Гидробиохимический состав сингенетических льдов Сеяхинской толщи как индикатор уровня Обской губы в плейстоцене

Васильчук, Ю.К.; Васильчук, А.К.; Юнгнер, Х.; Корнеева, Г.А.; Буданцева, Н.А.

Авторы: Васильчук Ю.К., Васильчук А.К., Юнгнер Х., Корнеева Г.А., Буданцева Н.А.
Журнал: Криосфера Земли
Том: 2
Номер: 1
Год издания: 1998
Первая страница: 48
Последняя страница: 54
Аннотация: Citation: Vasil'chuk Yu.K., Vasil'chuk A.C., Jungner H., Korneeva G.A., Budantseva N.A. 1998. Hydrobiochemical composition of syngenetic ices of Seyaha thikness as indicator of Ob Bay level in the Late Pleistocene. Earth’s Cryosphere. Vol. 2. N1. P. 48–54. Stable oxygen isotope and radiocarbon variations study of Seyaha ice-wedge complex was accompanied with ionic chemical and enzymatic: proteolytic and amylolytic activity investigations. This study completes earlier obtained conclusions on cryolithological history of the series in the Late Pleistocene, particularly it allows estimation of the role of Ob Bay water in ice-wedge complex formation. Joint analyses chemical composition and enzymatic activity of ice show interesting results. Different parts of syngenetic ice wedges demonstrated different activity: in ice wedges in the lower part, which are more fresh, ferment activity is weak, and in ice wedges in the upper part of cross section, which are more saline, ferment activity is high. Analysis of enzymatic activity together with traditional chemical analysis could be a new tool for palaeogeocryological reconstructions. Васильчук Ю.К., Васильчук А.К., Юнгнер Х., Корнеева Г.А., Буданцева Н.А. Гидробиохимический состав сингенетических льдов Сеяхинской толщи как индикатор уровня Обской губы в плейстоцене // Криосфера Земли. 1998. Том 2. №1. С. 48 – 54. Нам посчастливилось первыми изучить криолитологические особенности Сеяхинского позднеплейстоценового сингенетического повторно-жильного комплекса на восточном побепорежье Ямала (70°с.ш., 68°в.д.). Вначале в 1978 г. мы более детально исследовали приречное (р.Сеяха-Зеленая) обнажение этого комплекса. Тогда же нами были получены первые результаты гидрохимического и палинологического анализа жил и вмещающих отложений в этом разрезе. В последующие два полевых сезона мы сосредоточили основное внимание на исследованиях обнажений со стороны Обской губы. Здесь наше внимание сразу привлекла мощная пачка желтого слоистого песка в верхней части обнажения (рисунок), указывающая на возможно более высокое относительное положение Обской губы (или реки, или иного водоема во время ее накопления). Образование толщи песка в флювиальных условиях сразу показалось нам наиболее вероятным. Последующий микрофаунистический анализ это в полной мере подтвердил. В одном из образцов из песка был обнаружен сравнительно богатый комплекс агглютинирующих фораминифер. Если судить только по комплексу фораминифер, то накопление песков можно отнести к солоновато-водному бассейну с весьма низкими температурами воды. Также в пользу активного гидродинамического режима во время аккумуляции песчаной толщи свидетельствовало резкое повышение содержания пыльцы древесных пород в песке, по сравнению с нижележащими отложениями. Облик этой пыльцы и ее состав (в песке в отличие от нижележащих отложений чрезвычайно высокое содержание безусловно переотложенных мезозойских и палеозойских форм, а также экстремально высокое содержание дальнезаносной пыльцы сосны и кедра) указывал на водный характер переотложения во время более высокого стояния водоема. Когда же после получения хорошего радиоуглеродного ряда была установлена хронология этого более высокого стояния – от 22 до 11 тыс. лет, т.е. в период, когда почти во всех палеоокеанологи-ческих реконструкциях отмечается глубокая регрессия океана, стала очевидной необходимость проведения дополнительных исследований. При первых наших обследованиях была очень хорошо вскрыта нижняя половина разреза, тогда как в 1996 г. лучше оказалась обнажена верхняя часть толщи. Таким образом в настоящее время мы можем говорить о достаточно полной картине строения этого обнажения. Его протяженность вдоль побережья Обской губы более 4 км, высота колеблется от 22 до 24 м. В криолитологическом строении четко выделяется 2 части: нижняя (12–15 м) с полигонально-жильными льдами шириной до 3 м и верхняя (9–12 м) с узкими ледяными жилами шириной до 1–1,5 м (см. рисунок). Главным отличием нижней части разреза является обильное содержание органики – веточек, корешков, стебельков, листиков, формирующих плотную «слоенку» – т.е. горизонтально-слоистую органическую массу, с трудом разрывающуюся по вертикали и относительно легко разделяющуюся в горизонтальном направлении. По данным ботанического анализа это преимущественно зеленые гипновые мхи Drepanocladus fluitans (Hedw.) Warnst, содержание которых в верхней половине разреза «сло-енки» достигает 40–80 и даже 100% от общего объема растительной массы (только в основании толщи его мало – здесь кульминируют гипновые мхи: Tomentipnum nitens – 50% и Paludella squarrosa – 30%), много Scorpidium scor-pioides – от 10% в основании «слоенки» до 60% в одном из образцов в верхней ее части. В ряде прослоев заметна роль гипнового мха – Calliergonella cuspidata, встречаются, хотя и немного, но часто, различные виды пушиц (Eriphorum vaginatum) и осок (Carex caespitosa, С. rostrata, С. inflata), интересны единичные находки остатков клюквы (Oxycoccus sp.) и багульника (Ledum palustre). В «слоенке» очень немного минеральных примесей (при отмывании образцов для радиоуглеродного анализа в воде из льда плейстоценовых жил непосредственно на разрезе оставалось очень небольшое количество супеси). Криолитологическая изученность Се-яхинской толщи по степени и детальности изучения мерзлых толщ и по степени новизны и комплексности применяемых методов, в частности изотопно-кислородные, дейтериевые, гидро-, гео- и биохимические определения, палинологический, ботанический и микрофаунистический анализы, сопровождающиеся радиоуглеродной привязкой, является одной из наиболее полной среди криолитологических разрезов Западной Сибири. Ранее мы получили серию радиоуглеродных датировок без временных инверсий из вмещающих жилы синкриогенных толщ. По сборам 1996 г. были дополнительно выполнены радиоуглеродные определения (в 14С лабораториях Геологического института РАН и Хельсинского университета). Обычно в толщах флювиального генезиса (морских, губских, аллювиальных, озерных и т.п.) значительная примесь аллохтонного материала приводит к получению противоречивых рядов радиоуглеродных дат, по которым корректные возрастные привязки невозможны. Это приводит к повторному изучению тех же толщ, а иногда и к многократной повторности исследований.. Наиболее интересные и важные для привязки толщи даты были получены на высоте 0,2 м над урезом Обской губы – 36800 + 3300/-2100 лет (Hel – 3950) и на высоте +21,2 м (на глубине 0,8 м) – 11620±90 лет (Hel – 3942). Это позволяет датировать весь период накопления сингенетических жил в Сеяхинском позднеплейстоценовом ледовом комплексе в диапазоне от 35–30 до 11 тыс. лет. Чрезвычайно важна и дата 17 тыс. лет, полученная из. верхней субаквальной слоистой толщи, так как именно в этот период реконструируется обычно наиболее низкий уровень Мирового океана. Эта датировка уверенно свидетельствует о продолжавшемся субаквальном осадконакоплении в Обской губе в это время. Значения delta18О в современных ростках повторно-жильных льдов колеблются от –16,6 до –18,7‰ (средние значения составляют –18,0‰). Сейчас у нас имеется массив из 32 изотопно-кислородных определений (таблица) по вертикали из позднеплейстоценовых ледяных жил Наибольшее внимание в распределении изотопов кислорода в жильных льдах привлекают два минимума значений delta18О ниже –24‰ в диапазоне 30–27 и в диапазоне 11–16 тыс. лет назад и максимум значений delta18О выше –21‰ – несколько выше уровня 20 тыс. лет назад. Для уточнения природы воды, питавшей ледяные жилы и текстурные льды, выполнено определение вариаций изотопов дейтерия в них. Значения deltaD в крупных позднеплеистоценовых транзитных жилах варьируют от –180,2 до –153,5‰, в текстурообразующих позднеплеистоценовых льдах deltaD изменяется от –137,8 до –133,0‰, близок к ним диапазон изменений deltaD в голоценовых ледяных жилах от –143,4 до –137,6‰. Оценивая в целом геотемпературные условия по данным содержания стабильных изотопов в жилах можно утверждать, что зимы были холоднее современных весь заключительный период позднеплейстоценового криохрона не менее чем на 6–9 "С в терминах средней температуры января. Выполнена также серия новых определений, включавшая анализ ферментной активности: протеолитической активности (ПА), расщепляющей белок, и амилолитической активности (АА), – расщепляющей крахмал, посредством спектрофотометрии. Главный принцип исследований гидролитических ферментов в криогенных системах заключается в обнаружении и оценке ПА и АА активности в поверхностных водах (моря, губы, рек, озера, сезонно-талого слоя) и подземных льдах различных типов (сегрегационных, повторно-жильных, пластовых). Использование ферментативных методов анализа является весьма перспективным при оценке функциональных возможностей трансформации органического вещества в криосистемах, так как позволяет быстро с высокой чувствительностью обнаружить потенциальные гидролитические активности в сложных по составу криосистемах без предварительного разделения их на компоненты. В основе метода лежит инкубирование исследуемой пробы воды, льда или грунта с субстратом соответствующего фермента, наличие которого предполагается в данной пробе. Интересные данные получены при совместном анализе химического состава льда и его ферментативной активности. Разные типы льдов продемонстрировали различную активность: в жилах нижней части разреза, формировавшихся 20–30 тыс. лет назад, которые несколько более пресные, чем верхние (соленость от 17 до 80 мг/л), протеолитическая активность изменяется от 58 до 82 ферментных единиц – (ф.е./л), а амилолитиче-ская активность от 128 до 160 ф.е./л. В жилах верхней части разреза (с ощутимой примесью песка во льду), формировавшихся 11–20 тыс. лет назад (они несколько более соленые-мине-рализация от 75 до 137 мг/л) протеолитическая активность изменяется от 100 до 200 ф.ед/л, а амилолитическая активность от 100 до 260 ф.ед/л.. Для сравнения приведем данные по голоценовым жилам в торфянике (они столь же пресные как и жилы в нижней части плейстоценовой толщи): их протеолитическая активность составляет от 70 до 104 ф.ед/л, а амилолитическая активность до 60 ф.ед./л. Таким образом, лед жил, формировавшихся при несколько большем участии губских вод, имеет заметно более высокое засоление и более высокую ферментативную активность. Интересно, что в текстурных шлировых льдах в едомной толще она еще более высока и достигает 524 ф.е./л – протеолитическая активность, 234 ф.е./л – амилолитическая активность, тогда как в шлирах льда в торфянике протеолитическая активность – 26–62 ф.е./л, а амилолитическая активность – 122–140 ф.е./л. Для сопоставления было выполнено исследование гидролитической активности в образцах льда из района Бованенково (Центральный Ямал), где также отмечается несколько более высокая ферментативная активность в современных повторно-жильных льдах (протеолитическая активность – 52–92 ф.е./л) и в современных текстурообразующих льдах на подошве сезонно-талого слоя протеолитическая активность – 110–230 ф.е./л, а амилолитическая активность – 96–170 ф.е./л, тогда как в дождевой воде протеолитическая активность – 22 ф.е./л, а амилолитическая активность – 0; в реке протеолитическая активность – 10 ф.е./л, а амилолитическая активность – 0, и лишь в небольшом озере эти значения чуть выше – протеолитическая активность до 94 ф.е./л. Подчеркивается, что кроме глобальных тенденций снижения или повышения уровня моря, есть не менее (а часто и заметно более) активные изменения уровня побережья, вследствие теократических движений. Именно с ними можно связать столь активное осадконакопление на восточном побережье Ямала (вероятно, и на западном тоже) в конце позднеплей-стоценового криохрона, т.е. в то время, когда по многим палеоокеанологическим реконструкциям предполагается глубокая регрессия Арктического бассейна, очевидно, все же эта регрессия была не столь повсеместной и не столь глубокой, как принято считать). Говоря о возможностях нового метода, вероятно, можно полагать, что анализ ферментативной активности в сочетании с традиционным химическим анализом может стать новым мощным инструментом для тонких палеофациальных геокриологических реконструкций в полярных регионах.
Добавил в систему: Васильчук Юрий Кириллович

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ФНКЦ РР
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

№	Имя	Описание	Имя файла	Размер	Добавлен
1.	Vasilchuk_1998_Plejstotsen_Seyaha_Kriosfera_Zemli_1998_1.pdf		Vasilchuk_1998_Plejstotsen_Seyaha_Kriosfera_Zemli_1998_1.pdf	264,6 КБ	2 июля 2020 [vasilchuk]
2.	Vasilchuk_1998_Seyakha.pdf		Vasilchuk_1998_Seyakha.pdf	20,0 МБ	5 апреля 2015 [vasilchuk]

ИСТИНА

ФНКЦ РР

Гидробиохимический состав сингенетических льдов Сеяхинской толщи как индикатор уровня Обской губы в плейстоценестатья

Прикрепленные файлы