Mineralogical and geochemical properties of the “Moraine” complex of Holozene sediments in Lake Nizhneye (East Antarctica) as a source of new genetical information

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Using a complex of mineralogical and geochemical methods, the basal sedimentary horizon (“moraine” sedimentary complex) in Lake Nizhny in East Antarctica was studied. The bulk chemical composition, microelements, rock-forming and accessory minerals, and carbon matter were analyzed. According to all data, the studied sedimentary deposits are volcanogenic in nature, at least partially formed due to explosive products of eruptions of Mount Erebus.

Авторлар туралы

V. Silaev

Institute of Geology of the Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: silaev@geo.komisc.ru
Ресей, Syktyvkar

V. Zernitskaya

Institute for Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus

Email: vazern@gmail.com
Белоруссия, Minsk

V. Filippov

Institute of Geology of the Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: silaev@geo.komisc.ru
Ресей, Syktyvkar

I. Smoleva

Institute of Geology of the Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: silaev@geo.komisc.ru
Ресей, Syktyvkar

G. Ignatiev

Institute of Geology of the Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: silaev@geo.komisc.ru
Ресей, Syktyvkar

B. Makeev

Institute of Geology of the Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: silaev@geo.komisc.ru
Ресей, Syktyvkar

A. Khazov

Institute of Geology of the Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: silaev@geo.komisc.ru
Ресей, Syktyvkar

Yu. Giginyak

Scientific and Practical Center for Bioresources of the National Academy of Sciences of Belarus

Email: antarctida_2010@mail.ru
Белоруссия, Minsk

A. Gaydashov

Republican Center for Polar Research

Email: polusbellxxi@gmail.com
Белоруссия, Minsk

Әдебиет тізімі

  1. Александров М. В. Ландшафтная структура и картирование оазисов Земли Эндерби. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 152 с. Aleksandrov M. V. Landscape structure and mapping of the oases of Enderby Land. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1985, 152 p. (in Russian)
  2. Гигиняк Ю. Г., Бородин О. И., Мямин В. Е. Исследования, проводимые в Антарктике белорусскими биологами // Природная среда Антарктики: современное состояние изученности: Материалы II Междунар. науч.-практ. конф. Минск: Конфидо, 2016. С. 84—94. Giginiak Iu. G., Borodin O. I., Miamin V. E. Research conducted in Antarctica by Belarusian biologists. Natural environment of Antarctica: current state of knowledge: Proc. of the 2nd International scientific-practical conf., Minsk: Confido, 2016, pp. 84—94. (in Russian).
  3. Егоров А. В., Арзамасцев А. А. Ta-Nb минерализация в керамических пегматитах Северного Приладожья: состав и условия образования // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН, 2018. Вып. 15. С. 136—139. Egorov A. V., Arzamastsev A. A. Ta-Nb mineralization in ceramic pegmatites of the Northern Ladoga region: composition and conditions of formation. Proceedings of the Fersman scientific session of the Geological Institute of the KSC RAS, 2018, 15, pp. 136—139. (in Russian).
  4. Каратаев Г. И. Проект научных геолого-геофизических исследований в районе белорусской антарктической станции (Гора Вечерняя, Земля Эндерби, Восточная Антарктида) на 2016—2020 годы // Природная среда Антарктики: современное состояние изученности: Материалы II Междунар. науч.-практич. конф. Нарочь, 2016. С. 153—157. Karataev G. I. Project of scientific geological and geophysical research in the area of the Belarusian Antarctic station (Mount Vechernyaya, Enderby Land, East Antarctica) for 2016—2020. Natural environment of Antarctica: current state of knowledge: Proc. of the 2nd International Scientific and Practical Conf., Naroch, 2016, pp. 153—157. (in Russian).
  5. Кокин А. В., Силаев В. И., Кокин М. А., Хазов А. Ф. Периодический закон Д. И. Менделеева, космогеохимическая система Ю. Г. Щербакова и перспективы развития минералого-геохимических исследований // Вестник геонаук. 2023. № 6. С. 29—36. Kokin A. V., Silaev V. I., Kokin M. A., Khazov A. F. D. I. Mendeleev’s Periodic law, Yu. G. Shcherbakov’s cosmogeochemical system and prospects for the development of mineralogical and geochemical research. Vestnik of geosciences, 2023, 6, pp. 29—36. (in Russian)
  6. Мелекесцев И. В., Кирьянов В. Ю., Праслов Н. Д. Катастрофическое извержение в районе Флегрейских полей (Италия) — возможный источник вулканического пепла в позднеплейстоценовых отложениях европейской части СССР // Вулканология и сейсмология. 1984. № 3. С. 35—44. Melekestsev I. V., Kirianov V. Yu., Praslov N. D. Catastrophic eruption in the area of the Phlegrean Fields (Italy) is a possible source of volcanic ash in the Late Pleistocene deposits of the European part of the USSR. Vulcanology and Seismology, 1984, 3, pp. 35—44. (in Russian).
  7. Мясников О. В., Федорова Л. Р., Василенок Е. А. Цифровой атлас горных пород Восточной Антарктиды (Холмы Тала): методы формирования // Проблемы региональной геологии запада Восточно-Европейской платформы и смежных территорий: Материалы II Междунар. науч. конф. Минск: Изд-во БГУ, 2021. С. 290—295. Miasnikov O. V., Fedorova L. R., Vasilenok E. A. Digital atlas of rocks of East Antarctica (Tala Hills): formation methods. Problems of regional geology of the West of the East European Platform and adjacent territories: Proc. of the 2nd International Scientific Conference. Minsk: BSU Publishing House, 2021, pp. 290—295. (in Russian)
  8. Петрова В. В. Низкотемпературные вторичные минералы и их роль в литогенезе (силикаты, алюмосиликаты, гидроксиды). М.: ГЕОС, 2005. 247 с. Petrova V. V. Low-temperature secondary minerals and their role in lithogenesis (silicates, aluminosilicates, hydroxides). Moscow: GEOS, 2005, 247 p. (in Russian)
  9. Силаев В. И. Зональность рудных месторождений и полей как отражение геохимической дифференциации. Сыктывкар: Коми научный центр УрО АН СССР, 1987. Вып. 173. 24 с. (Серия препринтов «Научные доклады»). Silaev V. I. Zoning of ore deposits and fields as a reflection of geochemical differentiation. Series of preprints “Scientific reports”. Komi SC UB RAS of Academy of Sciences of the USSR, 1987, 173, 24 p. (in Russian)
  10. Силаев В. И., Аникин Л. П., Карпов Г. А., Ремизов Д. Н., Мяндин А. С., Филиппов В. Н., Хазов А. Ф., Лютоев В. П., Киселёва Д. В. Пузыристые лавы алмазопродуктивного Толбачинского трещинного извержения 2012—2013 гг. (ТТИ-50, Камчатка) // Вестник Пермского университета. 2022. Т. 21. № 3. С. 193—215. Silaev V. I., Anikin L. P., Karpov G. A., Remizov D. N., Miandin A. S., Filippov V. N., Khazov A. F., Liutoev V. P., Kiseleva D. V. Bubbling lavas of the diamond-producing Tolbachik fissure eruption of 2012—2013. (TTI-50, Kamchatka). Bulletin of Perm University, 2022, 21 (3), pp. 193—215. (in Russian)
  11. Силаев В. И., Карпов Г. А., Аникин Л. П., Вергасова Л. П., Филиппов В. Н., Тарасов К. В. Минерально-фазовый парагенезис в эксплозивных продуктах современных извержений вулканов Камчатки и Курил. Часть 2. Минералы-спутники алмазов толбачинского типа // Вулканология и сейсмология. 2019. № 6. С. 36—49. Silaev V. I., Karpov G. A., Anikin L. P., Vergasova L. P., Filippov V. N., Tarasov K. V. Mineral-phase paragenesis in explosive products of modern eruptions of Kamchatka and Kuril volcanoes. Part 2. Satellite minerals of Tolbachik type diamonds. Vulcanology and Seismology, 2019, 6, pp. 36—49. (in Russian)
  12. Силаев В. И., Карпов Г. А., Аникин Л. П., Филиппов В. Н., Смолева И. В., Макеев Б. А., Шанина С. Н., Вергасова Л. П., Киселёва Д. В., Солошенко Н. Г., Чередниченко Н. В., Хазов А. Ф., Тарасов К. В. Петро-минерало-геохимические свойства пеплов вершинных извержений вулкана Ключевской 2020—2021 гг., предшествующих побочному извержению Прорыва Горшкова // Вулканология и сейсмология. 2022. № 2. С. 3—27. Silaev V. I., Karpov G. A., Anikin L. P., Filippov V. N., Smoleva I. V., Makeev B. A., Shanina S. N., Vergasova L. P., Kiseleva D. V., Soloshenko N. G., Cherednichenko N. V., Khazov A. F., Tarasov K. V. Petro-mineral-geochemical properties of ashes from the summit eruptions of the Klyuchevskoy volcano in 2020—2021, preceding the secondary eruption of the Gorshkov Proryv. Vulcanology and Seismology, 2022, 2, pp. 3—27. (in Russian)
  13. Силаев В. И., Карпов Г. А., Киселёва Д. В., Вергасова Л. П., Макеев Б. А., Тарасов К. В., Хазов А. Ф. Пеплы 2017 года с вулканов Ключевского и Камбального: сравнительный минералого-геохимический анализ // Вестник Пермского университета. Геология. 2018. № 4. С. 326—341. Silaev V. I., Karpov G. A., Kiseleva D. V., Vergasova L. P., Makeev B. A., Tarasov K. V., Khazov A. F. Ashes of 2017 from the Klyuchevsky and Kambalny volcanoes: comparative mineralogical and geochemical analysis. Bulletin of Perm University. Geology, 2018, 4, pp. 326—341. (in Russian)
  14. Силаев В. И., Карпов Г. А., Филиппов В. Н., Макеев Б. А., Шанина С. Н., Хазов А. Ф., Тарасов К. В. Минералого-геохимические свойства прикратерной тефры вулкана Эребус (Антарктида) из материалов извержения 2000 г. // Вулканология и сейсмология. 2020. № 4. С. 40—56. Silaev V. I., Karpov G. A., Filippov V. N., Makeev B. A., Shanina S.N., Khazov A. F., Tarasov K. V. Mineralogical and geochemical properties of near-crater tephra of Erebus volcano (Antarctica) from materials of eruptions of 2000. Volcanology and seismology, 2020, 4, pp. 40—56. (in Russian)
  15. Щербаков Ю. Г. Геохимическая эволюция и рудные формации // Проблемы эндогенного рудообразования и металлогении. Новосибирск: Наука, 1976. 217—229. Shcherbakov Yu. G. Geochemical evolution and ore formations. Problems of endogenous ore formation and metallogeny. Novosibirsk: Nauka, 1976, pp. 217—229. (in Russian)
  16. Dolgikh A., Alexandrin M., Konstantinov E., Mergelov N., Shishkov V., Zazovskaya E., Gaidashov A., Miamin V., Pushina Z., Verkulich S. Radiocarbon age of the Holocene deglaciation in the Thala Hills oasis, East Antarctica // Abstracts of the 1st International Workshop on Antarctic permafrost, periglacial processes and soils (ANTPAS) “From an Expert Group to a Research Program”, Varese, Italy, 2017. P. 14.
  17. Molodezhnaya station — http://www.aari.aq/stations/mol/mol_en.html
  18. Panter K.S., Blusztajn J., Hart S.R., Kyle Ph., Esser R., Mcihtosh W.C. The Origin of HIMU in the SW Pacific: Evidence from Intra plate Volcanism in Southern New Zealand and Subantarctic Islands // Journal Petrol., 2006. V. 47. P. 47. P. 1673—1704.
  19. Zazovskaya E., Gaidashov A., Dolgikh A., Miamin V., Shishkov V., Alexandrin M., Mergelov N., Pushina Z., Verkulich S. Radiocarbon age of the Holocene deglaciation in the Thala Hills oasis (Enderby Land, East Antarctica) // 2-nd International Radiocarbon in the Environment Conference, Book of Abstracts, Debrecen, Hungary, 2017, P. 83.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. The study area is marked with a red rectangle in the inset

Жүктеу (103KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Schematic representation of the lithological column of sediments in Lake Nizhneye (а), the red interval is a “moraine” sedimentary complex (red stars show sampling sites, green circles indicate plant material sampling sites) and a core of studied sediments at the field base of the Belarusian Antarctic Expedition (b)

Жүктеу (96KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Granulometric heterogeneity of the studied samples

Жүктеу (94KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Typical shape of volcanogenic microparticles in the studied samples

Жүктеу (53KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. Volcanogenic (ВЧ) and carbon (УЧ) particles in the studied samples

Жүктеу (106KB)
Метадеректер
7. Fig. 6. TAS diagram characterizing the chemistry of igneous rocks. Points and fields on the diagram: 1 — picrites; 2, 3 — moderately alkaline and alkaline picrites, respectively; 4 — foiditis; 5—8 — ultrabasic, moderately alkaline, alkaline, basic picrobasalts, respectively; 9 — basalts; 10 — trachybasalts; 11 — alkaline basalts; 12 — basaltic andesites; 13 — basaltic trachyandesites; 14 — phonotephrites; 15 — andesites; 16 — trachyandesites; 17 — trachytes; 18 — low-alkaline dacites; 19 — dacites; 20 — trachydacites; 21 — trachytes; 22 — phonolitesalkaline; 23 — phonolites; 24 — rhyodacites; 25 — trachyrhyodacites; 26 — moderately alkaline rhyodacites; 27 — alkaline rhyolites; 28 — low-alkaline rhyolites; 29 — normal-alkaline rhyolites; 30 — moderately alkaline rhyolites; 31 — alkaline rhyolites. Series: NiShch — low alkaline, NoShch — normal alkaline, UmShch — moderately alkaline, Shch — alkaline. Composition of volcanics: I — effusive series of Erebus; II—V — ashes and glass phase in them from the Erebus eruption in 2000; Kм — products of eruptions of Kamchatka volcanoes; Фл — volcanics from the Phlegrean fields in Italy; СЗКТО — volcanic glass from clayey sediments of the Northwest Pacific basin; H-3, 4, 5 — studied volcanogenic sediments in Lake Nizhneye

Жүктеу (94KB)
Метадеректер
8. Fig. 7. Chondrite-normalized lanthanide contents in the studied samples with Lake Nizhneye (a) and in the ashes of the Erebus eruption (b)

Жүктеу (51KB)
Метадеректер
9. Fig. 8. Microminerals in the composition of volcanogenic sediments of Lake Nizhneye, SEM images in elastically reflected electron mode. a, b — sample No. 5, zircon and monazite, respectively (shown by an arrow); c—h — sample No. 4, respectively magneite, ilmenite-ferrocolumbite-ferrotantalite (shown by an arrow), chlorargyrite alloys of the composition Fe-Cr-Ni-Mn and Ni-Cu-Zn-Fe, brass

Жүктеу (121KB)
Метадеректер
10. Fig. 9. Carbon isotope composition in the products of modern volcanism in Kamchatka and in modern microorganisms (a) in comparison with the products of volcanism and ore formation in the rift zone of the Mid-Atlantic Ridge and in tephra of the Cumbre-Vyaha volcano (b). a: 1—7 — carbon phases and minerals: respectively dispersed carbon matter in volcanics (1), particles of shungite-like substance (2), paraffin-like phase (3), particles of native aluminum with inclusions of carbon matter (4), carbon matter in the Yadovitaya fumarole, diamonds (6), dicarbon globules (7), carbides (8); 9—11 — microorganisms: respectively bacteria (9), yeast (9) and chlorella (10). The frames show the ranges of variation in the carbon isotope composition in volcanogenic sediments in Lake Nizhneye (НO), in the ashes of the eruptions of volcanoes Erebus, 2000 (ЭР) and Etna, 1669 (ЭТ). b: 12 — dispersed carbon matter in magmatites, 13 — carbonized slag, 14 — biogenic organic matter on the surface of slag particles, 15 — dispersed carbon matter in sulfide ores from hydrothermal fields of the MAR — Ashadze 1, Ashadze 2, Zenit-Victoria, Coral, Krasnov, Molodezhnoe, Petersburg, Pobeda 1, Semenov. The frames show the range of variations in the carbon isotopic composition in the ashes of the eruption of the Cumbre Viaja volcano, 2021 (КВ)

Жүктеу (72KB)
Метадеректер

© Силаев В.I., Зерницкая В.P., Филиппов В.N., Смолева И.V., Игнатьев Г.V., Макеев Б.A., Хазов А.F., Гигиняк Ю.G., Гайдашов А.A., 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».