Вариации изотопного состава углерода и кислорода в эмсско-франских отложениях Северо-Припятского плеча (юго-восток Беларуси)

Изучено распределение изотопов углерода и кислорода в эмсско-франских карбонатных и карбонатсодержащих породах разреза параметрической скв. Приволье на Северо-Припятском плече (юго-восток Беларуси).
В эмсско-среднеэйфельской части разреза вариации δ13C двумя отрицательными экскурсами (до -6…-8‰) трассируют эвапоритовый эпизод (карбонатно-сульфатные породы, желваки, прожилки и другие проявления гипса и ангидрита). Экскурсы связаны с активизацией поступления континентальных вод, обогащенных почвенным углеродом, в условиях сильного обмеления бассейна и, возможно, его расчленения на участки суши и эвапоритовые ванны. Первая фаза эвапоритового эпизода отмечена на отрезке витебский горизонт – адровско-освейская граница. В начале освейского времени происходит возврат к нормальным морским условиям (рост δ13C до -2…-1‰), а затем опять активизируется поступление вод с суши и наступает вторая фаза эвапоритизации, которая заканчивается в городокское время.
На углеродно-изотопной кривой верхнеэйфельско-франского интервала разреза наблюдается трехкратное чередование участков с нормальными морскими значениями δ13C (0…+ 1‰) и несколько пониженными (до -2…-3, в единичных случаях до -3,8‰). Последние трассируют три фазы поступления почвенного углерода в составе вод континентального стока: кратковременную – в первой половине полоцкого времени, длительную – охватывающую вторую (бóльшую) половину полоцкого времени, и намечающуюся – в конце ланского времени.
Динамика δ18О в разрезе в основном повторяет поведение значений на девонском отрезке глобальной хемостратиграфической кривой. Изотопный состав кислорода, имеющий главным образом морской облик, не «реагирует» на отрицательные экскурсы δ13C, связанные с активизацией континентального стока. Причиной этого является практическое отсутствие разницы между значениями δ18О метеорных осадков, дающих начало водам суши, и морской воды в низких широтах, где в девоне находилась территория Беларуси.

1. Вариации изотопного состава углерода и кислорода в нижне-среднедевонских отложениях на юго-западе Воронежской антеклизы / А. А. Махнач [и др.] // Літасфера. – 2021. – № 2 (55). – С. 80–94.

2. Вариации изотопного состава углерода и кислорода в эмсских и эйфельских отложениях на юго-востоке Латвийской седловины / А. А. Махнач [и др.] // Літасфера. – 2022. – № 1 (56). – С. 67–79.

3. Высоцкий, Э. А. Калиеносные бассейны мира / Э. А. Высоцкий, Р. Г. Гарецкий, В. З. Кислик. – Минск : Наука и техника, 1988. – 387 с.

4. Геология Беларуси / ред. А. С. Махнач [и др.]. – Минск : Институт геологических наук НАН Беларуси, 2001. – 815 с.

5. Геохимические особенности минеральных вод отложений нижней части платформенного чехла Гомельской структурной перемычки и сопредельных территорий / В. И. Толстошеев [и др.] // Літасфера. – 2019. – № 1 (50). – С. 116–135.

6. Зайцев, А. В. Изотопный состав углерода и кислорода в карбонатных отложениях нижнего и среднего ордовика на северо-западе Русской плиты / А. В. Зайцев, Б. Г. Покровский // Литология и полезные ископаемые. – 2014. – № 3. – С. 283–291.

7. Зоненшайн, Л. П. Тектоника литосферных плит территории СССР / Л. П. Зоненшайн, М. И. Кузьмин, Л. М. Натапов. – Москва : Недра, 1990. – Кн. 1. – 328 с.

8. Изотопная хемостратиграфия верхнеэмсско-среднеэйфельских отложений в разрезе параметрической скважины Кормянская на Жлобинской седловине / А. А. Махнач [и др.] // Лiтасфера. – 2019. – № 2 (51). – С. 64–74.

9. Изотопная хемостратиграфия нижне-среднедевонского разреза зоны сочленения Оршанской впадины и Жлобинской седловины (параметрическая скважина Быховская) / А. А. Махнач [и др.] // Лiтасфера. – 2019. – № 1 (50). – С. 136–148.

10. Махнач, А. А. Геохимия стабильных изотопов в платформенном чехле Беларуси / А. А. Махнач, Н. А. Махнач, Б. Г. Покровский. – Минск : Беларуская навука, 2022. – 373 с.

11. Никаноров, А. М. Стабильные изотопы в гидрохимии / А. М. Никаноров, Ю. А. Федоров. – Ленинград : Гидрометеоиздат, 1988. – 247 с.

12. Систематика и классификации осадочных пород и их аналогов / В. Н. Шванов [и др.]. – Санкт-Петербург : Недра, 1998. – 352 с.

13. Фор, Г. Основы изотопной геологии : пер. с англ. / Г. Фор. – Москва : Мир, 1989. – 590 с.

14. Grossman, E. L. Oxygen Isotope Stratigraphy / E. L. Grossman // The Geologic Time Scale 2012 / eds. F. M. Gradstein [et al.]. – Amsterdam ; Boston ; Heidelberg ; London ; New York ; Oxford ; Paris ; San Diego ; San Francisco ; Singapore ; Sydney ; Tokyo : Elsevier, 2012. – P. 181–206.

15. Grossman, E. L. Oxygen Isotope Stratigraphy / E. L. Grossman, M. M. Joachimski // The Geologic Time Scale 2020 / eds. F. M. Gradstein [et al.]. – Amsterdam ; Oxford ; Cambridge (MA, US) : Elsevier, 2020. – P. 279–307.

16. Oxygen isotope evolution of biogenic calcite and apatite during the Middle and Late Devonian / M. M. Joachimski [et al.] // International Journal of Earth Sciences. – 2004. – № 93 (4). – P. 542–553.

17. Rozanski, K. Isotopic Patterns in Modern Global Precipitation / K. Rozanski, L. Araguas-Araguas, R. Gonfiantini // Climate Change in Continental Isotope Records : Geophysical Monograph. – 1978. – 36 p.

18. Van Geldern, R. Carbon, oxygen and strontium isotope records of Devonian brachiopod shell calcite / R. van Geldern // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. – 2006. – 240 (1–2). – P. 47–67.

19. 87Sr/86Sr, δ13C and δ18О evolution of Phanerozoic seawater / J. Veizer [et al.] // Chemical Geology. – 1999. – 161 (1–3). – P. 59–88.