Перевод на русский язык - Баев Ю.Б., Котлас

Резюме

Andy Baker, Peter L. Smart and D. C. Ford, 1993. "Northwest European palaeoclimate as indicated by growth frequency variation of secondary calcite deposits" Palaeogeography, Palaeoclimatology, Paleoecology, 100: 291-301.

Настоящая работа по северо-западу Европы, содержащая более 500 образцов пещерных отложений урановой серии и травертиновых периодов, представлена с использованием подхода совокупной частотности распределенной ошибки. Подобные вторичные карбонатные отложения требуют для своего роста, как значительных запасов грунтовых вод, так и биогенетического источника почвенного углекислого газа. Во время ледниковых периодов образование почвенного CO2 затруднено, а запас воды удерживается льдом, поэтому рост значительно замедлен, если не останавливается совсем. Таким образом, отложения могут быть использованы на хронологической основе для получения сигнала о ледниковых и не ледниковых периодах. Однако, этот сигнал определяется чувствительностью к запасам грунтовых вод, также, при этом, во время сильной сухости (аридности) ограничен и рост; поэтому палеоклиматический сигнал является комплексным. Представленные здесь данные используются как хронология для сравнения с характеристикой кольцевого изотопа морского кислорода и как палеоклиматический индикатор. Внимание сфокусировано на двух периодах ледникового/межледникового цикла, где эта характеристика обеспечивает палеоклиматическую характеристику, значительно отличную от других земных (террестриальных) и океанических характеристик. Это периоды 5/4 изотопной трансформации, для которых относительно низкая совокупная частота роста указывает на более раннее увеличение сухости, нежели наблюдавшееся где-либо еще; и изотопный период 3 - пленигляциальный (полного оледенения), где наблюдаются оба статистически значимых уровня роста: высокий (49-62 ka) и низкий (22-35, 44-46 ka), и которые могут быть использованы для ограничения временных рамок событий, имевших место между этапами и на этапах внутри данного периода.

Вступление

Характеристика роста вторичных карбонатных отложений дает возможность оценки изменения климата на континентах. Исследованные здесь отложения состоят из образцов пещерных отложений, которые образуются в пещерных системах в форме сталагмитов, сталактитов и натеков, и отложенного источниками травертина. Вторичные карбонаты также обладают потенциалом подавать климатические сигналы различного типа, включая палеотемпературные замещения по значениям изотопа кислорода и изменяющихся включений (Hendy, 1971; Thompson et al., 1976), оценку типа растительного покрова при изучении изотопа углерода (Brook, 1990), и пыльцу, входящую в состав отложений (Bastin и Gewelt, 1986); самым простым является тот сигнал, который обеспечен исключительно присутствием или отсутствием карбонатного отложения в определенное время и в определенном месте (Gascoyne и др.., 1983). Именно этот последний метод получает здесь дальнейшее развитие и обеспечивает сложный палеоклиматический сигнал.

Наиболее важным механизмом для конвенционного (обычного) пещерного отложения и травертинового отложения является дегазация грунтовых вод, которые содержат повышенные концентрации углекислого газа (Ford и Williams, 1989; Gordon и др.., 19889); другие механизмы роста возможны, но они не являются обычными, например, общеионные эффекты (Atkinson, 1983) и испарение (Harmon et al., 1983). Повышенное содержание углекислого газа получается при высоких частичных давлениях CO2 в грунтовой атмосфере, производится при микробных процессах и корневом дыхании (Dorr и Munnich, 1986). Это дает соотносящийся с климатом сигнал, так как образование почвенного CO2 сильно взаимосвязано с температурой (Dorr и Munnich, 1986), а высокие концентрации CO2 в почве, пещерные отложения и рост травертина, таким образом, ассоциируются с теплыми периодами. В районах с холодным климатом, с более низким уровнем образования CO2 (Poole и Miller, 1982) и, поэтому, с более низким уровнем концентрации в почве CO2 (Solomon и Cerling, 1987) и более коротким периодом роста, думается, что рост будет происходить гораздо медленнее, если совсем не прекратится, как на то указывает низкий рост пещерных отложений в арктических или высокогорных районах сегодня. Более того, переотложение может снижаться или прекращаться в периоды вечной мерзлоты или наступления льдов (Kane и Stein,1984), и рост, таким образом, замедляется или останавливается. Во время теплых периодов рост также может быть ограничен при чрезвычайной аридности, когда существует недостаток воды, необходимой для переотложения (Brook et al., 1990).

Вторичные карбонаты со значительной точностью могут быть датированы при помощи определения по урановой серии (свите пластов), которое может показать возраст с точностью до 350 ka (Shwarcz, 1980). Таким образом, несмотря на неопределенность точного палеоклиматического сигнала, который они могут представлять, их хорошая возрастная модуляция может быть использована для получения точной хронологической характеристики этих событий. Гордон (Gordon) и другие (1989) разработали кривую совокупной частотности распределенной ошибки для определения частотности (повторяемости) роста для временного периода 20-160 ka, используя данные анализов 340 урановых серий, полученных из Соединенного Королевства Великобритании и Северной Ирландии. В данной работе мы используем тот же модифицированный метод для анализа более 500 датировок (образцов, проб) по Северной и Западной Европе, которые впоследствии были сопоставлены с другими земными характеристиками климата за период 20-160 ka.

Источники данных.

Географический район, рассматриваемый в данной работе, представлен на Рис.1. Он характеризуется тем, что во время ледниковых периодов был покрыт льдом или примыкал к ледовым покровам. Современней климат является умеренным, с дождями во всякое время года и прохладным коротким летом (умеренный океанический климат, тип D; Lydolph, 1985). Любые пространственные вариации температуры, которые имеют место в этом районе сегодня, мало сравнимы с магнитудой климатических вариаций в четвертичном периоде. Среднегодовые температуры были оценены как изменившиеся приблизительно на 15^oС в промежутке между ледниковым и межледниковым периодами (Atkinson и др., 1985).

Рис. 1 Расположение карстовых районов, откуда были получены образцы для данного исследования. 1.Сазерленд, 2. Говерский полуостров, 3. Тау Вэлли, 4. Клуид, 5. Мендип, 6. Дербишир, 7. Йоркшир, 8. Девон, 9. Графство Клар, 10. Арденны, 11. Веймар, 12. Северный Рейн, 13. Штутгарт

Данные для настоящей работы (Таблица 1) были взяты из опубликованных и неопубликованных источников. Для точности, до включения в блок данных, образцы были рассортированы; пробы (анализы), которые показали очевидность загрязнения (коэффициент активности Th²³⁰ / Th²³² < 20) или аналитические проблемы (выход тория или урана менее 10%) были исключены. Пробы, показывающие очень большой возраст, также были опущены. Оставшиеся датировки (даты) были рассчитаны заново, исходя из аналитического соотношения (коэффициента) изотопов с использованием единой постоянной распада ²³⁰Th порядка 9,195 x 10-6 a^-1, в связи с тем, что ранее различные лаборатории использовали разные значения. Так как ранее подобное сделано не было, как в исследовании Гордона и др., то это оказывает значительное влияние на определение времени максимального и минимального роста. Затем, частота совокупного роста вторичных карбонатов была рассчитана с использованием метода Гордона и Смарта путем суммирования возможностей распространенной ошибки для всех отдельно взятых проб с использованием временного интервала в 500 лет (Рис. 2b).

Таблица 1

Статистическое тестирование

Точное тестирование значимости отдельных пиков и падений частоты роста является необходимым для достоверности интерпретации кривой совокупной частоты роста для выражения определения времени ледниковых, межледниковых, стадийных и межстадийных событий. Это может быть гарантировано посредством производства случайных блоков данных, имеющих такой же диапазон и аналитическую изменчивость как и фактические блоки данных; подобный подход был ранее использован для оценки С¹4, датировавшего данные об уровне моря (Geyh, 1980; Shennan, 1979). Были получены блоки данных, состоящие из 500 случайных периодов со стандартными отклонениями равными 0,075 года (среднее значение одного стандартного колебания девиации действительных альфа-спектрометрических дат). Результаты шести подобных периодов (фракций) представлены на Рис. 2а. Блок из 40 периодов был использован для определения 95% возможных пределов пиков и падений, полученных исключительно случайно. Таким образом, можно сказать с достоверностью в 95%, что на Рис. 2b участки кривой выше и ниже этого возможного предела являются, соответственно, существенно благоприятными или неблагоприятными для отложения. Пики и падения, обсуждаемые в тексте, обозначены как A-J на рисунках 2b и 3a.

Характеристика частоты роста как хронология

Характеристика совокупной частоты роста, представленная здесь, может быть использована для определения времени теплых (усиленный рост) и холодных (замедленный рост) периодов путем принятия пиков и падений за простой бинарный сигнал. Характеристика сравнивается с хронологией кольцевого изотопа кислорода по Мартинсону и др. (1987 г.), Рис. 3b. Для изотопного периода 5 мы применяем обычно используемые подпериоды, как они были определены Шеклтоном (1969), в то время как в периодах 2 - 4 сделаны сравнения с изменениями изотопа, как это было сформулировано Пизиасом и др. (1987).

Очень высокие начальные уровни частоты роста (А на Рис.3а) соотносятся с межледниковым периодом Голоцен (Holocene), большое количество периодов (дат, датировок) под этим пиком формируют "хвост", неблагоприятно влияющий на расчет времени максимального значения изотопного периода 2 (изменение 2.2; по В включительно). Пик С , хотя и не является статистически значимым, свидетельствует об улучшении климата и, возможно, связан с изменением 3.1. Пики D, F1 и F2 хорошо соотносятся с изменениями 3.13, 3.3 и 3.31. Двойная структура пика F является важной; фракции произвольно взятых периодов (дат, датировок) дали двойные пики менее чем в 10% всех случаев. Следовательно, не похоже, что присутствие подобного на кривой совокупной частотности происходит вследствие случайных колебаний (флуктуаций), и вполне возможен дублет F1/F2.

Рис. 2а-в. 2а - распределение совокупной частоты 500 произвольно взятых периодов времени урановой серии с использованием стандартного отклонения в 0,075 за период времени. Распределение совокупной частоты 520 анализов урановой серии из Северо-Западной Европы; 95% планка ошибки по произвольным данным показана пунктирными линиями. Отрезки кривой выше линий означают значимо высокие уровни роста, а расположенные ниже - значимо низкие. Пики и промежутки о которых идет речь в тексте обозначены A - J.

Значимо низкий уровень роста, как в Е, не связан с каким бы то ни было узнаваемым событием в хронологии кольцевого изотопа кислорода, а, в действительности, соотносится с прохладным и сухим периодом в пыльцевой характеристике Гранд Пайл(а) (Grand Pile pollen record), Рис. 3с, что будет рассматриваться позже. В периоде 5 пики с H по I включительно могут быть связаны с изотопными подпериодами 5 и 5b или, как альтернатива, могут являться колебаниями (флуктуациями) внутри периода 4. Таким образом, множественные пики J1 - J3 могут или вмещать в себя период 5 целиком или, в качестве альтернативы, только подпериоды 5с - 5е, о чем будет говориться в следующем разделе. Пики J1 - J3 не могут быть адекватно дифференцированы; это, возможно, относится к благоприятным климатическим условиям в течение этого периода; более вероятно то, что это происходит из-за значительных ошибок в расчете, связанных с анализом этого временного отрезка (обычно 5 - 10% на 110 ka), что делает неясным любое возможное снижение частоты роста.

У характеристики частоты роста есть собственная надежная радиометрическая временная база и, таким образом, она является полезной альтернативой характеристике кольцевого изотопа кислорода, которая широко используется в качестве общей временной шкалы четвертичного периода. Однако, точная интерпретация палеоклиматического сигнала, который обеспечивают вторичные карбонатные отложения, затруднена в силу зависимости роста как от теплых так и/или от влажных условий роста. Чтобы лучше понять сигнал, который они обеспечивают, необходимо обнаружить взаимосвязи с другими земными палеоклиматическими характеристиками, которые равно хорошо датированы или недвусмысленны стратиграфически. В этом смысле в дальнейшем будут исследованы две области: фазовый переход 5/4, где уровни частоты роста значительно отличаются от характеристики кольцевого изотопа кислорода, и пленгляциаль (фаза 3), где статически значимые колебания климата определены гораздо лучше, чем в характеристике изотопа кислорода, и лучше датированы, чем в других террестриальных характеристиках.

Последняя интергляциаль

Изучение периода ухудшения климата со времени последнего межледникового периода важно, так как, возможно, можно будет провести аналогию с изменением современного климата (Браун, 1990 г.). Этому периоду, исходя из характеристики частоты роста, возможно дать два палеоклиматических объяснения. Первое заключается в том, что статистически значимые пики J1 - J3 соотносятся с подпериодами 5а - 5е, а H и I являются колебаниями внутри гляциального периода 4. Однако, похоже, что подобное объяснение не основывается на чисто хронологических причинах. Период значительного роста пика J1 заканчивается на 87 ka, намного раньше, чем происходит заметное окончание этого субпериода по данным кольцевого измерения (79.3 ± 3.6 ka; Таблица 2). Характеристика периодов активного образования коралловых рифов (Смарт и Ричардс, 1992 г.; Рис. 3b), которые достигают своего максимума, когда глобальные объемы льда минимальны, и которые тоже основываются на датировках урановой серии, согласуются с этим временным отрезком (81.5 ± 5.5 ka). Таким образом, исчезновение значительно благоприятных климатических условий в подпериоде 5а при значении 87 ka не подтверждается этими глобальными климатическими характеристиками. Другие террестриальные характеристики изменения субпериода 5а хронологически точно не ограничены. Например, недавняя урановая серия, рассчитанная по торфу с Челфлордского интерстадиального участка, и признаваемая некоторыми авторами как соотносящаяся с периодом 5а, имеет значительные неопределенности.(86 ± 24 ka; 1 σ), допуская взаимосвязь в любом месте между периодом 3 и подпериодом 5с (Хайинис и Ван дер Плик, 1992).

Рис. 3а-d

Таким образом, должна быть принята во внимание вторая гипотеза, что один или оба пика H и по I включительно находятся внутри субпериода 5а. Тем не менее, именно поэтому необходимо дать палеоклиматическое объяснение низкой частоте роста в этом промежутке времени, проведя сравнение с более ранними теплыми временами периода 5 (Рис. 3а). Подобное объяснение могло бы относиться как к понижению температуры, так и к увеличению сухости. Палеоклиматическая характеристика пыльцы в Северо-Западной Европе наводит на мысль о том, что у изотопного периода 5 имеется три периода интергляциального (межледникового) или интерстадиального характера; Британский Ипсвичианский (British Ipswichian) и Европейский Имианский (European Eemian) (подпериод 5е), за которыми следуют Европейский верхний Брор (European Brorup) (подпериод 5с) и Оддерад (Odderade) (подпериод 5а). Верхний Брор (Brorup) состоит из двух периодов; его можно разделить на следующие интерстадиали: Датский верхний Брор (Danish Brorup), Голландский верхний Брор (Dutch Brorup) и Амерсфурт (Amersfoort), которые разделены более прохладным периодом (Загвийн, 1990). Характеристика по Гранд Пайл (Гийо и др.,1989; Рис 3с) не показывает, что Имиан (Eemian) значительно теплее, чем последующие периоды. Напротив, Загвийн (Zagwijn, 1990) наблюдает более северный предел для Abies в Имиане (Eemian) в Северо-Западной Европе, чем в Верхнем Броре (Brorup) или Оддераде (Odderade), и британские характеристики пыльцы поддерживают это предположение присутствием Acer monsperssulanum в некоторых местах, относящихся к Ипсвичиану (Ipswichian), включая Стоун и Трафальгарскую площадь (Godwin, 1975, стр. 171). Похолодание палеоклимата в подпериоде 5а, сравнимое с таковым в 5с, также не является очевидным ни в немецкой характеристике пыльцы (Gruber, 1990; Behre, 1989), где для подпериодов 5а и 5с за условие принимается возможная средняя температура июля в 13-15°С, ни по характеристике Гранд Пайл (Guiot и др., 1989).

Таблица 2

Датировки изотопа кислорода даны по Мартинсону (Martinson) и др.(1987), временные значения урановой серии кораллового рифа даны по Смарту и Ричардсу (Smart and Richards, 1992).

Показана статистически значимая характеристика роста пещерных образований: знаки "+" и "-" соответственно обозначают значимо низкий и высокий уровни. Объяснения по взаимосвязям смотри в тексте.

Характеристика изотопа кислорода по Мартинсону и др. (1987), Рис. 3b, исходя из данных объема льда, предполагает, что Имиан (Eemian) был теплее, чем другие два подпериода. Это также подтверждается и присутствием в пещере Виктория, Йоркшир, отчетливо теплой "hippopotamus fauna" (гиппопотамус фауны); диапазон датировок сопутствующих пещерных образований находится в пределах от 135 ± 8.5 до 114 ± 5 ka (Gascoyne и др., 1981, 1983). Тем не менее, имеются определенные свидетельства ухудшения климата в Англии к концу периода 5, о чем говорит присутствие в Стамп Кросс Кавернз, Йоркшир, холодной фауны, включая росомаху (Gulo gulo), перекрытой пещерными образованиями, датирующимися 83 ± 6 ka (Sutcliffe и др., 1985).

Таким образом, характеристика пыльцы не свидетельствует о значительной разнице в температуре между подпериодами 5а и 5с. Характеристика фауны из Стамп Кросс может указывать на похолодание климата к концу периода 5а (более ранний расчет времени мог бы находиться в противоречии с представленными выше характеристиками пыльцы), но ее временная привязка является недостаточной, чтобы быть уверенным в ее уместности. Итак, мы должны принять во внимание то, что уменьшение частоты роста в течение периода 5а могло произойти вследствие уменьшения количество осадков. К сожалению, индикаторы палеопресипитации (выпадения осадков в древности) плохо развиты в характеристике окаменелостей. Кашивая (Kashiwaya) и др. (1991) в специальном анализе распространенности пещерных образований в Британии предположили, что в период 70 - 100 ka изменение избытка воды было так же важно для развития пещерных образований, как и изменение температуры. На многих участках расположения пещер на южном побережье Британии явно присутствуют переотложенные ветром пески, которые могут указывать на возраставшую сухость. Хотя, они также могут свидетельствовать и просто об отложении осадочной породы при понижении уровня моря. В настоящее время они могут быть привязаны только к пост-ипсвичианскому (post- Ipswichian) периоду в Бейкон Хоул (Stringer и др., 1986) и промежутку между 110 - 55 ka в Минчин Хоул (Proctor, неопубликованные данные). В регионе, которому посвящена данная работа, широко распространены лессовые отложения. Возраст многих из них был определен с использованием термолюминесцентного метода и, тем не менее, существует значительная неопределенность по отношению к точности определения осадочных пород старше 50 ka (Wintle, 1990). Гийо (Guiot) и др. (1989) в Гранд Пайле (Grand Pile) была разработана палинологическая характеристика палеопресипитации. Среднегодовое выпадение осадков, определенное для периода 5е, такое же, как и для периода 5с (на 200 мм ниже современного уровня), с относительно небольшим уменьшением, которое связано с наступлением более холодного периода (Рис. 3с). Период 5а в целом немного суше (на 300 мм ниже современного уровня); ему предшествуют и за ним следуют очень сухие интервалы (хотя, относительно сухости периода 5b существует меньшая определенность, Seret, личные комментарии, 1992). Таким образом, эти данные подкрепляют наше предположение о том, что уменьшение роста пещерных образований и травертина в периоде 5а вызвано снижением эффективных осадков.

Увеличение сухости в подпериоде 5а может быть связано с предшествующими периодами наступления ледника с кульминацией в периоде 4. Если Феноскандианское наступление льда началось в течение периода 5, это могло привести к развитию на континенте систем семиперманентного (полупостоянного) высокого давления (Spaulding, 1991), результатом чего мог явиться более сухой и более континентальный климат. Очень низкий уровень роста вторичных карбонатов, прослеживающийся в периоде 4 (по G), несомненно, является важным показателем значительной суровости климата. На время и продолжительность этого оледенения указывает и более прямой террестриальный признак. Недавнее термолюминесцентное исследование ледниковых отложений в Дании и Польше датирует наступление льда приблизительно как 60 -70 ka (шкалы ошибок не приведены) (Kronberg, 1988, цитировано по Ольсену /Olsen/ 1990), что подтверждает раннее оледенение. Также возобновился спор по поводу Раннего Девенсианского (период 4) оледенения в Шотландии и Северной Англии (Brown, 1990), хотя, в то же время, Уорсли (Worsley, 1991) данные о подобном наступлении льда неубедительны.

Поэтому, исходя из ограниченных доступных данных, мы заключаем, что в Европе подпериод 5а, хотя и является таким же теплым, как более ранние периоды 5е и 5с, был значительно суше, возможно, вследствие начальных этапов роста Фенноскандианского ледового щита, который явился причиной развития более континентального климата в большей части Северо-Западной Европы. Для проверки данной гипотезы была бы весьма полезна дальнейшая работа в этом направлении, включая анализ постоянного изотопного состава образовавшегося в пещерах кальцита и натечных включений.

Характеристика изотопного периода 3 (пленгляциаль - полное оледенение)

Характеристика частоты роста вторичных карбонатов обеспечивает детальную характеристику изменения климата в изотопном периоде 3; другие отложения этого периода часто дают хорошие палеоклиматические характеристики, но у них плохое хронологическое регулирование (например, характеристика жесткокрылых в интерстадиали Аптон Уоррен (Upton Warren) дает отличную температурную характеристику, но привязанную только к минимальному радиоуглеродному временному периоду порядка 42 ka; Coope, 1975). Характеристика частоты роста показывает точно датированные периоды значительного изменения климата, которые, таким образом, могут быть использованы в качестве временной рамки, в которую можно вставить другие характеристики. Характеристика демонстрирует два отчетливых периода усиленного отложения в пленгляциальный (полноледниковый) период, приблизительно от 35 до 42 ka (пик D; номер 3.13), и от 49 до 62 ka (пики F1 и F2; номера 3.3 и 3.31), с имеющим место периодом пониженного среднего роста (по E; неопределенный номер по Писиасу (Pisias) и др., 1987 и Мартинсону и др. 1987). Это согласуется с делением изотопного периода 3 на три подпериода, предложенное Пуйолом (Pujol) и Туроном (Turon, 1986). Статистически эта характеристика указывает на значительно теплые (влажные) номера 3.3 и 3.31, за которыми последовал значительно прохладный (сухой) короткий промежуток времени (неопределенный номер в Е). Этот промежуток совпадает с холодным сухим периодом в характеристике Гранд Пайл; хотя, очень влажный период, ему предшествующий и соответствующий пику F1, имеет такую же частоту роста в пике F2, что соответствует более сухому промежутку времени. В дальнейшем, данные о периоде 3 как о прохладном и сухом промежутке были получены Раном (Ran) и другими (1990) в Нидерландах, где, были найдены образцы, содержащие клинья льда, которые были датированы минимальным возрастом порядка 36.6 ka, и осадочные породы, содержащие пыльцу карликового тундрового кустарника хионофилы (chionophilous). Если эта связь с пещерными отложениями верна, то это указывает на среднегодовую температуру от - 2.4 до 6°С, перемежающуюся вечную мерзлоту и относительно сухие условия. Ван Виле-Лано (Van Vilie-Lanoe, 1990) тоже предполагает существование в это время в Северо-Западной Европе вечной мерзлоты, хотя точная датировка не известна. Однако, этот прохладный период не обнаруживается в двух более южных климатических характеристиках: характеристике пыльцы из Лез Эше (Les Echets) (Guiot и др., 1989) и характеристике моллюсков из лессов в Эльзасе (Олсасе?, Alsace) (Rousseau и Puissegur, 1990). Это может означать сильную N - S климатическую градиенту по французской пыльцовой характеристике, как это предположили Понс (Pons) и др., или, возможно, ограниченную протяженность дальше на юг.

Самый северный европейский интерстадиальный участок периода 3 с хорошей временной привязкой - это, возможно, торфяное месторождение Оэрел (Oerel) в Германии (Behre,1989), которое перекрывает три торфяных пласта, соотносящихся с изотопным периодом 5. Это, может быть, связано со значимыми пиками F1/F2 (периодические номера 3.3/3.1); пыльца, принадлежащая Betula nana, Salix, Juniperus, Calluna и Empetrum, указывает на безлесную кустарниковую тундру с влажными условиями. Уместность других интерстадиальных площадок более проблематична; Бэр (Behre, 1989) отмечает, что голландские площадки, такие, как Моерсхоофд (Moershoofd), Хенгело (Hengelo) и Денекамп (Denekamp), по характеру, возможно, даже, не являются интерстадиальными в силу того, что присутствие торфяников, само по себе, не является климатическим индикатором, так как они могли образоваться независимо вследствие геоморфологических факторов. Их хронологическое положение, основанное на радиоуглеродном определении, также не объяснено, так как этот способ ограничен собственным пределом датирования, а опубликованные данные по этим трем площадкам скорее образуют постоянный разброс, чем отдельные пики (см. график в работе Загвийна /Zagwijn/, 1983). Интерстадиаль Аптон Уоррен (Upton Warren), возможно, соотносится с периодом 49 - 59 ka (пики F1/F2), но и для этой площадки необходима более точная временная привязка. Характеристика частоты роста также показывает период ограниченного рост около 29 ka (пик С), возможно, взаимосвязанный с периодическим номером 3.1. Террестриально это также характеризуется тощим (слабым) арктическим буроземом в Германии, который в соответствие с TL-анализом залегающих выше лессов и датировки С¹4 относится приблизительно к 28-30 ka (Золлер /Zoller/ и др., 1988; Золлер и Вагнер /Zoller and Wagner/, 1989).

В заключение можно сказать, что во время этого периода климат Северо-Западной Европы был прохладным с частыми периодами климатических колебаний. Три фазы благоприятных (теплых и/или влажных) условий, периодические номера 3.31, 3.3 и 3.13, здесь датированы как 59-62, 49-56 и 35-42 ka (с также возможным небольшим улучшением климата, имеющим место в номере 3.1 /28-31 ka/); большинство европейских "интерстадиальных" площадок, вероятно, связаны с этими событиями, но установить в настоящее время детальные взаимосвязи не представляется возможным. Достаточно прохладная и/или сухая фаза (Е) имеет место при значении 45 ka, но она не представлена в океанической характеристике, возможно, из-за ее скоротечности и сглаживания океанической характеристики биотурбацией.

Заключение

Здесь оспаривается, что фазы роста вторичных карбонатов точно датированы; они обеспечивают сложный палеоклиматический индикатор чувствительный как к температуре, так и к сухости. Независимые изменения как одного, так и другого или обоих этих факторов могут определять периоды повышенного или пониженного роста. Следовательно, подобное может быть объяснено в сочетании с данными по другим отложениям, дающими более определенную палеоклиматическую информацию, последняя, тем не менее, бывает очень плохо датирована. Представленные здесь взаимозависимости хорошо согласуются с характеристикой изотопа кислорода, данные которой являются палеоклиматически важными. Показано, что в течение субпериода 5а значимо важные низкие уровни роста вторичного карбоната ассоциируются с ухудшением климата, которое предшествует максимуму периода 4, в то время, как в периоде 3 характеристика частоты роста образует рамку, в которую хорошо вписываются "интерстадиальные" площадки. В будущем характеристика частоты роста может быть улучшена как в уточнении сроков хронологии посредством использования недавних достижений в датировании (определении) термальной ионизации методом масс-спектрометрии урановой серии (Эдвардс /Edwards/ и др., 1987; Ли (Li и др., 1989), а также в области объяснения палеоклиматического сигнала, посредством лучшего понимания механизма роста (Бухман /Buhmann/ и Дрейбродт /Dreybrodt/, 1985). Это является предметом текущего исследования.

Благодарность

Авторы хотели бы поблагодарить Генри Шварца за его поддержку во время сбора данных для этой работы, Криса Проктора за неопубликованные данные и обмен мнениями за чашкой кофе, Дэйва Гордона за советы по поводу метода совокупной частоты, Симона Годдена за подготовку диаграмм, а Тима Аткинсона за критический обзор рукописи. Данная работа проводилась благодаря получению стипендии от NERC Соединенного Королевства. Большая часть работы по датированию была проделана благодаря помощи Канадского Совета естественных наук и прикладных исследований, который выделил гранты Дереку Форду и Генри Шварцу.

Литература

Atkinson. T.C., 1983. Growth mechanisms of speleothems in Cattleguard Cave. Colombia Icefield. Alberta. Canada. Arct. Alp. Res., 15: 523-536.

Atkinson. T.C.. Harmon, R.S.. Smart, P.L. and Waltham. A.C.,1978. Palaeoclimate and geomorphic implications of ²³⁰Th / ²³4U dates on speleothems from Britain. Nature (London), 272:24-28.

Atkinson, T.C. Smart. P.L. and Andrews. J.N., 1984. Uranium series ages of speleothem from the Mendip Hills. I Rhino Rift. Charterhouse-on-Mendtp. Proc. Univ. Bristol Speleol. Soc.. 17: 55-69.

Atkinson T.C.. Lawson. TJ., Smart. P.L., Harmon. R.S and Hess. J.W.. 1986. New data on spclcothcm deposition and paleoclimate in Britain over the last 40.000 years. J. Quat. Sd..:67-72.

Atkinson. T.C.. Briffa. K.R. and Coopc, R., 1987. Seasonal palaeotemperetures in Britain during the last 22.000 years, reconstructed using beetle remains. Nature (London). 325: 587-592.

Bastin. B. and Gewelt M., 1986. Analyses polliniques et datation ¹4C concretions stalagmitiques Holocenes: apports complementaires des deux methods. Geogr. Phys. Quat.. 40: 185-196.

Behre. K..E.. 1989. Biostratigraphy of the last glacial period in Europe. Quat. Sci. Rev.. 8:25-44.

Blackwell. B. and Schwarcz. H.P.. 1986. U-scries analyses of the lower travertine at Ehringsdorf, D.D.R.. Quat. Res.. 25: 2)5-222.

Bowen, D.Q,. 1990. The last inierglacial-glacial cycle in the British Isles. Quat. Int.. 3/4:41-47.

Brook. O.A., Burncy, D.A. and Cowart, J.B.. 1990. Desert palaeoenvironmental data from cave speleothems with examples from the Chihuahuao, Somali, Chatbi and Kalahari deserts. Palaeogeogr., Palaeodimatol.. Palacoecol.. 76: 311-329.

Brunnacker, K., Jager, K.D., Hennig. G. J.. Preuss, J. and Grun. R.. 1983. Radiometrische Uotersuchungen zur Datierung mitleleuropaischer Travertinvorkommen. Ethnogr. Arehflol.Z..24;217-266.

Buhmann. D. and Drtybrodl. W., 1985. The kinetics of calcite dissolution and precipitation in geologically relevant situations of karsi areas: I Open .System. Chcm, Geol.. 48: 189-211.

Coopc, G.R., 1975. Climatic fluctuations in north-west Europe since the last Interglacial, indicated by fossil assemblages of Coleoptera. In: A.E. Wright and F. Moselcy Editors), loc

Пещера-источник Мюльбах

Мир. Дружба. Кулогоры