FIRST RESULTS OF COMPLEX DATING AND GROWTH RATE ESTIMATION OF SPELEOTHEM FROM VORONTSOVSKAYA CAVE (KRASNODAR REGION, RUSSIA)

D. A. Gavriyshkin; Гаврюшкин Д. А.; F. E. Maksimov; Максимов Ф. Е.; A. M. Pasenko; Пасенко А. М.; R. V. Veselovskiy; Веселовский Р. В.

doi:10.31857/S2686739723601436

Первые результаты комплексного датирования и оценка скорости роста спелеотема пещеры Воронцовская (Краснодарский край)

Авторы: Гаврюшкин Д.А.¹, Максимов Ф.Е.², Пасенко А.М.¹, Веселовский Р.В.¹
Учреждения:
1. Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук
2. Санкт-Петербургский государственный университет
Выпуск: Том 513, № 2 (2023)
Страницы: 237-244
Раздел: ГЕОФИЗИКА
Статья получена: 30.12.2023
Статья опубликована: 01.12.2023
URL: https://bakhtiniada.ru/2686-7397/article/view/247164
DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739723601436
EDN: https://elibrary.ru/SYDQWZ
ID: 247164

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Спелеотемы являются уникальными архивами информации о климате, геомагнетизме и экологических обстановках прошлого и в последние два десятилетия успешно использовались для палеоклиматических и палеомагнитных исследований. Уникальность этих геологических объектов заключается в особенностях их формирования и сохранения широкого спектра геохимических, геологических и геофизических прокси, и в возможности получать временные ряды соответствующих характеристик с высоким разрешением, в частности, с использованием изотопно-геохронологических методов датирования и приростной хронологии. В настоящей работе представлены результаты определения возраста спелеотема Vor из Воронцовской пещеры (Краснодарский край), сохранившем запись геомагнитного экскурса, ²³⁰Th/U (α-спектрометрия) и радиоуглеродным (¹⁴C) методами датирования, а также оценка скорости и продолжительности роста спелеотема методом приростной хронологии. Подобные исследования в России выполнены впервые. Несмотря на ограничения использования методов изотопной геохронологии, удалось получить верхнее ограничение на возраст экскурса, который произошел, вероятно, не позднее 5.5–6 тыс. лет назад. Методом приростной хронологии с большой точностью определена продолжительность основной фазы экскурса Vor – 871 ± 16 лет.

Ключевые слова

спелеотемы, ²³⁰Th/U-датирование, ¹⁴C-датирование, геомагнитный экскурс, приростная хронология, палеомагнетизм, вариации магнитного поля

Список литературы

Fairchild I.J., Smith C.L., Baker A., Fuller L., Spötl C., Mattey D., McDermott F. Modification and preservation of environmental signals in speleothems // Earth-Science Reviews. 2006. V. 75. № 1–4. P. 105–153. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2005.08.003
Lascu I., Feinberg J.M. Speleothem magnetism // Quaternary Science Reviews. 2011. V. 30 (23–24). P. 3306–3320. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2011.08.004
Dorale J.A., Edwards R.L., Alexander E.C., Shen CC., Richards D.A., Cheng H. Uranium-Series Dating of Speleothems: Current Techniques, Limits, & Applications. In: Sasowsky, I.D., Mylroie, J. (eds) Studies of Cave Sediments. 2004. Springer. Boston, MA. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-9118-8_10
Gavriushkin D.A., Pasenko A.M., Veselovskiy R.V., Rud’ko D.V. Geomagnetic Excursion Record Preserved in the Speleothem from Western Caucasus: First Data // Geodynamics & Tectonophysics. 2022. V. 13 (2s), 0624. https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-2s-0624
Дублянский В.Н., Илюхин В.В. Крупнейшие карстовые пещеры и шахты СССР // Изд. Наука, 1982. 137 с.
Кузнецов В.Ю., Максимов Ф.Е. Методы четвертичной геохронометрии в палеогеографии и морской геологии. СПб.: Наука, 2012. 191 с.
Richards D.A., Dorale J.A. Uranium-series chronology and environmental applications of speleothems / In B. Bourdon, G.M. Henderson, C.C. Lundstrom, S.P. Turner (Eds.), Uranium-series geochemistry. Reviews in mineralogy and geochemistry. Geochemical Society, Mineralogical Society of America. 2003. V. 52. P. 407–460.
Kaufman A., Wasserburg G.J., Porcelli D., Bar-Matthews M., Ayalon A., Halicz L. U-Th isotope systematics from the Soreq Cave, Israel, and climatic correlations // Earth and Planetary Science Letters. 1998. V. 156. P. 141–155.
Labonne M., Hillaire-Marcel C., Ghaleb B., Goy J-L. Multi-isotopic age assessment of dirty speleothem calcite: an example from Altamira Cave, Spain // Quaternary Science Reviews. 2002. V. 21. P. 1099–1110.
Bischoff J.L., Fitzpatrick J.A. U-series dating of impure carbonates: An isochron technique using total-sample dissolution // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1991. V. 55. P. 543–554.
Максимов Ф.Е., Кузнецов В.Ю. Новая версия 230Th/U датирования верхне- и средненеоплейстоценовых отложений // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2010. Серия 7. Вып. 4. С. 94–107.
Арсланов Х.А. Радиоуглерод: Геохимия и геохронология. Л.: ЛГУ, 1987. 300 с.
Bronk Ramsey C. OxCal. “v4. 4.4. 2021” // Scientific Reports. 2022. 12. P. 60.
Reimer P.J., Austin W., Bard E., Bayliss A., Blackwell P.G., Bronk Ramsey C., Butzin M., et al. The IntCal20 Northern Hemisphere radiocarbon age calibration curve (0–55 cal kBP) // Radiocarbon. 2020. V. 62. № 4. P. 725–757. https://doi.org/10.1017/RDC.2020.41
Baker A., Smith C.L., Jex C., Fairchild I.J., Genty D., Fuller L. Annually Laminated Speleothems: a Review // International Journal of Speleology. 2008. 37 (3). P. 193–206.
Hellstrom J. U-Th dating of speleothems with high initial Th-230 using stratigraphical constraint // Quaternary Geochronology. 2006. V. 1. P. 289–295.
Максимов Ф.Е., Савельева Л.А., Попова С.С., Зюганова И.С., Григорьев В.А., Левченко С.Б., Петров А.Ю., Фоменко А.П., Панкратова Л.А., Кузнецов В.Ю. Хроностратиграфическое положение микулинских отложений (на примере опорного разреза у д. Нижняя Боярщина, Смоленская область) // Известия РАН, серия географическая. 2022. Т. 86. № 3. С. 447–469. https://doi.org/10.31857/S2587556622030116
Scholz D., Tolzmann J., Hoffmann D.L., Jochum K.P., Spötl C., Riechelmann D. Diagenesis of speleothems and its effect on the accuracy of 230Th/U-ages // Chemical Geology. 2014. V. 387. P. 74–86.
Genty D., Massault M., Gilmour M., Baker A., Verheyden S., Kepens E. Calculation of past dead carbon proportion and variability by the comparison of AMS 14C and TIMS U/Th ages on two Holocene stalagmites // Radiocarbon. 1999. V. 41. P. 251–270.
Holmgren K., Lauritzen S.E., Possnert G. 230Th/234U and 14C dating of a Late Pleistocene stalagmite in Lobatse II cave – Botswana // Quaternary Geochronology (Quaternary Science Review. 1994. V. 13. P. 111–119.