Инд. авторы:	Страховенко В.Д., Солотчина Э.П., Восель Ю.С., Солотчин П.А.
Заглавие:	Геохимические факторы аутигенного минералообразования в донных отложениях озер тажеранской системы ( прибайкалье)
Библ. ссылка:	Страховенко В.Д., Солотчина Э.П., Восель Ю.С., Солотчин П.А. Геохимические факторы аутигенного минералообразования в донных отложениях озер тажеранской системы ( прибайкалье) // Геология и геофизика. - 2015. - Т.56. - № 10. - С.1825-1841. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы:	DOI: 10.15372/GiG20151006; РИНЦ: 24346176;
Реферат:	rus: Рассматривается современное осадкообразование в малых соленых и солоноватых озерах, расположенных на территории Приольхонья (Западное Прибайкалье), характеризующейся аридным и семиаридным климатом. Озера принадлежат к Тажеранской озерной системе, представляющей собой серию компактно расположенных бессточных мелководных озер с ограниченной площадью водосбора и различной минерализацией, находящихся в одинаковых ландшафтно-климатических и геолого-геохимических условиях. В работе сочетаются и дополняют друг друга два подхода: детальное исследование отдельно взятого озера и системы озер, которую можно рассматривать в качестве природного модельного объекта для изучения связи хемогенного минералообразования с геохимией озерных вод. Исследование озерных вод и донных осадков проводилось комплексом современных геохимических и минералого-кристаллохимических методов. Для анализа минеральной составляющей донных отложений использованы методы рентгеновской дифрактометрии (XRD), ИК-спектроскопии, электронной микроскопии. Озера характеризуются карбонатным типом седиментации, в донных осадках в ассоциации с карбонатными минералами выявлены аутигенный пирит, смектиты, хлориты и иллиты. Разложением сложных XRD-профилей карбонатных минералов на индивидуальные пики функцией Пирсона VII в образцах идентифицированы карбонатные фазы и определены их количественные соотношения. Методом математического моделирования XRD-профилей карбонатов установлено, что в результате хемогенного осаждения и/или его биогенной стимуляции в донных осадках озер накапливаются преимущественно Mg кальциты разной степени магнезиальности и Ca избыточные доломиты. В ряде озер наряду с карбонатами кальцит-доломитового ряда формируются арагонит, моногидрокальцит, родохрозит. Показана существенная роль биологических агентов в процессах аутигенного минералообразования. Выявлена зависимость ассоциаций новообразованных хемогенных карбонатных минералов и их кристаллохимических характеристик в донных отложениях озер от геохимической специфики озерных вод. eng: We studied recent sedimentation in small saline and brackish lakes located in the Ol’khon region (western Baikal area) with arid and semiarid climate. The lakes belong to the Tazheran system; it is a series of compactly located closed shallow lakes, with a limited catchment area and different mineralization, under the same landscape, climatic, geologic, and geochemical conditions. Two complementary approaches are applied in the research: (1) a detailed study of individual lake and (2) a comparison of the entire series of lakes, which can be considered a natural model for studying the relationship between endogenic mineral formation and the geochemistry of lake waters. The lake waters and bottom sediments were studied by a set of modern methods of geochemistry, mineralogy, and crystal chemistry. The mineral component of the bottom sediments was analyzed by powder X-ray diffraction (XRD), IR spectroscopy, and electron microscopy. The lakes are characterized by predominart carbonate sedimentation; authigenic pyrite, smectite, chlorite, and illite are detected in assemblage with carbonate minerals in the bottom sediments. Carbonate phases have been identified, and their proportions have been determined in the samples by decomposition of the complex XRD profiles of carbonate minerals into peaks using the Pearson VII function. Mathematical modeling of the XRD profiles of carbonates has revealed that predominantly Mg-calcite with variable Mg content and excess-Ca dolomite accumulate in the lake bottom sediments influenced by biogenic processes. Aragonite, monohydrocalcite, and rhodochrosite form in some lakes along with carbonates of the calcite-dolomite series. We show a close relationship between the composition of the assemblages of the newly formed endogenic carbonate minerals and their crystallochemical characteristics and the chemical composition of the lake waters.
Ключевые слова:	система малых озер; минералогия карбонатов; геохимия; recent bottom sediments; system of small lakes; carbonate mineralogy; geochemistry; Baikal area; прибайкалье; современные донные отложения;
Издано:	2015
Физ. характеристика:	с.1825-1841
Цитирование:	1. Баженова О.И., Мартьянова Г.Н. Современные морфоклиматические режимы степей и лесостепей Сибири // География и природные ресурсы, 2002, № 3, с. 57-64. 2. Базарова В.Б., Гребенникова Т.А., Мохова Л.М., Орлова Л.А. Особенности озерного осадконакопления в степной зоне Юго-Восточного Забайкалья в голоцене (на примере отложений оз. Зун-Соктуй) // Геология и геофизика, 2011, т. 52, (3), с. 426-438. 3. Безрукова Е.В., Кривоногов С.К., Такахара Х., Летунова П.П., Шичи К., Абзаева А.А., Кулагина Н.В., Забелина Ю.С. Озеро Котокель - опорный разрез позднеледниковья и голоцена юга Восточной Сибири // ДАН, 2008, т. 420, № 2, с. 248-253. 4. Безрукова Е.В., Тарасов П.Е., Кулагина Н.В., Абзаева А.А., Летунова П.П., Кострова С.С. Палинологическое исследование донных отложений озера Котокель (район озера Байкал) // Геология и геофизика, 2011, т. 52, (4), с. 586-595. 5. Власов Н.А., Павлова Л.И. Гидрогеохимия и геохимия природных вод озер Тажеранских степей // Изв. физико-химического научно-исследовательского института при ИГУ, 1968, т. V, вып. 2, 45 с. 6. Дзюба А.А., Кулагина Н.В. Формирование и распространение минеральных озер в Прибайкалье и Забайкалье // Водные ресурсы и режим водных объектов, 2005, т. 32, № 1, с. 13-17. 7. Дзюба А.А., Тулохонов А.К., Абидуева Т.И., Гребнева П.И. Распространение и химизм соленых озер Прибайкалья и Забайкалья // География и природные ресурсы, 1997, № 4, с. 65-71. 8. Ермолаева Н.И. Роль зоопланктона в формировании сапропелей в озерах юга Западной Сибири // Мир науки, культуры и образования, 2013, № 6, с. 545-549. 9. Заварзин Г.А. Планета бактерий // Вест. РАН, 2008, т. 78, № 4, с. 328-336. 10. Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. Введение в природоведческую микробиологию: учебное пособие. М., Книжный дом «Университет», 2001, 256 с. 11. Заварзина Д.Г., Жилина Т.Н. Ранняя колонизация суши // Геобиологические системы в прошлом. М., ПИН РАН, 2012, с. 69-91. 12. Лейн А.Ю., Маккавеев П.Н., Саввичев А.С., Кравчишина М.Д., Беляев Н.А., Дара О.М., Поняев М.С., Захарова Е.Е., Розанов А.Г., Иванов М.В., Флинт М.В. Процессы трансформации взвеси в осадок Карского моря // Океанология, 2013, т. 53, № 5, с. 643-679. 13. Лидер М. Седиментология. Процессы и продукты. Пер. с англ. М., Мир, 1986, 439 с. 14. Кузнецов В.Г. Эволюция карбонатонакопления в истории Земли. М., ГЕОС, 2003, 263 с. 15. Макаркина Н.В. Структура и функционирование зоопланктона степных бессточных озер Байкальской Сибири: Автореф. дис.… к. б. н. Улан-Удэ, ГИ СО РАН, 2009, 20 с. 16. Минеральные воды южной части Восточной Сибири / Под ред. В.Г. Ткачука, Н.И. Толстихина. М., Л., Изд-во АН СССР, 1961, т. 1, с. 189-245. 17. Нечипоренко Г.О., Бондаренко Г.П. Условия образования морских карбонатов. М., Наука, 1988, 133 с. 18. Розанов А.Ю. Некоторые вопросы бактериального минерало- и седиментообразования // Бактериальная палеонтология. Тезисы Международной конференции. М., ПИН РАН, 2002, с. 68. 19. Рогозина Е.А., Архангельская Р.А., Свечина Р.М., Шапиро А.И. Направленность микробиологических процессов преобразования органического вещества современных осадков в анаэробных условиях // Генезис нефти и газа. М., ГЕОС, 2003, с. 269-270. 20. Скляров Е.В., Солотчина Э.П., Вологина Е.Г., Изох О.П., Кулагина Н.В., Орлова Л.А., Склярова О.А., Солотчин П.А., Столповская В.Н., Ухова Н.Н. Климатическая история голоцена Западного Прибайкалья в карбонатной осадочной летописи озера Холбо-Нур // ДАН, 2010а, т. 431, № 5, с. 668-674. 21. Скляров Е.В., Солотчина Э.П., Вологина Е.Г., Игнатова Н.В., Изох О.П., Кулагина Н.В., Склярова О.А., Солотчин П.А., Столповская В.Н., Ухова Н.Н., Федоровский В.С., Хлыстов О.М. Детальная летопись климата голоцена из карбонатного разреза соленого озера Цаган-Тырм (Западное Прибайкалье) // Геология и геофизика, 2010б, т. 51 (3), с. 303-328. 22. Склярова О.А., Скляров Е.В., Федоровский В.С. Структурно-геологический контроль локализации и состава вод озер и родников Приольхонья // Геология и геофизика, 2002, т. 43(8), с. 732-745. 23. Склярова О.А., Скляров Е.В., Федоровский В.С., Санина Н.Б. Минеральные озера Приольхонья: вопросы генезиса и эволюции // География и природные ресурсы, 2004, № 4, с. 44-49. 24. Сковитина Т.М., Федоровский В.С. Раннепалеозойские коллизионные структуры в современном рельефе Ольхонского региона (Байкальская рифтовая система) // Геология и геофизика, 2007, т. 48 (9), с. 903-915. 25. Солоноватые и соленые озера Забайкалья: гидрохимия, биология / Ред. Б.Б. Намсараев. Улан-Удэ, Изд-во Бурят. ун-та, 2009, 340 с. 26. Солотчина Э.П. Структурный типоморфизм глинистых минералов осадочных разрезов и кор выветривания. Новосибирск, Академ. изд-во «Гео», 2009, 234 с. 27. Солотчина Э.П., Солотчин П.А. Состав и структура низкотемпературных природных карбонатов кальцит-доломитового ряда // Журнал структурной химии, 2014, т. 55, № 4, с. 814-820. 28. Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Вологина Е.Г., Орлова Л.А., Склярова О.А., Солотчин П.А., Столповская В.Н., Федоровский В.С., Хлыстов О.М. Карбонаты в осадочной летописи соленого озера Цаган-Тырм (Западное Прибайкалье): новый тип палеоклиматических сигналов высокого разрешения // ДАН, 2008, т. 421, № 3, с. 391-398. 29. Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Вологина Е.Г., Солотчин П.А., Столповская В.Н., Склярова О.А., Изох О.П., Ухова Н.Н. Климатические сигналы в карбонатной осадочной летописи голоцена озера Намши-Нур, Западное Прибайкалье // ДАН, 2011, т. 436, № 6, с. 814-819. 30. Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Солотчин П.А., Вологина Е.Г., Столповская В.Н., Склярова О. А., Ухова Н.Н. Реконструкция климата голоцена на основе карбонатной осадочной летописи малого соленого озера Верхнее Белое (Западное Забайкалье) // Геология и геофизика, 2012, т. 53 (12), с. 1756-1775. 31. Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Солотчин П.А., Вологина Е.Г., Склярова О.А., Ухова Н.Н. Голоценовая осадочная летопись озера Большое Алгинское, Западное Забайкалье: связь с палеоклиматом // ДАН, 2013, т. 449, № 1, с. 80-86. 32. Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Солотчин П.А., Вологина Е.Г., Склярова О.А. Минералогия и кристаллохимия карбонатов голоценовых осадков озера Киран (Западное Забайкалье): связь с палеоклиматом // Геология и геофизика, 2014, т. 55 (4), с. 605-618. 33. Столповская В.Н., Солотчина Э.П., Жданова А.Н. Количественный анализ неглинистых минералов донных осадков озер Байкал и Хубсугул методом ИК-спектроскопии (в связи с палеоклиматическими реконструкциями) // Геология и геофизика, 2006, т. 47 (6), с. 778-788. 34. Страховенко В.Д. Геохимия донных отложений малых континентальных озер Сибири: Автореф. дис.… д. г.-м. н. Новосибирск, ИГМ СО РАН, 2011, 36 с. 35. Страховенко В.Д., Таран О.П., Ермолаева Н.И. Биогеохимия современных биокосных систем (на примере донных отложений озер Обь-Иртышского междуречья) // Геохимия живого вещества: материалы Международной молодежной школы-семинара (Томск, 2-5 июня, 2013). Томск, Изд-во ТПУ, 2013, с. 99-106. 36. Страхов Н.М., Бродская Н.Г., Князева Л.М., Разживина А.Н., Ратеев М.А., Сапожников Д.Г., Шишова Е.С. Образование осадков в современных водоемах. М., Изд-во АН СССР, 1954, 791 с. 37. Федоpовcкий В.C., Владимиpов А.Г., Xаин Е.В., Каpгаполов C.А., Гибшеp А.C., Изоx А.Э. Тектоника, метамоpфизм и магматизм коллизионныx зон каледонид Центpальной Азии // Геотектоника, 1995, № 3, c. 3-22. 38. Chave K.E. A solid solution between calcite and dolomite // J. Geol., 1952, v. 60, p. 190-192. 39. Deelman J.C. Low-temperature formation of dolomite and magnesite. Open-access e-book, 2011, 512 p., http://www.jcdeelman.demon.nl/dolomite/bookprospectus.html. 40. Deocampo D.M. The geochemistry of continental carbonates // Developments in sedimentology / Eds. A.M. Alonso-Zarza, L.H. Tanner. Elsevier, 2010, p. 1-59. 41. Drits V.A., McCarty D.K., Sakharov B., Milliken K.L. New insight into structural and compositional variability in some ancient excess-Ca dolomite // Can. Miner., 2005, v. 43, p. 1255-1290. 42. Goldsmith J.R., Graf D.L. Relation between lattice constants and composition of the Ca-Mg carbonates // Amer. Miner., 1958, v. 43, p. 84-101. 43. Hammer U.T. Saline lake ecosystems of the world. Dr W. Junk Publ., Dordrecht. The Netherlands, 1986, 616 p. 44. Jones B., Luth R.W., MacNell A.J. Powder X-ray analysis of homogeneous and heterogeneous dolostones // J. Sediment. Res., 2001, v. 71, p. 791-800. 45. Last W.M. Lacustrine dolomite - an overview of modern, Holocene, and Pleistocene occurrences // Earth Sci. Rev., 1990, v. 27, p. 221-263. 46. Last W.M. Geolimnology of salt lakes // Geosci. J., 2002, v. 6, № 4, p. 347-369. 47. Last W.M., Ginn F.M. Saline systems of the Great Plains of western Canada: an overview of the limnogeology and paleolimnology // Saline Systems, 2005, doi: 10.1186/1746-1448-1-10. 48. Mackenzie F.T., Bischoff W.D., Bishop F.C., Loijens M., Schoonmaker J., Wollast R. Magnesian calcites: Low-temperature occurrence, solubility and solid-solution behavior // Carbonates: mineralogy and chemistry / Ed. R.J. Reeder. Reviews in Mineralogy, Mineralogical Society of America, Chantilly, Virginia, U.S.A., 1983, v. 11, p. 97-144. 49. McCarty D.K., Drits V.A., Sakharov B. Relationship between composition and lattice parameters of some sedimentary dolomite varieties // Eur. J. Miner., 2006, v. 18, p. 611-627. 50. Navrotsky A., Capobianco C. Enthalpies of formation of dolomite and of magnesian calcites // Amer. Miner., 1987, v. 72, № 7-8, p. 782-787. 51. Nishiyama R., Munemoto T., Fukushi K. Formation condition of monohydrocalcite from CaCl2-MgCl2-Na2CO3 solutions // Geochim. Cosmochim. Acta, 2013, v. 100, p. 217-231. 52. Rodriguez-Blanco J.D., Shaw S., Bots P., Roncal-Herrero T., Benning L.G. The role of Mg in the crystallization of monohydrocalcite // Geochim. Cosmochim. Acta, 2014, v.127, p. 204-220. 53. Smoot J.P., Lowenstein T.K. Depositional environments of non-marine evaporates // Evaporites, petroleum and mineral resources / Ed. J.L. Melvin. New York, Elsevier, 1991, p. 189-348. 54. Solotchina E.P., Prokopenko A.A., Kuzmin M.I., Solotchin P.A., Zhdanova A.N. Climate signals in sediment mineralogy of Lake Baikal and Lake Hovsgol during the LGM-Holocene transition and the 1-Ma carbonate record from the HDP-04 drill core // Quatern. Int., 2009, v. 205, p. 38-52. 55. Swainson I.P. The structure of monohydrocalcite and the phase composition of the beachrock deposits of Lake Butler and Lake Fellmongery, South Australia // Amer. Miner., 2008, v. 93, № 7, p. 1014-1018. 56. Tarasov P.E., Bezrukova E.V., Krivonogov S.K. Late Glacial and Holocene changes in vegetation cover and climate in southern Siberia derived from a 15 kyr long pollen record from Lake Kotokel // Clim. Past, 2009, v. 5, p. 285-295.