Статья: Спорово-пыльцевая и гидрохимическая диаграммы и 14С возраст позднеплейстоценового полигонального массива в устье реки Монгаталянгъяха, полуостров Явай

Спорово-пыльцевая и гидрохимическая диаграммы и 14С возраст позднеплейстоценового полигонального массива в устье реки Монгаталянгъяха, полуостров Явай

Васильчук Алла

Аннотация

Объектом исследования являются органо-минеральные отложения позднеплейстоценового полигонально-жильного комплекса. Они изучены в обнажении второй террасы, расположенном на левом берегу р. Монгаталянгъяха, в 3 км западнее устья (71°58'60" с.ш., 75°16'0" в.д.), на полуострове Явай на севере Гыданского п-ова. В ботаническом составе аллохтонного торфа в верхней части разреза господствуют остатки Ledum palustre, а в самой органо-минеральной толще преобладают остатки Drepanoladus fluitans, Calliergonella cuspidata (или Calliergon cordifolium). Выполнено полевое исследование обнажения, пробурены три скважины. Построены палинологическая и гидрохимическая диаграммы и определен радиоуглеродный возраст позднеплейстоценового полигонального массива. Основными выводами проведенного исследования являются:1. Возраст органо-минеральной толщи варьирует от 30 200 до 21 900 лет.2. Скорость накопления органо-минеральных толщ в каргинское время в устье р. Монгаталянгяха - около 0,25 мм/год.3. По данным палинологического анализа выделены три палинозоны.

• Ключевые слова: река Монгаталянгяха, ионный состав грунта, поздний плейстоцен, аллохтонный торф, едома, радиоуглерод, многолетнемерзлые породы, Гыданский полуостров, север Западной Сибири, палинозоны монгаталянгъяха криолитологический пыльца

The object of this research is the organic-mineral deposits of the Late Pleistocene polygonal ice-wedge complex. They are studied in the outcrop of the second terrace, located on the left bank of the Mongatalyangyakha River, 3 km west of the estuary (71 ° 58'60 "N, 75 ° 16'0" E), on the Yavay Peninsula in the north of the Gydan Peninsula. The botanical composition of allochthonous peat in the upper part of the section is dominated by the remnants of Ledum palustre, and in the organic-mineral sediment the remains of Drepanoladus fluitans, Calliergonella cuspidata (or Calliergon cordifolium) are prevalent. A field outcrop study was performed; three wells were drilled. Palynological and hydrochemical diagrams were constructed and the radiocarbon age of the Late Pleistocene polygonal massif was determined. The main conclusions of the study are: 1. The age of the organic-mineral deposits varies from 30,200 to 21,900 years BP. 2. The rate of accumulation of organic-mineral deposits in the Karginsky time at the mouth of the Mongatalyangyakha River is about 0.25mm/year. 3. According to the palynological analysis, three local pollen zones are distinguished.

Keywords:

North-West Siberia, Gydansky peninsula, Mongatalyangyaha River, soil ion composition, Late Pleistocene, allohtonous peat, yedoma, radiocarbon, permafrost, pollen zones

Введение

Полигонально-жильные комплексы на северо-западе Гыданского полуострова, менее изучены по сравнению с полуостровом Ямал. Тем не менее поздненеоплейстоценовые отложения с сингенетическими повторно-жильными льдами развиты в прибрежных районах полуострова Явай, который узкой полосой 20-30 протянулся вдоль меридиана 75° в.д., между 71° и 73° с.ш. на 210 км (рис. 1). В юго-западной части полуострова Явай находится северная оконечность Юрибейской гряды высотой до 90 м. В северной части выделяется плоско-волнистая абразионно-аккумулятивная терраса высотой 50-60 м (на отдельных участках - до 80 м), плоские заболоченные, с обилием озер лагунно-лайдовые (аллювиально-морские) террасы высотой 10-45 м, а также надпойменные террасы; плоские заболоченные, с обилием озер лайды и поймы. Территория находится в Атлантической области Арктического климатического пояса. В холодный период года состояние погоды определяется влиянием азиатского барического максимума (антициклона), летом - гораздо более слабо выраженной областью высокого давления, формирующейся над Баренцевым морем, а также - арктическим фронтом, вдоль которого часто проходят западные и северо-западные циклоны, приносящие осадки и ветер. Годовая продолжительность солнечного сияния достигает 1000-1200 часов. Самые теплые месяцы года - июль и август (средние температуры от 5 ^оС на побережье до 10.2^оС в отдельные летние дни температура может повышаться до 20 градусов и более), самый холодный - январь, иногда февраль (средние температуры от -24 до -28 ^оС). Абсолютный температурный минимум - -63 ^оС, максимум - +25 ^оС. Среднегодовые температуры воздуха колеблются от -10 до -12 ^оС. В холодное время года, с ноября по март, суровость погоды определяется в большей степени скоростью ветра, чем температурой. Зимой преобладают ветры южных румбов; на побережье Карского моря нередки пурги со скоростью ветра до 30 м/сек и более. Летом чаще дуют северные и северо-восточные ветры. Продолжительность безморозного периода колеблется от 55 до 70 дней. Продолжительность периода со среднесуточной температурой выше +15 ^оС - менее 10 дней на юге полуострова, на севере такого периода нет вообще. Годовое количество осадков около 300 мм, из которых 50-55% выпадает в теплое время года. Снежный покров держится около 240 дней (в некоторые годы - до 270 дней). Он устанавливается между 1 и 10 октября, разрушается обычно в середине или конце июня. Средняя максимальная высота снежного покрова 35-60 см. Растительность характерна для зоны арктических тундр. Основная цель данного исследования определить возрасторгано-минеральной толщи , скорость ее накопления, проследить этапы развития растительного покрова.

Местоположение района исследований

Отложения позднеплейстоценового полигонально-жильного комплекса изучены в обнажении второй террасы, расположенном на левом берегу р. Монгаталянгъяха (71°58'60" с.ш., 75°16'0" в.д.), п-ов Явай на севере Гыданского п-ова, в 3 км западнее устья (рис. 1).

Рис. 1. Расположение района исследований. Коричневой точкой обозначено устье р.Монгаталянгъяха на на севере Гыданского п-ова (а) и на востоке п-ова Явай (б)

Рис. 2. Позднеплейстоценовый торфяник на восточном побережье п-ова Явай исследуют в 2017 г. сотрудники исследовательского центра «Финвал». Сайт http://finvalcenter.net/2018/02/02/

Строение разреза и результаты аналитических исследований

Точка 254-YuV.

Левый берег р.Монгаталянгяха, 3 км северо-западнее устья, на левом берегу реки обнажаются отложения второй террасы. Обнажение имеет видимую мощность 12-15 м и сложено сверху-вниз:

0-0,6 м - супесь легкая желтая и серовато-желтая, в верхней части оторфованная 0,6-1,0 м - торф темно-коричневый, хорошо разложившийся

1-1,65 м - песок охристо-желтый мелкозернистый

1,65-2,4 м - песок мелкозернистый серый

2,4-7,2 м - торф темно-коричневый в верхней части сильно опесчаненный.

В интервалах 2,9-3,2 м, 4,1-4,3 м и 5,6-6 м торф практически чистый.

В остальном разрезе он с примесью серой супеси, криотекстура среднешлировая редкослоистая.

7,2-9,5 м - супесь серая, в верхней части оторфованная в нижних 0,5 м опесчаненная, криотекстура среднешлировая редкогоризонтально слоистая, иногда неполнокрупносетчатая.

В ботаническом составе аллохтонного торфа в верхней части разреза господствуют остатки Ledum palustre, а в самой органо-минеральной толще преобладают остатки Drepanoladus fluitans, Calliergonella cuspidata (или Calliergon cordifolium)

На глубине 6 м по ¹⁴С определен возраст органо-минеральной толщи по аллохтонному торфу 30 200 ± 800 лет, ГИН-2470 на глубине 5,1 м - 25 100 ± 220 лет, ГИН-2471, на глубине 5,5 м - 28 600 ± 800 лет, ГИН-26386, на глубине 4,1 м -21 900 ± 900 лет, ГИН-2469 на глубине 0,75 м - 3900 ± 310 лет, ГИН-2468

Согласно полученным датировкам вся изученная толща накапливалась в каргинское время. Используя эти даты для определения скорости накопления органо-минеральных толщ в каргинское время в устье р. Монгаталянгяха, получим около 0,25 мм/год.

Точка 256-YuV.

Левый берег р.Монгаталянгяха, 3,2 км северо-западнее устья. Поверхность второй террасы. Относительная высота 9-10 м. на поверхности развиты отчетливо выраженные валиковые полигоны почти квадратной формы, размерами 15х20 м, 18х22 м, размеры внутренних ванн 9х10 м и 7х8 м. Превышение валиков над ваннами составляет 15-20 см. ширина валиков до 3-4 м. они разделены канавами шириной до 1,5 м, глубиной 0,3-0,35 м. Как правило канавы заполнены водой на 0,05-0,1 м. Вблизи обрыва полигоны выпуклые, валиковые зоны трудно выделяемы относительно ванны. Размеры ванн уменьшаются до 2х3 м, 3х4 м, а в пределах ближних к берегу полигонах они совсем исчезают. На расстоянии 20 м от берега реки пробурена скважина в центре канавы между полигонами. В скважине сверху-вниз вскрыто:

0-0,35 м - торф светло-коричневый талый

0,35-0,6 м - торф мерзлый, в нижней части керна лед мощностью 2 см

0,6-1,2 м - лед чистый

1,2-1,9 м - лед, вмещающая порода торф (торфа около 10%)

1,9-4,9 м - лед чистый прозрачный, с пузырьками воздуха

4,9-5,1 м - ледогрунт, вмещающая порода, песок среднезернистый, серый. Криотекстура массивная.

5,1-5,3 м - песок среднезернистый, серый. Криотекстура массивная.

5,3-6,1 м - среднезернистый, серый, оторфованный, торф в виде прослоев по 2-3 мм через 1-2 см. Криотекстура массивная.

В скважине проведены замеры температуры и на глубине 5.4 м проведено опробование грунта. По результатам опробования естественная влажность составила 36.28%, объемная масса -1.59 г/см³, объемная масса скелета грунта - 1.16 г/см³.

Замеры температур в скважине в конце августа (28-29.08.1979) показали, что температура грунта на поверхности составляла +10, +11,5^оС, на глубине 1 м - минус 0,4^оС, на глубине 2 м - минус 3,5^оС, на глубине 3 м - минус 5,8^оС, на глубине 4 м - минус 7,9^оС, на глубине 5 м - минус 9,2^оС, на глубине 6 м - минус 9,6^оС,

Точка 257-YuV.

Левый берег р.Монгаталянгяха, 3,2 км севернее устья. Поверхность второй террасы. В 8 метрах восточнее скважины 256-ЮВ в центре полигональной ванны пробурена скважина, в которой сверху-вниз вскрыты:

0-0,15 м - мох, торф темно-коричневый, талые, влажные.

0,15-0,9 м - торф мерзлый, темно-коричневый, с глубины 0,35 м с включением песка и супеси светло-коричневой, примеси примерно 10-15%.

0,9-1,8 м - песок среднезернистый, серый, ожелезненный в виде пятен размерами 2х2, 2х3 мм, с небольшой примесью торфа (3-5%). Криотекстура массивная.

1,8-2,2 м - песок среднезернистый, серый, криотекстура массивная. На глубине 1,9 м - прослой торфа темно-коричневого, толщиной 6 см, в керне около торфа льдистость возрастает до 60-70%. Шлиры льда по 1-2 мм через 1-3 мм.

2,2-2,3 м - торф темно-коричневый.

2,3-3,2 м - песок среднезернистый, серый, криотекстура массивная. На глубинах 2,5 и 2,8 м - прослои торфа толщиной 7 и 4 см, соответственно, ниже глубины 2,5 м песок оторфованный (содержание торфа около 20-30%), торф в виде прослоев по 1-3 мм через 0,5-2 см.

В скважине проведены замеры температуры и на глубинах 0.4 м, 1.1 м, 2.2 м проведено опробование грунта. По результатам опробования естественная влажность составила соответственно 60.34%, 20.53%, 102.44%, объемная масса -1.31 г/см³, 1.88 г/см^3, 0.86 г/см^3, объемная масса скелета грунта - 0.81 г/см³. 1.56 г/см³ , 0.42 г/см³.

Замеры температур в скважине в конце августа (28-29.08.1979) показали, что температура грунта на поверхности составляла +8,3, +11,5^оС, на глубине 1 м - -0,8^оС, на глубине 2 м - -3,5^оС.

Таблица 1. Содержание и состав воднорастворимых солей в отложениях второй лагунно-морской террасы, в низовьях р. Монгаталянгъяха на п-ве Явай (точка 254-YuV), %

Данные геохимического анализа свидетельствуют, что изученные отложения накапливались при участии морских вод ^[4]. Соотношение содержания хлорид- и сульфат-ионов изменяется от 1 на глубине 0.005 м до 29.6 на глубине 3.8-3.9 м.

Обнажение видимой мощностью 12 м, сложено торфом, перекрытым песком с прослоями торфа (рис. 3).

По данным палинологического анализа (табл. 2) и результатам радиоуглеродного датирования выделены три палинозоны (рис. 3).

Таблица 2. Состав пыльцы и спор в позднеплейстоценовых отложениях 12-метровой террасы в устье р.Монгаталянгъяха