Инд. авторы: Савельева О.Л., Савельев Д.П., Палесский С.В.
Заглавие: Углеродистые породы в меловых отложениях п-ова камчатский мыс: геохимия, металлоносность и условия накопления
Библ. ссылка: Савельева О.Л., Савельев Д.П., Палесский С.В. Углеродистые породы в меловых отложениях п-ова камчатский мыс: геохимия, металлоносность и условия накопления // Тихоокеанская геология. - 2021. - Т.40. - № 3. - С.41-53. - ISSN 0207-4028.
Внешние системы: DOI: 10.30911/0207-4028-2021-40-3-41-53; РИНЦ: 45790969;
Реферат: rus: В меловых палеоокеанических отложениях Восточной Камчатки изучены углеродистые прослои, формирование которых связано с океанскими аноксическими событиями. В углеродистых породах повышены в сравнении с вмещающими яшмами и известняками содержания элементов-примесей и благородных металлов: Ba, Cu, Ni, Zn, Mo, V, U, Y, Au, редкоземельных элементов и платиноидов. В частности, содержания Au в золе углеродистых пород достигают 0.8 г/т, Pt - 2.1 г/т. Геохимические показатели Mo/Mn и V/(V + Ni) свидетельствуют о накоплении углеродистых осадков в эвксинных условиях. Значительная аутигенная фракция Ba указывает на высокую биопродуктивность верхней части водной толщи. Высокая биопродуктивность и эвксинные условия осадконакопления обусловили обогащение углеродистых пород многими элементами-примесями. Фосфор поступал в осадки с костным детритом, который впоследствии при фоссилизации сорбировал из морской воды редкоземельные элементы и иттрий. Медь, цинк и ванадий связаны с Fe-сульфидной фазой (фрамбоидным пиритом). Благородные металлы накапливались в процессе седиментогенеза и раннего диагенеза и поступали в осадок с органикой и/или непосредственно из морской воды. В углеродистых породах они, по-видимому, находятся в форме металлоорганических соединений или входят в состав фрамбоидного пирита. Накопление осадков происходило на вершине подводной вулканической возвышенности в Тихом океане. Изученные отложения сходны с меловыми осадками, формировавшимися на вершинах внутриокеанических возвышенностей северо-западной Пацифики, где в разрезах также присутствуют углеродистые прослои. Обогащенные органикой осадки отлагались в пределах зоны кислородного минимума в периоды максимальной биопродуктивности планктона.
eng: In the Cretaceous paleoceanic deposits of Eastern Kamchatka, carbonaceous beds have been studied, the origin of which relates to the oceanic anoxic events. In carbonaceous rocks, the contents of trace elements and noble metals: Ba, Cu, Ni, Zn, Mo, V, U, Y, Au, rare-earth elements and platinoids are increased in comparison with the hosted jaspers and limestones. In particular, the Au content in ash-laden carbonaceous rocks reaches 0.8 ppm, and Pt 2.1 ppm. The geochemical proxies Mo/Mn and V/(V + Ni) indicate the accumulation of carbonaceous deposits in euxinic conditions. The significant non-lithogenic excess Ba indicates a high bio-productivity in the upper part of the water column. High bio-productivity and euxinic conditions of sedimentation caused the enrichment of carbonaceous rocks with many trace elements. Phosphorus trapped into the sediments with bone detritus, which subsequently sorbed rare-earth elements and yttrium from sea water during its fossilization. Copper, zinc and vanadium are associated with the Fe-sulfide phase (framboidal pyrite). Noble metals accumulated during sedimentation and early diagenesis were deposited with organic matter and/or directly from seawater. In carbonaceous rocks, they appear to be in the form of organometallic compounds or enter into the composition of framboidal pyrite. The sedimentation occurred at the top of a seamount in the Pacific Ocean. The studied deposits are similar to the Cretaceous sediments that formed at the tops of seamounts in the northwestern Pacific, where carbonaceous beds are also present in the sections. Organic-rich sediments were deposited within the oxygen minimum zone during periods of maximum bio-productivity of plankton.
Ключевые слова: bioproductivity; euxinic conditions; kamchatka; углеродистые породы; благородные металлы; биопродуктивность; эвксинные условия; noble metals; carbonaceous rocks; камчатка;
Издано: 2021
Физ. характеристика: с.41-53
Цитирование: 1. Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т. О составе фосфатизированных костей в современных осадках // Литология и полез. ископаемые. 2003. № 3. С. 313-323. 2. Батурин Г.Н. Фосфатонакопление в океане. М.: Наука, 2004. 464 с. 3. Бояринова М.Е. Государственная геологическая карта Российской Федерациию 1:200 000. Изд-ние 2-е. Серия Восточно-Камчатская. Лист 0-58-XXVI, XXXI, XXXII (Усть-Камчатск). СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2007. 4. Бояринова М.Е., Вешняков Н.А., Коркин А.Г., Савельев Д.П. Государственная геологическая карта Российской Федерации. 1:200 000. Изд-ние. 2-е. Серия Восточно-Камчатская. Лист 0-58-XXVI, XXXI, XXXII (Усть-Камчатск): Объясн. зап. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2007. 226 с. + 2 вкладки. 5. Волохин Ю.Г., Иванов В.В. Геохимия и металлоносность углеродистых силицитов триаса Сихотэ-Алиня // Литология и полез. ископаемые. 2007. № 4. С. 406-425. 6. Волохин Ю.Г., Карабцов А.А. Благородные металлы в углеродистых кремнях триаса Сихотэ-Алиня // Докл. АН. 2009. Т. 426, № 1. С. 84-89. 7. Волохин Ю.Г., Карабцов А.А. Минералы в углеродистых силицитах триаса Сихотэ-Алиня // Литология и полез. ископаемые. 2016. № 5. С. 465-484. 8. Дубинин А.В. Геохимия редкоземельных элементов в океане / Под ред. И.И. Волкова. Ин-т океанологии им. П.П. Ширшова РАН. М.: Наука, 2006. 310 с. 9. Палесский С.В., Николаева И.В., Козьменко О.А., Аношин Г.Н. Определение элементов платиновой группы и рения в стандартных геологических образцах изотопным разбавлением с масс-спектрометрическим окончанием // Журн. аналит. химии. 2009. Т. 64, № 3. С. 287-291. 10. Палечек Т.Н., Савельев Д.П., Савельева О.Л. Альб-сеноманский комплекс радиолярий из смагинской свиты Камчатского Мыса (Восточная Камчатка) // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2010. Т. 18, № 1. С. 67-87. 11. Портнягин М.В., Савельев Д.П., Хёрнле К. Плюмовая ассоциация меловых океанических базальтов Восточной Камчатки: особенности состава шпинели и родоначальных магм // Петрология. 2005. Т. 13, № 6. С. 626-645. 12. Савельев Д.П. Меловые внутриплитные вулканиты Восточной Камчатки: геологическая позиция и влияние на островодужный вулканизм // Геология и разведка. 2004. № 2. С. 16-19. 13. Савельев Д.П., Ландер А.В., Пронина Н.В., Савельева О.Л. Первая находка углистых пород в меловых палеоокеанических комплексах Восточной Камчатки // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2007. № 2. Вып. 10. С. 102-104. 14. Савельев Д.П., Палесский С.В., Портнягин М.В. Элементы платиновой группы в базальтах офиолитового комплекса п-ова Камчатский Мыс (Восточная Камчатка): источники вещества // Геология и геофизика. 2018. Т. 59, № 12. С. 1997-2010. 15. Савельева О.Л. Ритмичность осадконакопления и следы аноксических событий в меловых (альб-сеноманских) отложениях Восточной Камчатки: Автореф. дис.. канд. геол.-минер. наук. Москва, 2009. 25 с. 16. Савельева О.Л. Орбитально обусловленная ритмичность меловых палеоокеанических отложений // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2010. № 2. Вып. 16. С. 86-96. 17. Савельева О.Л. Меловой палеоклимат. Ритмичность осадконакопления и следы аноксических событий в меловых (альб-сеноманских) отложениях Восточной Камчатки. LAP LAMBERT Acad. Publ. GmbH & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2011. 156 p. 18. Савельева О.Л., Савельев Д.П., Чубаров В.М. Фрамбоиды пирита в углеродистых породах смагинской ассоциации п-ова Камчатский Мыс // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2013. № 2. Вып. 22. С. 144-151. 19. Савельева О.Л. Геохимические события на границе сеномана и турона: связь аноксии с вулканизмом, климатом и океанской циркуляцией // Геология и геофизика. 2019. Т. 60, № 9. С. 1244-1268. 20. Сорокин А.П., Эйриш Л.В., Кузьминых В.М. Благороднометалльное оруденение в углеродистых формациях (обзор материалов по восточным районам России) // Тихоокеан. геология. 2007. Т. 26, № 5. С. 43-54. 21. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988. 384 с. 22. Федорчук А.В., Пейве А.А., Гулько Н.И., Савичев А.Т. Петрогеохимические типы базальтов офиолитовой ассоциации полуострова Камчатский Мыс (Восточная Камчатка) // Геохимия. 1989. № 12. С. 1740-1717. 23. Холодов В.Н., Недумов Р.И. О применении молибденового модуля к реконструкции газового состава вод меловой Атлантики // Докл. АН. 2005. Т. 400, № 2. С. 250-253. 24. Хотин М.Ю. Эффузивно-туфово-кремнистая формация Камчатского Мыса. М.: Наука, 1976. 196 с. (Труды ГИН, Вып. 281). 25. Хотин М.Ю., Шапиро М.Н. Офиолиты Камчатского Мыса (Восточная Камчатка): строение, состав, геодинамические условия формирования // Геотектоника. 2006. № 4. С. 61-89. 26. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Элементы-примеси в черных сланцах. Екатеринбург: Наука, 1994. 304 с. 27. Berdnikov N., Cherepanov A., Avdeev D., Konovalova N., Balaram V., Sukharulidze G. Some observations on the determination of platinum group elements and gold in black shales // Current Sci. 2010. V. 99, N 4. P. 518-521. 28. Brumsack H.-J. The trace metal content of recent organic carbon-rich sediments: Implications for Cretaceous black shale formation // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. 2006. V. 232, Iss. 2-4. P. 344-361. 29. Colodner D.C., Boyle E.A., Edmond J.M., Thomson J. Post-depositional mobility of platinum, iridium and rhenium in marine sediments // Nature. 1992. V. 358. P. 402-404. 30. Dean W.E., Claypool G.E., Thiede J. Origin of organic-carbon-rich mid-Cretaceous limestones, Mid-Pacific Mountains and Southern Hess Rise / J. Thiede, T.L. Vallier, Ch.G. Adelseck // Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project. Washington, 1981. V. 62. P. 877-890. 31. Dumitrescu M., Brassell S.C. Compositional and isotopic characteristics of organic matter for the early Aptian Oceanic Anoxic Event at Shatsky Rise, ODP Leg 198 // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. 2006. V. 235, Iss. 1-3. P. 168-191. 32. Erba E., Tremolada F. Nannofossil carbonate fluxes during the Early Cretaceous: Phytoplankton response to nutrification episodes, atmospheric CO2, and anoxia // Paleoceanography. 2004. V. 19, Iss. 1. PA 1008. 33. Gregory D., Meffre S., Large R. Comparison of metal enrichment in pyrite framboids from a metal-enriched and metal-poor estuary // Am. Mineralogist. 2014. V. 99, N 4. P. 633-644. 34. Hatch J.R., Leventhal J.S. Relationship between inferred redox potential of the depositional environment and geochemistry of the Upper Pennsylvanian (Missourian) Stark Shale Member of the Dennis Limestone, Wabaunsee County, KS // Geol. 1992. V. 117, Iss. 1-3. P. 287-302. 35. Hay W.W. Can humans force a return to a ‘Cretaceous' climate? // Sedimentary Geol. 2011. V. 235, Iss. 1-2. P. 5-26. 36. Hu S.-Y., Evans K., Fisher L. et al. Associations between sulfides, carbonaceous material, gold and other trace elements in polyframboids: Implications for the source of orogenic gold deposits, Otago Schist, New Zealand // Geochim. Cosmochim. Acta. 2016. V. 180. P. 197-213. 37. Jenkyns H.C. Geochemistry of oceanic anoxic events // Geochem., Geophys., Geosystems. 2010. V. 11, N 3. Q03004. 38. Ketris M.P., Yudovich Ya.E. Estimations of clarkes for Carbonaceous biolithes: World averages for trace element contents in black shales and coals // Intern. J. Coal Geol. 2009. V. 78, Iss. 2. P. 135-148. 39. Kraal P., Slomp C.P., Forster A., Kuypers M.M.M. Phosphorus cycling from the margin to abyssal depths in the proto-Atlantic during oceanic anoxic event 2 // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. 2010. V. 295, Iss. 1-2. P. 42-54. 40. Little S.H., Vance D., Lyons T.W., McManus J. Controls on trace metal authigenic enrichment in reducing sediments: Insights from modern oxygen-deficient settings // Am. J. Sci. 2015. V. 315, N 2. P. 77-119. 41. McDonough W.F., Sun S.-S. The composition of the Earth // Chem. Geol. 1995. V. 120, Iss. 3-4. P. 223-253. 42. Portnyagin M., Savelyev D., Hoernle K. et al. Mid-Cretaceous Hawaiian tholeiites preserved in Kamchatka // Geol. 2008. V. 36, N 11. P. 903-906. 43. Savelyev D., Savelyeva O., Portnyagin M. Fragments of Cretaceous seamounts in accretionary structure of the Kamchatsky Mys Peninsula (Kamchatka, Russia) // 9th Biennial Workshop on Japan-Kamchatka-Alaska Subduction Processes (JKASP 2016) / Scientific program and abstracts. Geophysical institute University of Alaska Fairbanks, 2016. P. 83-84. 44. Savelyev D.P., Kamenetsky V.S., Danyushevsky L.V., Botcharnikov R.E., Kamenetsky M.B., Park J.-W., Portnyagin M.V., Olin P., Krasheninnikov S.P., Hauff F., Zelenski M.E. Immiscible sulfide melts in primitive oceanic magmas: evidence and implications from picrite lavas (Eastern Kamchatka, Russia) // Am. Mineralogist. 2018. V. 103, N 6. P. 886-898. 45. Sawlowicz Z. Iridium and other platinum-group elements as geochemical markers in sedimentary environments // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. 1993. V. 104, Iss. 1-4. P. 253-270. 46. Schlanger S.O., Jenkyns H.C. Cretaceous oceanic anoxic events: Causes and consequences // Geologie en Mijnbouw. 1976. V. 55, N 3-4. P. 179-184. 47. Schlanger S.O., Arthur M.A., Jenkyns H.C., Scholle P.A. The Cenomanian-Turonian oceanic anoxic event, I. Stratigraphy and distribution of organic carbon-rich beds and the marine d13C excursion / Eds. J. Brooksand, A.J. Fleet // Marine Petroleum Source Rocks. Geol. Soc. Spec. Publ. 1987. V. 26. P. 371-399. 48. Sliter W.V., Premoli Silva I. Age and origin of Cretaceous planktonic foraminifers from limestone of the Franciscan complex near Laytonville, California // Paleoceanography. 1990. V. 5, N 5. P. 639-667. 49. Tribovillard N., Algeo T.J., Lyons T., Riboulleau A. Trace metals as paleoredox and paleoproductivity proxies: An update // Chem. Geol. 2006. V. 232, Iss. 1-2. P. 12-32. 50. Turgeon S., Brumsack H.-J. Anoxic vs dysoxic events reflected in sediment geochemistry during the Cenomanian-Turonian Boundary Event (Cretaceous) in the Umbria-Marche Basin of central Italy // Chem. Geol. 2006. V. 234, Iss. 3-4. P. 321-339. 51. Tyson R.V., Pearson T.H. Modern and ancient continental shelf anoxia: An Overview // Geol. Soc. Spec. Publ. 1991. V. 58. P. 1-24. 52. Xu L., Lehmann B., Mao J. Seawater contribution to polymetallic Ni-Mo-PGE-Au mineralization in Early Cambrian black shales of South China: Evidence from Mo isotope, PGE, trace element, and REE geochemistry // Ore Geol. Rev. 2013. V. 52. P. 66-84.