Эволюция изотопного состава стронция в позднерифейской воде: Карбонаты каратавской серии Южного Урала

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Содержание

Глава 1. Литературный обзор
- 1. 1. Основы ВЬ-Эг систематики
- 1. 2. Геохимия Бг в гидросфере
  - 1. 2. 1. Содержание и изотопный состав Бг в современном океане
  - 1. 2. 2. Основные источники и потоки Бг, потупающего в океан
    - 1. 2. 2. 1. Континентальный речной сток
    - 1. 2. 2. 2. Континентальный подземный сток
    - 1. 2. 2. 3. Гидротермальный поток в области срединно-океанических хребтов
    - 1. 2. 2. 4. Подводно-базальтовый поток
    - 1. 2. 2. 5. Диагенетический карбонатный поток
  - 1. 2. 3. Баланс потоков Зг в морской воде
- 1. 3. Изотопный состав Эг в осадочных карбонатах как средство хемостратиграфин
  - 1. 3. 1. Карбонаты — природный материал для реконструкции отношения а73г/883г в морской воде прошлого
  - 1. 3. 2. Становление стронциевой изотопной стратиграфии
  - 1. 3. 3. Необходимые условия для восстановления отношения а/Зг,/3ь5г в древней морской воде
  - 1. 3. 4. Возможности стронциевой изотопной стратиграфии корреляция и геодинамический аспект)
  - 1. 3. 5. Особенности и опыт построения кривых вариаций отношения З73г/863г в докембрийских океанах
- 1. 4. Постседиментационные преобразования карбонатных осадков и пород. 36 1.4.1. Диагностика постседиментационных преобразований
  - 1. 4. 1. 1. Рассеянные элементы
  - 1. 4. 1. 2. Изотопы кислорода
  - 1. 4. 1. 3. Изотопы Бг
  - 1. 4. 2. Примеры диагенеза карбонатов в разных обстановках
  - 1. 4. 2. 1. Морская обстановка погружения, удаленная от континента
  - 1. 4. 2. 2. Метеорно-морская обстановка, удаленная от континента
  - 1. 4. 2. 3. Метеорно-морская обстановка на континентальном блоке
  - 1. 4. 2. 4. Глубинная обстановка на континентальном блоке
- 1. 5. Выводы
Глава 2. Каратавская серия Южного Урала как геологическая основа для реконструкции изотопного состава Зг позднерифейской морской воде
- 2. 1. Литостратиграфия типового разреза рифея
- 2. 2. Изотопный возраст пород каратавской серии
Глава 3. Методика исследований
- 3. 1. Изучение ВЬ-Эг систематики
Глава 4. Результаты
- 4. 1. Минералогическое и петрографическое изучение карбонатов
  - 4. 1. 1. Катавская свита
  - 4. 1. 2. Инзерская свита
  - 4. 1. 3. Миньярская свита
  - 4. 1. 4. Укская свита
- 4. 2. ВЬ-Бг изотопная характеристика растворимых карбонатных фаз
  - 4. 2. 1. Модельные расчеты ЯЬ-вг систематики АА-фазы
  - 4. 2. 2. Природа растворимой в ацетате аммония карбонатной фазы
- 4. 3. Геохимическая и изотопная характеристика карбонатных пород
  - 4. 3. 1. Катавская свита
  - 4. 3. 2. Инзерская свита
  - 4. 3. 3. Миньярская свита
  - 4. 3. 4. Укская свита
Глава 5. ' Постседиментационные преобразования карбонатов каратавской серии
- 5. 1. Источники Бг во флюидах, принимавших участие в диагенезе каратавских карбонатов
- 5. 2. Геохимические параметры для оценки сохранности первичного отношения s7Sr/86Sr в каратавских карбонатах
- 5. 3. Причины нарушения изотопно-геохимических систем в карбонатах каратавской серии
  - 5. 3. 1. Контаминация веществом силикокластической примеси
  - 5. 3. 2. Перекристаллизация при участии элизионных вод
  - 5. 3. 3. Метасоматическое замещение в моменты тектонической деформации
  - 5. 3. 4. Взаимодействие с метеорно-морскими водами
Глава 6. Вариации отношения a/Sr/8o3r в позднерифейской морской воде
- 6. 1. Каратавские карбонаты, сохранившие первичное отношение a’Sr/36Sr морской воды
- 6. 2. Форма каратавского участка Sr кривой и ее сравнение с опубликованными литературными данными

Эволюция изотопного состава стронция в позднерифейской воде: Карбонаты каратавской серии Южного Урала (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность работы. Метод стронциевой изотопной (хемо)стратиграфии (СИС) опирается на изучение вековых вариаций изотопного состава Sr в морской воде палеоокеанов и привлекается для решения ряда важных геологических задач: корреляции и датирования древних морских осадков, определения степени замкнутости отдельных палеобассейнов и оценки глобальной геодинамической обстановки.

Работа по изучению изотопного состава стронция в докембрийских карбонатах заметно активизировалась только в последнее десятилетие и охватывает главным образом карбонаты рифея и венда. Однако общий объем проведенных здесь исследований составляет менее 3% от объема аналогичных исследований в фанерозое. Полученные результаты еще настолько обрывочны, что лишь с большими допущениями позволяют построить единую кривую колебания отношения 8/Sr/S6Sr даже для среднерифейско-вендских океанов. Основными причинами, сдерживающими распространение СИС в огромном по продолжительности протерозое являются: 1) фрагментарность геологической летописи- 2) недостаток объектов имеющих надежную и точную привязку к хронометрической шкале, без которой невозможна возрастная калибровка кривой вариаций изотопного состава Sr- 3) значительные постседиментационные нарушения изотопных систем осадочных карбонатов, обусловленные древностью пород. Преодоление этих трудностей возможно, с одной стороны, путем исследования типовых или хорошо коррелируемых со стратотипами осадочных последовательностей, а с другой стороны, путем совершенствования методики выбора наименее измененных образцов на основе группы геохимических критериев и применением методики селективного растворения пород, В качестве объекта исследования был выбран типовой разрез верхнего рифея — каратавекая серия Башкирского антиклинория на Южном Урале.

Цель работы. Реконструкция вариаций изотопного состава стронция в позднерифейской морской воде на основе первичных отношений а7Зг/66Эг в наименее измененных карбонатах стратотипа верхнего рифея — каратавской серии Южного Урала.

Основные задачи исследования: 1) Изучение петрографических и геохимических особенностей карбонатных пород в типовых разрезах верхнего рифея Южного Урала- 2) Выявление признаков и типа постседиментационных процессов, приведших к преобразованию изотопно-геохимических систем карбонатных пород каратавской серии- 3) Разработка геохимических критериев для отбора карбонатных образцов с наименее измененными в ходе литогенеза ЯЬ-Бг системами- 4) Оценка эффективности удаления вторичного карбонатного материала из исследуемых образцов при лабораторном двустадийном растворении (предварительном выщелачивании раствором ацетата аммония).

Научная новизна. Продемонстрировано влияние различных постседиментационных процессов на изотопно-геохимические характеристики карбонатных пород стратотипа верхнего рифея. Показано., что ЯЬ-Эг системы глинистых известняков катавской свиты, группы «кальциевых» доломитов в нижней части миньярской свиты и единичных образцов инзерской свиты преобразованы в ходе диагенеза погружения. Изменение первичных изотопно-геохимических характеристик карбонатов кровли миньярской свиты и небольшой части карбонатов укской свиты произошло в результате метеорного диагенеза при поступлении поверхностных вод в моменты субаэральных вскрытий.

Установлено, что отношения 873г/863г в позднерифейском палеоокеане были значительно более низкими, чем считалось на основании имеющихся литературных данных. Достоверность реконструированных значений отношения 875г/в65г обоснована отбором образцов из эталонного разреза верхнего рифея, комплексом геохимических критериев, использованных при оценке степени нарушения изотопных систем карбонатов и выборе материала для исследования, а также удалением значительной части вторичных карбонатов с помощью специальной химической обработки образцов.

Установлена ведущая роль мантийного потока стронция для палеоокеанов большей части позднерифейского времени.

Основные защищаемые положения:

1) Rb-Sr системы карбонатных пород каратавской серии неравномерно преобразованы процессами эпигенеза. Наилучшая сохранность первично-осадочных петрографических и изотопно-геохимических характеристик свойственна подавляющей части известняков инзерекой свиты, части доломитов и известняков миньярской свиты и большей части известняков укской свиты.

2) Отбор наименее измененных образцов, пригодных для реконструкции изотопного состава Sr в морской воде позднего рифея, требует использования методики двустадийной химической обработки карбонатов и комплекса жестких геохимических критериев (для известняков — Mn/SrCO.8, Fe/Sr<9 и Rb<0.5 мкг/г, для доломитов — Mn/Sr<1, Fe/Sr<4 и Rb<0.2 мкг/г).

3) Отношение 8'Sr/86Sr в морской воде 890−660 млн. лет назад колебалось в пределах 0.70 525−0.70 611, указывая на то, что позднерифейский океан пополнялся преимущественно мантийным Sr, извлеченным из базальтового материала.

Практическое значение работы. Реконструированный участок кривой вариаций отношения s7Sr/36Sr в морской воде позволяет: 1) оценить относительный вклад корового и мантийного материала в общий баланс вещества в позднермфеиском палеоокеане- 2) установить, что резкий рост отношения 37Sr/s6Sr в морской воде (от 0.7066 до 0.7085) приходился исключительно на вендское время, и тем самым повысить потенциальные возможности стронциевой изотопной стратиграфии на границе венд-кембрий.

Апробация и публикации. Основные положения работы докладывались и обсуждались на следующих международных и всероссийских конференциях: Precambrian of Europe: Stratigraphy, Structure, Evolution and Mineralization, MAEGS-9 (С.-Петербург, 1995), Общие проблемы стратиграфии и геологической истории рифея Северной Евразии (Екатеринбург, 1995), 5th.

Zonenshain Conference on Plate Tectonics (Москва, 1995}, 6th V.M.Goldschmidt Conference (Гейдельберг, 1996), 4th Symposium on the Geochemistry of the Earth’s Surface, (Лидс, 1996), Докембрий Северной Евразии (С.-Петербург,.

1997), Осадочные формации докембрия и их рудоносность (С.-Петербург,.

1998). По теме диссертации опубликовано 18 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация объемом 190 страниц состоит из введения, 8 глав, заключения, списка литературы, включающего 180 наименований, содержит 28 рисунков и 32 таблицы.

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой