Том 336 № 12 (2025)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/12/4940
Геохимическая индикация неоднородности плейстоцен-голоценовых донных отложений озера Тургояк (Южный Урал)
Озерные осадки характеризуются неоднородностью вещественного состава, связанного с условиями формирования, включая климатические. Как известно, Урал является климаторазделом, поэтому на данной территории особенно актуальны исследования условий озерного осадконакопления (включая климатические). Обзор литературных данных также показывает, что из многочисленных озер на территории Урала изучена лишь их малая часть. Цель: изучение элементного состава и геохимических показателей как индикаторов неоднородности состава и генетических особенностей донных отложений озера Тургояк. Объект: результаты геохимических исследований керна донных отложений озера Тургояк длиной 572 см, возраст которых составляет не менее 25 тыс. к.л.н. Методы: рентгенофлуоресцентный анализ проб донных отложений с использованием рентгенофлуоресцентного спектрометра Bruker S8 Tiger. По результатам рентгенофлуоресцентного анализа производился расчет геохимических показателей по соотношению химических элементов с высококонтрастной геохимической специализацией (CIA, ICV, WIP, PIA, CIW и др.) Для выявления ведущих геохимических факторов был применен факторный анализ данных химического состава осадков методом главных компонент. Результаты. Выявлены наиболее информативные индикаторы геохимической зональности разреза озерных осадков (CIA; группы элементов (Al, Rb, Mg, Na), (Si, K, Fe, Ti), (Cu, Ni, Zn, Ba), (Br); Mn; LOI950), отражающие изменение соотношения мобильных и иммобильных элементов, изменение привноса в озеро аллотигенного материала, биопродуктивности и минерализации водоема. Выводы. Установлена геохимическая неоднородность плейстоцен-голоценовых осадков озера Тургояк, отражающая эпохальную смену климата на рубеже плейстоцена и голоцена и основные этапы развития озера в голоцене.
Ключевые слова:
озерные осадки, голоцен, неоплейстоцен, рентгенофлуоресцентный анализ, элементный состав, неоднородность, климат
Библиографические ссылки:
1. Baumgardner R.W., Hamlin H.S., Rowe H.D. High-resolution core studies of Wolfcamp/Leonard basinal facies, southern Midland Basin, Texas // Proc. SWS AAPG Meet., May 2014. – Texas: Am. Assoc. Pet. Geol., 2014. – Search and Discovery Art. No 10607.
2. McLennan S.M. Weathering and global denudation // J. Geol. – 1993. – Vol. 101. – № 2. – P. 295–303.
3. Harnois L. The CIW index: a new chemical index of weathering // Sediment. Geol. – 1988. – Vol. 55. – № 3–4. – P. 319–322.
4. Fedo С.М., Nesbitt H.W., Young G. Unraveling the effects of potassium metasomatism in sedimentary rocks and paleosols, with implications for paleoweathering conditions and provenance // Geology. – 1995. – Vol. 23. – № 10. – P. 921–924.
5. Rudnick R.L., Gao S. Composition of the continental crust // Treatise on Geochemistry / Eds. H.D. Holland, K.K. Turekian. – Oxford: Elsevier-Pergamon, 2003. – Vol. 3. – P. 1–64.
6. Юсупова А.Р., Нургалиева Н.Г. Геохимическая основа индикации изменения климата по голоценовым донным отложениям озера Банное (Южный Урал) // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2021. – Т. 163. – № 3. – С. 514–526.
7. Geochemical records of Qionghai Lake sediments in southwestern China linked to late Quaternary climate changes / G. Wang, Y. Wang, Z. Wei, W. He, T. Zhang, X. Ma // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. – 2020. – Vol. 560. – P. 109902.
8. Geochemistry of late quaternary sediments from Tecocomulco lake, central Mexico: Implication to chemical weathering and provenance / P.D. Roy, M. Caballero, R. Lozano, W. Smykatz-Kloss // Chemie Der Erde – Geochemistry. – 2008. – Vol. 68. – № 4. – P. 383–393.
9. Масленникова А. В., Удачин В.Н., Дерягин В. В. Палеоэкология и геохимия озерной седиментации голоцена Урала. – Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2014. – 136 с.
10. Андреева М.А. Озера Среднего и Южного Урала. – Челябинск: Южно-Уральское книжное издательство, 1973. – 272 с.
11. Рогозин А.Г., Такачев В.А. О некоторых гидрологических особенностях озера Тургояк // Известия Челябинского научного центра. – 1998. – № 1. – С. 70–75.
12. Экология озера Тургояк / С.В. Гаврилкина, О.Е. Кораблева, Д.В. Митюхляев, А.Г. Рогозин, Г.В. Танаева, В.А. Ткачев, Л.И. Шиманский. – Миасс: ИГЗ УрO РАН, 1998. – 154 с.
13. Диянова О.П., Дерягин В.В. Литолого-геоморфологические особенности побережий некоторых озер Южного Урала и Зауралья // Вестник МГОУ. Серия: Естественные науки. – 2010. – № 2. – С. 106–112.
14. Захаров С.Г. Динамика экологического состояния озера Тургояк // Известия русского географического общества. – 2020. – Т. 152. – № 1. – C. 56–65.
15. Zakharov S.G. Anthropogenic eutrophication of lakes Turgoyak and Bolshoi Kisegach // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. – 2021. – Vol. 834. – P. 012048.
16. Assessing relationship of degradation of coastal zones and phytoplankton species structure of Lake Uvildy and Lake Turgoyak (South Ural, Russia) / A. Kostryukova, I. Mashkova, S. Belov, E. Shchelkanova, V. Trofimenko, V. Kargina // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 958. – 2022. – Vol. 958. – № 1. – P. 012002.
17. Sediment records of lake eutrophication and oligotrophication under the influence of human activity and climate warming in the Urals metallurgical region (Russia) / A. Maslennikova, V. Udachin, V. Deryagin, D. Artemyev, K. Filippova, V. Gulakov, N. Udachin, P. Aminov // Hydrobiologia. – 2023. – Vol. 850. – P. 1669–1698.
18. Предварительные магнитно-минералогические исследования неоплейстоцен-голоценовых осадков озера Tургояк / Л.Р. Косарева, Н.Г. Нургалиева, Д.К. Нургалиев, Х.-Ч. Ли, П.С. Крылов, Д.М. Кузина, В.В. Антоненко // Ученые записки Казанского университета. Серия естественные науки. – 2023. – Vol. 165. – № 4. – P. 563–576.
19. Реконструкция этапов развития озера Тургояк (Южный Урал) в голоцене / А.В. Масленникова, В.Н. Удачин, В.В. Дерягин, М.В. Штенберг // Литосфера. – 2018. – Т. 18. – № 6. – С. 914–927.
20. Петров В.И., Шалагинов А.Э., Пунегов Б.Н. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200000. Издание второе. Серия Южноуральская. Лист N-41-VII (Миасс). Объяснительная записка. – М.: Московский филиал ФГУП «ВСЕГЕИ», 2003. – 167 с.
21. Сначёв А.В., Сначёв В.И., Романовская М.А. Геология, условия образования и рудоносность Тургоякского гранитного массива и углеродистых отложений его западного обрамления (Южный Урал) // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 4. Геология. – 2020. – № 1. –C. 12–20.
22. Тургоякско-Сыростанская группа гранитоидных массивов зоны Главного Уральского глубинного разлома / Г.Б. Ферштатер, Е.С. Шагалов, Ф. Беа, П. Монтеро // Магматические и метаморфические образования Урала и их металлогения. – Екатеринбург: ИГиГ УрО РАН, 2000. – С. 129–158.
23. Цифровая модель озерной системы Тургояк, Южный Урал / И.Ю. Чернова, Л.Р. Косарева, Н.Г. Нургалиева, О.С. Чернова // Георесурсы – 2025. – Т. 27. – № 2. – С. 264–280.
24. Минюк П.С., Борходоев В.Я. Геохимические индикаторы седиментационных и постседиментационных событий в озерах Северо-Востока России // Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории: Материалы VII Всерос. литол. совещания. – Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2013. – Т. 2. – С. 282–285.
25. Increasing chemical weathering in the Himalayan system since the Last Glacial Maximum / M. Lupker, C. France-Lanord, V. Galy, J. Lave // Earth Planet. Sci. Lett. – 2013. – Vol. 365. – P. 243–252.
26. Large-scale climatic fluctuations in the latest Ordovician on the Yangtze block, South China / D.T. Yan, D.Z. Chen, Q.C. Wang, J.G. Wang // Geology. – 2010. – Vol. 38. – № 7. – P. 599–602.
27. Roy D.K., Roser B.P. Climatic control on the composition of Carboniferous-Permian Gondwana sediments, Khalaspir basin, Bangladesh // Gondwana Res. – 2013. – Vol. 23. – № 3. – P. 1163–1171.
28. Global continental weathering trends across the Early Permian glacial to postglacial transition: Correlating high- and low-paleoatitude sedimentary records / J.H. Yang, P.A. Cawood, Y.S. Du, B. Feng, J.X. Yan // Geology. – 2014. – Vol. 42. – № 10. – P. 835–838.
29. Continental weathering coupled to Paleogene climate changes in North America / A. Hessler, J. Zhang, J.A. Covault, W.A. Ambrose // Geology. – 2017. – Vol. 45. – № 10. – P. 911–914.
30. McLennan S.M. Weathering and global denudation // J. Geol. – 1993. – Vol. 101. – № 2. – P. 295–303.
31. Scheffler K., Hoernes S., Schwark L. Global changes during Carboniferous–Permian glaciation of Gondwana: linking polar and equatorial climate evolution by geochemical proxies // Geology. – 2003. – Vol. 31. – № 7. – P. 605–608.
32. Nesbitt H.W., Young G.M. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites // Nature. – 1982. – Vol. 299. – P. 715–717.
33. High-resolution clay mineral and major elemental characterization of a Permian-Triassic terrestrial succession in southwestern China: diagenetic and paleoclimatic/paleoenvironmental significance / G. Xu, Q. Feng, J.F. Deconinck, J. Shen, T. Zhao, A.L. Young // Palaeogeogr. Palaeoclimat. Palaeoecol. – 2017. – Vol. 481. – P. 77–93.
34. Особенности вещественного состава донных отложений озера Сабакты (Южный Урал) / А.Р. Юсупова, Н.Г. Нургалиева, Д.М. Кузина, Л.Р. Косарева, Д.А. Юнусова // Успехи современного естествознания. – 2023. – № 7. – С. 72–81.
35. Литологические особенности донных отложений озера Банное (Южный Урал) как индикатор изменений природной среды и климата голоцена. / А.Р. Юсупова, Н.Г. Нургалиева, Д.М. Кузина, А.М. Рогов, Г.Р. Нигаматзянова // Литосфера. – 2024. – Vol. 24. –№ 1. –P. 173–194.
36. The Permian-Triassic transition in ocean island setting: environmental disturbances and new high-resolution carbon-isotope record from the Qiangtang Basin, NW China / X. Fu, J. Wang, C. Song, Z. Wang, S. Zeng, D Wang. // Palaeogeography, Palaeclima-tology, Palaeoecology. – 2019. – Vol. 522. – P. 40–51.
37. Периодизация климатических циклов в голоцене по синхронным вариациям магнитных и геохимических параметров осадков озера Большое Яровое (Юго-запад Сибири) / Л.Р. Косарева, В.П. Щербаков, Д.К. Нургалиев, Н.Г. Нургалиева, Н.К. Сычева, В.В. Антоненко, Д.М. Кузина, В.Г. Евтюгин // Геология и геофизика. – 2020. – Т. 61. – № 7. – С. 889–907.
38. Предварительные магнитно-минералогические исследования донных отложений озера Белое (Южная Сибирь, Россия) / А.Р. Юсупова, Н.Г. Нургалиева, Д.М. Кузина, В.Ф. Сотникова, Д.И. Муликова // Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки. – 2023. – № 165. – Т. 4. – С. 620–632.
39. Магнитные свойства донных отложений озера Банное (Южный Урал, Россия) / А.Р. Юсупова, Н.Г. Нургалиева, Д.М. Кузина, О.С. Чернова, В.В. Антоненко // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2024. – Т. 335. – № 9. – P. 40–50.
40. Магнитные свойства донных отложений озера Кандрыкуль (Республика Башкортостан, Россия) / Д.М. Кузина, А.Р. Юсупова, Н.Г. Нургалиева, Д.К. Нургалиев, П.С. Крылов, Д.И. Муликова // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2024. – Т. 335. – № 10. – P. 43–55.
41. Seismic and magneto-mineralogical investigations lake Maloe Miassovo (South Ural, Russia) / L. Kosareva, D. Kuzina, D. Nurgaliev, P. Krylov, V. Antonenko // 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2018. Conference proceedings. – Sofiya, 2018. – P. 383–390.
42. Сначёв А.В., Сначёв В.И., Романовская М.А. Геология, условия образования и рудоносность Тургоякского гранитного массива и углеродистых отложений его западного обрамлений (Южный Урал) // Вестник Московского университета. Серия 4. Геология. – 2020. – № 1. – C. 12–20. DOI: https://doi.org/10.33623/0579-9406-2020-1-12-20
43. Маркова Ю.Н. Геохимические индикаторы условий осадконакопления в озерах Центральной Азии в позднем плейстоцене и голоцене: автореф. дис. … канд. геол.-минерал. наук. – Иркутск, 2012. – 20 с.
44. 800-yr-long records of annual air temperature and precipitation over southern Siberia inferred from Teletskoye Lake sediments / I. Kalugin, A. Daryin, L. Smolyaninova, A. Andreev, B. Diekmann, O. Khlystov // Quaternary Research. – 2007. – Vol. 67. – № 3. – P. 400–410.
45. Пашкова Г.В., Айсуева Т.С., Иванов Е.В. Применение различных вариантов метода рентгенофлуоресцентного анализа для определения брома в донных осадках при палеоклиматических исследованиях // Строение литосферы и геодинамика: Материалы ХХVI Всероссийской молодежной конференции. – Иркутск, 20–25 апреля 2015. – Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2015. – С. 132–134.
46. Экология озера Большое Миассово / под ред. А.Г. Рогозина, В.А. Ткачева. – Миасс: ИГЗ УрО РАН, 2000. – 318 с.
47. Новенко Е.Ю. Динамика ландшафтов и климата в центральной и восточной Европе в голоцене – прогнозные оценки изменения природной среды // Геоморфологи. – 2021. Vol. 52. – № 3. – P. 24–47.
48. Blytt A. ForsØg til en theori om indvandringen af Norges flora under vexlende regnfulde og tørre Tider. – Naturvid: Christiana, 1876. – Vol. 21. – P. 279–362.
49. Blytt A. Essay on the immigration of the Norwegian flora during alternating rainy and dry periods. Nyt Mag. Naturvid. – Christiana (Oslo), 1876. – 89 p.
50. Sernander R. Studier öfver den gotländska vegetationens utvecklingshistoria. – Uppsala: Akademisk afhandling, 1894. –112 p.
51. Ravazzi C. An overview of the Quaternary continental stratigraphic units based on biological and climatic events in Italy // Ital. J. Quat. Sci. – 2003. – Vol. 16. – P. 11–18.
