Геологический вестник

Впервые предпринято детальное изотопно-геохимическое исследование карбонатных отложений в разрезе верхнеордовикского рифа Большая Косью (Северный Урал), который в позднеордовикское время располагался в южных приэкваториальных широтах. Установлено, что изотопный состав углерода в изученных породах варьируется в пределах –0.29…1.89‰, а кислорода — +24.16…+29.86‰. Построены вариационные кривые δ13CPDB и δ18ОSMOW. Выявлены нижекларковые содержания Sr и вышекларковые — Ba. Полученные результаты показывают, что характер изменения соотношения изотопов углерода и кислорода хорошо согласуется с выявленным трендом изменения условий осадконакопления. Рифовая экосистема формировалась при трансгрессии, завершившейся к концу среднего катия крупной регрессией, прекратившей ее развитие. Изменения содержания в карбонатах Sr, Ba, изотопов кислорода и углерода, а также вариации литологического состава пород происходили под влиянием региональных и глобальных геологических процессов: скорости прогибания бассейна, тектонических движений блоков фундамента, темпов трансгрессии. В конечном итоге эти процессы приводили к колебаниям уровня моря и изменяли объем жизненного пространства, регулируя, таким образом, состав, размеры и структуру донных сообществ.

карбонатные породы, δ13С и δ18O, Ba, Sr, риф, верхний ордовик, р. Илыч, Северный Урал

• Антошкина А.И. Особенности строения нижнепалеозойской рифогенной толщи Северного Урала // Природные резервуары Печорского нефтегазоносного бассейна. – Сыктывкар, 1992а. – С. 5–21. – (Тр. Ин-та геологии Коми науч. центра УрО РАН; Вып. 76).
• Антошкина А.И. Литолого-палеографические особенности позднеордовикских рифов Печорского Урала // Литология и геохимия осадочных формаций Северо-Востока европейской части России. – Сыктывкар, 1992б. – С. 12– 23. – (Тр. Ин-та геологии Коми науч. центра УрО РАН; Вып. 79).
• Антошкина А.И. Рифы в палеозое Печорского Урала. – СПб: Наука, 1994. – 154 с.
• Антошкина А.И. Рифообразование в палеозое (север Урала и сопредельные области). – Екатеринбург: УрО РАН, 2003. – 304 с.
• Антошкина А.И. Пространственно-временные связи в структуре нижнепалеозойской калейдовой формации севера Урала // Проблемы геологии и минералогии (Отв. ред. А.М. Пыстин). – Сыктывкар: Геопринт, 2006. – C. 351–364.
• Антошкина А.И. Раннепалеозойское рифообразование на севере Урала как пример его взаимосвязи с гео-биосферными изменениями // Рифогенные формации и рифы в эволюции биосферы. Серия «Гео-биологические системы в прошлом». – М.: ПИН РАН, 2011. – C. 116–141.
• Антошкина А.И., Шмелёва Л.А. Особенности состава, строения и условий образования хирнантских отложений в Тимано-североуральском осадочном бассейне // Литосфера. – 2018. – № 18 (4). – С. 543–565. – doi: 10.24930/1681-9004-2018-18-4-543-565.
• Антошкина А.И., Пономаренко Е.С., Силаев В.И. Биохемогенная природа ордовикских шамозитов на Северном Урале // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. – 2017. – № 9. – С. 12–22. – doi: 10.19110/2221-1381-2017-9-12-22.
• Антошкина А.И., Салдин В.А., Никулова Н.Ю., Юрьева З.П. Пономаренко Е.С., Санудла А.Н., Канева Н.А., Шмелёва Л.А., Шеболкин Д.Н., Шадрин А.Н., Инкина Н.А. Реконструкция осадконакопления в палеозое ТиманоСевероуральского региона: направления исследований,
  результаты, проблемы и задачи // Известия Коми научного центра УрО РАН. – 2015. – № 1 (21). – С. 55–72.
• Виноградов В.И. Изотопные показатели геохимических изменений осадочных пород // Природа. – 2007. – № 11. – С. 22–28.
• Даутова Т.Н. Современные коралловые экосистемы: пути распространения и состав сообществ // Рифогенные формации и рифы в эволюции биосферы. Серия «Геобиологические системы в прошлом». – М.: ПИН РАН, 2011. – C. 179–200.
• Деев М.Г. Уровень как индикатор изменений состояния Мирового океана // География. Первое сентября. – 2010. – № 6. – С. 14–20.
• Дембовский Б.Я., Дембовская З.П., Клюжина М.Л., Наседкина В.А. Ордовик Приполярного Урала. Геология, литология, стратиграфия. – Свердловск: УрО АН СССР, 1990. – 210 с.
• Ивановский А.Б., Осипова А.И., Кузнецов В.Г., Большакова Л.Н., Геккер М.Р., Горюнова Р.В., Журавлев А.Ю., Космынин В.Н., Лучинина В.А., Рожнов С.В., Тесаков Ю.И., Хромых В.Г. Рифогенные постройки в палеозое России. – М.: Наука, 1997. – 157 с.
• Изох О.П., Изох Н.Г., Пономарчук В.А., Семенова Д.В. Изотопы углерода и кислорода в отложениях фран-фаменского (верхний девон) разреза Кузнецкого бассейна (Юг Западной Сибири) // Геология и геофизика. – 2009. – № 50 (7). – С. 786–795.
• Каныгин А.В. Ордовикский феномен взрывной дивергенции органического мира Земли: причины и эволюционные последствия для биосферы // Геология и геофизика. – 2001. – № 42 (4). – С. 631–667.
• Кондиайн А.Г. Силурийские и нижнедевонские отложения Бельско-Елецкой фациальной зоны Печорского Урала // Труды ВСЕГЕИ. – Л.: Недра, 1967. – № 144. – С. 87–122.
• Кулешов В.Н. Эволюция изотопных углекислотноводных систем в литогенезе. Сообщение 1. Седиментогенез и диагенез // Литология и полезные ископаемые. – 2001. – № 5. – С. 491–508.
• Летникова Е.Ф. Геохимическая специфика карбонатных отложений различных геодинамических обстановок Северо-Восточного сегмента Палеоазиатского океана // Литосфера. – 2005. – № 1. – С. 70–81.
• Объяснительная записка к тектонической карте Баренцева моря и северной части Европейской России масштаба 1:2 500 000. – М.: Институт литосферы РАН, 1996. – 94 с.
• Перельман А.И. Геохимия. – М.: Высшая школа, 1989. – 527 с.
• Покровский Б.Г., Мележик В.А., Буякайте М.И. Изотопный состав С, О, Sr и S в позднедокембрийских отложениях патомского комплекса, Центральная Сибирь. Сообщение 1. Результаты, изотопная стратиграфия и проблемы датирования // Литология и полезные ископаемые. – 2006. – № 5. – С. 505–530.
• Пучков В.Н. Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). – Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2010. – 280 с.
• Тимонин Н.И. Печорская плита: история геологического развития в фанерозое. – Екатеринбург: УрО РАН, 1998. – 240 с.
• Фор Г. Основы изотопной геологии. – М.: Мир, 1989. – 590 с.
• Хабаров Е.М., Изох О.П. Седиментология и изотопная геохимия рифейских карбонатных отложений Хараулахтинского поднятия севера восточной Сибири // Геология и геофизика. – 2014. – № 55 (5–6). – С. 797–820. – doi: 10.15372/gig20140507.
• Хабаров Е.М., Пономарчук В.А., Морозова И.П., Травин А.Н. Изотопы углерода в рифейских карбонатных породах Енисейского кряжа // Стратиграфия. Геологическая корреляция. – 1999. – № 7 (6). – С. 20–40.
• Шмелёва Л.А. Палеоландшафтная реконструкция верхнеордовикского рифа р. Б. Косью (р. Илыч, Северный Урал) // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента: Матер. 23-й науч. конф. – Сыктывкар: Геопринт, 2014. – С. 146–149.
• Шмелёва Л.А. Литолого-палеоэкологическая характеристика верхнеордовикского рифа Большая Косью (бассейн р. Илыч, Северный Урал) // Литосфера. – 2016. – № 1. – С. 154–162.
• Шмелёва Л.А. Биоразнообразие верхнеордовикского рифа Большая Косью, Северный Урал // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. – 2018. – № 11. – С. 38–42. – doi: 10.19110/2221-1381-2018-11-38-42.
• Юдин В.В., Дедеев В.А. Геодинамическая модель Печорской плиты: Препринт. – Сыктывкар, 1987. – 12 с. – (Серия препринтов «Научные доклады»; Вып. 171 / Коми филиал АН СССР).
• Юдович, Я.Э., Майдль, Т.В., Иванова, Т.И. Геохимия стронция в карбонатных отложениях (в связи с проблемой геохимической диагностики рифов). – Л.: Наука, 1980. – 152 с.
• Alberstadt L.P., Walker K.R., Zurawski R.P. Patch reefs in the Carters Limestone (Middle Ordovician) in Tennessee, and vertical zonation in Ordovician reefs // Geol. Soc. Amer. Bull. – 1974. – No. 85. – P. 1171–1182. – doi: 10.1130/0016-7606(1974)85<1171:pritcl>2.0.co;2.
• Brand U., Veiser J. Chemical diagenesis of a multicomponent carbonate system – 2. Stable isotope // J. Sediment. Petrol. – 1981. – No. 51 (3). – P. 987–997. – doi: 10.1306/2f919c6a-16ce-11d7-8645000102c1865d.
• Brumsack H.J. The trace metal content of recent organic carbon-rich sediments: Implications for Cretaceous black shale formation // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. – 2006. – No. 232. – P. 344–361. – doi: 10.1016/j.palaeo.2005.05.011.
• Copper P., Jin J. Early Silurian (Aeronian) East Point Coral Patch Reefs of Anticosti Island, Eastern Canada: First Reef Recovery from the Ordovician/Silurian Mass Extinction in Eastern Laurentia // Geosciences. – 2012. – No. 2 (2). – P. 64–89. – doi: 10.3390/geosciences2020064.
• Ditlev H. Zonation of corals on reef fl ats at Ko-Phuket // Mar. Biol. – 1978. – No. 47. – P. 29–39. – doi: 10.1007/bf00397016.
• Flügel E. Microfacies of carbonate rocks: analysis, interpretation and application. – Berlin: Springer-Verlag, 2004. – 976 p.
• Hallam A. Phanerozoic Sea-Level Changes. – New York: Columbia University Press, 1992. – 266 p.
• Jaff rés J.B.D., Shields G.A., Wallmann K. The oxygen isotope evolution of seawater: a critical review of a longstanding controversy and an improved geological water cycle model for the past 3.4 billion years // Earth-Sci. Revs. – 2007. – No. 83. – P. 83–122. – : 10.1016/j.earscirev.2007.04.002.
• James N.P., Bourque P.A. Reefs and Mounds // Facies Models – Response to Sea-Level Change / R.G. Walker, N.P. James (eds.). – Geol. Assoc. Can., 1992. – P. 323–347.
• 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.
• Knoll A.H., Hayes J.M., Kaufman A.J., Swett K., Lambert L.B. Secular variation in carbon isotope ratios from upper Proterozoic successions of Svalbard and east Greenland // Nature. – 1986. – No. 321. – P. 832–838. – doi: 10.1038/321832a0.
• Kump L.R., Arthur M.A. Interpreting carbon-isotope excursions: carbonates and organic matter // Chem. Geol. – 1999. – No. 161. – P. 181–198. – doi: 10.1016/s0009-2541(99)00086-8.
• Li Q., Li Y., Kiessling W. The fi rst sphinctozoan-bearing reef from an Ordovician back-arc basin // Facies. – 2015. – No. 61 (3). – P. 1–9. – doi: 10.1007/s10347-015-0444-6.
• McManus J.F., Oppo D.W., Cullen J.L. A 0.5-millionyear record of millennial-scale climate variability in the North Atlantic // Science. – 1999. – No. 183 (5404). – P. 971–975. – doi: 10.1126/science.283.5404.971.
• Scholle P.A., Arthur M.A. Carbon isotope fl uctua tions in Cretaceous pelagic limestones; potential stratigraphic and petroleum exploration tool // AAPG Bulletin. – 1980. – No. 64 (1). – P. 67–87. – doi: 10.1306/2f91892d-16ce-11d7-8645000102c1865d.
• Scotese C.R., Boucot A.J., Chen Xu. Atlas of Phanerozoic Climatic Zones (Mollweide Projection), 2015. V. 1–6. Paleomap Project PaleoAtlas for ArcGIS, PALEOMAP Project, Evanston, IL.
• Scrutton C.T. The Palaeozoic corals, II: structure, variation and palaeoecology // Proc. Yorks. Geol. Polytech. Soc. – 1998. – No. 52. – P. 1–57. – doi: 10.1144/pygs.52.1.1.
• Talent J.A. Organic reef-building: episodes of extinction and symbiosis? // Senckenbergian Lethanaea. – 1988. – No. 3 (4). – P. 315–368.
• Veizer J., Holser W.T., Wilgus C.K. Correlation of 13C/12C and 34S/32S secular variations // Geochim. Cosmochim. Acta. – 1980. – No. 44. – P. 579–587.
• Webby B.D. Patterns of Ordovician reef development // Phanerozoic Reef Patterns / W. Kiessling, E. Flügel, J. Golonka (eds.). – Tulsa: SEPM (Society for Sedimentary Geology), 2002. – P. 129–179. – doi: 10.2110/pec.02.72.0129.
• Webby B.D., Paris F., Droser M.L., Percival I.G. The Great Ordovician Biodiversification Event. – New York: Columbia University Press, 2004. – 484 p.