Ритмічна будова перигляціальної лесово-ґрунтової серії плейстоцену та її роль у міграції мікроелементів

Andriy Bogucki, Olena Tomeniuk, Petro Voloshyn

Анотація


Досліджено роль ритмічної будови перигляціальної лесово-ґрунтової серії плейстоцену у формуванні закономірностей вертикальної міграції мікроелементів на прикладі опорного розрізу Бояничі (Волинська височина). Лесово-ґрунтова товща потужністю понад 20 м представлена чергуванням лесових, палеоґрунтових і палеокріогенних горизонтів, що відображають зміну палеогеографічних умов плейстоцену. Комплекс досліджень передбачав літолого-стратиграфічний аналіз, визначення інженерно-геологічних властивостей (гранулометричний склад, щільність, пористість тощо) та геохімічне вивчення вмісту мікроелементів за розрізом.

Встановлено, що лесові горизонти (MIS 2, MIS 6, MIS 10) характеризуються підвищеною пористістю (0,70–1,22), нижчою щільністю (1,35–1,83 г/см3) і переважанням пилуватої фракції, що зумовлює їхню високу проникність і транзитну роль у міграції мікроелементів. Натомість палеоґрунтові та палеокріогенні горизонти (зокрема підгоризонт соліфлюкції 2а, горизонти викопних ґрунтів 3, 5, 7, 9 і 11) відзначаються підвищеним вмістом глинистої фракції, більшою щільністю та зниженою пористістю, що сприяє формуванню геохімічних бар’єрів і зон акумуляції мікроелементів. У межах цих горизонтів зафіксовано локальні максимуми концентрацій літофільних (Ti, Zr, Nb) та більш мобільних елементів (Mn, Zn, Cu, Pb).

Показано, що найефективнішими бар’єрами є луцький (MIS 9) і сокальський (MIS 11) викопні ґрунти, для яких характерні максимальні значення щільності (до 2,08 г/см3) і мінімальні коефіцієнти пористості (до 0,474). Водночас соліфлюкційні та оглеєні підгоризонти формують комбіновані сорбційно-редокс-бар’єри. Загалом вертикальна міграція мікроелементів має ритмічний, дискретний характер і підпорядковується чергуванню проникних і бар’єрних горизонтів.

Отримані результати засвідчують, що ритмічна будова лесово-ґрунтової серії є ключовим чинником диференціації геохімічного поля та контролює локалізацію зон акумуляції мікроелементів. Встановлені закономірності мають важливе значення для інтерпретації природного геохімічного фону, оцінки екологічних ризиків і прогнозування міграції забруднювальних речовин у приповерхневому геологічному середовищі.

Ключові слова: перигляціал; лесово-ґрунтова серія; міграція мікроелементів; ритміка природних процесів; плейстоцен; екологічні ризики.


Повний текст:

PDF

Посилання


Bogucki, A., Voloshyn, P., & Tomeniuk, O. (2021). Loess Cover of the Volhynian Upland: stratigraphy, key sections, engineering and geological characteristics. Lviv, 172 p. (in Ukrainian).

Bogucki, A., Voloshyn, P., & Tomeniuk, O. (2023). Loess Cover of the Podolian Upland: stratigraphy, key sections, engineering and geological characteristics. Lviv, 248 p. (in Ukrainian).

Bogucki, A., Voloshyn, P., & Tomeniuk, O. (1998). Loess Cover of the Volhynian Upland. In Ukrainske Polissia: vchora, sohodni, zavtra (p. 105–107). Lutsk: Nadstyria. (in Ukrainian).

Bogucki, A., & Voloshyn, P. (2014). Engineering-geological characteristic of the sediments of the loess-soil series from the key section Boyanychi (Volhynian Upland). Visnyk of the Lviv University. Series Geography, 47, 18–29. https://doi.org/10.30970/vgg.2014.47.813. (in Ukrainian).

Hlavatskyi, D., Bakhmutov, V., Bogucki, A., & Voloshyn, P. (2016). Petromagnetism and palaeomagnetism of subaerial deposits of Boyanychi and Korshiv sections (Volhynian upland). Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 72, 43–51. https://doi.org/10.17721/1728-2713.72.06. (in Ukrainian).

Novak, T. (2020). Relief Volynskoi vysochyny: problemy prostorovoi dyferentsiatsii: dys. … kand. heohr. nauk: 11.00.04. Novak Taras Andriiovych; M-vo osvity i nauky Ukrainy, Lviv. nats. un-t im. Ivana Franka; M-vo osvity i nauky Ukrainy, Kyiv. nats. un-t im. Tarasa Shevchenka. Lviv, 223 p. (in Ukrainian).

Bogucki, A., Maruszczak, H., & Nawrocki, J. (1995). Stratygraficzna i paleogeograficzna interpretacja wyników analiz podatności magnetycznej lessów w Bojanicach (Ukraina NW). Annales UMCS. Sect. B, 50(10), 51–64.

Boguckij, A., Łanczont, M., Łącka, B., Madeyska, T., & Sytnyk, O. (2009). Age and the palaeoenvironment of the West Ukrainian Palaeolithic: the case of Velykyi Glybochok multi-cultural site. Journal of Archaeological Science, 36(7), 1376–1389. https://doi.org/10.1016/j.jas.2009.01.027.

Boguckij, A., & Racinowski, R. (1994). Analiza litostatystyczna składu minerałów ciężkich w profilu lessów Bojanice (Ukraina NW). Georama, 2. Sosnowiec, 69–78.

Boguckyj, A. B., Łanczont, M., Łącka, B., Madeyska, T., & Zawidzki, P. (2006). Stable isotopic composition of carbonates in Quaternary sediments of the Skala Podil’ska sequence (Ukraine). Quaternary International, 152–153, 3–13. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2005.12.016.

Bonchkovskyi, O., Hlavatskyi, D., Kuraieva, I., Kravchuk, I., & Bonchkovskyi, A. (2023). Lithology, Geochemistry and Magnetic Susceptibility of the Best Developed Late Pleistocene Loess-Palaeosol Sequence in North-Western Ukraine, Novyi Tik. International Conference of Young Professionals «GeoTerrace-2023», 1–5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2023510099.

Bosq, M., Bertran, P., Degeai, J.-P., Queffelec, A., & Moine, O. (2020). Geochemical signature of sources, recycling and weathering in the Last Glacial loess from the Rhône Valley (southeast France) and comparison with other European regions. Aeolian Research, 42, 100561. https://doi.org/10.1016/j.aeolia.2019.100561.

Chen, Y., Li, X., Han, Z., Yang, S., Wang, Y., & Yang, D. (2008). Chemical weathering intensity and element migration features of the Xiashu loess profile in Zhenjiang, Jiangsu Province. Journal of Geographical Sciences, 18(3), 341–352. https://doi.org/10.1007/s11442-008-0341-9.

Jarvis, A., Reuter, H. I., Nelson, A., & Guevara, E. (2008). Hole-filled SRTM for the Globe Version4: CGIAR-CSI SRTM 90 m database. Available from: srtm.csi.cgiar.org.

Jordanova, D., & Jordanova, N. (2024). Geochemical and mineral magnetic footprints of provenance, weathering and pedogenesis of loess and paleosols from North Bulgaria. CATENA, 243, 108131. https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108131.

Kusiak, J., Łanczont, M., & Bogucki, A. (2012). New exposure of loess deposits in Boyanychi (Ukraine) – results of thermoluminescence analyses. Geochronometria, 39(1), 84–100. https://doi.org/10.2478/s13386-011-0054-1.

Li, Y., Song, Y., Chen, X., Li, J., Mamadjanov, Y., & Aminov, J. (2016). Geochemical composition of Tajikistan loess and its provenance implications. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 446, 186–194. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2016.01.025.

Łącka, B., Łanczont, M., Madeyska, T., & Boguckyj, A. (2007). Geochemical composition of Vistulian loess and micromorphology of interstadial palaeosols at the Kolodiiv site (East Carpathian Foreland, Ukraine). Geological Quarterly, 51(2), 127–146.

Skurzyński, J., Jary, Z., Fenn, K., Lehmkuhl, F., Raczyk, J., Stevens, T., & Wieczorek, M. (2024). Implications of the geochemistry of L1LL1 (MIS2) loess in Poland for paleoenvironment and new normalizing values for loess-focused multi-elemental analyses. Quaternary Research, 120, 18–35. https://doi.org/10.1017/qua.2023.69.

Skurzyński, J., Jary, Z., Kenis, P., Kubik, R., Moska, P., Raczyk, J., & Seul, C. (2020). Geochemistry and mineralogy of the Late Pleistocene loess-palaeosol sequence in Złota (near Sandomierz, Poland): Implications for weathering, sedimentary recycling and provenance. Geoderma, 375, 114459. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2020.114459.

Skurzyński, J., Jary, Z., Raczyk, J., Moska, P., Korabiewski, B., Ryzner, K., & Krawczyk, M. (2019). Geochemical characterization of the Late Pleistocene loess-palaeosol sequence in Tyszowce (Sokal Plateau-Ridge, SE Poland). Quaternary International, 502, 108–118. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2018.04.023.

Sterckeman, T., Douay, F., Baize, D., Fourrier, H., Proix, N., Schvartz, C., & Carignan, J. (2005). Trace element distributions in soils developed in loess deposits from northern France. European Journal of Soil Science, 57(3), 392–410. https://doi.org/10.1111/j.1365-2389.2005.00750.x.

Tomeniuk, O., & Bogucki, A. (2022a). Correlation of Quaternary glaciations and palaeocryogenic stages in the loess-palaeosol sequences of Volhyn-Podillya (Ukraine). In XXVII Konferencja naukowo-szkoleniowa Stratygrafia plejstocenu Polski “Późnoczwartorzędowe środowiska sedymentacyjne Pomorza Wschodniego” (Stara Kiszewa, 05-09.09.2022 r.), 52–54.

Tomeniuk, O., & Bogucki, A. (2022b). The oldest palaeocryogenic stages in the Quaternary loess-palaeosol sequences of Ukraine. EGU General Assembly 2022 (Vienna, Austria, 23–27 May 2022). EGU22-5740. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu22-5740.

Yang, Y., Li, B., Qiu, S., Wu, Z., Gao, Q., & Li, Y. (2008). Climatic changes indicated by trace elements in the Chagelebulu Stratigraphic Section, Badain Jaran Desert, China, since 150 kyr B.P. Geochemistry International, 46(1), 96–103. https://doi.org/10.1134/S0016702908010096.

Zhang, W., Zhao, J., Chen, J., Ji, J., & Liu, L. (2018). Binary sources of Chinese loess as revealed by trace and REE element ratios. Journal of Asian Earth Sciences, 166, 80–88. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2018.07.017.




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/gpc.2026.1.5215

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.