Сравнение моделей 210Pb-датирования применительно к торфяным отложениям европейской субарктики России (на примере Архангельской области)
Автор: Яковлев Е.Ю., Кудрявцева А.А., Орлов А.С.
Журнал: Вестник геонаук @vestnik-geo
Рубрика: Научные статьи
Статья в выпуске: 11 (335), 2022 года.
Бесплатный доступ
Датирование молодых торфяников методом 210Pb является сложной задачей. Стандартные модели 210Pb-датирования требуют экспоненциального снижения активности вниз по торфяному профилю. В торфяных залежах арктических территорий мы отмечаем значительную миграционную способность свинца, поэтому для точного датирования торфа требуется усовершенствование имеющихся моделей датирования для устранения эффекта миграции и их проверка с использованием независимых изотопных хронометров, например 137Cs. Мы применили несколько моделей CA, CFCS, PF, CF совместно с методом Монте-Карло для торфяного керна, отобранного в пределах Европейской Субарктики России (Архангельская область). Сопоставление с установленной на глубине 19-21 см удельной активностью 137Cs, связанной с глобальными выпадениями 1963 г., показало, что наиболее близкий возраст к указанной реперной точке дают модели CFCS и CF (1965 и 1962 гг. соответственно). Среди этих двух вариантов CF с применением метода Монте-Карло оказался предпочтительным, поскольку обеспечивал с учётом погрешности немного лучшее согласование с удельной активностью 137Cs в реперном горизонте. Несмотря на трудности, связанные со сложным распределением 210Pb по торфяному разрезу, применяемые методы датирования оказались успешными и в дальнейшем могут быть применены для датирования других торфяных отложений.
Торфяной керн, датирование, 210pb, 137cs, архангельская область, Россия
Короткий адрес: https://sciup.org/149141382
IDR: 149141382 | УДК: 551.312.2+550.93 | DOI: 10.19110/geov.2022.11.5
Comparison of 210Pb dating models as applied to peat deposits of the European subarctic of Russia (evidence from the Arkhangelsk region)
The dating of young peatlands with 210Pb method is a difficult task. Standard 210Pb dating models require an exponential decrease in activity down the peat profile. In Arctic peatlands, we note a significant migratory capacity of lead, therefore, for accurate dating of peat, it is necessary to improve the existing dating models to eliminate the effect of migration and their verification using independent isotope chronometers, for example, 137Cs. We applied several models CA, CFCS, PF, CF together with the Monte Carlo method for peat core samples taken within the European Subarctic of Russia (Arkhangelsk region). Comparison with the specific activities of 137Cs, determined at a depth of 19-21 cm, associated with the global fallout in 1963, showed that the closest age to the specified reference point is given by the CFCS and CF models (1965 and 1962, respectively). Among these two options, CF using the Monte Carlo method turned out to be preferable, since it provided, taking into account the error, a slightly better agreement with the specific activities of 137Cs in the reference horizon. Despite the difficulties associated with the complex distribution of 210Pb over the peat section due to migration, the dating methods used were successful and, in the future, can be applied to dating other peat deposits.
Список литературы Сравнение моделей 210Pb-датирования применительно к торфяным отложениям европейской субарктики России (на примере Архангельской области)
- Бахур А. Е., Мануилова Л. И., Зуев Д. М., Овсянникова Т. М., Трухина Т. П. Методика измерений удельной активности полония-210 (210Po) и свинца-210 (210Pb) в пробах почв, грунтов, донных отложений, горных пород и строительных материалов на их основе альфа-бета-радиометрическим методом с радиохимической подготовкой: Методика ФР.1.40.2013.15381. Москва: ВИМС, 2013. 17 с.
- Appleby P. G. Chronostratigraphic techniques in recent sediments. Tracking Environmental Change Using Lake Sediments // Basin Analysis, Coring and Chronological Techniques. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands. Eds: W. M. Last; J. P. Smol. 2001. V. 1 P. 171—201.
- Appleby P. G., Oldfield F. The assessment of 210Pb data from sites with varying sediment accumulation rates // Hydrobiologia, 1983. No. 103. P. 29—35.
- Appleby P. G., Oldfield F. The calculation of 210Pb dates assuming a constant rate of supply of unsupported 210Pb to the sediment // Catena, 1978. No. 5. P. 1—8.
- Appleby P. G., Shotyk W., Fankhauser A. Lead-210 age dating of three peat cores in the Jura Mountains. Switzerland // Water, Air &Soil Pollution, 1997. No. 100, P. 223—231.
- Cwanek A., Łokas E., Mitchell E. A. D., Mazei Y., Gaca P., Milton J. A. Temporal variability of Pu signatures in a 210Pb-dated Sphagnum peat profile from the Northern Ural, Russian Federation // Chemosphere, 2021. No. 281. P. 130962. DOI:10.1016/j.chemosphere.2021.130962
- Crozaz G., Picciotto E., De Breuck W. Antarctic snow chronology with Pb210. Journal of Geophysical Research, 1964. No. 69, P. 2597—2604.
- Fialkiewicz-Koziel B., Kolaczek P., Piotrowska N., Michczynski A., Łokas E., Wachniew P., Woszczyk M., Sensula B. High-Resolution Age-Depth Model of a Peat Bog in Poland as an Important Basis for Paleoenvironmental Studies // Radiocarbon, 2014. No. 56(1). P. 109—125. DOI:10.2458/56.16467
- Goldberg E. D. Geochronology with 210Pb // Radioactive Dating. Proceedings of a Symposium. International Atomic Energy Agency. Vienna. 1963. P. 21—131.
- Krishnaswamy S., Lal D., Martin J. and Meybeck M. Geochronology of lake sediments // Earth and Planetary Science Letters, 1971. No. 11. P. 407—414.
- McKenzie A. B., Farmer J. G., Sudgen C. L. Isotopic evidence of the relative retention and mobility of lead and radiocesium in Scottish ombrotropic peats // Science Total Environmental, 1997. No. 203. P. 115—127. DOI:10.1016/S0048—9697(97)00139—3
- Pennington W., Cambray R. S., Eakins J. D., Harkness D. D. Radionuclide dating of the recent sediments of Blelham Tarn // Freshwater Biology, 1976. No. 6. P. 317—331.
- Sanchez-Cabeza J. A., Ani-Ragolta I., Masque P. Some considerations of the 210Pb constant rate of supply (CRS) dating model// Limnology and Oceanography, 2000. No. 45. P. 990—995.
- Sanchez-Cabeza J. A., Ruiz-Fernandez A. N., Ontiveros-Cuadras J. F., Perez Bernal L. H., Olid C. Monte Carlo uncertainty calculation of 210Pb chronologies and accumulation rates of sediments and peat bogs // Quaternary Geochronology, 2014. No. 23. P. 80—93.
- Sanchez-Cabeza J. A., Ruiz-Fernandez A. N.210Pb sediment radiochronology: an integrated formulation and classification of dating models. Geochemica et Cosmochimica Acta, 2012 No.82. P. 183—200. DOI:10.1016/j.gca.2010.12.024
- Vinichuk M. M., Johanson K. J., Taylor A.137Cs in the fungal compartments of Swedish forest soils // Science of Total Environment, 2004. No.323. P. 243—251.
- Yakovlev E., Spirov R., Druzhinin S., Ocheretenko A., Druzhinina A., Mishchenko E., Zhukovskaya E. Atmospheric fallout of radionuclides in peat bogs in the Western segment of the Russian arctic // Environmental Science and Pollution Research, 2021, without a number. P. 1—11. DOI: 10.1007/s11356-020-12224-7.
