Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS Repository
IVS FEB RAS
Поиск
Browse
IVS FEB RAS Items
Statistics
Instruction
Links

Условия диагенетического карбонатообразования в кайнозойских отложениях Западной Камчатки по изотопным (С и О) данным

Покровский Б.Г., Гладенков Ю.Б. (2017) Условия диагенетического карбонатообразования в кайнозойских отложениях Западной Камчатки по изотопным (С и О) данным // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. Вып. 36. № 4. С. 5-12.

[img]
Preview
Text
Pokrovsky_Gladenkov.pdf

Download (818kB) | Preview

Official URL: http://www.kscnet.ru/journal/kraesc/article/view/1...

Abstract

Изотопный состав углерода и кислорода определен в 42 карбонатных конкрециях и 9 раковинах двустворок из палеоген-неогеновых отложений одного из опорных разрезов Западной Камчатки (бухта Квачина). Общий разброс значений δ13C в карбонатном материале конкреций превышает 40‰ (−29.0…14.7‰ PDB), и δ18О — 15‰ (17.2…32.4‰ SMOW), тогда как в раковинах двустворок эти параметры варьируют сравнительно слабо: δ13C от −2.8 до 2.3‰ и δ18О от 29.8 до 34.3‰). Конкреции нижней тигильской толщи (эоцен), сложенной мелководными песчаниками и конгломератами, характеризуются относительно низкими средними значениями δ13C (−12.2±8.0‰) и δ18О (24.0±4.6‰) по сравнению с конкрециями верхней белесоватой толщи (олигоцен — ранний миоцен), сложенной глубоководными алевролитами и аргиллитами с прослоями пеплов (соответственно 4.5±10.3‰ и 29.1±3.4‰). Различие в изотопном составе С и О диагенетических карбонатов является следствием изменения условий осадконакопления и постседиментационного преобразования органического вещества. Широкие вариации δ18О в конкрециях тигильской толщи свидетельствуют об образовании как в морской, так и в пресной воде в прибрежной зоне, а умеренно низкие значения δ13C позволяют предположить, что источником углерода в них были продукты окисления органического вещества, вероятно, сносившегося с суши. Более высокие и однообразные величины δ18О в конкрециях «белесоватой» толщи указывают на образование в морской воде при температурах не выше 5°С, а высокие значения δ13С на микробиальную ферментацию органического вещества с выделением обедненного 13С метана и обогащенной 13С углекислоты, которая консервировалась в конкрециях.

Abstract (translation)

С- and O-isotope composition were evaluated in the 42 carbonate concretions and 9 shells from Paleogene —Neogene sequences of Western Kamchatka (Kvachina Bay). The overall range of the δ13C values in the concretions exceeds 40 ‰ (−29.0 … 14.7 ‰ PDB), and δ18О values — 15 ‰ (17.2 … 32.4 ‰ SMOW), whereas in shells these parameters vary insignificantly: δ13C from −2.8 to 2.3 ‰ and δ18О from 29.8 to 34.3 ‰). Concretions of lower Tigil formation (Eocene), composed of shallow-water sandstones and conglomerates, are characterised by low average δ13C (−12.2±8.0‰) and δ18О values (24.0±4.6‰) in comparison to concretions of upper Whitish Formation (Oligocene — Early Miocene) composed of deep-water siltstone and mudstone with ash layers (δ13C = 4.5±10.3 ‰, δ18О = 29.1±3.4 ‰). Difference in C- and O-isotope composition of diagenetic carbonates is caused by change in environment and postsedimentary transformation of organic matter. Wide range of the δ18О values in the concretions of Tigil formation is evidence of formation both in sea and in fresh water of a coastal zone, whereas medium low δ13C values allow us to assume that main source of carbon were products of oxidation of organic matter washed, probably, from the land. Steady high δ18О values in concretions of «Whitish» Formation show that formation occurred in deep-sea environment and at temperatures not above 5°С; high δ13C values suggest microbial fermentation of organic matter accompanied by release of 13С-depleted methane, and 13С-enriched CO2, which was conserved in the concretions.
Item Type: Article
Title: Условия диагенетического карбонатообразования в кайнозойских отложениях Западной Камчатки по изотопным (С и О) данным
Title (translation): The diagenetic carbonate formation conditions in the cenozoic deposits of Western Kamchatka based on C- and O-isotope data
Language: Russian
Journal or Publication Title: Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле
ISSN Print: 1816-5524
ISSN Online: 1816-5532
Uncontrolled Keywords: изотопы, углерод, кислород, диагенетические конкреции, палеоген, неоген, Камчатка, C- and O-isotopes, diagenetic concretions, Paleogene, Neogene, Kamchatka
Subjects: State scientific and technical information rubricator (ГРНТИ) > 38 ГЕОЛОГИЯ > 38.29 Стратиграфия > 38.29.23 Стратиграфия кайнозоя
References: Валяев Б.М., Гринченко Ю.И., Ерохин В.Е. и др. Изотопный облик газов грязевых вулканов // Литология и полезные ископаемые. 1985. № 1. С. 72–87.
Гладенков Ю.Б., Синельникова В.Н., Шанцер А.Е. и др. Эоцен Западной Камчатки. М.: Наука, 1991. 184 с.
Гладенков Ю.Б. Расчленение опорного разреза кайнозоя бухты Квачина западной Камчатки и проблемы его корреляции // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2016. Т. 24. № 6. С. 101–113.
Киквадзе О.Е., Лаврушин В.Ю., Покровский Б.Г., Поляк Б.Г. Изотопный и химический состав грязевулканических газов Таманского полуострова и проблемы их генезиса // Литология и полезные ископаемые. 2014. № 6. С. 525–538.
Колесник О.Н., Колесник А.Н., Покровский Б.Г. О находке аутигенного метанопроизводного карбоната в Чукотском море // ДАН. 2014. Т. 458. № 3. С. 330–332.
Криштофович Л.В. Стратиграфия и фауна тигильской толщи западного побережья Камчатки. Л.: Ленгостоптехиздат, 1947 (Труды ВНИГРИ. Новая сер. Вып. 23). 151 с.
Леин А.Ю., Гальченко В.Ф., Покровский Б.Г. и др. Морские карбонатные конкреции как результат процессов микробного окисления газ-гидратного метана в Охотском море // Геохимия. 1989. № 10. 1396–1406.
Плешаков И.Б. Третичные отложения Утхолокского района на западном побережье Камчатки. JI.—M.: ГОНГИ НКТП СССР, 1939 (Труды ИГРИ. Сер. А. Вып. 123). 38 с.
Покровский Б.Г. Условия образования диагенетических карбонатов кайнозойских отложений о. Карагинского (Восточная Камчатка). // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1980. № 12. С. 88–98.
Решения рабочих межведомственных региональных стратиграфических совещаний по палеогену и неогену восточных районов России — Камчатки, Корякского нагорья, Сахалина и Курильских островов. Объяснительная записка к стратиграфическим схемам. М.: ГЕОС, 1998. 147 с.
Серова М.Я. Фораминиферы и биостратиграфия верхнего палеогена Северной Пацифики. М.: Наука, 2001. 215 с.
Beaudoin G., Therrien P. The web stable isotope fractionation calculator. Handbook of stable isotope analytical techniques (I) / Ed. De Groot P.A. Elsevier, 2004. P. 1045–1047.
Curtis C.D. Coleman M.L. Love L.G. Pore water evolution during sediment burial from isotopic and mineral chemistry of calcite, dolomite and siderite concretions // Geochimica et Cosmochimica. 1986. V. 50. P. 2321–2334.
Deuser W.G. Extreme 13C/12C variations in Quaternary dolomites from the continental shelf // Earth Planetary Science Letters. 1970. V. 8. P. 118–124.
Gautier D.L., Claypool G.E. Interpretation of methanic diagenesis in ancient sediments by analogy with process in modern diagenetic environments // Clastic Diagenesis / Eds. Mcdonald D.A., Surdam R.C. Am. Assoc. Pet. Geol. Mem., 1984. V. 37. P. 111–123.
Grossman E.L. Oxygen isotope stratigraphy // The Geologic Time Scale / Eds. Gradstein F.M., Ogg J.G., Schmitz M.D., Ogg G.M.. Boston, USA. Elsevier, 2012. Ch. 10. P. 181–206.
Gu B., Schelske C.L., Hodel D.A. Extreme 13C enrichment in shallow hypereutrophic lake: Implication for carbon cycling // Limnology and Oceanography. 2004. V. 49. № 4. P. 1152–1159.
Irwin H., Curtis C., Coleman M. Isotopic evidence for the source of diagenetic carbonate during burial of organic-rich sediments // Nature. 1977. V. 269. P. 209–213.
Kim S.-T., O’Neil J.R. Equilibrium and nonequilibrium oxygen isotope effects in synthetic carbonates // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1997. V. 61. P. 3461–3475.
Lawrence J.R., Gieskes J.M. Constraints on water transport and alteration in the oceanic crust from the isotopic composition of pore water // JGR. 1981. V. 86. P. 7924–7934.
Murata К., Friedman I., Madsen В.M. Carbon-13 rich diagenetic carbonates in Miocene formations of California and Oregon // Science. 1967. V. 156. № 3781.
Nissenbaum A., Presley B.J., Kaplan I.R. Early diagenesis in reducing fiord Saxanish Inlet, British Columbia. // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1972. V. 36. № 9. P. 1007–1027.
Sun X., Turchin A.V. Significant contribution of authigenic carbonate to marine carbonate burial // Nature Geoscience. 2014. V. 7. № 3. P. 201–204.
Taran Yu. A., Fisher T.P., Pokrovsky B.G. et al. Geochemistry of the volcano-hydrothermal system of El Chichon volcano, Chiapas, Mexico // Bulletin of Volcanology. 1998. V. 59. № 6. P. 436–449.
Woo K.S., Khim B.-K. Stable oxygen and carbon isotopes of carbonate concretions of the Miocene Yeonil Group in the Pohang Basin, Korea: Types of concretions and formation condition // Sedimentary Geology. 2006. V. 183. № 1–2. P. 15–30.
Depositing User: И.М. Романова
Date Deposited: 31 Jan 2018 00:43
Last Modified: 31 Jan 2018 00:43
URI: http://repo.kscnet.ru/id/eprint/3189

Actions (login required)

View Item View Item