Границя Матуяма—Брюнес у лесово-ґрунтовому розрізі Долинське, південна Україна

Автор(и)

  • В. Г. Бахмутов Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна
  • Д. В. Главацький Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна
  • Ю. М. Веклич Відокремлений підрозділ «Український геологорозвідувальний інститут» Державного підприємства «Українська геологічна компанія», Україна
  • В. В. Шпира Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна
  • В. І. Якухно Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24028/gzh.v43i5.244065

Ключові слова:

магнітостратиграфія, лесово-ґрунтова формація, плейстоцен, межа Матуяма—Брюнес, Дунай, палеомагнітний метод

Анотація

Наведено результати палеомагнітних досліджень відкладів раннього і середнього плейстоцену, що відслонюються на лівому березі р. Дунай у нижній її течії біля с. Долинське, південна Україна. Потужні субаквальні відклади перекриті стратиграфічно повною лесово-ґрунтовою серією (від крижанівського до дніпровського горизонту) і є унікальним палеокліматичним архівом у найпівденнішій частині Східноєвропейської лесової провінції. Межу Матуяма—Брюнес (МБ) визначено у підошві нижньоширокинського горизонту (sh1b1), а не в мартоноському горизонті, як вважали раніше. Нові дані добре узгоджуються з аналогічними результатами, отриманими раніше на розрізах Роксолани і В’язівок, де межу МБ виявлено на тому ж стратиграфічному рівні — у нижньоширокинському субкліматоліті. На відміну від континентальних записів плейстоцену в Китаї та Центральній Європі, де межу МБ часто визначали у лесовому горизонті (який відповідає етапу похолодання), в українській субаеральній формації межу МБ встановлено у ґрунтовому горизонті (який відповідає потеплінню), при цьому в хроні Брюнес встановлено вісім, а не сім циклів зледенніння—потепління. Це може засвідчувати стратиграфічну повноту лесово-ґрунтової формації України, яку можна порівняти з еталонними глобальними морськими і континентальними палеокліматичними архівами. Подальші палеомагнітні дослідження лесово-ґрунтових серій інших регіонів України дадуть змогу переглянути і зіставити досі суперечливі стратиграфічні та магнітостратиграфічні схеми відкладів плейстоцену.

Посилання

Bakhmutov, V. G., & Hlavatskyi, D. V. (2014). New data about Matuyama—Brunhes boundary in Roxolany section. Heolohichnyy Zhurnal, 347(2), 73—84. http://dx.doi.org/10.30836/igs. 1025-6814.2014.2.139072 (in Russian).

Bakhmutov, V. G., Mokriak, I. N., Skarboviychuk, T. V., & Yakukhno, V. I. (2005). Results of palaeomagnetic studies of Danube terraces sections and problems of Pleistocene magnetostratigraphy of the west Black Sea region. Geofizicheskiy Zhurnal, 25(6), 980—991 (in Russian).

Bakhmutov, V. G., & Glavatskіy, D. V. (2016). Problems of magnetostratigraphy of Pleistocene loess-soil deposits in the South of Ukraine. Geofizicheskiy Zhurnal, 38(4), 59¬—75. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v38i4.2016.107801 (in Russian).

Veklich, M. F. (1982). Stages and stratotypes of the soil formations of Ukraine in the Upper Cenozoic. Kiev: Naukova Dumka, 201 p. (in Russian).

Veklich, M. F., & Veklich, Y. M. (1993). Stage and stratoregion of the estuary-marine Pleistocene of the Azov–Black Sea Basin. Kyiv: Publ. by the Institute of Geography of the National Academy of Sciences of Ukraine, 186 p. (in Russian).

Veklich, M. F., Sirenko, N. A., Matviishyna, Zh. N., Melnychuk, I. V., Perederyi, V. I., Turlo, S. I., & Vozgrin, B. D. (1984). Palaeogeographical succession and detailed stratigraphic division of the Pleistocene of Ukraine (methodological developments). Kiev: Naukova Dumka, 32 p. (in Russian).

Veklich, M. F., Sirenko, N. A., Matviishyna, Zh. N., Melnichuk, I. V., Gerasimenko, N. P., Pe¬re¬de-riy, V. I., & Turlo, S. I. (1993). Stratigraphic diagram of the Quaternary deposits of Ukraine. Stratigraphic schemes of the Phanerozoic and Precambrian of Ukraine. Kiev: Naukova Dumka, 1993. 76 p. (in Russian).

Vigilyanskaya, L. I., & Tretyak, A. N. (2000). Palae¬omagnetism of key Pliocene-Pleistocene sec¬tions in North-Western Donbass. Geofi¬zi¬ches¬kiy Zhurnal, 22(3), 96—104 (in Russian).

Vigilyanskaya, L. I., & Tretyak, A. N. (2002). Palaeomagnetic studies of Pliocene-Pleistocene deposits of loess-palaeosol stratum in Middle Dnieper region. Geofizicheskiy Zhurnal, 24(5), 36—42 (in Russian).

Gerasimenko, N. P. (2010). On the correlation of palaeogeographic stages of the Pleistocene of Ukraine with global benchmarks and chronostratigraphy of Western and Eastern Europe. In: Matviishyna, Zh. M., Gerasimenko, N. P., Per¬edii, V. I., Bragin, A. M., Ivchenko, A. S., Kar¬¬ma-zynenko, S. P., Nahirnyi, V. M., Parkho¬men¬¬ko, O. G. Spatio-temporal correlation of Qua¬ternary palaeogeographic conditions on the territory of Ukraine. Naukova Dumka, Kyiv. P. 95. (in Ukrainian). https://igu.org.ua/sites/default/files/pdf-text/spatial-time-core.pdf.

Hlavatskyi, D., Bakhmutov, V., Bogucki, A., & Voloshyn, P. (2016). Petromagnetism and paleomagnetism of subaerial deposits of Boyanychi and Korshiv sections (Volhynian Upland). Visnyk of Taras Shevchenko National Universi¬ty of Kyiv: Geology, 72(1), 43—51. https://doi.org/ 10.17721/1728-2713.72.06 (in Ukrainian).

Hlavatskyi, D. V., Kuzina, D. M., Gerasimenko, N. P., & Bakhmutov, V. G. (2016). Petromagnetism and paleomagnetism of Quaternary loess-soil sediments of Vyazivok section (Dnieper Lowland). Geofizicheskiy Zhurnal, 38(6), 186—193. https://doi.org/10.24028/gzh. 0203-3100.v38i6.2016.91903 (in Russian).

Hlavatskyi, D. V., Stepanchuk, V. N., Kuzina, D. M., Poliachenko, I. B., Shpyra, V. V., Skarboviychuk, T. V., Yakukhno, V. I., & Bakhmutov, V. G. (2021). Rock magnetic and palaeomagnetic studies of loess-palaesol sections — Lower Palaeolithic sites within the Southern Bug Valley (Medzhybizh, Holovchyntsi). Geofizicheskiy Zhurnal, 43(1), 3—37. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v43i1.2021.225539 (in Russian).

Gozhik, P. F. (eds.). (2012). Stratigraphic code of Ukraine. Kyiv: Publ. of the National Stratigraphic Committee of Ukraine (in Ukrainian).

Konstantinova, N. A. (1967). Antropogene of the Southern Moldaviia and South-Western Ukraine (Vol. 173, pp. 1—138). Moscow: Nauka (in Russian).

Sirenko, O. A., Bahmutov, V. G., & Nі¬kіt¬chen¬ko, І. M. (2008). New data for studing Neoplei¬sto-cene deposits of Nonglacial zone of the Uk¬rainian Shield. Heolohichnyy Zhurnal, 325(4), 113—122 (in Ukrainian).

Tretyak, A. N. (1983). Natural remnant magnetization and problem of sediments paleomagnetic stratification. Kiev: Naukova Dumka, 256 p. (in Russian).

Tretyak, A. N., & Vigilyanskaya, L. I. (1994). Mag¬netostratigraphic scale of Pleistocene of Uk¬rai¬ne. Geofizicheskiy Zhurnal, 16(2), 3—14 (in Russian).

Tretyak, A. N., Vigilyanskaya, L. I., Makarenko, V. N., & Dudkin, V. P. (1989). Thin structure of geomagnetic field in Late Cenozoic. Kiev: Nau¬kova Dumka, 156 p. (in Russian).

Tretyak, A. N., & Volok, Z. E. (1976). Paleomagnetic stratigraphy of Pliocene and Quaternary sediments in Ukraine. Kiev: Naukova Dumka, 88 p. (in Russian).

Tretyak, A. N., Shevchenko, A. I., Dudkin, V. P., & Vigilyanskaya, L. I. (1987). Paleomagnetic stratigraphy of key Late Cenozoic sections of the south of Ukraine. Kiev: Publ. of the Institute of Geological Sciences AS USSR, 50 p. (in Russian).

Bakhmutov, V. G., Kazanskii, A. Yu., Matasova, G. G., & Glavatskii, D. V. (2017). Rock magnetism and magnetostratigraphy of the loess-sol series of Ukraine (Roksolany, Boyanychi, and Korshev sections). Izvestiya, Physics of the Solid Earth, 53(6), 864—884. https://doi.org/10.1134/S1069351317050020.

Bol’shakov, V. A. (2017). The use of the rock magnetic and paleomagnetic data for the loess plateau deposits in China for their climatologic and chronologic correlation to the oxygen isotopic timescale. Izvestiya, Physics of the Solid Earth, 53(2), 293—310. https://doi.org/10.1134/S1069351317020033.

Bondar, K., Ridush, B., Baryshnikova, M., & Popiuk, Y. (2019). On palaeomagnetic dating of fluvial deposits in the section of Neporotove gravel quarry on the Middle Dniester. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 28(2), 241—249. https://doi.org/10.15421/111925.

Butler, R. F. (1992). Paleomagnetism: magnetic domains to geologic terranes. Boston: Blackwell Scientific Publications, 319 p.

Chadima, M., & Hrouda, F. (2006). Remasoft 3.0 a user-friendly paleomagnetic data browser and analyzer. Travaux Geophysiques, 27, 20—21.

Evans, M. E., & Heller, F. (2003). Environmental Magnetism. Principles and Applications of Enviromagnetics. Academic Press. 299 p.

Gendler, T. S., Heller, F., Tsatskin, A., Spassov, S., Du Pasquier, J., & Faustov, S. S. (2006). Roxolany and Novaya Etuliya — key sections in the western Black Sea loess area: Magnetostratigraphy, rock magnetism, and paleopedology. Quaternary International, 152-153, 78—93. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2006.01.001.

Gozhik, P., Shelkoplyas, V., & Khristoforova, T. (1995). Development stages of loessial and glacial formations in Ukraine (Stratigraphy of loesses in Ukraine). Annales UMCS Section B, 50, 65—74.

Heller, F., & Liu, T.-S. (1984). Magnetism of Chi¬ne¬se loess deposits. Geophysical Journal In¬ter-national, 77(1), 125—141. https://doi.org/10. 1111/j.1365-246X.1984.tb01928.x.

Hlavatskyi, D. V. (2019). Refined magnetostratigraphic position of the Shyrokyne unit in loess sequences from Central Ukraine. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 28(2), 301—312. https://doi.org/10.15421/ 111930.

Hlavatskyi, D. V., & Bakhmutov, V. G. (2019). Magnetostratigraphy of the key loess-palaesol sequence at Roxolany (Western Black Sea region). In D. Nurgaliev, V. Shcherbakov, A. Kosterov, S. Spassov (Eds.), Recent Advances in Rock Magnetism, Environmental Magnetism and Paleomagnetism (pp. 371—382). Springer Geophysics. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-90437-5_26.

Hlavatskyi, D. V., & Bakhmutov, V. G. (2020). Magnetostratigraphy and magnetic susceptibility of the best developed Pleistocene loess-palaeosol sequences of Ukraine: implications for correlation and proposed chronostratigraphic models. Geological Quarterly, 64(3), 723—753. https://doi.org/10.7306/gq.1544.

Hlavatskyi, D. V., Gerasimenko, N. P., Bakhmutov, V. G., Bonchkovskyi, O. S., Poliachenko, I. B., Shpyra, V. V., Mychak, S. V., Kravchuk, I. V., & Cherkes, S. I. (2021). Significance of the Ukrainian loess-palaeosol sequences for Pleistocene climate reconstructions: rock magnetic, palaeosol and pollen proxies. Geofizicheskiy Zhurnal, 43(3), 3–26. https://doi.org/10.24028/gzh.v43i3.236378.

Jin, C., & Liu, Q. (2011). Revisiting the stratigraphic position of the Matuyama–Brunhes geomagnetic polarity boundary in Chinese loess. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 299(1), 309—317. https://doi.org/ 10.1016/j.palaeo.2010.11.011.

Jin, C., Liu, Q., Xu, D., Sun, J., Li, C., Zhang, Y., Han, P., & Liang, W. (2019). A new correlation between Chinese loess and deep-dea δ18O records since the Middle Pleistocene. Earth and Planetary Sciences Letters, 506, 441—454. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2018.11.022.

Kirschvink, J. L. (1980). The least squares line and plane and the analysis of palaeomagnetic data. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 62, 699—718. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1980.tb02601.x.

Kukla, G. J. (1987). Loess stratigraphy in Central China. Quaternary Science Reviews, 6(3-4), 191—219. https://doi.org/10.1016/0277-3791 (87)90004-7.

Laj, C., & Channell, J.E.T. (2007). Geomagnetic Excursions. In Treatise on Geophysics (pp. 373—416). Elsevier Science. https://doi.org/10.1016/B978-044452748-6.00095-X.

Liu, Q., Jin, C., Hu, P., Jiang, Z., Ge, K., & Roberts, A. P. (2015). Magnetostratigraphy of Chi¬¬nese loess-paleosol sequences. Earth-Sci¬en¬ce Reviews, 150, 139—167. https://doi.org/10. 1016/j.earscirev.2015.07.009.

Liu, T. S. (1985). Loess and Environment (pp. 31—67). Beijing: Science Press (in Chinese).

Matoshko, A., Matoshko, A., & de Leeuw, A. (2019). The Plio-Pleistocene Demise of the East Carpathian Foreland Fluvial System and Arrival of the Paleo-Danube To The Black Sea. Geologica Carpathica, 70(2), 91—112. https://doi.org/10.2478/geoca-2019-0006.

Nawrocki, J., Bakhmutov, V., Bogucki, A., & Dolecki, L. (1999). The Paleo- and Petromag¬netic record in the Polish and Ukrainian Loess-Paleosol Sequences. Physics and Chemistry of the Earth (A), 24, 773—777. https://doi.org/ 10.1016/S1464-1895(99)00113-1.

Shackleton, N. J., Berger, A., & Peltier, W. R. (1990). An alternative astronomical calibration of the lower Pleistocene timescale based on ODP Site 677. Transactions of the Royal Society of Edinburgh Earth Sciences, 81, 251—261. https://doi.org/10.1017/S0263593300020782.

Spassov, S., Heller, F., Evans, M. E., Yue, L. P., & Dobeneck, T. von. (2003). A lock-in model for the complex Matuyama-Brunhes boundary record of the loess/palaeosol sequence at Lingtai (central Chinese Loess Plateau). Geophysical Journal International, 155(2), 350—366. https://doi.org/10.1046/j.1365-246X.2003.02026.x.

Tauxe, L., Herbert, T., Shackleton, N. J., & Kok, Y. S. (1996). Astronomical calibration of the Matuyama—Brunhes boundary: consequences for magnetic remanence acquisition in marine carbonates and the Asian loess sequences. Earth and Planetary Science Letters, 140, 133—146. https://doi.org/10.1016/0012-821X(96)00030-1.

Tsatskin, A., Heller, F., Gendler, T. S., Virina, E. I., Spas¬sov, S., Du Pasquier, J., Hus, J., Hailwo-od, E. A., Bagin, V. I., & Faustov, S. S. (2001). A new scheme of terrestrial paleoclimate evolution during the last 1.5 Ma in the western Black Sea region: integration of soil studies and loess magmatism. Physics and Chemistry of the Earth, 26(11-12), 911—916. https://doi.org/10.1016/S1464-1895(01)00141-7.

Wang, X., Løvlie, R., Chen, Y., Yang, Z., Pei, J., & Tang, L. (2014). The Matuyama–Brunhes polarity reversal in four Chinese loess records: High-fidelity recording of geomagnetic field behavior or a less than reliable chronostratigraphic marker? Quaternary Science Reviews, 101, 61—76. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2014. 07.005.

Wang, X., Yang, Z., Løvlie, R., Sun, Z., & Pei, J. (2006). A magnetostratigraphic reassessment of correlation between Chinese loess and marine oxygen isotope records over the last 1.1 Ma. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 159(1), 109–117. https://doi.org/10.1016/j.pepi. 2006.07.002.

Zhou, L. P., & Shackleton, N. J. (1999). Misleading positions of geomagnetic reversal boundaries in Eurasian loess and implications for correlation between continental and marine sedimentary sequences. Earth and Planetary Sciences Letters, 168(1), 117—130. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(99)00052-7.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-11-24

Як цитувати

Бахмутов, В. Г., Главацький, Д. В., Веклич, Ю. М. ., Шпира, В. В., & Якухно, В. І. (2021). Границя Матуяма—Брюнес у лесово-ґрунтовому розрізі Долинське, південна Україна. Геофізичний журнал, 43(5), 95–110. https://doi.org/10.24028/gzh.v43i5.244065

Номер

Розділ

Статті