Физика Земли, 2020, № 3, стр. 112-133

Новые петро- и палеомагнитные данные по четвертичным отложениям опорного разреза Тологой (западное Забайкалье) и их палеоклиматическое значение

Г. Г. Матасова 13, А. Ю. Казанский 23, А. А. Щетников 3457, М. А. Ербаева 8, И. А. Филинов 356

1 Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН им. А.А. Трофимука
г. Новосибирск, Россия

2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
г. Москва, Россия

3 Геологический институт РАН
г. Москва, Россия

4 Иркутский научный центр СО РАН
г. Иркутск, Россия

5 Институт земной коры СО РАН
г. Иркутск, Россия

6 Иркутский государственный университет
г. Иркутск, Россия

7 Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН
г. Иркутск, Россия

8 Геологический институт СО РАН
г. Улан-Удэ, Россия

Поступила в редакцию 11.05.2019
После доработки 14.11.2019
Принята к публикации 19.11.2019

Аннотация

Комплексные исследования, включающие лазерную гранулометрию, петромагнитные и палеомагнитные исследования, выполнены для отложений разреза Тологой (51°44′43.93″ с.ш., 107°28′20.93″ в.д.), являющегося опорным для позднего кайнозоя Западного Забайкалья. Обобщение петромагнитных и гранулометрических данных позволило детально уточнить стратиграфию разреза и выявить ранее неизвестные горизонты ископаемых почв. По палеомагнитным данным установлено положение магнитополярной границы Матуяма/Брюнес, что позволило создать возрастную модель формирования отложений разреза. По петромагнитным и гранулометрическим данным разрез отчетливо делится на нижнюю и верхнюю части, формировавшиеся в различных условиях. В верхней части разреза доминировали склоновые процессы, в нижней – эоловые. По данным анизотропии магнитной восприимчивости удалось определить преобладающее направление ветров, направление и угол склона в периоды накопления осадков. Корреляционный анализ всех полученных экспериментальных данных дал возможность оценить положение стратиграфических перерывов. Реконструированные условия накопления осадков позволили восстановить климатические колебания в регионе в течение плейстоцена.

Ключевые слова: лазерная гранулометрия, петромагнитные исследования, стратиграфический перерыв, анизотропия магнитной восприимчивости.

DOI: 10.31857/S0002333720030059

Список литературы

  1. Алексеева Н.В. Эволюция природной среды Западного Забайкалья в позднем кайнозое (по данным фауны мелких млекопитающих) / Ред. Додонов А.В. М.: ГЕОС. 2005. 141 с.

  2. Базаров Д.Б. Кайнозой Прибайкалья и Западного Забайкалья. Новосибирск: Наука. 1986. 179 с.

  3. Бибикова В.Н., Верещагин Н.К., Гарутт В.Е., Юрьев К.Б. Новые материалы по четвертичной фауне Забайкалья (Ошурково, Тологой) // Материалы исслед. по археол. СССР. 1953. № 39. С. 26–39.

  4. Гнибиденко З.Н., Ербаева М.А., Поспелова Г.А. Палеомагнетизм и биостратиграфия некоторых отложений верхнего кайнозоя Западного Забайкалья. Палеомагнетизм мезозоя и кайнозоя Сибири и Дальнего Востока / Под ред. Фотиади Э.Э. Новосибирск: ИГиГ СО РАН. 1976. С. 75–95.

  5. Гужиков А.Ю., Шкатова В.К. О внесении изменений в Общую магнитостратиграфическую шкалу полярности четвертичной системы. Постановления Межведомственного стратиграфического комитета. России и его постоянных комиссий. Вып. 44. СПб: изд-во ВСЕГЕИ. 2016. С. 35–37.

  6. Ербаева М.А. История антропогеновой фауны зайцеобразных и грызунов Селенгинского среднегорья. М.: Наука. 1970. 132 с.

  7. Жданова А.И., Казанский А.Ю., Зольников И.Д., Матасова Г.Г., Гуськов С.А. Опыт фациально-генетического расчленения субаэральных отложений Новосибирского Приобья геолого-петромагнитными методами на примере опорного разреза “Огурцово” // Геология и геофизика. 2007. Т. 48. № 4. С. 446–459.

  8. Зольников И.Д. Генетические типы и геологическое картирование четвертичных отложений. Методическое пособие. Новосибирск: НГУ. 1998. 48 с.

  9. Иваньев Л.Н. К вопросу стратиграфического расчленения кайнозойских красноцветов Западного Забайкалья по данным палеонтологии // Изв. Вост.-Сиб. отд. ВГО. 1966. Т. 65. С. 82–94.

  10. Казанский А.Ю., Матасова Г.Г., Щетников А.А., Филинов А.И., Ербаева М.А. Палеомагнитные и гранулометрические характеристики четвертичных отложений опорного Разреза Тологой (Бурятия, Россия). Проблемы Геокосмоса. Материалы 12-й международной школы-конференции. Санкт-Петербург, Петергоф. 8–12 октября 2018 г, ООО “Издательство ВВМ” (Санкт-Петербург), 2018. С. 105–112.

  11. Казанский А.Ю., Рященко Т.Г., Матасова Г.Г., Акулова В.В., Ухова Н.Н. Петромагнетизм субаэральных отложений Прибайкалья (опорный разрез у п. Новоразводная, р-н г. Иркутска // Геофизический журнал. 2006. Т. 28. № 5. С. 1035–1047.

  12. Матасова Г.Г. Магнетизм позднеплейстоценовых лессово-почвенных отложений Сибирской субаэральной формации. Дис. …докт. геол.-мин. наук. Казань: Казанский государственный университет. 2006. 276 с.

  13. Матасова Г.Г., Казанский А.Ю., Зыкина В.С. Наложение “аляскинской” и “китайской” моделей записи палеоклимата в магнитных свойствах отложений верхнего и среднего неоплейстоцена на юге Западной Сибири // Геология и геофизика. 2003. Т. 44. № 7. С. 638–651

  14. Матасова Г.Г., Казанский А.Ю., Щетников А.А., Филинов И.А. Корреляция петромагнитных и гранулометрических параметров четвертичных отложений разреза Тагай (о. Ольхон, оз. Байкал). Палеомагнетизм и магнетизм горных пород: Материалы международной школы-семинара “Проблемы палеомагнетизма и магнетизма горных пород” / Под ред. Щербакова В.П. ФГБУН Институт Физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Санкт-Петербургский государственный университет, Филигрань, Ярославль. 2016. С. 103–110.

  15. Мац В.Д. Стратиграфия отложений позднего мела-кайнозоя Байкальского рифта // Стратиграфия и геологическая корреляция. 2013. Т. 21. № 6. С. 72–87.

  16. Равский Э.И., Александрова Л.П., Вангенгейм Э.А., Гербова В.Г., Голубева Л.В. Антропогеновые отложения юга Восточной Сибири. Тр. ГИН АН СССР. Вып. 105. М.: Наука. 1964. 278 с.

  17. Andreeva D.B., Leiber K., Glaser B., Hambach U., Erbajeva M., Chimitdorzhieva G.D., Tashak V., Zech W. Genesis and properties of black soils in Buryatia, southern Siberia, Russia // Quaternary International. 2011. V. 243. P. 313–326.

  18. Chlachula J., Evans M.E., Rutter N.W. A magnetic investigation of a Late Quaternary loess/palaesol record in Siberia // Geophys. J. Int. 1998. V. 132. P. 128–132.

  19. Day R., Fuller M., Schmidt V.A. Hysteresis properties of titanomagnetites: grain-size and compositional dependence // Phys. Earth Planet. Inter. 1977. V. 13. P. 260–267.

  20. Dunlop D.J. Theory and application of the Day plot (M-rs/M-s versus H-cr/H-c). 1. Theoretical curves and tests using titanomagnetite data // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2002. V. 107. Iss. B3. P. 2046–2067.

  21. Dunlop D.J., Özdemir Ö. Rock magnetism: Fundamental and Frontier. New York: Cambridge Univ. Press, 1997. 573 p.

  22. Enkin R.J. A computer program package for Analysis and presentation of paleomagnetic data. Pacific Geoscience Centre, Geological Survey of Canada. 1994. 16 p.

  23. Erbajeva M., Alexeeva N. Pliocene and Pleistocene biostratigraphic succession of Transbaikalia with emphasis on small mammals // Quaternary International. 2000. V. 68. P. 67–75.

  24. Evans M.E., Heller F. Environmental Magnetism. New York: Academic Press, 2003. 299 p.

  25. Fisher R. Dispersion on sphere// Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. 1953. V. 217. № 113. P. 295–305.

  26. Ivanova V.V., Erbaeva M.A., Shchetnikov A.A., Kazansky A.Yu., Matasova G.G., Alekseeva N.V., Filinov I.A. Tologoi Key section: a unique archive for Pliocene-Pleistocene paleoenvironment dynamics of Transbaikalia, Baikal rift zone. Quaternary International. 2019.https://doi.org/10.1016/j.quaint.2018.11.004

  27. Jasonov P.G., Nourgaliev D.K., Bourov B.V., Heller F. A modernized coercivity spectrometer // Geologica Carpathica. 1998. V. 49. № 3. P. 224–226.

  28. Kazansky A.Yu., Matasova G.G., Shchetnikov A.A., Filinov I. A rock-magnetic and grain-size data on the Quaternary multy-layered key section Tologoy. Problems of Geocosmos. St. Petersburg, Petrodvorets, October 8–12, 2018. P. 72.

  29. Kirschvink J.L. The least-square line and plane and the analysis of palemagnetic data // Geophys. J. R. Astron. Soc. 1980. V. 62. P. 699–718.

  30. Kosareva L.R., Nourgaliev D.K., Kuzina D.M., Spassov S., Fattakhov A.V. Ferromagnetic, dia/paramagnetic and superperamagnetic components of Aral sea sediments: significance for environmental reconstruction // ARPN J. Earth Sciencess. 2015. V. 4. № 1. P. 1–6.

  31. Lagroix F., Banerjee S.K. The regional and temporal significance of primary aeolian magnetic fabrics preserved in Alaskan loess // Earth Planet. Sci. Lett.-2004. V. 225. P. 379–395.

  32. Lagroix F., Banerjee S.K. Paleowind directions from the magnetic fabric of loess profiles in central Alaska // Earth Planet. Sci. Lett. 2002. V. 195(1–2). P. 99–112.

  33. Liu Q.S., Roberts A.P., Larrasoaña J.C., Banerjee S.K., Guyodo Y., Tauxe L., Oldfield F. Environmental magnetism: principles and applications // Rev. Geophys. 2012. V. 50. RG4002. https://doi.org/10.1029/2012rg000393

  34. Maher B.A. The magnetic properties of Quaternary aeolian dusts and sediments, and their palaeoclimatic significance // Aeolian Research, 2011. V. 3. P. 87–144.

  35. Matasova G., Petrovsky E., Jordanova N., Zykina V., Kapicka A. Magnetic study of Late Pleistocene loess/palaeosol sections from Siberia: palaeoenvironmental implications // Geophys. J. Int. 2001. V. 147. № 2. P. 367–380.

  36. Matasova G.G., Kazansky A.Yu. Magnetic properties and magnetic fabrics of Pleistocene loess/palaeosol deposits along west-central Siberian transect and their palaeoclimatic implications. Magnetic Fabric: Methods and Applications / Eds. Martín-Hernández F., Lüneburg C.M., Aubourg C. and Jackson M. Geological Society, London, Special Publications. London. 2004. V. 238. P. 145–173.

  37. McFadden P.L., McElhinny M. Classification of reversal test in paleomagnetism // Geophys. J. Int. 1990. V. 103. P. 725–729.

  38. Pillans B., Gibbard P. The Quaternary Period. In: The Geologic Time Scale 2012. The Geological Time Scale, 2. Elsevier. 2012. P. 979–1010.

  39. Shao Y. Physics and Modelling of Wind Erosion. Atmospheric and Oceanographic Sciences Library. V. 37. Springer. 2008. 452 p.

  40. Tarling D.H., Hrouda F. The magnetic anisotropy of rocks. London: Chapman & Hall. 1993. 217 p.

  41. Tauxe L. Essentials of Paleomagnetism. University of California Press, Berkeley., Ca. 2010. 512 p.

  42. Zech W., Andreeva D., Zech M., Bliedtner M., Glaser B., Hambach U., Erbajeva M., Zech R. The Tologoi Record: a terrestrial key profile for the reconstruction of Quaternary environmental changes in semiarid Southern Siberia. The 3rd Asian Association for Quaternary Research. Conference Abstract book. 4–8 September, 2017, Jeju Island, Republic of Korea, Lotte City. 2017. P. 13.

  43. Zijderveld J.D.A. A.C. demagnetization of rocks: analysis of results. Methods in paleomagnetism / Eds. Collinson D.W., Creer K.M., Runkorn S., Elsevier, Amsterdam. 1967. P. 254–286.

Дополнительные материалы отсутствуют.