LATE HOLOCENE SEDIMENTATION IN ACTIVE GEOLOGICAL STRUCTURES OF THE CHUKCHI SEA

The article presents the detailed analysis results considering bottom sediments from the Chukchi Sea. Two core samples, b16 and НС–8 were taken from the northern Herald Canyon 150 km northeast from NE Wrangel Island. Core b16 has been studied in more detail. According to the 210Pb measurements, the...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Geodynamics & Tectonophysics
Main Authors: E. G. Vologina, I. A. Kalugin, A. V. Dar’in, A. S. Astakhov, M. Sturm, G. P. Chernyaeva, N. V. Kulagina, A. N. Kolesnik, Е. Г. Вологина, И. А. Калугин, А. В. Дарьин, А. С. Астахов, М. Штурм, Г. П. Черняева, Н. В. Кулагина, А. Н. Колесник
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: Institute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch 2018
Subjects:
реконструкция климата
bottom sediments
recent sedimentation rate
elemental composition
diatoms
pollen
climate reconstruction
донные отложения
скорость современного осадконакопления
элементный состав
диатомеи
пыльца
Arctic
Arctic Ocean
Chukchi Sea
Pacific
Wrangel Island
Antarc*
Antarctica
Arctic research of the United States
Chukchi
Global warming
Magnetic susceptibility
Online Access:https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/358
https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-1-0345
id ftjgat:oai:oai.gtcrust.elpub.ru:article/358
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Geodynamics & Tectonophysics (E-Journal)
op_collection_id ftjgat
language Russian
topic реконструкция климата
bottom sediments
recent sedimentation rate
elemental composition
diatoms
pollen
climate reconstruction
донные отложения
скорость современного осадконакопления
элементный состав
диатомеи
пыльца
spellingShingle реконструкция климата
bottom sediments
recent sedimentation rate
elemental composition
diatoms
pollen
climate reconstruction
донные отложения
скорость современного осадконакопления
элементный состав
диатомеи
пыльца
E. G. Vologina
I. A. Kalugin
A. V. Dar’in
A. S. Astakhov
M. Sturm
G. P. Chernyaeva
N. V. Kulagina
A. N. Kolesnik
Е. Г. Вологина
И. А. Калугин
А. В. Дарьин
А. С. Астахов
М. Штурм
Г. П. Черняева
Н. В. Кулагина
А. Н. Колесник
LATE HOLOCENE SEDIMENTATION IN ACTIVE GEOLOGICAL STRUCTURES OF THE CHUKCHI SEA
topic_facet реконструкция климата
bottom sediments
recent sedimentation rate
elemental composition
diatoms
pollen
climate reconstruction
донные отложения
скорость современного осадконакопления
элементный состав
диатомеи
пыльца
description The article presents the detailed analysis results considering bottom sediments from the Chukchi Sea. Two core samples, b16 and НС–8 were taken from the northern Herald Canyon 150 km northeast from NE Wrangel Island. Core b16 has been studied in more detail. According to the 210Pb measurements, the recent sedimentation rate amounts to 0.9 mm/y–1 at the sampling point. In the bottom layer of the core sample, the minimum concentrations of biogenic components (SiO2bio, Corg, Ntot, and Br) and the increased concentrations of cold-water diatom species Thalassiosira antarctica may result from low biological productivity during the Maunder Minimum. A correlation with recent global warming (11–22 years) is shown by the increased concentrations of SiO2bio, Corg, Ntot, and Br and the decreased values of magnetic susceptibility and X-ray density in the top layer (1–2 cm) of the same core sample. The results of our geochemical and diatom analysis support the available literature data and confirm that the Late Holocene sedimentation in the Chukchi Sea takes place in the zone wherein the water transits from the Pacific to the Arctic Ocean. Представлены результаты комплексного исследования вещественного состава донных осадков, вскрытых двумя кернами в северной части каньона Геральд Чукотского моря. Одна из полученных колонок была выбрана для более детального исследования. Скорость современного осадконакопления в точке отбора этого керна, измеренная по 210Pb, составляет 0.9 мм/год. Минимальные концентрации биогенных компонентов (SiO2биог., Сорг., Nобщ., Br) и увеличение содержаний холодноводного вида диатомей Thalassiosira antarctica в нижнем слое колонки, вероятно, объясняются низкой биологической продуктивностью во время минимума Маундера. Повышенные концентрации SiO2биог, Сорг, Nобщ, Br, пониженные значения магнитной восприимчивости и рентгеновской плотности в самом верхнем интервале разреза (до 1–2 см) соответствуют последним 11–22 годам глобального потепления климата. Результаты геохимического и диатомового анализов ...
format Article in Journal/Newspaper
author E. G. Vologina
I. A. Kalugin
A. V. Dar’in
A. S. Astakhov
M. Sturm
G. P. Chernyaeva
N. V. Kulagina
A. N. Kolesnik
Е. Г. Вологина
И. А. Калугин
А. В. Дарьин
А. С. Астахов
М. Штурм
Г. П. Черняева
Н. В. Кулагина
А. Н. Колесник
author_facet E. G. Vologina
I. A. Kalugin
A. V. Dar’in
A. S. Astakhov
M. Sturm
G. P. Chernyaeva
N. V. Kulagina
A. N. Kolesnik
Е. Г. Вологина
И. А. Калугин
А. В. Дарьин
А. С. Астахов
М. Штурм
Г. П. Черняева
Н. В. Кулагина
А. Н. Колесник
author_sort E. G. Vologina
title LATE HOLOCENE SEDIMENTATION IN ACTIVE GEOLOGICAL STRUCTURES OF THE CHUKCHI SEA
title_short LATE HOLOCENE SEDIMENTATION IN ACTIVE GEOLOGICAL STRUCTURES OF THE CHUKCHI SEA
title_full LATE HOLOCENE SEDIMENTATION IN ACTIVE GEOLOGICAL STRUCTURES OF THE CHUKCHI SEA
title_fullStr LATE HOLOCENE SEDIMENTATION IN ACTIVE GEOLOGICAL STRUCTURES OF THE CHUKCHI SEA
title_full_unstemmed LATE HOLOCENE SEDIMENTATION IN ACTIVE GEOLOGICAL STRUCTURES OF THE CHUKCHI SEA
title_sort late holocene sedimentation in active geological structures of the chukchi sea
publisher Institute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch
publishDate 2018
url https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/358
https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-1-0345
long_lat ENVELOPE(-179.385,-179.385,71.244,71.244)
geographic Arctic
Arctic Ocean
Chukchi Sea
Pacific
Wrangel Island
geographic_facet Arctic
Arctic Ocean
Chukchi Sea
Pacific
Wrangel Island
genre Antarc*
Antarctica
Arctic
Arctic
Arctic Ocean
Arctic research of the United States
Chukchi
Chukchi Sea
Global warming
Magnetic susceptibility
Wrangel Island
genre_facet Antarc*
Antarctica
Arctic
Arctic
Arctic Ocean
Arctic research of the United States
Chukchi
Chukchi Sea
Global warming
Magnetic susceptibility
Wrangel Island
op_source Geodynamics & Tectonophysics; Том 9, № 1 (2018); 199-219
Геодинамика и тектонофизика; Том 9, № 1 (2018); 199-219
2078-502X
op_relation https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/358/365
Alekseev M.N. (Ed.), 2002. Geology and Minerals of the Russian Shelf (Atlas). GEOS, Moscow, 425 p. (in Russian) [Геология и полезные ископаемые шельфов России (атлас) / Ред. М.Н. Алексеев. М.: ГЕОС, 2002. 425 с.].
Appleby P.G., 2001. Chronostratigraphic techniques in recent sediments. In: W.M. Last, J.P. Smol (Eds.), Tracking environmental change using lake sediments. Vol. 1. Basin analysis, Coring, and Chronological Techniques. Dordrecht, Netherlands, Kluwer Academic Publishers, p. 171–203. https://doi.org/10.1007/0-306-47669-X_9.
Astakhov A.S., Bosin A.A., Kolesnik A.N., Obrezkova M.S., 2015a. Sediment geochemistry and diatom distribution in the Chukchi Sea: Application for bioproductivity and paleoceanography. Oceanography 28 (3), 190–201. https://doi.org/10.5670/oceanog.2015.65.
Astakhov A.S., Kalugin I.A., Aksentov K.I., Dar’in A.V., 2015b. Geochemical indicators of paleo-typhoons in shelf sediments. Geochemistry International 53 (4), 383–388. https://doi.org/10.1134/S0016702915040023.
Astakhov A.S., Vologina E.G., Dar’in A.V., Kalugin I.A., Plotnikov V.V., 2018. Reflection of global climate events of the last centuries in the chemical composition of bottom sediments of the Chukchi Sea. Meteorology and Hydrology (in press) (in Russian) [Астахов А.С., Вологина Е.Г., Дарьин А.В., Калугин И.А., Плотников В.В. Отражение глобальных климатических событий последних столетий в химическом составе донных осадков Чукотского моря // Метеорология и гидрология. 2018 (в печати)].
Bartington Instruments Limited, 1995. Preliminary Specification for the MS2E Sensor. Bartington Instruments Limited, Oxford, 2 p.
Baskaran M., Naidu A.S., 1995. 210Pb-derived chronology and the fluxes of 210Pb and 137Cs isotopes into continental shelf sediments, East Chukchi Sea, Alaskan Arctic. Geochimica et Cosmochimica Acta 59 (21), 4435–4448. https://doi.org/10.1016/0016-7037(95)00248-X.
Bezrukov P.L. (Ed.), 1969. Pacific Ocean. Biology of the Pacific Ocean. Microflora and Microfauna in the Modern Sediments of the Pacific Ocean. Nauka, Moscow, 203 p. (in Russian) [Тихий океан. Биология Тихого океана. Микрофлора и микрофауна в современных осадках Тихого океана / Ред. П.Л. Безруков. М.: Наука, 1969. 203 c.].
Brohan P., Kennedy J.J., Harris I., Tett S.F., Jones P.D., 2006. Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes: A new data set from 1850. Journal of Geophysical Research: Atmospheres 111 (D12), D12106. https://doi.org/10.1029/2005JD006548.
Crane K., 2005. Russian-American Long-term Census of the Arctic. Initial Expedition to the Bering and Chukchi Seas. Arctic Research of the United States, vol. 19, p. 73–76.
Dar’in A.V., Kalugin I.A., Rakshun Y.V., 2013. Scanning X-ray microanalysis of bottom sediments using synchrotron radiation from the BINP VEPP-3 storage ring. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics 77 (2), 182–184. https://doi.org/10.3103/S106287381302010X.
Dar’in A.V., Goldberg E.L., Kalugin I.A., Fedorin M.A., Zolotarev K.V., Maksimova N.V., 2003. The ratio of elastically and non-elastically scattered intensities on the example of synchrotron radiation – a climatically correlated paleo-signal in the historical layer (1860–1996) of the bottom sediments of Lake Teletskoe. Poverkhnost'. Rentgenovskie, Sinkhrotronnye i Neitronnye Issledovaniya (Journal of Surface Investigation. X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques) (12), 53–55 (in Russian) [Дарьин А.В., Гольдберг Е.Л., Калугин И.А., Федорин М.А., Золотарев К.В., Максимова Н.В. Отношение интенсивностей упруго- и неупругорассеянного на образце синхротронного излучения – климатически коррелированный палеосигнал в историческом слое (1860–1996 гг.) донных осадков оз. Телецкое // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2003. № 12. С. 53–55].
Dar’in A.V., Rakshun Ya.V., 2013. Method of measurement during determination of the elemental composition of rock samples by X-ray fluores-cence analysis using synchrotron radiation from the VEPP-3 storage ring. Science bulletin of NSTU (2), 112–118 (in Russian) [Дарьин А.В., Ракшун Я.В. Методика выполнения измерений при определении элементного состава образцов горных пород методом рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения из накопителя ВЭПП-3 // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. 2013. № 2. С. 112–118].
Fox A.L., Hughes E.A., Trocine R.P., Trefry J.H., Schonberg S.V., McTigue N.D., Lasorsa B.K., Konar B., Cooper L.W., 2014. Mercury in the northeastern Chukchi Sea: Distribution patterns in seawater and sediments and biomagnification in the benthic food web. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography 102, 56–67. https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2013.07.012.
Grebmeier J.M., Cooper L.W., Feder H.M., Sirenko B.I., 2006. Ecosystem dynamics of the Pacific-influenced Northern Bering and Chukchi Seas in the Amerasian Arctic. Progress in Oceanography 71 (2–4), 331–361. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2006.10.001.
Gusev E.A., Anikina N.Y., Derevyanko L.G., Klyuvitkina T.S., Polyak L.V., Polyakova E.I., Rekant P.V., Stepanova A.Y., 2014. Environmental evolution of the southern Chukchi Sea in the Holocene. Oceanology 54 (4), 465–477. https://doi.org/10.1134/S0001437014030011.
Kholodov V.N., Nedumov R.I., 1991. On the geochemical criteria for the occurrence of hydrogen sulfide contamination in the waters of ancient reservoirs. Izvestiya AN SSSR, Geological Series (12), 74–82 (in Russian) [Холодов В.Н., Недумов Р.И. О геохимических критериях появления сероводородного заражения в водах древних водоемов // Известия АН СССР, серия геологическая. 1991. № 12. С. 74–82].
Kim S.Y., Polyak L., Delusina I., 2017. Terrestrial and aquatic palynomorphs in Holocene sediments from the Chukchi–Alaskan margin, western Arctic Ocean: Implications for the history of marine circulation and climatic environments. The Holocene 27 (7), 976–986. https://doi.org/10.1177/0959683616678459.
Kulbe T., Anselmetti F., Cantonati M., Sturm M., 2005. Environmental history of Lago di Tovel, Trento, Italy, revealed by sediment cores and 3.5 kHz seismic mapping. Journal of Paleolimnology 34 (3), 325–337. https://doi.org/10.1007/s10933-005-5022-4.
Levi K.G., Sherman S.I., San’kov V.A., 2009. Recent geodynamics of Asia: Map, principles of its compilation, and geodynamic analysis. Geotectonics 43 (2), 152–165. https://doi.org/10.1134/S001685210902006X.
Levitan M.A., Lavrushin Yu.A., Stein R., 2007. Essays on the History of Sedimentation in the Arctic Ocean and the Subarctic Seas During the Last 130 Thousand Years. GEOS, Moscow, 404 p. (in Russian) [Левитан М.А., Лаврушин Ю.А., Штайн Р. Очерки истории седиментации в Северном Ледовитом океане и морях Субарктики в течение последних 130 тыс. лет. М.: ГЕОС, 2007. 404 с.].
Ma H., Zeng S., Chen L., He J., Yin M., Zeng X., Zeng W., 2008. History of heavy metals recorded in the sediments of the Chukchi Sea. Journal of Oceanography in Taiwan Strait 27 (1), 15–20.
Makarova I.V., 1988. Diatoms in the Seas of the USSR: Thalassiosira Cl. Nauka, Leningrad, 117 p. (in Russian) [Макарова И.В. Диатомовые водоросли морей СССР: род Thalassiosira Cl. Л.: Наука, 1988. 117 с.].
Matveeva T., Savvichev A.S., Semenova A., Logvina E., Kolesnik A.N., Bosin A.A., 2015. Source, origin, and spatial distribution of shallow sediment methane in the Chukchi Sea. Oceanography 28 (3), 202–217. https://doi.org/10.5670/oceanog.2015.66.
Mayer L.M., Schick L.L., Allison M.A., Ruttenberg K.C., Bentley S.J., 2007. Marine vs. terrigenous organic matter in Louisiana coastal sediments: The uses of bromine: organic carbon ratios. Marine Chemistry 107 (2), 244–254. https://doi.org/10.1016/j.marchem.2007.07.007.
National Snow and Ice Data Center, 2017. Available from: http://nsidc.org/arcticseaicenews/ (last accessed December 15, 2017).
Obrezkova M.S., Kolesnik A.N., Semiletov I.P., 2014. The diatom distribution in the surface sediments of the Eastern Arctic seas of Russia. Russian Journal of Marine Biology 40 (6), 465–472. https://doi.org/10.1134/S1063074014060170.
Ogorodnikov V.I., Rusanov V.P., 1978. Conditions for accumulation and distribution of amorphous silica in bottom sediments of the Chukchi Sea. Okeanologiya (Oceanology) 18 (6), 1049–1052 (in Russian) [Огородников В.И., Русанов В.П. Условия накопления и распределение аморфного кремнезема в донных осадках Чукотского моря // Океанология. 1978. Т. 18. № 6. С. 1049–1052].
Ohlendorf C., Sturm M., 2008. A modified method for biogenic silica determination. Journal of Paleolimnology 39 (1), 137–142. https://doi.org/10.1007/s10933-007-9100-7.
Petrovsky V.V., 1978. Geographical links of the flora of Wrangel Island (in connection with the problem of the Beringian land). Botanicheskii Zhurnal (Botanical Journal) 63 (5), 637–648 (in Russian) [Петровский В.В. Географические связи флоры острова Врангеля (в связи с проблемой Берингийской суши) // Ботанический журнал. 1978. Т. 63. № 5. С. 637–648].
Polyak B.G., Lavrushin V.Y., Cheshko A.L., Prasolov E.M., Kamensky I.L., 2010. Recent tectonomagmatic reactivation of the Kolyuchino-Mechigmen zone of the Chukchi Peninsula from data on the composition of gases in hydrothermal springs. Geotectonics 44 (6), 529–540. https://doi.org/10.1134/S0016852110060063.
Proshkina-Lavrenko A.I. (Ed.), 1974. Diatoms of the USSR. Vol. 1. Nauka, Leningrad, 403 p. (in Russian) [Диатомовые водоросли СССР / Ред. А.И. Прошкина-Лавренко. Л.: Наука, 1974. Т. 1. 403 с.].
Pushkar V.S., Cherepanova M.V., 2001. Diatoms of the Pliocene and Anthropogen of the Northern Pacific (Stratigraphy and Paleoecology). Dal'nauka, Vladivostok, 226 p. (in Russian) [Пушкарь В.С., Черепанова М.В. Диатомеи плиоцена и антропогена Северной Пацифики (стратиграфия и палеоэкология). Владивосток: Дальнаука, 2001. 226 с.].
Ren J., Gersonde R., Esper O., Sancetta C., 2014. Diatom distributions in northern North Pacific surface sediments and their relationship to modern environmental variables. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 402, 81–103. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2014.03.008.
Rudaya N.A., 2010. Palynological Analysis. Teaching Manual. Novosibirsk State University, Institute of Archeology and Ethnography of SB RAS, Novosibirsk, 48 p. (in Russian) [Рудая Н.А. Палинологический анализ: Учеб.-метод. пособие. Новосибирск: Новосибирский государственный университет, Институт археологии и этнографии СО РАН, 2010. 48 с.].
Rukhin L.B., 1969. Fundamentals of Lithology. The Concept of Sedimentary Rocks. Nedra, Leningrad, 703 p. (in Russian) [Рухин Л.Б. Основы литологии. Учение об осадочных породах. Л.: Недра, 1969. 703 с.].
Shipilov E.V., 1989. About the graben rift system of the Chukchi Sea. Izvestiya AN SSSR, Geological Series (10), 96–107 (in Russian) [Шипилов Э.В. О грабен-рифтовой системе Чукотского моря // Известия АН СССР, серия геологическая. 1989. № 10. С. 96–107].
Stone R.S., 1997. Variations in western Arctic temperatures in response to cloud radiative and synoptic‐scale influences. Journal of Geophysical Research: Atmospheres 102 (D18), 21769–21776. https://doi.org/10.1029/97JD01840.
Timofeev V.Yu., Ardyukov D.G., Solov'ev V.M., Shibaev S.V., Petrov A.F., Gornov P.Yu., Shestakov N.V., Boiko E.V., Timofeev A.V., 2012. Plate boundaries in the Far East region of Russia (from GPS measurement, seismic-prospecting, and seismological data). Russian Geology and Geophysics 53 (4), 376–391. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2012.03.002.
Tsoy I.B., Obrezkova M.S., Aksentov K.I., Kolesnik A.N., Panov V.S., 2017. Late Holocene environmental changes in the Southwestern Chukchi Sea inferred from diatom analysis. Russian Journal of Marine Biology 43 (4), 276–285. https://doi.org/10.1134/S1063074017040113.
Vetrov A.A., Semiletov I.P., Dudarev O.V., Peresypkin V.I., Charkin A.N., 2008. Composition and genesis of the organic matter in the bottom sediments of the East Siberian Sea. Geochemistry International 46 (2), 156–167. https://doi.org/10.1134/S0016702908020055.
Vologina E.G., Sturm M., Kalugin I.A., Darin A.V., Astakhov A.S., Chernyaeva G.P., Kolesnik A.N., Bosin A.A., 2016. Reconstruction of the conditions of Late Holocene sedimentation by integrated analysis of a core of the bottom sediments from the Chukchi Sea. Doklady Earth Sciences 469 (2), 841–845. https://doi.org/10.1134/S1028334X16080183.
Wilson R., D'Arrigo R., Buckley B., Büntgen U., Esper J., Frank D., Luckman B., Payette S., Vose R., Youngblut D., 2007. A matter of divergence: Tracking recent warming at hemispheric scales using tree ring data. Journal of Geophysical Research: Atmospheres 112 (D17), D17103. https://doi.org/10.1029/2006JD008318.
Yashin D.S., 2000. Holocene sedimentogenesis in the Arctic seas of Russia. In: Geological and geophysical characteristics of the lithosphere in the Arctic Region. Issue 3. VNIIokeangeologiya, St. Petersburg, p. 57–67 (in Russian) [Яшин Д.С. Голоценовый седиментогенез арктических морей России // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. Вып. 3. СПб.: ВНИИокеангеология, 2000. C. 57–67].
Yudovich Ya.E., Ketris M.P., 1988. Geochemistry of Black Shales. Nauka, Leningrad, 272 p. (in Russian) [Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Геохимия черных сланцев. Л.: Наука, 1988. 272 с.].
Zhuze A.P. (Ed.), 1977. Atlas of Microorganisms in the Bottom Sediments of the Oceans. Nauka, Moscow, 196 p. (in Russian) [Атлас микроорганизмов в донных осадках океанов / Ред. А.П. Жузе. М.: Наука, 1977. 196 с.].
Zhuze A.P. (Ed.), 1978. Marine Micropaleontology (Diatoms, Radiolarians, Silicoflagillates, Foraminifers and Calcareous Nannoplankton). Nauka, Moscow, 255 p. (in Russian) [Морская микропалеонтология (диатомеи, радиолярии, силикофлагелляты, фораминиферы и известковый наннопланктон) / Ред. А.П. Жузе. М.: Наука, 1978. 255 с.].
Zhuze A.P., Mukhina V.V., Kozlova O.G., 1969. Diatoms and silicoflagellates in the surface layer of the sediments in the Pacific Ocean. In: P.L. Bezrukov (Ed.), Pacific Ocean. Biology of the Pacific Ocean. Microflora and microfauna in the modern sediments of the Pacific Ocean. Nauka, Moscow, p. 7–47 (in Russian) [Жузе А.П., Мухина В.В., Козлова О.Г. Диатомеи и силикофлагелляты в поверхностном слое осадков Тихого океана // Тихий океан. Биология Тихого океана. Микрофлора и микрофауна в современных осадках Тихого океана / Ред. П.Л. Безруков. М.: Наука, 1969. С. 7–47].
https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/358
op_rights Authors who publish with this Online Publication agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the Online Publication right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this Online Publication.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the Online Publication's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this Online Publication.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие статьи в данном сетевом издании, соглашаются на следующее:1. Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют сетевому изданию право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом издании.2. Авторы имеют право размещать свою работу в сети Интернет на ресурсах, не относящихся к другим издательствам (например, на персональном сайте), в форме и содержании, принятыми издателем для опубликования в сетевом издании, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
op_rightsnorm CC-BY
op_doi https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-1-0345
https://doi.org/10.1007/0-306-47669-X_9
https://doi.org/10.5670/oceanog.2015.65
https://doi.org/10.1134/S0016702915040023
https://doi.org/10.1016/0016-7037(95)00248-X
https://doi.org/10.1029/2005JD006548
container_title Geodynamics & Tectonophysics
container_volume 9
container_issue 1
container_start_page 199
op_container_end_page 219
_version_ 1766064145520656384
spelling ftjgat:oai:oai.gtcrust.elpub.ru:article/358 2023-05-15T13:35:19+02:00 LATE HOLOCENE SEDIMENTATION IN ACTIVE GEOLOGICAL STRUCTURES OF THE CHUKCHI SEA ПОЗДНЕГОЛОЦЕНОВОЕ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЕ В АКТИВНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ ЧУКОТСКОГО МОРЯ E. G. Vologina I. A. Kalugin A. V. Dar’in A. S. Astakhov M. Sturm G. P. Chernyaeva N. V. Kulagina A. N. Kolesnik Е. Г. Вологина И. А. Калугин А. В. Дарьин А. С. Астахов М. Штурм Г. П. Черняева Н. В. Кулагина А. Н. Колесник 2018-03-23 application/pdf https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/358 https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-1-0345 rus rus Institute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/358/365 Alekseev M.N. (Ed.), 2002. Geology and Minerals of the Russian Shelf (Atlas). GEOS, Moscow, 425 p. (in Russian) [Геология и полезные ископаемые шельфов России (атлас) / Ред. М.Н. Алексеев. М.: ГЕОС, 2002. 425 с.]. Appleby P.G., 2001. Chronostratigraphic techniques in recent sediments. In: W.M. Last, J.P. Smol (Eds.), Tracking environmental change using lake sediments. Vol. 1. Basin analysis, Coring, and Chronological Techniques. Dordrecht, Netherlands, Kluwer Academic Publishers, p. 171–203. https://doi.org/10.1007/0-306-47669-X_9. Astakhov A.S., Bosin A.A., Kolesnik A.N., Obrezkova M.S., 2015a. Sediment geochemistry and diatom distribution in the Chukchi Sea: Application for bioproductivity and paleoceanography. Oceanography 28 (3), 190–201. https://doi.org/10.5670/oceanog.2015.65. Astakhov A.S., Kalugin I.A., Aksentov K.I., Dar’in A.V., 2015b. Geochemical indicators of paleo-typhoons in shelf sediments. Geochemistry International 53 (4), 383–388. https://doi.org/10.1134/S0016702915040023. Astakhov A.S., Vologina E.G., Dar’in A.V., Kalugin I.A., Plotnikov V.V., 2018. Reflection of global climate events of the last centuries in the chemical composition of bottom sediments of the Chukchi Sea. Meteorology and Hydrology (in press) (in Russian) [Астахов А.С., Вологина Е.Г., Дарьин А.В., Калугин И.А., Плотников В.В. Отражение глобальных климатических событий последних столетий в химическом составе донных осадков Чукотского моря // Метеорология и гидрология. 2018 (в печати)]. Bartington Instruments Limited, 1995. Preliminary Specification for the MS2E Sensor. Bartington Instruments Limited, Oxford, 2 p. Baskaran M., Naidu A.S., 1995. 210Pb-derived chronology and the fluxes of 210Pb and 137Cs isotopes into continental shelf sediments, East Chukchi Sea, Alaskan Arctic. Geochimica et Cosmochimica Acta 59 (21), 4435–4448. https://doi.org/10.1016/0016-7037(95)00248-X. Bezrukov P.L. (Ed.), 1969. Pacific Ocean. Biology of the Pacific Ocean. Microflora and Microfauna in the Modern Sediments of the Pacific Ocean. Nauka, Moscow, 203 p. (in Russian) [Тихий океан. Биология Тихого океана. Микрофлора и микрофауна в современных осадках Тихого океана / Ред. П.Л. Безруков. М.: Наука, 1969. 203 c.]. Brohan P., Kennedy J.J., Harris I., Tett S.F., Jones P.D., 2006. Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes: A new data set from 1850. Journal of Geophysical Research: Atmospheres 111 (D12), D12106. https://doi.org/10.1029/2005JD006548. Crane K., 2005. Russian-American Long-term Census of the Arctic. Initial Expedition to the Bering and Chukchi Seas. Arctic Research of the United States, vol. 19, p. 73–76. Dar’in A.V., Kalugin I.A., Rakshun Y.V., 2013. Scanning X-ray microanalysis of bottom sediments using synchrotron radiation from the BINP VEPP-3 storage ring. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics 77 (2), 182–184. https://doi.org/10.3103/S106287381302010X. Dar’in A.V., Goldberg E.L., Kalugin I.A., Fedorin M.A., Zolotarev K.V., Maksimova N.V., 2003. The ratio of elastically and non-elastically scattered intensities on the example of synchrotron radiation – a climatically correlated paleo-signal in the historical layer (1860–1996) of the bottom sediments of Lake Teletskoe. Poverkhnost'. Rentgenovskie, Sinkhrotronnye i Neitronnye Issledovaniya (Journal of Surface Investigation. X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques) (12), 53–55 (in Russian) [Дарьин А.В., Гольдберг Е.Л., Калугин И.А., Федорин М.А., Золотарев К.В., Максимова Н.В. Отношение интенсивностей упруго- и неупругорассеянного на образце синхротронного излучения – климатически коррелированный палеосигнал в историческом слое (1860–1996 гг.) донных осадков оз. Телецкое // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2003. № 12. С. 53–55]. Dar’in A.V., Rakshun Ya.V., 2013. Method of measurement during determination of the elemental composition of rock samples by X-ray fluores-cence analysis using synchrotron radiation from the VEPP-3 storage ring. Science bulletin of NSTU (2), 112–118 (in Russian) [Дарьин А.В., Ракшун Я.В. Методика выполнения измерений при определении элементного состава образцов горных пород методом рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения из накопителя ВЭПП-3 // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. 2013. № 2. С. 112–118]. Fox A.L., Hughes E.A., Trocine R.P., Trefry J.H., Schonberg S.V., McTigue N.D., Lasorsa B.K., Konar B., Cooper L.W., 2014. Mercury in the northeastern Chukchi Sea: Distribution patterns in seawater and sediments and biomagnification in the benthic food web. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography 102, 56–67. https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2013.07.012. Grebmeier J.M., Cooper L.W., Feder H.M., Sirenko B.I., 2006. Ecosystem dynamics of the Pacific-influenced Northern Bering and Chukchi Seas in the Amerasian Arctic. Progress in Oceanography 71 (2–4), 331–361. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2006.10.001. Gusev E.A., Anikina N.Y., Derevyanko L.G., Klyuvitkina T.S., Polyak L.V., Polyakova E.I., Rekant P.V., Stepanova A.Y., 2014. Environmental evolution of the southern Chukchi Sea in the Holocene. Oceanology 54 (4), 465–477. https://doi.org/10.1134/S0001437014030011. Kholodov V.N., Nedumov R.I., 1991. On the geochemical criteria for the occurrence of hydrogen sulfide contamination in the waters of ancient reservoirs. Izvestiya AN SSSR, Geological Series (12), 74–82 (in Russian) [Холодов В.Н., Недумов Р.И. О геохимических критериях появления сероводородного заражения в водах древних водоемов // Известия АН СССР, серия геологическая. 1991. № 12. С. 74–82]. Kim S.Y., Polyak L., Delusina I., 2017. Terrestrial and aquatic palynomorphs in Holocene sediments from the Chukchi–Alaskan margin, western Arctic Ocean: Implications for the history of marine circulation and climatic environments. The Holocene 27 (7), 976–986. https://doi.org/10.1177/0959683616678459. Kulbe T., Anselmetti F., Cantonati M., Sturm M., 2005. Environmental history of Lago di Tovel, Trento, Italy, revealed by sediment cores and 3.5 kHz seismic mapping. Journal of Paleolimnology 34 (3), 325–337. https://doi.org/10.1007/s10933-005-5022-4. Levi K.G., Sherman S.I., San’kov V.A., 2009. Recent geodynamics of Asia: Map, principles of its compilation, and geodynamic analysis. Geotectonics 43 (2), 152–165. https://doi.org/10.1134/S001685210902006X. Levitan M.A., Lavrushin Yu.A., Stein R., 2007. Essays on the History of Sedimentation in the Arctic Ocean and the Subarctic Seas During the Last 130 Thousand Years. GEOS, Moscow, 404 p. (in Russian) [Левитан М.А., Лаврушин Ю.А., Штайн Р. Очерки истории седиментации в Северном Ледовитом океане и морях Субарктики в течение последних 130 тыс. лет. М.: ГЕОС, 2007. 404 с.]. Ma H., Zeng S., Chen L., He J., Yin M., Zeng X., Zeng W., 2008. History of heavy metals recorded in the sediments of the Chukchi Sea. Journal of Oceanography in Taiwan Strait 27 (1), 15–20. Makarova I.V., 1988. Diatoms in the Seas of the USSR: Thalassiosira Cl. Nauka, Leningrad, 117 p. (in Russian) [Макарова И.В. Диатомовые водоросли морей СССР: род Thalassiosira Cl. Л.: Наука, 1988. 117 с.]. Matveeva T., Savvichev A.S., Semenova A., Logvina E., Kolesnik A.N., Bosin A.A., 2015. Source, origin, and spatial distribution of shallow sediment methane in the Chukchi Sea. Oceanography 28 (3), 202–217. https://doi.org/10.5670/oceanog.2015.66. Mayer L.M., Schick L.L., Allison M.A., Ruttenberg K.C., Bentley S.J., 2007. Marine vs. terrigenous organic matter in Louisiana coastal sediments: The uses of bromine: organic carbon ratios. Marine Chemistry 107 (2), 244–254. https://doi.org/10.1016/j.marchem.2007.07.007. National Snow and Ice Data Center, 2017. Available from: http://nsidc.org/arcticseaicenews/ (last accessed December 15, 2017). Obrezkova M.S., Kolesnik A.N., Semiletov I.P., 2014. The diatom distribution in the surface sediments of the Eastern Arctic seas of Russia. Russian Journal of Marine Biology 40 (6), 465–472. https://doi.org/10.1134/S1063074014060170. Ogorodnikov V.I., Rusanov V.P., 1978. Conditions for accumulation and distribution of amorphous silica in bottom sediments of the Chukchi Sea. Okeanologiya (Oceanology) 18 (6), 1049–1052 (in Russian) [Огородников В.И., Русанов В.П. Условия накопления и распределение аморфного кремнезема в донных осадках Чукотского моря // Океанология. 1978. Т. 18. № 6. С. 1049–1052]. Ohlendorf C., Sturm M., 2008. A modified method for biogenic silica determination. Journal of Paleolimnology 39 (1), 137–142. https://doi.org/10.1007/s10933-007-9100-7. Petrovsky V.V., 1978. Geographical links of the flora of Wrangel Island (in connection with the problem of the Beringian land). Botanicheskii Zhurnal (Botanical Journal) 63 (5), 637–648 (in Russian) [Петровский В.В. Географические связи флоры острова Врангеля (в связи с проблемой Берингийской суши) // Ботанический журнал. 1978. Т. 63. № 5. С. 637–648]. Polyak B.G., Lavrushin V.Y., Cheshko A.L., Prasolov E.M., Kamensky I.L., 2010. Recent tectonomagmatic reactivation of the Kolyuchino-Mechigmen zone of the Chukchi Peninsula from data on the composition of gases in hydrothermal springs. Geotectonics 44 (6), 529–540. https://doi.org/10.1134/S0016852110060063. Proshkina-Lavrenko A.I. (Ed.), 1974. Diatoms of the USSR. Vol. 1. Nauka, Leningrad, 403 p. (in Russian) [Диатомовые водоросли СССР / Ред. А.И. Прошкина-Лавренко. Л.: Наука, 1974. Т. 1. 403 с.]. Pushkar V.S., Cherepanova M.V., 2001. Diatoms of the Pliocene and Anthropogen of the Northern Pacific (Stratigraphy and Paleoecology). Dal'nauka, Vladivostok, 226 p. (in Russian) [Пушкарь В.С., Черепанова М.В. Диатомеи плиоцена и антропогена Северной Пацифики (стратиграфия и палеоэкология). Владивосток: Дальнаука, 2001. 226 с.]. Ren J., Gersonde R., Esper O., Sancetta C., 2014. Diatom distributions in northern North Pacific surface sediments and their relationship to modern environmental variables. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 402, 81–103. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2014.03.008. Rudaya N.A., 2010. Palynological Analysis. Teaching Manual. Novosibirsk State University, Institute of Archeology and Ethnography of SB RAS, Novosibirsk, 48 p. (in Russian) [Рудая Н.А. Палинологический анализ: Учеб.-метод. пособие. Новосибирск: Новосибирский государственный университет, Институт археологии и этнографии СО РАН, 2010. 48 с.]. Rukhin L.B., 1969. Fundamentals of Lithology. The Concept of Sedimentary Rocks. Nedra, Leningrad, 703 p. (in Russian) [Рухин Л.Б. Основы литологии. Учение об осадочных породах. Л.: Недра, 1969. 703 с.]. Shipilov E.V., 1989. About the graben rift system of the Chukchi Sea. Izvestiya AN SSSR, Geological Series (10), 96–107 (in Russian) [Шипилов Э.В. О грабен-рифтовой системе Чукотского моря // Известия АН СССР, серия геологическая. 1989. № 10. С. 96–107]. Stone R.S., 1997. Variations in western Arctic temperatures in response to cloud radiative and synoptic‐scale influences. Journal of Geophysical Research: Atmospheres 102 (D18), 21769–21776. https://doi.org/10.1029/97JD01840. Timofeev V.Yu., Ardyukov D.G., Solov'ev V.M., Shibaev S.V., Petrov A.F., Gornov P.Yu., Shestakov N.V., Boiko E.V., Timofeev A.V., 2012. Plate boundaries in the Far East region of Russia (from GPS measurement, seismic-prospecting, and seismological data). Russian Geology and Geophysics 53 (4), 376–391. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2012.03.002. Tsoy I.B., Obrezkova M.S., Aksentov K.I., Kolesnik A.N., Panov V.S., 2017. Late Holocene environmental changes in the Southwestern Chukchi Sea inferred from diatom analysis. Russian Journal of Marine Biology 43 (4), 276–285. https://doi.org/10.1134/S1063074017040113. Vetrov A.A., Semiletov I.P., Dudarev O.V., Peresypkin V.I., Charkin A.N., 2008. Composition and genesis of the organic matter in the bottom sediments of the East Siberian Sea. Geochemistry International 46 (2), 156–167. https://doi.org/10.1134/S0016702908020055. Vologina E.G., Sturm M., Kalugin I.A., Darin A.V., Astakhov A.S., Chernyaeva G.P., Kolesnik A.N., Bosin A.A., 2016. Reconstruction of the conditions of Late Holocene sedimentation by integrated analysis of a core of the bottom sediments from the Chukchi Sea. Doklady Earth Sciences 469 (2), 841–845. https://doi.org/10.1134/S1028334X16080183. Wilson R., D'Arrigo R., Buckley B., Büntgen U., Esper J., Frank D., Luckman B., Payette S., Vose R., Youngblut D., 2007. A matter of divergence: Tracking recent warming at hemispheric scales using tree ring data. Journal of Geophysical Research: Atmospheres 112 (D17), D17103. https://doi.org/10.1029/2006JD008318. Yashin D.S., 2000. Holocene sedimentogenesis in the Arctic seas of Russia. In: Geological and geophysical characteristics of the lithosphere in the Arctic Region. Issue 3. VNIIokeangeologiya, St. Petersburg, p. 57–67 (in Russian) [Яшин Д.С. Голоценовый седиментогенез арктических морей России // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. Вып. 3. СПб.: ВНИИокеангеология, 2000. C. 57–67]. Yudovich Ya.E., Ketris M.P., 1988. Geochemistry of Black Shales. Nauka, Leningrad, 272 p. (in Russian) [Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Геохимия черных сланцев. Л.: Наука, 1988. 272 с.]. Zhuze A.P. (Ed.), 1977. Atlas of Microorganisms in the Bottom Sediments of the Oceans. Nauka, Moscow, 196 p. (in Russian) [Атлас микроорганизмов в донных осадках океанов / Ред. А.П. Жузе. М.: Наука, 1977. 196 с.]. Zhuze A.P. (Ed.), 1978. Marine Micropaleontology (Diatoms, Radiolarians, Silicoflagillates, Foraminifers and Calcareous Nannoplankton). Nauka, Moscow, 255 p. (in Russian) [Морская микропалеонтология (диатомеи, радиолярии, силикофлагелляты, фораминиферы и известковый наннопланктон) / Ред. А.П. Жузе. М.: Наука, 1978. 255 с.]. Zhuze A.P., Mukhina V.V., Kozlova O.G., 1969. Diatoms and silicoflagellates in the surface layer of the sediments in the Pacific Ocean. In: P.L. Bezrukov (Ed.), Pacific Ocean. Biology of the Pacific Ocean. Microflora and microfauna in the modern sediments of the Pacific Ocean. Nauka, Moscow, p. 7–47 (in Russian) [Жузе А.П., Мухина В.В., Козлова О.Г. Диатомеи и силикофлагелляты в поверхностном слое осадков Тихого океана // Тихий океан. Биология Тихого океана. Микрофлора и микрофауна в современных осадках Тихого океана / Ред. П.Л. Безруков. М.: Наука, 1969. С. 7–47]. https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/358 Authors who publish with this Online Publication agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the Online Publication right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this Online Publication.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the Online Publication's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this Online Publication.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном сетевом издании, соглашаются на следующее:1. Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют сетевому изданию право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом издании.2. Авторы имеют право размещать свою работу в сети Интернет на ресурсах, не относящихся к другим издательствам (например, на персональном сайте), в форме и содержании, принятыми издателем для опубликования в сетевом издании, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). CC-BY Geodynamics & Tectonophysics; Том 9, № 1 (2018); 199-219 Геодинамика и тектонофизика; Том 9, № 1 (2018); 199-219 2078-502X реконструкция климата bottom sediments recent sedimentation rate elemental composition diatoms pollen climate reconstruction донные отложения скорость современного осадконакопления элементный состав диатомеи пыльца info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2018 ftjgat https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-1-0345 https://doi.org/10.1007/0-306-47669-X_9 https://doi.org/10.5670/oceanog.2015.65 https://doi.org/10.1134/S0016702915040023 https://doi.org/10.1016/0016-7037(95)00248-X https://doi.org/10.1029/2005JD006548 2022-07-19T15:36:22Z The article presents the detailed analysis results considering bottom sediments from the Chukchi Sea. Two core samples, b16 and НС–8 were taken from the northern Herald Canyon 150 km northeast from NE Wrangel Island. Core b16 has been studied in more detail. According to the 210Pb measurements, the recent sedimentation rate amounts to 0.9 mm/y–1 at the sampling point. In the bottom layer of the core sample, the minimum concentrations of biogenic components (SiO2bio, Corg, Ntot, and Br) and the increased concentrations of cold-water diatom species Thalassiosira antarctica may result from low biological productivity during the Maunder Minimum. A correlation with recent global warming (11–22 years) is shown by the increased concentrations of SiO2bio, Corg, Ntot, and Br and the decreased values of magnetic susceptibility and X-ray density in the top layer (1–2 cm) of the same core sample. The results of our geochemical and diatom analysis support the available literature data and confirm that the Late Holocene sedimentation in the Chukchi Sea takes place in the zone wherein the water transits from the Pacific to the Arctic Ocean. Представлены результаты комплексного исследования вещественного состава донных осадков, вскрытых двумя кернами в северной части каньона Геральд Чукотского моря. Одна из полученных колонок была выбрана для более детального исследования. Скорость современного осадконакопления в точке отбора этого керна, измеренная по 210Pb, составляет 0.9 мм/год. Минимальные концентрации биогенных компонентов (SiO2биог., Сорг., Nобщ., Br) и увеличение содержаний холодноводного вида диатомей Thalassiosira antarctica в нижнем слое колонки, вероятно, объясняются низкой биологической продуктивностью во время минимума Маундера. Повышенные концентрации SiO2биог, Сорг, Nобщ, Br, пониженные значения магнитной восприимчивости и рентгеновской плотности в самом верхнем интервале разреза (до 1–2 см) соответствуют последним 11–22 годам глобального потепления климата. Результаты геохимического и диатомового анализов ... Article in Journal/Newspaper Antarc* Antarctica Arctic Arctic Arctic Ocean Arctic research of the United States Chukchi Chukchi Sea Global warming Magnetic susceptibility Wrangel Island Geodynamics & Tectonophysics (E-Journal) Arctic Arctic Ocean Chukchi Sea Pacific Wrangel Island ENVELOPE(-179.385,-179.385,71.244,71.244) Geodynamics & Tectonophysics 9 1 199 219

Similar Items