вторичных лесов и т.п. и дает возможность повысить разрешение геохронологических построений.

ВЫВОДЫ

Впервые на территории Приморья найден прослой вулканического пепла B-Tm “тысячелетнего извержения” влк. Байтоушань. Природными архивами для проведенных реконструкций служили разрезы палеоозер и торфяников, как на побережье, так и на горных плато. Мощность слоя тефры не превышает 2 см, определены его размерность и предполагаемые границы распространения. Изучение макроэлементного состава вулканического стекла показало, что большая часть материала имеет трахитовый состав, сходный с пирокластикой проксимальной и дистальной зоны, осаждение основного объема тефры в Приморье происходило в заключительную фазу извержения. Эти данные убедительно подтверждают вывод о принадлежности верхних пирокластических потоков трахитового состава, слагающих стенки кальдеры, к извержению Х века. Стекла риолитового состава, образованные в первую фазу извержения и преобладающие в дистальной тефре, в Приморье обнаружены только в двух точках. Предполагается, что гидрометеорологические условия не способствовали осаждению частиц, основная масса пирокластики шла транзитом. Вулканический пепел B-Tm используется авторами, как временной маркер малого оптимума голоцена, для уточнения хронологии палеоцунами и имеет потенциал для оценки антропогенного воздействия на ландшафты в средневековье.

Список литературы

  1. Акуличев В.А., Астахов А.С., Малахов М.И., Аксентов К.И., Карабцов А.А., Марьяш А.А., Алаторцев А.В. Первая находка тефры катастрофических извержений вулкана Байтоушань Х в.н.э. в шельфовых отложениях Японского моря // ДАН. 2016. Т. 469. № 6. С. 734–738.

  2. Ганзей Л.А., Разжигаева Н.Г., Нишимура Ю., Гребенникова Т.А., Кайстренко В.М., Горбунов А.О., Арсланов Х.А., Чернов С.Б., Наумов Ю.А. Осадки исторических и палеоцунами на побережье Восточного Приморья // Тихоокеанская геология. 2015. № 1. С. 79–95.

  3. Ганзей Л.А., Разжигаева Н.Г., Нишимура Ю., Арсланов Х.А., Гребенникова Т.А., Лебедев И.И., Макси-мов Ф.Е., Петров А.Ю., Горбунов А.О., Наумов Ю.А. Проявление палеоцунами в позднем голоцене на побережье бухты Триозерье, Японское море // Успехи современного естествознания. 2016. № 8. С. 166–172.

  4. Разжигаева Н.Г. Индикация голоценовых извержений вулкана Пектусан (Байтоушань) по распределению вулканического стекла в прибрежно-морских осадках Японского моря // Вулканология и сейсмология. 1988. № 4. С. 104–107.

  5. Сахно В.Г. Вулкан Пектусан: хронология извержений, состав и эволюция магм на основе K–Ar-датирования и изотопов 87Sr/86Sr и δ18О // ДАН. 2007. Т. 412. № 2. С. 226–233.

  6. Сахно В.Г., Уткин И.В. Пеплы вулкана Чанбайшань в осадках Японского моря: идентификация по микро- и редкоземельным элементам и определения возраста их извержений // ДАН. 2009. Т. 428. № 5. С. 641–647.

  7. Chen X-Y., Blockley, S.P.E., Tarasov, P.E., Xu Y.-G., McLean, D., Tomlinson E.L., Albert P.G., Liu J.-Q., Müller S., Wagner M., Menzies M.A. Clarifying the Distal to Proximal Tephrochronology of the Millennium (B-Tm) Eruption, Changbaishan Volcano, Northeast China // Quaternary Geochronology. 2016. V. 33. P. 61–75.

  8. Horn S., Schmincke H.-U. Volatile Emission during the Eruption of Baitoushan Volcano (China/North Korea) ca. 969 AD // Bull. Volcanol. 2000. V. 61. P. 537–555.

  9. Machida H. The Stratigraphy, Chronology and Distribution of Distal Marker-tephras in and Around Japan // Global and Planetary change. 1999. V. 21. P. 71–94.

  10. McLean D., Albert P.G., Nakagawa T., Staff R.A., Suzuki T., Suigetsu 2006 Project Members, Smith V.C. Identification of the Changbaishan “Millennium” (B-Tm) Eruption Deposit in the Lake Suigetsu (SG06) Sedimentary Archive, Japan: Synchronization of Hemispheric-wide Paleoclimate Archives // Quaternary Science Reviews. 2016. V. 150. P. 301–307.

  11. Oppenheimer C., Wacker L., Xu J., Galván J.D., Stoffel M., Guillet S., Corona C., Sigl M., Cosmo N.D., Hajdas I., Pan B., Breuker R., Schneider L., Esper J., Fei J. Hammond J.O.S., Büntgen U. Multi-proxy Dating the “Millennium Eruption” of Changbaishan to Late 946 CE // Quaternary Science Reviews. 2017. V. 158. P. 164–171.

  12. Razzhigaeva N.G., Matsumoto A., Nakagawa M. Age, Source, and Distribution of Holocene Tephra in the Southern Kurile Islands: Evaluation of Holocene Eruptive Activities in the Southern Kurile Arc // Quaternary International. 2016. V. 397. P. 63–78.

  13. Sun C., You H., He H., Zhang L., Gao J., Guo W., Chen S., Mao Q., Liu Q., Chu G., Liu J. New Evidence for the Presence of Changbaishan Millennium Eruption Ash in the Longgang Volcanic Field, Northeast China // Gondwana Research. 2015. V. 28. № 1. P. 52–60.

  14. Wei H., Liu G., Gill J. Review of Eruptive Activity at Tianchi Volcano, Changbaishan, Northeast China: Implications for Possible Future Eruptions // Bulletin of Volcanology. 2013. V. 75. № 4. P. 1–14.

  15. Xu J., Pan B., Liu T., Hajdas I., Zhao B., Yu H., Liu R., Zhao P. Climatic Impact of the Millennium Eruption of Changbaishan Volcano in China: New Insights from High-precision Radiocarbon Wiggle-match Dating // Geophysical Research. Letters. 2013. V. 40. P. 1–6.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Доклады Российской академии наук. Науки о Земле

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал