Comparative analysis of isotopic (C, O) variations in deposits of the lower and middle devonian horizons in the Latvian and Zhlobin saddles, north Pripyat showlder and Voronezh anteclise (Belarus)

The paper describes the attempt of horizon-by-horizon isotopic (С, О) correlation of the Lower and Middle deposits on the territory of Belarus in geological sections of the following boreholes: the North Polotsk (south-east of the Latvian Saddle), Bykhov (the conjugation zone of the Orsha Depression and Zhlobin Saddle), Korma (Zhlobin Saddle), Privolje (the North Pripyat Shoulder of the Pripyat Trough) and GGK-1 (on the south-western edge of the Voronezh Anteclise). The Vitebsk (Emsian), Adrov and Osveya (Lower Eifelian), Gorodok (Middle Eifelian) and Kostyukovichi (Upper Eifelian) horizons were studied. It is shown that isotopic information may be used for revealing episodes of evaporitization, continental inflow strengthening and weakening, sedimentary basin shallowing, oxidation of dispersed organic matter in sediment, as well as for geological section correlation and estimation of peculiarities of rock post-sedimentary changes. A consistency in behavior between δ13C and δ18О values, on one side, and lithofacies parameters, on the other side, is not usually observed. Thus, isotopic data may in some cases serve as an independent indicator of variations of sediment formation and transformation environment.

1. Бродская, Н. Г. Донные отложения и процессы осадкообразования в Аральском море / Н. Г. Бродская // Труды Ин-та геол. наук. Геологическая серия (57). – М. : Изд-во АН СССР, 1952. – Вып. 115. – 108 с.

2. Валюкявичюс, Ю. Ю. Девонская система / Ю. Ю. Валюкявичюс, В. К. Голубцов // Геологическая карта СССР. Масштаб 1 : 1000000 (новая серия). Объяснительная записка. Лист N-(34), (35). – Вильнюс, Ленинград, 1986. – С. 53–68.

3. 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.

4. 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.

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

6. Геология Беларуси / Ред. А. С. Махнач, [и др.]. – Минск : Ин-т геол. наук НАН Беларуси, 2001. – 815 с.

7. Геотермический атлас Беларуси / Под общ. ред. В. И. Зуя. – Минск : Нац. библиотека Беларуси, 2018. – 89 с.

8. Девон Воронежской антеклизы и Московской синеклизы / Г. Д. Родионова [и др.]. – М. : Изд-во Воронежского ун-та, 1995. – 265 с.

9. Девон и карбон Прибалтики / В. С. Сорокин [и др.]. – Рига : Зинатне, 1981. – 502 с.

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

11. 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.

12. 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.

13. Кузьменкова, О. Ф. Разрез позднедевонских магматических пород параметрической скважины Приволье (Северо-Припятское плечо, Беларусь) / О. Ф. Кузьменкова, А. Г. Лапцевич // Актуальные проблемы наук о Земле: использование природных ресурсов и сохранение окружающей среды : сб. материалов V Междунар. науч.-практ. конф., Брест, 27–29 сент. 2021 г. – Брест : БрГУ, 2021. – Ч. 1. – С. 72–75.

14. Махнач, А. А. Вариации изотопного состава углерода и кислорода в эмсско-франских отложениях Северо-Припятского плеча (юго-восток Беларуси) / А. А. Махнач, Б. Г. Покровский, О. В. Мурашко // Літасфера. – 2022. – 2 (57). – С. 101–115.

15. Махнач, А. А. Изотопы C, O, S, Sr в отложениях освейского горизонта нижнего эйфеля на территории Беларуси / А. А. Махнач, Б. Г. Покровский, О. В. Мурашко // Литология и полезные ископаемые. – 2023. – № 4. – С. 387–406.

16. Махнач, А. А. Изотопы углерода и кислорода в верхнеэйфельских отложениях Беларуси / А. А. Махнач, Б. Г. Покровский, О. В. Мурашко // Літасфера. – 2024. – № 1 (60). – С. 69–79.

17. Махнач, А. А. Изотопы углерода и кислорода в отложениях пограничных горизонтов нижнего и среднего девона Беларуси / А. А. Махнач, Б. Г. Покровский, О. В. Мурашко // Літасфера. – 2023. – 2 (59). – С. 82–100.

18. Махнач, А. А. Изотопы углерода и кислорода в среднеэйфельских отложениях Беларуси / А. А. Махнач, Б. Г. Покровский, О. В. Мурашко // Літасфера. – 2023. – № 1 (58). – С. 110–129.

19. Стратиграфические схемы докембрийских и фанерозойских отложений Беларуси : объяснительная записка / ред. С. А. Кручек [и др.]. – Минск : ГП «БелНИГРИ», 2010. – 282 с.

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

21. Fricke, H. C. The correlation between 18O/16O ratios of meteoric water and surface temperature: its use in investigating terrestrial climate change over geologic time / H. C. Fricke, J. R. O’Neil // Earth Planet. Sci. Lett. – 1999. – Vol. 170. – P. 181‒196.

22. Grossman, E. L. Oxygen Isotope Stratigraphy / E. L. Grossman // The Geologic Time Scale 2012. – Amsterdam, Boston, Heidelberg, London, New York, Oxford, Paris, San Diego, San Francisco, Singapore, Sydney, Tokyo : Elsevier, 2012. – Vol. 1. – P. 181–206.

23. 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. – Vol. 1. – P. 279–307.

24. 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.

25. Rozanski, K. Isotopic Patterns in Modern Global Precipitation / K. Rozanski, L. Araguas-Araguas, R. Gonfiantini // Climate Change in Continental Isotope Records, Geophysical Monograph Series. – Washington DC : AGU, 1993. – Vol. 78. – 36 p.

26. Secular variation in Late Cretaceous carbon isotopes: a new δ13C carbonate reference curve for the Cenomanian–Campanian (99.6–70.6 Ma) / I. Jarvis [et al.] // Geological Magazine. – 2006. – 143 (5). – P. 561–608.

27. 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.

28. 87Sr/86Sr, δ13C and δ18О evolution of Phanerozoic seawater / J. Veizer [et al.] // Chemical Geology. – 1999. – 161 (1–3). – P. 59–88.