1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геохимия
  4. T. 68, № 5, 2023

Геохимия, 2023, T. 68, № 5, стр. 521-532

Хронология современного осадконакопления в проливе Стур-фьорд (архипелаг Шпицберген)

Н. И. Мещеряков a, *, И. С. Усягина a, Г. В. Ильин a

a Мурманский морской биологический институт РАН
183038 Мурманск, ул. Владимирская, 17, Россия

* E-mail: meshcheriakov104@mail.ru

Поступила в редакцию 26.06.2022
После доработки 06.10.2022
Принята к публикации 10.10.2022

Аннотация

По результатам исследования процессов современной седиментации в проливе Стур-фьорд (Западный Шпицберген) определены периоды формирования различных литотипов осадка. Хронология осадконакопления установлена по изменению удельной активности 210Pb и 226Ra, верифицирована по 137Cs. За последнее столетие темпы осадконакопления существенно варьировали на разных участках бассейна седиментации в пределах от 0.04 до 0.3 см/год. Седиментогенез в проливе Стур-фьорд тесно связан с изменением климатических условий. Климатические компоненты (температура воздуха, атмосферные осадки) оказывают дифференцированное влияние в морфологически различных участках бассейна седиментации. На юге пролива формирование литотипа отложений определяется океанологическими условиями (придонное течение). Несмотря на изменение скоростей седиментации литотип осадка на юге Стур-фьорда остается стабильным уже более 100 лет. На севере и в центральной части пролива похолодание в период с 1970 по 1995 гг. вызывало смену литотипа донных осадков.

Ключевые слова: Стур-фьорд, седиментация, 210Pb, 137Cs, ледовый разнос, климатические условия

Список литературы

  1. Анциферова А.Р., Мокротоварова О.И., Сиеккинен Е.Д. (2014) Изменения климата на Архипелаге Шпицберген. Климатические особенности зимы 2013–2014 гг. Комплексные исследования природы Шпицбергена. Выпуск 12. (Под ред. Матишова Г.Г., Тарасова Г.А.). М.: ГЕОС, 16-21.

  2. Иванов Б.В., Павлов А.К., Андреев О.М., Журавский Д.М., Священников П.Н. (2012) Исследование снежно-ледяного покрова залива Грён-фьорд (Архипелаг Шпицберген): исторические данные, натуральные исследования, моделирование. Проблемы Арктики и Антарктики. 2(92), 43-54.

  3. Клёнова М.В. (1948) Геология морей. М.: Учпедгиз, 182 с.

  4. Купцов В.М. (1986) Абсолютная геохронология донных осадков океанов и морей. М.: Наука, 271 с.

  5. Лисицын А.П. (1978) Процессы океанской седиментации. Литология и геохимия. М.: Наука, 390 с.

  6. Лисицын А.П. (2010) Новый тип седиментогенеза в Арктике – ледовый морской, новые подходы к исследованию процессов. Геология и геофизика. 51(1), 18-60.

  7. Мещеряков Н.И. (2017) Особенности седиментогенеза в заливе Грён-фьорд (Западный Шпицберген). Вестник МГТУ. 20(1/2), 272-279.

  8. Мещеряков Н.И., Тарасов Г.А. (2016) Осадкообразование и литологическое строение приповерхностной осадочной толщи в приустьевой отмели р. Грёндален (залив Грён-фьорд). Вестник МГТУ. 19(1/1), 101-109.

  9. Новицкий В.П. (1961) Постоянные течения северной части Баренцева моря. Труды ГОИН. 64, 3-32.

  10. Сапожников Ю.А., Алиев Р.А., Калмыков С.Н. (2020) Радиоактивность окружающей среды. Теория и практика. 3-е изд., электрон. М: Лаборатория знаний, 289 с.

  11. Страхов Н.М. (1963) Типы литогенеза и их эволюция в истории Земли. М.: Госгеолтехиздат, 535 с.

  12. Тарасов Г.А. (2004) Современное ледовое и ледниково-морское осадконакопление в условиях Западного Шпицбергена. Арктика и Антарктика. 3(37). М.: Наука, 50-55.

  13. Тарасов Г.А., Погодина И.А., Хасанкаев В.Б., Кукина Н.А., Митяев М.В. (2000) Процессы седиментации на гляциальных шельфах. Апатиты: Кольский научный центр РАН, 473 с.

  14. Тарасов Г.А., Хасанкаев В.Б., Матишов Г.Г. (1998) Осадочное вещество ледового транспорта на Баренцевоморском шельфе. Биология и океанография Карского и Баренцева морей (по трассе Севморпути) (Отв. ред. Г.Г. Матишов). Апатиты: Кольский научный центр РАН, 33-39.

  15. Чернов Р.А., Муравьев А.Я. (2018) Современные изменения площади ледников западной части Земли Норденшельда (архипелаг Шпицберген). Лёд и Снег. 58(4), 462-472.

  16. Appleby P.G. (1986) 210Pb dating by low-background gamma. Hydrobiologia. (143), 21-27.

  17. Appleby P.G. (2001) Chronostratigraphic techniques in recent sediments. In: Tracking environmental change using lake sediments. Volume 1: Basin analysis, coring, and chronological techniques. Dordrecht. (Eds. Last W.M., Smol J.P.) The Netherlands: Kluwer Acadamic Publishers. 172-203.

  18. Eidam E., Nittrouer C., Lundesgaard Ø., Homolka K., Smith C.R. (2019). Variability of Sediment Accumulation Rates in an Antarctic Fjord. Geophys. Res. Lett. (46), 13 271-13 280.

  19. Elagina N., Kutuzov S., Rets E., Smirnov A., Chernov R., Lavrentiev I., Mavlyudov B. (2021) Mass Balance of Austre Grønfjordbreen, Svalbard, 2006–2020, Estimated by Glaciological, Geodetic and Modeling Aproaches. Geosciences. 11(2), 78.

  20. Elverhøi A., Lønne Ø., Seland R. (1983) Glaciomarine sedimentation in a modern fjord environment, Spitsbergen. Polar Res. 1, 127-149.

  21. Førland E.J., Hanssen-Bauer I. (2003) Past and future climate variations in the Norwegian Arctic: overview and novel analyses. Polar Res. 22(2), 113-124.

  22. Galdberg E.G. (1963) Geochronology with Lead-210 Radioactive Dating. Vienna: IAEA, 121-193.

  23. Gharibreza M., Zaman M., Arabkhedri M.S.-Z. (2022). The off-site implications of deforestation on sedimentation rates and pollution in Abkenar open water (Anzali Lagoon, Caspian Sea) using radionuclide techniques and sediment quality indices. Int. J. Sediment Res. 37(3), 370-382.

  24. Hagen J.O., Liestøl O. (1990) Long term glacier mass balance investigations in Svalbard 1950–1988. Ann. Glaciol. (14), 102-106.

  25. Kautsky H. (1988) Determination of distribution processes, transport routes and transport times in the North Sea and the northern Atlantic using artificial radionuclides as tracers. In Radionucludes: a tool for oceanography B (Eds. Guary J.C., Guegueniat P., Pentreath R.J., London: Elsevier Applied Science, 271-280.

  26. Loeng H., Saetre R. (2001) Features of the Barents Sea circulation. In: Fisken og Havet. 1, 40.

  27. Meshcheryakov N.I., Usyagina I.S., Sharin V.V., Dauvalter V.A., Dukhno G.N. (2021) Chronology of sedimentation in Colesbukta, Spitsbergen (Svalbard Archipelago): the results of the 2018 expedition. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. https://doi.org/10.1088/1755-1315/937/4/042081

  28. Nordli Ø., Przybylak R., Ogilvie A.E.J., Isaksen K. (2014) Long-term temperature trends and variability on Spitsbergen: the extended Svalbard Airport temperature series, 1898–2012. Polar Res. 33, 21349.

  29. Overpeck J., Hughen K., Hardy D., Bradley R., Case R., Douglas M., Finney B., Gajewski K., Jacoby G., Jennings A., Lamoureux S., Lasca A., Macdonald G., Moore J., Retelle M., Smith S., Wolfe A., Zielinski G. (1997) Arctic environmental changes of the last four centuries. Science. 278(5341), 1251-1256.

  30. Pedersen J.B.T., Kroon A., Jakobsen B.H., Mernild S.H., Andersen T.J., Andresen C.S. (2013) Fluctuations of sediment accumulation rates in front of an Arctic delta in Greenland. The Holocene. 23(6), 860-868.

  31. Pfirman S., Bauch D., Gammelsrød T. (1994) The northern Barents Sea: Water mass distribution and modification. In: The Polar Oceans and Their Role in Shaping the Global Environment. Geophysical Monograph Series, 85, (Eds. Johannessen O.M., Muench R.D., Overland J.E.). Washington: American Geophysical Union, 77-94.

  32. Piliposian G.T., Appleby P.G. (2004) Efficiency corrections for variable sample height in well-type germanium gamma detectors. Nucl. Instrum. Methods. B. 225, 423-433.

  33. Sanchez-Cabeza J.A., Ruiz-Fernández A.C. (2012) 210Pb sediment radiochronology: An integrated formulation and classification of dating models, Geochim. Cosmochim. Acta. (82), 183-200.

  34. Schelske C.L., Peplow A., Brenner M., Spencer C.N. (1994) Low-background gamma counting: Applications for 210Pb dating of sediments. J. Paleolimnol. (10), 115-128.

  35. Svendsen H., Beszczynska A., Lafauconnier B., Tverberg V., Gerland S., Hagen J., Orbeak O., Bischof J.B., Papucci C., Zajaczkowski M., Azzolini R., Bruland O., Wiencke C., Whinther J.G., Hodson A., Mumford P. (2002) The physical environment of Kongsfjorden-Krossfjorden: an Arctic fjord system in Svalbard. Polar Res. (21), 133-166.

  36. Winkelmann D., Knies J. (2005) Recent distribution and accumulation of organic carbon on the continental margin west off Spitsbergen. Geochem. Geophys. Geosyst. (6), Q09012. https://doi.org/10.1029/2005GC000916

  37. Zaborska A., Pempkowiak J., Papucci C. (2006) Some sediment characteristics and sedimentation rates in an Arctic fjord (Kongsfjorden, Svalbard). Archives Environ. Prot. (8), 79-96.

  38. Zajączkowski M., Szczuciński W., Bojanowski R. (2004) Recent changes in sediment accumulation rates in Adventfjorden, Svalbard. Oceanologia. 46(2), 217-231.

Дополнительные материалы

скачать ESM_1.docx
Приложение 1.
Таблица 1. Применение модели PF для расчета возраста (Year) и скорости накопления (si (PF)) осадочных слоев в керне 1
Таблица 2. Применение модели PF для расчета возраста (Year) и скорости накопления (si (PF)) осадочных слоев в керне 5
Таблица 3. Применение модели PF для расчета возраста (Year) и скорости накопления (si (PF)) осадочных слоев в керне 6
Комментарии к таблицам 1-3:
 
 
скачать ESM_2.docx
Приложение 2.
Таблица 1. Корреляционная взаимосвязь климатических условий и седиментологических процессов в северной части пролива Стур-фьорд
Таблица 2. Корреляционная взаимосвязь климатических условий и седиментологических процессов в центральной части пролива Стур-фьорд
Таблица 3. Корреляционная взаимосвязь климатических условий и седиментологических процессов в южной части пролива Стур-фьорд

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал