Cryogeochemical features of Holocene and Late Pleistocene syngenetic ice wedges at the mouth of the Seyakha (Zelenaya) River, East Yamal Peninsula

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The purpose of the paper is to establish the range of variability of mineralization and ionic composition of water-soluble salts in ice wedges of different ages near the Seyakha village (Eastern Yamal Peninsula) in outcrops of the river floodplain, Holocene peat bog and yedoma, as well as to establish the contribution of atmospheric nutrition of ice wedge and structure-forming ice. In the ice wedge of the yedoma the total mineralization is very variable from 17 to 309 mg/l, which indicates the participation of Ob Bay waters in addition to atmospheric waters. Sometimes there is a noticeable presence of sea salts in the sediments of the floodplain at the mouth of the river, associated with the influx of Ob Bay waters during surge surges of the bay level in the mouth of the river. It has been revealed a noticeable change of the mineralization of structure-forming ice in the Holocene peat, its regular gradual decrease from bottom to top is from 576 to 18 mg/l. This indicates that the reason of the lacustrine-marsh basin (or rather, several small basins) formation was the thawing of large masses of highly mineralized segregated and pore ice contained in the upper part of the lagoon-marine terrace. As the peat bog accumulated, the role of atmospheric precipitation increased, and in the final phase of ice formation in the upper part of the peat, atmospheric precipitation completely dominated.

References

  1. Васильчук Ю.К. Основные элементы стратегии полевого опробования повторно-жильных льдов для изотопного и радиоуглеродного анализа // Арктика и Антарктика. 2022. № 3. С. 35–53. doi: 10.7256/2453-8922.2022.3.38895.
  2. Васильчук Ю.К., Трофимов В.Т. О находках сильноминерализованных повторно-жильных льдов // Известия АН СССР. Серия геологическая. 1984. № 8. С. 129–134.
  3. Васильчук А.К., Васильчук Ю.К. Инженерно-геологические и геохимические условия полигональных ландшафтов острова Белый (Карское море) // Инженерная геология. 2015. №1. С. 50–65.
  4. Волкова В. П., Романовский Н. Н. О химическом составе подземных льдов в четвертичных отложениях южной части Яно-Индигирской низменности // Проблемы криолитологии. Вып. IV. М.: Издательство Московского университета, 1974. С. 199–208.
  5. Данилов И. Д., Соломатин В. И., Шмидеберг Н. А. Химический состав подземных льдов как показатель условий их формирования и генезиса вмещающих пород // Природные условия Западной Сибири. Вып. 7. М.: Издательство Московского университета. 1980, С. 119–126.
  6. Анисимова Н. П. Криогидрогеохимические особенности мерзлой зоны. Новосибирск: Наука, 1981. 153 с.
  7. Бутаков В.И., Тихонравова Я.В., Слагода Е.А. Закономерности формирования геохимического состава подземных льдов и отложений на севере полуострова Гыдан // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2018. № 5 (131). С. 30–40.
  8. Бутаков В.И., Слагода Е.А., Тихонравова Я.В., Опокина О.Л., Томберг И.В., Жученко Н.А. Гидрохимический состав и редкоземельные элементы в полигонально-жильных льдах ключевых районов Карского региона // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020. Т. 331. № 2. 78–91.
  9. Бутаков В.И. Особенности формирования геохимического состава подземных льдов Карского региона / Автореферат диссертации представленной на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. Тюмень: Институт криосферы Земли. 2022. 22 с.
  10. Васильчук Ю.К., Трофимов В.Т. Криогидрохимические особенности повторно-жильных льдов Ямало-Гыданской провинции // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отд. геол., 1985, том 60, вып.3. С. 114–120.
  11. Vasil'chuk Yu.K., Trofimov V.T. Cryohydrochemical peculiarities of ice-wedge complexes in the north of Western Siberia // Permafrost. Fourth International Conference, Proceedings. Fairbanks. Alaska. Washington: National Academy Press, 1983. P. 1303–1308.
  12. Васильчук Ю.К. Геохимический состав подземных льдов севера Российской Арктики // Арктика и Антарктика. 2016. № 2. С. 99–115. doi: 10.7256/2453-8922.2016.2.21378.
  13. Васильчук Ю.К. Изотопно-кислородный состав подземных льдов (опыт палеогеокриологических реконструкций). М.: Изд. Отдел. Теоретических проблем РАН. МГУ, ПНИИИС. 1992. В 2–х томах. Т.1. – 420 с. Т.2 – 264 с.
  14. Васильчук Ю.К., Васильчук А.К., Трофимов В.Т. Новые данные об условиях накопления каргинских отложений на севере Западной Сибири // Бюллетень Комиссии по изучению четвертичного периода. М.: Наука. 1984. N 53. С. 28–35.
  15. Данилов И.Д., Парунин О.Б., Полякова Е.И. Происхождение и возраст "ледового комплекса" на севере Западной Сибири // Известия АН СССР. Серия географическая. 1990. №1. С. 72–77.
  16. Болиховский В.Ф. Едомные отложения Западной Сибири // Новые данные по геохронологии четвертичного периода. М.: Наука, 1987. С. 128–135.
  17. Болиховская. Н.С., Болиховский В.Ф. Радиоуглеродная хронология и палиностратиграфия едомных отложений Западной Сибири // Геохронология четвертичного периода. М.: Наука, 1992. С. 102–117.
  18. Васильчук Ю.К., Трофимов В.Т. Изотопно-кислородная диаграмма повторно-жильных льдов Западной Сибири, ее радиологический возраст и палеогеокриологическая интерпретация // Доклады АН СССР. 1984а. Том 275. N 2. С.425–428.
  19. Vasil'chuk Yu.K., Trofimov V.T. Debated problems of paleocryology of the Pleistocene and Holocene of Western Siberia in light of new data // Moscow University geology Bulletin. Published Allerton Press Inc., New York. 1984. Vol.39. N3. P. 67–80.
  20. Vasil'chuk Yu., Vasil'chuk A., Budantseva N. AMS 14С dating of Seyakha yedoma and January air palaeotemperatures for 25-21 cal ka BP based on the stable isotope compositions of syngenetic ice wedges // Radiocarbon. 2023. Vol. 64. Iss. 6. P. 1419–1429. doi: 10.1017/RDC.2022.15.
  21. 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.
  22. Лахтина О. В. Физические и химические свойства грунтов Колымской низменности // Труды ПНИИИС. Вып. 54. М.: Стройиздат, 1978. C. 13–54.
  23. Савельев Б. А. Строение и состав природных льдов. М.: изд-во Моск. ун-та. 1980. 280 с.
  24. Pismeniuk A., Semenov P., Veremeeva A., He W., Kozachek A., Malyshev S., Shatrova E., Lodochnikova A., Streletskaya I. Geochemical Features of Ground Ice from the Faddeevsky Peninsula Eastern Coast (Kotelny Island, East Siberian Arctic) as a Key to Understand Paleoenvironmental Conditions of Its Formation. Land 2023, 12, 324. https://doi.org/ 10.3390/land12020324
  25. Holland K.M., Porter T.J., Criscitiello A.S., Froese D.G. Ion geochemistry of a coastal ice wedge in northwestern Canada: Contributions from marine aerosols and implications for ice-wedge paleoclimate interpretations. Permafrost and Periglacial Processes. 34(2), 180–193. doi: 10.1002/ppp.2184
  26. Iizuka Y, Miyamoto C, Matoba S, et al. Ion concentrations in ice wedges: an innovative approach to reconstruct past climate variability. Earth Planet Sci Lett. 2019;515:58-66. doi: 10.1016/J.EPSL.2019.03.013
  27. Bezrukova E.V., Amosova A.A., Chubarov V.M. Geochemical Records of the Late Glacial and Holocene Paleoenvironmental Changes from the Lake Kaskadnoe-1 Sediments (East Sayan Mountains, South Siberia) // Minerals 2023, 13, 449. https://doi.org/10.3390/ min13030449.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).