Special aspects of siderite mineralization in the Jurassic-Lower Cretaceous clay-terrigenous deposits of Western Siberia

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Research subject. Siderite of Jurassic and Lower Cretaceous sediments of the West Siberian sedimentary basin.Aim. To determine the patterns of the structure and composition of siderite mineralization and its dependence on sedimentation conditions and stages of changes of surrounding rocks.Materials and methods. Siderite mineralization in different Jurassic and Lower Cretaceous facies of Western Siberia has been studied. The morphology of siderite was determined by optical and electron microscopy using an energy dispersive spectrometric microprobe. The contents of Fe, Mg, Ca, Mn, Al, Sr were determined in hydrochloric acid extracts using the ICP-MS method. The isotopic composition of C and O in siderites was determined using the FinniganTM MAT 253 isotope ratio mass spectrometer.Results. A variety of siderite forms has been established. Pelitomorphic and globular siderite predominate, to a lesser extent micro-, fine-crystalline and spherulite. The siderites of continental sediments are cleaner in chemical composition, and increased Ca and Mg contents are recorded in marine sediments. Minor variations of δ13C (–5.5...+5.5‰) were noted in marine siderites, and a wide range of δ13C values (–8.7...+13.5‰) is typical for continental ones. According to the isotopic composition of oxygen, siderite of continental sediments has a distinctly (depleted isotope) composition (δ18O – +13.5...+17.6‰) compared with coastal and shallowwater marine (δ18O – +22.3...+24.4‰). When studying the structural and morphological varieties of siderite, it was found that the early diagenetic generations are characterized by a cleaner composition, while the slightly manifested catagenetic ones are characterized by an increased content of Ca, Mn, and Mg. This pattern can be used when conducting a stadium analysis of enclosing rocks.Conclusions. Siderite of sandy-siltstone and siltstone-clay rocks of the Jurassic and Lower Cretaceous of Western Siberia were formed under the influence of a number of factors under different conditions and at different stages of diagenesis. They are characterized by a wide range of structural and morphological varieties, a significant range of isomorphic impurities and variability of isotopic composition. According to a number of parameters (content of Ca, Mg, Sr, δ18O), siderite of continental sediments is distinctly different from marine sediments. Versatile precision studies will facilitate the use of siderite as an indicator of sedimentary environments and post-sedimentation changes.

About the authors

L. G. Vakulenko

A.A. Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, SB RAS

Email: vakylenkolg@ipgg.sbras.ru

O. D. Nikolenko

A.A. Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, SB RAS

Email: nikolenkood@ipgg.sbras.ru

A. N. Pyraev

V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS

Email: pyrayev@igm.nsc.ru

P. A. Yan

A.A. Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, SB RAS

Email: yanpa@ipgg.sbras.ru

References

  1. Антошкина А.И., Рябинкина Н.Н., Валяева О.В. (2017) Генезис сидеритовых конкреций из терригенной толщи нижнего карбона на Приполярном Урале. Литология и полез. ископаемые, 17(2), 130-144.
  2. Баженов В.А., Недоливко Н.М., Симанова И.Г. (1994) Вторичное минералообразование в покрышках месторождений УВ. Геология и геофизика, (10), 61-66.
  3. Вакуленко Л.Г., Ян П.А., Бурлева О.В., Эдер В.Г. (2008) Литологическая характеристика базальных пластов в бат-верхнеюрском разрезе Западной Сибири. Био- и литостратиграфические рубежи в истории Земли. Тр. Междунар. науч. конф. Тюмень, 128-135.
  4. Ветошкина О.С. (2006) Сидерит мезозойских отложений Нижневычегодской впадины. Автореф. дисс. … канд. геол.-мин. наук. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 20 с.
  5. Ветошкина О.С. (2005) Сидеритовая минерализация биогенных комплексов Нижневычегодской впадины севера Русской плиты. Вестн. Ин-та геол. Коми НЦ УрО РАН, (4), 23-27.
  6. Гаврилов Ю.О. (1982) Диагенетические преобразования в глинистых отложениях. М.: Наука, 100 с.
  7. Галимов Э.М. (1968) Геохимия стабильных изотопов углерода. М.: Недра, 224 с.
  8. Галимов Э.М., Мазур В.М. (1972) Связь изотопного состава углерода сидеритов с фациальной характеристикой отложений и условиями существования фауны (на примере верхнеюрских и нижнемеловых пород Западной Сибири). Изв. вузов. Геология и разведка, (10), 26-32.
  9. Гептнер А.Р., Петрова В.В., Фан Донг Ф., Нгуен Хуан Х., Ле Тхи Н. (2016) Пластовые сидериты пресноводных неогеновых отложений Вьетнама. Литология и полез. ископаемые, (2), 150-167.
  10. Зубков М.Ю. (2016) Тектоногидротермальные процессы в юрских отложениях Западно-Сибирского бассейна. Горн. ведомости, 9(148), 30-56.
  11. Зубков М.Ю. (2019) Тектоногидротермальные процессы в меловых отложениях Западно-Сибирского бассейна. Геология нефти и газа, (1), 7-26.
  12. Коробов А.Д., Коробова Л.А. (2014) Флюидодинамический режим рифтогенных бассейнов и сопряженный эпигенез – ключ к прогнозу продуктивных коллекторов чехла. Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений, (4), 29-38.
  13. Македонов А.В. (1986) Историко-геологическая эволюция конкрециеобразования. Конкреции и конкреционный анализ докембрия. Л.: ВСЕГЕИ, 3-6.
  14. Недоливко Н.М., Жуковская Е.А., Баженов В.А. (2001) Карбонаты в юрских отложениях юго-восточной части Нюрольской впадины (Томская область). Геология и геофизика, 42(3), 491-501.
  15. Нежданов А.А. (1984) Маркирующие горизонты в продуктивных отложениях мезозоя Западной Сибири. Выделение и корреляция основных стратонов мезозоя Западной Сибири. Тюмень: ЗапСибНИГНИ, 97-106.
  16. Перозио Г.Н. (1971) Эпигенез терригенных осадочных пород Западно-Сибирской низменности. М.: Недра, 159 с.
  17. Перозио Г.Н., Мандрикова Н.Т. (1967) Геохимия малых элементов в карбонатный этап начального эпигенеза. Вопросы литологии и геохимии Сибири. Новосибирск: СНИИГГиМС, 102-114.
  18. Пешехонов Л.В. (1975) К характеристике текстурноструктурных особенностей юрских сидеритов как возможных индикаторов степени диагенеза (на примере нефтегазоносных отложений Томской области). Изв. Томск. политехн. ин-та, 297, 50-53.
  19. Расулов А.Т. (2006) Поликомпонентные карбонатные конкреции нового типа и их происхождение. Литосфера, (4), 175-183.
  20. Теодорович Г.И. (1958) Аутигенные минералы осадочных пород. М.: Изд-во АН СССР, 226 с.
  21. Тимофеева З.В. (1963) Фациально-геохимические условия образования диагенетических сидеритовых руд. Литология и полез. ископаемые, (1), 88-107.
  22. Феофилова А.П. (1972) Конкреции в ископаемых почвах пермо-карбоновых отложений Донецкого бассейна и их связь с климатом. Литология и полез. ископаемые, (5), 67-74.
  23. Coplen T., Kendall C., Hopple J. (1983) Comparison of stable isotope reference samples. Nature, 302, 236-238.
  24. Curtis C.D., Spears D.A. (1968) The formation of sedimentary iron minerals. Econ. Geol., 63(3), 257-270.
  25. Franchi F., Rovere M., Gamberi F., Rashed H., Vaselli O., Tassi F. (2017) Autigenic minerals from the Paola Ridge (southern Tyrrhenian Sea): Evidences of episodic methane seepage. Marine Petrol. Geol., 86, 228-247.
  26. Krajewski K.P., Gonzhurov N.A., Laiba A.A., Tatur A. (2010) Early diagenetic siderite in the Panorama Point Beds (Radok Conglomerate, Early to Middle Permian), Prince Charles Mountains, East Antarctica. Polish Polar Res., 31(2), 169-194.
  27. Ludvigson G.A., González L.A., Metzger R.A., Witzke B.J., Brenner R.L., Murillo A.P., White T.S. (1998) Meteoric sphaerosiderite lines and their use for paleohydrology and paleoclimatology. Geology, 26(11), 1039-1042.
  28. Mozley P.S., Wersin P. (1992) Isotopic composition of siderite as an indicator of depositional environment. Geology, 20(9), 817-820.
  29. Tang D., Shi X., Jiang G., Wu T., Ma J., Zhou X. (2018) Stratiform siderites from the Mesoproterozoic Xiamaling Formation in North China: Genesis and environmental implications. Gondw. Res., 58, 1-15.
  30. Ufnar L.F., Gonzalez L.A., Ludvigson G.A., Brenner R.L., Witzke B.J. (2004) Diagenetic Overprinting of the Sphaerosiderite Palaeoclimate Proxy: Are Records of Pedogenic Groundwater δ18О Values Preserved? Sedimentology, 51(1), 127-144.
  31. Ufnar L.F., Gonzalez L.A., Ludvigson G.A., Brenner R.L., Witzke B.J. (2001) Stratigraphic Implications of Meteoric Sphaerosiderite d18O Values in paleosols of the Cretaceous (Albian) Boulder Creek formation, NE British Columbia Foothills, Canad. J. Sediment. Res., 71(6), 1017-1028.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Vakulenko L.G., Nikolenko O.D., Pyraev A.N., Yan P.A.

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».