Лидиты Северо-Онежского синклинория Карелии, их микроэлементный состав и возможный генезис
- Авторы: Кондрашова Н.И.1,2, Медведев П.В.1,2
-
Учреждения:
- Институт геологии КарНЦ РАН, ФИЦ КарНЦ РАН
- Петрозаводский государственный университет
- Выпуск: № 6 (2023)
- Страницы: 624-640
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0024-497X/article/view/231903
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0024497X23700180
- EDN: https://elibrary.ru/WQYTKG
- ID: 231903
Цитировать
Аннотация
Приведены результаты геохимических исследований палеопротерозойских кремнистых пород (лидитов) Северо-Онежского синклинория Карелии. Объекты изучения представлены 16 образцами лидитов, отобранных с одного стратиграфического уровня в геологических разрезах двух участков – Тетюгино и Шуньга. На сканирующем электронном микроскопе с энерго-дисперсионным микроанализатором изучены их структурные характеристики, особенности минерального состава. Масс-спектрометрическим методом индуктивно связанной плазмы (ICP MS) установлен микроэлементный состав. При содержании в исследуемых образцах большинства микроэлементов в нижекларковых концентрациях, в лидитах Тетюгино зафиксировано преобладание биофильных элементов (P, Co, Cu, Mo, V, Ba), а в лидитах Шуньги – литогенных (Li, Rb, Cs). Микроэлементный состав лидитов указывает, что формирование их происходило на периферии гидротермальной системы, при этом участок Тетюгино находился ближе к месту разгрузки гидротерм, чем Шуньга. Особенности химического состава лидитов позволяют рассматривать их как сырье на очень чистый кварц.
Об авторах
Н. И. Кондрашова
Институт геологии КарНЦ РАН, ФИЦ КарНЦ РАН; Петрозаводский государственный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: kondr@krc.karelia.ru
Россия, 185910, Петрозаводск,
ул. Пушкинская, 11; Россия, 185910, Петрозаводск, просп. Ленина, 33
П. В. Медведев
Институт геологии КарНЦ РАН, ФИЦ КарНЦ РАН; Петрозаводский государственный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: pmedved@krc.karelia.ru
Россия, 185910, Петрозаводск,
ул. Пушкинская, 11; Россия, 185910, Петрозаводск, просп. Ленина, 33
Список литературы
- Атлас текстур и структур шунгитоносных пород Онежского синклинория / Ред. М.М. Филиппов, В.А. Мележик. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2006. 80 с.
- Беус А.А., Григорян С.В. Геохимические методы поисков и разведки месторождений твердых полезных ископаемых. М.: Недра, 1975. 280 с.
- Васильев В.И., Жатнуев Н.С., Рычагов С.Н., Васильева Е.В., Санжиев Г.Д. Массоперенос и минералообразование в магматогенно-гидротермальных системах по результатам численного физико-химического моделирования // Литосфера. 2010. № 3. С. 145‒152.
- Волохин Ю.Г., Иванов В.В. Геохимия и металлоносность углеродистых силицитов триаса Сихоте-Алиня // Литология и полез. ископаемые. 2007. № 4. С. 406‒425.
- Волохин Ю.Г., Карабцов А.А. Благородные металлы в углеродистых кремнях триаса Сихоте-Алиня // ДАН. 2009. Т. 426. № 1. С. 84‒89.
- Габлина И.Ф., Добрецова И.Г., Попова Е.А. и др. Минеральный состав и геохимическая зональность донных осадков гидротермального узла Победа 17°07.45′ с.ш.‒ 17°08.7′ с.ш. Срединно-Атлантического хребта // Литология и полез. ископаемые. 2021. № 2. С. 101‒121.
- Галдобина Л.П., Шидловски М., Соколов В.А. и др. Исследование шунгитов нижнего протерозоя Карелии методом углеродных изотопов // 27 Международный Геол. конгресс. Тезисы докладов. Т. 2. М., 1984. С. 292.
- Геология шунгитоносных вулканогенно-осадочных образований протерозоя Карелии. Петрозаводск: Карелия, 1982. 208 с.
- Геологический словарь / В трех томах / Издание третье, перераб. и доп. / Гл. ред. О.В. Петров. Т. 2. К–П. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2011. 480 с.
- Геологический словарь / В трех томах / Издание третье, перераб. и доп. / Гл. ред. О.В. Петров. Т. 3. Р–Я. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2012. 440 с.
- Геологический словарь / В 2-х томах / Под ред. К.Н. Паффенгольца и др. М.: Недра, 1978.
- Гордеев В.В. Геохимия системы река–море. М.: Матушкина И.И., 2012. 452 с.
- Гордеев В.В., Лисицын А.П. Геохимическое взаимодействие пресноводной и морской гидросфер // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. № 5‒6. С. 721‒744.
- Горлов В.И. Онежские шунгиты (геология, генезис, прогнозная оценка) / Дисс. канд. геол.-мин. наук. Петрозаводск, 1984. 226 с.
- Григорьев Н.А. Распределение химических элементов в верхней части континентальной коры. Екатеринбург: УрО РАН, 2009. 383 с.
- Гурский Ю.Н. Особенности химического состава иловых вод Белого моря // Океанология. 2005. Т. 45(2). С. 224‒239.
- Камбалина М.Г. Определение общей концентрации и форм нахождения кремния в природных водах методами атомно-абсорбционной спектрометрии с электротермической атомизацией и спектрофотометрии / Автореф. дисс. … канд. хим. наук. Томск, 2015. 25 с.
- Кузнецов В.Г. Эволюция кремненакопления в истории земли и ее соотношение с развитием биоты // Докл. АН. 2011. Т. 441. № 6. С. 775‒779.
- Курносов В.Б., Коновалов Ю.И. Изменение минерального и химического состава силлов при внедрении в осадочный покров, впадина Гуаймас, Калифорнийский залив (скважины DSDP 477, 477А, 478, 481/481А) // Тихоокеанская геология. 2022. Т. 41. № 3. С. 76–91. https://doi.org/10.30911/0207-4028-2022-41-3-76-91
- Маслов А.В., Крупенин М.Т., Гареев Э.З., Петров Г.А. К оценке редокс-обстановок рифейских и вендских бассейнов осадконакопления западного склона Урала // Литосфера. 2003. № 2. С. 75–93.
- Медведев П.В. Ископаемая нефть, органическое вещество и фоссилии в отложениях нижнего протерозоя Онежского синклинория // Ученые записки ПетрГУ. 2009. № 5. С. 54‒60.
- Медведев П.В., Ромашкин А.Е., Филиппов М.М. Природа исходного органического вещества и особенности микроструктуры кремнистых шунгитовых пород // Геология и полезные ископаемые Карелии. Институт геологии Карельского научного центра РАН. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 1998. С. 120‒128.
- Новиковa Г.В., Шульга Н.А., Лобус Н.В., Богданова О.Ю. Адсорбция катионов тяжелых металлов полиметаллическими сульфидами гидротермальных полей Брокен Спур и Таг Атлантического океана // Литология и полез. ископаемые. 2020. № 1. С. 65‒74.
- Общая стратиграфическая шкала нижнего докембрия России. Объяснительная записка. Апатиты: КНЦ РАН, 2002. 13 с.
- Овчинникова Г.В., Кузнецов А.Б., Мележик В.А., Горохов И.М., Васильева И.М., Гороховский Б.М. Pb-Pb возраст ятулийских карбонатных пород: туломозерская свита юго-восточной Карелии // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2007. Т. 15. № 4. С. 20‒33.
- Онежская палеопротерозойская структура (геология, тектоника, глубинное строение и минерагения) / Отв. ред. Л.В. Глушанин, Н.В. Шаров, В.В. Щипцов. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2011. 431 с.
- Ромашкин А.Е., Рычанчик Д.В., Голубев А.И. Геохимия РЗЭ углеродсодержащих пород Онежской структуры // Геология и полезные ископаемые Карелии. Вып. 17. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2014. С. 74‒85.
- Русаков В.Ю. Механизмы формирования морских гидротермально-осадочных отложений (на примере четвертичных гидротермальных полей Срединно-Атлантического хребта и гидротермально-осадочных отложений среднего палеозоя Южного Урала) / Автореф. дисс. … доктора геол.-мин. наук. М.: ГЕОХИ, 2014. 56 с.
- Савельева О.Л., Савельев Д.П., Палесский С.В. Углеродистые породы в меловых отложениях п-ова Камчатский Мыс: геохимия, металлоносность и условия накопления // Тихоокеанская геология. 2021. Т. 40. № 3. С. 41‒53.
- Светов С.А., Степанова А.В., Чаженгина С.Ю. и др. Прецизионный (ICP-MS, LA-ICP-MS) анализ состава горных пород и минералов: методика и оценка точности результатов на примере раннедокембрийских мафитовых комплексов // Труды КарНЦ РАН. 2015. № 7. С. 54–73. https://doi.org/10.17076/geo140
- Степанова А.В., Самсонов А.В., Ларионов А.Н. Заключительный эпизод магматизма среднего палеопротерозоя в Онежской структуре: данные по долеритам Заонежья // Труды КарНЦ РАН. 2014. № 1. С. 3–6.
- Степанова А.В., Сальникова Е.Б., Самсонов А.В. и др. Основной магматизм 2.0 млрд лет в Онежской структуре Фенноскандинавского щита: первые результаты U-Pb (ID-TIMS) датирования бадделеита // Возраст и корреляция магматических, метаморфических, осадочных и рудообразующих процессов. Материалы VIII Российской конференции по изотопной геохронологии. СПб., 2022. С. 148–149.
- Филиппов М.М., Дейнес Ю.Е. Субпластовый тип месторождений шунгитов Карелии. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2018. 261 с.
- Филиппов М.М., Медведев П.В., Ромашкин А.Е. О природе шунгитов Южной Карелии // Литология и полез. ископаемые. 1998. № 3. С. 323‒332.
- Филиппов М.М. Шунгитоносные породы Онежской структуры. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2002. 280 с.
- Шатров В.А., Войцеховский Г.В. Применение лантаноидов для реконструкций обстановок осадкообразования в фанерозое и протерозое (на примере разрезов чехла и фундамента Восточно-Европейской платформы) // Геохимия. 2009. № 8. С. 805–824.
- Холодов В.Н., Недумов Р.И. О геохимических критериях появления сероводородного заражения в водах древних водоемах // Изв. АН. СССР. Сер. геол. 1991. № 12. С. 74–82.
- Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Геохимия черных сланцев. М., Берлин: Директ-Медиа, 2015. 272 с.
- Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Основные закономерности геохимии марганца. Сыктывкар: Коми НЦ УрО РАН, 2013. 40 с.
- Buseck P.R., Galdobina L.P., Kovalevski V.V., Roshkova N.N. et al. Shungites: The C-rich rocks of Karelia, Russia // Canadian Mineralogist. 1997. V. 35. P. 1363‒1378.
- Calvert S.E., Pedersen T.F. Elemental Proxies for Palaeoclimatic and Palaeoceanographic Variability in Marine Sediments: Interpretation and Application / Eds C. Hillaire-Marcel, A. de Vernal // Paleoceanography of the Late Cenozoic. Part 1. Methods. N. Y.: Elsevier, 2007. P. 567‒644. https://doi.org/10.1016/S1572-5480(07)01019-6
- Ge L., Jiang S.-Y., Swennen R. et al. Chemical environment of cold seep carbonate formation on the northern continental slope of South China Sea: evidence from trace and rare earth element geochemistry // Marine Geology. 2010. V. 277. P. 21‒30.
- Gromet P., Dymek R., Hoskin L., Krotev R. The North American shale composite. Its compilation, major and trace element characteristics // Geochim. Cosmochim. Acta. 1984. V. 48. P. 2469–2482.
- Hannah J.L., Stein H.J., Zimmerman A. et al. Re-Os geochronology of shungite: A 2.05 Ga fossil oil field in Karelia // The 33rd International Geological Congress // Abstracts. Oslo, 2008.
- Črne A.E., Melezhik V.A., Prave A.R. et al. Zaonega Formation: FAR-DEEP Holes 12A and 12B, and neighbouring quarries / Eds V.A. Melezhik, A.E. Fallick, L.R. Kump, A. Lepland, A.R. Prave, H. Strauss // Reading the Archive of Earth’s Oxygenation. V. 2. Heidelberg: Springer, 2013a. P. 946–1007. https://doi.org/10.1007/978-3-642-29659-8_4
- Črne A.E., Melezhik V.A., Prave A.R. et al. Zaonega Formation: FAR-DEEP Hole 13A / Eds V.A. Melezhik, A.E. Fallick, L.R. Kump, A. Lepland, A.R. Prave, H. Strauss // Reading the Archive of Earth’s Oxygenation. V. 2. Heidelberg: Springer, 2013b. P. 1008–1046. https://doi.org/10.1007/978-3-642-29659-8_4
- Johannessen K.C., Vander Roost J., Dahle H. et al. Environmental controls on biomineralization and Fe-mound formation in a low-temperature hydrothermal system at the Jan Mayen Vent Fields // Geochim. Cosmochim. Acta. 2017. V. 202. P. 101–123. https://doi.org/10.1016/j.gca.2016.12.016
- Joosu L., Lepland A., Kirsimäe K. et al. The REE-composition and petrography of apatite in 2 Ga Zaonega Formation, Russia: The environmental setting for phosphogenesis // Chemical Geology. V. 2015. 395. P. 88–107. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2014.11.013
- Kontinen A., Peltonen P., Huhma H. Description and genetic modelling of the Outokumpu-type rock assemblage and associated sulphide deposits // Final technical report for GEOMEX // Geol. Survey of Finland. 2006. 378 p.
- Ling H.F., Chen X., Li D. et al. Cerium anomaly variations in Ediacaran-earliest Cambrian carbonates from the Yangtze Gorges area, South China: implications for oxygenation of coeval shallow seawater // Precambr. Res. 2013. V. 225. P. 110‒127.
- Louis P., Messaoudene A., Jrada H. et al. Understanding Rare Earth Elements concentrations, anomalies and fluxes at the river basin scale: The Moselle River (France) as a case study // Science of the Total Environment. 2020. V. 742. P. 1‒12. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140619
- Martin A.P., Prave A.R., Condon D.J. et al. Multiple Palaeo-proterozoic carbon burial episodes and excursions // Earth Planet Sci. Lett. 2015. V. 424. P. 226–236.
- Medvedev P.V., Philippov M.M., Romashkin A.E., Vavra N. Primary organic matter and lithofacies of siliceous shungite rocks from Karelia // Neues Jahrbuch fur Geologie and Palaontologie. 2001. V. 11. P. 641‒658.
- Melezhik V.A., Črne A.E., Prave A.R. et al. The Onega Basin. Reading the Archive of Earth’s Oxygenation. V. 2. The Core Archive of the Fennoscandian Arctic Russia – Drilling Early Earth Project. Series: Frontiers in Earth Sciences / Eds V.A. Melezhik et al. Heidelberg: Springer, 2013. P. 769–1046. https://doi.org/10.1007/978-3-642-29659-8_4
- Melezhik V.A., Fallick A.E., Filippov M.M. et al. Giant Palaeoproterozoic Petrified Oil Field in the Onega Basin // Reading the Archive of Earth’s Oxygenation: V. 3: Global Events and the Fennoscandian Arctic Russia ‒ Drilling Early Earth Project. Frontiers in Earth Sciences. Springer, 2013. P. 1202–1212.
- Melezhik V.A., Fallick A.E., Filippov M.M. et al. Karelian shungite – an indication of 2.0-Ga-old metamorphosed oil-shale and generation of petroleum: geology, lithology and geochemistry // Earth–Science Reviews. 1999. V. 47. P. 1‒40.
- Outokumpu Deep Drilling Project 2003–2010 / Ed. I.T. Kukkonen // Geol. Survey of Finland. Sp. Pap. 2011. V. 51. 252 p.
- Priyatkina N., Khudoley A.K., Ustinov V.N., Kullerud K. 1.92 Ga kimberlitic rocks from Kimozero, NW Russia: Their geochemistry, tectonic setting and unusual field occurrence // Precambr. Res. 2014. V. 249. P. 162–179.
- Puchtel I.S., Arndt N.T., Hofmann A.W. et al. Petrology of mafic lavas within the Onega plateau, central Karelia: evidence for 2.0 Ga plumerelated continental crustal growth in the Baltic Shield // Contrib. Miner. Petrol. 1998. V. 130. P. 134–153.
- Puchtel I.S., Brugmann G.E., Hofmann A.W. Precise Re-Os mineral isochron and Pb-Nd-Os isotope systematics of a mafic-ultramafic sill in the 2.0 Ga Onega plateau (Baltic Shield) // Earth Planet. Sci. Lett. 1999. V. 170. P. 447–461.
- Rodler A.S., Frei R., Gaucher C., Germs G.J.B. Chromium isotope, REE and redox-sensitive trace element chemostratigraphy across the late Neoproterozoic Ghaub glaciation, Otavi Group. Namibia // Precambr. Res. 2016. V. 286. P. 234–249.
- Santos R.V., Dantas E.L., de Oliveira C.G. et al. Geochemical and thermal effects of basic sill on black shales and limestones of the Permian Irati Formation // Journal of South American Earth Scienses. 2009. V. 28(1). https://doi.org/10.1016/j.jsames.2008.12.002
- Scott C., Lyons T.W. Contrasting Molybdenum Cycling and Isotopic Properties in Euxinic versus Non-Euxinic Sediments and Sedimentary Rocks: Refining the Paleoproxies // Chem. Geol. 2012. Iss. 324‒325. P. 19‒27. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2012.05.012
- Takaya Y., Yasukawa K., Kawasaki T. et al. The tremendous potential of deep-sea mud as a source of rare-earth elements // Nature. Scientific Reports. 2018. Article № 5763. https://doi.org/10.1038/s41598-018-23948-5
- Tribovillard N., Algeo T.J., Lyons T., Riboulleau A. Trace metals as paleoredox and paleoproductivity proxies: An update // Chem. Geol. 2006. V. 232. Iss. 1–2. P. 12–32.
- Webb G.E., Kamber B.S. Rare earth elements in Holocene reefal microbialites: a new shallow seawater proxy // Geochim. Cosmochim Acta. 2000. V. 64. P. 1557‒1565.