Россия
Россия
ВАК 1.6 Науки о Земле и окружающей среде
УДК 550.4 Геохимия
УДК 552.52 Глинистые породы. Сланцевые глины. Глинистые сланцы. Глины. Ил
УДК 551.583.7 Палеоклиматология
УДК 55 Геология. Геологические и геофизические науки
УДК 550.34 Сейсмология
УДК 550.383 Главное магнитное поле Земли
ГРНТИ 37.01 Общие вопросы геофизики
ГРНТИ 37.15 Геомагнетизм и высокие слои атмосферы
ГРНТИ 37.25 Океанология
ГРНТИ 37.31 Физика Земли
ГРНТИ 38.01 Общие вопросы геологии
ГРНТИ 36.00 ГЕОДЕЗИЯ. КАРТОГРАФИЯ
ГРНТИ 37.00 ГЕОФИЗИКА
ГРНТИ 38.00 ГЕОЛОГИЯ
ГРНТИ 39.00 ГЕОГРАФИЯ
ГРНТИ 52.00 ГОРНОЕ ДЕЛО
ОКСО 05.00.00 Науки о Земле
ББК 26 Науки о Земле
ТБК 63 Науки о Земле. Экология
BISAC SCI SCIENCE
Основным объектом исследования являются глинистые породы (в основном алевритовые аргиллиты) кодинской свиты, обнажающейся на Среднем Урале и являющейся результатом разрушения аккреционного орогена на восточной окраине Восточно-Европейской платформы (ВЕП) в позднефранское время в низких широтах. Для реконструкции особенностей источников сноса и климата на водосборах указанной свиты изучен химический (породообразующие, редкие и рассеянные элементы) состав аргиллитов. Выявлено, что в ходе образования свиты неоднократно происходили изменения в области водосборных площадей, приводившие к ослаблению химического выветривания и усилению физического. Последнее было сопряжено с проградацией рек в приёмный бассейн, а также приводило к увеличению общей доли продуктов размыва основных и ультраосновных пород в осадках. В частности, к увеличению концентрации Ni, Cr, Mg и Na в глинистых и ассоциирующихся с ними отложениях. Скорее всего, усиление физического выветривания было связано с эпизодами тектонической активности (а не, например, с образованием горных ледников), «затушёвывавшими» климатические факторы, нежели с чем-то иным. С учётом сказанного дельтовые и ассоциирующиеся с ними образования были исключены нами как ненадёжные при восстановлении климата на палеоводосборах. Для реконструкций были привлечены уравнение К. Ден с соавторами, индекс химического изменения (CIA), «надёжный» RW-индекс (robust weathering index) и индекс изменения основных магматических пород (MIA). Величины среднегодовых температур в приземном слое воздуха (порядка 15–20 ∘C), подсчитанные для образцов, отобранных из литоральных и сублиторальных фаций, и особенности накопления в них Ti, позволяют предполагать наличие тёплого гумидного климата в областях сноса при накоплении кодинской свиты. По всей видимости, такой климат на восточной периферии ВЕП возник не в турнейском времени, как это показано на палеоклиматических картах глобального характера, а несколько ранее.
геохимия, глинистые породы, индексы выветривания, палеоводосборы, изменения состава петрофонда, поздний девон, Средний Урал
1. Алисов Б. П. и Полтараус Б. В. Климатология. — М. : МГУ, 1984. — 298 с.
2. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1000000 (третье поколение). Cерия Уральская. Лист О-41 - Екатеринбург. Объяснительная записка. — СПб. : Картфабрика ВСЕГЕИ, 2011. — 492 с.
3. Коровко А. В., Постоялко М. В., Степанова Т. И. и др. Стратиграфия и фауна образований девона и карбона Сафьяновского рудного поля (Средний Урал) // Проблемы стратиграфии и палеонтологии Урала. — Екатеринбург : Минприроды РФ, ОАО УГСЭ, 1999. — С. 136—141.
4. Мельничук О. Ю. Верхнедевонские терригенные отложения среднего сегмента Восточно-Уральской мегазоны: особенности вещественного состава и условия осадконакопления : дис. . . . канд. / Мельничук О. Ю. — М. : ГИН РАН, 2022. — 241 с.
5. Мельничук О. Ю. Первые следы разрушения позднепалеозойского аккреционного орогена на восточном склоне Среднего Урала // Ежегодник-2024. Тр. ИГГ УрО РАН. — 2024. — № 168. — С. 37—46. — https://doi.org/10.24930/0371-7291-2024-168-37-46
6. Мельничук О. Ю. и Маслов А. В. Химический состав глинистых пород венда Среднего Урала и некоторые количественные характеристики палеоклимата // Литология и полезные ископаемые. — 2025a. — Т. 25, № 4. — С. 273—295. — https://doi.org/10.31857/S0024497X25030026
7. Мельничук О. Ю. и Маслов А. В. Химический состав глинистых пород стратотипа рифея и некоторые количественные характеристики палеоклимата // Литосфера. — 2025b. — Т. 25, № 4. — С. 725—747. — https://doi.org/10.24930/1681-9004-2025-25-4-725-747
8. Мельничук О. Ю., Маслов А. В. и Бадида Л. В. Реконструкция климата на палеоводосборах с использованием геохимических данных для тонкозернистых обломочных пород: современные подходы, возможности и ограничения // Литосфера. — 2025. — Т. 25, № 4. — С. 701—724. — https://doi.org/10.24930/1681-9004-2025-25-4-701-724
9. Мизенс А. Г. Брахиоподы и биостратиграфия верхнего девона Среднего и Южного Урала. — Екатеринбург : РИО УрО РАН, 2012. — 324 с.
10. Мизенс А. Г. и Мизенс Л. И. Новые данные по позднефранским брахиоподовым сообществам ровного дна из стратотипа кодинской свиты (восточный склон Среднего Урала) // Ежегодник-2018. Тр. ИГГ УрО РАН. — 2019. — Т. 166. — С. 34—38.
11. Пучков В. Н. Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). — Уфа : ДизайнПресс, 2010. — 280 с.
12. Смирнов В. Н., Ферштатер Г. Б. и Иванов К. С. Схема тектоно-магматического районирования территории восточного склона Среднего Урала // Литосфера. — 2003. — № 2. — С. 40—56.
13. Смирнов Г. А., Смирнова Т. А., Клюжина М. Л. и др. Материалы к палеогеографии Урала. Очерк 5. Франский век. — М. : Наука, 1974. — 218 с.
14. Чумаков Н. М. Общий обзор позднемезозойского климата и событий // Климат в эпохи крупных биосферных перестроек. — М. : Наука, 2004. — С. 44—51.
15. Юдович Я. Э. и Кетрис М. П. Основы литохимии. — СПб : Наука, 2000. — 479 с.
16. Юдович Я. Э., Кетрис М. П. и Рыбина Н. В. Геохимия титана. — Сыктывкар : ИГ Коми НЦ УрО РАН, 2018. — 432 с.
17. Ясаманов Н. А. Древние климаты Земли. — Л. : Гидрометеоиздат, 1985. — 294 с.
18. Babechuk M. G., Widdowson M. and Kamber B. S. Quantifying chemical weathering intensity and trace element release from two contrasting basalt profiles, Deccan Traps, India // Chemical Geology. — 2014. — Vol. 363. — P. 56–75. — https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2013.10.027
19. Boucot A. J., Shen X., Scotese C. R., et al. Phanerozoic Paleoclimate: An Atlas of Lithologic Indicators of Climate. — Tulsa, Oklahoma : SEPM (Society for Sedimentary Geology), 2013. — https://doi.org/10.2110/sepmcsp.11
20. Bracciali L., Marroni M., Pandolfi L., et al. Geochemistry and petrography of Western Tethys Cretaceous sedimentary covers (Corsica and Northern Apennines): From source areas to configuration of margins // Sedimentary Provenance and Petrogenesis: Perspectives from Petrography and Geochemistry. — Geological Society of America, 2007. — https://doi.org/10.1130/2006.2420(06)
21. Bradley R. S. Paleoclimatology. Reconstructing climates of the Quaternary. — Elsevier, 2015. — 675 p. — https://doi.org/10.1016/c2009-0-18310-1
22. Cho T. and Ohta T. A robust chemical weathering index for sediments containing authigenic and biogenic materials // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. — 2022. — Vol. 608. — P. 111288. — https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2022.111288
23. Condie K. C. Chemical composition and evolution of the upper continental crust: Contrasting results from surface samples and shales // Chemical Geology. — 1993. — Vol. 104, no. 1–4. — P. 1–37. — https://doi.org/10.1016/0009-2541(93)90140-e
24. Condie K. C. and Wronkiewicz D. J. The Cr/Th ratio in Precambrian pelites from the Kaapvaal Craton as an index of craton evolution // Earth and Planetary Science Letters. — 1990. — Vol. 97, no. 3/4. — P. 256–267. — https://doi.org/10.1016/0012-821x(90)90046-z
25. Deng K., Yang S. and Guo Y. A global temperature control of silicate weathering intensity // Nature Communications. — 2022. — Vol. 13, no. 1. — https://doi.org/10.1038/s41467-022-29415-0
26. Echevarria G. Genesis and Behaviour of Ultramafic Soils and Consequences for Nickel Biogeochemistry // Agromining: Farming for Metals / ed. by A. Van Der Ent et al. — Cham : Springer International Publishing, 2017. — P. 135– 156. — https://doi.org/10.1007/978-3-319-61899-9_8
27. Fedo C. M., Nesbitt H. W. and Young G. M. Unraveling the effects of potassium metasomatism in sedimentary rocks and paleosols, with implications for paleoweathering conditions and provenance // Geology. — 1995. — Vol. 23, no. 10. — P. 921. — https://doi.org/10.1130/0091-7613(1995)023<0921:UTEOPM>2.3.CO;2
28. Floyd P. A. and Leveridge B. E. Tectonic environment of the Devonian Gramscatho basin, south Cornwall: framework mode and geochemical evidence from turbiditic sandstones // Journal of the Geological Society. — 1987. — Vol. 144, no. 4. — P. 531–542. — https://doi.org/10.1144/gsjgs.144.4.0531
29. Garzanti E., Padoan M., Setti M., et al. Weathering geochemistry and Sr-Nd fingerprints of equatorial upper Nile and Congo muds // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. — 2013. — Vol. 14, no. 2. — P. 292–316. — https://doi.org/10.1002/ggge.20060
30. Golonka J. Late Devonian paleogeography in the framework of global plate tectonics // Global and Planetary Change. — 2020. — Vol. 186. — P. 103129. — https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2020.103129
31. Köppen W. Die Klimate der Erde, Grundriss der klimakunde. — Berlin : De Gruyter, 1923. — 369 p. — https://doi.org/10.1515/9783111491530
32. Laugié M., Michel J., Pohl A., et al. Global distribution of modern shallow-water marine carbonate factories: a spatial model based on environmental parameters // Scientific Reports. — 2019. — Vol. 9, no. 1. — https://doi.org/10.1038/s41598-019-52821-2
33. McLennan S. M. Weathering and Global Denudation // The Journal of Geology. — 1993. — Vol. 101, no. 2. — P. 295– 303. — https://doi.org/10.1086/648222
34. McLennan S. M., Hemming S., McDaniel D. K., et al. Geochemical approaches to sedimentation, provenance, and tectonics // Processes Controlling the Composition of Clastic Sediments. — Geological Society of America, 1993. — P. 21–40. — https://doi.org/10.1130/spe284-p21
35. Nesbitt H. W., Fedo C. M. and Young G. M. Quartz and Feldspar Stability, Steady and Non-Steady-State Weathering, and Petrogenesis of Siliciclastic Sands and Muds // The Journal of Geology. — 1997. — Vol. 105, no. 2. — P. 173– 192. — https://doi.org/10.1086/515908
36. Nesbitt H. W. and Young G. M. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites // Nature. — 1982. — Vol. 299, no. 5885. — P. 715–717. — https://doi.org/10.1038/299715a0
37. Paleoclimatology / ed. by G. Ramstein, A. Landais, N. Bouttes, et al. — Springer International Publishing, 2021. — https://doi.org/10.1007/978-3-030-24982-3
38. Rudnick R. L. and Gao S. Composition of the Continental Crust // Treatise on Geochemistry. Vol. 4. — Oxford : Elsevier, 2014. — P. 1–51. — https://doi.org/10.1016/b978-0-08-095975-7.00301-6
39. Somelar P., Kiil E., Lumiste K., et al. Pyroclastic component influence on the weathering indices assessment in marine sediments - Lessons from Upper Ordovician of the Baltic Basin // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. — 2024. — Vol. 642. — P. 112157. — https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2024.112157
40. Spicer R. A., Yang J., Spicer T. E. V., et al. Woody dicot leaf traits as a palaeoclimate proxy: 100 years of development and application // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. — 2021. — Vol. 562. — P. 110138. — https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.110138
41. Tabor N. J. and Myers T. S. Paleosols as Indicators of Paleoenvironment and Paleoclimate // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. — 2015. — Vol. 43, no. 1. — P. 333–361. — https://doi.org/10.1146/annurev-earth-060614-105355
42. Van der Weijden C. H. Pitfalls of normalization of marine geochemical data using a common divisor // Marine Geology. — 2002. — Vol. 184, no. 3/4. — P. 167–187. — https://doi.org/10.1016/S0025-3227(01)00297-3
43. Warr L. N. Earth’s clay mineral inventory and its climate interaction: A quantitative assessment // Earth-Science Reviews. — 2022. — Vol. 234. — P. 104198. — https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2022.104198
44. Yu C., Zhang L., Hou M., et al. Climate paleogeography knowledge graph and deep time paleoclimate classifications // Geoscience Frontiers. — 2023. — Vol. 14, no. 5. — P. 101450. — https://doi.org/10.1016/j.gsf.2022.101450
45. Zhang L., Wang C., Li X., et al. A new paleoclimate classification for deep time // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. — 2016. — Vol. 443. — P. 98–106. — https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2015.11.041
