Ранневендская положительная С-изотопная аномалия в известняках Чернореченской свиты Игарского поднятия (северо-запад Сибирской платформы)
- Авторы: Кочнев Б.Б.1,2, Покровский Б.Г.3, Кузнецов А.Б.4, Марусин В.В.1,2, Каурова О.К.4, Быкова Н.В.1,2, Иванова Н.А.5
-
Учреждения:
- Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
- Новосибирский государственный университет
- Геологический институт РАН
- Институт геологии и геохронологии докембрия РАН
- Сибирский НИИ геологии, геофизики и минерального сырья (АО “СНИИГГиМС”)
- Выпуск: № 3 (2023)
- Страницы: 274-298
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0024-497X/article/view/137955
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0024497X23700088
- EDN: https://elibrary.ru/BWGMIW
- ID: 137955
Цитировать
Аннотация
В карбонатных осадочных породах и в рассеянном органическом веществе чернореченской свиты докембрия Игарского поднятия установлена высокоамплитудная (до +12.4‰) положительная аномалия δ13С, охватывающая интервал разреза мощностью более 500 м. Вариации кривых δ13Скарб и δ13Сорг синхронны и не зависят от условий формирования известняков, которые накапливались в различных частях карбонатного рампа. Изотопный состав кислорода и иные геохимические критерии указывают на незначительное влияние постседиментационных изменений и хорошую сохранность изотопных систем. Исходя из вариаций содержаний малых элементов в карбонатной фракции, в стратотипическом разрезе чернореченской свиты чередуются интервалы, формировавшиеся в аноксических и в более оксигенных условиях, что также не влияло на изотопный состав углерода. Показано, что известняки, обнажающиеся на о. Плахинский и содержащие обильные текстуры molar-tooth, по своему химическому и изотопному составу также относятся к чернореченской свите. Вероятной причиной крупной положительной аномалии δ13С является глобальный дефицит изотопа 12С в палеоокеане из-за накопления метангидратов и захоронения неокисленной органики. Минимальные значения отношения 87Sr/86Sr для чернореченской свиты составляют 0.7074, что в сочетании с другими геохронологическими и стратиграфическими данными позволяет относить ее к нижнему эдиакарию/нижнему венду (635‒580 млн лет). Ближайшим стратиграфическим аналогом чернореченской свиты являются отложения дальнетайгинской серии Патомского района и сопоставляемые с ней толщи на юге Сибирской платформы, а глобальный характер установленной положительной аномалии δ13С позволяет коррелировать ее с одновозрастными С-изотопными событиями других регионов Мира.
Ключевые слова
Об авторах
Б. Б. Кочнев
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский государственный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: kochnevbb@ipgg.sbras.ru
Россия, 630090, Новосибирск, просп. акад. Коптюга, 3; Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1
Б. Г. Покровский
Геологический институт РАН
Email: kochnevbb@ipgg.sbras.ru
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1
А. Б. Кузнецов
Институт геологии и геохронологии докембрия РАН
Email: kochnevbb@ipgg.sbras.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2
В. В. Марусин
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский государственный университет
Email: kochnevbb@ipgg.sbras.ru
Россия, 630090, Новосибирск, просп. акад. Коптюга, 3; Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1
О. К. Каурова
Институт геологии и геохронологии докембрия РАН
Email: kochnevbb@ipgg.sbras.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2
Н. В. Быкова
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский государственный университет
Email: kochnevbb@ipgg.sbras.ru
Россия, 630090, Новосибирск, просп. акад. Коптюга, 3; Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1
Н. А. Иванова
Сибирский НИИ геологии, геофизики и минерального сырья (АО “СНИИГГиМС”)
Email: kochnevbb@ipgg.sbras.ru
Россия, 630091, Новосибирск, Красный просп., 67
Список литературы
- Воробьева Н.Г., Сергеев В.Н., Чумаков Н.М. Новые находки ранневендских микрофоссилий в уринской свите: пересмотр возраста патомского комплекса средней Сибири // Докл. РАН. 2008. Т. 419. № 6. С. 782–787.
- Воробьева Н.Г., Петров П.Ю. Микробиота баракунской свиты и биостратиграфическая характеристика дальнетайгинской серии: ранний венд Уринского поднятия Сибири // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2020. Т. 28. № 4. С. 26–42.
- Геологическая карта СССР. Масштаб 1 : 200 000. Сер. Тунгусская. Лист Q-45-III, IV. Объяснительная записка / Ред. А.М. Иванова. М.: ВСЕГЕИ, 1984. 99 с.
- Голубкова Е.Ю. Органостенные микрофоссилии в стратиграфии венда юго-востока Сибирской платформы / Автореф. дисс. … канд-та геол.-мин. наук. СПб.: ИГГД РАН, 2021. 18 с.
- Голубкова Е.Ю., Раевская Е.Г., Кузнецов А.Б. Нижневендские комплексы микрофоссилий Восточной Сибири в решении стратиграфических проблем региона // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2010. Т. 18. № 4. С. 3–27.
- Козлов Г.В., Вотах О.А., Александров В.С. Типовые формации докембрия Туруханского и Игарского поднятий // Тектоника платформенных областей. Новосибирск: Наука, 1988. С. 9–48.
- Козлов Г.В., Александров В.С., Аксенова Л.А. и др. Опорные разрезы верхнедокембрийских осадочных и вулканогенно-осадочных толщ северо-запада Сибирской платформы. Т. 1. Медвежьинская и чернореченская свиты. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1992. 123 с.
- Кочнев Б.Б., Покровский Б.Г., Прошенкин А.И. Верхненеопротерозойский гляциокомплекс центральных областей Сибирской платформы // Докл. РАН. 2015. Т. 464. С. 448–451.
- Кочнев Б.Б., Покровский Б.Г., Кузнецов А.Б. и др. С- и Sr-изотопная хемостратиграфия отложений венда‒нижнего кембрия центральных районов Сибирской платформы // Геология и геофизика. 2018. Т. 59. № 6. С. 731–755.
- Кочнев Б.Б., Прошенкин А.И., Покровский Б.Г. и др. Тасеевская серия венда юго-западной окраины Сибирской платформы: изотопно-геохимические и геохронологические данные, возраст и корреляция // Геология и геофизика. 2020. Т. 61. № 10. С. 1370–1385.
- Кузнецов А.Б., Крупенин М.Т., Овчинникова Г.В. и др. Формирование и преобразование карбонатных пород и сидеритовых руд бакальской свиты нижнего рифея (Южный Урал): Sr-изотопная характеристика и Pb-Pb возраст // Литология и полез. ископаемые. 2005. № 3. С. 227–249.
- Кузнецов А.Б., Семихатов М.А., Горохов И.М. Возможности стронциевой изотопной хемостратиграфии в решении проблем стратиграфии верхнего протерозоя (рифея и венда) // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2014. Т. 22. № 6. С. 3‒25.
- Методические рекомендации по изучению геохимии стабильных изотопов углерода при диагностике нефтепроизводящих пород / Ред. А.Э. Конторович. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1991. 34 с.
- Николаева И.В., Палесский С.В., Козьменко О.А. и др. Определегние редкоземельных и высокозарядных элементов в стандартных геологических образцах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС) // Геохимия. 2008. № 10. С. 1085–1091.
- Петров П.Ю. Molar tooth structures: механизм их формирования и специфика карбонатного диагенеза в позднем докембрии (сухотунгусинская свита рифея Туруханского поднятия Сибири) // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2011. Т. 19. № 3. С. 3–26.
- Петров П.Ю. Molar tooth structures и происхождение пелоидов протерозойских карбонатных платформ (средний рифей Туруханского поднятия Сибири) // Литология и полез. ископаемые. 2016. № 4. С. 336–358.
- 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.
- Петров П.Ю., Воробьева Н.Г. Представители миаохенской биоты из дошурамских отложений эдиакария (венда) Патомского нагорья Сибири // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2022. Т. 30. № 1. С. 55–68.
- Покровский Б.Г., Миссаржевский В.В. Изотопная корреляция пограничных толщ докембрия и кембрия Сибирской платформы // Докл. РАН. 1993. Т. 329. № 6. С. 768–771.
- Покровский Б.Г., Мележик В.А., Буякайте М.И. Изотопный состав С, О, Sr и S в позднедокембрийских отложениях Патомского комплекса, Центральная Сибирь. Сообщение 1. Результаты, изотопная стратиграфия и проблемы датирования // Литология и полез. ископаемые. 2006а. № 5. С. 505–530.
- Покровский Б.Г., Мележик В.А., Буякайте М.И. Изотопный состав С, О, Sr и S в позднедокембрийских отложениях Патомского комплекса, Центральная Сибирь. Сообщение 2. Природа карбонатов с ультранизкими и ультравысокими значениями δ13С // Литология и полез. ископаемые. 2006б. № 6. С. 642–654.
- Покровский Б.Г., Буякайте М.И. Геохимия изотопов С, О 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., Буякайте М.И., Колесникова А.А. и др. С-, О- и Sr-изотопная геохимия вендской аномалии Шурам-Вонока и ассоциирующих метаосадочных толщ внутренней части Патомского нагорья (цент-ральная Сибирь) // Литология и полез. ископаемые. 2021. № 5. С. 406–435.
- Рудько С.В., Петров П.Ю., Кузнецов А.Б. и др. Уточненный тренд δ13С в дальнетайгинской серии Уринского поднятия (венд, юг Средней Сибири) // Докл. РАН. 2017. Т. 477. № 5. С. 590‒594.
- Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Подковыров В.Н и др. Юдомский комплекс стратотипической местности: С-изотопные хемостратиграфические корреляции и соотношение с вендом // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2004. Т. 12. № 5. С. 3–28.
- Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Чумаков Н.М. Изотопный возраст границ общих стратиграфических подразделений верхнего протерозоя (рифея и венда) России: эволюция взглядов и современная оценка // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2015. Т. 23. № 6. С. 16‒27.
- Советов Ю.К. Седиментология и стратиграфическая корреляция вендских отложений на юго-западе Сибирской платформы: выдающийся вклад внешнего источника кластического материала в образование осадочных систем // Литосфера. 2018. Т. 18. № 1. С. 20‒45.
- Советов Ю.К., Комлев Д.А. Тиллиты в основании оселковой серии Присаянья и положение нижней границы венда на юго-западе Сибирской платформы // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2005. Т. 13. № 1. С. 3–34.
- Стратиграфия нефтегазоносных бассейнов Сибири. Рифей и венд Сибирской платформы и ее складчатого обрамления / Ред. А.Е. Конторович. Новосибирск: “Гео”, 2005. 432 с.
- Хабаров Е.М., Пономарчук В.А. Изотопы углерода в верхнерифейских отложениях байкальской серии Западного Прибайкалья: стратиграфические следствия // Геология и геофизика. 2005. Т. 46. № 10. С. 1019–1037.
- Хабаров Е.М., Изох О.П. Седиментология и изотопная геохимия рифейских карбонатных отложений Хараулахского поднятия севера Восточной Сибири // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. № 5‒6. С. 797–820.
- Хоментовский В.В. Неопротерозой севера Сибирского кратона // Геология и геофизика. 2006. Т. 47. № 6. С. 865–880.
- Чумаков Н.М. Оледенения Земли: история, стратиграфическое значение и роль в биосфере. М.: ГЕОС, 2015. 160 с.
- 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.
- Bold U., Smith E.F., Rooney A.D. et al. Neoproterozoic stratigraphy of the Zavkhan Terrane of Mongolia: the backbone for Cryogenian and Early Ediacaran chemostratigraphic record // Am. J. Sci. 2016. V. 316. P. 1–63.
- Clarkson M.O., Poulton S.W., Guilbaud R. et al. Assessing the utility of Fe/Al and Fe-speciation to record water co-lumn redox conditions in carbonate-rich sediments // Chem. Geol. 2014. V. 382. P. 111–122.
- Cramer B.D., Jarvis I. Carbon isotope stratigraphy // Geological Time Scale. V. 1. Amsterdam, Oxford, Cambridge: Elsevier, 2020. P. 309–343.
- Cui H., Grazhdankin D. V., Xiao S. et al. Redox-dependent distribution of early macro-organisms: Evidence from the terminal Ediacaran Khatyspyt Formation in Arctic Siberia // Palaeogeography, palaeoclimatology, palaeoecology. 2016. V. 461. P. 122–139.
- Cui H., Kaufman A.J., Xiao S. et al. Was the Ediacaran Shuram Excursion a globally synchronized early diagenetic event? Insights from methan-derived authigenic carbonates in the uppermost Doushantuo Formation, South China // Chem. Geol. 2017. V. 450. P. 59-80.
- 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.
- Grazhdankin D.V., Marusin V.V., Izokh O.P. et al. Quo vadis, Tommotian? // Geol. Mag. 2020. V. 157. № 1. P. 22–34.
- Halverson G.P., Wade B.P., Hurtgen M.T. et al. Neoproterozoic chemostratigraphy // Precambrian Res. 2010. V. 182. P. 337‒350.
- Hodgkiss M.S.W., Kunzmann M., Poirier A. et al. The role of microbial iron reduction in the formation of Proterozoic molar tooth structures // Earth Planet. Sci. Lett. 2018. V. 482. P. 1–11.
- Kaufman A.J., Knoll A.H. Neoproterozoic variations in the carbon isotopic composition of seawater: Stratigraphic and geochemical implication // Precambrian Res. 1995. V. 73. № 1–4. P. 27–49.
- Kaufman A.J., Knoll A.H., Narbonne G.M. Isotopes, ice ages, and terminal Proterozoic Earth history // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1997. V. 94. P. 6600–6605.
- Kaufman A.J., Sovetov J.K., Peek S. et al. Carbon, oxygen and strontium isotope stratigraphy of the Oselok Group, Sayan Mountains, Siberia // Neoproterozoic sedimentary basins: stratigraphy, geodynamics and petroleum potential. Proceedings of the International conference (Novosibirsk, 30 July–02 August, 2011). Novosibirsk: IPGG SB RAS, 2011. P. 33–34.
- Knoll A.H., Grotzinger J.P., Kaufman A.J. et al. Integrated approaches to terminal Proterozoic stratigraphy: An example from the Olenek Uplift, northeastern Siberia // Precambrian Res. 1995. V. 73. P. 251–270.
- Kochnev B.B., Khudoley A.K., Priyatkina N.S. et al. Neoproterozoic evolution of the northwestern margin of the Siberian Platform // Precambrian Res. 2022. V. 382. 106877.
- Kouchinsky A.V., Bengston S., Pavlov V. et al. Carbon isotope stratigraphy of the Precambrian-Cambrian Sukharikha River Section, northwestern Siberian Platform // Geol. Mag. 2007. V. 144. P. 1–10.
- Kuang H.-W. Review of molar tooth structure research // J. of Palaeogeography. 2014. V. 3(4). P. 359–383.
- Kuznetsov A.B., Bekker A., Ovchinnikova G.V. et al. Unradiogenic strontium and moderate-amplitude carbon isotope variations in early Tonian seawater after the assembly of Rodinia and before Bitter Springs Excursion // Precambrian Res. 2017. V. 298. P. 157–173.
- Magaritz M., Holser W.T., Kirshwink J.L. Carbon-isotope events across the Precambrian-Cambrian boundary on the Siberian platform // Nature. 1986. V. 320. P. 258‒259.
- Paula-Santos G.M., Caetano-Filho S., Enzweiler J. et al. Rare earth elements in terminal Ediacaran Bambui Group carbonate rocks (Brazil): evidence for high seawater alkalinity during rise of early animals // Precambrian Res. 2020. V. 336. 105506.
- Rooney A.D., Cantine M.D., Bergmann K.D. et al. Calibra-ting the coevolution of Ediacaran life and environment // PNAS. 2020. V. 117(29). P. 16824–16830.
- 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: Implication for correlation of C-isotopic and biotic events in the Ediacaran // Precambrian Res. 2021. V. 362. 106285.
- Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts; implications for mantle composition and processes / Eds A.D. Saunders, M.J. Norry // Magmatism in the Ocean Basins. London: Geological Society of London, 1989. P. 313–345.
- Tostevin R., Wood R.A., Shields G.A. et al. Low-oxygen waters limited habitable space for early animals // Nature Comm. 2016. V. 7. 12818.
- Walter M.R., Veevers J.J., Calver C.R. et al. Dating the 840‒544 Ma Neoproterozoic interval by isotopes of strontium, carbon, and sulfur in seawater, and some interpretative models // Precambrian Res. 2000. V. 100. P. 371–433.
- Wei G.-Y., Wang J., Planavsky N.J. et al. On the origin of Shuram carbon isotope excursion in South China and its implication for Ediacaran atmospheric oxygen levels // Precambrian Res. 2022. V. 375. 106673.
- Xiao S., Narbonne G.M., Zhou C. et al. Towards an Ediacaran Time Scale: Problems, Protocols, and Prospects // Episodes. 2016. V. 39. № 4. P. 540–555.
- Zhou C., Xiao S. Ediacaran δ13C chemostratigraphy of South China // Chem. Geol. 2007. V. 237. P. 89–108.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)