Изотопный состав и условия образования фаменских карбонатолитов Центрально-Хорейверского вала (Хорейверская впадина, Печорская плита)

Автор: Матвеева Н. А.

Статья в выпуске: 11 (347), 2023 года.

Бесплатный доступ

Актуальность работы определяется необходимостью уточнения условий образования верхнедевонских рифогенных пород, являющихся коллекторами углеводородов в Тимано-Печорской провинции. С этой целью было проанализировано распределение изотопного состава углерода и кислорода (определение осуществлялось на масс-спектрометре Delta V Advantage) фаменских карбонатных пород по фациальным зонам в пределах Центрально-Хорейверского вала. Показано, что образование нижнефаменских известняков отмельной зоны происходило в мелководном морском бассейне в условиях испарительного режима аридного климата. Вариации значений 13С и 18О в нижнефаменских известняках зоны микробиальных холмов отражают увеличение биопродуктивности и колебание солености вод. Изменение изотопного состава углерода в известняках фациальной зоны, переходной к депрессионной впадине, характерной для всего разреза фамена, указывает на усиление испарительных процессов при аридизации климата от раннего к среднему фамену и опреснение вод при гумидизации в позднем фамене. Образование верхнефаменских карбонатолитов фациальной зоны склона карбонатной банки в сторону мелководного шельфа в целом происходило в мелководном морском бассейне с нормальной соленостью, но с незначительным усилением испарительного режима при аридизации климата. Полученные результаты показывают, что фаменский бассейн седиментации характеризовался колебаниями уровня моря, фаций, гидрохимии вод и климата.

Еще

Хорейверская впадина, карбонатная банка, фамен, фации, парагенетические ассоциации, изотопный состав углерода и кислорода

Короткий адрес: https://sciup.org/149144384

IDR: 149144384 | DOI: 10.19110/geov.2023.11.4

Список литературы Изотопный состав и условия образования фаменских карбонатолитов Центрально-Хорейверского вала (Хорейверская впадина, Печорская плита)

Антошкина А. И. Рифообразование в палеозое (на примере севера Урала и сопредельных территорий). Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 303 c.
Antoshkina A. I. Reef formation in the Paleozoic (Northern Urals and adjacent areas). Yekaterinburg, UB RAS, 2003, 304 p. (in Russian)
Белонин М. Д., Прищепа О. М., Теплов Е. Л. Тимано-Печорская провинция: геологическое строение, нефтегазоносность и перспективы освоения. СПб.: Недра, 2004. 396 с.
Belonin M. D., Prishchepa O. M., Teplov E. L. Timan-Pechora province: geological structure, oil and gas potential and development prospects. St. Petersburg: Nedra, 2004, 396 p. (in Russian)
Беляева Н. В., Корзун А. Л., Петрова Л. В. Модель седиментации франско-турнейских отложений на северо-востоке Европейской платформы. СПб.: Наука, 1998. 154 с.
Belyaeva N. V., Korzun A. L., Petrova L. V. Model of sedimentation of fransian-tournaisian deposits in the northeast of the European Platform. St. Petersburg: Nauka, 1998, 154 p. (in Russian)
Водоросли: Справочник / С. П. Вассер, Н. В. Кондратьева, Н. П. Масюк и др. Киев: Наук. думка, 1989. 608 с.
Algae. Reference book / Vasser S. P., Kondrat'yeva N. V., Masyuk N. P. et al. Kiyev: Nauk. Dumka, 1989, 608 p. (in Russian)
Галимов Э. М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М.: Недра, 1968. 226 с.
Galimov E.M. Geochemistry of stable isotopes of carbon. Moscow: Nedra, 1968, 226 p. (in Russian)
Дегенс Э. Т. Распределение устойчивых изотопов в карбонатах // Карбонатные породы: физико-химическая характеристика и методы исследования. М.: Мир, 1971. Т. 2. С. 141–153.
Degens E. T. Distribution of stable isotopes in carbonates. Carbonate rocks: physico-chemical characteristics and study methods. Moscow: Mir, 1971, V. 2, pp. 141-153. (in Russian)
Изох О. П., Изох Н. Г., Пономарчук В. А., Семенова Д. В. Изотопы углерода и кислорода в отложениях франфаменского разреза Кузнецкого бассейна (юг Западной Сибири) // Геология и геофизика. 2009. Т. 50. № 7. С. 786–795.
Izokh O. P., Izokh N. G., Ponomarchuk V. A., Semenova D. V. Isotopes of carbon and oxygen in the sediments of the Fran-Famennian section of the Kuznetsk basin (south of Western Siberia). Geology and geophysics, 2009, V. 50, No. 7, pp. 786–795. (in Russian)
Кулешов В. Н. Эволюция изотопных углекислотно-водных систем в литогенезе. Сообщение 1. Седиментогенез и диагенез // Литология и полезные ископаемые. 2001. № 5. С. 491–508.
Kuleshov V. N. Evolution of isotope carbon dioxide-water systems in lithogenesis. Message 1. Sedimentogenesis and diagenesis. Lithology and mineral reserves, 2001, No. 5, pp. 491-508 (in Russian)
Кулешов В. Н., Седаева К. М. Геохимия изотопов (δ13С, δ18О) и условия образования верхнеказанских карбонатных отложений Волго-Вятского междуречья // Литология и полезные ископаемые. 2009. № 5. С. 508–526.
Kuleshov V. N., Sedaeva K. M. Geochemistry of isotopes (δ13С, δ18О) and the formation conditions of the Upper Kazan carbonate deposits of the Volga-Vyatka interfluve. Lithology and mineral reserves, 2009, No. 5, pp. 508–526. (in Russian)
Кушнарева Т. И. Фаменский ярус Тимано-Печорской провинции / Министерство геологии РСФСР. Ухтинское территориальное геологическое управление. М.: Недра, 1977. 135 с.
Kushnareva T. I. Famennian stage of the Timan-Pechora province (Ministry of Geology of the RSFSR. Ukhta Territorial Geological Department). Moscow: Nedra, 1977, 135 p. (in Russian)
Матвеева Н. А. Условия образования фаменских рифогенных отложений Центрально-Хорейверского вала Тимано-Печорской провинции // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2017. Т. 12. № 2. DOI: https://doi.org/10.17353/2070-5379/16_2017
Matveeva N. A. Formation conditions of the Famennian reef deposits of the Central Khoreyver swell of the Timan-Pechora province. Petroleum geology. Theory and practice, V. 12, No. 2, 2017. https://doi.org/10.17353/2070-5379/16_2017 (in Russian)
Меннер В. Вл., Саяпина Л. С., Баранова А. В., Шувалова Г. А. Региональные особенности размещения рифогенных образований и новая модель литофациальной зональности во франских и нижнефаменских толщах Хорейверской впадины // Рифогенные зоны и их нефтегазоносность: Сб. науч. тр. М.: ИГиРГИ, 1991. С. 56–72.
Menner V. V., Sayapina L. S., Baranova A. V., Shuvalova G. A. Regional features of the placement of riphogenic formations and a new model of lithofacial zonality in the Frasnian and Lower Famennian strata of the Khoreyver Depression. Riphogenic zones and their oil and gas potential. Collection of scientific articles, Moscow: IGiRGI, 1991, pp. 56–72. (in Russian)
Мизенс Г. А., Кулешов В. Н., Степанова Т. И, Кучева Н. А. Изотопный состав и условия образования верхнедевонско-нижнекаменноугольных отложений восточного склона Среднего Урала // Ленинградская школа литологии: Материалы Всерос. литолог. совещ. СПб.: СПбГУ, 2012. Т. 2. С. 60–62.
Mizens G. A., Kuleshov V. N., Stepanova T. I., Kucheva N. A. Isotopic composition and conditions of formation of Upper Devonian-Lower carboniferous deposits of the eastern slope of the Middle Urals. Leningrad lithological school: proceedings. V. 2, St. Petersburg: SpbSU, 2012, pp. 53–76.
Прищепа О. М., Богацкий В. И., Макаревич В. Н., Чумакова О. В., Никонов Н. И., Куранов А. В., Богданов М. М. Новые представления о тектоническом и нефтегазогеологическом районировании Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2011. Т. 6. № 4. URL: http://www.ngtp.ru/rub/4/ 40_2011.pdf
Prishchepa O. M., Bogatskiy V. I., Makarevich V. N., Chumakova O. V., Nikonov N. I., Kuranov A. V., Bogdanov M. M. New ideas about the tectonic and oil and gas geological zoning of the Timan-Pechora oil and gas province. etroleum geology. Theory and practice, 2011, V. 6, No. 4, http://www.ngtp.ru/rub/4/40_2011.pdf (in Russian)
Силаев В. И., Хазов А. Ф. Изотопное диспропорционирование карбонатного углерода в процессах гипергенно-экзогенной перегруппировки вещества земной коры.
Сыктывкар: Геопринт, 2003. 41 с. (Программы фундаментальных исследований РАН. Отчетная серия, № 3).
Silaev V. I., Khazov A. F. Isotope disproportionation of carbonate carbon in the processes of hypergenic-exogenous rearrangement of the crustal matter). Syktyvkar: Geoprint, 2003, 41 p. (in Russian)
Структура платформенного чехла Европейского Севера СССР / В. А. Дедеев, В. Г. Гецен, И. В. Запорожцева и др. Л.: Наука, 1982. 200 с. (Коми филиал АН СССР, Ин-т геологии).
The structure of the platform cover of the European North of the USSR). Dedeev V. A., Getsen V. G., Zaporozhtseva I. V. et.al. Leningrad: Nauka, 1982, 200 p. (in Russian)
Тимонин Н. И. Печорская плита: история геологического развития в фанерозое. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. 240 с.
Timonin N. I. Pechora plate: history of geological development in the Phanerozoic. Yekaterinburg: UB RAS, 1998, 240 p. (in Russian)
Фор Г. Основы изотопной геологии: пер. с англ. М.: Мир, 1989. 590 с.
For G. Basics of Isotope Geology. Moscow: Mir, 1989, 590 p. (in Russian)
Algeo T. J., Scheckler S. E. Terrestrial-marine teleconnections in the Devonian: links between the evolution of land plants, weathering processes, and marine anoxic events. Philos. Trans. R. Soc. Lond., B Biol. Sci. 353, 1998. P. 113–130.
Botz R., Stofter S.P., Faber E., Tietz K. Isotope geochemistry of carbonate sediments from Lake Kivu (Easten-Central Afrika) // Chem.Geol.1988. V.69. P. 299–308.
Van Geldern R., Joachimsk M. M. i., Day J., Jansen U. Carbon, oxygen and strontium isotope records of Devonian brachiopod shell calcite // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2006. V. 240. P. 47–67.
Chen D. Z., Wang J. G., Racki G., Li, H., Wang C. Y., Ma X. P., Whalen M. T. Large sulphur isotopic perturbations and oceanic changes during the Frasnian–Famennian transition of the Late Devonian. J. Geol. Soc. Lond. 170, 2013. P. 465–476
Cooper P. Reef development at the Frasnian/Famennian mass extinction boundary. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 181, 2002. P. 27–65.
Jaffres J. B. D., Shields G. A., Wallmann K. The oxygen isotope evolution of sea water: A critical review of a long-standing controversy and an improved geological water cycle model for the past 3.4 billon years: Earth-Science Reviews. 2007. V. 83. P. 83–122.
Joachimski M., Buggisch W. Anoxic events in the Late Frasnian–causes of the Frasnian-Famennian faunal crisis? Geology 21, 1993. P. 75–678
Joachimski M. M., Breisig S., Buggisch W., Talent J.A., Mawson R., Gereke M., Morrow J. R., Day J., Weddige K. Devonian climate and reef evolution: Insights from oxygen isotopes in apatite // Earth and Planetary Science Letters 284, 2009. P. 599–609
Joachimski M. M., van Geldern R., Breisig S., Day J., Buggisch W. Oxygen isotope evolution of biogenic calcite and apatite during the Middle and Upper Devonian // J. Earth Sci. 93, 2004. P. 542–553
Kasting J. F., Howard M. T., Wallmann K., Veizer J., Shields G., Jaffrés J. Paleoclimates, ocean depth, and the oxygen isotopic composition of seawater. Earth and Planetary Science Letters. 2006. V. 252. P. 82–93.
Kaufman A. J., Knoll A. H. Neoproterozoic variations in the C-isotopic composition of seawater: stratigraphic and biogeochemical implications // Prec. Res. 1995. No. 73. P. 27–49. doi: 10.1016/0301-9268(94)00070-8
Kaźmierczak J. Colonial Volvocales (Chlorophyta) from the Upper Devonian of Poland and their paleoenvironmental significance // Acta Palaeontologica Polonica. 1975. V. 20 (1). P. 73–89.
Keith M. L., Weber J. N. Carbon and oxygen isotopic composition of selected limestones and fossils // Geochim. Cosmochim. Acta. 1964. V. 28. P. 1787–1816.
Menner V. V., Shuvalova G. A. The history of Late Devonian starved depressions on the shelves of the Timan-Pechora basin // Pan-Arctic Palaeozoic Tectonics, Evolution of Basins and Faunas. Ichthyolith Issues Special Publication. 2000. V. 6. P. 73–76.
Perryt T. M., Magaritz M. Genesis of evaporate-associated platform dolomites: case study of the Main Dolomite (Zechstein, Upper Permian), Leba elevation, northern Poland // Sedimentol. 1990. V. 37. № 4. P. 745–761.

Еще

Статья научная