References

litosphere

Литосфера

LITHOSPHERE (Russia)

1681-90042500-302X

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry

litosphere-1037

Research Article

Статьи

Articles

ЛИТОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГЛИНИСТЫХ СЛАНЦЕВ И АРГИЛЛИТОВ ВЕРХНЕГО РИФЕЯ БАШКИРСКОГО МЕГАНТИКЛИНОРИЯ В КООРДИНАТАХ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Маслов

Андрей Викторович

maslov@igg.uran.ru

Гареев

Эмир Зуфарович

noemail@neicon.ru

Крупенин

Михаил Тихонович

noemail@neicon.ru

Ронкин

Юрий Лазаревич

noemail@neicon.ru

Институт геологии и геохимии УрО РАНRussian FederationПрезидиум Уфимского научного центра РАНRussian Federation

2007

26022019

053867

2019

Маслов А.В., Гареев Э.З., Крупенин М.Т., Ронкин Ю.Л.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

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

https://www.lithosphere.ru/jour/article/view/1037

В статье приведены результаты исследований литогеохимических особенностей тонкозернистых терригенных пород (глинистых сланцев и аргиллитов) каратауской серии верхнего рифея Башкирского мегантиклинория. Показано, что практически на всем протяжении позднего рифея степень зрелости поступавшей в бассейн тонкой алюмосиликокластики была умеренной (CIA < 70). Заметное отличие значений CIA для аргиллитов миньярской и укской свит - двух литостратиграфических единиц каратауской серии, разделенных, как считает ряд исследователей, длительным перерывом, позволяет предполагать, что последний сопровождался корообразующими процессами, однако изменения состава пород на палеоводосборах в это время не наблюдается. Локализация большинства фигуративных точек составов глинистых сланцев и аргиллитов на диаграммах Yb-GdN/YbN, GdN/YbN-Eu/Eu*, Co/Hf-Ce/Cr, Sc-Th/Sc, Th-La, Th/Sc-Cr, Yb-LaN/YbN и Ni-Cr рядом с точками PAAS и UCC, а также в полях постархейских гранитоидов и кратонных осадочных образований указывает на размыв в каратауское время достаточно зрелой верхней континентальной коры и отсутствие в областях сноса крупных блоков примитивных субстратов. Анализ линий смешения позволяет также считать, что на палеоводосборах в течение всего позднего рифея присутствовали породы основного состава и ТТГ-ассоциаций. Роль первых из них была существенной, по всей вероятности, в начале позднего рифея и в миньярское время. Исходя из весьма высоких медианных значений LaN/YbN и LaN/SmN, можно считать, что только в катавское время на водосборах доминировали гранитоиды. Практически постоянная величина в глинистых сланцах и аргиллитах всего верхнего рифея отношения Th/Cr указывает на относительную стабильность тектонического режима каратавия. Анализ литогеохимических характеристик показал, что тонкозернистые терригенные образования каратауской серии представлены как петрогенными разностями, так и породами, состоящими в том числе и из определенной доли литогенного компонента (катавско-инзерский уровень), однако представляется весьма вероятным, что снижение значений K2O/Al2O3 в тонкой алюмосиликокластике названного интервала могло контролироваться сдвигом климатических обстановок в источниках сноса в сторону более оптимальных для разрушения калиевых полевых шпатов и не зависить от усиления процессов рециклирования тонкой алюмосиликокластики на палеоводосборах.

верхний рифейБашкирский мегантиклинорийлитогеохимические особенности тонкозернистых терригенных образований

References1

Акимова Г.Н. О направлении и источниках сноса обломочного материала в отложениях верхнерифейской зильмердакской свиты Южного Урала // Докл. АН СССР. 1964. Т. 158. № 5. С. 1099-1101.

Анфимов Л.В. Литогенез в рифейских осадочных толщах Башкирского мегантиклинория (Ю. Урал). Екатеринбург: УрО РАН, 1997. 288 с.

Беккер Ю.Р. Возраст и последовательность напластования отложений верхней части каратауской серии Южного Урала // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1961. № 9. С. 49-60.

Беккер Ю.Р. Молассы докембрия. Л.: Недра, 1988. 288 с.

Беккер Ю.Р., Келлер Б.М., Козлов В.И. и др. Стратотипический разрез рифея // Стратиграфия верхнего протерозоя СССР (рифей и венд). Л.: Наука, 1979. С. 6-42.

Богданова С.В. Земная кора Русской плиты в раннем докембрии (на примере Волго-Уральского сегмента). М.: Наука, 1986. 224 с.

Гареев Э.З. Геохимические особенности карбонатных пород опорных разрезов катавской и укской свит рифея Ю. Урала // Верхний докембрий и палеозой Южного Урала (стратиграфия и литология). Уфа: БФАН СССР, 1982. С. 38-46.

Гареев Э.З. Геохимия и условия формирования отложений миньярской свиты Южного Урала // Стратиграфия, литология и геохимия верхнего докембрия Южного Урала и Приуралья. Уфа: БФАН СССР, 1986. С. 50-58.

Гареев Э.З. Условия формирования зильмердакских отложений по геохимическим данным на примере стратотипического разреза по р. Малый Ин-зер (Южный Урал) // Геохимия осадочных формаций Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1987. С. 29-36.

Гареев Э.З. Геохимические особенности и условия осадконакопления отложений инзерской свиты в стратотипическом разрезе на Южном Урале // Верхний докембрий Южного Урала и востока Русской плиты. Уфа: БФАН СССР, 1988. С. 29-35.

Гареев Э.З. Геохимия осадочных пород стратотипического разреза рифея. Автореф. канд. дис. М.: ГЕОХИ АН СССР, 1989. 23 с.

Гареев Э.З. Петрохимические и геохимические особенности и эволюция состава осадочных пород стратотипического разреза рифея на Южном Урале // Рифей Северной Евразии. Геология. Общие проблемы стратиграфии. Екатеринбург: УрО РАН, 1997. С. 171-182.

Гаррелс Р., Маккензи Ф. Эволюция осадочных пород. М.: Мир, 1974. 272 с.

Гаррис М.А. Этапы магматизма и метаморфизма в доюрской истории Урала и Приуралья. М.: Наука, 1977. 295 с.

Геологическая карта Восточно-Европейской платформы и ее складчатого обрамления (в границах бывшего СССР). Довендские образования. Масштаб 1 : 2 500 000. Отв. ред. Ю.Р. Беккер СПб.: Роскомнедра, 1996. 4 л.

Геология и палеогеография западного склона Урала / Отв. ред. Ю.Д. Смирнов. Л.: Недра, 1977. 199 с.

Горожанин В.М. Геохронология нижнего венда Южного Урала // Стратиграфия верхнего протерозоя СССР (рифей и венд). Тез. докл. Всес. совещ. Уфа: БНЦ УрО АН СССР, 1990. С. 51-52.

Горожанин В.М. Rb-Sr метод в решении проблем геологии Южного Урала: Автореф. канд. дис. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1995. 23 с.

Горожанин В.М., Кутявин Э.П. Рубидий-стронциевое датирование глауконита укской свиты // Докембрий и палеозой Южного Урала. Уфа: БФАН СССР, 1986. С. 60-63.

Докембрийская геология СССР / Отв. ред.: Д.В. Рундквист, Ф.П. Митрофанов. Л.: Наука, 1988. 440 с.

Зайцева Т.С., Горохов И.М., Ивановская Т.А. и др. Кристаллохимическая оценка поведения Rb-Sr и K-Ar систем в процессах формирования структуры верхнерифейских глауконитов (укская свита, Южный Урал) // Изотопное датирование процессов рудообразования, магматизма, осадконакопления и метаморфизма. Мат-лы III Российской конф. по изотопной геохронологии. Т. 1. М.: ГЕОС, 2006. С. 251-254.

Зайцева Т.С., Ивановская Т.А., Горохов И.М. и др. Rb-Sr возраст и ЯГР-спектры глауконитов укской свиты, верхний рифей, Южный Урал // Изотопное датирование геологических процессов: новые методы и результаты. М.: ГЕОС, 2000. С. 144-147.

Кагарманова Н.И. Глинистые породы рифея Башкирского мегантиклинория. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1998. 158 с.

Карта докембрийских формаций Русской платформы и ее складчатого обрамления (со снятыми фанерозойскими отложениями). Масштаб 1 : 2 500 000. Объяснительная записка. Л.: ВСЕГЕИ, 1983. 172 с.

Келлер Б.М. Верхний протерозой Русской платформы (рифей и венд). М.: Изд-во МГУ, 1968. 101 с.

Козлов В.И. Верхний рифей и венд Южного Урала. М.: Наука, 1982. 128 с.

Козлов В.И., Горожанин В.М. К вопросу о вы-делении бакеевской свиты и о возрасте базальных слоев ашинской серии Южного Урала // Верхний до-кембрий Южного Урала и востока Русской плиты. Уфа: УНЦ РАН, 1993. С. 14-23.

Козлов В.И., Краснобаев А.А., Вейс А.Ф. и др. Стратотип рифея: строение, палеонтологическая характеристика, изотопный возраст // Стратиграфия верхнего протерозоя СССР (рифей и венд). Уфа: БНЦ УрО АН СССР, 1990. С. 11-17.

Краснобаев А.А. Циркон как индикатор геологических процессов. М.: Наука, 1986. 145 с.

Крылов Н.С. Литолого-геохимические особенности докембрийских фитогенных и хемогенных карбонатных пород // Палеонтология докембрия и раннего кембрия. Л.: Наука, 1979. С. 99-103.

Кузнецов А.Б., Семихатов М.А., Горохов И.М. и др. Изотопный состав Sr в карбонатных породах каратавской серии Южного Урала и стандартная кривая вариаций отношения 87Sr/86Sr в позднерифейском океане // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2003. Т. 11. № 5. С. 3-39.

Кузнецов А.Б., Семихатов М.А., Маслов А.В. и др. Sr- и С-изотопная хемостратиграфия типового разреза верхнего рифея (Южный Урал): новые данные // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2006. Т. 14. № 6. С. 3-29.

Маслов А.В. Литология верхнерифейских отложений Башкирского мегантиклинория. М.: Наука, 1988. 133 с.

Маслов А.В. Рифейские бассейны седиментации западного склона Южного Урала (фации, основные черты развития). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1993. 339 с. (Рукопись депонирована в ВИНИТИ; № 565-В93).

Маслов А.В. Типы источников сноса песчаных ассоциаций эталона рифея // Ежегодник-1994. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1995. С. 41-44.

Маслов А.В. Модель доукской части каратавия Южного Урала с учетом скоростей осадконакопления // Ежегодник-1996. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1997. С. 38-40.

Маслов А.В. Осадочные ассоциации рифея стратотипической местности (эволюция взглядов на условия формирования, литофациальная зональность). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1997. 220 с.

Маслов А.В. К оценке средних скоростей накопления осадочных образований типового разреза рифея разными методами // Терригенные осадочные последовательности Урала и сопредельных территорий: седименто- и литогенез, минерагения. Мат-лы 5 Уральского регионального литологического совещ. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2002. С. 132-136.

Маслов А.В. Тангаурская подсерия верхнего ри-фея Алатауского антиклинория Южного Урала // Стра-тиграфия. Геол. корреляция. 2002. Т. 10. № 5. С. 3-22.

Маслов А.В., Абдуазимова З.М., Карстен Л.А. и др. Первые находки меланоцириллиумов в эталонных разрезах рифея на Южном Урале // Состояние, проблемы и задачи геологического картирования областей развития докембрия на территории России. Тез. докл. Всерос. совещ. СПб.: ИГГД РАН, 1994. С. 90.

Маслов А.В., Гареев Э.З. Литолого-геохимические особенности верхнерифейских отложений Башкирского мегантиклинория // Советская геология. 1988. № 2. С. 57-66.

Маслов А.В., Гареев Э.З., Крупенин М.Т. Терригенные осадочные последовательности типового разреза рифея: соотношение процессов рециклинга и привноса «first cycle» материала // Геохимия. 2005. № 2. С. 158-181.

Маслов А.В., Гареев Э.З., Крупенин М.Т., Демчук И.Г. Тонкая алюмосиликокластика в верхнедокембрийском разрезе Башкирского мегантиклинория (к реконструкции условий формирования). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1999. 324 с.

Маслов А.В., Крупенин М.Т., Гареев Э.З., Анфимов Л.В. Рифей западного склона Южного Урала (классические разрезы, седименто- и литогенез, минерагения, геологические памятники природы). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2001. Т. I. 351 с.

Маслов А.В., Крупенин М.Т., Ронкин Ю.Л. и др. Тонкозернистые алюмосиликокластические образования стратотипического разреза среднего рифея на Южном Урале: особенности формирования, состав и эволюция источников сноса // Литология и полезные ископаемые. 2004а. № 4. С. 414-441.

Маслов А.В., Крупенин М.Т., Ронкин Ю.Л. и др. РЗЭ, Cr, Th и Sc в глинистых сланцах типового разреза рифея как показатели состава и эволюции источников сноса // Литосфера. 2004б. № 1. С. 70-112.

Маслов А.В., Оловянишников В.Г., Ишерская М.В. Рифей восточной, северо-восточной и северной периферии Русской платформы и западной мегазоны Урала: литостратиграфия, условия формирования и типы осадочных последовательностей // Литосфера. 2002. № 2. С. 54-95.

Маслов А.В., Подковыров В.Н. Вариации LREE/HREE, La/Sc, Th/Sc и Eu/Eu* в глинистых сланцах рифея Учуро-Майского региона: новые данные // Ежегодник-2005. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2006. С. 230-235.

Маслов А.В., Ронкин Ю.Л., Крупенин М.Т. и др. Источники сноса рифейских бассейнов седиментации области сочленения Русской платформы и Южного Урала: синтез петрографических, петро- и геохимических данных // Докл. РАН. 2003. Т. 389. № 2. С. 219-222.

Маслов А.В., Ронкин Ю.Л., Крупенин М.Т. и др. Нижнерифейские тонкозернистые алюмосиликокластические осадочные образования Башкирского мегантиклинория на Южном Урале: состав и эволюция источников сноса // Геохимия. 2004в. № 6. С. 648-669.

Овчинникова Г.В., Васильева И.М., Семихатов М.А. и др. Возможности Pb-Pb датирования карбонатных пород с открытыми U-Pb системами: миньярская свита стратотипа верхнего рифея, Южный Урал // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2000. Т. 8. № 6. С. 3-19.

Овчинникова Г.В., Васильева Г.В., Семихатов М.А. и др. U-Pb систематика протерозойских карбонатных пород: инзерская свита уральского стратотипа рифея (Южный Урал) // Стратиграфия. Геол. корреляция. 1998. Т. 6. № 4. С. 20-31.

Олли А.И. Древние отложения западного склона Урала. Саратов: Саратовский госуниверситет, 1948. 407 с.

Оловянишников В.Г. Верхний докембрий Тимана и полуострова Канин. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. 162 с.

Подковыров В.Н. Осадочные последовательности рифея и венда стратотипических регионов Сибири и Урала (литохимия, хемостратиграфия, геодинамические обстановки формирования). Автореф. докт. дис. СПб.: ИГГД РАН, 2001. 37 с.

Подковыров В.Н., Гареев Э.З. Эволюция составов терригенных пород юрматинской серии рифея Южного Урала // Геологическое изучение и использование недр. М.: АОЗТ «Геоинформмарк», 1995. Вып. 1. С. 25-36.

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

Раабен М.Е. Верхний рифей как единица общей стратиграфической шкалы. М.: Наука, 1975. 248 с.

Раабен М.Е. Миньярская свита Южного Урала - литостратиграфическое подразделение // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1981. № 4. С. 55-66.

Раабен М.Е. О подразделениях верхнего рифея // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2005. Т. 13. № 2. С. 30-46.

Семихатов М.А., Раабен М.Е. Динамика глобального разнообразия строматолитов протерозоя. Статья 1. Северная Евразия, Китай, Индия // Страти-графия. Геол. корреляция. 1994. Т. 2. № 6. С. 10-32.

Семихатов М.А., Раабен М.Е. Динамика глобального разнообразия строматолитов протерозоя. Статья 2. Африка, Австралия, Северная Америка и общий синтез // Стратиграфия. Геол. корреляция. 1996. Т. 4. № 1. С. 26-54.

Семихатов М.А., Шуркин К.А., Аксенов Е.М. и др. Новая стратиграфическая шкала докембрия СССР // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1991. № 8. С. 3-14.

Сергеев В.Н. Окремненные микрофоссилии докембрия: природа, классификация, фациальная приуроченность и биостратиграфическое значение. Автореф. докт. дис. М.: ГИН РАН, 2003. 54 с.

Стратотип рифея. Стратиграфия. Геохронология / Отв. ред.: Б.М. Келлер, Н.М. Чумаков. М.: Наука, 1983. 184 с.

Сульман А.М., Демчук И.Г. Глинистые минералы в рифейских осадочных отложениях Башкирского мегантиклинория // Докембрийские толщи Башкирского мегантиклинория на Урале и их металлогения. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1978. С. 16-24.

Тейлор С.Р., МакЛеннан С.М. Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988. 384 с.

Фролов В.Т. Литология. Кн. 2. М.: Изд-во МГУ, 1993. 432 с.

Чумаков Н.М. Опорный разрез вендских ледниковых отложений Южного Урала (кургашлинская свита Криволукского грабена) // Урал: фундаментальные проблемы геодинамики и стратиграфии. М.: Наука, 1998. С. 138-153.

Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Основы литохимии. СПб.: Наука, 2000. 479 с.

Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Гареев Э.З. Природа аномальных накоплений калия в глинистых породах // Геохимия. 1991. № 5. С. 689-700.

Япаскурт О.В. Предметаморфические изменения осадочных пород в стратисфере: Процессы и факторы. М.: ГЕОС, 1999. 260 с.

Bolnar R., Kamber B.S., Moorbath S. et al. Che-mical characterization of earth's most ancient clastic metasediments from the Isua Greenstone Belt, southern West Greenland // Geochim. Cosmochim. Acta. 2005. V. 69. P. 1555-1573.

Condie K.C. Another look at rare earth elements in shales // Geochim. Cosmochim. Acta. 1991. V. 55. P. 2527-2531.

Condie K.C. Chemical composition and evolution of the upper continental crust: contrasting results from surface samples and shales // Chem. Geol. 1993. V. 104. P. 1-37.

Condie K.C. Plate tectonics and crustal evolution. 4th ed. Butterworth Heinemann. Oxford. 1997. 282 p.

Cox R., Lowe D. A conceptual review of regional-scale controls on the composition of clastic sediment and the co-evolution of continental blocks and their se-dimentary cover // J. Sed. Res. 1995. V. A65. P. 1-12.

Cox R., Lowe D.R., Cullers R.L. The influence of sediment recycling and basement composition on evolution of mudrock chemistry in the southwestern United States // Geochim. Cosmochim. Acta. 1995. V. 59. P. 2919-2940.

Gorokhov I.M., Melnikov N.N., Turchenko T.L. et al. Two illite generations in an Upper Riphean shale: The Rb-Sr isotopic evidence // Terra nova. 1995. V. 7. P. 330-331.

Herron M.M. Geochemical classification of ter-rigenous sands and shales from core or log data // J. Sed. Petrol. 1988. V. 58. P. 820-829.

Jahn B.-M., Condie K.C. Evolution of the Kaap-vaal Craton as viewed from geochemical and Sm-Nd isotopic analyses of intracratonic pelites // Geochim. Cos-mochim. Acta. 1995. V. 59. P. 2239-2258.

Maslov A.V. Riphean and Vendian sedimentary sequences of the Timanides and Uralides, the eastern periphery of the East European Craton // D.G. Gee, V.L. Pease (Eds). The Neoproterozoic Timanide Orogen of Eastern Baltica. Geol. Soc., London, Mem. 2004. V. 30. P. 19-35.

McLennan S.M. Rare earth elements in sedimen-tary rocks: influence of provenance and sedimentary processes // Geochemistry and mineralogy of rare earth elements / B.R. Lipin & G.A. McKay (Eds.). Reviews in Mineralogy. 1989. V. 21. P. 169-200.

McLennan S.M., Fryer B.J., Young G.M. The geochemistry of the carbonate-rich Espanola Formation (Huronian) with emphasis on rare earth elements // Can. J. Earth Sci. 1979. V. 16. P. 230-239.

McLennan S.M., Hemming S.R., Taylor S.R., Eriksson K.A. Early Proterozoic crustal evolution: geo-chemical and Nd-Pb isotopic evidence from metasedi-mentary rocks, southwestern North America // Geochim. Cosmochim. Acta. 1995. V. 59. № 6. P. 1153-1177.

McLennan S.M., Taylor S.R. Sedimentary rocks and crustal evolution: tectonic setting and secular trends // J. Geology. 1991. V. 99. P. 1-21.

Porter S.M., Knoll A.H. Testate amoebae in the Neoproterozoic Era: evidence from vase-shaped micro-fossils in the Chuar group, Grand Canyon // Paleobiology. 2000. V. 26. № 3. P. 360-385.

Roberts D., Siedlecka A., Olovyanishnikov V.G. Neoproterozoic, passive-margin, sedimentary systems of the Kanin Peninsula, and northern and central Timan, NW Russia // The Neoproterozoic Timanide Orogen of Eastern Baltica / D.G. Gee, V.L. Pease (Eds). Geol. Soc., London, Mem. 2004. V. 30. Р. 5-17.

Rock N.M., Webb J.A., McNaughton N.J. et al. Nonparametric estimation of averages and errors for small datasets in isotope geoscience: a proposal // Chem. Geol. 1987. V. 66. P. 163-177.

Schmidt R.G. Geology and ore deposits of the Cuyuna Range, Minnesota // U.S. Geol. Surv. Prof. Paper. 1963. 407. 96 p.

Sreenivas B., Srinivasan R. Identification of paleosoils in the Precambrian metapelite assemblages of peninsular India - a major element geochemical approach // Current Science. 1994. V. 67. P. 89-94.

Willner A.P., Sindern S., Metzger R. et al. Ty-pology and single grain U/Pb ages of detrital zircons from Proterozoic sandstones in the SW Urals (Russia): early time marks at the eastern margin of Baltica // Precambrian Res. 2003. V. 124. P. 1-20.

Wronkiewicz D.J., Condie K.C. Geochemistry of Archean shales from the Witwatersrand Supergroup, South Africa: source-area weathering and provenance // Geochim. Cosmochim. Acta. 1987. V. 51. P. 2401-2416.

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