Magnetic properties of lake Bannoe sediments (Southern Urals, Russia)

Abstract

Актуальность. Известно, что вариации магнитных свойств донных отложений современных озер отражают условия окружающей среды: интенсивность поступления осадочного материала в бассейн седиментации, характер источников осадочного материала, колебания уровня озера, климат и другие условия озерного осадконакопления. Методики измерения параметров магнитных свойств отличаются относительной простотой и оперативностью, что делает их весьма удобным инструментом для детальной фиксации изменчивости свойств донных отложений озер, дальнейшего выявления сигналов и трендов изменений условий осадконакопления, расчленения и сопоставления озерных осадочных разрезов. Цель: изучение магнитно-минералогических свойств осадочных отложений озера Банное. Объект. Керн донных отложений озера Банное длиной 512 см, возраст которых составляет не менее 12,5 тыс. к.л.н. Методы. Магнитная восприимчивость получена с использованием MFK1 A Kappabridge (AGICO). Гистерезисные параметры исследуемых осадочных отложений были определены с помощью коэрцитивного спектрометра (J_meter). Дифференциальный термомагнитный анализ образцов по индуцированной намагниченности был выполнен на авторегистрирующих крутильных магнитных весах, действующих по нулевому методу. Результаты. Значения магнитной восприимчивости осадков озера Банное изменяются в диапазоне (0,88-7,87)∙10-7 м3/кг, озера. По кривым дифференциального термомагнитного анализа установлено присутствие в осадках магнетита. Согласно диаграмме Дэя-Данлопа магнитные зерна образцов озера Банное представляют собой комбинацию однодоменных и многодоменных (псевдооднодоменных) зерен с долей многодоменных от 70 до 92 %. Вариации магнитной восприимчивости и компонент магнитной восприимчивости рассмотрены в связи с климатическими стадиями голоцена по шкале Блитта-Сернандера. Выводы. Установлено, что вариации магнитных свойств изученных отложений согласуются с климатическими этапами голоцена по шкале Блитта-Сернандера. Вариации магнитных свойств осадков озера Банное корреспондируют с глобальным событием Бонда 8 (~11100 к.л.н), а также отображают региональные события аридизации, которые произошли ~4500 и ~2000 лет назад. Полученные данные дополняют уже существующие климатологические данные и будут интересны широкому кругу исследователей - от палеоклиматологов до лимнологов и экологов

Relevance. Lake sediments contain the unique data on mineral composition and physical properties reflecting environmental and climate changes over the past millennia. These data are extremely important for understanding the environmental processes today and in the future. Magnetic minerals and properties are considered as essential to reconstruct sediment supply and climate fluctuations. Aim. To reveal magnetic susceptibility and coercive spectrometric parameters as relevant for lake cores stratification in accordance with climate terms. Object. Core of Lake Bannoe sediments (length is 512 cm). The age of the core is ~12.5 thousand years old. Materials and methods. The magnetic susceptibility was measured using MFK-1A Kappabridge (AGICO). The hysteresis parameters of the studied sedimentary deposits were determined using a coercive spectrometer (J_meter). Induced magnetization based differential thermomagnetic analysis was performed on an auto-registering magnetic torsion balance using the zero method. Results. The magnetic susceptibility of sediments taken from Lake Bannoe ranges from 0.88 to 7,87∙10-7 m3/kg. Differential thermomagnetic analysis revealed the presence of magnetite in these sediments. The Day-Dunlop plot indicated that the magnetic grains in the samples of Lake Bannoe are a mix of single-domain and multi-domain (pseudo-single-domain) particles, with multi-domain grains comprising 70 to 92% of the total. Variations in magnetic susceptibility and its components were analyzed in relation to the Holocene climatic stages as defined by the Blytt-Sernander classification. Conclusions. It is found that the variations in magnetic properties of the studied sediments are in harmony with climate stages of the Holocene. Sediments of Lake Bannoe recorded the Bond event #8 (~11100 years ago), as well as regional aridization events which occurred ~4500 and ~2000 years ago. The results obtained during this study complement already existing paleoclimatology data, which will be interesting to a wide range of researchers - from paleoclimatologists to limnologists and ecologists.