Статья 'Едомные толщи Аляски и Клондайка с хорошо выраженными признаками цикличности' - журнал 'Арктика и Антарктика' - NotaBene.ru
Journal Menu
> Issues > Rubrics > About journal > Authors > About the Journal > Requirements for publication > Editorial board > Peer-review process > Policy of publication. Aims & Scope. > Article retraction > Ethics > Online First Pre-Publication > Copyright & Licensing Policy > Digital archiving policy > Open Access Policy > Article Processing Charge > Article Identification Policy > Plagiarism check policy > Editorial collegium
Journals in science databases
About the Journal

MAIN PAGE > Back to contents
Arctic and Antarctica
Reference:

Yedomas in Alaska and Klondike with well-defined cyclic qualities

Vasil'chuk Yurii Kirillovich

ORCID: 0000-0001-5847-5568

Doctor of Geology and Mineralogy

Professor, Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography, Department of Landscape Geochemistry and Soil Geography

119991, Russia, Moscow, Leninskie Gory str., 1, of. 2009

vasilch_geo@mail.ru
Other publications by this author
 

 

DOI:

10.7256/2453-8922.2019.2.29778

Received:

16-05-2019


Published:

23-05-2019


Abstract: The object of this research is the yedomas in Alaska and Klondike with the well-defined cyclic qualities. The author examines the mesocyclic polygonal-lode complex McLeod Point, mesocyclic polygonal-lode complex  on the Itkillik River, mesocyclic polygonal-lode complex in Chatanika, mesocyclic polygonal-lode complex  in the Last Chance Creek valley, mesocyclic polygonal-lode complex in the Fox permafrost tunnel, mesocyclites in the Seward Peninsula, Colville River valley, the northern slope of Alaska, and Klondike near Dawson City. The main research method contains the analysis of cryolithological structure, radiocarbon dating, oxygen-isotope and hydrogen-isotope data. The main result of the conducted research lies in identification of mesocyclites in the Alaska and Klondike yedomas, such as: a) there are three vertical growth mesocyclitic stages in the MacLeod Point yedoma; b) four vertical growth mesocyclitic stages are common in the Chatanika yedoma; c) at least four vertical growth mesocyclitic stages are identified in the Itkillik yedoma; d) at least four vertical growth mesocyclitic stages are revealed in the Fox permafrost yedoma; e) at least four vertical growth mesocyclitic stages are tiers are distinguished in the Last Chance Creek valley; f) large, two or more layered syngenetic lodes are detected in the Seward Peninsula, Colville River valley , and the northern slope of Alaska yedomas – two-layered lodes; g) Klondike yedoma, near the Dawson City, is characterized with powerful two-three layered syngenetic lodes.


Keywords:

syngenetic, Late Pleistocene, permafrost, ice wedge, yedoma, radiocarbon, oxygen isotopes, deuterium, cyclicality, Alaska and Yukon

This article written in Russian. You can find original text of the article here .

Введение

Весьма любопытно, что одно из первых описаний едомных толщ выполнено на территории Аляски известным российским мореплавателем немецкого происхождения из Эстонии О.Е. фон Коцебу, который совместно со своим спутником балтийским немцем Й.Ф.Г. фон Эшшольцем, изучая в 1816 году в обрывах берегов Аляски залежи подземного (по всей вероятности повторно-жильного) льда, высказал мысль [2], что их следует отнести к погребенным снежникам или скоплениям фирна — метаморфизованного, слежавшегося снега.

О.Е. фон Коцебу [2, с. 109] написал: “8 августа (1816 г. – ЮВ). Мы провели неприятную ночь посреди бури и дождя; так как и утро не предвещало лучшей погоды, то я решил возвратиться на корабль, но едва мы успели проплыть половину пути, как начался жестокий шторм от SO; в баркасе открылась сильная течь, и мы употребили все усилия, чтобы опять достичь того места, которое оставили незадолго перед этим. Мы промокли насквозь, и, найдя здесь, как и везде в этих странах, большое количество плавника, я велел развести огонь; мы высушили свое платье и сготовили похлебку. Кажется, что судьба послала этот шторм, чтобы доставить нам случай сделать здесь одно достопримечательное открытие, которым мы обязаны доктору Эшшольцу. Хотя мы во время первого привала много прогуливались, но не заметили, что ходим по ледяным горам. Доктор, предприняв теперь более дальнюю прогулку, с удивлением увидел, что одна часть берега обрушилась и он состоит из чистого льда. Узнав об этом, мы, запасшись лопатами и пешнями, отправились для исследования этого дива; вскоре мы дошли до одного места, где берег возвышается над морем почти отвесно на 100 футов, а потом, наклонно поднимаясь, простирается вдаль. Мы видели здесь громады чистейшего льда в 100 футов вышины, которые были покрыты слоем, поросшим мохом и травою. То место, которое обрушилось, подвержено теперь влиянию воздуха и солнечных лучей. Множество мамонтовых костей и клыков (в числе которых нашел я один прекраснейший), выступавших на поверхности таявшего льда, служит неоспоримым доказательством, что этот лед первородный. Покрывающий эти горы слой имеет не более полуфута в толщину и состоит из глины, смешанной с песком и с землей. Лед мало‑помалу тает под этим слоем, так что он скатывается вниз, продолжая и там питать приятнейшую зелень. Можно предвидеть, что по прошествии многих лет эта гора вовсе исчезнет, а ее место займет зеленеющая долина. По достоверному наблюдению мы определили широту косы 66°15'36'' с.ш.)".

М.З.Каневским и Ю.Л.Шуром соавторами [20] выполнены обширные исследования едомных толщ Аляски и показано, что едомные массивы с мощными ледяными жилами распространены как на севере так и на юге Аляски (рис. 1), причем их исследование уже продолжается, если началом считать описание О.Е. фон Коцебу [2] более 200 лет. На Клондайке, а если систематические описания Л.Квакенбуша [40] и Л.Приндела [39] - все равно уже более 100 лет. Достаточно давно исследуются и едомные массивы с мощными ледяными жилами в Клондайке, вспомним, что Г.Доусон описывал мамонтовые останки в мерзлых отложениях более 120 лет назад, да и со времени работ Д.Нолдретт, А.Хегинботтома, Ч.Тарнокая уже прошло более 30 лет [13].

._1_kanevskiy_et_al_2_copy

Рис. 1. Схема размещения на севере Аляски едомных массивов: изученных в работах: Из Kanevskiy M.Z., Shur Yu.L., Fortier D. et al. [20, с. 594]: A - Дьявольские горы; Б - мыс Эспенберг; В - Оумалик; Г - река Иткиллик; Д - Умиат; Е - CRREL Фокс тоннель; Ж - реки Эриксон Крик, Хесс Крик; З - река Яго; И - оз. Бут Лейк; К - Клондайк

Едомные толщи в пронумерованных точках изучены в работах: 1. Black [4]; 2. Bray et al. [5]; 3. Brown, Kreig [7]; 4. Brewer et al. [6]; 5. Cantwell [8]; 6. Carter [9]; 7. Fortier et al. [10]; 8. Hamilton [15]; 9. Hamilton et al. [16]; 10. Hopkins [17]; 11. Hopkins, Kidd [18]; 12. Kanevskiy et al. [22]; 13. Коцебу [2]; 14. Kreig, Reger [24]; 15. Lawson [26]; 16. Lawson [27]; 17. Lawson [28]; 18. Livingstone et al. [29]; 19. Maddren [31]; 20. Matheus et al. [32]; 21. Meyer et al. [33]; 22. Péwé [35]; 23. Porter [36]; 24. Porter [37]; 25. Prindle [39]; 26. Quackenbush [40]; 27. Sellmann [43]; 28. Shur et al. [44]; 29. Smith [45]; 30. Taber [46]; 31. Tuck [47]; 32. Wilkerson [50]; 33. Williams [51]; 34. Williams, Yeend [52]

Но ни в одном из исследований не пранализирована циклитная структура едомных массивов, хотя во многих упоминалась [13, 16, 20, 25, 34 и др.]. Автором ранее [1, 48, 49] выделено три типа цикличности: микро-, мезо и макроцикличность. Микроцикличность, связана с сезонной периодичностью изменения глубины деятельного слоя и накопления тонкого слоя наилка, Длительность микроциклов исчисляется от первых лет до сотен лет. Вертикальный масштаб микроциклов сантиметры – десятки сантиметров. Мезоцикличность связана с пульсирующим изменением уровня водоема, по берегам которого, или на отмелях которого идет формирование жил. Длительность мезоциклов обычно исчисляется от многих сотен до первых тысяч лет. Вертикальный масштаб мезоциклов первые метры. Макроцикличность связана с коренной перестройкой режима седиментации или реже (в основном на юге ареала повторно-жильных льдов) с крупными климатическими осцилляциями. Длительность макроциклов обычно исчисляется многими десятками- и иногда сотнями тысяч лет. Вертикальный масштаб макроциклов десятки метров.

Сейчас нам представляется что едома или позднеплейстоценовый полигонально-жильный комплекс это в целом макроциклит, и голоценовый полигонально-жильный комплекс это тоже макроциклит. Если же говорить о мегациклитах, то это уже вероятно сочетание в одном разрезе полигонально-жильных комплексов возраст которых различается более чем на 0,3-0,5 млн. лет. Пока такие разрезы достоверно не описаны, хотя то, что повторно-жильные льды у Доусона датированы более чем 0,7 млн. лет говорит о том, что мегациклитность вполне реально может встречаться в криолитозоне.

Едомные толщи Аляски и Клондайка с хорошо выраженными признаками цикличности распространены достаточно широко, на наиболее интересных разрезах остановимся детальнее.

Мезоциклитные полигонально-жильные комплексы на Аляске

Мезоциклитный полигонально-жильный комплекс МакЛеод Пойнт. Р.Ф. Блэком описаны три уровня позднеплейстоценовых и голоценовых ледяных жил [3], в районе МакЛеод (McLeod), в 120 км к юго-востоку от Барроу, на севере Аляски. МакЛеод Пойнт, расположенный в 120 км к северо-востоку от Барроу, представляет собой обрыв высотой 7,2 м, сложенный дисперсными отложениями и подземными льдами, фронтально обнажающимися к морю Бофорта. В 1981 г обрыв представлял систему активно растущих, крупных приповерхностных ледяных жил (в верхнем горизонте III), перекрывающих срезанные окончания двух погребенных, наложенных одна на другую систем неактивных ледяных жил в отложениях горизонтов I и II (рис. 2).

_2_black_1983_06

Рис. 2. Схема части обрыва МакЛеод Пойнт, в 120 км к юго-востоку от Барроу, на севере Аляски. По Black [3]. Показана система трех горизонтальных блоков, вмещающих повторно-жильные льды. Граница между блоками I и II показана пунктирной линией, граница между блоками I и II и III очень неровная. Цифрами показаны радиоуглеродные датировки

._3.____

Рис. 3. Повторно-жильные льды в обрыве МакЛеод Пойнт, в 120 км к юго-востоку от Барроу, на севере Аляски. Фото из Kanevskyi et al. [21]

Четыре радиоуглеродных образца из основания верхнего торфяника (горизонт III, рис. 2) между крупными приповерхностными жилами датируют начало формирования растительного покрова в вогнутых полигональных болотах. Даты изменяются от 11530 до 11700 лет назад (табл. 2). Предполагается, что растительность начала произрастать в пределах нескольких столетий начала роста этих жил, когда двойная приподнятая кайма, смежная с ними, сформировала водоемы в вогнутых полигонах. Вероятно, самые крупные и древние приповерхностные ледяные жилы горизонта III начали расти приблизительно 12000 радиоуглеродных лет назад или несколько ранее. Небольшой промежуток времени потребовался для промерзания многолетнемерзлых пород после осушения термокарстового озера, которое привело к выходу отложений на дневную поверхность. Ледяные жилы горизонта II, по мнению Р.Блэка, скорее всего были срезаны термокарстовым озером.

Две даты > 33,200 и > 40,000 лет назад (табл. 2), полученные по нижнему горизонту органики, который разделяет отложения горизонтов I и II, указывает на древний возраст самой древней системы ледяных жил. Бревно ели в морских отложениях ниже ледяных жил горизонта I датировано в > 37,000 лет назад. Вся встреченная древесина располагалась беспорядочно. Исследование пыльцы и спор Т. Эгером в двух датированных образцах из нижнего горизонта органики и в 13 других образцах из стратиграфической последовательности на данной территории предлагает существование травянистой влажной тундры: "Никакого явного показателя значительного изменения растительных сообществ" не было очевидно между более древними и более молодыми отложениями. Сохранность пыльцы в целом плохая. Многие пыльцевые зерна переотложены из меловых, третичных и более древних позднечетвертичных отложений. Следовательно, пыльца не обеспечивает доказательство возраста ни погребенных повторно-жильных систем, ни вмещающих их отложений.

Радиоуглеродное датирование показало, что крупные приповерхностные жилы горизонта III начали формироваться около 12000 лет назад. Ниже расположенная система погребенных жил находится за пределами возможностей радиоуглеродного датирования.

Таблица 1. Радиоуглеродные датировки в обрыве МакЛеод Пойнт, на севере Аляски [3]

Лабораторный индекс

14С возраст, лет

Лабораторный индекс

14С возраст, лет

GX-8130

8785±230

I-12,131

11700±170

I-12,129

11530±170

I-12,132

>33200

I-12,130

11600±170

I-12,127

>37000

GX-8131

11615±305

I-12,128

>40000

Р.Ф.Блэк [3] охарактеризовал самые нижние отложения на данной территории как морские иловатые глины и глинистые илы с содержанием очень мелкого песка менее 10% и связывает эти отложения с горизонтом скал-клиф (Skull Cliff) в плейстоценовой формации Губик (Gubik). Органический материал составляет 6-8% от общего веса пород, его количество повышается в верхней части береговых отложений. Цвет отложений в основном изменяется от темно-серого до черного, зеленовато-серого или темно-коричневого, однако местами встречаются темные желто-коричневые, окисленные пятна и неровные полосы. Ледяные включения в виде зерен, гранул, прожилок, даек (включая жилы) и небольших тел неправильной формы составляют 25-60% от веса породы и содержание льда повышается вверх по разрезу.

Срезанные окончания ледяных жил в самой нижней системе (горизонт I, рис. I), исследованные в 1981 г не были выражены со стороны моря в 1949/1950 гг. (рис. 2). Ледяные жилы горизонта I встречались только локально вдоль берегового обрыва в 1981 г. Там где они расположены в настоящее время, они располагались на высоте менее 1-2 м над уровнем моря и непосредственно над ними всегда прослеживался прерывистый, горизонт мелко рассеянной органики. Они не были видны там, где горизонт органики приближался к уровню моря. Ледяные жилы были менее 1 м высотой, и 1 дм шириной (все данные по ширине жил, приводимые здесь, измерены по нормали к плоскости жил). Ледяные жилы располагались в основном в интервале от 4 до 6 м., но только некоторые из них будут располагаться в каком-то особом месте. Остатки ледяных жил в крупном плане выявили особенности вертикальной структуры других погребенных жил [3]. Они были вскрыты не более чем на 1-2 м вдоль берега, но по их распределению и простиранию можно было предположить существование первичных, вторичных, и третичных полигонально-жильных систем [3].

Ледяные жилы горизонта II, расположенного над нижним горизонтом органики, оказались крупнее и лучше вскрыты, чем жилы горизонта I, как в береговом обрыве, так и в термоэрозионной нише, образованной морским воздействием под стенкой обрыва (рис. 2 и 3). Некоторые жилы были встречены в трех измерениях, соединяющиеся в полигонах диаметром 3-7 м. Были встречены первичные, вторичные и третичные ледяные жилы. Р.Блэк [4] описал их структуру. Многие из этих жил проникли через нижний горизонт органики и приподняли этот горизонт с обеих сторон жилы (рис. 2). Скорее всего они более молодые, чем горизонт органики, через который они проникли. Некоторые жилы достигают 1 м в ширину и несколько метров в высоту. Более крупные жилы выдавлены вверх согласно своей внешней форме, разрушениям и искажениям плоскостей слоистости, произведенных включениями в прежние морозобойные трещины, перекристаллизации и перестройке ледяных кристаллов. Они выдавлены вверх на 1-3 м, подобно диапирам, и приподняли другой горизонт несогласия с рассеянными частицами грубого волокнистого торфа в его верхней части. Похоже, что эти жилы также срезаны в результате глубокого протаивания, согласно их распределению, размерам, форме и стратиграфическому положению.

Верхний горизонт органики, который является более разобщенным и нарушенным, чем нижний, отмечает начало формирования вогнутых полигонов, заполненных водой, связанных с самыми верхними, очень крупными, приповерхностными жилами горизонта III (рис. 2). Приповерхностные ледяные жилы достигали 5-7 м шириной в береговом обнажении, вскрытом в 1981 г (рис. 2). Одна жила шириной 9 м была видна в этом месте с моря в 1949/1950 гг. Открытые морозобойные трещины и крупная структура льда жил указывают на их современную активность [3]. Волокнистый осоковый торф, частично в положении позиции роста, находится в осадочных слоях достигая мощности 3,3 м в прежних вогнутых полигонах между приповерхностными жилами. Количество органического материала возрастает снизу-вверх.

В строении полигонально-жильного комплекса МакЛеод Пойнт, можно выделить 3 мезоциклита - два представленные узкими позднеплейстоценовыми жилами: нижний, вероятно, старше 33 тыс. лет, средний возрастом 11-13 тыс. лет и третий - верхний - голоценовый возрастом более 8 тыс. лет.

Мезоциклитный полигонально-жильный комплекс Волт Крик на р.Чатаника. В 15-метровом обнажении на берегу реки Чатаника, в 2 км ниже по течению от моста на шоссе Эллиотт через реку Чатаника, в 40 км к северу от Фэрбенкса на северо-западе, Т.Певе описано обнажение отложений формации голдстрим, вмещающими мощные сингенетические ледяные жилы и перекрытых осадками формации рэди буллиэн с маломощными жилами льда (рис. 4). В отложениях отмечен слой вулканического пепла мощностью от 1 до 10 мм. Радиоуглеродная дата 14 760 ± 850 лет (GX-0250) была получена из норки суслика на 4 м. ниже слоя пепла. Дата 14 510 ± 450 лет (W-2703) была получен по копролитам суслика из ила в 1 м над слоем пепла. Таким образом, пепел датирован около 14 тыс. лет. и ледяные жилы в отложениях формации голдстрим датируются самым концом позднего плейстоцена [35].

Л.Ширрмайстером с соавторами [42] опубликованы данные исследования радиоуглеродного возраста и изотопных характеристик повторно-жильных льдов мезоциклитного едомного комплекса Чатаника (рис. 5, 6).

._4_pewe_1975_01

Рис. 4. Сингенетические повторно-жильные льды в отложениях формации голдстрим, перекрытые отложениями формации рэди буллиэн, на берегу реки Чатаника в 2 км вниз по течению от моста на шоссе Эллиот, в 40 км к северу от Фэрбенкса. Из Pewe [35, с. 17]: 1 – отложения формации рэди буллиэн; 2 – отложения формации голдстрим; 3 – ледяные жилы из чистого льда; 4 – кровля многолетнемерзлых пород; 5 – горизонтальнослоистый пластовый лед; 6 – ветки и торф; 7 – прозрачная ледяная масса; 8 – повторно–жильный лед; 9 – пепел чатаника; 10 – норки сусликов; 11 – гравий; 12 – пепел; 13 – торф; 14 – осыпи

_5.__2_01

Рис. 5. Вариации δ18О, δ2Н и dexc в повторно-жильных льдах мезоциклитного полигонально-жильного комплекса Чатаника. Слева показан радиоуглеродный возраст полученный по остаткам растений, отобранным непосредственно из ледяных жил. А коренные породы, Б гравийно-галечниковый горизонт, В нижний ярус едомы, представленный переслаиванием ила, песка и гравия, Г верхний ярус супесчаной едомы, Д голоценовые отложения. Из Schirrmeister et al. [42]

._6.__1

Рис. 6. Погребенные ледяные жилы в мезоциклитном полигонально-жильном комплексе Чатаника. Фото из Schirrmeister et al. [42]

В строении полигонально-жильного комплекса Чатаника (используя данные по шахте полученные Л.Ширрмайстером [42] и описание обнажения приведенное Т.Певе [35]), автором выделены 4 мезоциклитных яруса три, представленные позднеплейстоценовыми жилами: нижний небольшие жилки, скорее всего формировавшиеся в гравелистых отложениях склонового генезиса, возрастом вероятно, старше 40-50 тыс. лет, выше мощные жилы, высотой более 20 м второго яруса, возрастом более 34 тыс. лет, еще выше третий ярус небольшие жилки возрастом старше 14,5 тыс. лет, и четвертый верхний голоценовый возрастом более 8,5 тыс. лет.

Мезоциклитный полигонально-жильный комплекс на р. Иткиллик. Плейстоценовый мезоциклитный полигонально-жильный комплекс на реке Иткиллик (69°34′0,72″ с.ш., 150°52′7,73″ з.д.) на севере Аляски (рис. 7, 8) разделен М.З.Каневским и Ю.Л.Шуром с коллегами [20] на семь криостратиграфических частей.

._7.__1

Рис. 7. Позднеплейстоценовый циклитный многоярусный полигонально-жильный комплекс на реке Иткиллик, Аляска. Фото М.Каневского (а) и Й.Штрауса (б)

Ris_18 Itkillik-River-exposure-B-Location-of-borehole 1

Рис. 8. Позднеплейстоценовый мезоциклитный полигонально-жильный комплекс на реке Иткиллик. Из M.Kanevskyi et al. [20])

Л. Лапойнт Елмбрати, М.З.Каневский, Ю.Л.Шур и др [25] сообщают, что значения δ18О сингенетических повторно-жильных льдах разреза Иткиллик изменяются от –34,8 до –30 ‰ (при современных значениях δ18О в жилках около -20 ‰). В первом слое (U1: 30,0-25,3 м выше уровня моря) желтовато-серого ила среднее значение δ18О –33,6 ‰ (рис. 9). Изотопные значения немного уменьшается к верхней части. Во втором слое (U2: 25,3-20,9 м выше уровня моря) богатого органикой ила и песка средней крупности среднее значение δ18О –28,7‰. В третьем слое (U3: 20,9-13,3 выше уровня моря) желто-серого ила с включениями органического материала, корешками и веточками среднее значение δ18О равно –30,9 ‰. В четвертом слое (U4: 13,3-3,3 выше уровня моря) желто-серого ила среднее значение δ18О –33,0‰. В пятом слое (U5: 3,3-0 выше уровня моря) насыщенного органикой ила с глиной и очень мелким песком с торфом и мхом значения δ18О достигают почти современных значений (–25, –24‰).

._9._lap

Рис. 9. Вариации льдосодержания и значений δ18О в позднеплейстоценовом циклитном многоярусном полигонально-жильном комплексе на реке Иткиллик, Аляска. Из [25]

В строении полигонально-жильного комплекса Иткиллик (описание обнажения М.З.Каневского, Ю.Л. Шура и др. [20, 25]), автором выделены не менее 4 мезоциклитных ярусов три, представленные позднеплейстоценовыми жилами: нижний небольшие погребенные жилки, формировавшиеся под захорроненным торфяником, возрастом вероятно, старше 48 тыс. лет, второй и третий представленный высотой до 30 м, внизу это мощные - широкие жилы, высотой 15-20 м, вверху более узкие, внедряющиеся в нижние, высотой около 13-15 м, возрастом от 40-45 до 13-14 тыс. лет, и четвертый верхний голоценовый возрастом более 8,6-5,3 тыс. лет.

Мезоциклитный полигонально-жильный комплекс Фокс пермафрост туннель. Около от г.Фэрбенкс, на восток от долины Голдстрим туннель длиной 110 м вырыт сотрудниками CREEL в течение 1963-1966 гг (рис. 10). В 1969 г была выполнена наклонная подземная выработка длиной 61 м от главного туннеля около входа в подстилающий гравий примерно в 6 м ниже дна туннеля [19]. Детальное исследование позднеплейстоценовых едомных отложений вскрытых в Фокс пермафрост туннеле выполнено Т.Д.Хэмилтоном, Дж.Л.Крейгом и П.В.Селлманом [16].

.10._foxdavis.

Рис. 10. Гетероциклитный и гетерогенный полигонально-жильный комплекс Фокс пермафрост туннель, около от г.Фэрбенкс, Аляска. Из Hamilton et al. [16]

Пермафрост туннель расположен в пределах зоны прерывистого распространения многолетнемерзлых пород [19]. Многолетнемерзлые пород мощностью >40 м встречены примерно в 2 км к югу от туннеля под илистыми отложениями, сравнимыми с теми, через который проложен туннель. Температуры пород от –2,2 до –0,6оC [16].

Фокс Пермафрост туннель представляет непрерывные и ненарушенные обнажения льдонасыщенных супесей и суглинков, называемых Т.Хэмилтоном илами, которые перекрывают гравий и основные породы. Т.Хэмилтон и П.Селлманн исследовали стратиграфию в Фокс Пермафрост туннеле (см. рис. 10, рис. 11) в течение 1982-1984 гг., и получили множество радиоуглеродных датировок, Дж.Крейг отобрал и определил органические остатки из ила и гравия [16].

._11_._02

Рис. 11. Позднеплейстоценовый гетероцикличный и гетерогенный полигонально-жильный комплекс в массиве Фокс пермафрост туннель на междуречье Юкона и Тананы в центральной части Аляски. По Hamilton et al. [16]: а – ледяные жилы нижнего яруса, б – фрагмент демонстрирующий соотношение ледяных жил верхнего яруса с вмещающими породами; 1 – молодой галечник; 2 – более древний галечник; 3 – оторфованная супесь; 4 – супесь без органики; 5 – торф опесчаненный; 6 – шлиры и линзы сегрегационного льда; 7 – пещерный (озёрный?) лёд; 8 – повторно-жильный лёд; 9 – древесина

Подстилающими едому породами является подвергшийся выветриванию сланец Юконского кристаллического массива. Чешуйчатый опесченный гравий, переслаивающийся с линзами песка с гравием, образует горизонт мощностью от 3 до 4 м, который перекрывает основные породы. Форма обломков изменяется от угловатой до округой, и преобладают галька и валуны размером до 36 см.

Гравий содержит почти горизонтальные линзы насыщенных органикой супесчано-суглинистых отложений, пылеватого тонкого песка и опесчаненного мелкого гравия, длина этих линз обычно 1-2 м и мощность 30-40 см. Многие линзы содержат древесные остатки ивы, в некоторых встречены пни с корнями, по-видимому, в прижизненной позиции. Под многими линзами располагаются зоны окисления мощностью около 0,3 м. Эти линзы встречаются более часто и становятся более длинными снизу вверх в горизонте гравия, и около верхней поверхности этого горизонта обычно встречаются небольшие стволы ивы диаметром до 10 см. Некоторые стволы имеют неповрежденную кору и спутанную корневую систему; они мало разрушены и должны были произрастать в месте их захоронения или близко к нему. Контакт между гравием и перекрывающими супесчано-суглинистыми отложениями резкий, но неровный, с каналоподобным понижениями глубиной до 1,5 м.

Супесчано-суглинистые отложения на контакте и непосредственно выше контакта содержат многочисленные крупные древесные остатки, которые, возможно, являются остатками ив, произрастающих на горизонте гравия [16]. Гравий содержит ледяные жилы нижнего макроцикла. Лед виден в пустотах, но частицы гравия все еще находятся в прямом контакте друг с другом. Влажность изменяется в основном от 8,9% до 10,3% от сухого веса.

Супесчано-суглинистые отложения является наиболее широко распространенным литологическим типом в толще Фокс Пермафрост туннеля и содержит наибольшее количество разных типов подземного льда [16]. Мощность горизонта супесчано-суглинистых отложений - от 14 до 17 м; он вскрывается от основания поверхностного дерна над туннелем почти на всем протяжении вертикальной шахты в основной части туннеля.

Радиоуглеродные даты из вертикальной шахты указывают на то, что часть насыщенных органикой супесчано-суглинистых отложений накопилась в течение голоцена. Нижние концы нескольких крупных ледяных жил проникают сквозь крышу туннеля, но в вертикальной шахте встречены только небольшие жилы.

Крупные ледяные жилы встречаются как в верхним, так и в нижнем горизонтах супесчано-суглинистых отложений. Жилы в нижнем горизонте имеют вертикальные размеры 3-4 м и ширину в верхней части 2-4 м (рис. 12, 13, 14). Они вертикальнослоистые, вдоль вертикальные плоскостей сконцентрированы супесчано-суглинистые отложения и органические остатки.

summer08_214_dr._matt_lachniet.

Рис. 12. Крупная сингенетическая ледяная жила в нижнем горизонте супесчано-суглинистых отложений Фокс пермафрост туннеля. Фото М.Лачнета

.12_fox_2

Рис. 13. Погребенная ледяная жила, Фокс пермафрост туннель

Жилы в верхнем горизонте супесчано-суглинистых отложений имеют ширину в верхней части до 1 м широкого и, как правило, вскрытая вертикальная мощность составляет только 1-2 м. Однако вершины крупных жил были встречены на глубине от 3,5 до 5 м ниже поверхности 50-метрового подъема туннеля, и одна жила непрерывно продолжалась до глубины 12 м [16].

.13__kanevskiy_fox_draft2_02

Рис. 14. Двухъярусные ледяные жилы вложенные одна в другую, Фокс пермафрост туннель. Из Kanevskiy et al. [19, с. 15]

По Фокс Пермафрост туннелю получены 33 радиоуглеродные датировки (табл. 2). Материалом датирования были, прежде всего, крупные фрагменты древесины, торф и волокнистые растительные остатки, извлеченные из супесчано-суглинистых отложений просеиванием.

Таблица 2. Радиоуглеродные датировки вблизи границы гравия и отложений ледового комплекса Фокс Пермафрост Туннель Из Hamilton et. al. [16]

14С – датировка

Лабораторный

Номер

Стратиграфическая позиция

38860±930

USGS-1520

1 м над контактом гравия и ледового комплекса

33200±1900

I-4493

0,4 м над контактом гравия и ледового комплекса

27790±560

Other our sites:
Official Website of NOTA BENE / Aurora Group s.r.o.