gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2023-14-3-0703gtcrust-1698Research ArticleСОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКАRECENT GEODYNAMICSКУЙТУНСКАЯ ДОЛИНА – ЭКЗОГЕОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОЛИГОН ДЛЯ ОТРАБОТКИ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОЙ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ СЕДИМЕНТАЦИОННЫХ ОБСТАНОВОК ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРОВНОГО ЛЕССОВИДНОГО КОМПЛЕКСА В ПОЗДНЕМ ПЛЕЙСТОЦЕНЕ ЗАБАЙКАЛЬЯTHE KUYTUN VALLEY AS AN EXOGEODYNAMIC TEST SITE FOR PRACTICING THE APPLICATION OF METHODOLOGY FOR INTERDISCIPLINARY RESEARCH IN THE SEDIMENTATION SETTINGS OF LOESS-LIKE COVER DEPOSITS IN THE LATE PLEISTOCENE TRANSBAIKALIAМатасоваГ. Г.MatasovaG. G.

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128; 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1

128 Lermontov St, Irkutsk 664033; 7-1 Pyzhevsky Ln, Moscow 119017

КазанскийА. Ю.KazanskyA. Yu.

119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1; 119991, Москва, Ленинские горы, 1

7-1 Pyzhevsky Ln, Moscow 119017; 1 Leninskie Gory, Moscow 119991

ЩетниковА. А.ShchetnikovA. A.

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128; 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1; 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а

Alexander A. Shchetnikov.

128 Lermontov St, Irkutsk 664033; 7-1 Pyzhevsky Ln, Moscow 119017; 1а Favorsky St, Irkutsk 664033

shch@crust.irk.ruФилиновИ. A.FilinovI. A.

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128; 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1

128 Lermontov St, Irkutsk 664033; 7-1 Pyzhevsky Ln, Moscow 119017

Институт земной коры, СО РАН; Геологический институт, РАНРоссияInstitute of the Earth's Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Geological Institute, Russian Academy of SciencesRussian FederationГеологический институт, РАН; Московский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваРоссияGeological Institute, Russian Academy of Sciences; Lomonosov Moscow State UniversityRussian FederationИнститут земной коры, СО РАН; Геологический институт, РАН; Институт геохимии им. А.П. Виноградова, СО РАНРоссияInstitute of the Earth's Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Geological Institute, Russian Academy of Sciences; Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202318062023143703703Copyright © Матасова Г.Г., Казанский А.Ю., Щетников А.А., Филинов И.A., 20232023Матасова Г.Г., Казанский А.Ю., Щетников А.А., Филинов И.A.Matasova G.G., Kazansky A.Y., Shchetnikov A.A., Filinov I.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/1698

Междисциплинарное изучение позднечетвертичных покровных лессовидных отложений в долине р. Куйтунка (Западное Забайкалье) выполнено с целью реконструкции обстановок и динамики регионального осадконакопления. Особое внимание в работе уделено оценке информативности используемых при исследованиях таких образований методами литолого-фациального, гранулометрического, петромагнитного и литохимического анализа. Показано, что результаты каждого метода дают независимую, дополнительную информацию о процессах осадконакопления, не дублируют друг друга и позволяют получить полноценную характеристику условий и особенностей седиментогенеза. Установлено, что осадконакопление в долине носило циклический характер: периоды потеплений (почвообразования) сменялись периодами похолоданий (накопления супесчано-суглинистых толщ), все процессы происходили в преимущественно семиаридном климате с небольшими колебаниями влажности. Режим «нормального» образования покровного осадочного чехла при участии делювиальных процессов зафиксирован в строении и свойствах отложений, вскрытых на склоне южной экспозиции долины (разрез Куйтун-1). Интенсивные склоновые процессы, переработка, перемешивание отложений пологого склона долины северной экспозиции катастрофическими потоками (склоновые сели) и криогенезом отражены в строении и свойствах облессованных отложений, вскрытых разрезом Куйтун-2. Показаны преимущества комплексного подхода для детализации строения разрезов, уточнения генезиса осадков, определения наиболее вероятных источников сноса и способов транспортировки осадочного материала, реконструкций обстановок осадконакопления.

An interdisciplinary research in the Late Quaternary loess-like cover deposits in the valley of the Kuytunka River (Western Transbaikalia) was aimed at reconstructing the conditions and dynamics of regional sedimentation. Particular attention is paid to assessing the information capacity of the methods involved therein: lithofacies analysis, grain-size analysis, and petromagnetic and lithochemical analyses. It is shown that the results of each method independently provide additional information on the processes of sedimentation, are not duplicated, and make it possible to obtain a full characterization of the factors and features of sedimentogenesis. It was found that the valley sedimentation was of cyclic character: warm (soil formation) periods changed to the periods of cooling-(accumulation of sandy-loamy strata); all processes occurred predominantly in semi-arid climate with slight fluctuations in humidity. The mode of the normal formation of a blanket of sedimentary material manifests itself in the structure and properties of deposits exposed on the southern slope of the valley (Kuytun-1 section). Intensive slope processes, and reworking and remixing of sediments on the gentle valley north-exposure slope by catastrophic flows (slope mudflows) and cryogenesis are reflected in the structure and properties of the deposits exposed in the Kuytun-2 section. There are shown the advantages of an integrated approach for detailing the structure of the sections, explaining the genesis of sediments, determining the most probable source areas for the sediment and modes of sediment transport, and reconstructing sedimentary environments.

Забайкальеплейстоценпокровные лессовидные отложениягранулометрический составмагнитные свойствалитогеохимияКуйтунская долинаTransbaikaliaPleistoceneloess-like cover depositsgranulometric compositionmagnetic propertieslithogeochemistryKuytun valleyРабота выполнена при поддержке РНФ (проект № 19-17-00216 «Четвертичная история Байкальского региона по комплексным исследованиям вдоль трансекта Предбайкалье-Прибайкалье-Забайкалье» (петромагнитные и гранулометрические исследования)), РФФИ (проект № 20-05-00247), Правительства РФ (проект № 075-15-2021-631) и в соответствии с государственным заданием Института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН (проект № 0284-2021-0003). В работах было задействовано оборудование и инфраструктура Центра коллективного пользования «Геодинамика и геохронология» Института земной коры СО РАН (грант № 075-15-2021-682.9).The work was supported by RSF (project 19-17-00216 "The Quaternary history of the Baikal region based on the integrated studies along the Predbaikalye-Pribaikalye-Transbaikalia transect" (petromagnetic and granulometric studies)), RFBR (project 20-05-00247) and RF Government (project of 075-15-2021-631) and done as part of the state assignment of the Vinogradov Institute of Geochemistry SB RAS (project 0284-2021-0003). The work was performed using equipment and infrastructure of the Centre for Geodynamics and Geochronology at the Institute of the Earth's Crust of the SB RAS (grant 075-15-2021-682.9).ReferencesAn Z.S., Kukla G.J., Porter S.C., Xiao J.L., 1991. Magnetic Susceptibility Evidence of Monsoon Variation on the Loess Plateau of Central China during the Last 130000 Years. Quaternary Research 36, 29-36. https://doi.org/10.1016/0033-5894(91)90015-W.An Z.S., Kukla G.J., Porter S.C., Xiao J.L., 1991. Magnetic Susceptibility Evidence of Monsoon Variation on the Loess Plateau of Central China during the Last 130000 Years. Quaternary Research 36, 29-36. https://doi.org/10.1016/0033-5894(91)90015-W.Cox R., Lowe D.R., Cullers R.L., 1995. The Influence of Sediment Recycling and Basement Composition on Evolution of Mudrock Chemistry in Southwestern United States. Geochimica et Cosmochimica Acta 59 (14), 2919-2940. https://doi.org/10.1016/0016-7037(95)00185-9.Cox R., Lowe D.R., Cullers R.L., 1995. The Influence of Sediment Recycling and Basement Composition on Evolution of Mudrock Chemistry in Southwestern United States. Geochimica et Cosmochimica Acta 59 (14), 2919-2940. https://doi.org/10.1016/0016-7037(95)00185-9.Dall'Olio E., Felletti F., Muttoni G., 2013. Constraints on Mechanisms of Deep-Water Mudstone Deposition in the Marnoso Arenacea Formation (Miocene, Italy) Through Magnetic Fabric Analysis. Journal of Sedimentary Research 83, 170-182.Dall'Olio E., Felletti F., Muttoni G., 2013. Constraints on Mechanisms of Deep-Water Mudstone Deposition in the Marnoso Arenacea Formation (Miocene, Italy) Through Magnetic Fabric Analysis. Journal of Sedimentary Research 83, 170-182.Erbajeva M.A., Shchetnikov A.A., Kazansky A.Yu., Matasova G.G., Khenzykhenova F.I., Filinov I.A., Namzalova O.D.- Ts., Nechaev I.O., 2019. The New Pleistocene Ulan-Zhalga Key Section in Western Transbaikalia. Doklady Earth Sciences 488, 1035-1038. https://doi.org/10.1134/S1028334X1909023X.Erbajeva M.A., Shchetnikov A.A., Kazansky A.Yu., Matasova G.G., Khenzykhenova F.I., Filinov I.A., Namzalova O.D.- Ts., Nechaev I.O., 2019. The New Pleistocene Ulan-Zhalga Key Section in Western Transbaikalia. Doklady Earth Sciences 488, 1035-1038. https://doi.org/10.1134/S1028334X1909023X.Evans M.E., Heller F., 2003. Environmental Magnetism: Principles and Applications of Enviromagnetics. Academic Press, New York, 299 p.Evans M.E., Heller F., 2003. Environmental Magnetism: Principles and Applications of Enviromagnetics. Academic Press, New York, 299 p.Fabrizio F., Dall'Olio E., Muttoni G., 2016. Determining Flow Directions in Turbidites: An Integrated Sedimento-logical and Magnetic Fabric Study of the Miocene Marnoso Arenacea Formation (Northern Apennines, Italy). Sedimentary Geology 335, 197-215. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2016.02.009.Fabrizio F., Dall'Olio E., Muttoni G., 2016. Determining Flow Directions in Turbidites: An Integrated Sedimento-logical and Magnetic Fabric Study of the Miocene Marnoso Arenacea Formation (Northern Apennines, Italy). Sedimen-tary Geology 335, 197-215. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2016.02.009.Fedo C.M., Nesbitt H.W., Young G.M., 1995. Unraveling the Effects of Potassium Metasomatism in Sedimentary Rocks and Paleosols, with Implications for Paleoweathering Conditions and Provenance. Geology 23 (10), 921-924. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1995)023%3C0921:UTEOPM%3E2.3.CO;2.Fedo C.M., Nesbitt H.W., Young G.M., 1995. Unraveling the Effects of Potassium Metasomatism in Sedimentary Rocks and Paleosols, with Implications for Paleoweathering Conditions and Provenance. Geology 23 (10), 921-924. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1995)023%3C0921:UTEOPM%3E2.3.CO;2.Голубцов В.А., Рыжов Ю.В., Кобылкин Д.В. Почвообразование и осадконакопление в Селенгинском среднегорье в позднеледниковье и голоцене. Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 2017. 139 с.Golubtsov V.A., Ryzhov Yu.V., Kobylkin D.V., 2017. Late Glacial and Holocene Soil Formation and Sedimentation in the Selenga Middle Mountains. Publishing House of Institute of Geography SB RAS, Irkutsk, 139 p. (in Russian)Ivanova V.V., Erbaeva M.A., Shchetnikov A.A., Kazansky A.Yu., Matasova G.G., Alekseeva N.V., Filinov I.A., Kuzmin M.I., 2020. The Tologoi Key Section (Upper Cenozoic, Transbaikalia): Reconstruction of the Peculiarities and Depositional Environment. Russian Geology and Geophysics 61 (12), 1374-1390. https://doi.org/10.15372/RGG2020141.Ivanova V.V., Erbaeva M.A., Shchetnikov A.A., Kazansky A.Yu., Matasova G.G., Alekseeva N.V., Filinov I.A., Kuzmin M.I., 2020. The Tologoi Key Section (Upper Cenozoic, Transbaikalia): Reconstruction of the Peculiarities and Depositional Environment. Russian Geology and Geophysics 61 (12), 1374-1390. https://doi.org/10.15372/RGG2020141.Ivanova V.V., Shchetnikov A.A., Filinov I.A., Veshcheva S.V., Kazansky A.Y., Matasova G.G., 2016. Lithogeochemistry of Rocks of the Upper Neopleistocene Ust-Oda Reference Section in the Irkutsk Amphitheater of the Siberian Platform. Lithology and Mineral Resources 51, 179-194. https://doi.org/10.1134/S0024490216030020.Ivanova V.V., Shchetnikov A.A., Filinov I.A., Veshcheva S.V., Kazansky A.Y., Matasova G.G., 2016. Lithogeochemistry of Rocks of the Upper Neopleistocene Ust-Oda Reference Section in the Irkutsk Amphitheater of the Siberian Platform. Lithology and Mineral Resources 51, 179-194. https://doi.org/10.1134/S0024490216030020.Jasonov P.G., Nourgaliev D.K., Bourov B.V., Heller F., 1998. A Modernized Coercivity Spectrometer. Geologica Carpathica 49 (3), 224-226.Jasonov P.G., Nourgaliev D.K., Bourov B.V., Heller F., 1998. A Modernized Coercivity Spectrometer. Geologica Carpathica 49 (3), 224-226.Калинин П.И., Алексеев А.О., Савко А.Д. Лёссы, палеопочвы и палеогеография квартера юго-востока Русской равнины. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2009. 139 с.Kalinin P.I., Alekseev A.O., Savko A.D., 2009. Quaternary Loesses, Paleosoils and Paleogeography of the Southeastern Russian Plain. Voronezh State University Publishing House, Voronezh, 139 p. (in Russian)Маслов А.В. Осадочные породы: методы изучения и интерпретация полученных данных. Екатеринбург: УГГУ, 2005. 289 с.Maslov A.V., 2005. Sedimentary Rocks: Study Methods and Data Interpretation. Urals State Mining University, Ekaterinburg, 289 p. (in Russian)Matasova G.G., Kazansky A.Yu., Shchetnikov A.A., Filinov I.A., Erbajeva M.A., 2020. New Rock- and Paleomagnetic Data on Quaternary Deposits of the Tologoi Key Section, Western Transbaikalia, and Their Paleoclimatic Implications. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 56, 392-412. https://doi.org/10.1134/S1069351320030052.Matasova G.G., Kazansky A.Yu., Shchetnikov A.A., Filinov I.A., Erbajeva M.A., 2020. New Rock- and Paleomagnetic Data on Quaternary Deposits of the Tologoi Key Section, Western Transbaikalia, and Their Paleoclimatic Implications. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 56, 392-412. https://doi.org/10.1134/S1069351320030052.Matasova G.G., Kazansky A.Yu., Zykina V.S., 2003. Super-position of "Alaskan" and "Chinese" Models of Paleoclimate Records in Magnetic Properties of Upper and Middle Neopleistocene Deposits in Southern West Siberia. Russian Geology and Geophysics 44 (7), 607-619.Matasova G.G., Kazansky A.Yu., Zykina V.S., 2003. Super-position of "Alaskan" and "Chinese" Models of Paleoclimate Records in Magnetic Properties of Upper and Middle Neopleistocene Deposits in Southern West Siberia. Russian Geology and Geophysics 44 (7), 607-619.Matasova G., Petrovsky E., Jordanova N., Zykina V., Kapicka A., 2001. Magnetic Study of Late Pleistocene Loess/ Palaeosol Sections from Siberia: Palaeoenvironmental Implications. Geophysical Journal International 147 (2), 367-380. https://doi.org/10.1046/j.0956-540x.2001.01544.x.Matasova G., Petrovsky E., Jordanova N., Zykina V., Kapicka A., 2001. Magnetic Study of Late Pleistocene Loess/ Palaeosol Sections from Siberia: Palaeoenvironmental Implications. Geophysical Journal International 147 (2), 367-380. https://doi.org/10.1046/j.0956-540x.2001.01544.x.Nesbitt H.W., Young G.M., 1982. Early Proterozoic Climates and Plate Motions Inferred from Major Element Chemistry of Lutites. Nature 299, 715-717. https://doi.org/10.1038/299715a0.Nesbitt H.W., Young G.M., 1982. Early Proterozoic Climates and Plate Motions Inferred from Major Element Chemistry of Lutites. Nature 299, 715-717. https://doi.org/10.1038/299715a0.Попов В.В., Журавлев А.В. Использование анизотропии различных магнитных параметров определения направления сноса материала при изучении турбидитных потоков // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2012. Т. 7. № 1. Available from: http://www.ngtp.ru/rub/2/11_2012.pdf (Last Accessed September 15, 2022).Popov V.V., Zhuravlev A.V., 2012. Anisotropy of Various Magnetic Parameters Use for Determining Directions of Material Transfer in the Study of Turbidite Currents. Petroleum Geology. Theoretical and Applied Studies 7 (1) (in Russian) Available from: http://www.ngtp.ru/rub/2/11_2012.pdf (Last Accessed September 15, 2022).Донные отложения Псковско-Чудского озера: Сборник статей / Ред. А.В. Раукас. Таллинн: Изд-во АН ЭССР, 1981. 160с..Raukas A.V. (Ed.), 1981. Bottom Sediments of Peipsi Lake. Collected Papers. Publishing House of the ESSR Academy of Science, Tallinn, 160 p. (in Russian)Retallack G.J., 2001. Soils of the Past: An Introduction to Paleopedology. Oxford, Blackwell Science, 416 p. https://doi.org/10.1002/9780470698716.Retallack G.J., 2001. Soils of the Past: An Introduction to Paleopedology. Oxford, Blackwell Science, 416 p. https://doi.org/10.1002/9780470698716.Ryzhov Y.V., Golubtsov V.A., Opekunova M.Y., 2021. The Formation of the Tarbagataika River Terraces (Western Transbaikalia) in the Late Glacial and the Holocene. Geography and Natural Resources 42, 164-171. https://doi.org/10.1134/S1875372821020116.Ryzhov Y.V., Golubtsov V.A., Opekunova M.Y., 2021. The Formation of the Tarbagataika River Terraces (Western Transbaikalia) in the Late Glacial and the Holocene. Geography and Natural Resources 42, 164-171. https://doi.org/10.1134/S1875372821020116.Tarling D.H., Hrouda F., 1993. The Magnetic Anisotropy of Rocks. Chapman & Hall, London, 217 p.Tarling D.H., Hrouda F., 1993. The Magnetic Anisotropy of Rocks. Chapman & Hall, London, 217 p.Верзилин Н.Н. О классификации осадочных пород при литолого-палеогеографических исследованиях // Геология и геофизика. 1995. Т 36. № 11. С. 131-141.Verzilin N.N., 1995. On Classification of Sedimentary Rocks in the Context of the Lithological-Paleogeographic Studies. Russian Geology and Geophysics 36 (11), 131-141 (in Russian)Волков И.А. Позднечетвертичная субаэральная формация. М.: Наука, 1971. 254 с.Volkov I.A., 1971. Late Quaternary Subaerial Formation. Nauka, Moscow, 254 p. (in Russian)Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Основы литохимии. СПб.: Наука, 2000. 497 с.Yudovich Ya.E., Ketris M.P., 2000. Fundamentals of Lithochemistry. Nauka, Saint Petersburg, 497 p. (in Russian)Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Геохимические индикаторы литогенеза (литологическая геохимия). Сыктывкар: Геопринт, 2011. 742 с.Yudovich Ya.E., Ketris M.P., 2011. Geochemical Indicators of Lithogenesis (Lithological Geochemistry). Geoprint, Syktyvkar, 742 p. (in Russian)Zhdanova A.I., Kazansky A.Yu., Zol'nikov I.D., Matasova G.G., Gus'kov S.A., 2007. Application of Geological and Petromagnetic Methods to Facies-Genetic Division of Subaerial Deposits in the Ob' Region near Novosibirsk (Ogurtsovo Key Section). Russian Geology and Geophysics 48 (4), 349-360. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2007.03.003.Zhdanova A.I., Kazansky A.Yu., Zol'nikov I.D., Matasova G.G., Gus'kov S.A., 2007. Application of Geological and Petromagnetic Methods to Facies-Genetic Division of Subaerial Deposits in the Ob' Region near Novosibirsk (Ogurtsovo Key Section). Russian Geology and Geophysics 48 (4), 349-360. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2007.03.003.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.