Some lithogeochemical and isotope-geochemical features of clay rocks and hiatuses in the Riphean stratotype

封面

如何引用文章

全文:

详细

Research subject. Clay rocks of the Lower, Middle, and Upper Riphean (respectively, the Burzyan, Yurmatau, and Karatau groups) of the Western slope of the Southern Urals. Changes in their characteristic values of a number of ratios of oxides and some trace elements that are indicators of rock composition in provenances are considered, taking into account the breaks of different duration present in the Riphean stratotype. Methods. Calculation of t he average values of TiO2/Al2O3, Th/Sc, La/Co and (La/Yb)N, typical for shales, fine-grained clay siltstones, and mudstones of the main lithostratigraphic units of the Riphean stratotype (formation and, in some cases, subformation) and analysis of their changes taking into account the hiatuses known in the Riphean stratotype (Pre-Mashak/Pre-Zigalga, Pre- Zilmerdak, Pre-Minyar, Pred-Uk). Results. It was established that throughout the entire Riphean, regardless of breaks in sedimentation, presumably associated with certain transformations in the areas of erosion and sedimentation, a number of lithogeochemical characteristics of fine-grained clastic rocks of the Burzyan, Yurmatau, and Karatau groups (such as TiO2/Al2O3, Th/Sc, La/Co, and, to a significant extent, (La/Yb)N) practically did not experience significant changes. Conclusions. The data obtained give reason to think that there were no fundamental changes in the composition of the sources of fine-grained aluminosiliciclastics for the Riphean sedimentary sequences for more than 1 Ga, and contradict the rather active scenario of tectonic processes at the end of the Early Precambrian and the entire Late Precambrian. Conversely, the data on the values of tNd(DM) and eNd(t) in 37 samples of clay rocks of the Riphean stratotype nevertheless reflect a change in the composition of the rocks of the feeding provinces and, one way or another, fit into the outline of subglobal events established by conventional geological methods in the stratotype area of the Riphean. In accordance with them, in the Ai and Mashak times, an increase in the proportion of juvenile material took place in the areas of erosion. Apparently, the Pre-Zilmerdak hiatus also led to the appearance of a significant proportion of basic igneous rocks among the rocks of the provenances.

作者简介

A. Maslov

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

Email: amas2004@mail.ru

参考

  1. Андреичев В.Л., Соболева А.А., Герелс Дж. (2014) U-Pb возраст и источники сноса обломочных цирконов из верхнедокембрийских отложений Северного Тимана. Стратиграфия. Геол. корреляция, 22, 32-45.
  2. Беккер Ю.Р. (1988) Молассы докембрия. Л.: Наука, 288 с. Богданова С.В., Писаревский С.А., Ли Ч.Х. (2009) Образование и распад Родинии (по результатам МПГК 440). Стратиграфия. Геол. корреляция, 17(3), 29-45.
  3. Брусницына Е.А., Ершова В.Б., Худолей А.К., Андерсон Т., Маслов А.В. (2021) Возраст и источники сноса пород четласской серии (рифей) Среднего Тимана по результатам U-Th-Pb (LA-ICP-MS) датирования обломочных цирконов. Стратиграфия. Геол. корреляция, 29(2), 3-23.
  4. Гареев Э.З. (1997) Петрохимические и геохимические особенности и эволюция состава осадочных пород стратотипического разреза рифея на Южном Урале. Рифей Северной Евразии. Геология. Общие проблемы стратиграфии. (Под ред. В.А. Коротеева). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 171-182.
  5. Горохов И.М., Зайцева Т.С., Кузнецов А.Б., Овчинникова Г.В., Аракелянц М.М., Ковач В.П., Константинова Г.В., Турченко Т.Л., Васильева И.М. (2019) Изотопная систематика и возраст аутигенных минералов в аргиллитах инзерской свиты Южного Урала. Стратиграфия. Геол. корреляция, 27(2), 3-30.
  6. Зайцева Т.С., Горохов И.М., Ивановская Т.А., Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Мельников Н.Н., Аракелянц М.М., Яковлева О.В. (2008) Мессбауэровские характеристики, минералогия и изотопный возраст (Rb-Sr, K-Ar) верхнерифейских глауконитов укской свиты Южного Урала. Стратиграфия. Геол. корреляция, 16(3), 3-25.
  7. Зайцева Т.С., Кузнецов А.Б., Горожанин В.М., Горохов И.М., Ивановская Т.А., Константинова Г.В. (2019) Основание венда на Южном Урале: Rb-Sr возраст глауконитов бакеевской свиты. Стратиграфия. Геол. корреляция, 27(5), 82-96.
  8. Зайцева Т.С., Кузнецов А.Б., Сергеева Н.Д., Адамская Е.В., Плоткина Ю.В. (2022) U-Th-Pb возраст детритового циркона из оолитовых известняков укской свиты: следы гренвильских источников сноса в позднем рифее Южного Урала. Докл. РАН. Науки о Земле, 503(2), 90-96.
  9. Ковалев С.Г., Маслов А.В., Ковалев С.С., Высоцкий С.И. (2019) Sm-Nd возраст пикритов Лысогорского комплекса (Южный Урал): свидетельства инициального среднерифейского магматизма. Докл. АН, 488(1), 595-598. https://doi.org/10.31857/S0869-5652488158-61
  10. Краснобаев А.А., Козлов В.И., Пучков В.Н., Бушарина С.В., Сергеева Н.Д., Падерин И.П. (2013б) Цирконовая геохронология машакских вулканитов и проблема возраста границы нижний–средний рифей (Южный Урал). Стратиграфия. Геол. корреляция, 21(5), 3-20. https://doi.org/10.7868/S0869592X13050050
  11. Краснобаев А.А., Козлов В.И., Пучков В.Н., Сергеева Н.Д., Бушарина С.В., Лепехина Е.Н. (2013а) Цирконология навышских вулканитов айской свиты и проблема возраста нижней границы рифея на Южном Урале. Докл. АН, 448(4), 437-442. https://doi.org/10.7868/S086956521304021X
  12. Кузнецов А.Б., Овчинникова Г.В., Горохов И.М., Каурова О.К., Крупенин М.Т., Маслов А.В. (2003) Srизотопная характеристика и Pb-Pb возраст известняков бакальской свиты (типовой разрез нижнего рифея, Южный Урал). Докл. АН, 391(6), 794-798.
  13. Кузнецов А.Б., Овчинникова Г.В., Семихатов М.А., Горохов И.М., Каурова О.К., Крупенин М.Т., Васильева И.М., Гороховский Б.М., Маслов А.В. (2008) Sr изотопная характеристика и Pb-Pb возраст карбонатных пород саткинской свиты, нижнерифейская бурзянская серия Южного Урала. Стратиграфия. Геол. корреляция, 16(2), 16-34.
  14. Кузьмин М.И., Ярмолюк В.В. (2021) Геологическая история Земли – от зарождения до наших дней. Науки о Земле и недропользование, 44(4), 496-503.
  15. Кузьмин М.И., Ярмолюк В.В., Гладкочуб Д.П., Горячев Н.А., Деревянко А.П., Диденко А.Н., Донская Т.В., Кравчинский В.А., Оганов А.Р., Писаревский С.А. (2021) Геологическая эволюция Земли: от космической пыли до обители человечества. Новосибирск: ГЕО, 325 с.
  16. Маслов А.В. (1988) Литология верхнерифейских отложений Башкирского мегантиклинория. М.: Наука, 133 с.
  17. Маслов А.В. (2020а) Башкирский мегантиклинорий: позднерифейско-вендские перерывы и возможные трансформации систем питания бассейна. Литосфера, 20(4), 455-470. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2020-20-4-455-470
  18. Маслов А.В. (2020б) Разрез верхнего докембрия Южного Урала и перерывы в нем. Тр. ИГГ УрО РАН, вып. 167, 38-42.
  19. Маслов А.В., Гареев Э.З., Крупенин М.Т., Демчук И.Г. (1999) Тонкая алюмосиликокластика в верхнедокембрийском разрезе Башкирского мегантиклинория (к реконструкции условий формирования). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 324 с.
  20. Маслов А.В., Гареев Э.З., Подковыров В.Н. (2010) Песчаники верхнего рифея и венда Башкирского мегантиклинория. Литология и полез. ископаемые, (3), 320-338.
  21. Маслов А.В., Гражданкин Д.В., Дуб С.А., Мельник Д.С., Парфенова Т.М., Колесников А.В., Чередниченко Н.В., Киселева Д.В. (2019) Укская свита верхнего рифея Южного Урала: седиментология и геохимия (первые результаты исследований). Литосфера, 19(5), 659-686. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2019-19-5-659-686
  22. Маслов А.В., Ерохин Е.В., Гердес А., Ронкин Ю.Л., Иванов К.С. (2018) Первые результаты U-Pb LA-ICP-MSизотопного датирования обломочных цирконов из аркозовых песчаников бирьянской подсвиты зильмердакской свиты верхнего рифея (Южный Урал). Докл. АН, 482(5), 558-561.
  23. Маслов А.В., Крупенин М.Т. (1991) Разрезы рифея Башкирского мегантиклинория (западный склон Южного Урала). Свердловск: УрО АН СССР, 172 с.
  24. Маслов А.В., Крупенин М.Т., Гареев Э.З., Анфимов Л.В. (2001) Рифей западного склона Южного Урала (классические разрезы, седименто- и литогенез, минерагения, геологические памятники природы). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, Т. I, 351 с.; Т. II, 134 с.; Т. III, 130 с.; Т. IV, 103 с.
  25. Маслов А.В., Кузнецов А.Б., Крамчанинов А.Ю., Шпакович Л.В., Гареев Э.З., Подковыров В.Н., Ковалев С.Г. (2022) Источники сноса верхнедокембрийских глинистых пород Южного Урала: результаты геохимических и Sm-Nd изотопно-геохимических исследований. Стратиграфия. Геол. корреляция, 30(1), 33-54.
  26. Маслов А.В., Мельничук О.Ю., Мизенс Г.А., Титов Ю.В., Червяковская М.В. (2020) Реконструкция состава пород питающих провинций. Статья 2. Лито- и изотопно-геохимические подходы и методы. Литосфера, 20(1), 40-62. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2020-20-1-40-62
  27. Маслов А.В., Ножкин А.Д., Подковыров В.Н., Летникова Е.Ф., Туркина О.М., Ронкин Ю.Л., Крупенин М.Т., Дмитриева Н.В., Гареев Э.З., Лепихина О.П., Попова О.Ю. (2008) Тонкозернистые алюмосиликокластические породы рифея Южного Урала, Учуро-Майского региона и Енисейского кряжа: основные литогеохимические характеристики. Геохимия, (11), 1187-1215.
  28. Маслов А.В., Оловянишников В.Г., Ишерская М.В. (2002) Рифей восточной, северо-восточной и северной периферии Русской платформы и западной мегазоны Урала: литостратиграфия, условия формирования и типы осадочных последовательностей. Литосфера, (2), 54-95.
  29. Маслов А.В., Подковыров В.Н., Гареев Э.З., Котова Л.Н. (2016) Валовый химический состав песчаников и палеогеодинамические реконструкции. Литосфера, (6), 33-55.
  30. Нижний рифей Южного Урала. (1989) (Отв. ред. М.А. Семихатов). М.: Наука, 208 с.
  31. Овчинникова Г.В., Васильева Г.В., Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Горохов И.М., Гороховский Б.М., Левский Л.К. (1998) U-Pb систематика протерозойских карбонатных пород: инзерская свита уральского стратотипа рифея (Южный Урал). Стратиграфия. Геол. корреляция, 6(4), 20-31.
  32. Овчинникова Г.В., Васильева И.М., Семихатов М.А. (2000) Возможности Pb-Pb датирования карбонатных пород с открытыми U-Pb системами: миньярская свита стратотипа верхнего рифея, Южный Урал. Стратиграфия. Геол. корреляция, 8(6), 3-19.
  33. Овчинникова Г.В., Кузнецов А.Б., Васильева И.М., Горохов И.М., Крупенин М.Т., Гороховский Б.М., Маслов А.В. (2013) Pb-Pb возраст и Sr-изотопная характеристика среднерифейских фосфоритовых конкреций: зигазино-комаровская свита Южного Урала. Докл. АН, 451(4), 430-434.
  34. Подковыров В.Н., Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Виноградов Д.П., Козлов В.И., Кислова И.В. (1998) Изотопный состав карбонатного углерода в стратотипе верхнего рифея (каратавская серия Южного Урала). Стратиграфия. Геол. корреляция, 6(4), 3-19.
  35. Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.
  36. Раабен М.Е. (1975) Верхний рифей как единица общей стратиграфической шкалы. М.: Наука, 247 c.
  37. Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Маслов А.В., Горохов И.М., Овчинникова Г.В. (2009) Cтратотип нижнего рифея – бурзянская серия Южного Урала: литостратиграфия, палеонтология, геохронология, Sr- и C-изотопные характеристики карбонатных пород. Стратиграфия. Геол. корреляция, 17(6), 17-45.
  38. Семихатов М.А., Кузнецов А.Б., Чумаков Н.М. (2015) Изотопный возраст границ общих стратиграфических подразделений верхнего протерозоя (рифея и венда) России: эволюция взглядов и современная оценка. Стратиграфия. Геол. корреляция, 23(6), 16-27.
  39. Соболева А.А., Андреичев В.Л., Бурцев И.Н., Никулова Н.Ю., Хубанов В.Б., Соболев И.Д. (2019) Детритовые цирконы из верхнедокембрийских пород вымской серии Среднего Тимана: U-Pb возраст и источники сноса. Бюл. МОИП. Отд. геол., 94(1), 3-16.
  40. Соловов А.П., Матвеев А.А. (1985) Геохимические методы поисков рудных месторождений. М.: МГУ, 232 с.
  41. Стратотип рифея. Стратиграфия. Геохронология. (1983) (Отв. ред. Б.М. Келлер, Н.М. Чумаков). М.: Наука, 184 с.
  42. Хераскова Т.Н., Буш В.А., Диденко А.Н., Самыгин С.Г. (2010) Распад Родинии и ранние стадии развития Палеоазиатского океана. Геотектоника, (1), 5-28.
  43. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2000) Основы литохимии. СПб.: Наука, 479 с.
  44. Якубчук А.С. (2019) От Кенорлэнда до современных континентов: тектоника и металлогения. Геотектоника, (2), 3-32.
  45. Bartley J.K., Khan L.C., McWilliams J.L., Stagner A.F. (2007) Carbon isotope chemostratigraphy of the Middle Riphean type section (Avzyan Formation, Southern Urals, Russia): Signal recovery in a fold-and-thrust belt. Chem. Geol., 237, 211-232.
  46. Cawood P.A., Hawkesworth C.J. (2014) Earth’s middle age. Geology, 42(6), 503-506.
  47. Condie K.C. (1993) Chemical composition and evolution of the upper continental crust: Contrasting results from surface samples and shales. Chem. Geol., 104, 1-37.
  48. Cullers R.L. (1995) The control on the major- and trace-element evolution of shales, siltstones and sandstones of Ordovician to Tertiary age in the Wet Mountains region, Colorado, U.S.A. Chem. Geol., 123, 107-131.
  49. Cullers R.L. (2002) Implications of elemental concentrations for provenance, redox conditions, and metamorphic studies of shales and limestones near Pueblo, CO, USA. Chem. Geol., 191, 305-327.
  50. Ernst R.E., Hamilton M.A., Söderlund U., Hanes J.A., Gladkochub D.P., Okrugin A.V., Kolotilina T., Mekhonoshin A.S., Bleeker W., LeCheminant A.N., Buchan K.L., Chamberlain K.R., Didenko A.N. (2016) Long-lived connection between southern Siberia and northern Laurentia in the Proterozoic. Nature Geosci., 9, 464-469.
  51. Evans D.A.D., Mitchell R.N. (2011) Assembly and breakup of the core of Paleoproterozoic–Mesoproterozoic supercontinent Nuna. Geology, 39(5), 443-446.
  52. Geochemistry of Sediments and Sedimentary Rocks: Evolutionary Considerations to Mineral Deposit-Forming Environments. (2003) (Ed. by D.R. Lentz). Ottawa, Geological Association of Canada, GeoText, 4, 184 р.
  53. Huang Z., Yuan C., Long X., Zhang Y., Du L. (2019) From breakup of Nuna to assembly of Rodinia: A link between the Chinese Central Tianshan Block and Fennoscandia. Tectonics, 38, 4378-4398. https://doi.org/10.1029/2018TC005471
  54. Jacobsen S.B., Wasserburg G.J. (1984) Sm-Nd isotopic evolution of chondrites and achondrites, II. Earth Planet. Sci. Lett., 67, 137-150.
  55. Knoll A.H., Javaux E.J., Hewitt D., Cohen P. (2006) Eukaryotic organisms in Proterozoic oceans. Phil. Trans. Royal Soc., 361, 1023-1038.
  56. Kuznetsov A.B., Bekker A., Ovchinnikova G.V., Gorokhov I.M., Vasilyeva I.M. (2017) Unradiogenic strontium and moderate-amplitude carbon isotope variations in early Tonian seawater after the assembly of Rodinia and before the Bitter Springs Excursion. Precambr. Res., 298, 157-173.
  57. Lustrino M., Foulger G.R., Hole M., Natland J.H. (2022) Constraints on the formation of basaltic magmas. Comment on “Lithosphere thickness controls the extent of mantle melting, depth of melt extraction and basalt compositions in all tectonic settings on Earth – a review and new perspectives” by Niu Y. (2021). Earth Sci. Rev., 226, 103942.
  58. McCulloch M.T., Wasserburg G.J. (1978) Sm-Nd and Rb-Sr chronology of continental crust formation. science, 200, 1003-1011.
  59. McLennan S.M. (1989) Rare earth elements in sedimentary rocks: influence of provenance and sedimentary processes. Geochemistry and mineralogy of rare earth elements. (Eds B.R. Lipin, G.A. McKay). Rev. Mineral., 21, 169-200.
  60. McLennan S.M., Fryer B.J., Young G.M. (1979) The geochemistry of the carbonate-rich Espanola Formation (Huronian) with emphasis on the rare earth elements. Can. J. Earth Sci., 16, 230-239.
  61. Meert J.G. (2012) Whatʼs in a name? The Columbia (Paleopangaea/Nuna) supercontinent. Gondwana Res., 21, 987-993.
  62. Michard A., Gurriet P., Soudant M., Albarede F. (1985) Nd isotopes in French Phanerozoic shales: external vs. internal aspects of crust evolution. Geochim. Cosmochim. Acta, 49, 601-610.
  63. Mukherjee I., Large R.R., Corkrey R., Danyushevsky L.V. (2018) The Boring Billion, a slingshot for Complex Life on Earth. Sci. Reports, 8, 4432. https://doi.org/10.1038/s41598-018-22695-x
  64. Niu Y. (2021) Lithosphere thickness controls the extent of mantle melting, depth of melt extraction and basalt compositions in all tectonic settings on Earth – A review and new perspectives. Earth Sci. Rev., 217, 103614.
  65. Niu Y. (2022) Paradigm shift for controls on basalt magmatism: Discussion with Lustrino et al. on the paper I recently published in Earth Science Reviews. Earth Sci. Rev., 226, 103943.
  66. Ray E., Paul D. (2021) Major and Trace Element Characteristics of the Average Indian Post-Archean Shale: Implications for Provenance, Weathering, and Depositional Environment. ACS Earth Space Chem., 5, 1114-1129.
  67. Roberts N.M.W. (2013) The boring billion? – Lid tectonics, continental growth and environmental change associated with the Columbia supercontinent. Geosci. Frontiers, 4, 681-691.
  68. Taylor S.R., McLennan S.M. (1985) The Continental Crust: Its Composition and Evolution: An Examination of the Geochemical Record Preserved in Sedimentary Rocks. Oxford: Blackwell, 312 p.
  69. Turgeon S., Brumsack H.-J. (2006) Anoxic vs dysoxic events reflected in sediment geochemistry during the Cenomanian–Turonian Boundary Event (Cretaceous) in the Umbria-Marche basin of central Italy. Chem. Geol., 234, 321-339.
  70. Zhang S., Li Z.-X., Evans D.A.D., Wu H., Li H., Dong J. (2012) Pre-Rodinia supercontinent Nuna shaping up: A global synthesis with new paleomagnetic results from North China. Earth Planet. Sci. Lett., 353-354, 145-155.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Maslov A.V., 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».