Litogeochemical specificity of the Lower Maeotian deposits of the natural Reserve “Kazantip”, Crimea

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

It has been established that the basement rocks of the Lower Maeotian section are characterized by the greatest variation in the chemical and isotopic composition of OM, while the carbonate rocks are more similar. It was revealed that the initial OM accumulated mainly under reducing conditions, but has some differences in its composition: for example, in the rocks of the Senkina and Sharabay bays it is an algal-cyanobacterial substance, and in the rocks of the Shirokaya bay it has a large contribution of the microbial component and the introduction of humus material. It was found that the isotopic composition of Corg has a strong variability (–19.27…–33.72 ‰), but most of the samples are in the range of –22.1…–24.93 ‰. It has been established that the 13Сcarb and 13Сorg isotopic curves in the studied rocks reflect their deviations both towards lighter and towards heavier values. The general direction of the isotopic composition, with some variations, nevertheless tends to be isotopically heavier towards the upper part of the sections. It was revealed that the litho-mineral-geochemical specificity of the sections reflects significant changes in sedimentation conditions, generally associated with fluctuations in the temperature and salt composition of waters, and bioproductivity. It is proposed to use such accessory minerals as zircon, monazite, ilmenite as an indicator of mud paleovolcanism.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

A. Antoshkina

Institute of Geology, omi Scientific Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: Antoshkina@geo.komisc.ru
Rússia, 54 Pervomayskaya St., Syktyvkar, 167982

L. Leonova

Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: Antoshkina@geo.komisc.ru
Rússia, 15 Vonsovsky St., Yekaterinburg, 620016

O. Valyaeva

Institute of Geology, omi Scientific Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: valyaeva@geo.komisc.ru
Rússia, 54 Pervomayskaya St., Syktyvkar, 167982

Yu. Simakova

Institute of Geology, omi Scientific Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: Antoshkina@geo.komisc.ru
Rússia, 54 Pervomayskaya St., Syktyvkar, 167982

Bibliografia

  1. Андрусов Н. И. (1909) Ископаемые мшанковые рифы Керченского и Таманского полуостровов. Записки Киевского об-ва естествоисп. Киев. 1, 1–48.
  2. Антошкина А. И., Леонова Л. В., Лютоев В. П., Симакова Ю. С. (2017) Следы бактериальной активности в неогеновых рифогенных и терригенных породах мыса Казантип (Крым). Геология и биоразнообразие Тетиса и Восточного Паратетиса: Мат-лы Всерос. науч.-практ. конф. Горячий Ключ. 53–57.
  3. Антошкина А. И., Леонова Л. В., Симакова Ю. С. (2020) Новый взгляд на формирование миоценовых мшанковых биогермных известняков мыса Казантип, Крым. ДАН. Науки о Земле. 49(2), 10–14.
  4. Антошкина А. И., Леонова Л. В., Симакова Ю. С. (2022) Нижнемэотические мшанковые биогермы мыса Казантип, Крым: новая концепция палеоэкологической обстановки их природы. Литология и полезные ископаемые. 57(6), 597–624.
  5. Вассоевич Н. Б. (1986) Геохимия органического вещества и происхождение нефти: избранные труды. М.: Наука, 368 с.
  6. Вернигорова Ю. В., Рябоконь Т. С. (2018) Майкопские отложения (олигоцен – нижний миоцен) Керченского полуострова: история изучения, полемика, стратиграфия. НАН Украины, ИГН НАН Украины: Киев, 112 с.
  7. Галимов Э. М. (1986) Изотопный метод выявления нефтематеринских отложений на примере месторождений ряда регионов СССР. Известия АН СССР. Серия геологическая. 4, 3–21.
  8. Гончарова И. А., Ростовцева Ю. В. (2011) Развитие карбонатных органогенных построек в среднем-позднем миоцене Эвксино-Каспийского бассейна (Восточный Паратетис). Рифогенные формации и рифы в эволюции биосферы. Серия “Геобиологические системы в прошлом”. М.: ПИН РАН. 155–178.
  9. Дегенс Э. Т. (1971) Распределение устойчивых изотопов в карбонатах. Карбонатные породы. Т. 2. Физико-химическая характеристика и методы исследования (Под ред. Холодова В. Н.). М.: Мир, 141–153.
  10. Деркачев А. Н., Николаева Н. А., Баранов Б. В., Баринов Н. Н., Можеровский А. В., Минами Х., Хачикубо А., Соджи Х. (2015) Проявление карбонатно-баритовой минерализации в районе метановых сипов в Охотском море на западном склоне Курильской котловины. Океанология. 55(3), 432–443.
  11. Деркачев А. Н., Николаева Н. А., Цой И. Б., Баранов Б. В., Баринов Н. Н., Можеровский А. В., Крылов А. А., Кузнецов А Б., Minami H., Hachikubo A. (2021) Долгоживущий центр газово-флюидных эманаций на западном склоне Курильской котловины (Охотское море). Литология и полезные ископаемые. 56(4), 311–337.
  12. Дорогочинская В. А., Степанов А. Н., Фадеев В. С. (1993) Геохимические факторы, влияющие на формирование состава реликтовых алканов C17-C20 в каустобиолитах. Нефтехимия. 33(1), 7–16.
  13. Ершов, В.В., Перстнева Ю. А. (2018) Литохимическая характеристика сопочной брекчии грязевых вулканов мира. Отечественная геология. 4, 72–83. doi: 10.24411/0869-7175-2018-10007
  14. Зайков В. В., Лейн А. Ю. (1998) Изотопия серы в минералах зоны гипергенеза Гайского медноколчеданного месторождения (Южный Урал). Уральский минералогический сборник. (8), 102–105.
  15. Киркинская В. Η., Смехов Ε. М. (1981) Карбонатные породы – коллекторы нефти и газа. JI.: Недра, 255 с.
  16. Клюкин А. А. (2006) Факторы, определяющие биоразнообразие Казантипского природного заповедника. Тр. Никитского ботанического сада – Национального научного центра. (126), 133–148.
  17. Крылов А. А., Логвина Е. А. (2012) Механизмы формирования аутигенных карбонатов в условиях субаквального диагенеза. Материалы Всероссийского литологического совещания, посвященного 100-летию со дня рождения Л. Б. Рухина: Ленинградская школа литологии (Санкт-Петербург, 25–29 сентября 2012). СПб.: СПбГУ, 59–60.
  18. Крылов А. А., Хлыстов О. М., Земская Т. И., Минами Х., Хачикубо А., Шоджи Х., Кида М., Погодаева Т. П., Наудтс Л., Поорт Д. (2008) Формирование аутигенных карбонатов в грязевых вулканах озера Байкал. Геохимия. (10), 1051–1062.
  19. Krylov A. A., Minami H., Hachikubo A., Shoji H., Khlystov O. M., Zemskaya T. I., Pogodaeva T. P., Kida M., Naudts L., Poort J (2008) Crystallization of autigenic carbonates in mud volcanoes at lake Baikal. Geochem. Int. 46(10), 985–995.
  20. Кулешов В. Н. (2001) Эволюция изотопных углекислотно-водных систем в литогенезе. Сообщение 1. Седиментогенез и диагенез. Литология и полезные ископаемые. (5), 491–508.
  21. Куличенко В. Г. (1971) Условия образования мшанковых рифов в позднемиоценовом бассейне Крыма. Экология беспозвоночных третичных морей Украины. Киев, Наукова думка. 107–115.
  22. Леин А. Ю., Иванов М. В. (2009) Биогеохимический цикл метана в океане. М.: Наука, 576 с.
  23. Леин А. Ю., Русанов И. И., Павлова Г. А., Дара О. М., Верховская З. И., Захарова Е. Е., Юсупов С. К., Иванов М. В. (2011) Об источниках энергии в процессе диагенеза (на примере Черного моря). Литология и полезные ископаемые. (2), 154–169.
  24. Леонова Л. В., Антошкина А. И., Азовскова О. Б., Симакова Ю. С. (2022) О барите в осадке и в полостях фоссилий (заповедник Казантипский, Крым). Современные проблемы генетической, экспериментальной и прикладной минералогии (Юшкинские чтения – 2022): Материалы Российской конференции с международным участием. Сыктывкар: Геопринт, 108–110.
  25. Леонова Л. В., Антошкина А. И., Симакова Ю. С. (2020) Специфичные минералы в мшанковых биогермах и полихетовых известняках (Казантипский заповедник, Крым). Материалы Всероссийского литологического совещания “Геология рифов”. Сыктывкар: Геопринт, 71–73.
  26. Лычагин Г. А. (1952) Ископаемые грязевые вулканы Керченского полуострова. Бюллетень МОИП, отделение геологии. XXVII(4), 3–13.
  27. Муратов М. В. (1973) Руководство по геологической практике в Крыму. Т. II. Геология Крымского полуострова. М.: Недра, 192 с.
  28. Наймарк Е. Б., Ерощев-Шак В.А., Чижикова Н. П., Компанцева Е. И. (2009) Взаимодействие глинистых минералов с микроорганизмами: обзор экспериментальных данных. Журнал общей биологии. 70(2), 155–167.
  29. Недумов Р. И. (1993) Проблемы литологии, геохимии и палеогеографии кайнозойских отложений Предкавказья. Литология и полезные ископаемые. 6, 36–54.
  30. Никитенко О. А., Ершов В. В. (2021) Глобальные закономерности формирования химического состава грязевулканических вод. Геохимия. 66(10), 887–903.
  31. Nikitenko O. A., Ershov V. V. (2021) Geochemical patterns of mud volcanic waters: reviewed worldwide data. Geochem. Int. 59(10), 922–937.
  32. Овсюченко А. Н., Шварев С. В., Ларьков А. С., Мараханов А. В. (2015) Следы сильных землетрясений Керченско-Таманского региона по геологическим данным. Вопросы инженерной сейсмологии. 42(3), 33–54.
  33. Попов С. В., Антипов М. П., Застрожнов А. С., Курина Е. Е., Пинчук Т. Н. (2010) Колебания уровня моря на северном шельфе Восточного Паратетиса в олигоцене-неогене. Стратиграфия и геологическая корреляция. 18(2), 99–124.
  34. Преснов Д. А., Жостков Р. А., Лиходеев Д. В., Белобородов Д. Е., Дударов З. И., Долов С. М. (2020) Новые данные о глубинном строении грязевого вулкана Джау-Тепе. Вулканология и сейсмология. (3), 34–45.
  35. Ростовцева Ю. В., Кулешов В. Н. (2016) Стабильные изотопы (δ13C, δ18О) карбонатов неогена Восточного Паратетиса (Керченско-Таманский регион): условия осадконакопления и постседиментационные изменения. Литология и полезные ископаемые. 51(5), 387–401.
  36. Симонов Д. А., Брянцева Г. В. (2018) Морфоструктурный анализ при неотектонических реконструкциях Керченского полуострова. Бюл. МОИПа. Отд. геол. 93(3),12–25.
  37. Сокол Э. В., Кох С. Н. (2010) В отблесках “вечных огней”. Наука из первых рук. Геология. 5(35), 53–71.
  38. Шванов В. Н., Фролов В.Т, Сергеева Э. И., Драгунов В. И., Патрунов Д. К., Кузнецов В. Г., Беленицкая Г. А., Куриленко В. В., Петровский А. Д., Кондитеров В. Н., Баженова Т. К., Жданов В. В., Щербаков Ф. А., Щербакова М. Н., Мизенс Г. А., Цейслер В. М., Трифонов Б. А., Верба Ю. Л., Ильин К. Б. (1998) Систематика и классификации осадочных пород и их аналогов / отв. ред. В. Н. Шванов. СПб.: Недра, 352 с.
  39. Шнюков Е. Ф., Соболевский Ю. В., Гнатенко Г. И., Науменко П. И., Кутний В. А. (1986) Грязевые вулканы Керченско-Таманской области. Атлас. Киев: Наукова думка, 152 с.
  40. Шнюков Е. Ф., Шереметьев В. М., Маслаков Н. А., Кутний В. А., Гусаков И. Н., Трофимов В. В. (2006) Грязевые вулканы Керченско-Таманского региона. Краснодар: ГлавМедиа, 176 с.
  41. Успенский В. А., Радченко О. А., Беляева Л. С., Богородская Л. И., Баранова Т. Э., Трушков П. А., Ларская Е. С., Беликова А. Р., Кунаева Н. Т. (1986) Задачи и методические приемы битуминологических исследований. Л.: Недра, 223 с.
  42. Ушатинская Г. Т. (2022) Роль бактерий в накоплении кембрийско-ордовикской фосфатоносной оболовой толщи на северо-западе Русской плиты. Палеонтологический журнал. 2, 3–8.
  43. Хант Дж. (1982) Геохимия и геология нефти и газа. М.: Мир, 704 с.
  44. Холодов В. Н. (2002) Грязевые вулканы: закономерности размещения и генезис. Сообщение 1. Грязевулканические провинции и морфология грязевых вулканов. Литология и полезные ископаемые. (3), 227–241.
  45. Холодов В. Н. (2006) Геохимия осадочного процесса М.: ГЕОС, 608 с.
  46. Холодов В. Н. (2013) Элизионные процессы и соляная тектоника. Литология и полезные ископаемые. (4), 300–340.
  47. Allison P. A. (1988) Phosphatized soft-bodied squids from the Jurassic Oxford Clay. Lethaia. (21), 403–410.
  48. Galimov E. M. (1988) Sources and mechanisms of formation of gaseous hydrocarbons in sedimentary rocks. Chem. Geol. 71(1–3), 77–95.
  49. Giesemann A., Jager H. J., Norman A. L., Krouse H. P., Brand W. A. (1994) On-line sulfur-isotope determination using anelemental analyzer coupled to a mass-spectrometer. Anal. Chem. (66), 2816–2819.
  50. Grassineau N. V., Mattey D., Lowry D. (2001) Sulfur isotope analysis of sulfide and sulfate minerals by continuous flow-isotoperatio mass spectrometry. Anal. Chem. (73), 220–225.
  51. Knittel K., Boetius A. (2009) Anaerobic Oxidation of Methane: Progress with an Unknown Process. Annu. Rev. Microbiol. (63), 311–334.
  52. Kopf A. J. (2002) Significance of mud volcanism. Rev. Geophys. 40(2), 2–52. doi: 10.1029/2000RG000093
  53. Matsumoto R., Ryu B. J., Lee S. R., Lin S., Wu S., Sain K., Pecher I., Riedel M. (2011) Occurrence and exploration of gas hydrate in the marginal seas and continental margin of the Asia and Oceania region. Mar. Pet. Geol. (28), 1751–1767.
  54. Pierre C., Demange J., Blanc-Valleron M–M, Dupré S. (2017) Authigenic carbonate mounds from active methane seeps on the southern Aquitaine Shelf (Bay of Biscay, France): evidence for anaerobic oxidation of biogenic methane and submarine groundwater discharge during formation. Cont. Shelf Res. (133), 13–25.
  55. Popov S. V., Goncharova I. A., Iljina L. B., Koromyslova A. V., Viskova L. A., Rostovtseva Yu.V., Fillippova N. Yu., Golovina L. A., Radionova E. P., Vernyhorova Y. V., Dykan N. I., Pinchuk T. N., Kozyrenko T. M., Nikolaeva I. A. (2016) Paleontology and Stratigraphy of the Middle–Upper Miocene of the Taman Peninsula: Part 1. Description of Key Sections and Benthic Fossil Groups. Paleontol. J. 50 (10), 1039–1206. doi: 10.1134/S0031030116100014
  56. Sokol E., Kok S., Kozmenko O., Novikova S., Khvorov P., Nigmatulina E., Belogub E., Kirillov M. (2018) Mineralogy and Geochemistry of Mud Volcanic Ejecta: A New Look at Old Issues (A Case Study from the Bulganak Field, Northern Black Sea). Minerals. 8(8), 344. https://doi.org/10.3390/min8080344
  57. Temescu A. M.F., Pratt L. M., Rothwell G. W., Strother P. K., Nadon G. C. (2009) Carbon isotopes Support the presence of extensive land flores pre-dating the origin of vascular plants. Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. (283), 46–59.
  58. Wang Jiasheng, Suess E., Rickert D. (2004) Authigenic gypsum found in gas hydrate-associated sediments from Hydrate Ridge, the eastern North Pacific. Sci. China Earth Sci. 47(3), 280–288.
  59. Zang Mei, Lu Hongfeng, Guan Hongxiang, Liu Lihua, Wu Daidai1, Wu Nengyou (2018) Methane seepage intensities traced by sulfur isotopes of pyrite and gypsum in sediment from the Shenhu area, South China Sea. Acta Oceanol. Sin. 37(7), 20–27. doi: 10.1007/s13131-018-1241-1

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Geological structure of the Kerch Peninsula and location of Cape Kazantip (a–b). Rocky ridge of the reserve, location and coastal view of the studied bays: Senkina, starboard side (c), Shirokaya, starboard side (d) and port side (d) and Sharabay, starboard side (e) at Cape Kazantip, Azov coast of the Kerch Peninsula. White arrow in (d) shows secondary diapir. Legend: (a) deposits: 1 – Quaternary, 2 – Pliocene-Upper Miocene, 3 – Middle Miocene, 4 – Oligocene-Lower Miocene (after: Shnyukov et al., 1986).

Baixar (1MB)
Metadados
3. Fig. 2. SEM image in the secondary electron mode (a, b, d, e): (a) – halite crystals in a mineralized biofilm; (b) – accumulation of pyrite framboids in a mineralized biofilm with an abundance of NaCl; (c) – EPR spectrum of mineralized biofilm with sodium chloride; (d) – polychaete limestone under a carbonate crust from a minibioherm; (d) – aggregate of barite grains in a tube of a polychaete worm; (e) – EDS spectrum of an aggregate of barite grains; (g–m) – authigenic minerals from the concentrate residue of the light and heavy non-magnetic fraction of the gypsum-carbonate-clay layer underlying bryozoan bioherm limestones: (g) – small gypsum “roses”; (h) – EDS spectrum of this aggregate. (i) – barite crystals; (k) – EDS spectrum of barite; (l) – microgastropod fossil with crystalline barite in the shell cavity; (l) – EDS spectrum of barite with strontium.

Baixar (876KB)
Metadados
4. Fig. 3. Dissolution cavity with traces of Fe-Mn seepage in the form of impregnation of rocks of different colors (a–b) and secondary carbonate and goethite-limonite crusts; c – SEM image of gypsum and barite crystals in bryozoan limestones in the elastically reflected electron mode; d–e – EDS spectra of barite and gypsum in a wide variety of aluminosilicate microelements Fe, Al, Mg, Si, Na, and in barite – in addition the presence of microelements Sr and Ti.

Baixar (667KB)
Metadados
5. Fig. 4. Distribution of n- and iso-alkanes in the saturated fraction of CBA. Legend: C15–C17 – n-alkanes, Pr – pristane, Ph – phytane. (a) – Senkina Bay, sample. 4–18; (b) – Shirokaya Bay, sample. 8–19.

Baixar (122KB)
Metadados
6. Fig. 5. X-ray diffraction patterns: (a) – sample. Shar–9a–19, (b) – Shar–4–19, (c) – Shir-7–19, (d) – Shir-1–19. Legend: Q – quartz, C – calcite, A – aragonite, Sm – smectite, Chl – chlorite, K – kaolinite, I/S – illite/smectite, I – illite, J – jarosite, G – gypsum, H – halite , Fsp – feldspar; 1 – air-dry sample, 2 – saturated with ethylene glycol.

Baixar (288KB)
Metadados
7. Fig. 6. Relationship and direction of isotope curves of carbonate and organic carbon in the studied Lower Maeotian rocks of the Sharabay (Shar), Shirokaya (Shir) and Senkina (SB) bays sections. Isotope values ​​that significantly stand out in the direction of both lightening and heaviness are highlighted in bold.

Baixar (591KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».