Введение к работе
Актуальность тем;,' определяется: I) необходимостью обеспечения исследователей адекватными и доступними методами определения возраста позднечетвертичкых отлочений и событий и использования радиоуглерода в качестве индикатора при изучении различных природных и антропогенних процессов, протекающих с участием углерода; 2) необходимостью обоснования гсохронологической шкалы позднего плейстоцена Европейской части СССР, являющейся основой для разработки стратиграфических схем, корреляции и картирования четвертичных отложений в целях хозяйственного их освоения.
Решение многих практических задач инженерной геологии, мелиорации, разведки и добычи полезных ископаемых, строительных материалов, подземных вод и т.д. связано с детальным изучением четвертичных отложений различными методами, включая и радиогео-хронологические. Кроме этого, комплексные исследования позднего плейстоцена с привлечением радноизотопных методов датирования дают возможность восстановить во временной последовательности крупнейшие изменения климата и природной среды, происходившие в этот период, и использовать эти данные для моделирования и про-гн( інрования изменений климата и природной среда.
Цель и задачи работу. Целью настоящей работы является геохронологическое изучение радиоуглеродном и ураново-иониевым методами опорних разрезов позднего плейстоцена с&ропейсхой части СССР, исследованных геологическими и палеоботаническими методами, обоснование геохронологической шкалы позднего плейстоцена данного региона и корреляция ее с геохронологическими шкалами других территории, а такте с океанической изотопно-кислородной шкєлой. Эта программа на первом этапе требовала проведения исследований: а) по изучению пространственного и временного распределения радиоуглерода в геохимическом углеродном резервуаре; б) уточнении некоторых основных предпосылок радиоуглеродного и
ураново-иониевого методов датирования; в) разработки и усовершенствования химических методов обработки разных типов образцов с целью извлечения из них наименее загрязненной посторонним углеродом фракции образца; г) разработки наиболее подходящего для решения поставленных задач бензольного варианта сцинтилляцнонной методики измерения радиоуглерода.
исходный .уатспкал и личнітй вклад. В работе использованы следующие материалы: а) методические разработки, проведенные автором лично или совместно с сотрудниками лаборатории геохронологии КЛ4 Географий ЛГУ; 6) материалы полевых работ и образцы для геохронологических исследований, отобранные в 1963-198-5 гг. совместно с геологами, географами и палеоботаниками других учреждений в процессе комплексных исследований опорных разрезов четвертичных отяохений; часть образцов отобрана соавторами по согласованной программе и согласно инструкции отбора проб, разработанной при участии автора /ареланов и др., ГЭ54/; программа геохронологических исследований опорных разрезов была нацелена на обоснование геохронологической шкалы позднего плейстоцена Европейской части СССР; в) результаты комплексных исследований опорных разрезов, теоретических и методических разработок в области радиоуглеродного и ураново-иониевого методов датирования и результаты автора по обоснованию геохронологической шкалы позднего плейстоцена Европейской части СССР.
Научная новизна работы.
1. Разработана схема круговорота углерода и радиоуглеро
да в обменном резервуаре, где определены количество углерода
и радиоуглерода в отдельных частях резервуара и скорость обмена изотопов углерода между ними.
-
Разработан и широко внедрен в практику датирования бензольный сцинтилляционный метод измерения радиоуглерода, включающий предложенный автором новый метод синтеза ацетилена из углерода образца и новые методы синтеза бензола из ацетилена на твердых катализаторах.
-
Разработаны рациональные методы выделения из различных датируемых углеродсодержащих материалов фракций, наименее загрязненных посторонним углеродом.
-
Уточнены некоторые предпосылки радиоуглеродного и ур&-
ново-иониевого методов датирования посредством изучения распределения -изотопов урана и тория з современных и ископаемых образцах морских раковин моллюсков и параллельного датирования их указанными методами.
5. 3 результате усовершенствования радиоуглеродного и уранозо-иониевого методов стало возможным провести геохроно-логичеекос изучение опорных разрезов верхнего плейстоцена от Западной Белоруссии до Лредуралья и от побережий Баренцева и Белого морей до побережья Черного моря и обосновать геохроно-логическую пкалу позднего плейстоцена Европейской части СССР.
Основные защищаемые положения.
-
Ка основе разработанной автором схемы круговорота углерода и радиоуглерода в обменном резервуаре и установленных вековых и .долгопериодных вариаций концентрации радиоуглерода за проведшие 13-14 тыс.лет выявлены пространственные и временные закономерности распределения радиоуглерода в обменном резервуаре.
-
Предложенные химические методы очистки различных типов органических и карбонатных образцов от постороннего углерода в совокупности с разработанным бензольным ецнктилляцнон-иым методом измерения концентрации радиоуглерода увеличивают достоверность определяемого возраста и предел датирования, расширяют число изучаемых природных объектов и явлений и повывают точность определения концентрации радиоуглерода в природных объектах.
-
Путем использования усовершенствованных вариантов радиоуглеродного и ураново-иониевого методов датировано более 100 разрезов позднего плейстоцена и обоснована геохронологическая шкала позднего плейстоцена европейской части СССР. При корреляции этой шкалы со шкалами для смежных территорий установлены закономерно прослеживаемые изменения природной среды позднего плейстоцена в субииротнем и субмеридиональном направлениях.
Практическое значение и внедроние результатов. Изучение четвертичных отложений комплексом различных методов, в том числе и радиоизотопных, имеет больиое значение для хозяйственного освоения четвертичных отложений. Лолучешьте данные о последо-
4 вателыюсти фиксированных на временной шкале крупных изменений климатов прошлого используются для прогноза трендов изменений климата и природной среды. Разработанная автором бензольная сцинтилляционная методика широко внедрена в радиоуглеродных лабораториях СССР и стимулирует исследования с применением этой методики во многих областях науки. Вследствие этого радиоуглеродный метод определения возраста отложений стал доступным для широкого круга геологов и географов, что значительно увеличивает эффективность геологической съемки и картирования четвертичных отлокений и имеет народнохозяйственное значение, В частности геохронологические исследования, выполненные в лаборатории геохронологии под руководством и непосредственном участии автора по темам хозяйственных договоров с ААШ, ВСЬУЕИ, ВШО "лэпогеология", іііЛИ "Океанология" и др., внедрены в отих организациях при геологической съемке, картировании четвертичных отложений, разведке россыпных полезных ископаемых и строительных материалов. Монография "Радиоуглерод: геохимия и геохронология" имеет практическое значение в качестве научно-методического и учебного пособия.
Апробация работы. Основные положения настоящей работы докладывались на Всесоюзных совещаниях по теме "Абсолютная геохронология четвертичного периода" (досква,1963), "Вариации содержания радиоуглерода в атмосфере Земли и радиоуглеродное датирование" (Вильнюс,1971), на всесоюзных симпозиумах "Проблемы периодизации плейстоцена" (Ленинград,1970),"Хронология ледникового века" (Ленинград,1972),"Состояние методических исследований в области абсолютной геохронологии,в том числе новейших геологических образований" (Москва,1972),"Методические исследования в области абсолютной геохронологии" Ыосква, 1976), на Всесоюзных конференциях по проблеме "Астрофизические явления и радиоуглерод" (Москва,1955; Тарту,1938; Тбилиси,1959,1973,1976), на Всесоюзных конференциях "Геохронология четвертичного периода" (Москва,1978,1985), на Всесоюзном совещании по изучению четвертичного периода (Уфа, 1981), на Всесоюзной школе-семинаре "Методы изотопной геологии" (Звенигород,1979,1983,1987), на региональных совещаниях "Изотопно-геохимические исследования в Прибалтике и Белоруссии" (Лохусалу,1981,1987), на XI Международном Конгрессе ИНКВА (Москва, ІЗЙ2). В целом работа доложена
на заседаниях научно-технического Совета ШЛ Географии ЛГУ и геохимических отделов Института геохимии и физики минералов АН УССР.
Структура и объем работы. Монография "Радиоуглерод: геохимия и геохронология" состоит из введения, тести глав (в последней главе приведено заключение - геохронологическая гакала) и списка литературы, включающего 550 источников, в том числе 376 иностранных публикаций, монография содержит 15,55 п.л. (300 стр.) текста, 37 рисунков и схем, 35 таблиц.
Публикации. По теме диссертации опубликованы монография и 135 статей. Основные публикации приведены в автореферате.
Автор приносит глубокую благодарность коллективу лаборатории геохронологии HIM Географии ЛГУ за научное сотрудничество л помощь при датировании проб. Автор признателен соавторам публикаций - геологам, географам и палеоботаникам за сотрудничество в комплексном изучении разрезов четвертичных отложений.
