АСТРОНОМО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ В РАЗРЕЗЕ ВЕРХНЕМЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ САРАТОВСКОГО ПОВОЛЖЬЯ

Габдуллин, Р.Р.; Самарин, Е.Н.; Иванов, А.В.; Храмов, А.Е.; Короновский, А.А.; Руннова, А.Е.; Яшков, И.А.; Бадулина, Н.В.; Игтисамов, Д.В.

Авторы: Габдуллин Р.Р., Самарин Е.Н., Иванов А.В., Храмов А.Е., Короновский А.А., Руннова А.Е., Яшков И.А., Бадулина Н.В., Игтисамов Д.В.
Сборник: ПРОБЛЕМЫ РЕГИОНАЛЬНОЙ ГЕОЛОГИИ СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ
Тезисы
Год издания: 2014
Место издания: МГРА Москва Москва
Первая страница: 9
Последняя страница: 13
Аннотация: Циклично построенные разрезы осадочных пород часто обязаны своим происхождением цикличным вариациям орбитальных параметров Земли. Циклы прецессии оси вращения нашей планеты, наклонения эклиптики и эксцентриситета ее орбиты, безусловно, посредством вариаций климата и географии влияют на седиментационные системы. На данный момент существует несколько подходов и связанных с ними проблем при выявлении связи элементарной пластовой цикличности или цикличных вариаций тех или иных параметров с астрономическими циклами. Впервые строение и генезис циклично построенного разреза верхнемеловых отложений у г. Вольск Саратовской области комплексно исследованы серией методов, а их аналитические результаты статистически обработаны методами ручного подсчета и спектрального и вейвлетного анализов. Отсутствие ясной связи циклических вариаций с циклами Миланковича привело авторов к использованию нового, ранее не применявшегося метода. С целью уточнения связи конкретных изменений климата и палеогеографических условий с долгопериодичными циклами Миланковича на ЭВМ были статистически обработаны циклические кривые вариаций различных параметров. В частности впервые был применен вейвлетный спектр—анализ закономерности распределения естественной остаточной намагниченности Jn (нТл) для интервала: поздний кампан – ранний маастрихт (зона Belemnella sumensis (интервал 70,04-69,42 млн лет, образцы № 103-62), зона Belemnella lanceolata (70,67-70,04 млн лет, образцы № 61-45), интервал 77,69–71,29 млн лет (зоны mucronata и langei, взята вторая половина длительности зоны mucronata, образцы № 51-60) и интервал 80,42–77,69 млн лет (зона mucronata, взята первая половина длительности зоны mucronata, образцы № 24-50). Интервал 71,29-70,67 млн лет отвечает перерыву. При оценке длительности биозон использовалась хроностратиграфическая шкала [Hardenbol et al., 1998]. Многие процессы в окружающем мире являются нестационарными и демонстрируют изменения во времени статистических характеристик. Анализ соответствующих экспериментальных данных на основе классических вероятностных и спектральных методов (в частности, стандартного традиционного Фурье-анализа) зачастую приводит к проблемам в интерпретации полученных результатов. К настоящему времени достигнут значительный прогресс в создании новых, более эффективных методов исследования нестационарных процессов, наиболее эффективным среди которых является вейвлетный анализ [Короновский, Храмов, 2003; Короновский и др.. 2013; Астафьева, 1996]. Первоначально он был предложен в качестве альтернативы классическому спектральному анализу, но почти сразу после своего появления вейвлетный анализ стал восприниматься в качестве инструмента прикладных исследований практически во всех естественных науках и многих областях техники. Основной областью применения данного математического аппарата в естествознании является обработка нестационарных (во времени) и/или неоднородных (в пространстве) нестационарных, сложных и хаотических процессов [Руннова и др., 2013; Филатова и др., 2010], для которых вейвлетный анализ дает частотно-временную картину динамику циклов в исследуемом временном ряду. Исследование параметрических данных производилось с использованием непрерывного вейвлетного преобразования [Короновский, Храмов, 2003; Короновский и др.. 2013; Астафьева, 1996]. В качестве материнского вейвлета использовался стандартный комплексный Морле-вейвлет с параметром центральной частоты Ω=12. Данный выбор материнской функции обеспечивает улучшенное частотное разрешение вейвлетного преобразования с сохранением неплохо временного разрешения по сравнению с традиционным выбором Ω=2π. Расчет частотно-временных спектров с использованием вейвлетного преобразования проводился численно с использованием программы, разработанной ранее для анализа ритмических компонент в нестационарных сигналах [Torrence, Compo, 1998]. Кроме вейвлетного спектра с использованием той же программы рассчитывался интегральный вейвлетный спектр E(s) (скалограмма), представляющий собой усредненный во времени мгновенный вейвлетный спектр [Короновский, Храмов, 2003; Короновский и др., 2013]. Во временном ряду четко прослеживаются циклы длительностью T1 = 0.9 млн. лет, T2 = 2.2 млн лет (выражен на интервале 71–73 млн. лет) и T3 = 7.4 млн лет, локализацию которого, в связи с большим периодом выделить невозможно (длительность ряда 8,5 млн. лет). Они близки по продолжительности к циклам эксцентриситета орбиты Земли третьего порядка – Е3 (длительность 1,29 млн лет; T1) и четвертого порядка Е4 (длительность 2,03 млн лет; T2). Следует отметить интересный отрезок временного ряда в области 69,4–70,7 млн. лет (ранний маастрихт, зона Belemnella sumensis), который характеризуется более коротковолновыми ритмами. Данный отрезок был проанализирован с использованием вейвлетного преобразования отдельно. Полученные результаты, представленные в виде скалограммы, показали, что на данном интервале наблюдается несколько ритмов, наиболее выраженные из которых – 0.04 млн.лет (О-циклы, или циклы наклонения эклиптики) и 0,4 млн. лет (Е2-циклы, или циклы эксцентриситета второго порядка). Впервые с большой долей вероятности детально реконструирована обстановка седиментации разреза окрестностей города Вольска. В визуально ацикличном турон-коньякском интервале разреза согласно комплексу новых геохимических данных имеют место эвстатические флуктуации и вариации газового режима. В циклично построенной кампан-маастрихтской толще выделены типы циклитов и предложены механизмы их генерации, тесно связанные с астрономо-климатическими циклами Миланковича. Впервые для разреза Вольска типы циклов Миланковича определены тремя методами (ручного подсчета, спектральным и вейвлетным анализами). Результаты этих методов скоррелированы между собой и обсуждены. Для зоны Belemnella sumensis с большой долей вероятности установлены циклы наклонения эклиптики (О-циклы) и циклы эксцентриситета второго порядка (Е2-циклы). Работа поддержана Министерством образования и науки в рамках Программы стратегического развития СГТУ имени Гагарина Ю.А. на 2012-2016 годы, тема 2.1.6. «Развитие учебно-научной лаборатории инженерной геоэкологии», а также гранты СГТУ-141 и СГТУ-146, РФФИ (проекты 14-05-31171, 14-05-31538 мол_а и 12-05-00263а).
Добавил в систему: Габдуллин Руслан Рустемович

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ИПМех РАН
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ИПМех РАН

АСТРОНОМО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ В РАЗРЕЗЕ ВЕРХНЕМЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ САРАТОВСКОГО ПОВОЛЖЬЯтезисы доклада

Прикрепленные файлы