Литогенетические особенности и геохимия осадочных формаций cеверо-востока Европейской платформы

Объектом исследований являлись карбонатные, терригенно-карбонатные и терригенные породы осадочных формаций верхнего докембрия и фанерозоя северо-востока Европейской платформы. Актуальность исследований. Данная научно-исследовательская работа посвящена получению новых данных для решения фундаментальной проблемы – установление закономерностей движений земной коры в окраинных и эпиконтинентальных осадочных бассейнах. Цель работы – установление закономерностей строения и условий образования пород осадочных формаций на основе комплекса современных методов изучения вещественного состава, структурно-текстурных особенностей пород, их литогенетических особенностей, важных при палеогеографических и литогеодинамических реконструкциях. В настоящем отчете проанализированы результаты литогенетических исследований в рамках НИР по стратиграфическому положению: от рифея до мезозоя (раздел 1), по роли участия микробиальных организмов в формировании осадочных пород (раздел 2) и по геохимическим особенностям литогенеза с участием фосфора (раздел 3). Научная новизна проведенных исследований по НИР определяется новыми данными, позволившими пересмотреть устоявшиеся взгляды на формирование некоторых типов пород и свит, по стратификации разрезов, литогеодинамическим и палеогеографическим реконструкциям. Было установлено, что: источниками обломочного материала венд-ордовикских вулканомиктовых и вулканогенно-осадочных образований на севере Урала могли быть магматические породы, связанные с кембрийским предрифтовым поднятием и рифтогенезом, а источниками асывожских песчаников Южного Тимана, залегающих на рифее, были кристаллические комплексы фундамента центральных районов Волго-Уралии и комплексы аккреционных орогенов на окраине Балтики; в разрезах Приполярного и Северного Урала выявлен среднехирнантский изотопный маркер важный для корреляции отложений хирнанта, завершающего этап ордовикского оледенения; осадконакопление в венлокскую эпоху происходило в три этапа, подтвержденные существенными отличиями изотопных величин углерода и кислорода, важного для корреляции разрезов венлока в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции; в пределах глобального биотического события события Лау на Приполярном Урале и гряде Чернышева в основании гребенского надгоризонта присутствует пачка углеродистых аргиллитов и сланцев с обилием фрамбоидального пирита и сапропелевым ОВ, указывающих на аноксию придонных вод в начале трансгрессии, что впервые установлено в мелководных карбонатных системах этого событийного уровня; палеогеографическая реконструкция внешней континентальной окраины шельфа в лудловскую эпоху и в позднелохковское время дополнилась выявлением новых типов разрезов на Северном Урале; каменноугольно-раннепермское осадконакопление на карбонатном шельфе Печорского Урала показало различия эволюции осадконакопления в каменноугольное время, обусловленное регрессивно-трансгрессивным режимом, но осложненным влиянием орогенных процессов; выявленная в опорном разрезе нижнего карбона востока Лемвинской зоны неоднократная смена гидродинамически спокойных условий преимущественно карбонатного осадконакопления на лавинную карбонатно-терригенную противоречит представлению об их закономерной и постепенной смене; на наличие фосфоритов в поднадвиговой зоне запада Лемвинской зоны Полярного Урала и Пай-Хоя может указывать обломочный известняк с характерными обломками фосфоритовых конкреций (породный индикатор), поступавших со стороны карбонатной зоны, где проявления фосфоритов не известны; формирование сезымской свиты происходило в разное время пограничного каменноугольно-пермского интервала, и разнообразие ее пород позволило расчленить отложения на пачки и коррелировать эти весьма изменчивые отложения в разрезах Косью-Роговской впадины Предуральского краевого прогиба; особенности состава батиальных подугленосных отложений Пай-Хоя позволило литологически обосновать принадлежность нижнепермских терригенных отложений Карской впадины к Западно-Уральской мегазоне, а не к Предуральскому краевому прогибу (раздел 1); причиной глобальных событий вымирания в силурийский период на территории северо-востока Европейской платформы могли быть микробные сообщества, продуцирующие микробиолиты (ооидно-строматолитовые ассоциации), вероятнее всего, используя повышение уровня питательных веществ для жизнеобеспечения своей активности; формирование палеозойских генетически разнообразных стяжений происходило в морском бассейне в аноксидных условиях с локальными газофлюидными высачиваниями, обеспечивающими появление и активную деятельность микробных сообществ в придонных осадках; процесс микробно-опосредованной органоминерализации стадий формирования палеозойских карбонатных ооидов и, соответственно, их рост стимулировался активностью осаждения зародышей аморфного карбоната кальция на биопленках корок (слоев) как катализатора формирования их кристаллической фазы; по распространению в структурах тонко- и мелкозернистых известняков и доломитов фоссилизированных биопленок с гликокаликсом, фрамбоидами микропирита и бактериоморфами доказана их биохемогенная природа (раздел 2). Введено и обосновано понятие о титановом геохимическом барьере в общей геохимии фосфора, показано распределение содержания Р2О5 и фосфорных модулей в разных типах осадочных и вулканогенно-осадочных породах. Выявлено, что непосредственной причиной парагенезиса платформенных желваковых фосфоритов с глауконитом является тесная геохимическая связь фосфора с железом. Определены новые, наиболее достоверные кларки фосфора по всем главным типам горных пород (раздел 3). Практическое значение проводимых исследований состоит в том, что пересмотр и уточнение происхождения и распространения пород осадочных формаций вносят существенный вклад в состав и строение, палеогеографические и литогеодинамические реконструкции Тимано-Североуральского осадочного бассейна и его окружения на территории северо-востока Европейской платформы, и, соответственно, влияют на направление и прогноз поисков осадочных полезных ископаемых.