Характеристика элементного состава донных отложений и многолетнемерзлых пород губы Буор-хая (море Лаптевых)

   В статье обобщены данные по элементному составу донных отложений и многолетнемерзлых пород из скважин 1D-14, 3D-14 и 1D-15, пробуренных с припайного льда в губе Буор-Хая моря Лаптевых в 2014–2015 гг. По результатам определения процентного содержания SiO₂, Al2O₃, Fe2O₃, TiO₂, MgO, Na₂O, K₂O, CaO, MnO, P₂O₅, Cl, Cr, S, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Ba, Y, Zr, С_орг в осадках были рассчитаны значения индикаторных литохимических модулей и выполнен сравнительный анализ литолого-геохимического состава. Были установлены различия литохимического состава между прибрежными (1D-14 и 3D-14) и относительно отдаленными от суши (1D-15) толщами, объясняемые пространственно-временной изменчивостью потоков осадочного вещества и активности кор выветривания в исследованном районе моря Лаптевых. Основываясь на геологическом строении, полученные данные по литохимическому составу талых и многолетнемерзлых отложений позволили заключить, что основой петрофонда толщ вероятнее всего являются осадочные горные породы Хараулахского хребта Верхоянской горной системы, соответствующие песчаникам, алевролитам и аргиллитам. Вклад магматических и метаморфических горных пород в поставку осадочного вещества во вскрытых бурением толщах незначителен и носит подчиненный характер.

1. Большиянов Д.Ю., Макаров А.С., Шнайдер В. и др. Происхождение и развитие дельты реки Лены. СПб.: ААНИИ, 2013. 268 с.

2. Дударев О.В., Чаркин А.Н., Шахова Н.Е. и др. Современный литоморфогенез на восточно-арктическом шельфе России. Томск: Изд-во ТПУ, 2016. 192 c.

3. Куницкий В.В. Криолитология низовья Лены. Якутск: ИМЗ СО АН СССР, 1989. 164 с.

4. Лаверов Н.П., Лобковский Л.И., Кононов М.В. и др. Геодинамическая модель развития арктического бассейна и примыкающих территорий для мезозоя и кайнозоя и внешняя граница континентального шельфа России // Геотектоника. 2013. № 1. С. 3–35.

5. Левитан М.А. О соотношении основных компонентов вещества в современных и древних океанических осадочных потоках // Докл. РАН, 1998. Т. 359, № 2. С. 220–222.

6. Лобковский Л.И., Никифоров С.Л., Дмитревский Н.Н. и др. О процессах газовыделения и деградации подводных многолетнемерзлых пород на шельфе моря Лаптевых // Океанология. 2015. Т. 55, № 2. С. 312–320.

7. Никифоров С.Л., Лобковский Л.И., Дмитревский Н.Н. и др. Ожидаемые геолого-геоморфологические риски по трассе Северного морского пути // Докл. РАН. 2016. Т. 466, № 2. С. 218–220.

8. Опыт системных океанологических исследований в Арктике / Под ред. А.П. Лисицына, М.Е. Виноградова, Е.А. Романкевича. М.: Научный Мир, 2001. 644 с.

9. Павлидис Ю.А., Никифоров С.Л. Обстановки морфолитогенеза в прибрежной зоне Мирового океана. М.: Наука, 2007. 455 с.

10. Романкевич Е.А. Ветров А.А. Углерод в Мировом океане. М.: ГЕОС, 2021. 352 с.

11. Ронов А.Б., Ярошевский А.А., Мигдисов А.А. Химическое строение земной коры и геохимический баланс главных элементов. M.: Наука, 1990. 182 с.

12. Русанов Б.С., Бороденкова З.Ф., Гончаров В.Ф. и др. Геоморфология Восточной Якутии. Якутск: Якуткнигоиздат, 1967. 376 с.

13. Система моря Лаптевых и прилегающих морей Арктики: современное состояние и история развития / Под ред. Х. Кассенс и др. М.: Изд-во МГУ, 2009. 608 с.

14. Слагода Е.А. Криолитогенные отложения Приморской равнины моря Лаптевых: литология и микроморфология. Тюмень: ИПЦ «Экспресс», 2004. 120 с.

15. Ульянцев А.С., Братская С.Ю., Дударев О.В. и др. Концентрация, изотопный и элементный состав органического вещества в субаквальных талых и многолетнемерзлых отложениях губы Буор-Хая // Океанология. 2022. Т. 62, № 4. С. 564–577.

16. Ульянцев А.С., Братская С.Ю., Дударев О.В. и др. Литолого-геохимическая характеристика морфолитогенеза в губе Буор-Хая // Океанология. 2020а. Т. 60, № 3. С. 407–417.

17. Ульянцев А.С., Братская С.Ю., Привар Ю.О. Гранулометрические характеристики донных отложений губы Буор-Хая // Океанология. 2020б. Т. 60, № 3. С. 452–465.

18. Ульянцев А.С., Полякова Н.В., Братская С.Ю. и др. Таяние подводных многолетнемерзлых отложений как фактор изменения их элементного состава // Докл. РАН. 2018. Т. 483, № 3. С. 326–330.

19. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Основы литогеохимии. СПб.: Наука, 2000. 479 c.

20. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Мерц А.В. и др. Петрохимическая диагностика вулканогенных продуктов в черносланцевых отложениях Пай-Хоя // Геохимия. 1984. № 6. С. 868–882.

21. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Рыбина Н.В. Геохимия титана. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 2018. 432 с.

22. Batchelor C.L., Dowdeswell J.A. Ice-sheet grounding-zone wedges (GZWs) on high-latitude continental margins // Marine Geology. 2015. Vol. 363. P. 65–92.

23. Charkin A.N., Dudarev O.V., Semiletov I.P., et al. Seasonal and interannual variability of sedimentation and organic matter distribution in the Buor-Khaya Gulf: the primary recipient of input from Lena River and coastal erosion in the southeast Laptev Sea // Biogeosciences. 2011. Vol. 8. P. 2581–2594.

24. Grosse G., Schirrmeister L., Siegert C., et al. Geological and geomorphological evolution of a sedimentary periglacial landscape in Northeast Siberia during the Late Quaternary // Geomorphology. 2007. Vol. 86. P. 25–51.

25. Günther F., Overduin P.P., Yakshina I.A., et al. Observing Muostakh disappear: permafrost thaw subsidence and erosion of a ground-ice-rich island in response to arctic summer warming and sea ice reduction // The Cryosphere. 2015. Vol. 9. P. 151–178.

26. Kanao M., Suvorov V.D., Toda S., et al. Seismicity, structure and tectonics in the Arctic region // Geoscience Frontiers. 2015. Vol. 6 (5). P. 665–677.

27. Lantuit H., Atkinson D., Overduin P.P., et al. Coastal erosion dynamics on the permafrost-dominated Bykovsky Peninsula, north Siberia, 1951—2006 // Polar Research. 2011. Vol. 30. 7341.

28. Martens J., Romankevich E., Semiletov I., et al. CASCADE — The Circum-ArcticSediment CArbon DatabasE // Earth Syst. Sci. Data. 2021. Vol. 13. P. 2561–2572.

29. Martens J., Wild B., Muschitiello F., et al. Remobilization of dormant carbon from Siberian-Arctic permafrost during three past warming events // Science Advances. 2020. Vol. 6, № 42. eabb6546.

30. Morgenstern A., Ulrich M., Günther F., et al. Evolution of thermokarst in East Siberian ice-rich permafrost: A case study // Geomorphology. 2013. Vol. 201. P. 363–379.

31. Pease V., Drachev S., Stephenson R., et al. Arctic lithosphere — a review // Tectonophysics. 2014. Vol. 628. P. 1–25.

32. Romanovskii N.N., Hubberten H.-W., Gavrilov A.V., et al. Permafrost of the east Siberian Arctic shelf and coastal lowlands // Quaternary Science Reviews. 2004. Vol. 23. P. 1359–1369.

33. Romanovskii N.N., Hubberten H.-W., Gavrilov A.V., et al. Thermokarst and land-ocean interactions, Laptev Sea Region, Russia // Permafrost and Periglac. Process. 2000. Vol. 11. P. 137–152.

34. Sanchez-Garcia L., Vonk J.E., Charkin A.N., et al. Characterization of three regimes of collapsing Arctic Ice Complex deposits on the SE Laptev Sea coast using biomarkers and dual carbon isotopes // Permafrost and Periglac. Process. 2014. Vol. 25. P. 172–183.

35. Schirrmeister L., Schwamborn G., Overduin P.P., et al. Yedoma Ice Complex of the Buor Khaya Peninsula (southern Laptev Sea) // Biogeosciences. 2017. Vol. 14. P. 1261–1283.

36. Schuur E.A.G., McGuire A.D., Schädel C., et al. Climate change and the permafrost carbon feedback // Nature. 2015. Vol. 520. P. 171–179.

37. Semiletov I, Pipko I., Gustafsson Ö., et al. Acidification of East Siberian Arctic Shelf waters through addition of freshwater and terrestrial carbon // Nature Geoscience. 2016. Vol. 9. P. 361–365.

38. Shakhova N., Semiletov I., Gustafsson O., et al. Current rates and mechanisms of subsea permafrost degradation in the East Siberian Arctic Shelf // Nature Communications. 2017. Vol. 8. P. 15872.

39. Stein R., Macdonald R.W. The organic carbon cycle in the Arctic Ocean. Berlin: Springer, 2004. 363 p.

40. Turetsky M.R., Abbott B.W., Jones M.C., et al. Permafrost collapse is accelerating carbon release // Nature. 2019. Vol. 569. P. 32–34.

41. Ulyantsev A., Polyakova N., Trukhin I., et al. Peculiarities of Pore Water Ionic Composition in the Bottom Sediments and Subsea Permafrost: A Case Study in the Buor-Khaya Bay // Geosciences. 2022. Vol. 12. P. 49.

42. Vetrov A.A., Romankevich E.A. Carbon cycle in the Russian Arctic Seas. Berlin: Springer — Verlag, 2004. 331 p.

43. Winterfeld M., Mollenhauer G., Dummann W., et al. Deglacial mobilization of pre-aged terrestrial carbon from degrading permafrost // Nature Communications. 2018. Vol. 9. P. 3666.