References

geology

Известия высших учебных заведений. Геология и разведка

Proceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration

0016-77622618-8708

Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting

10.32454/0016-7762-2015-5-14-25

geology-68

Research Article

МИНЕРАЛОГИЯ, ПЕТРОГРАФИЯ, ЛИТОЛОГИЯ

MINERALOGY, PETROGRAPHY, LITHOLOGY

Изотопия (513С, 518О) карбонатов нижнепермских эвапоритов Пермского Прикамья и их продуктов гипергенного изменения

Isotope composition (513C, S18O) of Lower Permian carbonates of Permian Pre-Kama and products of its hypergenic alteration

Калинина

Т. А.

Kalinina

T. A.

tatyanaak89@mail.ru

Чайковский

И. И.

Chaikovsky

I. I.

noemail@neicon.ru

Горный институт УрО РАНРоссияMining Institute of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation

2015

28102015

051425

2015

Калинина Т.А., Чайковский И.И.

Kalinina T.A., Chaikovsky I.I.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.geology-mgri.ru/jour/article/view/68

Изотопный состав углерода и кислорода первично-осадочных нижнепермских карбонатов близок к таковому карбонатов пермского цехштейнового бассейна Западной Европы и сакмарско-казанским отложениям востока Русской плиты. Локальные вариации 513С и 518О кунгурских доломитов обусловлены различной гидродинамической активностью и глубиной бассейна, а соликамских - неодинаковой интенсивностью испарения в прибортовой и приосевой частях впадины. Резкое отличие изотопного состава кунгурских и соликамских карбонатов обусловлено сменой регрессивного режима раннепермского бассейна на трансгрессивный, вызванного распреснением бассейна седиментации. Показано, что при гипергенезе изменения первично-осадочных доломитов в условиях семиаридного климата за счёт неоднократной инфильтрации атмосферных вод сформировались две группы продуктов. Первая представлена ячеисто-кавернозным реститогенным вторичным доломитом, обогащенным малоподвижным13С, а вторая - изотопно-лёгким по углероду и кислороду переотложенным кальцитом, выполняющим интерстиции во вторичном доломите.

Carbon and oxygen isotope composition of Lower Permian carbonates is similar to carbonates of the Perm Zechstein basin and Sakmarian-and-Kazanian dolomites of the east side of Russian platform. Local variations of 513С and 518О in the Kungurian dolomites are caused by its formation in basin with various hydrodynamic activity and depth. Solikamsk carbonates formed in basin with different evaporating rate in fringe and central zones. Difference of isotope structure of the Kungurian carbonates from the Solikamsk ones is caused by change of the regressive regimen of the early Perm basin to transgressive regimen that is caused by water basin demineralization. Hypergenesis of Lower Permian dolomites in the condition of semiarid climate and repeated infiltrations of atmospheric waters lead to formation of two product groups. The first is presented by secondary cavernous dolomite enriched by13C, and the second - reworked (neogenic) calcite enriched by12C and16O which filled interstices in secondary dolomite.

литологиякарбонатыэвапоритыизотопия углерода и кислородагипергенез

lithologycarbonateevaporatesisotope of carbon and oxygenhypergenesis

References1

Валяшко И.Г., Ветштейн В.Е., Жеребцова И.К., Малюк Г.А., Поливанова А.И. Изменение изотопного состава водорода и кислорода морских рассолов в процессе галогенеза по экспериментальным данным // Проблемы соленакопления. Новосибирск: Наука, 1977. Т.1. С. 120-124.

Герасимов Н.П. Кунгурский ярус Камского Приуралья // Уч. зап. Перм. ун-та. Пермь, 1952. Т. 7. Вып. 1. С. 3-38.

Жарков М.А. История палеозойского соленакопления. Труды Института геологии и геофизики. Вып. 354. Новосибирск: Наука, 1978. 272 с.

Золотова В.П. Верхний горизонт кунгурского яруса Пермского Прикамья // Уч. зап. Перм. ун-та. Пермь: Перм. ун-т, 1961. Т. 18. Вып. 2. С. 3-13.

Ибламинов Р.Г., Лебедев Г.В. Минерагения пермской системы Пермского Приуралья // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении: сб. науч. ст. Пермь: ПГУ, 2004. Вып. 6. С. 118-131.

Игнатьев В.И. Формирование Волго-Уральской антеклизы в пермский период. Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1976. 256 с.

Кадебская О.И., Калинина Т.А. Литологический разрез Ледяной горы // Комплексное использование и охрана подземных пространств: междунар. науч.-практ. конф./ ГИ УрО РАН. Пермь, 2014. С.42-49.

Калинина Т.А., Чайковский И.И. Минералогия коры выветривания на Шубинском месторождении // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Пермь: Перм. гос. ун-т, 2012. Вып. 15. С. 106-114.

Калинина Т.А., Чайковский И.И. Литогеохимия кунгурских эвапоритов западного борта Юрюзано-Сылвенской впадины // Литосфера. 2015. № 2. С. 65-80.

Копнин В.И. Кальциево-сульфатные породы в пермских отложениях Пермского Приуралья // Моделирование геол. систем и процессов: мат. регион. конф. Пермь: Перм. ун-т, 1996. С. 130-132.

Копнин В.И. Соликамский калиеносный бассейн// Пермская система Земного Шара: путеводит. геол. экскурсий. Ч.3.: Пермское Приуралье. Свердловск, 1991. С. 103-135.

Копнин В.И. Условия седиментации кунгурских соленосных отложений в Соликамской впадине Предуральского прогиба // Труды ВНИГНИ (Камское отделение). Пермь: Перм. книж. изд-во, 1973. Вып. 118. С. 221-238.

Кулешов В.Н. Новые данные об условиях образования и происхождении марганцевых карбонатных пород Улутелякского месторождения (Башкортостан) // Литология и полезные ископаемые, 2012. № 4. С. 345-359.

Кулешов В.Н., Седаева К.М, СтрогановаЮ.Ю. Геохимия изотопов (513С, 518О) и условия образования нижнесреднепермских отложений р. Сояны (Архангельская обл.) // Литология и полезные ископаемые. 2011. №3. С. 298-316.

Кулешов В.Н.,Седаева К.М. Геохимия изотопов (513С, 518О) и условия образования верхнеказанских карбонатных отложений Волго-Вятского междуречья // Литология и полезные ископаемые, 2009. № 5. С. 508-526.

Маслов В.П. Строматолиты // Труды ГИН АН СССР. 1960. Вып. 41. 188 с.

Махнач А.А., Кулешов В.Н., Виноградов В.И., Бу- якайте М.И., Покровский Б.Г., Петрова Н.С., Антипенко С.В., Мурашко 0.В. Изотопный состав углерода, кислорода и серы в карбонатных и сульфатных образованиях фаменской калиеносной субформации Припятского прогиба // Литология и полезные ископаемые. 2013. № 4. С. 366-382.

Махнач А.А., Михайлов Н.Д., Шиманович В.М., Колосов И.Л. Геохимия изотопов углерода и кислорода карбонатного вещества в бассейнах галогенеза (на примере Припятского прогиба) // Геохимия. 1995. № 5. С. 652-663.

Международный конгресс «Пермская система земного шара». Путеводитель геологических экскурсий / Под ред. Б.И. Чувашова. Свердловск: УрО РАН, 1991. 153 с.

Наугольных С.В. Стратотип кунгурского яруса и его корреляционный потенциал // Биота Востока Европейской России на рубеже ранней и поздней перми: мат. к Международному симпозиуму «Верхнепермские стратотипы Поволжья». М.: ГЕОС, 1998. С. 19-33.

Оборин А.А. Типы осадочных формаций нижнепермских отложений Сылвенской депрессии и прилегающей части Русской платформы // Геология и нетегазоносность Пермского Прикамья и прилегающих районов: труды ВНИГНИ. Вып. XLVI. Москва: Недра, 1965. С. 177-184.

Оборин А.А., Хурсик В.З. Литофации нижнепермских отложений пермского Предуралья // Труды ВНИГНИ (Камское отделение). Пермь: Перм. книж. изд-во, 1973. Вып. 118. С. 151-183.

Сигов А.П. Металлогения мезозоя и кайнозоя Урала. М.: Недра, 1969. 296 с.

Силаев В.И., Хазов А.Ф. Изотопное диспропорционирование карбонатного углерода в процессах гипергенно-экзогенной перегруппировки вещества земной коры. Сыктывкар: Геопринт, 2003. 41 с.

Силантьев В.В. Уфимский ярус. Соликамский горизонт// Биота Востока Европейской России на рубеже ранней и поздней перми: мат. к Международному симпозиуму «Верхнепермские стратотипы Поволжья». М.: ГЕОС, 1998. С. 37-54.

Сонин Г.В., Калинина Т.А., Осин Ю.Н., Воробьев В.В. Стеночные строматолиты соликамского горизонта Пермского Приуралья и их происхождение // Современные концепции научных исследований: мат-лы XII Междунар. конф-и. Москва, 2015. с.141-147.

Сонненфелд П. Рассолы и эвапориты.М,:Мир, 1988.480с.

Сорфроницкий П.А. О границе между соликамским и иренским горизонтами в Пермском Приуралье // Вестник Перм ун-та. Геология. 1994. Вып. 3. С. 3-9.

Сунгатуллин З.Х., Кулешов В.Н., Кадыров Р.И. Изотопный состав (513С и 518О) доломитов из пермских эвапортовых толщ востока Русской плиты (на примере Сюкеевского месторождения гипса) // Литология и полезные ископаемые, 2014. № 5. С. 432-442.

Хасанов Р.Р., Балабанов Ю.П. Палеогеография Восточно-Европейской платформы на рубеже перми и триаса // Палеозой России. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2012. С. 254-256.

Чайковский И.И., Кадебская О.И., Чиркова Е.П. О гипергенной природе флюоритового оруденения Казаковской горы // Природные ресурсы: Вестник недропользователя Пермского края. Пермь, 2010. № 2 (29). С. 83-91.

Чувашов Б.И. Кунгурский ярус пермской системы (проблемы выделения и корреляции) // Стратиграфия. Геол. Корреляция. 1997. Т. 56. Вып. 27. С. 89-101.

Чувашов Б.И., Черных В.В. Филипповский карьер // Геологические памятники Пермского края: энциклопедия/ Горный институт УрО РАН. Пермь: Книжная площадь, 2009. С. 123-128.

Шрейбер Б.Ш., Такер М.Е., Тилла Р. Побережья аридных зон и эвапориты // Обстановки осадконакопления и фации: в 2-х т. Т.1.: Пер.с англ. М.: Мир, 1990. С. 232-279.

Below A. Fazies und Geochemische Diagenesestudie im Zechstein 2_Karbonat (Ca2) Nordwestdeutschlands // Berichte Reports Geol. Palaont Inst., 1992. Vol. 60. Р.147.

Botz R., Muller G. Geochemical Investigations of Upper Permian (Zechstein) Carbonates and Associated Organic Matter in the NW-German Basin // Chem. Erde. 1987. V. 46. P. 131-143.

Came R.E. et al. Coupling of surface temperalures and atmospheric CO2 concentrations during the Palaeozoic Era // Nature. 2007. V. 449. P. 198-201.

Clark D.N. The diagenesis of Zechstein carbonate sediments // The Zechstein Basin with Emphasis on Carbonate Sequences. Contributions to Sedimentology. Schweitserbart'sche Verlags- buchhandlung, Stuttgart, 1980. № 9. Р. 167-203.

Friedman J., O’Neil Y.R. Compilation of stable Isotope Fractionation Factors of Geochemical Interest // US Geol. Surv. Prof. Par. N 440-KK. Wash.: (D.C.) Gov. Print. Off., 1977. 110 p.

Hudson J.D. Stable isotopes and limestone lithification // Journal of the Geological Society of London. 1977. № 133. P. 637-660.

Hussain M. Nodular and enterolithic gypsum: the «Sabkhati- zation» of Salt flat playa, West Texas/ M. Hussain, J.K. Warren // Sedimentary geology. 1989. V. 64. P. 13-24. 40.

Kinsman B. WindWaves. Englewood Cliffs, NewJersey: Prentice Hall, 1965. 676 p.

Macdonald G.S. Anhydrite-gypsum equilibrium relationships // American Journal of Science. 1953. № 251 (12). P. 884-898.

O’Nail J.R., Clayton R.N., Mayeda T.K. Oxygenisotope fractionation in divalent metsl carbonates // J. Chem Physics, 1969. V. 51. P. 5547-5558.

Van Driessche A.E.S. Benning L.G., Rodriguez- Blanco J.D. et al. The role and implications ofbassanile as a stable precursor phase to gypsum precipitation // Science. 2012. V. 336 (6077). P. 69-72.

Veizer J. et al. 87Sr/86Sr, 513С and 518О evolution of Phanerozoic seawater // Chemical Geology. Elsevier, 1999. V.161. P. 59-88.

Vinogradov V.I., Belenitskaya G.A., Bujakaite M.I., Kuleshov V.N., Minaeva M.A., Pokrovskii B.G. Isotopic signatures of deposition and transformation of Lower Cambrian Saliferous Rocks in the Irkutsk Amphitheater: Communication 3. Carbon and Oxygen Isotopic Compositions in Carbonates // Lithology and Mineral Resources. 2006. Vol. 41. № 3. Р. 271-279.

WarrenJ.K. The hydrological setting, occurrence and significance of gypsum in late Quaternary salt lakes in South Australia // Sedimentology. 1982. № 29. P. 609-638.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.