sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.31857/S2587556623010156sergeogr-1727Research ArticleЭволюция природных системEvolution of Natural SystemХронология карангатской трансгрессии Черного моря на основе данных люминесцентного датированияChronology of the Karangat Transgression of the Black Sea by Luminescence DatingСемиколенныхД. В.SemikolennykhD. V.

Москва

Moscow

aristova@igras.ruКурбановР. Н.KurbanovR. N.

Москва

Moscow

ЯнинаТ. А.YaninaT. A.

Москва

Moscow

Институт географии РАН; Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияInstitute of Geography, Russian Academy of Sciences; Moscow State UniversityRussian FederationИнститут географии РАНРоссияInstitute of Geography, Russian Academy of Sciences; Moscow State UniversityRussian Federation20231604202387188101Copyright © Семиколенных Д.В., Курбанов Р.Н., Янина Т.А., 20232023Семиколенных Д.В., Курбанов Р.Н., Янина Т.А.Semikolennykh D.V., Kurbanov R.N., Yanina T.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1727

В начале позднего плейстоцена в пределах современного Азово-Черноморского бассейна синхронно с межледниковой трансгрессией мирового океана развивалась карангатская трансгрессия. На основе анализа фаунистических комплексов бассейн был охарактеризован как самый теплый и полноводный бассейн позднего плейстоцена, с соленостью воды, значительно превышающей соленость современного Черного моря. Наиболее полная последовательность осадков трансгрессии обнаружена в разрезе Эльтиген, расположенном на западном побережье Керченского пролива. Разрез был неоднократно изучен. Большинство палеогеографических заключений о развитии карангатской трансгрессии дано на основе анализа его отложений. Однако ввиду большой протяженности, фациальной изменчивости разреза и недостатка геохронологических данных однозначного мнения о том, как соотносятся отложения в разрезе, какому количеству фаз карангатской трансгрессии они соответствуют, каков их возраст, до сих пор нет. Целью работы является получение хронологии осадконакопления южной (тобечикской) части стратотипического разреза Эльтиген, которая подавляющим большинством исследователей принимается за отложения первой фазы карангатской трансгрессии. Получено 17 люминесцентных датировок по кварцу (ОСЛ) и по полевым шпатам (ИКСЛ, pIRIR290): девять из лагунно-морских и прибрежно-морских отложений и восемь из вышележащей лессово-почвенной толщи. Биостратиграфический анализ малакофауны подтвердил принадлежность вскрытых в разрезе морских отложений карангатской трансгрессии Черного моря. Результаты ОСЛ-датирования показали, что в южной части разреза Эльтиген выделяется три цикла лагунно-прибрежно-морского осадконакопления возрастом 135–130 тыс. л. (МИС 6– МИС5е), 130–115 тыс. л. (МИС 5e) и 115–95 тыс. л. (МИС 5d-c). Накопление верхней субаэральной толщи началось не ранее 95 тыс. л. н.

At the beginning of the Late Pleistocene within the modern Azov-Black Sea basin the Karangat transgression developed synchronously with the interglacial transgression of the world ocean. Based on the analysis of faunal complexes, the basin was characterized as the warmest and deepest basin of the Late Pleistocene with water salinity much higher than the salinity of the modern Black Sea. The most complete sequence of transgression sediments was found in the Eltigen section, located on the western coast of the Kerch Strait. The section has been examined several times. However, due to the large extent, facies variability of the section and the lack of geochronological data, there is still no consensus on how the deposits in the section correlate, to what number of phases of the Karangat transgression they correspond to, and what their age is. The aim of this work is to obtain the chronology of sedimentation of the southern (Tobechik) part of the Eltigen stratotype section, which is considered by most researchers to be the deposits of the first phase of the Karangat transgression. Seventeen luminescence dates were obtained for quartz (OSL) and feldspar (pIRIR290): nine from lagoon-marine and coastal-marine deposits and eight from the overlying loess-soil layer. Biostratigraphic analysis of the malacofauna confirmed the belonging of the marine deposits of the Karangat transgression of the Black Sea discovered in the section. The results of OSL dating showed that in the southern part of the Eltigen section, three cycles of lagoon-coastal-marine sedimentation are distinguished in the intervals of 135–130 ka years ago (MIS 6–MIS5e), 130–115 ka years ago (MIS 5e) and 115–95 ka years ago (MIS 5d-c). The accumulation of the upper subaerial strata began no earlier than 95 ka years ago.

Керченский проливЭльтигеноз. Тобечикскоепоздний плейстоценмалакофаунамикулинское межледниковьеKerch StraitEltigenLake TobechikLate PleistoceneKarangatian transgressionOSL datingmalacofaunaMikulin interglacialИсследования выполнены при финансовой поддержке проекта РНФ № 19-77-10077 (абсолютное датирование), работы Т.А. Яниной (фаунистический анализ) поддержаны проектом РНФ 21-44-04401, Д.В.Семиколенных (фаунистический анализ и ОСЛдатирование) – госзаданием ИГ РАН (0148-2019-0005). Авторы выражают благодарность профессору Орхусского университета (Дания) доктору Э.Ш. Мюррею за помощь в интерпретации полученных результатов, главному научному сотруднику лаборатории гидрологии Института географии РАН д.г.н. А.Л. Чепалыге, инженеру-исследователю Лаборатории новейших отложений и палеогеографии плейстоцена Н.А. ТаратунинойThe research was carried out with the financial support of the Russian Science Foundation project no. 19-77-10077 (absolute dating), the work of T.A. Yanina (faunistic analysis) were supported by the Russian Science Foundation project no. 21-44-04401, D.V. Semikolennykh (faunistic analysis and OSL dating)–the state order of the IG RAS (0148-2019-0005). The authors are grateful to professor A.S. Murray (Aarhus University) for help with data interpretation, to doctor A.L. Chepalyga (IG RAS) and N.A. Taratunina (Moscow State University) for help in field workReferencesАндрусов Н.И. О возрасте морских послетретичных террас Керченского полуострова // Ежегодн. по геологии и минерал. России. 1904–1905. Т. 7. № 6. С. 158–172.Andrusov N.I. On the age of the marine post-Tertiary terraces of the Kerch Peninsula. Ezhegodnik po Geologii i Mineral. Rossii, 1904–1905, vol. 7, no. 6, pp. 158–172. (In Russ.).Арсланов Х.А., Балабанов И.П., Гей Н.А. и др. О возрасте и климатических условиях формирования осадков позднеплейстоценовых морских террас побережья Керченского пролива // Вестн. ЛГУ. 1983. № 12. С.69–79.Arkhangel’skii A.D., Strakhov N.M. Geologicheskoe stroenie i istoriya razvitiya Chernogo morya [Geological Structure and History of Evolution of the Black Sea]. Moscow–Leningrad: Akad. Nauk SSSR Publ., 1938. 226 p.Арсланов Х.А., Герасимова С.А., Измайлов Я.А., Локшин Н.В., Муратов В.М., Островский А.Б., Тыртычный Н.И., Щеглов А.П. О возрасте голоценовых и верхнеплейстоценовых отложении черноморского побережья Кавказа и Керченско-Таманского района // Науч. Новости и Заметки. 1972. С.107–110.Arslanov Kh.A., Gai N.A., Izmailov Ya.A., Lokshin N.V., Gerasimova S.A., Tertychnyi N.I. On the age and climatic conditions of sediments formation on the Late Pleistocene marine terraces of the Kerch Strait coast. Vestn. LGU, 1983, no. 12, pp. 69–79. (In Russ.).Архангельский А.Д., Страхов Н.М. Геологическое строение и история развития Черного моря. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1938. 226 с.Arslanov Kh.A., Gerasimova S.A., Izmailov Ya.A., Lokshin N.V., Muratov V.M., Ostrovskii A.B., Tyrtychnyi N.I., Scheglov A.P. On the age of the Holocene and Upper Pleistocene deposits of the Black Sea coast of the Caucasus and the Kerch-Taman region. Nauchnie Novosti i Zametki, 1972, pp. 107–110. (In Russ.).Бадюкова Е.Н. Высокая карангатская лагунно-трансгрессивная терраса Керченского пролива // Геоморфология. 2009. № 3. С. 25–31.Badyukova E.N. High karangat lagoon-transgressive terrace of Kerch channel. Geomorfologiya, 2009, no. 3, pp.25–31. (In Russ.).Благоволин Н.С. Геоморфология Керченско-Таманской области. АН СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 189 с.Blagovolin N.S. Geomorfologiya Kerchensko-Tamanskoi oblasti [Geomorphology of the Kerch-Taman Region]. Moscow: Akad. Nauk SSSR Publ., 1962. 201 p.Геология шельфа Украины. Керченский пролив. Киев: Наукова думка, 1981. 186 с.Buylaert J.P., Murray A.S., Gebhardt A.C., Sohbati R., Ohlendorg C., Thiel C., Wastegard S., Zolitschka B. Luminescence dating of the RASAFO core 5022-1D from Laguna Potrok Aike (Argentina) using IRSL signals from feldspar. Quat. Sci. Rev., 2013, no. 7, pp. 70– 80.Геохронология СССР. Л.: Недра, 1974. Т. 3. 357 с.Chepalyga A.L. The new concept of the Black Sea terraces of the South-East Crimea. In Byulleten’ Komissii po izucheniyu chetvertichnogo perioda [Bulletin of the Commission for the Study of the Quaternary Period]. Moscow: GEOS, 2015, no. 74, pp. 90–104.Горецкий Г.И. О возрастных соотношениях осадков узунларской и карангатской трансгрессий // Бюлл. МОИП. Отд. Геолог. 1955. Т. 30. Вып. 2. С. 13–29.Dinamika landshaftnykh komponentov i vnutrennikh morskikh basseinov Severnoi Evrazii za poslednie 130000let [Dynamics of Landscape Components and Inland Marine Basins of Northern Eurasia over Recent 130000 Years]. Moscow: GEOS, 2002. 232 p.Динамика ландшафтных компонентов и внутренних морских бассейнов Северной Евразии за последние 130 000 лет (общая палеогеография). М.: ГЕОС, 2002. 232 с.Dodonov A.E., Tchepalyga A.L., Mihailescu C.D., ZhouL.P., Markova A.K., Trubikhin V.M., Simakova A.N., Konikov E.G. Last-interglacial records from central Asia to the northern Black Sea shoreline: Stratigraphy and correlation. Geol. en Mijnbouw/Netherlands J. Geosci., 2000, no. 79, pp. 303–311.Курбанов Р.Н., Янина Т.А., Мюррей А.С., Семиколенных Д.В., Свистунов М.И., Штыркова Е.И. Возраст Карангатской трансгрессии (поздний плейстоцен) Черного моря // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2019. № 6. С. 29–39.Fedorov P.V. Stratigrafiya chetvertichnykh otlogenii Krymsko-Kavkazskogo poberezh’ya i nekotorye voprosy geologicheskoi istorii Chernogo morya [Stratigraphy of Quaternary deposits of the Crimean-Caucasian Coast and Some Questions of the Geological History of the Black Sea]. Tr. GIN AN SSSR. Moscow: Nauka Publ., 1963. 157 p.Курбанов Р.Н., Семиколенных Д.В., Янина Т.А., Тюнин Н.А., Мюррей Э.С. Новые данные о возрасте карангатской трансгрессии Черного моря // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2020. № 6. С. 139–145.Fedorov P.V. Pleistocen Ponto-Kaspiya [The Ponto-Caspian Pleistocene]. Moscow: Nauka Publ., 1978. 165 p. Fedorov P.V. Pleistocen Ponto-Kaspiya [The Ponto-Caspian Pleistocene]. Moscow: Nauka Publ., 1978. 165 p.Курбанов Р.Н., Ульянов В.А., Анойкин А.А., Павленок Г.Д., Семиколенных Д.В., Харевич В.М., Таймагамбетов Ж.К., Мюррей Э.С. Первая люминесцентная хронология начального верхнего палеолита Восточного Казахстана (по материалам стоянки Ушбулак) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2021. № 5. С. 131–148.Geologiya shelfa Ukrainy. Kerchenskii proliv [Geology of the Ukrainian shelf. The Kerch Strait]. Kiev: Naukova dumka, 1981. 186 p.Люминесцентное датирование в палеогеографии. Актуальные проблемы палеогеографии плейстоцена. Научные достижения Школы академика К.К. Маркова / отв. ред. Т.А. Янина. М., 2020. С. 554–613.Geokhronologiya SSSR [Geochronology of the USSR]. Vol. 3. Leningrag: Nedra Publ., 1974. 357 p.Невесская Л.А. Позднечетвертичные двустворчатые моллюски Черного моря, их систематика и экология. М.: АН СССР, 1965. 392 с.Goretsky G.I. On the age ratios of precipitation of the Uzunlarian and Karangatian Transgressions. Bull. MOIP. Otd. Geolog, 1995, vol. 30, no. 2, pp. 13–29. (In Russ.). Dinamika landshaftnykh komponentov i vnutrennikh morskikh basseinov Severnoi Evrazii za poslednie 130 000 let .Попов Г.И. Плейстоцен Черноморско-Каспийских проливов. М.: Наука, 1983. 214 с.Kurbanov R.N., Yanina T.A., Murray A.S., Semikolennykh D.V., Svistunov M.I., Shtyrkova E.I. The age of the Karangatian (Late Pleistocene) transgression of the Black Sea. Vestn. Mosk. Univ., Ser. 5: Geogr., 2019, no.6, pp. 29–39. (In Russ.).Свиточ А.А. Стратотипы карангата Таманского и Керченского полуостровов (сравнительный анализ) // ДАН. 2009. № 424. С. 669–671.Kurbanov R.N., Semikolennykh D.V., Yanina T.A., Tyunin N.A., Murray A.S. New data on the age of the karangatian transgression of the Black Sea. Vestn. Mosk. Univ., Ser. 5, Geogr., 2020, no. 6, pp. 139–145. (In Russ.).Семененко В.Н., Ковалюх Н.Н. Абсолютный возраст верхнечетвертичных отложений Азово-Черноморского бассейна по данным радиоуглеродного анализа // Геол. журн. 1973. Т. 33. № 6. С. 91–97.Kurbanov R.N., Ulyanov V.A., Anoykin A.A., Pavlenok G.D., Semikolennykh D.V., Kharevich V.M., TaimagambetovZh.K., Murray A.S. The first luminescent chronology of the initial Upper Paleolithic of East Kazakhstan (based on materials from the Ushbulak site). Vestn. Mosk. Univ., Ser. 5, Geogr., 2021, no. 5, pp. 131–148. (In Russ.).Семиколенных Д.В., Курбанов Р.Н. По следам карангатской трансгрессии // Природа. 2020. №11. С. 27– 34.Lisiecki L.E., Stern J.V. Regional and global benthic d18O stacks for the last glacial cycle. Paleoceanography, 2016, no. 31, pp. 1–27.Федоров П.В. Стратиграфия четвертичных отложений Крымско-Кавказского побережья и некоторые вопросы геологической истории Черного моря. М.: АН СССР, 1963. 164 с.Luminescence Dating in Paleogeography. Actual Problems of the Pleistocene Paleogeography. scientific achievements of the school of academician K.K. Markov. Yanina T.A., Ed. Moscow, 2020, pp. 554–613. (In Russ.).Федоров П.В. Плейстоцен Понто-Каспия. М.: Наука, 1978. 165 с.Nevesskaya L.A. Pozdnechetvertichnye dvustvorchatye mollyuski Chernogo morya, ikh sistematika i ekologiya [Late Quaternary Bivalves of the Black Sea, Their Systematics and Ecology]. Tr. Paleontol. Inst. Akad. Nauk SSSR. Moscow: Nauka Publ., 1965. 392 p.Шелкопляс В.Н., Христофорова Т.Ф. О строение морских четвертичных отложений Керченского региона // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2007. № 2. С. 120–126.Murray A., Marten R., Johnston A., Martin P. Analysis for naturally occuring radionuclides at environmental concentrations by gamma spectrometry. J. Radioanal. Nucl. Ch., 1987, vol. 150, no. 2, pp. 263–288.Чепалыга А.Л. Новая концепция черноморских террас Юго-Восточного Крыма // Бюлл. комиссии по изуч. четвертичного периода. 2015. № 74. С. 90–104.Murray A.S., Wintle A.G. The single aliquot regenerative dose protocol: Potential for improvements in reliability. Radiat. Meas., 2003, no. 37, pp. 377–381.Янина Т.А. Неоплейстоцен Понто-Каспия: биостратиграфия, палеогеография, корреляция. М.: МГУ, 2012. 264 с.Popov G.I. Pleistotsen Chernomorsko-Kaspiiskikh prolivov [Pleistocene of the Black Sea and Caspian Sea Straits]. Moscow: Nauka Publ., 1983. 216 p.Янко В.В., Фролов В.Т., Мотненко И.В. Фораминиферы и литология стратотипического разреза карангатского горизонта (антропоген Керченского полуострова) // Бюлл. МОИП. Отд. Геологии. 1990. № 65. С.83–97.Prescott J.R., Hutton J.T. Cosmic ray contributions to dose rates for luminescence and ESR dating: Large depths and long-term time variations. Radiat. Meas., 1994, vol.23, no. 2-3, pp. 497–500.Dodonov A.E., Tchepalyga A.L., Mihailescu C.D., Zhou L.P., Markova A.K., Trubikhin V.M., Simakova A.N., KonikovE.G. Last-interglacial records from central Asia to the northern Black Sea shoreline: Stratigraphy and correlation // Geol. en Mijnbouw / Netherlands J. Geosci. 2000. № 79. P. 303–311.Svitoch A.A. Karangatian stratotypes of the Taman and Kerch Peninsulas (comparative analysis). Dokl. Akad. Nauk, 2009, no. 424, pp. 669–671. (In Russ.).Buylaert J.P., Murray A.S., Gebhardt A.C., Sohbati R., Ohlendorg C., Thiel C., Wastegard S., Zolitschka B. Luminescence dating of the RASAFO core 5022-1D from Laguna Potrok Aike (Argentina) using IRSL signals from feldspar // Quat. Sci. Rev. 2013. № 7. P. 70–80.Semenenko V.N., Kovaluykh N.N. Absolute age of the Upper Quaternary deposits of the Azov-Black Sea basin according to the data of radiocarbon analysis. Geol. Zh., 1973, vol. 33, no. 6, pp. 91–97. (In Russ.).Lisiecki L.E., Stern J.V. Regional and global benthic d18O stacks for the last glacial cycle // Paleoceanography. 2016. № 31. P. 1–27.Semikolennykh D.V., Kurbanov R.N. Tracing the Karangat Sea. Priroda. 2020, vol. 11, pp. 27–34. (In Russ.).Murray A., Marten R., Johnston A., Martin P. Analysis for naturally occuring radionuclides at environmental concentrations by gamma spectrometry // J. Radioanalytical and Nuclear Chem. 1987. Vol. 150. № 2. P. 263– 288.Shelkoplyas V.N., Khristoforova, T.F. On the structure of marine Quaternary deposits of the Kerch region. Geologiya i Poleznye Iskopaemye Mirovogo Okeana, 2007, no. 2, pp. 120–126. (In Russ.).Murray A.S., Wintle A.G. The single aliquot regenerative dose protocol: Potential for improvements in reliability // Radiation Measurements. 2003. № 37. P. 377–381.Wintle A.G., Murray A.S. A review of quartz optically stimulated luminescence characteristics and their relevance in single-aliquot regeneration dating protocols. Radiat. Meas., 2006, no. 41, pp. 369–391.Prescott J.R., Hutton J.T. Cosmic ray contributions to dose rates for luminescence and ESR dating: Large depths and long-term time variations // Radiation Measurements. 1994. Vol. 23. № 2–3. P. 497–500.Yanina T.A. Neopleistotsen Ponto-Kaspiya: biostratigrafiya, paleogeografiya, korrelyatsiya [Neo-Pleistocene of the Ponto-Caspian Region: Biostratigraphy, Paleogeography, Correlation]. Moscow: MGU, 2012. 264 p.Yanina T.A. The Ponto-Caspian region: Environmental consequences of climate change during the late Pleistocene // Quat. Int. 2014. Vol. 345. P. 88–99.Yanina T.A. The Ponto-Caspian region: Environmental consequences of climate change during the late Pleistocene. Quat. Int., 2014, vol. 345, pp. 88–99.Wintle A.G., Murray A.S. A review of quartz optically stimulated luminescence characteristics and their relevance in single-aliquot regeneration dating protocols // Radiat. Meas. 2006. № 41. P. 369–391.Yanko V.V., Frolov V.T., Motnenko I.V. Foraminifera and li-thology of the stratotype section of the Karangatian layer (the Quaternary of the Kerch Peninsula). Bull. MOIP. Otd. Geologii, 1990, no. 65, pp. 83– 97. (In Russ.).Zubakov V.A. Climatostratigraphic scheme of the Black Sea pleistocene and its correlation with the oxygen-isotope scale and glacial events // Quat. Res. 1988. № 29. P. 1–24.Zubakov, V.A. Climatostratigraphic scheme of the Black Sea pleistocene and its correlation with the oxygen-isotope scale and glacial events. Quat. Res., 1988, no. 29, pp. 1–24.

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