Categories of rivers that formed vendian and lower cambrian sedimentary sequences, western part of east european platform (according to lithogeochemistry data)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Based on lithogeochemical data for fine-grained clastic rocks of the Volyn, Valdai and Baltic series of the west of the East European Platform (Belarus and Volyn, partly Lithuania), categories of rivers that transported fine-grained aluminosiliciclastics to the sinks were reconstructed. It is concluded that the formation of Vendian and Lower Cambrian sedimentary sequences developed in this area was controlled mainly by river systems similar to modern large rivers (rivers with a catchment area > 100000 km2) and rivers draining sedimentary formations (rivers with a catchment area < 100000 km2). The fine-grained aluminosiliciclastics transported by them came mainly from areas composed of rocks of the crystalline basement of the platform and, in part, sedimentary formations. The distribution of data points of Vendian and Lower Cambrian clay rocks on the diagrams (La/Yb)N–Eu/Eu* and (La/Yb)N–Th with fields of composition of pelitic and silty-pelitic sediments in the estuarine parts of modern rivers of different categories shows that mafic rocks of the Volyn-Brest large igneous province, apparently, were not suppliers of fine-grained aluminosiliciclastics in the indicated time intervals.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. V. Maslov

Geological Institute RAS

Author for correspondence.
Email: amas2004@mail.ru
Russian Federation, 119017, Moscow, Pyzhevsky lane, 7, bld. 1

V. N. Podkovyrov

Institute of Precambrian Geology and Geochronology RAS

Email: vpodk@mail.ru
Russian Federation, 199034, St. Petersburg, Makarov emb., 2

References

  1. Васильев В. А. Литологические особенности вендских отложений Литвы // Литология и полез. ископаемые. 1980. № 2. С. 61–68.
  2. Геология Беларуси / Отв. ред. А. С. Махнач, Р. Г. Гарецкий, А. В. Матвеев. Минск: ИГН НАН Беларуси, 2001. 815 с.
  3. Голубкова Е. Ю., Кузьменкова О. Ф., Кушим Е. А. и др. Распространение микрофоссилий в отложениях венда Оршанской впадины Восточно-Европейской платформы, Беларусь // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2021. Т. 29. № 6. C. 24–38.
  4. Голубкова Е. Ю., Кузьменкова О. Ф., Лапцевич А. Г. и др. Палеонтологическая характеристика верхневендских-нижнекембрийских отложений в разрезе скважины Северо-Полоцкая Восточно-Европейской платформы, Беларусь // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2022. Т. 30. № 6. С. 3–20.
  5. Лапцевич А. Г., Голубкова Е. Ю., Кузьменкова О. Ф. и др. Котлинский горизонт верхнего венда Беларуси: литологическое расчленение и биостратиграфическое обоснование // Лiтасфера. 2023. № 1. С. 17–25.
  6. Маслов А. В. К реконструкции категорий рек, сформировавших выполнение осадочных бассейнов рифея в области сочленения Восточно-Европейской платформы и современного Южного Урала // Изв. вузов. Геология и разведка. 2019. № 5. С. 28–36.
  7. Маслов А. В. Категории водосборов-источников тонкой алюмосиликокластики для отложений серебрянской и сылвицкой серий венда (Средний Урал) // Литосфера. 2020. Т. 20. № 6. С. 751–770.
  8. Маслов А. В. Типы рек-источников тонкой алюмосиликокластики для отложений юры и нижнего мела запада Западно-Сибирского мегабассейна // Изв. вузов. Геология и разведка. 2020. Т. 63. № 4. С. 52–61.
  9. Маслов А. В., Козина Н. В., Шевченко В. П. и др. Систематика редкоземельных элементов в современных донных осадках Каспийского моря и устьевых зон рек мира: опыт сопоставления // Докл. АН. 2017. Т. 475. № 2. С. 195–201.
  10. Маслов А. В., Подковыров В. Н. Геохимия глинистых пород верхнего венда–нижнего кембрия центральной части Московской синеклизы (некоторые традиционные и современные подходы) // Литология и полез. ископаемые. 2023. № 4. С. 365–386.
  11. Маслов А. В., Подковыров В. Н. Категории водосборов-источников тонкой алюмосиликокластики для осадочных последовательностей венда северной и восточной частей Восточно-Европейской платформы // Литология и полез. ископаемые. 2021а. № 1. С. 3–27.
  12. Маслов А. В., Подковыров В. Н. Метаалевропелиты раннего докембрия: РЗЭ-Th-систематика как ключ к реконструкции источников слагающей их тонкой алюмосиликокластики // Литология и полез. ископаемые. 2021б. № 3. С. 216–242.
  13. Маслов А. В., Подковыров В. Н. Типы рек, питавших в рифее седиментационные бассейны юго-восточной окраины Сибирской платформы: эскиз реконструкции // Тихоокеанская геология. 2021в. Т. 40. № 4. С. 99–117.
  14. Маслов А. В., Шевченко В. П. Систематика редких земель и Th во взвеси и донных осадках устьевых зон разных категорий / классов рек мира и ряда крупных рек Российской Арктики // Геохимия. 2019. Т. 64. № 1. С. 59–78.
  15. Махнач А. С., Веретенников Н. В. Венд Беларуси – один из приоритетных стратотипов вендской системы Восточно-Европейской платформы // Докл. НАН Беларуси. 2001. Т. 45. № 2. С. 123–126.
  16. Махнач А. С., Веретенников Н. В., Шкуратов В. И. и др. Стратиграфическая схема вендских отложений Беларуси // Лiтасфера. 2005. № 1. С. 36–43.
  17. Палеогеография и литология венда и кембрия запада Восточно-Европейской платформы / Отв. ред. Б. М. Келлер, А. Ю. Розанов. М.: Наука, 1980. 118 с.
  18. Свешников К. И., Деревская Е. И., Приходько В. Л., Косовский Я. А. Петрохимическая структура толщи ранневендских базальтоидов юго-запада Восточно-Европейской платформы // Вестник РУДН. Сер. Инженерные исследования. 2010. № 1. С. 77–84.
  19. Стратиграфические схемы докембрийских и фанерозойских отложений Беларуси. Объяснительная записка. Минск: БелНИГРИ, 2010. 282 с.
  20. Стратиграфия верхнедокембрийских и кембрийских отложений запада Восточно-Европейской платформы / Отв. ред. Б. М. Келлер, А. Ю. Розанов. М.: Наука, 1979. 236 с.
  21. Юдович Я. Э., Кетрис М. П. Основы литохимии. СПб.: Наука, 2000. 479 с.
  22. Bayon G., Toucanne S., Skonieczny C. et al. Rare earth elements and neodymium isotopes in world river sediments revisited // Geochim. Cosmochim. Acta. 2015. V. 170. P. 17–38.
  23. Bojanowski M. J., Goryl M., Kremer B. et al. Pedogenic siderites fossilizing Ediacaran soil microorganisms on the Baltica paleocontinent // Geology. 2020. V. 48. P. 62–66.
  24. Bojanowski M. J., Marciniak-Maliszewska B., Środoń J., Liivamägi S. Extensive non-marine depositional setting evidenced by carbonate minerals in the Ediacaran clastic series of the western East European Craton // Precambrian Res. 2021. V. 365. 106379.
  25. Burzin M. B. Late Vendian (Neoproterozoic III) microbial and algal communities of the Russian Platform: Models of facies-dependent distribution, evolution and reflection of basin development // Riv. Ital. di Paleontol. Stratigr. 1996. V. 102. P. 307–316.
  26. Derkowski A., Środoń J., Goryl M. et al. Long-distance fluid migration defines the diagenetic history of unique Ediacaran sediments in the East European Craton // Basin Res. 2021. V. 33. P. 570–593.
  27. Èyþienë J., Ðliaupa S., Lazauskienë J. et al. Characterization of the Lower Cambrian Blue Clays for deep geological dispo-sal of radioactive waste in Lithuania // Geologija. 2005. № 52. P. 11–21.
  28. Goryl M., Marynowski L., Brocks J. J. et al. Exceptional preservation of hopanoid and steroid biomarkers in Ediacaran sedimentary rocks of the East European Craton // Precambrian Res. 2018. V. 316. P. 38–47.
  29. Habryn R., Krzeminska A., Krzeminski L. Detrital zircon age data from the conglomerates in the Upper Silesian and Małopolska Blocks and their implications for the pre-Variscan tectonic evolution (S. Poland) // Geol. Quart. 2020. V. 64. P. 321–341.
  30. Herron M. M. Geochemical classification of terrigenous sands and shales from core orlog data // J. Sed. Petrol. 1988. V. 58. P. 820–829.
  31. Jankauskas T. Cambrian stratigraphy of Lithuania. Vilnius, 2002. 256 p.
  32. Jewuła K., Środoń J., Kędzior A. et al. “It’s a trap!” – critical assessment of geochemistry-based proxis in reconstructing past environments // 36th IAS International Meeting of Sedimentology. Abstract book. Dubrovnik: IAS, 2023. P. 412.
  33. Jewuła K., Środoń J., Kędzior A. et al. Sedimentary, climatic, and provenance controls of mineral and chemical composition of the Ediacaran and Cambrian mudstones from the East European Craton // Precambrian Res. 2022. V. 381. 106850.
  34. Kilda L., Friis H. The key factors controlling reservoir quality of the Middle Cambrian Deimena Group sandstone in West Lithuania // Bul. Geol. Soc. Denmark. 2002. V. 49. P. 25–39.
  35. Kuzmenkova О. F., Laptsevich А. G., Streltsova G. D., Мinenkova Т. M. Riphean and Vendian of the conjugation zone of the Orsha depression and Zhlobin saddle (Bykhov parametric borehole) // Проблемы геологии Беларуси и смежных территорий. Минск: Строймедиапроект, 2018. C. 101–104.
  36. Kuzmenkova O. F., Shumlyanskyi L. V., Nosova A. A. et al. Pet-rology and correlation of trap formations of the Vendian in the adjacent areas of Belarus and Ukraine // Лiтасфера. 2011. Т. 35. № 2. С. 3–11.
  37. Liivamägi S., Środoń J., Bojanowski M. J. et al. Paleosols on the Ediacaran basalts of the East European Craton: a unique record of paleoweathering with minimum diagenetic overprint // Precambrian Res. 2018. V. 316. P. 66–82.
  38. Liivamägi S., Środoń J., Bojanowski M. J. et al. Precambrian paleosols on the Great Unconformity of the East European Craton: an 800 million year record of Baltica’s climatic conditions // Precambrian Res. 2021. V. 363. Р. 106327
  39. Paczesna J. The evolution of late Ediacaran riverine-estuarine system in the Lublin-Podlasie slope of the East European Craton, Southeastern Poland // Polish Geol. Inst. Spec. Pap. 2010. № 27. P. 1–96.
  40. Paszkowski M., Budzyn B., Mazur S. et al. Detrital zircon U– Pb and Hf constraints on provenance and timing of deposition of the Mesoproterozoic to Cambrian sedimentary cover of the East European Craton, Belarus // Precambrian Res. 2019. V. 331. 105352.
  41. Paszkowski M., Budzyn B., Mazur S. et al. Detrital zircon U– Pb and Hf constraints on provenance and timing of deposition of the Mesoproterozoic to Cambrian sedimentary cover of the East European Craton, part II: Ukraine // Precambrian Res. 2021. V. 362. 106282.
  42. Poprawa P., Krzeminska E., Paczesna J., Amstrong R. Geochronology of the Volyn volcanic complex at the western slope of the East European Craton – Relevance to the Neoproterozoic rifting and the break-up of Rodinia/Pannotia // Precambrian Res. 2020. V. 346. 105817.
  43. Rozanov A. Y., Łydka K. (Eds) Palaeogeography and Lithology of the Vendian and Cambrian of the Western East-European Platform. Warsawa: Wydawnictwa Geologiczne, 1987. 114 р.
  44. Shumlyanskyy L. V., Nosova A., Billstrom K. et al. The U– Pb zircon and baddeleyite ages of the Neoproterozoic Volyn Large Igneous Province: implication for the age of the magmatism and the nature of a crustal contaminant // GFF. 2016. V. 138. P. 17–30.
  45. Środoń J., Condon D. J., Golubkova E. et al. Ages of the Ediacaran Volyn-Brest trap volcanism, glaciations, paleosols, Podillya Ediacaran soft-bodied organisms, and the Redkino-Kotlin boundary (East European Craton) constrained by zircon single grain U–Pb dating // Precambrian Res. 2023. V. 386. 106962.
  46. Środoń J., Gerdes A., Kramers J., Bojanowski M. Age constraints of the Sturtian glaciation on western Baltica based on U-Pb and Ar-Ar dating of the Lapichi Svita // Precambrian Res. 2022. V. 371. 106595.
  47. Środoń J., Kuzmenkova O. F., Stanek J. J. et al. Hydrothermal alteration of the Ediacaran Volyn-Brest volcanics on the western margin of the East European Craton // Precambrian Res. 2019. V. 325. P. 217–235.
  48. Taylor S. R., McLennan S. M. The Continental Crust: Its composition and evolution. Oxford: Blackwell, 1985. 312 p.
  49. Turgeon S., Brumsack H.-J. Anoxic vs dysoxic events reflected in sediment geochemistry during the Cenomanian-Turonian Boundary Event (Cretaceous) in the Umbria-Marche basin of central Italy // Chem. Geol. 2006. V. 234. P. 321–339.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. The layout of the regions considered in the article. The geographical basis is borrowed from the site: https://yandex.ru/maps/?ll=166.992700%2C21.912809&z=2

Download (525KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The main lithostratigraphic divisions of the Volyn, Redkin, Katlin and Lower Cambrian stratigraphic levels of the regions considered in this work

Download (303KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Schematic paleogeographic situation of the Redkin and Kotlin-Early Cambrian time, according to the work [Jewuła et al., 2022], with changes and simplifications 1 – Volynsko-Brest KMP; 2 – the estimated position of river arteries; 3 – the area of absence of sedimentation; 4 – continental facies (channels and floodplain areas); 5 – areas periodically flooded by the transgressed sea; 6 – tidal plains; 7 – basin facies.

Download (599KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. The position of figurative points of the composition of clay rocks of Western Belarus and Volhynia (1 – Volyn stage, 2 – Redkin stage, 3 – Kotlin stage, 4 – Lower Cambrian), Eastern Belarus (5 – Redkin stage, 6 – Kotlin stage) and Lithuania (7 – Kotlin stage) in log diagrams(SiO2/Al2O3)–log(Fe2O3*/K2O) (a), K/Al–Mg/Al (b) and (K2O+Na2O)/Al2O3–(Fe2O3*+MgO)/SiO2 (c) b – (clay): I – predominantly kaolinite; II – predominantly smectite with an admixture of kaolinite and illite; III – predominantly chlorite with an admixture of Fe-illite; IV – chlorite-illite; V – chlorite-smectite-illite; VI – illite with a significant admixture of finely grated feldspar.

Download (550KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Distribution of the composition points of the Vendian and Lower Cambrian mudstones of Western Belarus and Volhynia (a, b) and Eastern Belarus (c, d) in the diagrams (La/Yb)N–Eu/Eu* and (La/Yb)N–Th Mudstones: 1 – Volyn stage; 2 – Redkin stage; 3 – Kotlin stage; 4 – Lower Cambrian.

Download (673KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Distribution of figurative points of mudstones of the Kotlin stage, representing different regions of the west of the VEP. 1 – Western Belarus and Volhynia; 2 – Eastern Belarus; 3 – Lithuania.

Download (341KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Localization of points of composition of mudstones of different facies associations of the Redkin level in the diagrams log(SiO2/Al2O3)–log(Fe2O3*/K2O) (a), (La/Yb)N–Eu/Eu* (b) and (La/Yb)N–Th (in) Associations: 1 – river beds; 2 – alluvial cones of outflow and interblade depressions; 3 – floodplain zones; 4 – tidal plains.

Download (1MB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies