Изотопный состав С, О неопротерозойских до-, син- и постгляциальных карбонатов Лонгдорского поднятия и западного склона Алданского щита (юг Сибирской платформы)
- Авторы: Шацилло А.В.1, Рудько С.В.2, Латышева И.В.2, Покровский Б.Г.2, Рудько Д.В.1, Федюкин И.В.1, Кузнецов А.Б.3
-
Учреждения:
- Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
- Геологический институт РАН
- Институт геологии и геохронологии докембрия РАН
- Выпуск: № 2 (2023)
- Страницы: 140-162
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0024-497X/article/view/137909
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0024497X22700021
- EDN: https://elibrary.ru/IIWOBW
- ID: 137909
Цитировать
Аннотация
Представлены новые данные об изотопном составе C и О в неопротерозойских карбонатах баллаганахского и дальнетайгинского горизонтов юго-восточной окраины Патомского палеобассейна. В верхней части баллаганахского горизонта установлена отрицательная аномалия δ13С, сопоставимая по амплитуде и стратиграфическому положению с аномалией Трезона, предшествующей оледенению Марино. Карбонатные прослои в составе ледниковых отложений ничатской свиты дальнетайгинского горизонта имеют умеренно положительные значения δ13С, а горизонт доломитов в основании постгляциальной последовательности характеризуется умеренно отрицательными значениями, типичными для венчающих карбонатов, связанных с завершением оледенения Марино. В нижней части постгляциальной последовательностии (баракунская свита) происходит постепенное увеличение доли кальцита в карбонатной составляющей пород и сдвиг изотопного состава, соответствующий разнице коэффициентов фракционирования стабильных изотопов С и О для доломита и кальцита. Этот феномен, фиксируемый также в постгляциальных последовательностях Намибии и Канады, указывает на то, что состав карбонатных минералов определялся глобальным изменением химизма воды, а не постседиментационным замещением. Вышележащие карбонатные отложения дальнетайгинского горизонта в эпиплатформенной части Патомского палеобассейна (сеньская свита) обеднены 13С по сравнению с их шельфовыми аналогами на Уринском поднятии. Высказано предположение, что карбонатонакопление в эпиплатформенных и шельфовых фациальных зонах Патомского палеобассейна происходило несинхронно. Реконструированный тренд вариаций δ13С для дальнетайгинского горизонта характеризуется положительными и малоамплитудными отрицательными аномалиями δ13С, сходными с таковыми в формации Доушаньто Китая.
Ключевые слова
Об авторах
А. В. Шацилло
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: shatsillo@gmail.com
Россия, 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1
С. В. Рудько
Геологический институт РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: rudko@ginras.ru
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1
И. В. Латышева
Геологический институт РАН
Email: rudko@ginras.ru
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1
Б. Г. Покровский
Геологический институт РАН
Email: rudko@ginras.ru
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1
Д. В. Рудько
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Email: rudko@ginras.ru
Россия, 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1
И. В. Федюкин
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Email: rudko@ginras.ru
Россия, 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1
А. Б. Кузнецов
Институт геологии и геохронологии докембрия РАН
Email: rudko@ginras.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2
Список литературы
- Антипин В.С., Покровский Б.Г., Федоров А.М. Патомский кратер – результат фреатического взрыва: геологические и изотопно-геохимические свидетельства // Литология и полез. ископаемые. 2015. № 6. С. 538‒548.
- Бобров А.К. Стратиграфия и палеогеография отложений верхнего докембрия южной Якутии. Якутск: Якутское книжное издательство, 1979. 128 с.
- Веселовский Р.В., Дубиня Н.В., Пономарёв А.В. и др. Центр коллективного пользования Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН “Петрофизика, геомеханика и палеомагнетизм” // Геодинамика и тектонофизика. 2022. Т. 13(2).
- Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Алдано-Забайкальская. Лист O-50 ‒ Бодайбо. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2010. 612 с.
- Журавлева З.А., Комар Вл.А., Чумаков Н.М. Стратиграфическое соотношение патомского комплекса с осадочными отложениями западного и северного склонов Алданского щита // Докл. АН СССР. 1959. Т. 128. № 5. С. 1026‒1029.
- Иванов А.И., Лившиц В.И., Перевалов О.В. и др. Докембрий Патомского нагорья. М.: Недра, 1995. 352 с.
- Колесников В.И., Кричевец В.И., Симонова Л.С., Степанова Н.И. Геологическая карта СССР масштаба 1 : : 200 000 серия Бодайбинская лист O-50-XXIII. Объяснительная записка. М., 1985. 91 с.
- Кочнев Б.Б., Карлова Г.А. Новые данные по биостратиграфии немакит-далдынского яруса венда юга Сибирской платформы // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2010. Т. 18. № 5. С. 28–41.
- Красильников С.С. Новые данные о строении рифея северо-западного склона Чуйского антиклинория // Региональная геология: тектоника, литология и стратиграфия // Сборник докладов молодых ученых АН СССР / Отв. ред. В.С. Федоровский. М.: ГИН АН СССР, 1990. С. 68–74.
- Кузнецов А.Б., Овчинникова Г.В., Семихатов М.А. и др. Sr изотопная характеристика и Pb-Pb возраст карбонатных пород саткинской свиты, нижнерифейская бурзянская серия Южного Урала // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2008. Т. 16. № 2. С. 16–34.
- Кузнецов А.Б., Семихатов М.А., Горохов И.М. Стронциевая изотопная хемостратиграфия: основы метода и его современное состояние // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2018. Т. 26. № 4. С. 3‒23.
- Ларин А.М., Котов А.Б., Сальникова Е.Б. и др. Возраст, источники и тектоническое положение оловоносных гранитов язовского комплекса Байкало-Патомского складчато-надвигового пояса // ДАН. 2020. Т.490. № 2. С. 10–14.
- Леонов М.В., Рудько С.В. Находка вендских фоссилий в отложениях дальнетайгинской серии Патомского нагорья // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2012. Т. 20. № 5. С. 96–99.
- Ляхницкий В.В. Геологическая карта СССР масштаба 1 : 200 000 серия Бодайбинская лист O-50-XXIV. Объяснительная записка. М., 1981. 100 с.
- Овчинникова Г.В., Кузнецов А.Б., Васильева И.М. и др. U-Pb возраст и Sr-изотопная характеристика надтиллитовых известняков неопротерозойской цаганоломской свиты, бассейн р. Дзабхан, Западная Монголия // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2012. Т. 20. № 6. С. 28‒40.
- Огиенко Б.В., Дорожков Б.И., Дорожкова Э.И. Геологическая карта СССР масштаба 1 : 200 000 серия Бодайбинская лист O-50-XVI. Объяснительная записка. М., 1973. 103 с.
- Петров П.Ю. Постледниковые отложения дальнетайгинской серии: ранний венд Уринского поднятия Сибири. Сообщение 2. Уринская и каланчевская свиты и история бассейна // Литология и полез. ископаемые. 2018. № 6. С. 521–538.
- Петров П.Ю., Покровский Б.Г. С-изотопные свидетельства метаногенеза в осадках дальнетайгинской серии (нижний венд Патомского бассейна Сибири) // Литология и полез. ископаемые. 2020. № 2. С. 99–112.
- Покровский Б.Г., Буякайте М.И., Колесникова А.А. и др. C-, O- и Sr-изотопная геохимия вендской аномалии Шурам-Вонока и ассоциирующих метаосадочных толщ внутренней части Патомского нагорья (Центральная Сибирь) // Литология и полез. ископаемые. 2021. № 5. С. 406–435.
- Покровский Б.Г., Буякайте М.И. Геохимия изотопов C, O и Sr в неопротерозойских карбонатах юго-западной части Патомского палеобассейна, юг средней Сибири // Литология и полез. ископаемые. 2015. № 2. С. 159–186.
- Покровский Б.Г., Герцев Д.О. Верхнедокембрийские карбонаты с аномально легким изотопным составом углерода (юг Средней Сибири) // Литология и полез. ископаемые. 1993. № 1. С. 64‒80.
- Покровский Б.Г., Мележик В.А., Буякайте М.И. Изотопный состав С, O, Sr и S в позднедокембрийских отложениях патомского комплекса, Центральная Сибирь. Сообщение 1. Результаты, изотопная стратиграфия и проблемы датирования // Литология и полез. ископаемые. 2006. № 5. С. 505–530.
- Покровский Б.Г., Чумаков Н.М., Мележик В.А., Буякайте М.И. Геохимические особенности неопротерозойских “венчающих доломитов” Патомского палеобассейна и проблема их генезиса // Литология и полез. ископаемые. 2010. № 6. С. 644–661.
- Рудько С.В., Кузнецов А.Б., Петров П.Ю. Изотопный состав Sr в известняках дальнетайгинской серии Патомского бассейна: опорный разрез венда Сибири // Литология и полез. ископаемые. 2020. № 3. С. 243–256.
- Рудько С.В., Петров П.Ю., Кузнецов А.Б. и др. Уточненный тренд δ13С в дальнетайгинской серии Уринского поднятия (венд, юг Средней Сибири) // ДАН. 2017. Т. 477. № 5. С. 590–594.
- Салоп Л.И. Геология Байкальской горной области. Т. 1. М.: Недра, 1964. 515 с.
- Семихатов М.А., Овчинникова Г.В., Горохов И.М. и др. Pb-Pb изохронный возраст и Sr-изотопная характеристика верхне-юдомских карбонатных отложений (венд Юдомо-Майского прогиба, Восточная Сибирь) // Докл. АН. 2003. Т. 393 № 1. С. 83‒87.
- Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Подковыров В.Н, Бартли Дж., Давыдов Ю.В. Юдомский комплекс стратотипической местности: С-изотопные хемостратиграфические корреляции и соотношение с вендом // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2004. Т. 12. № 5. С. 3‒29.
- Чумаков Н.М. Оледенения Земли: История, стратиграфическое значение и роль в биосфере. М.: ГЕОС, 2015. 160 с. (Тр. Геологического института РАН. Вып. 611)
- Чумаков Н.М. Среднесибирский гляциогоризонт рифея // Стратиграфия. Геол. корреляция. 1993. Т. 1. № 1. С. 21–34.
- Чумаков Н.М., Керницкий В.В. Стратотип и фации ледниковой ничатской свиты нижнего венда, бассейн р. Чара, средняя Сибирь // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2016. Т. 24. № 4. С. 3–11.
- Чумаков Н.М., Покровский Б.Г., Мележик В.А. Геологическая история патомского комплекса, поздний докембрий, Средняя Сибирь // Докл. АН. 2007. Т. 413. № 3. С. 379–383.
- Чумаков Н.М., Семихатов М.А., Сергеев В.Н. Опорный разрез вендских отложений юга Средней Сибири // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2013. Т. 21. № 4. С. 26–51.
- Шацилло А.В., Рудько С.В., Латышева И.В. и др. Палеомагнитные, седиментологические и изотопные данные по неопротерозойским перигляциальным отложениям Сибири: новый взгляд на проблему низкоширотных оледенений // Физика Земли. 2019. № 6. С. 34–58.
- Ahm A.-S.C., Bjerrum C.J., Hoffman P.F. et al. The Ca and Mg isotope record of the Cryogenian Trezona carbon isotope excursion // Earth Planet. Sci. Lett. 2021. V. 568. P. 117002.
- Cui H., Kaufman A.J., Peng Y. et al. The Neoproterozoic Hüttenberg δ13C anomaly: genesis and global implications // Precambrian Res. 2018. V. 313. P. 242–262.
- Fairchild I.J., Fleming E.J., Bao H. et al. Continental carbonate facies of a Neoproterozoic panglaciation, north-east Svalbard // Sedimentology. 2016. V. 63(2). P. 443–497.
- Fike D.A., Grotzinger J.P., Pratt L M., Summons R.E. Oxidation of the Ediacaran Ocean // Nature. 2006. V. 444(7120). P. 744–747.
- Halverson G.P., Hoffman P.F., Schrag D.P. et al. Toward a Neoproterozoic composite carbon-isotope record // Geol. Soc. Am. Bull. 2005. V. 117(9). P. 1181.
- Hoffman P.F., Schrag D.P. The snowball Earth hypothesis: testing the limits of global change // Terra Nova. 2002. V. 14(3). P. 129–155.
- Hood A.V.S., Penman D.E., Lechte M.A. et al. Neoproterozoic syn-glacial carbonate precipitation and implications for a snowball Earth // Geobiology. 2022. V. 20. № 2. P. 175–193.
- James N.P., Narbonne G.M., Kyser T.K. Late Neoproterozoic cap carbonates: Mackenzie Mountains, northwestern Canada: precipitation and global glacial meltdown // Can. J. Earth Sci. 2001. V. 38(8). P. 1229–1262.
- Kaufman A.J., Jacobsen S.B., Knoll A.H. The Vendian record of Sr and C isotopic variations in seawater: Implications for tectonics and paleoclimate // Earth Planet. Sci. Lett. 1993. V. 120. № 3. P. 409‒430.
- Klaebe R., Kennedy M. The palaeoenvironmental context of the Trezona anomaly in South Australia; do carbon isotope values record a global or regional signal? // The Depositional Record. 2019. V. 5. P.131–146.
- Macdonald F.A., Strauss J.V., Sperling E A. et al. The stratigraphic relationship between the Shuram carbon isotope excursion, the oxygenation of Neoproterozoic oceans, and the first appearance of the Ediacara biota and bilaterian trace fossils in northwestern Canada // Chem. Geology. 2013. V. 362. P. 250–272.
- Meffre S., Large R.R., Scott R. et al. Age and pyrite Pb-isotope composition of the giant Sukhoy Log sedimenthosted gold deposit, Russia // Geochim. Cosmochim. Acta. 2008. V. 72. P. 2377–2391.
- Melezhik V.A., Pokrovsky B.G., Fallick A.E. et al. Constraints on 87Sr/86Sr of Late Ediacaran seawater: insight from Siberian high-Sr limestones // J. Geol. Soc. 2009. V. 166. P. 183–191.
- Narbonne G.M., Kaufman A.J., Knoll A.H. Integrated chemostratigraphy and biostratigraphy of the Windermere Supergroup, northwestern Canada: Implications for Neoproterozoic correlations and the early evolution of animals // GSA Bulletin. 1994. V. 106(10). P. 1281–1292.
- O’Neil J.R., Epstein S. Oxygen isotope fractionation in the system dolomite-calcite-carbon dioxide // Science. 1966. V. 152. № 3719. P. 198–201.
- Rothman D.H., Hayes J.M., Summons R.E. Dynamics of the Neoproterozoic carbon cycle // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2003. V. 100. № 14. P. 8124–8129.
- Rud‘ko S.V., Kuznetsov A.B., Petrov P. Yu. et al. Pb-Pb dating of the Dal’nyaya Taiga Group in the Ura uplift of southern Siberia: Implications for correlation of C-isotopic and bio-tic events in the Ediacaran // Precambrian Res. 2021. V. 362. P. 106285.
- Sawaki Y., Ohno T., Tahata M. et al. The Ediacaran radiogenic Sr isotope excursion in the Doushantuo Formation in the Three Gorges area, South China // Precambrian Res. 2010. V. 176. P. 46–64.
- Sergeev V.N., Knoll A.H., Vorob’eva N.G. Ediacaran microfossils from the Ura Formation, Baikal-Patom Uplift, Siberia: taxonomy and biostratigraphic significance // J. Paleontol. 2011. V. 85(5). P. 987–1011.
- Shields G.A., Brasier M.D., Stille P., Dorjnamjaa D. Factors contributing to high δ13C values in Cryogenian limestones of western Mongolia // Earth Planet. Sci. Lett. 2002. V. 196. P. 99‒111.
- Tahata M., Ueno Y., Ishikawa T. et al. Carbon and oxygen isotope chemostratigraphies of the Yangtze platform, South China: decoding temperature and environmental changes through the Ediacaran // Gondwana Res. 2013. V. 23(1). P. 333–353.
- Yang C., Rooney A. D., Condon D. J. et al. The tempo of Ediacaran evolution // Science advances. 2021. V. 7(45). eabi9643.