Исследования лаборатории палеоархивов природной среды
Лабораторные анализы
Лабораторно-аналитические исследования образцов рыхлых отложений, почв и кернов донных осадков проводятся в рамках государственного задания, проектов научных фондов и НИР со сторонними организациями.
Виды лабораторных исследований:
- Разбор, документирование и макрофотосъемка буровых осадочных кернов
- Гиперспектральное сканирование кернов в диапазоне от 400 до 1000 нм
- Сканирование микропрепаратов в проходящем свете (в т.ч. со скрещенными поляризаторами) на увеличении от x100 до x1000
- Подготовка образцов для литолого-геохимических исследований (сортировка, сушка, истирание)
- Определение потерь при прокаливании
- Определение весовой влажности осадка
- Определение объемного веса осадка
- Измерение удельной магнитной восприимчивости и частотной зависимости магнитной восприимчивости
- Определение гранулометрического состава методом лазерной дифракции
- Элементный анализ методом рентгеновской флуоресценции
- Измерение цвета спектрофотометром-колориметром
- Определение pH
- Выделение из осадка и поиск под микроскопом рассеянных частиц вулканического пепла (криптотефры)
- Изготовление шлифов для микрозондового анализа (EMPA) вулканического пепла
- Подготовка проб к диатомовому анализу
- Диатомовый анализ
- Подготовка проб к спорово-пыльцевому анализу
- Спорово-пыльцевой анализ
Лабораторное оборудование
- Лазерно-дифракционный анализатор размеров частиц Malvern Mastersizer 3000
- Гиперспектральная система сканирования кернов SPECIM FX10e
- Сканер микропрепаратов МЕКОС Ц2
- Волнодисперсионный рентгенофлуоресцентный спектрометр СПЕКТРОСКАН МАКС GVM
- Измеритель магнитной восприимчивости ZH Instruments SM-30
- Измеритель удельной магнитной восприимчивости ZH Instruments SM-150
- Спектрофотометры-колориметры 3nh CS-10, Konica Minolta 700d
- Поляризационный микроскоп ADF U300P
- Световые микроскопы Motic BA 310
- Муфельная печь МИМП-6М
- Грунтовая мельница МГ-1Ф
- Истиратель вибрационный Вибротехник ИВ-6 с чашами из инструментальной стали и диоксида циркония
- Вытяжные шкафы, электронные весы, сушильные шкафы, центрифуги, электроплитки, магнитные мешалки, сита и другое общелабораторное оборудование.
Полевые исследования
Полевые работы лаборатории палеоархивов природной среды в 2024
Полевые исследования сотрудников лаборатории палеоархивов природной среды охватили обширные территории России: от озер Смоленской области на западе до долины Анадыря на Чукотке, от Земли Франца-Иосифа на севере до предгорий Кавказа на юге. Целью этих экспедиций стало изучение четырех ключевых направлений: палеокриогенеза, палеолимнологии, геоархеологии и лёссово-почвенных серий.
Палеолимнология
В рамках проекта РНФ № 23-77-10063 и государственного задания FMWS-2024-0003 была проведена батиметрическая съемка озер Каспля (Смоленская область) и Ручейское (Тверская область). Исследование рельефа дна этих озер необходимо для выбора оптимальных мест бурения и уточнения палеогеографических реконструкций.
Также в рамках проекта РНФ № 23-77-10063 были отобраны образцы слабоконсолидированных донных отложений озер Петровское (Тверская область), Купринское и Каспля (Смоленская область). Изучение верхних слоев донных осадков позволит определить современные условия и темпы осадконакопления, что важно для более точных палеогеографических реконструкций.
В рамках крупного научного проекта Минобрнауки России № 075-15-2024-554 на озере Неро (Ярославская область) были отобраны две колонки слабоконсолидированных донных отложений. Их исследование направлено на измерение скорости осадконакопления с использованием короткоживущих изотопов Cs-137 и Pb-210. Кроме того, в долине Которосли была отобрана колонка отложений длиной 4,5 метра. Полученные данные подтвердили гипотезу о существовании озера в долине Которосли в позднем плейстоцене.
Палеокриология
FMWS-2024-0003
На территории Архангельской области исследовано три разреза с целью поиска геологических признаков и определения возраста поздненеоплейстоценовой многолетней мерзлоты.
Самые древние палеокриогенные клинья определены в ледниковых и склоновых отложениях в разрезе Харитоново. Вероятнее всего, данные структуры образовывались не ранее 130–150 тыс. л. н., во время деградации московского (вычегодского) ледника. В разрезе Пермогорье, вероятно, фиксируется один полноценный цикл развития сплошной мерзлоты от ее зарождения в районе 15–16 тыс. кал. лет назад до полной деградации до начала субаэральной седиментации. Самые молодые палеокриогенные структуры выделены в разрезе Гусиха. К ним относятся криотурбации, которые маркируют позднедриасовое похолодание около 12 тыс. кал. л. н.
РНФ 24-77-00034
На территории Ярославской области было заложено три геофизических профиля магниторазведки и один геофизический профиль электротомографии с целью определения реликтового криогенного микрорельефа. Магниторазведка возле пос. Ново-Никольское подтверждает наличие древней криогенной полигональной решетки, где сторона блоков составляет 25–30 метров. Данные глубинной электротомографии в районе пос. Хожино указывают на криогенную полигональную решетку со стороной блоков 7–10 метров.
РНФ 23-77-100633
На территории Чукотки в среднем течении реки Анадырь впервые было исследовано три разреза сильнольдистых поздненеоплейстоценовых толщ с целью рассмотрения особенностей их строения и состава. Высокольдистые (едомные) отложения представлены аллювием. Криогенные структуры определены как сингенетические повторно-жильные льды.
Геоархеология
В рамках междисциплинарного проекта РНФ № 23-68-10023 проведены полевые исследования в Пермском крае (Верхнее Прикамье). Основной целью работ стала реконструкция природных условий и путей расселения человека в Пермском Предуралье в голоцене.
Результаты:
Изучена серия разрезов и кернов скважин ручного бурения, отобраны образцы для геохронометрических и других лабораторных исследований.
Установлено, что озеро Нюхти образовалось в результате запруживания реки эоловой «дамбой». Древние люди населяли берега реки, а не озера.
В рамках государственного задания FMWS-2024-0003 исследована палеолитическая стоянка Хотылево-1 на Верхней Десне (Брянская область). Основной целью стало восстановление условий обитания палеолитических людей. Для этого отобраны образцы для палеобиологических и литологических анализов, которые позволят провести детальную реконструкцию.
Лёссово-почвенные серии
В рамках государственного задания FMWS-2024-0003 изучен разрез Бетово, расположенный недалеко от палеолитических стоянок Хотылево. Этот разрез представляет значительный интерес, так как на основе исследований бассейна Десны группой под руководством А.А. Величко была разработана стратиграфия лёссово-почвенных серий, которой ученые пользуются до сих пор. Однако некоторые разрезы, включая место обнаружения брянской палеопочвы, оказались утрачены из-за городской застройки Брянска. Строение разреза Бетово схоже с классической лёссово-почвенной стратиграфией региона. Применение современных методов исследования позволит верифицировать схему, разработанную группой А.А. Величко.
Другим важным направлением в рамках государственного задания FMWS-2024-0003 стало изучение лёссово-почвенных серий в Предкавказье. Одной из задач было бурение серии скважин по двум профилям, удаленным от потенциальных источников материала — реки Кубани и Терско-Кумских песков. Целью исследования было проверить, уменьшается ли гранулометрический состав отложений по мере удаления от источников. Гипотеза подтвердилась.
Еще одной задачей стало изучение потенциально стратотипического разреза Отказное на юге Восточно-Европейской равнины, который фиксирует события за последний миллион лет. Ключевой целью является установление хронологии разреза. Одним из наиболее подходящих методов для этого стали палеомагнитные исследования. В ходе работ была установлена граница Брюнес-Матуяма с характерным прекурсором, что является уникальным результатом для лёссово-почвенных серий.
В 2019–2023 гг. исследованиями было покрыто 70 участков полевых работ, которые охватывают центр и юг Восточно-Европейской равнины, Северный Кавказ, Предкавказье, Балтийское побережье, Беломорье, Прикамье, Тыву и Прибайкалье.
География полевых исследований в 2019–2023 гг.
1 – участки полевых работ 2023 г.; 2 – участки полевых работ 2019–2022 гг.; 3 – маршрутные исследования 2019–2023 гг.
Виды работ:
- Геодезические работы с использованием ГНСС приемников
- Геолого-геоморфологическая съемка
- Расчистка и документирование разрезов четвертичных отложений, отбор образцов
- Ручное и механизированное бурение различных генетических типов четвертичных отложений с отбором кернов
- Отбор ненарушенных колонок донных отложений поршневым буром Ливингстона и оригинальной системой заморозки придонного осадка
- Геофизические исследования (георадар, донный профилограф)