Геохимия, изотопный состав стронция и углерода венд-раннекембрийских карбонатных отложений Тувино-Монгольского микроконтинента

Вишневская, Ирина Андреевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геохимия, изотопный состав стронция и углерода венд-раннекембрийских карбонатных отложений Тувино-Монгольского микроконтинента
ВАК РФ 25.00.09, Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Геохимия, изотопный состав стронция и углерода венд-раннекембрийских карбонатных отложений Тувино-Монгольского микроконтинента"

На правах рукописи

403 ш

ВИШНЕВСКАЯ Ирина Андреевна

ГЕОХИМИЯ, ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ СТРОНЦИЯ И УГЛЕРОДА ВЕНД-РАННЕКЕМБРИЙСКИХ КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ТУВИНО-МОНГОЛЬСКОГО МИКРОКОНТИНЕНТА

25.00.09 - геохимия, геохимические методы поисков месторождении полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогнческих наук

ТОМСК-2011

4851015

Работа выполнена в Учреждении российской академии наук Институте геологии и минералогии им. B.C. Соболева Сибирского отделения РАН

Научный руководитель

доктор геолого-минералогических наук, Летникова Елена Феликсовна

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор, Аношин Геннадий Никитович

кандидат геолого-минералогических наук, доцент, Дриль Сергей Игоревич

Ведущая организация:

Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, г. Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится 31 мая 2011 г. в 14 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДМ 212.269.03 при Национальном исследовательском Томском политехническом университете

Адрес: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 2, строение 5, корпус 20, ауд. 504

С диссертацией можно ознакомиться в Научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «НИ ТПУ» по адресу 634034, г. Томск, ул. Белинского, 55

Автореферат разослан 28 апреля 2011 г.

Ученый секретарь совета

Лепокурова О.Е.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

В мировой практике в последние десятилетия исследования изотопного состава стронция и углерода в докембрийских карбонатных отложениях позволили создать обширную аналитическую базу прецизионных данных об отношении изотопов этих элементов в воде палеоокеана, которая легла в основу метода изотопной хемостратиграфии [Veizer, Compston, 1976; Knoll, Walter, 1992; Кузнецов и др., 2003; Halverson et al., 2005-2007, 2010 и др.]. Это позволило устанавливать временной интервал накопления и коррелировать карбонатные отложения, в том числе и те, возраст которых слабо обоснован фаунистическими находками [Saylor et al., 1998; Покровский и др., 2006; и др.]. Подобные геохимические и изотопные исследования пород чехлов Сибирской платформы и микроконтинентов в пределах Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП) дали бы возможность решить ряд спорных вопросов стратиграфии, палеогеодинамики и палеоклиматологии. Многие осадочные серии этих структур имеют условное положение в стратиграфической последовательности докембрия, так как в них часто отсутствуют руководящие органогенные остатки и имеется небольшое количество геохронологических данных для прорывающих магматических пород или одновозрастных вулканогенных образований. Поэтому остро стоит вопрос о возрасте их накопления, не позволяющий проводить обоснованные литостратиграфические корреляции.

Данная работа является первым шагом сибирских исследователей в изучении изотопного состава стронция и углерода древних карбонатных отложений на примере осадочных комплексов венд-кембрийского чехла Тувино-Монгольского микроконтинента. Отложения этого чехла распространены на достаточно большой территории Северной Монголии и Восточного Саяна. Эти осадочные последовательности хорошо обнажены, а также детально литологически изучены на территории месторождений фосфоритов и бокситов, открытых в пределах этой тектонической структуры [Осокин, 1999; Ильина, 1958]. Все это делает данные отложения привлекательными и перспективными для хемостратиграфических исследований и корреляции с одновозрастными осадочными комплексами как крупных платформ, так и микроконтинентов.

Целью исследований является изучение геохимии, изотопного состава стронция и углерода венд-кембрийских карбонатных пород чехла Тувино-Монгольского микроконтинента и определение временного интервала их накопления методом изотопной хемостратиграфии.

Задачи:

1. Оценить степень постседиментационных преобразований венд-кембрийских карбонатных отложений чехла Тувино-Монгольского микроконтинента и обосновать сохранность их Rb-Sr и углеродной изотопных систем на основе петрографических и геохимических методов.

2. Исследовать изотопный состав стронция и углерода в наименее измененных образцах изучаемых пород.

3. Сопоставить полученные Sr- и С-изотопные данные с результатами исследований, проведенных для хорошо изученных в плане хемо- и биостратиграфии геохронологически обоснованных разрезов Евразии, Африки, Австралии, Южной Америки, Шпицбергена, на основании которых построены стандартные кривые вариаций изотопного состава стронция и углерода в воде палеоокеана в позднем докембрии.

Объектами данного исследования послужили венд-кембрийские карбонатные отложения чехла Тувино-Монгольского микроконтинента: мурэнская (агарингольская) свита (верховья р. Мурэн, Северная Монголия), боксонская серия (юго-восточная часть Восточного Саяна, Россия), представленная в этой работе двумя разрезами: забитской свиты по р. Уха-Гол и полным разрезом серии в междуречье рек Урдо-Боксон и Хойто-Боксон (стратотип), и хубсугульская серия (юго-западное Прихубсугулье, Северная Монголия), разрезы которой вскрыты на территориях Бурэнханского и Хубсугульского фосфоритовых месторождений (рис. 1).

Фактический материал, личный вклад, методы исследования

Коллекции образцов мурэнской (агарингольской) свиты (48 образцов) и хубсугульской серии (104 образца) отобраны лично автором во время полевых работ 2005-2009 годов в Северной Монголии. Пробы пород боксонской серии (90 образцов) были предоставлены А.Б. Кузнецовым (ИГГД РАН) и научным руководителем - Е.Ф. Летниковой.

Автором самостоятельно проведены все аналитические исследования. Разложение проб для определения содержаний Са, Mg, Fe, Sr, Мп атомно-абсорбционным методом, селективное растворение карбонатов, измерение содержаний Rb и Sr методом двойного изотопного разбавления осуществлялось в лаборатории изотопно-аналитической геохимии (№ 775) Института геологии и минералогии им. B.C. Соболева СО РАН (Новосибирск). Масс-спектрометрическое измерение изотопного состава стронция проводилось в Институте геологии и геохронологии докембрия РАН (Санкт-Петербург).

В ходе данной работы автором было изучено 242 шлифа, подготовлено и исследовано атомно-абсорбционным методом 216 образцов на приборе SP9 PI UNIKAM (ИГМ СО РАН), изучен изотопный состав стронция на многоколлекторном масс-спектрометре Triton TI (ИГГД РАН) и содержания Rb и Sr методом двойного изотопного разбавления на приборе МИ-1201Т (ИГМ СО РАН) для 77 проб, изотопный состав углерода и кислорода - для 187 проб на масс-спектрометре Finnigan МАТ - 253.

Научная новизна работы

1. Впервые для пород венд-кембрийского карбонатного чехла Тувино-Монгольского микроконтинента получены Sr- и С-изотопные данные, пригодные для целей хемостратиграфии.

2. Проведена корреляция, на основе полученных изотопных данных, карбонатных пород венд-кембрийского шельфа Тувино-Монгольского микроконтинента с типовыми разрезами Мира (Евразии, Африки, Австралии, Южной Америки, Шпицбергена), что позволило обосновать возраст изучаемых отложений.

3. Доказано, что карбонатонакопление в пределах этой тектонической структуры в различных ее частях началось в венде не одновременно в интервале 600-580 млн. лет назад.

Практическая значимость работы

Результаты изотопного исследования карбонатных пород венд-кембрийского чехла Тувино-Монгольского микроконтинента могут быть применены при геологосъемочных и тематических работах, в том числе, при стратиграфических построениях. Использование данных, полученных для отложений из разрезов боксонской и хубсугульской серии в пределах известных крупных осадочных месторождений юга Сибири и Северной Монголии, позволяет конкретизировать поисковые работы на начальных этапах металлогенических исследований на фосфориты и бокситы.

Полученные 5 г- и С-изотопные характеристики могут быть использованы в качестве дополнительного средства корреляции карбонатных отложений позднедокембрийского возраста, и пополняют мировую аналитическую базу данных по изотопии стронция и углерода для морских карбонатных отложений.

Данные этого исследования могут быть применены при палеоклиматических реконструкциях. Изотопные характеристики, сопряженных с тиллитовыми горизонтами карбонатных пород указывают на одновременность образования этих ледниковых отложений и тиллитов глобального оледенения Марино.

Защищаемые положения:

1. Геохимические и изотопные (Бг и С) характеристики карбонатных пород венд-кембрийского чехла Тувино-Монгольского микроконтинента свидетельствуют об их ненарушенных КЬ-Бг и углеродной изотопных системах, отражающих отношение изотопов этих элементов в морской воде в момент седиментации и их пригодности для целей изотопной хемостратиграфии.

2. Первичное отношение 873г/865г для наименее измененных карбонатов Тувино-Монгольского микроконтинента варьирует в интервале от 0.70725 до 0.70862. Наиболее низкие отношения получены для карбонатных отложений забитской (р. Уха-Гол) и мурэнской свит, которые также характеризуются высокими, до аномальных, положительными значениями 5|3С. Изотопный состав стронция и углерода хубсугульской серии, верхней части забитской свиты и вышележащих отложений боксонской серии однотипны, что свидетельствует об их одновременном накоплении.

3. Методом изотопной (Sr и С) хемостратйграфии установлено, что карбонатонакопление в пределах этой тектонической структуры в различных ее частях началось не одновременно в интервале 600-580 млн. лет назад. Самыми древними являются породы забитской свиты уха-гольского разреза и мурэнской свиты. Отложение карбонатов хубсугульской и боксонской (стратотип) серий началось в более позднее вендское время.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложения общим объемом 131 страница, который иллюстрируется 60 рисунками, и, в том числе 10 таблицами в приложении. Список литературы включает в себя 136 наименований.

Апробация работы и публикации

Различные положения работы обсуждались на международных и российских конференциях и совещаниях: международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс», г. Новосибирск (2006, 2008 г.г.); Ш Сибирская международная конференция молодых учёных по наукам о Земле, г. Новосибирск, 2006 г.; XXII Всероссийская молодежная конференция «Строение литосферы и геодинамика», г. Иркутск, 2007 г.; XVIII молодёжная научная конференция «Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии», посвящённая памяти К.О. Кратца, г. Санкт-Петербург 2007 г., Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту), г. Иркутск, 2009 г.; 5-е Всероссийское литологическое совещание, г. Екатеринбург, 2008 г; IV Российская конференция по изотопной геохронологии, г. Санкт-Петербург, 2009 г.; The First World Young-Earth-Scientists (YES) Congress, г. Пекин, 2009 г.

Положения диссертации отражены в 15 публикациях, одна из которых опубликована в журнале из списка ВАК.

Работа выполнена в лаборатории изотопно-аналитической геохимии (№775) ИГМ СО РАН. Автор выражает признательность научному руководителю д.г.-м.н. Е.Ф. Летниковой, а так же к.г.-м.н. А.Б. Кузнецову, Г.А. Докукиной, к.г.-м.н. В.Ю. Киселевой, О.Г. Галковой, к.г.-м.н. О.П. Изох, к.г.-м.н A.C. Гибшеру, к.г.-м.н A.A. Постникову, к.г.-м.н В.Н. Реутскому, к.г.-м.н Д.С. Юдину, к.г.-м.н A.B. Травину, Юлии и Юрию Восель, Е.А. Васюковой, В.В. Марковой, Л.Н. Урманцевой и всем коллегам и друзьям, способствовавшим выполнению работы.

Диссертация подготовлена в рамках исследований по проектам РФФИ 06-05-64686, 07-05-01107, 09-05-01003, 10-05-00971, интеграционным проектам СО РАН №6.6 и №19 и ОНЗ №10.2.

ГЛАВА 1. Геологические особенности строения венд-кембринеких отложений чехла Тувино-Монгольского микрокоитинента

В главе рассмотрены вопросы строения и этапы развития Тувино-Монгольского микроконтинента. Основное внимание уделено накоплению пород чехла в венд-раннекембрийское время. Эти отложения представлены шельфовыми фациями преимущественно карбонатного состава. Они со стратиграфическим несогласием залегают на различных породах сложнопостроенного фундамента микроконтинента (рис. 1). Поэтому на основе лишь литологических характеристик при практически полном отсутствии находок руководящих органических остатков однозначно доказать синхронность накопления, а главное, одновременность начала седиментации не представляется возможным. В этой главе приводятся общие стратиграфические и литологические сведения для изученных стратиграфических подразделений, без корреляции этих отложений между собой.

ГЛАВА 2. Методика исследования

Стратиграфическая шкала докембрия во всё возрастающей степени начинает опираться на данные хемостратиграфии - прежде всего на вариации изотопного состава углерода и стронция в карбонатных осадочных породах. В отложениях древнее кембрия разрешающая способность биостратиграфического метода ограничена, для большинства таких пород отсутствуют надежные радиологические датировки, именно для подобных комплексов хемостратиграфия становится едва ли не единственным инструментом определения времени начала осадконакопления.

Возможность определения изотопного состава стронция в водах палеоокеана определяется тем, что морские карбонатные, сульфатные и фосфатные осадки наследуют отношение 87Sr/86Sr среды седиментации и при определенных условиях способны сохранять эту изотопную метку до настоящего времени. Для более успешной работы хемостратиграфического метода исследователями было сформулировано три базовых принципа [Кузнецов, 1998 и ссылки в этой работе]:

1. Отношение 87Sr/86Sr единообразно во всем объеме Мирового океана и окраинных морей в каждый заданный момент геологического времени;

2. Систематические вариации изотопного состава стронция в морской воде вызваны изменением баланса между континентальным и мантийным потоками вещества, поскольку континентальный поток, формирующийся в ходе денудации континентальной коры привносит в океан стронций с заметно более высоким отношением 87Sr/86Sr (-0.711), чем мантийный поток, образующийся при гидротермальной переработке базальтов в зоне СОХ (-0.703);

3.Реконструкция величин отношения 87Sr/86Sr в воде палеоокеана возможна путем анализа кальцийсодержащих минералов (главным образом,

карбонатов), осаждавшихся непосредственно из морской воды и включивших в свой состав стронций в изотопном равновесии со средой седиментации.

В изотопном составе углерода осадочных карбонатов могут находить отражение процессы, происходящие как в экзогенном, так и в осадочном циклах. В первом случае основными факторами являются уровень биопродуктивности и интенсивность циркуляции вод бассейна (бассейнов) седиментации; во втором - главным образом скорость захоронения органического углерода (Сорг) и скорость окисления Сорг, накопленного в предшествующие периоды [Фор, 1989; Виноградов, 2009].

В последнее время опубликовано несколько вариантов изменения изотопного состава стронция и углерода в осадочных карбонатных породах позднего докембрия [Veizer, Compston, 1976; Asmerom et al., 1991; Derry et al.,1992; Knoll, Walter, 1992; Kaufman et al., 1993; Горохов и др., 1995a; Gorokhov et al., 1996; Jacobsen, Kaufman, 1999; Walter et al., 2000; Melezhik et al., 2001; Кузнецов и др., 2003; Halverson et al., 2005-2007, 2010], характеризующих эволюцию этих параметров в Мировом океане. Такое многообразие в значительной степени связано с различием критериев отбора материала для обоснования такой кривой, но в главной степени, отсутствием точных возрастных привязок исследуемых отложений. Поэтому необходимо было сформулировать общие требования к карбонатным породам, которые используются для Sr- и С-изотопных исследований.

В ходе многолетней работы был выработан комплексный подход к решению вопроса сохранности изотопных систем. Первое требование предусматривает изучение мощных карбонатных разрезов наименее подвергнутых постседиментационным, метаморфогенным и структурным преобразованиям. Полевые геологические, и, в дальнейшем, петрографические исследования позволяют отобрать визуально неизменные образцы (без явлений перекристаллизации, вторичной доломитизации, вторичных прожилков, ожелезнения и новообразования минералов).

Второе требование - использование геохимических критериев сохранности изотопных систем. При исследовании изотопного состава стронция для известняков используются следующие критерии отбора: Mg/Ca<0.024, Mn/Sr<0.2, Fe/Sr<5.0, для доломитов: Mg/Ca>0.608, Mn/Sr<1.2, Fe/Sr<3.0. Для дальнейшего изучения изотопного состава углерода, подходящими считаются известняки, удовлетворяющие критериям: Mn/Si<4, Fe/Sr<10 и доломиты: Mn/Sr<6, Fe/Sr<15 [Горохов и др., 1995; Кузнецов и др., 1997; Семихатов и др., 1998; Подковыров и др., 1998; Кузнецов и др., 2003].

Для уменьшения влияния вторичных изменений карбонатных пород на величину 87Sr/86Sr была разработана методика селективного растворения (выщелачивания) [McArthur, 1994; Горохов и др., 1995; Горохов, 1996; Кузнецов и др., 1997; Овчинникова и др., 1998, 2000; Montanez et al., 1996; Bailey et al., 2000; Bartley et al., 2001]. Эта процедура позволяет разделить

некогерентные карбонатные фазы, различные по изотопному составу стронция и концентрациям рассеянных элементов.

Во второй главе кроме основных принципов изотопной хемостратиграфии подробно описаны методы исследования карбонатных пород, примененные автором: пробоподготовка для измерения содержаний Са, Мп, Ре, Бг атомно-абсорбционным методом и собственно сам метод, методика селективного растворения (выщелачивания) карбонатов, ионно-обменная хроматография для выделения стронция и рубидия, масс-спектрометрия, методика исследования изотопного состава углерода и кислорода карбонатных пород, а также используемые стандарты и значения, полученные во время работы. Правильность определения изотопных отношений стронция контролировалась параллельным измерением в каждой серии образцов изотопного стандарта ВНИИМ с 378г/8б8г отношением 0.70800±10 и 81Ш-987 (отношение 875г/863 г 0.71026±6); углерода и кислорода - международным (ИВ819 613СРОВ = +1.9%о, 8|805моу/ = +28.6%о), российским (ДВГИ 5иСрОВ = +1.2%о, 5180Хмо'л' = +32.7%о) и внутрилабораторным (Са770) стандартами и составляла 0,1%о для 5|3С и 6,80 значений. Все значения изотопного состава углерода и кислорода приводятся в промилле (%о), 513С относительно стандарта РОВ, 5,80 относительно стандарта БМО'\У.

ГЛАВА 3. Геохимия к изотопный состав стронция, углерода и кислорода венд-раннекембрийских карбонатных отложений Тувино-Монгольского микроконтинента

Мурэнская свита. В основном, свита представлена серыми известняками, в том числе органогенными. При петрографическом изучении из дальнейшего исследований были исключены «запесоченные» карбонатные породы, образцы с большим количеством вторичных прожилков и аутигенного пирита. В шлифах мурэнской свиты не было найдено доломита, что в дальнейшем было подтверждено результатами атомно-абсорбционного анализа. Это является редким случаем для древних карбонатных комплексов, но очень благоприятно для проведения изотопных исследований. Доля силикокластической примеси, представленной кварцем и органическим веществом, невелика (1-4%). Атомно-абсорбционные исследования подтвердили, что изученный разрез мурэнской свиты в основном сложен известняками (1У^/Са=0.0001-0.031), лишь один образец является доломитистым известняком (М^/Са=0.095). Средние содержания Бг в карбонатной вытяжке в мурэнских известняках достаточно высоки: максимальное значение достигает 2700 г/т, минимальное 1900 г/т. Содержания Мп, Ре и Mg в данном случае низкие и составляют 1-40, 10-400 и 30-600 г/т соответственно, в некоторых образцах Ре и Мп находятся на пределе обнаружения. Следует отметить, что карбонатные породы мурэнской свиты оказались уникальными по своим геохимическим характеристикам. Так, значения геохимических критериев отбора для них оказались

значительно ниже общепринятых: Mg/Ca<0.0024, Mn/Sr<0.02 и Fe/Sr<0.2 (рис. 2). Значение 518Osmow для всех образцов мурэнеких карбонатов находится в интервале от +20.2%о до +26.5%о. Все это свидетельствует о минимальных вторичных преобразованиях.

Масс-спектрометрическое изучение образцов мурэнской свиты показало, что отношение 87Sr/86Sr для наименее измененных образцов находится в пределах 0.70725-0.70743, вблизи терригенных прослоев значение изотопного состава стронция повышается до 0.70840-0.70888 (рис. 3), что связано с приносом стронция с повышенным изотопным отношением 87Sr/86Sr из алюмосиликатной составляющей породы.

Изотопные исследования показали, что в нижней части разреза муренской свиты 513С возрастает в среднем от +7.0%о до +10.5%о, а выше по разрезу - понижается с некоторыми флуктуациями до +3-+4%о (рис. 3).

Для хубсугульской серии существует как минимум три варианта ее стратиграфического деления [Ильин, 1973; Осокин, 1999; Еганов и др., 1999], поэтому автором рассматривается серия в целом без более дробного деления. Породы хубсугульской серии были изучены в двух районах (рис. 1) на территории фосфоритовых месторождений: Хубсугульского, стратиграфически последовательного, и Бурэнханского, где серия представлена тектонически разрозненными пачками. В первом случае в шлифах кроме средне- и скрытозернистых (афанитовых) известняков отмечены породы с ооидной текстурой и водорослевые карбонатные отложения. В шлифах из разрезов Бурэнханского месторождения отмечены многочисленные структуры дробления, брекчирования, где матрикс и обломки сложены одними и теми же карбонатами. В пределах обоих месторождений встречаются образцы с большим содержанием терригенного материала, в основном песчаной размерности, а также известняки, подвергшиеся вторичной доломитизации.

В карбонатных породах хубсугульской серии в районе Бурэнханского месторождения можно отметить низкие содержания примесных элементов, таких как Fe (50-270 г/т), Мп (5-60 г/т). Содержания Sr варьируют от 20-60 г/т до 1550 г/т.

Исследование химического состава отложений в пределах Хубсугульского месторождения показали, что разрез свиты можно разделить на две примерно равные части: нижнюю доломитовую (Mg/Ca~0.55) и верхнюю - переходную от доломитов к известнякам (Mg/Ca 0.006-0.05), где представлены смешанные разности этого ряда. Доломиты обогащены Fe, по сравнению с переходной частью (от 150 до 1300 г/т, в некоторых образцах до 3000 г/т), содержание Мп в них также выше 40-730 г/т. Доломиты содержат крайне мало Sr (30-100 г/т). В известняках количество Мп и Fe не превышает 50 и 200 г/т соответственно, а Sr 680 г/т. Значение 5l8Osmow в карбонатах всех серий варьирует в интервале +21.4...+26.6%о. В связи с повышенным количеством Fe оказалось, что лишь 5 образцов доломитов удовлетворяют

ferkAC^i.. I

98"E

100°E

52°N

50°N

98°E

100°E

Рис. 1. Геологическая схема северо-западной части Тувино-Монгольского микроконтинента (по [Кузьмичеву, 2004] с дополнениями). Условные обозначения: 1 - каледопиды; 2 - веид-кембрийские карбонатные отложения чехла Тувино-Монгольского массива; 3 - породы окинской аккреционной призмы, в том числе окинская серия и хайсуинская свита; 4 - неопротерозойская вулканогенная сархойская серия; 5-6 - породы Дунжугурского офиолшивош комплекса: 5 - вулканогенные, 6 - островодужные; 7 - тоналиты Сумсунурского комплекса; 8 - кристаллические образования позднеархейской Гарганскон глыбы Прямоугольники район работ: : 1 - забнтская свита боксонекой серии, разрез в районе р. Уха-Гол, 11 - боксонская серия в междуречье Урдо-Боксон и Хойто-Боксон, III - хубсугульская серия, район Хубсугульского фосфоритового месторождения, IV - хубсугульская серия в районе Бурэнханского месторождения, V -мурзнская(агарингольская)свита.

Рис. 2. График зависимости отношений Mg/Ca и Mn/Sr для карбонтных отложений венд-раннекембрийского чехла Тувино-Монгольского микроконтинента. Условные обозначения: фигуративные точки состава пород: 1 - забитской свиты (разрез по р. Уха-Гол), 2 - боксонской серии (район слияния p.p. Урдо-Боксон и Хойто-Бокеон), 3-4 - хубсугульский серии: 3 - район Хубсугульского месторождения. 4 - район Бурэнханского месторождения. 5 - мурэнской свиты; 6-7 - поля, удовлетворяющие геохимическим критериям, принятым для изучения изотопного состава: стронния для известняков (6): Mg/Ca <0.024. Mn/Sr <0.2. для доломитов (7): Mg/Ca > 0.608, Mn/Sr< 1.2; углерода для известняков (6): Mn/Sr<4. для доломитов (7) Mn/Sr < 4.

Рис. 3. Изотопный состав стронция и углерода для карбонатных пород чехла Тувино-Монгольского микрокош мнента: 1-У см. рис. 1. Условные обозначения:Условные обозначения: 1 - серые доломиты: 2 - массивные известняки; 3 - черные тонкогшитчатые известняки ; 4 - темные, до черных доломиты: 5 - окремненные карбонаты; 6 - "запесоченные" известняки; 7-8: брекчии: 7 - доломитовые, 8-известняковые; 9-находки археоциат; 10 - строматолиты; II -тиллиты; 12 - зернистые фосфориты; 13 - пластовые фосфориты; 14-лавы и тефра; 15 — песчаники; 16 - тинистые сланцы; 17-21) - изученные пробы: 17-извсстняки а) удовлетворяющие геохимическим критериям, принятым в данной работе, б) не удовлетворяющие: 18 - доломиты.

500

О м

IX s CL Ф О Шпицберген

0.7065 0.7070 0.7075 0.7080

X Ф Q. Ю О о. o; c; о С 1 1 1 1

i i

V-

V 1 1 1 1

Хубсугульское месторождение

о о о g о о о о

¡о

лет [Halverson et al., 2007, 2010]

О О Ю О jg о <В о о о о

о о о о о о

600- 1 I 1 1 I 1 х^

TOO- ТГ/7 г

800- ; Ж : ; : Ж' ' ' Ш : : : :

река Мурэн

ЕД

S Я й 01

о с о

млн. пет [Кузнецов и др., 2003]

>Л О vn О vf> с о ® о о u и g

1 1 1 I > iiiii

\\\ I 1 1 I |

V | ,

60ft) <?

i UF; ;

I >

Рис. 5. Отношение "Sr^'Sr для непротерозойских отложений Тувино-Монгольского микроконтинента и типовых разрезов Сибирской платформы и Центрально-Азиатского складчатого пояса. По материалам: а - [Brasier et al., 1996]; б - [ Derry et al., 1989, 1992; Halverson et al., 2005]; Стандартные кривые: в - [Halverson et al., 2005-2006, 2010]; г - [Кузнецов u др., 2003]; д- [Walter et al.. 2000] вне масштаба.

Условные обозначения: см. рис. 3. Сокращения: см. рис. 4.

-----71-1 ..................... ' ------—Г*:—111 » 1 •—I—ewi--п----"та •-•••" ••-: ' • •

:кис!оэ BBMOHoAoAgdox - 'HoAoAgdox :ии1;я;>нштлд - 'нвигпХд "ido» - :иипе1«1оф :KLii!ornBdMoj £ ami :винэ1ЛН£Сюо эпняоиэд ■вдвхшзви эна [000£ "1В 1э J34BMl " Я ;[010б '900Z-SOOZ ' Р uosjsajch] - J :э1Чаийм dmuxcIbihicxj

:O00Z "dir и аохвхимээ] - а '.[$661 W цои^] - д :[8в61 "Iе Р jq^S] "Е гиегвисЬми оц

aoEsdEBd хпеоиш. и вхнэнихнояойяии охолэчишно^-ониа^ ИИНЗЖОШ.О хиязиж1диэяэнн^-»нэа виг j g иипвЫвя anandj] -f. -diij

i i i i ■S6S

1 у i И i 1 I 1 1 1 1 1

i i ) i i i t i i i i i 1 I \

! • \ ■t>t>9

L 0 L-

[0002 Iе )Э 19LT HLJVJ

KTi ! I

ониаем 9HH3HHtfeLf(

аинаниГГано

'¿ml

I*' .. ! Г -

L 0 L-19002-9002

--0S9

-■009

1 "OSS

геохимическим критериям (рис. 2). Для всех образцов с Мп/Бг<4 и Ре/Эг<10 был проведен анализ изотопного состава углерода.

Основание хубсугульской серии наиболее хорошо обнажено в пределах Хубсугульского фосфоритового месторождения. Кривая вариаций 813С в нижней части серии начинается с положительных значений (+2.7%о) и с флуктуациями уходит в отрицательную область (от -3.3 до -0.7%о) с кратким экскурсом в положительные значения (+1.8%о). Первичное отношение 878г/86Бг в наименее измененных известняках колеблется в интервале 0.70822-0.70836, в доломитах достигает 0.70862 (рис. 3).

Изучение изотопного состава углерода в карбонатных породах хубсугульской серии в пределах Бурэнханского месторождения показало, что значение 513С в нижней части разреза варьирует от + 1.2%о до +2.7%о, далее наблюдается экскурс в область отрицательных значений (понижается до -

1,5%о). В средней части разреза отмечены вариации 513С от -2.4%о до +3.1%о (рис. 3). Отношение 875г/868г в большинстве наименее измененных образцов составило 0.70800, с повышением до 0.70839.

Изотопные характеристики карбонатных пород из двух удаленных разрезов хубсугульской серии показывают близкие значения, доказывая, таким образом, однородность изотопного состава воды в данном палеобассейне.

Боксонская серия. Боксонская серия в своем составе имеет пять свит - забитскую, табинзурти некую, хужиртайскую, нюргатинскую и хютенскую. В данной работе рассматриваются два разреза боксонской серии. Первый - в районе слияния рек Урдо-Боксон и Хойто-Боксон (стратотипическая местность), где представлен полный разрез серии. Второй разрез - в районе р. Уха-Гол (рис. 1), где наиболее хорошо вскрыта нижняя часть серии, а именно забитская свита. Нижняя часть серии имеет существенно доломитовый состав. В большом количестве встречаются водорослевые карбонатные породы с инкрустационным цементом. Верхняя часть боксонской серии (хужиртайская и нюргатинская свиты) представлена в основной массе афанитовыми известняками и водорослевыми раскристаллизованными разностями. Из вторичных изменений отмечается ожелезнение и доломитизация.

Разрез по р. Уха-Гол, забитская свита. По результатам атомно-абсорбционного анализа выявлено, что большинство образцов в разрезе по р. Уха-Гол представлено доломитами (М^Са=0.54-0.64). В нижней части разреза наблюдается чередование доломитов с известняками и их слабо доломитистыми разностями (1У^/Са=0.02-0.17). Образцы с наименьшим содержанием силикокластической примеси (0.2-5%) находятся в верхней половине свиты (250-600 м от подошвы). В остальных пробах содержание терригенной составляющей превышает 10%. По геохимическим параметрам разрез свиты очень разнообразен. Минимальное отношение Мп/8г и Ре/Бг отмечено в нижней части разреза (120-150 м от подошвы свиты) и составляет

0.02-0.1 и 0.25-3.1 соответственно (рис. 2). В остальных пробах эти показатели превышают критические значения, установленные для стронциевой изотопной хемостратиграфии. Для дальнейшего изучения изотопного состава стронция было отобрано 5 образцов, полностью удовлетворяющих критериям и 9 с близкими (Мп/8г 0.34-4.2, Ре/Б г 6.1-29.9) к критериальным отношениями. При этом большинство образцов удовлетворяет критериям, принятым для С-изотопной хемостратиграфии. Значения 518Озмо\у Для всех образцов варьирует в пределах от +20.8%о до +28.8%о, только в породах подошвы свиты получено низкое значение б1805МО*'=+15.2%о

Разрез на стрелке рек Урдо-Боксоп и Хойто-Боксон (стратотип). В основании боксонской серии выделяется пачка, представленная чередованием известняков (М^Са=0.03-0.18) и доломитов (М§/Са=0.54-0.57). Породы содержат от 2.3 до 8.2% силикокластической составляющей. Для измерения изотопного состава стронция подходят только 2 образца известняка и один доломита (Ма/5'г=г0.02 - 0.14, Ре/8г=0.3 - 3.3) и два образца находятся на границе допустимых значений (Мп/8г=0.22 - 0.38, Ре/8г=1.0 -4.6).

В разрезе забитской свиты преобладают известковистые доломиты М^Са=0.52 - 0.56. Породы содержат от 2 до 10% терригенной примеси. В связи с низкой концентрацией Бг и повышенным содержанием Мп и Бе лишь один образец подходит по геохимическим критериям для целей стронциевой хемостратиграфии (рис. 2) и всего 6 - для С-изотопной хемостратиграфии. Породы характеризуются широким интервалом высоких значений отношений Мп/Бг (0.9 - 23.0) и Ре/Бг (2.8 - 174.6). Величина 5|805мсм в разрезе забитской свиты варьирует в пределах +22.4 - +30.9%о, что не противоречит критериям отбора образцов с неизмененной изотопной системой. Наблюдается положительная зависимость между отношением Бе/Бг и 5'80$мои/, что, вероятно, указывает на раннедиагенетический характер доломитизации.

Табинзуртинская свита представлена доломитами и их известковыми разностями (М§/Са=0.48 - 0.60). Данные породы содержат от 1.0 до 4.4% силикокластической примеси. Большая часть образцов табинзуртинской свиты не подходит по геохимическим критериям для изучения изотопного состава стронция. Лишь два образца в средней части разреза удовлетворяют этим критериям (Мп/8г=0.16, Ре/8г=4.6 и Мп/3г=0.10, Ре/8г=4.3, соответственно; рис. 2). Для С-изотопной хемостратиграфии приняты более высокие лимитирующие значения. 5,803мо\¥ Для всего разреза больше +20%о и не указывает на значительные постседиментационные изменения.

Хужиртайская и нюргатинская свиты. Геохимические особенности этих двух свит рассматриваются вместе ввиду однотипности их составов. По данным геохимических исследований обе свиты представлены известковыми доломитами (М§/Са=0.40 - 0.58) с небольшим количеством терригенной

составляющей 0.5 - 2.5%. Все образцы удовлетворяют критериям, принятым для С-изотопной хемостратиграфии, две пробы полностью подходят для исследования изотопного состава стронция (Мп/8г=0.02 -0.1, Ре/8г=0.9 - 3.9) и еще две находятся на границе допустимых значений: Мп/Бг^О.1, Ре/8г=5.8 и Мп/8г=0.3, Ре/8г=4.2 соответственно (рис. 2). Измерения 51805мом проводилось для трех образцов и дают интервал значений +24.6 - +25.4%о.

Исследование изотопного состава стронция в наименее измененных карбонатах забитской свиты в разрезе по р. Уха-Гол показало, что минимальное значение 875г/868г измерено в известняках нижней части разреза и варьирует в интервале 0.70725 - 0.70755. Выше по разрезу известняки сменяются доломитами, в которых отношение 878г/865г находится в пределах 0.70817-0.70852 (рис. 3). Первичное отношение 87йг/865г в доломитах из района слияния рек Урдо-Боксон и Хойто-Боксон варьирует в пределах 0.7082-0.7087 (рис. 3).

Значения 513С, полученные для отложений забитской свиты боксонской серии (р, Уха-Гол), в нижней части разреза изменяются в интервале от +2.4%о до +7.7%о с единственным экскурсом до -1.8%о. Далее, выше по разрезу, идет понижение величины 513С до 0 (0 - +0.3%о) с экскурсом в отрицательную сторону до - 5.2%о и резкий выпад до +9.5%о. Для верхней части забитской свиты характерны вариации 613С в интервале от +1.9%о до +3.5%о.

Кривая изменения 5|3С в разрезе боксонской серии междуречья Урдо-Боксон и Хойто-Боксон [Покровский и др., 1999] менее сложная (рис. 3). У подошвы забитской свиты значение 5|3С максимально +4.9%о. Затем кривая уходит в зону отрицательных значений -3.5%о ...-0.1%о с тремя краткими экскурсами к нулю (+0.3%о). В верхней трети разреза кривая приобретает низкие положительные значения (+0.3%о...+1.6%о). Для разреза табинзуртинской свиты характерны умеренные отрицательные значения 5|3С от -3.5%о у подошвы свиты до -0.3%о, с флуктуациями в этом интервале. С-изотопная кривая хужиртайской и нюргатинской свит показывает близкие к нулю и отрицательные значения (-1.1%о...+0.2%о) Максимальный выпад (-2.0%о) приурочен к средней и кровельной части хужиртайской свиты.

Обобщая полученный материал можно заключить, что все изученные карбонатные породы чехла Тувино-Монгольского микроконтинента имеют близкие геохимические характеристики (рис. 2). Наименее измененными из них являются отложения мурэнской свиты. При этом различные разрезы хубсугульской и боксонской серий имеют различную степень сохранности. Наиболее полная 8г- и С-изотопная характеристика (рис. 3) получена для боксонской серии, отражающей весь период карбонатонакопления в пределах венд-кембрийского чехла Тувино-Монгольского микроконтинента.

ГЛАВА 4. Хемостратиграфия венд-раннекембрийских

карбонатных отложений Тувино-Монгольского микроконтинента

В четвертой главе показана возможность сопоставления венд-кембрийских разрезов Тувино-Монгольского микроконтинента друг с другом и типовыми разрезами Центрально-Азиатского складчатого пояса, Сибирской платформы, Африки, Австралии, Южной Америки и Шпицбергена при помощи изотопных данных.

Исследование изотопного состава стронция в карбонатах забитской свиты из разреза по р. Уха-Гол показало, что первичное отношение 878г/8б8г в доломитах верхней части свиты находится в пределах 0.7081-0.7085. Первичное отношение 873г/863г в доломитах из района слияния рек Урдо-Боксон и Хойто-Боксон варьирует в пределах 0.7082-0.7087, что соответствует верхней (доломитовой) части разреза по р. Уха-Гол. Для забитской свиты боксонской серии построены две кривые вариации изотопного состава углерода. Первая опубликована Б.Г. Покровским с соавторами [Покровский и др., 1999] для разреза на водоразделе рек Урдо-Боксон и Хойто-Боксон (боксонский разрез), вторая получена автором данной работы - для разреза по реке Уха-Гол (уха-гольский разрез). В

нижней части уха-гольского разреза свиты 5|3С варьирует в пределах от -5.2%о до +7.7%о с частой сменой знака. В доломитах верхней части свиты

значение 513С переходит в положительную область и сохраняется в пределах +2.3...+4.1%о, с экскурсом на понижение в кровле свиты. В основании

боксонского разреза присутствуют высокие (+4.9%о) значения 5|3С, которые сменяются на близкие к нулю (рис. 4). Таким образом, породы забитской свиты, представленной в районе р. Уха-Гол, накапливались раньше, чем в стратотипической местности (боксонский разрез).

Изотопные характеристики стронция и углерода (вариации в области

высоких положительных значений 5ЬС) карбонатных пород забитской и мурэнской свит однотипны (рис. 4 и 5), что указывает на их одновременное (в венде) накопление в пределах единого осадочного бассейна, приуроченного к Тувино-Монгольскому микроконтиненту. Изотопный состав стронция хубсугулъской серии и верхней части забитской и вышележащих свит боксонской серии близки: 0.7082-0.7084 и 0.7082-0.7085 соответственно (рис. 5). Для них также характерны положительные значения 513С в основании и преобладание отрицательных значений по всему разрезу. Тем самым, Бт- и С-изотопные данные не противоречат друг другу, но и не подтверждают результаты проведенных ранее литостратиграфических построений для отложений венд-кембрийского чехла Тувино-Монгольского микроконтинента [Ильин, 1973; Осокин, 1998]. В этих построениях накопление хубсугульской и боксонской серий начинается одновременно. Из проведенных нами исследований, очевидно, что седиментация карбонатных отложений боксонской серии началась раньше.

За последнее десятилетие в мировой практике проведено значительное количество исследований, посвященных изучению изотопного состава стронция и углерода в венд-кембрийских карбонатных отложениях. При этом типовые разрезы, имеющие геохронологические датировки и изученные с применением геохимических критериев отбора, на территории Сибирской платформы и Центрально-Азиатского складчатого пояса редки и находятся в юго-западной Монголии (цаганоломская и баянгольская свиты) [Brasier et al., 1996], в Кузнецком Алатау (енисейская серия) [Летникова и др., 2011], Учуро-Майском регионе (юдомский комплекс) [Семихатов и др., 2004], Патомском нагорье (дальнетайгинская и жуинская серии) [Покровский и др., 2006], Оленекском поднятии (хорбусуонская серия) [Knoll et al., 1995].

Отложения уха-гольского разреза забитской свиты и мурэнской свиты коррелируют с породами дальнетайгинской серии, цаганоломской, нижней части жуинской свит, верхними горизонтами чарыштагской свиты и 1-4 пачками биджинской свиты енисейской серии по С- и Sr-изотопным данным, а также с известняками юкандиской свиты юдомской серии по изотопии углерода (рис. 4 и 5). Породы хубсугульской и верхней части боксонской серий идентичны по изотопному составу углерода и стронция - баянгольской свите юго-восточной Монголии, усть-юдомской и пестроцветной свитам по вариациям изотопного состава углерода. Кривая вариаций изотопного состава стронция, полученная для доломитов из разреза на стрелке р. Урдо-Боксон и Хойто-Боксон соответствует кривой кембрийской части разреза енисейской серии, а забитская свита этого разреза - хорбусуонской серии Оленекского поднятия.

Также в четвертой главе представлены сопоставления изотопных данных, полученных для венд-раннекембрийских разрезов Тувино-Монгольского микроконтинента с разрезами, находящимися в данный момент на удалении в тысячи километров, но формировавшихся в одно время в пределах одного древнего океана: разрезы серий Академикенбрен и Полярисбрен Шпицбергена [Derry et al., 1989, 1992; Halverson et al., 2005], a также разрезы с других континентов: с кратона Калахари [Saylor et al., 1998] на юге Африки и с бразильской карбонатной платформы Арарас [Nogueira et al., 2007], имеющими достоверные геохронологические привязки в стратиграфической шкале.

В результате работ, проведенных российскими и зарубежными исследователями, составлены кривые вариаций изотопного состава стронция (рис. 5) и углерода (рис. 4) в воде палеоокеана в позднем докембрии. Проанализировав весь имеющийся в наличии материал по этой теме автор выбрал три кривые изменения отношения S7Sr/S6Sr в воде палеоокеана [Walter et al., 2000; Кузнецов и др., 2003; Halverson et al., 2007]. Их достоверность обоснована первичными геохимическими' исследованиями и геохронологическими привязками к стратиграфической шкале и они достаточно схожи между собой. С кривыми вариаций изотопного состава

углерода дело обстоит намного сложнее: из-за больших флуктуаций значения 513С и малым вниманием исследователей к критериям отбора, существует огромное количество кривых, имеющих друг с другом лишь отдаленное сходство. В данной работе мы используем кривую, предложенную М.Р. Вальтером и коллегами в 2000 году [Walter et al., 2000].

Сопоставление всех упомянутых в главе 4 изотопных кривых для опорных разрезов Сибири, Африки, Центральной Азии, Австралии, Южной Америки и Шпицбергена, рассмотренных стандартных кривых и кривых вариаций изотопного состава стронция и углерода для карбонатных отложений Тувино-Монгольского микроконтинента (рис. 4 и 5) показывает, что мурэнская свита и залегающая на тиллитах забитская свита боксонской серии (р. Уха-Гол) начинают накапливаться около 600 млн. лет назад. В мурэнской части палеобассейна седиментация карбонатов заканчивается в интервале 580-570 млн. лет назад. При этом осадкообразование в боксонской части палеобассейна продолжается и начинается - в хубсугульской. Если карбонатные породы боксонской серии накапливались достаточно длительное время (с начала венда до середины кембрия, 600- 510 млн. лет назад), то история формирования хубсугульской серии была более короткая (580-520 млн. лет назад). Эти данные не противоречат геологическим и биостратиграфическим данным предыдущих лет, но позволяют более корректно определить время начала карбонатонакопления в различных частях венд-кембрийского шельфа Тувино-Монгольского микроконтинента и более обоснованно проводить их корреляцию.

Заключение:

В результате проведенных исследований сделаны следующие выводы:

1. В пределах венд-кембрийского чехла Тувино-Монгольского микроконтинента выявлены карбонатные отложения с ненарушенными Rb-Sr и углеродной изотопными системами, пригодные для целей хемостратиграфии;

2. Первичное отношение 87Sr/86Sr для наименее измененных карбонатов мурэнской свиты варьирует в интервале от 0.70725 до 0.70743. Для уха-гольского разреза забитской свиты боксонской серии это отношение изменяется от 0.70725-0.70755 в известняках до 0.70817-0.70852 в доломитах. Первичный изотопный состав стронция карбонатов боксонской серии из района слияния p.p. Урдо-Боксон и Хойто-Боксон (стратотип) варьирует от 0.70817 до 0.70873. Это отношение для хубсугульской серии изменяется от 0.70822 до 0.70836 в известняках и поднимается до 0.70862 в доломитах;

(междуречье p.p. Урдо-Боксон и Хойто-Боксон) и хубсугульской серий подобны и варьируют от -3.5%о до +3.0%о с выпадом до +4.9%0 в нижней части забитской свиты;

4. Кривые вариаций изотопного состава стронция и углерода во многом похожи для забитской и мурэнской свит, что свидетельствует об их одновременном накоплении. Изотопные характеристики хубсугульской серии и верхней части забитской и вышележащих свит боксонской серии в стратотипическом разрезе близки, что также указывает на их синхронное образование;

5. При сопоставлении полученных изотопных данных со стандартными кривыми вариаций изотопного состава стронция и углерода в воде палеоокеана и кривыми для эталонных позднедокембрийских разрезов Мира установлено, что карбонатонакопление в пределах чехла Тувино-Монгольского микроконтинента в различных его частях началось не одновременно в интервале 600- 580 млн. лет назад. Самыми древними являются породы забитской свиты уха-гольского разреза и мурэнской свиты. Отложение карбонатов хубсугульской и боксонской (стратотип) серий началось в более позднее вендское время.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статья в журнале:

1. Кузнецов А.Б., Летникова Е.Ф., Вишневская И.А., Константинова Г.В., Кутявин Э.П., Гелетий H.K. Sr хемостратиграфия карбонатных отложений осадочного чехла Тувшю-Монгольского микроконтинента // ДАН, 2010, Т. 432, №3, с. 350-355

Материалы и тезисы совещаний, конференций:

1. Максимова (Вишневская) H.A. Геохимия и изотопный состав стронция карбонатных отложений мурэнской свиты (Западная Монголия) //Материалы XLIV международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс», Новосибирск: НГУ, 2006, с. 104-105

2. Киселева В.Ю., Докукина Г.А., Кузнецов А.Б., Летникова Е.Ф., Максимова (Вишневская) И.А. Первые результаты исследований изотопного состава стронция карбонатных отложений Северной Монголии // Литологические аспекты геологии слоистых сред: Материалы 7 Уральского регионального литологического совещания, Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2006. с. 117-118

3. Максимова (Вишневская) И.А. Первые результаты исследований изотопного состава Sr карбонатных отложений мурэнской свиты (Западной прихубсугулье) // Материалы III Сибирской международной конференции молодых учёных по наукам о Земле, Новосибирск: ОИГГМ СО РАН, 2006, с. 147-148

4 Максимова (Вишневская) И.А.. Изох О.П. Изотопный состав Sr, О, С карбонатных отложений мурэнской свиты (Северная Монголия) // Материалы XXII Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика», Иркутск: ИЗК СО РАН, 2007, с. 87-89 5. Максимова (Вишневская) И.А. Изотопный состав Sr, О, С в карбонатных породах неопротерозойского чехла Тувино-Монгольского микроконтинента // Материалы XVIII молодёжной научной конференции «Актуальные проблемы

геологии докембрия, геофизики и геоэкологии'», посвященной памяти К.О. Кратца, Санкт-Петербург: ИГГД РАН, 2007, с. 231-233

6. Летникова Е.Ф., Кузнецов А.Б., Туркина О.М., Вещева C.B., Ронкин Ю.Л., Максимова (Вишневская) И.А. Геохимическая и изотопная (Sr и Sm-Nd) характеристика докембрийских отложений Тувино-Монгольского массива И Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту). Иркутск: ИЗК СО РАН. 2007. т. 1. с. 148-150

7. Максимова (Вишневская) И.А. Карбонатные отложения чехла Тувино-Монгольского микроконтинента: межрегиональная Sr хемостратиграфическая корреляция // Материалы XLVI Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс», секция «Геология», Новосибирск: НГУ, 2008, с. 118-120

8. Максимова (Вишневская) И.А. Забитская свита боксонской серии, венд-кембрий Восточного Саяна: Sr-, С- и О-изотопная хемостратиграфия и корреляция // Типы седиментогенеза и литогенеза и их эволюция в истории Земли. Материалы 5-го всероссийского литологического совещания. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2008, Т. 2, с. 17-20

9. Вишневская И.А. Венд-кембрийские карбонатные отложения чехла Тувино-Монгольского микроконтинента: межрегиональная Sr и С хемостратиграфическая корреляция // Материалы конференции «Месторождения природного и техногенного минерального сырья: геология, экологическая геология, менеджмент» Воронеж: ВГУ, 2008 г, с. 409-411

10. Кузнецов А.Б., Летникова Е.Ф., Вишневская И.А.. Константинова Г.В. Sr хемостратиграфия карбонатных отложений чехла Тувино-Монгольского микроконтинента: иркутная свита Восточного Саяна // Изотопные системы и время геологических процессов. Материалы IV Российской конференции по изотопной геохронологии. 2009 г. Санкт-Петербург: ИГГД РАН, Т.1., с. 302-303

11. Вишневская И.А., Кузнецов А.Б., Летникова Е.Ф., Докукина Г.А. Стронциевая изотопная характеристика и корреляция карбонатных отложений забитской свиты боксонской серии, Восточный Саян // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту) 2009. Иркутск: ИЗК СО РАН, Т. I.e. 56-57

12. Vishnevskava I.. Kuznetsov A., Letnikova Е. Sr-isotopic characteristic of the typical carbonate Neoproterozoic Siberia sections // Abstracts of the First World Young-Earth-Scientists (YES) Congress 2009, Beijing, China, p. 194-195

13. E.F. Letnikova, A.B. Kuznetsov, I.A. Vishnevskava. S.V. Vecheva, A.I. Prochenkin. Geochemical and isotopic (Sr, Sm-Nd) characteristics Neoproterozoic sediments of Precambrian Tuva-Mongolia massive //Geodynamic evolution, tectonics and magmatism of Central Asian Orogenic belt. 2010. Novosibirsk: 1GM SB RAS. p. 67-69

14. Вишневская И.А. Венд-кембрийские карбонатные отложения чехла Тувино-Монгольского микроконтинента: межрегиональная Sr и С хемостратиграфическая корреляция // Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии. Мат. XXI молодежной научной конференции, памяти чл.-корр. АН СССР К.О. Кратца. Санкт-Петербург: СПб, 2010. Т. 2. с. 3-6

Подписано в печать 14.04.2011г. Формат 60x84 1\16 Усл. печ. л. 1,0 Объем 16 стр. Тираж 120 экз.

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Вишневская, Ирина Андреевна

Введение

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ВЕНД- 11 КЕМБРИЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ЧЕХЛА ТУВИНО-МОНГОЛЬСКОГО МИКРОКОНТИНЕНТА

1.1. Строение Тувино-Монгольского микроконтинента и этапы его 11 развития

1.2. Стратиграфия венд-кембрийских отложений чехла Тувино- 15 Монгольского микроконтинента

1.2.1. Мурэнская свита

1.2.2. Хубсугульская серия

1.2.3. Боксонская серия

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Современное состояние хемостратиграфических методов 33 исследования

2.1.1. Вариации изотопного состава стронция в истории Земли и 34 использование их для геохронологии

2.1.2. Вариации 513С в геологической истории и их отражение в 44 геохронологии

2.2. Комплексный подход к изотопным исследованиям

2.2.1. Методика исследования изотопного состава стронция 51 карбонатных пород

2.2.2. Методика исследования изотопного состава углерода и 56 кислорода карбонатных пород

ГЛАВА 3. ГЕОХИМИЯ И ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ СТРОНЦИЯ, 58 УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА ВЕНД-РАННЕКЕМБРИЙСКИХ КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ТУВИНО-МОНГОЛЬСКОГО МИКРОКОНТИНЕНТА

3.1. Мурэнская свита

3.1.1. Петрографическое описание

3.1.2. Геохимические особенности

3.1.3. Изотопный состав стронция и углерода

3.2. Хубсугульская серия

3.2.1. Петрографическое описание

3.2.2. Геохимические особенности

3.2.3. Изотопный состав стронция и углерода

3.3. Боксонская серия

3.3.1. Петрографическое описание

3.3.2. Геохимические особенности

3.3.3. Изотопный состав стронция и углерода

ГЛАВА 4. ХЕМОСТРАТИГРАФИЯ ВЕНД-РАННЕКЕМБРИЙСКИХ 83 КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ТУВИНО-МОНГОЛЬСКОГО МИКРОКОНТИНЕНТА

4.1. Сопоставление изотопных характеристик венд-кембрийских 83 карбонатных отложений Тувино-Монгольского микроконтинента

4.1.1. Корреляция карбонатных отложений венд-кембрийского чехла 83 Тувино-Монгольского микроконтинента на основе вариаций изотопного состава углерода

4.1.2. Корреляция карбонатных отложений венд-кембрийского чехла 86 Тувино-Монгольского микроконтинента на основе вариаций изотопного состава стронция

4.2. Корреляция с опорными разрезами Сибирской платформы и 88 Центрально-Азиатского складчатого пояса

4.3. Корреляция с типовыми разрезами удаленных регионов мира 96 Заключение 104 Список литературы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геохимия, изотопный состав стронция и углерода венд-раннекембрийских карбонатных отложений Тувино-Монгольского микроконтинента"

Актуальность исследования

В мировой практике в последние десятилетия исследования изотопного состава стронция и углерода в докембрийских карбонатных отложениях позволили создать обширную аналитическую базу прецизионных данных об отношении изотопов этих элементов в воде палеоокеана, которая легла в основу метода изотопной хемостратиграфии [Veizer, Compston, 1976; Knoll, Walter, 1992; Кузнецов и др., 2003; Halverson et al.,2005-2007, 2010 и ссылки в этих работах]. Это позволило устанавливать временной интервал накопления и коррелировать карбонатные отложения, в том числе и те, возраст которых слабо обоснован фаунистическими находками [Saylor et al., 1998; Покровский и др., 2006; и др.]. Подобные геохимические и изотопные исследования пород чехлов Сибирской платформы и микроконтинентов в пределах Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП) дали бы возможность решить ряд спорных вопросов стратиграфии, палеогеодинамики и палеоклиматологии. Многие осадочные серии этих структур имеют условное положение в стратиграфической последовательности докембрия, так как в них часто отсутствуют руководящие органогенные остатки и имеется небольшое количество геохронологических данных для прорывающих магматических пород или одновозрастных вулканогенных образований. Поэтому остро стоит вопрос о возрасте их накопления, не позволяющий проводить обоснованные литостратиграфические корреляции.

Целью иссл едований г является изучение геохимии и изотопного состава: стронция и • углерода венд-кембрийских карбонатных пород чехла Тувино-Монгольского микроконтинента и определение временного: интервала их; накопления методом; изотопной хемостратиграфии:

Методы исследования

Для изучения осадочных карбонатов в рамках Бг- и? С-изотопной хемостратиграфии применяется комплекс методов:

1. Петрографическое и геохимическое изучение карбонатн ых отложений;

Для выявления образцов, пригодных для изотопных исследований проводится строгий пробоотбор, включающий несколько этапов:

Петрографическое изучение, в ходе которого отбраковываются образцы карбонатных пород, подвергшиеся значительными вторичным преобразованиям (перекристаллизация,, вторичная доломитизация, наличие вторичных прожилков, ожелезнения, новообразованных минералов).

Определение содержаний Бе, Мп, Са, 8г атомно-абсорбционным методом на приборе 8Е9 Р1 ШТКАМ (ИГМ СО РАН). Это необходимо для выявления; «лучших» образцов1 с минимально нарушенной ЯЬ-Бг системой. В современной; практике (см. гл. 2) используется набора геохимических критериев (Мп/8г, Бс/8г, М§/Са, 5180), которые являются индикаторами перераспределения^ малых элементов в процессе постседиментационной перекристаллизации. Для образцов, прошедших петрографическое и геохимическое тестирование, проводятся изотопные исследования;

Отобранные пробы разлагаются по методике селективного растворения с первоначальным удалением эпигенетических образований и дальнейшим обогащениемраствора стронцием.

2. Исследование изотопного состава стронция и углерода в наименее измененных образцах венд-кембрийских карбонатных отложениях чехла Тувино-Монгольского микроконтинента.

Хроматографически выделенный стронций измерялся на многоколлекторном-масс-спектрометре приборе Triton TI (ИГГД РАН). Содержания, рубидия и, стронция определялись методом двойного изотопного разбавления с измерением« на масс-спектрометре МИ 1201-Т. Правильность определения, изотопных отношений стронция-контролировали параллельным измерением-в» каждой серии образцов изотопного стандарта ВНИИМ с 87Sr/86Sr отношением 0,70800± 1 О и SRM-987 (отношение 87Sr/86Sr 0,71026±6).

Для анализа изотопного состава кислорода и углерода в карбонатном веществе использовали масс-спектрометрический комплекс, состоящий из масс-спектрометра Finnigan МАТ - 253 и линии пробоподготовки - Gas Bench II (ИГМ СО РАН), подключенной непосредственно к масс-спектрометру. Измерение изотопного состава углекислого газа происходило методом проточной масс-спектрометрии в постоянном потоке гелия. Точность измерений контролировали по международным, (NBS19 613CPDB = +1.9%о, 5180Smow = +28.6%о), российским (ДВГИ 513Cpdb = +1.2%о, 518Osmow = +32.7%о) и внутрилабораторным (Са770) "> 1 Q стандартам и составляла 0,1 %о для 8 С и 5 О значений. Все данные для изотопного состава углерода и кислорода приведены относительно стандартов PDB и SMOW соответственно.

3. Обоснование возраста карбонатных отложений Тувино-Монголъского микроконтинента.

Время нахождения углерода в воде океана намного меньше, чем у стронция, поэтому вариации 513С во времени более частые. Поэтому метод углеродной? хемостратиграфии используется для корректировки временного промежутка, полученного методом стронциевой изотопной хемостратиграфии.

Sr- и С-изотопные данные, полученные для изучаемых отложений, сопоставлялись с результатами исследований для хорошо изученных в плане хемо-и биостратиграфии геохронологически обоснованными» разрезами Евразии, Африки, Австралии, Южной Америки, Шпицбергена. На основе этого и сравнения со стандартными кривыми вариации изотопного состава стронция^ и углерода в воде палеоокеана обосновывали возраст накопления исследуемых карбонатов.

Объектами данного исследования послужили венд-кембрийские карбонатные отложения чехла Ту вино-Монгольского микроконтинента: мурэнская (агарингольская) свита (Северная Монголия), боксонская серия (юго-восточная часть Восточного Саяна), представленная в, этой- работе двумя разрезами: забитской свиты по р. Уха-Гол и полным разрезом серии в >междуречье рек Урдо-Боксон и Хойто-Боксон (стратотип), и хубсугульская серия (Западное Прихубсугулье); разрезы которой вскрыты на > территориях Бурэнханского и Хубсугульского фосфоритоностных месторождений;

Фактический материал

Коллекции образцов мурэнской (агарингольской) свиты (48 образцов) и хубсугульской серии (104 образца) отобраны лично автором во время полевых работ 2005-2009 годов в Северной Монголии. Пробы боксонской серии (90 проб) были предоставлены А.Б. Кузнецовым (ИГГД РАН) и научным руководителем -Е.Ф. Летниковой.

Автором самостоятельно проведены все аналитические исследования. Разложение проб для определения содержаний Са, Mg, Fe, Sr, Мп атомно-абсорбционным; методом, селективное растворения карбонатов, измерение содержаний Rb и Sr методом двойного: изотопного разбавления осуществлялось в Аналитическом центре Института геологии и минералогии им. B.G. Соболева СО РАН (Новосибирск), где работает автор. Масс-спектрометрическое измерение изотопного состава стронция проводилось в Институте геологии и геохронологии докембрия РАН (Санкт-Петербург);

В ходе подготовки работы было изучено 242 шлифа, подготовлено и исследовано атомно-абсорбционным методом 216 образцов на приборе SP9 PI UNIKAM (ИГМ СО РАН), изучен изотопный состав стронция на многоколлекторном масс-спектрометре Triton TI (ИГГД РАН) и содержания Rb и Sr методом двойного изотопного разбавления на приборе МИ-1201Т (ИГМ СО РАН) для 77 проб, изотопный состав углерода и кислорода - для 187 проб на масс-спектрометре Finnigan МАТ - 253.

Научная новизна работы

1. Впервые для пород венд-кембрийского карбонатного чехла Тувино-Монгольского микроконтинента получены 8г- и С-изотопные данные, пригодные для целей хемостратиграфии.

2. Проведена корреляция, на- основе полученных изотопных данных, карбонатных пород венд-кембрийского шельфа Тувино-Монгольского микроконтинента с типовыми разрезами Мира (Евразии, Африки, Австралии, Южной Америки, Шпицбергена), что позволило обосновать возраст изучаемых отложений.

3. Доказано, что карбонатоиакопление в пределах этой тектонической структуры в различных ее частях началось в венде не одновременно в интервале 600-580 млн. лет назад.

Практическая значимость работы

Полученные Бг- и С-изотопные характеристики могут быть использованы в качестве дополнительного средства корреляции карбонатных отложений позднедокембрийского возраста, и пополняют мировую аналитическую базу данных по изотопии стронция и углерода для морских карбонатных отложений.

Защищаемые положения:

1. Геохимические и изотопные (Бг и С) характеристики карбонатных пород венд-кембрийского чехла Тувино-Монгольского микроконтинеита свидетельствуют об их ненарушенных ЯЬ-Эг и углеродной изотопных системах, отражающих отношение изотопов этих элементов в морской воде в момент седиментации и их пригодности для целей изотопной хемостратиграфии.

2. Первичное отношение 878г/868г для наименее измененных карбонатов Тувино-Монгольского микроконтинента варьирует в интервале от 0.70725 до 0.70862. Наиболее низкие отношения получены для карбонатных отложений забитской (р. Уха-Гол) и мурэнской свит, которые также характеризуются

1 7 высокими, до аномальных, положительными значениями 5 С. Изотопный состав стронция и углерода хубсугульской серии, верхней части забитской свиты и вышележащих отложений боксонской серии однотипны, что свидетельствует об их одновременном накоплении.

3. Методом изотопной (Бг и С) хемостратиграфии установлено, что карбонатонакопление в пределах этой тектонической структуры в различных ее частях началось не одновременно в интервале 600-580 млн. лет назад. Самыми древними являются породы забитской свиты уха-гольского разреза и мурэнской свиты. Отложение карбонатов хубсугульской и боксонской (стратотип) серий началось в более позднее вендское время.

Апробация работы и публикации

Различные положения работы обсуждались на следующих конференциях и совещаниях: международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс», г. Новосибирск (2006, 2008 года); III Сибирская международная конференция молодых учёных по наукам о Земле, г. Новосибирск, 2006 год; XXII Всероссийская молодежная конференция «Строение литосферы и геодинамика», г. Иркутск, 2007 г.; XVIII молодёжная научная конференция «Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии», посвящённая памяти К.О. Кратца, г. Санкт-Петербург 2007 г., Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту), г. Иркутск, 2009 г.; 5-е Всероссийское литологическое совещание, г. Екатеринбург, 2008 г; IV Российская конференция по изотопной геохронологии, г. Санкт-Петербург, 2009 г.; the First World Young-Earth-Scientists (YES) Congress, г. Пекин, 2009 г.

По теме диссертации опубликована одна статья в реферируемом журнале из списка ВАК и четырнадцать тезисов докладов.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложения общим объемом 131 страница машинописного текста, который иллюстрируется 60 рисунками, в том числе 10 таблицами в приложении. Список литературы включает в себя 136 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых", Вишневская, Ирина Андреевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате изучения венд-кембрийских карбонатных пород чехла Тувино-Монгольского микроконтинента установлено:

1. В изученном разрезе выявлены карбонатные отложения с ненарушенными Rb-Sr и С-О изотопными системами, пригодные для целей изотопной хемостратиграфии;

2. Первичное отношение 87Sr/86Sr для наименее измененных карбонатов мурэнской свиты варьирует в интервале от 0.70725 до 0.70743 с повышением до 0.70888 вблизи терригенных прослоев. Для уха-гольского разреза забитской свиты это отношение изменяется от 0.70725-0.70755 в известняках до 0.70817-0.70852 в доломитах. Первичный изотопный состав стронция карбонатов боксонской серии из района слияния p.p. Урдо-Боксон и Хойто-Боксон варьирует от 0.70817 до 0.70873. Это отношение для хубсугульской серии изменяется от 0.70822 до 0.70836 в известняках и поднимается до 0.70862 в доломитах;

3. Вариации изотопного состава углерода в породах мурэнской свиты составляют интервал от +2.2%о до +6.5%о с отклонениями до +10.5%о. Для уха-гольского разреза забитской свиты средний интервал вариаций составляет от -1.8%о до +3.5%о с отрицательными аномалиями до -5.2%о и положительными до +9.5%о. Изменения 513С в породах боксонской (междуречье p.p. Урдо-Боксон и Хойто-Боксон) и хубсугульской серий подобны и варьируют от -3.5%о до +3.0%о с выпадом до +4.9%о в нижней части забитской свиты;

4. Кривые вариаций изотопного состава стронция во многом похожи для забитской и мурэнской свит. Верхнюю часть мурэнской свиты можно коррелировать по С-изотопным данным с нижней частью забитской свиты. Таким образом, можно считать, что отложения мурэнской свиты начали накапливаться раньше забитской;

5. Изотопный состав стронция и углерода хубсугульской серии (в двух районах) и верхней части забитской и вышележащих свит боксонской серии в стратотипическом разрезе близки;

6. При сопоставлении полученных изотопных данных со стандартными кривыми и кривыми вариаций изотопного состава Sr и С эталонных позднедокембрийских разрезов установлено, что отложения мурэнской свиты накапливались в период 600-570 млн. лет назад; карбонаты боксонской серии начали отлагаться в районе современной р. Уха-Гол 600 млн. лет назад, а в стратотипической местности 580 млн. лет назад и закончили 510 млн. лет назад. Карбонатонакопление хубсугульской серии продолжалось с 580 до 520 млн. лет.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Вишневская, Ирина Андреевна, Новосибирск

1. Актанов В.И., Доронина H.A., Посохов В.Ф., СкляровЕ.В., Скопинцев В.Г. К вопросу о структуре и возрасте Гарганской глыбы (Восточный Саян). // Структурный анализ кристаллических комплексов. Иркутск: ИЗК СО РАН. 1991. с. 89-90

2. Арсентьев В.П., Волколаков Ф.К. Протерозойские и кембрийские отложения Восточного Саяна//Геология СССР. М.: Недра. 1964. т. 35. ч. 1. с. 135-147

3. Беличенко В.Г., Летникова Е.Ф., Гелетий Н.К. Геохимические особенности карбонатных отложений чехлов Тувино-Монгольского микроконтинента. // Докл. РАН. 1999. Т. 364. №1. с. 80-83

4. Беличенко В.Г., Резницкий Л.З., Гелетий Н.К., Бараш И.Г. Тувино-Монгольский массив (к проблеме микроконтинентов Палеоазиатского океана) // Геология и геофизика. 2003. т. 44. № 6. с. 554-565

5. Буякайте М.И., Кузьмичев А.Б., Соколов Д.Д. 718 млн лет Rb-Sr-эрохрона сархойской серии Восточного Саяна //Докл. АН СССР. 1989. Т. 309. №1. с. 150-15

6. Виноградов В.И. Возможности и ограничения изотопной хемостратиграфии // Литология и полезн. Ископаемые. 2009. Т. 44. № 3. с. 245-257

7. Виноградов В.И., Покровский Б.Г., Головин Д.И. и др. Изотопные свидетельства эпигенетических преобразований и проблема возраста рифейских отложений Учуро-Майского региона Восточной Сибири // Литология и полезные ископаемые. 1998. №6. с. 629-646

8. ВещеваС.В., Туркина О.М., Летникова Е.Ф., Ронкин Ю.Л. Геохимические и Sm-Nd-изотопные характеристики неопротерозойских терригенных отложений Тувино-Монгольского массива // Докл. РАН. 2008. Т. 418. № 4. с. 506-511

9. Геология и метаморфизм Восточного Саяна / ред. Добрецов H.JI. Новосибирск: Наука Сиб. отд-ние. 1988. 192 с.

10. Геология и рудоносность Восточного Саяна / ред. Добрецов H.J1. Новосибирск: Наука Сиб. отд-ние. 1988. 127 с.

11. Гибшер A.C., Бат-Ирээдуй Я., Балахонов И.Г., Ефременко Д.Э. Баянгольский опорный разрез венда-нижнего кембрия Центральной Монголии // Позд. докембрий и ран. палеозой Сибири: Сиб. платформа и ее обрамление. Новосибирск: ОИГГМ СО АН. 1991. с. 107-120

12. Горохов И.М. Диагенез карбонатных осадков: поведение рассеянных элементов и изотопов стронция //Литология и палеогеография. Вып. 4. СПб.: Изд-во СПбГУ. 1996. с. 141-164

13. Горохов И.М., Семихатов М.А., Баскаков A.B., Кутявин Э.П., Мельников H.H., Сачава A.B., Турченко Т.Л. Изотопный состав стронция в карбонатных породах рифея, венда и нижнего кембрия Сибири. //Стратиграфия. Геол. корреляция. 1995. Т. 3. № I.e. 3-33

14. Добрецов Н.Л. О покровной тектонике Восточного Саяна // Геотектоника. 1985. №1. с. 39-50

15. Додин А.Л., Журавлева ИЛ. Стратиграфия синийских и кембрийских отложений бассейна р. Сархой в Восточном Саяне. // Геология и геофизика. 1963. №6. с. 20-29

16. Додин А.Л., Коников А.З., Маньковский В.К. Стратиграфия докембрийских отложений Восточного Саяна. М: Недра. 1968. 278 с.

17. Жегалло Л., Журавлев А.Ю. Путеводитель для международной экскурсии на венд-кембрийские отложения Дзабханской зоны Монголии. Палеонтологический институт. М. 1991. 24 с.

18. Еганов Э.А., Розанов А.Ю., Жегалло Е.А. Хубсугульский фосфоритоносный бассейн (ХФБ), Монголия, Россия. // Природа фосфатных зерен и фосфоритов крупнейших бассейнов мира. Владивосток: Дальнаука. 1999. с. 32-40

19. Ильин A.B. Хубсугульский фосфоритовый бассейн. М.: Наука. 1973. 167 с. (Тр. совместной советско-монгольской науч.-исследовательской экспедиции, вып. 6)

20. Ильина Н.С Геология и генезис боксонских бокситов в Восточных Саянах. В кн.: Бокситы, их менерагения и генезис. М.: Изд-во АН СССР. 1958. с. 267-281

21. Интерпретация геохимических данных. Под ред. Е.В.Склярова. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. 288 с.

22. Коробов М.Н. Биостратиграфия и полимерные трилобиты нижнего кембрия Монголии. М. Наука. 1989. 204 с.

23. Краевский Б.Г., Шипицын В.А. Строение докембрийского разреза хр. Азыр-Тал //Геология и геофизика. 1981. № 10. с. 137-143

24. Кузнецов А.Б., Семихатов М.А, Горохов И.М, Мельников H.H. Изотопный состав стронция в известняках инзерской свиты стратотипа верхнего рифея, Южный Урал // Докл. Акад; Наук. 1997. Т. 353. №2. с. 249-254

25. Кузнецов А.Б., Горохов И.М., Семихатов М.А. Стронциевая изотопная хемостратиграфия в протерозое: состояние проблемы // Изотопное датирование геологических процессов. М. 2000 г.

26. Кузнецов А.Б., Летникова Е.Ф., Вишневская И.А., Константинова Г.В., Кутявин Э.П., Гелетий H.K. Sr хемостратиграфия карбонатных отложений осадочного чехла Тувино-Монгольского микроконтинента // ДАН. 2010. Т. 432. №3. с. 350355

27. Кузнецов А.Б. Эволюция изотопного состава стронция в позднерифейской морской воде: карбонаты каратавской серии. Южного Урала. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. Санкт-Петербург. 1998. с. 6-7. 20

28. Кузьмичев А.Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. М.: ПРОБЕЛ-2000. 2004. 192 с.

29. Кузьмичев А.Б., Журавлев Д.З., Бибикова Е.В., Кирнозова Т.И. Верхнерифейские (790 млн. лет) гранитоиды в Тувино-Монгольском массиве: свидетельство раннебайкальского орогенеза // Геология и геофизика. 2000. Т.41. №10. с. 1379-1383

30. Летникова Е.Ф., Гелетий Н.К. Карбонатные отложения венд-кембрийского чехла Тувино-Монгольского микроконтинента: литолого-геохимическая корреляция и особенности седиментогенеза // Литология и полезные ископаемые. 2005. №2. с. 167-177

31. Лодочников В.Н. Серпентины и серпентиниты Ильчирские и другие вопросы с ними связанные. М.:ЦНИГРИ. 1936. 817 с.

32. Максимова (Вишневская) II.A. Забитская свита боксонской серии, венд-кембрий Восточного Саяна: Sr-, С- и О-изотопная хемостратиграфия и корреляция // Типы седиментогенеза и литогенеза и их эволюция в истории

33. Земли. Материалы 5-го всероссийского л отологического совещания (Екатеринбург, 14-16 октября 2008 г.). Том II. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2008, с. 17-20

34. Овчинникова Г.В., Васильева И.М., Семихатов М.А. и* др. U-Pb систематика карбонатных пород протерозоя: инзерская свита стратотипа верхнего рифея,г

35. Южный Урал // Стратиграфия. Геол. корреляция. 1998. т. 6. №4. с. 20-31

36. Пак К.Л. Новые данные по стратиграфии верхнего докембрия и нижнего кембрия хр. Азыр-Тал и Батеневского кряжа (район пос. Боград) // Поздний докембрий и ранний палеозой Сибири. Стратиграфия и палеонтология. Новосибирск, ИГиГ СО АН СССР. 1986. с. 40-67

37. Подковыров В.Н., Семихатов М.А., Кузнецов А.Б. и др. Изотопный состав карбонатного углерода в стратотипе верхнего рифея (каратавская серия Южного Урала) // Стратиграфия. Геол. корреляция. 1998. т. 6. № 4. с. 3-19

38. Покровский Б.Г., Виноградов В.И. Изотопный состав стронция, кислорода и углерода в верхнедокембрийских карбонатах западного склона Анабрского поднятия (р. Котуйкан)//Докл. АН СССР. 1991. Т. 320. № 5. с. 1245-1250

39. Покровскай Б.Г. Граница протерозоя и палеозоя: изотопные аномалии в разрезах Сибирской платформы и глобальные изменения природной среды // Литология и полез, ископаемые. 1996. №4. с. 376-392

40. Покровский Б.Г., Летникова Е.Ф., Самыгин С.Г. Изотопная стратиграфия боксонской серии, венд кембрий Восточного Саяна // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1999. Т. 7. № 3. с. 23-41

41. Постников A.A., Терлеев A.A. Стратиграфия неопротерозоя Алтае-Саянской складчатой области // Геол. и геофиз. 2004. Т. 45. № 3. с. 295-309

42. Раабен М.Е. Верхний рифей как единица общей стратиграфической шкалы. М.: Наука. 1975. 246 с.

43. Раабен М.Е., Забродин В.Е. Водорослевая проблематика верхнего рифея. М.: Наука. 1972. 217 с.

44. Семихатов М.А., Горохов И.М., Кузнецов А.Б. и др. Изотопный состав Sr в морской воде в начале позднего рифея: известняки лахандинской серии Учуро-Майского региона Сибири // Докл. РАН. 1998. Т. 360. № 2. С. 236-240

45. 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. 328

46. Семихатов М.А., Овчинникова Г.В., Горохов И.М. и др. Изотопный возраст границы среднего и верхнего рифея: Pb-Pb геохронология карбонатных пород лахандинской серии, Восточная Сибирь // Докл. АН. 2000. Т. 372. № 2. с. 216221

47. Семихатов М.А., Овчинникова Г.В., Горохов И.М. и др. РЬ-РЬ-изохронный возраст и Sr-изотоиная характеристика верхнеюдомских карбонатных отложений (венд Юдомо-Майского прогиба, Восточная Сибирь) // Докл. АН. 2003. Т. 393. № 1. с. 83-87

48. Семихатов М.А., Серебряков С.Н. Венд и нижний кембрий юго-восточной части Восточного Саяна // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1967. № 4. с. 87-102

49. Семихатов М.А. Стратиграфия и геохронология протерозоя. М.: Наука. 1974. 302 с

50. Скляров Е.В., Постников A.A. Хугейнский высокобарический пояс Северной Монголии // Докл. АН. 1990. т.315. №4. с. 950-954

51. Скляров Е.В., Постников A.A., Посохов В.Ф. Структурное положение, метаморфизм и петрология хугейнской серии (Северная Монголия) //геология и геофизика. 1996. т.37. №6. с. 69-78

52. Стратиграфический кодекс России. Издание третье. СПб.: ВСЕГЕИ, 2006. 96 с. (Межведомственный стратиграфический комитет России, ВСЕГЕИ)

53. Терлеев A.A., Лучинина В.А., Сосновская О.В., Багмет Г.Н. Известковые водоросли и нижняя граница кембрия западной части Алтае-Саянской складчатой области // Геол. и геофиз. 2004. Т. 45. № 4. с. 485-491

54. Федотова A.A., Хаин Е.В. Тектоника юга Восточного Саяна и его положение в Урало-Монгольском поясе. М.: Научный мир. 2002. 176 с. (Тр. ГИН РАН, вып. 537)

55. Фор Г. Основы изотопной геологии. М: Недра. 1989 г.

56. Хабаров Е.М., Морозова И.П., Пономарчук В.А., Травин A.B., Нехаев А.Ю. • Корреляция и возраст нефтегазоносных рифейских отложений Байкитской антеклизы Сибирской платформы по изотопно-геохимическим данным // Докл. РАН. 1998. Т. 358. № 3. с. 378-380

57. Хабаров Е.М., Пономарчук В.А., Морозова И.П., Травин А.Н. Изотопы углерода в рнфейских карбонатных породах Енисейского кряжа // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1999. Т. 7. № 6. с. 20-40

58. Хераскова Т.Н., Самыгин С.Г. Тектонические условия' формирования венд-среднекембрийского терригенно-карбонатного комплекса Восточного Саяна // Геотектоника. 1992. № 6. с. 18-36

59. Хоментовский В.В. Венд. Новосибирск: Наука, 1976, 270 с.

60. Хоментовский В.В. 0 вмыве мелких окаменелостей в древние толщи и связанных с ними проблемах стратиграфии // Геология и геофизика. 1985. № 1. с. 6-12

61. Чумаков Н.М. Среднесибирский гляциогоризонт рифея // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1993. Т. 1. № 1. с. 21-34

62. Чумаков Н.М., Сергеев В.Н. Проблема климатической, зональности в позднем докембрии // Климат и биосферные события. Климат в эпохи крупных биосферных перестроек. М. 2004. с. 271-289

63. Шенфиль В.Ю., Поздний докембрий Сибирской платформы. Новосибирск, Наука. Сиб. отд-ние. 1991. 185 с.

64. Якшин М.С. Микрофитолиты // Вендская система. Историко-геологическое и палеонтологическое обоснование. Т. 1. Новосибирск: Наука, 1985, с. 188-197

65. Aharon P., Schidlowski M. and Singh I.B. Chronostratigraphic markers in the end-Precambrian carbon isotope record of the Lesser Himalaya // Nature. 1987. V. 327. p. 699-702

66. Albarède F., Michard A., Minster J.F., Michard G. 87Sr/86Sr ratios in hydrothermal waters and deposits from the East Pacific Rise at 21°N // Earth Planet. Sci. Lett. 1981. V. 55. №2. p. 229-236

67. Asmerom Y., Jacobsen S., Knoll A.H., Butterfîeld N.J., Swett K. Strontium isotope variations of neoproterozoic seawater: Implications for crustal evolution // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V.55. №10. p. 2883-2894

68. Bailey T.R. McArthur J.M., Prince H. Thirlwall M.F. Dissolution methods for strontium isotope stratigraphy: whole rock analysis // Chem, Geol. 2000, V. 167, № 3-4, p. 313-319

69. Banner JL., Hanson G.M. Calculation of simultaneous and trace element variations during water-rock interaction with applications of carbonate diagenesis // Geochim. Cosmochim. Acta. 1990. V. 54. № 11. p. 3123-3137

70. Bartley J.K., Semikhatov M.A., Kaufman A.J. et al. Global events across the Mesoproterozoic Neoproterozoic boundary: C and Sr isotopic evidence from Siberia //PrecambrianRes. 2001. V.lll. №1-4. p. 165-202

71. Bowring S.A. Grotzinger J.P., Isachsen C.E. et al. Calibrating rates of Early Cambrian evolution// Science. 1993. v. 261. p. 1293-1298

72. Brand U., Veizer J. Chemical diagenesis of a multicomponent carbonate system. 1. Trace elements // J. Sediment. Petrol. 1980. V. 50. № 4. p. 1219-1236

73. Brasier M. D., Shields G., Kuleshov V.N., Zhegallo E.A. Integrated chemo- and biostratigraphic calibration of early animal evolution: Neoproterozoic-early Cambrian of southwest Mongolia // Geol. Mag. 133(4). 1996. p. 445-485

74. Derry L.A., Kaufman A.J., Jacobsen S.B. Sedimentary cycling and environmental changes in the Late Proterozoic: Evidence from stable and radiogenic isotopes // Geochim. Cosmochim.Acta 1992. V. 56. № 3. p. 1317-1329

75. Derry L.A., Keto L.S., Jacobsen S.B.,Knoll A.H., Swett K. Sr isotope variations in Upper Proterozoic carbonates from Svalbard and East Greenland. Geochim. Cosmochim. Acta 1989. V.53. №9. p. 2331-2339

76. DePaolo. Correlating rocks with strontium isotopes. // Geotimes. 1987. V. 32. № 12. p. 16-18

77. Des Marais D.J. Isotope evolution of the biochemical carbon cycle during the Precambrian //Rev. in Mineral. 2001. V. 43. p. 555-578

78. Fairchild I.J., Hambrey M.J. Vendian evolution of East Greenland and NE Svalbard // Precambrian Res. 1995. V. 73. №. 2. p. 217-233

79. Fairchild I.J., Marshall'J.D., Bertrand-Sarfati J. Stratigraphic shifts in carbon isotopes-from Proterozoic stromatolitic carbonates (Mauritania): Influence of primary mineralogy and diagenesis // Amer. J. Sci. 1990. V. 290-A. pi 46-79

80. Faure G. Principles of Isotope Geology. 2nd ed. New York: Willey et Sons. 1986. 589 p.

81. Goldstein S.J., Jacobsen S.B. Nd and Sr isotopic systematics of river water suspended material: implications for crustal evolution // Earth and Planet. Sci. Lett. 1988. V. 87. №3. p. 249-265

82. Halverson G.P. A Neoproterozoic chronology. In: Xiao S., Kaufman A. (Eds.), Neoproterozoic geobiology and paleobiology // Topics in geobiology. 2006. V.27. p. 231-271

83. Halverson G.P., Hoffman P.F., Schrag D.P. et al. Toward a Neoproterozoic composite carbon-isotope record // GSA Bulletin. 2005. V.117. № 9/10. p. 1181-1207

84. Flalverson G.P., Dudas F.O., Maloof A.C., Bowring S.A. Evolution of the 87Sr/86Sr composition of Neoproterozoic seawater // Paleogeogr. Paleoclimatol. Paleoecol. 2007. V.256. p. 103-129

85. Halversona G.P., Wadeb B.P., Hurtgenc M.T., Barovicha K.M. Neoproterozoic chemostratigraphy // Precambrian Research 2010. V.182. p. 337-350

86. Ilarland W.B. The geology of Svalbard. Geol. Soc. of London. Mem. 17. 1997. 520 p.

87. Heaman L.M., Le Cheminant A.N., Rainbird R.H. A U-Pb baddeleyite study of Franklin igneous event// Geol. Assoc. Canada. Progr. and Abstr. 1990. V. 15. P. A55

88. Jacobsen, S.B., Kaufman, A.J. The Sr, C and O isotopic evolution of Neoproterozoie seawater// Chemical Geology 1999. V.161. №1. p. 37-57

89. Kah L.C., Sherman A.B., Narbonne G.M. et al. SBC stratigraphy of the Proterozoic Bylot Supergroup, Bafin Island, Canada: implications for regional litostratigraphic correlations // Can. J. Earth Sci. 1999. V.36. №3. p. 313-332

90. Kaufman A.J., Knoll A.H. Neoproterozoie variations in the C-isotopic composition of seawater: stratigraphic and biogeochemicalimplications // Precambr. Res. 1995. V.73. №1-4. p. 27-49

91. 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 // J. Earth and Planet. Sci. Lett. 1993. V. 120. № 4. p. 409-430

92. Kaufman AJ., Knoll A.IL, Semikhatov M.A. et at. // Integrated chronostratigraphy of Proterozoic-Cambrian boundary beds in the western Anabar region, northern Siberia// Geol. Mag. 1996. V. 133. № 5. p. 509-533

93. Kennedy M.J., Runnegar B., Prave A.R., Hoffman K.H., Arthur M.A. Two or four Neoproterozoie glaciations? // Geology, 1998, V. 26, p. 1059-1063

94. Knoll A.H., Hayes J. M., Kaufman A.J. et al. Secular variation in carbon isotipic ratios from Upper Proterozoic succession of Svalbard and East Greenland // Nature. 1986. V. 321. p. 832-839

95. Knoll A.H. Learning of tell Neoproterozoie time // Precambrian Res. 2000. V. 100. № 1-3. p. 3-20

96. Knoll A.H., Walter M.R. Latest Proterozoic stratigraphy and Earth history // Nature 1992. V. 356. p. 673-678

97. Knoll A.H., Grotzinger J.B., Kaufman AJ., Kolosov P. Integrated approachs to terminal Proterozoic stratigraphy: an example from the Olenek Uplift, northeastern Siberia // Precambr. Res. 1995. V. 73. № 1-4. p. 251-270

98. Knoll A.H., Kaufman A .J., Semikhatov M.A. et at. Sizing up the sub-Tommotian unconformity in Siberia // Geology. 1995. V. 23. № 11. p. 1139-1143

99. Levachova N.M., Kalygin V.M., Gibsher A.S., Yff J., Ryabinin A.B., Meert J.G., Malone SJ. The origin of the Baydaric microcontinent, Mongolia: constraints from Paleomagnetism and Geochronology // Tectonophysics. 2010. V.485. p. 306-320

100. Lindsay J.F., Brasier M.D. Evolution of the precambrian atmosphere. In: P:G. Eriksson ed. The Precambrian Earth: tempos and events. 2004. p. 388-403. ELSEVIER

101. Lindsay J. F., Brasier M. D., Sields G., Khomentovsky V. V., Bat-Ireedui Y. A. Glacial facies associations in a Neoproterozoic back-arc setting, Zavkhan Basin, western Mongolia // Geol. Mag. 1996. V. 133. p. 391-402

102. Mattinson J.M. Preparation of HF, HC1, HN03 acids at ultralow lead levels // Anal. Chem. 1972. V. 44. p. 1715-1716

103. McArthur J. M. Recent trends in strontium isotope stratigraphy // Terra Nova. 1994. V. 6. №4. p. 331-358

104. Melezhik Victor A., Gorokhov Igor M., Kuznetsov Anton B., Fallick Anthony E. Chemostratigraphy of Neoproterozoic carbonates: implications for "blind dating' // TerraNova. 2001. Vol 13. No. l.p. 1-11

105. Mirota M.D., Veizer J. Geochemistry of Precambrian carbonates: VI. Aphebian Albanel Formations, Quebec, Canada // Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. №7. p. 1735-1745

106. Palmer M.R., Edmond J.M. The strontium isotope budget of the modern ocean // Earth Planet. Sci. Letters. 1989. V. 92. № 61. p. 11-26

107. Rainbird R.H., Jefferson C.W., Hildebrand R.S., Worth J.K. The Shaler Supergroup and revision of Neoproterozoic stratigraphy in Amundsen Bass, Northwest Territories // Geol. Surv. Canada. Current. Res. 1994, Paper 1994. p. 61-70

108. Saylor B.Z., Kaufman A.J., Grotzinger J.P., Urban F. A Composite reference section for terminal Proterozoic strata of southern Namibia // J. Sedim. Res. 1998. V. 68. №6. p. 1223-1235

109. Tucker M.E. Carbon isotope excursions in Precambrian/Cambrian boundary beds, Morocco // Nature. 1986. V. 319. p. 48-50

110. Tucker M.E., Wright V.P., Dickson J.A.D. Carbonate sedimentology. Oxford. Bleckwell Scienc. 1996. 482 p.

111. Veizer J., Clayton R.N., Hinton R.W. Geochemistry of precambrian carbonates: IV. Early paleoproterozoic (2.25 ± 0.25 ga) seawater // Geoch. Cosmochim. Acta. 1992. V. 56. № 3. p. 875-8850*T O/T

112. Veizer J. Compston W. 0/Sr/00Sr in Precambrian carbonates as an index of crustul evolution // Geochim. Cosmochim. Acta. 1976. V. 40. № 8. p. 905-914

113. Veiser J. Trace elements and isotopes in sedimentary carbonate // Carbonates: mineralogy and chemistry. Rev. in Mineral. 1983. V. 11. № 2. p. 260-299

114. Veizer J., Strontium isotopes in seawater through time // Ann. Rev. Earth Planet. Sci., 1989, V. 17, p. 141-167

115. Wadleigh M.A., Veizer J., Brooks C. Strontium and its isotopes in Canadian rivers: Fluxes and global implications // Geochim. Cosmochim. Acta. 1985. V. 49. № 8. p. 1727-1736

116. 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. № 6. p.371-433.

Информация о работе

Вишневская, Ирина Андреевна
кандидата геолого-минералогических наук
Новосибирск, 2011
ВАК 25.00.09

Диссертация

Геохимия, изотопный состав стронция и углерода венд-раннекембрийских карбонатных отложений Тувино-Монгольского микроконтинента - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Геохимия, изотопный состав стронция и углерода венд-раннекембрийских карбонатных отложений Тувино-Монгольского микроконтинента - тема автореферата по наукам о земле, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы