litosphereЛитосфераLITHOSPHERE (Russia)1681-90042500-302XA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry10.24930/1681-9004-2018-18-6-819-838litosphere-256Research ArticleСтатьиArticlesГеохимическая характеристика эталонных разрезов приуральского отдела пермской системыReference sections OF Cisuralian Series (Permian System): geochemical featuresМизенсГ. А.MizensGunar A.

620016, г. Екатеринбург, ул. Акад. Вонсовского, 15

15 Akad. Vonsovsky st., Ekaterinburg 620016

mizens@igg.uran.ruСунгатуллинР. Х.SungatullinRafael Kh.

420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18

18 Kremlin st., Kazan 420008

Rafael.Sungatullin@kpfu.ruСунгатуллинаГ. М.SungatullinaGuzel M.

420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18

18 Kremlin st., Kazan 420008

Guzel.Sungatullina@kpfu.ruГареевБ. И.GareevBulat I.

420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18

18 Kremlin st., Kazan 420008

БаталинГ. А.BatalinGeorgiy A.

420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18

18 Kremlin st., Kazan 420008

СадриевФ. Ф.SadrievFanis F.

420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18

18 Kremlin st., Kazan 420008

Институт геологии и геохимии УрО РАНРоссияA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Urals Branch of RASRussian FederationКазанский (Приволжский) федеральный университетРоссияKazan (Volga) Federal UniversityRussian Federation20182812201806819838Copyright © Мизенс Г.А., Сунгатуллин Р.Х., Сунгатуллина Г.М., Гареев Б.И., Баталин Г.А., Садриев Ф.Ф., 20182018Мизенс Г.А., Сунгатуллин Р.Х., Сунгатуллина Г.М., Гареев Б.И., Баталин Г.А., Садриев Ф.Ф.Mizens G.A., Sungatullin R.K., Sungatullina G.M., Gareev B.I., Batalin G.A., Sadriev F.F.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/256

Объект исследований. Рассматриваются геохимические особенности пород из разрезов Дальний Тюлькас и Мечетлино, расположенных в южной части Предуральского прогиба и предлагаемых в качестве международных эталонов для глобальной корреляции нижних границ артинского и кунгурского ярусов. Материалы и методы. Содержание породообразующих окислов и некоторых других компонентов изучено по 15 и 20 образцам карбонатных, глинистых и песчаных пород соответственно в разрезах Дальний Тюлькас и Мечетлино. Определение химического состава пород выполнено с использованием волнодисперсионного рентгенофлуоресцентного спектрометра S8 Tiger (Bruker, Германия). Результаты. Дана литологическая характеристика разрезов, приведено содержание породообразующих компонентов в аргиллитах и известняках пограничных (сакмарско-артинского и артинскокунгурского) интервалов. Показано, что аргиллиты разных стратиграфических уровней практически идентичны по средним содержаниям основных компонентов, тогда как известняки имеют некоторые различия. Проанализированы корреляционные связи породообразующих оксидов и сделаны выводы о минеральном составе пород. С использованием петрохимических модулей и диаграмм установлено, что глинистые породы в рассматриваемых разрезах имеют главным образом гидрослюдистый состав. На основании анализа индексов химического выветривания показано, что климат в приуральскую эпоху был преимущественно аридным. Тектоническая обстановка, в которой формировались породы, слагающие источники сноса, предположительно соответствовала активной и пассивной окраинам континентов. Выводы. Основные литохимические характеристики пород двух рассматриваемых разрезов в целом несколько различаются, однако границы стратиграфических подразделений в пределах каждого из них по литохимическим параметрам практически не выделяются, что может свидетельствовать в пользу непрерывности осадконакопления на границах веков приуральской эпохи в данном регионе. Условия осадконакопления и характер размываемых пород в области сноса оставались относительно постоянными. Это является положительным моментом при рассмотрении разрезов в качестве эталонных объектов – “золотых гвоздей”.

Object. Geochemical features of rocks from the Dal’ny Tulkas and Mechetlino sections located in the southern part of the West Urals foredeep are considered and are offered as International Standards for the global correlation (GSSP) of the lower boundaries of the Artinskian and Kungurian stages. Materials and methods. The content of rock-forming oxides and other components were studied for 15 and 20 samples of carbonate, clay and sandy rocks respectively in the sections of Dalnii Tyulkas and Mechetlino. The determination of the chemical composition of rocks was performed using a wave-dispersive X-ray fluorescence spectrometer S8 Tiger (Bruker, Germany). Results. The lithological characteristics of the sections, the content of oxides in mudstones and limestones of the boundary Sakmarian-Artinskian and of the boundary ArtinskianKungurian are taken. Mudstones of different stage are almost identical in average contents of the main components, whereas limestones have some differences. Correlative connections of oxides are analyzed and conclusions about mineral composition of rocks are made. Using the petrochemical modules and diagrams, it was established that the clay rocks in considered sections have mainly a hydromica composition. Based on the analysis of the indices of chemical weathering CIA, it is shown that the climate in the Cisuralian Epoch was predominantly arid. The tectonic environment of forming demolition sources, presumably corresponded to the active and passive margins of the continents. Conclusions. The main lithochemical characteristics of the rocks of the two sections under consideration are somewhat different, however, the boundaries of the stratigraphic subdivisions of each of them are virtually indistinguishable by lithochemical parameters, which may indicate the benefit of the continuity of sedimentation at the borders of centuries of the Cisuralian Epoch in this region. The conditions of sedimentation and the nature of eroded rocks in the area of demolition remained relatively constant. This is a positive point when looking the sections as International Standards for the global correlation (GSSP) reference objects – “golden nails”. 

пермьприуральский отделгеохимиялитологияпетрохимические модулиэталонные разрезыДальний ТюлькасМечетлиноПредуральский прогибPermianCisuraliangeochemistrylithologypetrochemical modulesreference sectionsDal’nyTulkasMechetlinoWest-Uralian foredeepРабота выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 16-05-00306а) и за счет средств субсидий, выделенных Казанскому (Приволжскому) федеральному университету в рамках государственной поддержки в целях повышения его конкурентоспособности среди ведущих мировых научнообразовательных центров и для выполнения проектной части государственного задания в сфере научной деятельности.The work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (Grant No. 16-05-00306a) and at the expense of subsidies allocated to the Kazan (Volga Region) Federal University as part of state support in order to increase its competitiveness among the world’s leading scientific and educational centers tasks in the field of scientific activity.ReferencesГоловенок В.К. (1977) Высокоглиноземистые формации докембрия. Л.: Недра, 267 с.Chernykh V.V., Chuvashov B.I., Davydov V.I., Henderson C.M., Shen S., Schmitz M.D., Sungatullina G.M., Sungatullin R.Kh., Barrick J.E., Shilovsky O.P. (2015) Southern Urals. Deep water successions of the Carboniferous and Permian. A Field Guidebook of XVIII International Congress on Carboniferous and Permian. Kazan, Academy of Sciences of Republic of Tatarstan Press. 88 p.Интерпретация геохимических данных. (2001) (Отв. ред. Е.В. Скляров). М.: Интермет Инжиниринг, 288 с.Chernykh V.V., Chuvashov B.I., Davydov V.I., Schmitz M.D. (2012) Mechetlino Section: A candidate for the Global Stratotype and Point (GSSP) of the Kungurian Stage (Cisuralian, Lower Permian). Permophiles, 56, 21-34.Маслов А.В., Мизенс Г.А., Бадида Л.В., Крупенин М.Т., Вовна Г.М., Киселев В.И., Ронкин Ю.Л. (2015) Литогеохимия терригенных ассоциаций южных впадин Предуральского прогиба. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 308 с.Chuvashov B.I., Chernykh V.V. (2011) The Mechetlino section (South Ural): A potential limitotype of the Artinskian-Kungurian stage boundary. Dokl. Akad. Nauk, 441(5), 657-660. (In Russian)Мизенс Г.А. (1997) Верхнепалеозойский флиш Западного Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 230 с.Chuvashov B.I., Chernykh V.V., Shen S., Henderson C.M. (2013) Proposal for the Global Stratotype Section and Point (GSSP) for the base Artinskian Stage (Lower Permian). Permophiles, 58, 26-34.Мизенс Г.А., Маслов А.В. (2014) Глинистые породы молассовой формации южноуральского сегмента Предуральского прогиба: литогеохимия, состав пород источников сноса и палеотектонические реконструкции. Геохимия, 11, 1025-1042.Chuvashov B.I., Dyupina G.V., Mizens G.A., Chernykh V.V. (1990) Opornye razrezy verkhnego karbona i nizhnei permi zapadnogo sklona Urala i Priural’ya [Support sections of the Upper Carboniferous and Lower Permian of the Western Urals and the Cisuralian]. Sverdlovsk, UrO Akad. Nauk SSSR, 402 p. (In Russian)Мизенс Г.А., Маслов А.В. (2015) Песчаники молассовой формации южной части Предуральского прогиба. Литология и полезн. ископаемые, 5, 459-485.Golovenok V.K. (1977) Vysokoglinozemistye formatsii dokembriya [High-Aluminous Precambrian Formations]. Leningrad, Nedra Publ., 140 p. (In Russian)Тевелев Ал.В., Тевелев Арк.В., Прудников И.А., Хотылев А.О., Барабошкин Е.Е., Попов С.С. (2016) Структурные парагенезы флишевых комплексов в центральной части Предуральского краевого прогиба. Вестн. МГУ. Сер. 4. Геол., 4, 60-66.Harnois L. (1988) The CIW index: A new chemical index of weathering. Sediment. Geol., 55, 319-322.Чувашов Б.И., Дюпина Г.В., Мизенс Г.А., Черных В.В. (1990) Опорные разрезы верхнего карбона и нижней перми западного склона Урала и Приуралья. Свердловск: УрО АН СССР, 402 с.Herron M.M. (1988) Geochemical Classification of Terrigenous Sands and Shales from Core or Log Data. J. Sediment. Petrol., 58, 820-829.Чувашов Б.И., Черных В.В. (2011) Разрез Мечетлино (Южный Урал) – потенциальный лимитотип нижней границы кунгурского яруса. Докл. АН, 441(5), 657- 660.Interpretatsiya geokhimicheskikh dannykh [Interpretation of geochemical data]. (2001) (Ed. E.V. Sklyarov). Moscow, Intermet Engineering Publ., 288 p. (In Russian)Юдович Я.Э. (1981) Региональная геохимия осадочных толщ. Л.: Наука, 276 с.Kotlyar G., Sungatullina G., Sungatullin R. (2016) GSSPs for the Permian Cisuralian Series stages. Permophiles Newsletter of SCPS, 63, 32-37.Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2000) Основы литохимии. СПб.: Наука, 479 с.Maslov A.V., Mizens G.A., Badida L.V., Krupenin M.T., Vovna G.M., Kiselev V.I., RonkinYu.L. (2015) Litogeokhimiya terrigennykh assotsiatsii yuzhnykh vpadin Predural’skogo progiba [Lithogeochemistry of terrigenous associations of the southern basins of the Western Urals foredeep]. Ekaterinburg, IGG UrO RAN. 308 p. (In Russian)Chernykh V.V., Chuvashov B.I., Davydov V.I., Henderson C.M., Shen S., Schmitz M.D., Sungatullina G.M., Sungatullin R.Kh., Barrick J.E., Shilovsky O.P. (2015) Southern Urals. Deep water successions of the Carboniferous and Permian. A Field Guidebook of XVIII International Congress on Carboniferous and Permian. Kazan: Academy of Sciences, Republic of Tatarstan Press. 88 p.Maynard J.B., Valloni R., Ho Shing Ju. (1982) Composition of modern deep-sea sands from arc-related basin. J. Geol. Soc. Amer. Spec. Publ., 10, 551-561.Chernykh V.V., Chuvashov B.I., Davydov V.I., Schmitz M.D. (2012) Mechetlino Section: A candidate for the Global Stratotype and Point (GSSP) of the Kungurian stage (Cisuralian, Lower Permian). Permophiles, 56, 21-34.Mizens G.A. (1997) Verkhnepaleozoiskii flish Zapadnogo Urala [Upper Paleozoic flysch of the Western Urals]. Ekaterinburg, IGG UrO RAN, 230 p. (In Russian)Chuvashov B.I., Chernykh V.V., Shen S., Henderson C.M. (2013) Proposal for the Global Stratotype Section and Point (GSSP) for the base-Artinskian stage (Lower Permian). Permophiles, 58, 26-34.Mizens G.A., Maslov A.V. (2014) Pelitic rocks from the molasse formation of the Southern Ural segment of the West Uralian foredeep: Lithogeochemistry, provenance composition, and paleotectonic reconstructions. Geokhimiya, 11, 1025-1042. (In Russian)Harnois L. (1988). The CIW index: A new chemical index of weathering. Sediment. Geol., 55, 319-322.Mizens G.A., Maslov A.V. (2015) Sandstones from the molasse formation in the southern part of the Uralian foredeep. Litol. Polezn. Iskop., 5, 459-485. (In Russian)Herron M.M. (1988) Geochemical Classification of Terrigenous Sands and Shales from Core or Log Data. J. Sediment. Petrol., 58, 820-829.Nesbitt H.W., Young G.M. (1982) Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites. Nature, 299, 715-717.Kotlyar G., Sungatullina G., Sungatullin R. (2016) GSSPs for the Permian Cisuralian Series stages. Permophiles. Newsletter of SCPS, 63, 32-37.Roser B.D., Korsch R.J. (1986) Determination of tectonic setting of sandstone mudstone suite using SiO2 content and K2O/Na2O ratio. J. Geol., 94, 635-650.Maynard J.B., Valloni R., Ho Shing Ju. (1982) Composition of modern deep-sea sands from arc-related basin. J. Geol. Soc. Amer. Spec. Publ., 10, 551-561.Suttner L.J., Dutta P.K. (1986) Alluvial sandstone composition and paleoclimate, I. Framework mineralogy. J. Sediment. Petrol., 56, 329-345.Nesbitt H.W., Young G.M. (1982) Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites. Nature, 299, 715-717.Tevelev Al.V., Tevelev Ark.V., Prudnikov I.A., Khotylev A.O., Baraboshkin E.E., Popov S.S. (2016) Structural parageneses of flysch complexes in the central part of the Uralian Foreland basin. Vestn. Moscow State Univers. Geol., 3, 11-16. (In Russian)Roser B.D., Korsch R.J. (1986) Determination of tectonic setting of sandstone mudstone suite using SiO2 content and K2O/Na2O ratio. J. Geol., 94, 635-650.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.Suttner L.J., Dutta P.K. (1986) Alluvial sandstone composition and paleoclimate, I. Framework mineralogy. J. Sediment. Petrol., 56, 329-345.Yudovich Ya.E. (1981) Regional’naya geokhimiya osadochnykh tolshch [Regional geochemistry of sedimentary strata]. Leningrad, Nauka Publ., 276 p. (In Russian)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.Yudovich Ya.E., Ketris M.P. (2000) Osnovy litokhimii [Fundamentals of lithochemistry]. St.Petersburg, Nauka Publ., 479 p. (In Russian)

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