Significance of the Ukrainian loess-palaeosol sequences for Pleistocene climate reconstructions: rock magnetic, palaeosol and pollen proxies
Variations of rock magnetic parameters in loess-palaeosol sequences, related to climatic and environmental conditions during their formation, are a powerful tool for palaeoclimate reconstruction. Combined enviromagnetic study of loess deposits in Ukraine and its assessment for the palaeoreconstructi...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/236378 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| _version_ | 1856543491790733312 |
|---|---|
| author | Hlavatskyi , D. V. Gerasimenko, N.P. Bakhmutov, V.G. Bonchkovskyi, O.S. Poliachenko, I.B. Shpyra, V.V. Mychak, S.V. Kravchuk, I.V. Cherkes, S.I. |
| author_facet | Hlavatskyi , D. V. Gerasimenko, N.P. Bakhmutov, V.G. Bonchkovskyi, O.S. Poliachenko, I.B. Shpyra, V.V. Mychak, S.V. Kravchuk, I.V. Cherkes, S.I. |
| author_sort | Hlavatskyi , D. V. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2021-10-05T12:25:44Z |
| description | Variations of rock magnetic parameters in loess-palaeosol sequences, related to climatic and environmental conditions during their formation, are a powerful tool for palaeoclimate reconstruction. Combined enviromagnetic study of loess deposits in Ukraine and its assessment for the palaeoreconstruction purposes are carried out in the framework of the National Research Foundation of Ukraine project 2020.02/0406 ‘Magnetic proxies of palaeoclimatic changes in the loess-palaeosol sequences of Ukraine’. Environmental/climatic reconstructions of the past are fulfilled using a significant number of palaeoindicators: morphology and lithological properties of palaeosols and loesses, their pollen assemblages and a wide range of magnetic characteristics. In this paper, we present a multi-proxy approach to palaeoenvironmental reconstructions, and introduce preliminary results obtained from magnetic susceptibility of loess-palaeosol sequences in the northern (at Vyazivok), central (Stari Kaydaky) and southern (Roksolany) parts of the Ukrainian loess belt. The amplitudes of palaeoclimate change established using magnetic proxies are well correlated with the lithological, palaeopedological and palynological patterns of the sites, and with the global oxygen-isotope scale (MIS). Ongoing studies of the Stari Kaydaky section confirm the correlation of the Upper Zavadivka (S3) soil unit and Lower Zavadivka (S4) soil unit with MIS 9 and MIS 11, respectively (this was proved earlier at the Vyazivok and Roksolany sites). The underlying Lubny (S5) pedocomplex likely corresponds to MIS 13, and the Martonosha (S6) pedocomplex to MIS 15. Palaeomagnetic investigations at Stari Kaydaky have not so far reached the Lower Shyrokyne unit, in which the Matuyama—Brunhes boundary has been detected at Roksolany and Vyazivok. The Upper Shyrokyne (S7S1) palaeosol unit has normal polarity and is preliminarily correlated with MIS 17. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:12:07Z |
| format | Article |
| id | journalsuranua-geofizicheskiy-article-236378 |
| institution | Geofizicheskiy Zhurnal |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T11:12:07Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranua-geofizicheskiy-article-2363782021-10-05T12:25:44Z Significance of the Ukrainian loess-palaeosol sequences for Pleistocene climate reconstructions: rock magnetic, palaeosol and pollen proxies Значимость лессово-почвенной формации Украины для реконструкций изменений климата в плейстоцене: петромагнитные, палеопедологические и палинологические индикаторы Важливість лесово-ґрунтової формації України для реконструкцій змін клімату в плейстоцені: петромагнітні, палеопедологічні і палінологічні індикатори Hlavatskyi , D. V. Gerasimenko, N.P. Bakhmutov, V.G. Bonchkovskyi, O.S. Poliachenko, I.B. Shpyra, V.V. Mychak, S.V. Kravchuk, I.V. Cherkes, S.I. лесово-ґрунтова формація, петромагнетизм, магнітна сприйнятливість, палеопедологія, палінологія, палеоклімат, стратиграфічна кореляція loess-palaeosol sequence, rock magnetism, magnetic susceptibility, palaeopedology, palynology, palaeoclimate, stratigraphic correlation лессово-почвенная формация, петромагнетизм, магнитная восприимчивость, палеопедология, палинология, палеоклимат, стратиграфическая корреляция Variations of rock magnetic parameters in loess-palaeosol sequences, related to climatic and environmental conditions during their formation, are a powerful tool for palaeoclimate reconstruction. Combined enviromagnetic study of loess deposits in Ukraine and its assessment for the palaeoreconstruction purposes are carried out in the framework of the National Research Foundation of Ukraine project 2020.02/0406 ‘Magnetic proxies of palaeoclimatic changes in the loess-palaeosol sequences of Ukraine’. Environmental/climatic reconstructions of the past are fulfilled using a significant number of palaeoindicators: morphology and lithological properties of palaeosols and loesses, their pollen assemblages and a wide range of magnetic characteristics. In this paper, we present a multi-proxy approach to palaeoenvironmental reconstructions, and introduce preliminary results obtained from magnetic susceptibility of loess-palaeosol sequences in the northern (at Vyazivok), central (Stari Kaydaky) and southern (Roksolany) parts of the Ukrainian loess belt. The amplitudes of palaeoclimate change established using magnetic proxies are well correlated with the lithological, palaeopedological and palynological patterns of the sites, and with the global oxygen-isotope scale (MIS). Ongoing studies of the Stari Kaydaky section confirm the correlation of the Upper Zavadivka (S3) soil unit and Lower Zavadivka (S4) soil unit with MIS 9 and MIS 11, respectively (this was proved earlier at the Vyazivok and Roksolany sites). The underlying Lubny (S5) pedocomplex likely corresponds to MIS 13, and the Martonosha (S6) pedocomplex to MIS 15. Palaeomagnetic investigations at Stari Kaydaky have not so far reached the Lower Shyrokyne unit, in which the Matuyama—Brunhes boundary has been detected at Roksolany and Vyazivok. The Upper Shyrokyne (S7S1) palaeosol unit has normal polarity and is preliminarily correlated with MIS 17. Вариации петромагнитных характеристик в лессово-почвенных породах, обусловленные изменением климатических и ландшафтных условий их формирования, являются мощным инструментом применения этих параметров как индикаторов при палеоклиматических реконструкциях. Определение закономерностей изменения магнитных параметров, установленных в лессово-почвенных отложениях Украины, в зависимости от динамики палеоклиматов и древней природной среды, и, как следующий шаг, оценка их информативности и значимости для палеореконструкций выполняются в рамках проекта Национального фонда исследований Украины 2020.02/0406 «Магнитные индикаторы палеоклиматических изменений в отложениях лессово-почвенной формации Украины». Палеоэкологические реконструкции выполняются с использованием значительного количества палеоиндикаторов: педостратиграфии, литологии, морфологии ископаемых почв, палинологии и широкого спектра петромагнитных характеристик. В этой статье представлен мультидисциплинарный подход к реконструкциям древней природной среды, осуществляемый в проекте, а также предварительные результаты корреляции педостратиграфических (частично палинологических) данных с показателями магнитной восприимчивости лессово-почвенных пород в северной, центральной и южной частях Украинской лессовой провинции. Выполнено сравнение петромагнитных параметров трех наиболее полных лессово-почвенных разрезов в бассейне Днепра и на Причерноморской низменности (Старые Кайдаки, Вязовок и Роксоланы). Амплитуды палеоклиматических изменений, установленные по магнитным индикаторам, хорошо сопоставляются с результатами литолого-палеопедологических и палинологических исследований этих разрезов, и с глобальной морской кислородно-изотопной шкалой (MIS). Петромагнитные, педостратиграфические и палинологические исследования разреза Старые Кайдаки позволяют предварительно предположить корреляцию верхнезавадовского (zv3) и нижнезавадовского (zv1) климатолитов с MIS 9 и MIS 11, соответственно, как это было ранее показано для разрезов Вязовок и Роксоланы. Нижезалегающий лубенский педокомплекс (lb), вероятно, может соответствовать MIS 13, а мартоношский педокомплекс (mr) — MIS 15. В ходе палеомагнитных исследований разреза Старые Кайдаки еще не была опробована нижняя часть разреза, в частности, нижнеширокинский субклиматолит (sh1), в котором в Роксоланах и Вязовке былa определена границa Матуяма—Брюнес. Верхнеширокинский почвенный горизонт (sh3) характеризуется прямой полярностью и предварительно сопоставляется с MIS 17. В рамках проекта будут проводиться дальнейшие исследования разреза Старые Кайдаки и других лессово-почвенных профилей. Варіації петромагнітних параметрів у лесово-ґрунтовій формації, зумовлені кліматичними й ландшафтними умовами формування порід, є потужним інструментом застосування їх як індикаторів при палеокліматичних реконструкціях. Визначення закономірностей змін магнітних параметрів у лесово-ґрунтових відкладах України залежно від динаміки палеокліматів і давнього природного середовища і, таким чином, оцінювання їхньої інформативності для палеореконструкцій виконується у рамках проєкту Національного фонду досліджень України 2020.02/0406 «Магнітні індикатори палеокліматичних змін у відкладах лесово-ґрунтової формації України». У проєкті палеоекологічні реконструкції здійснюють із використанням значної кількості палеоіндикаторів: морфологічних та літологічних властивостей викопних ґрунтів і лесів, їхніх паліноспектрів і широкого набору магнітних параметрів. У цій статті представлено мультидисциплінарний підхід до реконструкції давньої природи, пропонований проєктом, і наведено попередні результати зіставлення педостратиграфічних, частково палінологічних, даних із показниками магнітної сприйнятливості відкладів у розрізах лесово-ґрунтової формації у північних, центральних і південних районах України. Виконано порівняння за петромагнітними параметрами трьох найбільш повних лесово-ґрунтових розрізів у басейні Дніпра та на Причорноморській низовині (Старі Кайдаки, В’язівок і Роксолани). Амплітуди палеокліматичних змін, встановлені за магнітними індикаторами, добре зіставляються із результатами літолого-палеопедологічних і палінологічних досліджень цих же розрізів та із глобальною морською киснево-ізотопною шкалою (MIS). Петромагнітні, педостратиграфічні й палінологічні дослідження розрізу Старі Кайдаки дають змогу попередньо корелювати верхньозавадівський (zv3) і нижньозавадівський (zv1) кліматоліти із MIS 9 та MIS 11 відповідно, як було раніше запропоновано для розрізів В’язівок і Роксолани. Припускається, що сформований до завадівського лубенський педокомплекс (lb) може відповідати MIS 13, а мартоноський педокомплекс (mr) — MIS 15. Опробування на палеомагнітні дослідження ще не досягло найнижчої частини розрізу Старі Кайдаки, зокрема, нижньоширокинського субкліматоліту (sh1), у якому було встановлено межу Матуяма—Брюнес у Роксоланах і В’язівку. Верхньоширокинський ґрунтовий горизонт (sh3) характеризується прямою полярністю і попередньо зіставляється із MIS 17. У рамках проєкту проводитимуться подальші дослідження розрізу Старі Кайдаки та інших лесово-ґрунтових відслонень. S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2021-10-05 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/236378 10.24028/gzh.v43i3.236378 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 43 No. 3 (2021); 3-26 Геофизический журнал; Том 43 № 3 (2021); 3-26 Геофізичний журнал; Том 43 № 3 (2021); 3-26 2524-1052 0203-3100 en https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/236378/235331 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | loess-palaeosol sequence rock magnetism magnetic susceptibility palaeopedology palynology palaeoclimate stratigraphic correlation Hlavatskyi , D. V. Gerasimenko, N.P. Bakhmutov, V.G. Bonchkovskyi, O.S. Poliachenko, I.B. Shpyra, V.V. Mychak, S.V. Kravchuk, I.V. Cherkes, S.I. Significance of the Ukrainian loess-palaeosol sequences for Pleistocene climate reconstructions: rock magnetic, palaeosol and pollen proxies |
| title | Significance of the Ukrainian loess-palaeosol sequences for Pleistocene climate reconstructions: rock magnetic, palaeosol and pollen proxies |
| title_alt | Значимость лессово-почвенной формации Украины для реконструкций изменений климата в плейстоцене: петромагнитные, палеопедологические и палинологические индикаторы Важливість лесово-ґрунтової формації України для реконструкцій змін клімату в плейстоцені: петромагнітні, палеопедологічні і палінологічні індикатори |
| title_full | Significance of the Ukrainian loess-palaeosol sequences for Pleistocene climate reconstructions: rock magnetic, palaeosol and pollen proxies |
| title_fullStr | Significance of the Ukrainian loess-palaeosol sequences for Pleistocene climate reconstructions: rock magnetic, palaeosol and pollen proxies |
| title_full_unstemmed | Significance of the Ukrainian loess-palaeosol sequences for Pleistocene climate reconstructions: rock magnetic, palaeosol and pollen proxies |
| title_short | Significance of the Ukrainian loess-palaeosol sequences for Pleistocene climate reconstructions: rock magnetic, palaeosol and pollen proxies |
| title_sort | significance of the ukrainian loess-palaeosol sequences for pleistocene climate reconstructions: rock magnetic, palaeosol and pollen proxies |
| topic | loess-palaeosol sequence rock magnetism magnetic susceptibility palaeopedology palynology palaeoclimate stratigraphic correlation |
| topic_facet | лесово-ґрунтова формація петромагнетизм магнітна сприйнятливість палеопедологія палінологія палеоклімат стратиграфічна кореляція loess-palaeosol sequence rock magnetism magnetic susceptibility palaeopedology palynology palaeoclimate stratigraphic correlation лессово-почвенная формация петромагнетизм магнитная восприимчивость палеопедология палинология палеоклимат стратиграфическая корреляция |
| url | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/236378 |
| work_keys_str_mv | AT hlavatskyidv significanceoftheukrainianloesspalaeosolsequencesforpleistoceneclimatereconstructionsrockmagneticpalaeosolandpollenproxies AT gerasimenkonp significanceoftheukrainianloesspalaeosolsequencesforpleistoceneclimatereconstructionsrockmagneticpalaeosolandpollenproxies AT bakhmutovvg significanceoftheukrainianloesspalaeosolsequencesforpleistoceneclimatereconstructionsrockmagneticpalaeosolandpollenproxies AT bonchkovskyios significanceoftheukrainianloesspalaeosolsequencesforpleistoceneclimatereconstructionsrockmagneticpalaeosolandpollenproxies AT poliachenkoib significanceoftheukrainianloesspalaeosolsequencesforpleistoceneclimatereconstructionsrockmagneticpalaeosolandpollenproxies AT shpyravv significanceoftheukrainianloesspalaeosolsequencesforpleistoceneclimatereconstructionsrockmagneticpalaeosolandpollenproxies AT mychaksv significanceoftheukrainianloesspalaeosolsequencesforpleistoceneclimatereconstructionsrockmagneticpalaeosolandpollenproxies AT kravchukiv significanceoftheukrainianloesspalaeosolsequencesforpleistoceneclimatereconstructionsrockmagneticpalaeosolandpollenproxies AT cherkessi significanceoftheukrainianloesspalaeosolsequencesforpleistoceneclimatereconstructionsrockmagneticpalaeosolandpollenproxies AT hlavatskyidv značimostʹlessovopočvennojformaciiukrainydlârekonstrukcijizmenenijklimatavplejstocenepetromagnitnyepaleopedologičeskieipalinologičeskieindikatory AT gerasimenkonp značimostʹlessovopočvennojformaciiukrainydlârekonstrukcijizmenenijklimatavplejstocenepetromagnitnyepaleopedologičeskieipalinologičeskieindikatory AT bakhmutovvg značimostʹlessovopočvennojformaciiukrainydlârekonstrukcijizmenenijklimatavplejstocenepetromagnitnyepaleopedologičeskieipalinologičeskieindikatory AT bonchkovskyios značimostʹlessovopočvennojformaciiukrainydlârekonstrukcijizmenenijklimatavplejstocenepetromagnitnyepaleopedologičeskieipalinologičeskieindikatory AT poliachenkoib značimostʹlessovopočvennojformaciiukrainydlârekonstrukcijizmenenijklimatavplejstocenepetromagnitnyepaleopedologičeskieipalinologičeskieindikatory AT shpyravv značimostʹlessovopočvennojformaciiukrainydlârekonstrukcijizmenenijklimatavplejstocenepetromagnitnyepaleopedologičeskieipalinologičeskieindikatory AT mychaksv značimostʹlessovopočvennojformaciiukrainydlârekonstrukcijizmenenijklimatavplejstocenepetromagnitnyepaleopedologičeskieipalinologičeskieindikatory AT kravchukiv značimostʹlessovopočvennojformaciiukrainydlârekonstrukcijizmenenijklimatavplejstocenepetromagnitnyepaleopedologičeskieipalinologičeskieindikatory AT cherkessi značimostʹlessovopočvennojformaciiukrainydlârekonstrukcijizmenenijklimatavplejstocenepetromagnitnyepaleopedologičeskieipalinologičeskieindikatory AT hlavatskyidv važlivístʹlesovogruntovoíformacííukraínidlârekonstrukcíjzmínklímatuvplejstocenípetromagnítnípaleopedologíčníípalínologíčnííndikatori AT gerasimenkonp važlivístʹlesovogruntovoíformacííukraínidlârekonstrukcíjzmínklímatuvplejstocenípetromagnítnípaleopedologíčníípalínologíčnííndikatori AT bakhmutovvg važlivístʹlesovogruntovoíformacííukraínidlârekonstrukcíjzmínklímatuvplejstocenípetromagnítnípaleopedologíčníípalínologíčnííndikatori AT bonchkovskyios važlivístʹlesovogruntovoíformacííukraínidlârekonstrukcíjzmínklímatuvplejstocenípetromagnítnípaleopedologíčníípalínologíčnííndikatori AT poliachenkoib važlivístʹlesovogruntovoíformacííukraínidlârekonstrukcíjzmínklímatuvplejstocenípetromagnítnípaleopedologíčníípalínologíčnííndikatori AT shpyravv važlivístʹlesovogruntovoíformacííukraínidlârekonstrukcíjzmínklímatuvplejstocenípetromagnítnípaleopedologíčníípalínologíčnííndikatori AT mychaksv važlivístʹlesovogruntovoíformacííukraínidlârekonstrukcíjzmínklímatuvplejstocenípetromagnítnípaleopedologíčníípalínologíčnííndikatori AT kravchukiv važlivístʹlesovogruntovoíformacííukraínidlârekonstrukcíjzmínklímatuvplejstocenípetromagnítnípaleopedologíčníípalínologíčnííndikatori AT cherkessi važlivístʹlesovogruntovoíformacííukraínidlârekonstrukcíjzmínklímatuvplejstocenípetromagnítnípaleopedologíčníípalínologíčnííndikatori |