Эволюция палеопротерозойских высокоуглеродистых пород Онежской структуры по изотопным данным

• Автор: Гольцин, Николай Александрович
• Шифр специальности: 25.00.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Изотопные вариации, углерода, кислорода, серы и азота в природных
объектах
Природные вариации изотопов углерода, кислорода, серы и азота
Изотопный состав шунгитового углерода
Глава 2. Методы исследования
2.1 Методика эксперимента при анализе стабильных изотопов (углерода, кислорода, серы и азота)
2.2 Основы изотопного U-Pb датирования цирконов с использование вторично-ионного микрозонда высокого разрешения SHRIMP II
2.3 Изучение распределения редкоземельных элементов
2.3.1 Методика изучения распределения редкоземельных элементов в цирконах
2.3.2 Методика измерения концентраций редких земель в шунгитоносных породах методом ICP-LA
2.4 Уран-свинцовая система в породах людиковия Онежской структуры
2.5 Методика изучения Lu-Hf изотопной системы в цирконах методом ICP-LA
2.6 Методика изучения изотопной Sm-Nd системы в породах
Глава 3. Геологическая характеристика района Хмельозерской синклинали
3.1 Геологическое строение Хмельозерской синклинали
3.2 Петрографическая характеристика главных разновидностей метаосадочных пород Хмельозерской синклинали
Глава 4. Результаты исследования редкоземельных элементов в черносланцевых и карбонатных пород нижнего протерозоя Онежского прогиба
Глава 5 Результаты исследования стабильных изотопов в черносланцевых и карбонатных пород людиковия Онежского прогиба
5.1 Изотопный состав углерода в восстановленном углеродистом веществе заонежской свиты
5.2 Изотопный состав углерода и кислорода в карбонатных породах заонежской и туломозерской свитах
5.3 Изотопный состав серы в сульфидах заонежской свиты
5.4 Изучение состава азота в углеродсодержащих породах
Глава 6 и-РЬ датирование пород изучаемого разреза
6.1. Изотопный И-РЬ возраст цирконов из метавулканических и метаосадочных пород
6.2 Уран-свинцовая система породах людиковия Онежской структуры
Глава 7 Локальный элементный редкоземельный анализ в цирконах из метавулканических и метаосадочных пород
Глава 8 Изотопы гафния в цирконах и №N(1 изотопная систематика
Заключение
Список литературы
Приложение

Введение
Актуальность темы исследования.
Проблема условий седиментогенеза в докембрии относится к числу актуальных и важнейших вопросов современной геологии. Многие годы внимание исследователей привлекают углеродсодержащие формации, содержащие так называемые черные сланцы. В разрезе нижнепротерозойского - карельского комплекса встречаются породы значительной мощности с углеродистым веществом, представленным восстановленными соединениями углерода (ВСУ). Большая часть ВСУ имеет специфическую форму проявления - шунгит.
Природа шунгитового ВСУ обсуждается уже не одно десятилетие, но до настоящего времени остается не выясненной. Существуют две гипотезы - биогенная и абиогенная. И в той, и другой рассматриваются одни и те же фактические данные по изотопному составу углерода. Существует значительное число публикаций (Магто, 1953, Яапката 1948 др.), в которых полагалось, что шунгитовый углерод образован при участии организмов, но существуют также публикации, отстаивающие глубинный эндогенный источник углерода на основании геологических данных о тесной связи шунгитсодержащих пород с вулканитами (Галдобина, и др 1984; Галдобинаи др 1986).
Карелия, по мнению многих ученых, является стратотипом нижнего протерозоя на Балтийском щите. Наиболее полно он представлен в разрез Онежского прогиба. В его сводный геологический разрез входят все основные стратиграфические подразделения карельского комплекса: толщи сумия, сариолия, ятулия, людиковия, калевия и вепсия. (рис. 1). Нужно отметить, что полный разрез был получен методом корреляции по различным структурам прогиба. Подробнее Онежский прогиб описан в книге “Введение в металлогению горючих ископаемых и углерод содержащих пород” (Введение
Шунгиты залегают в заонежской свите, сложенной осадочно-вулканогенными образованиями, причем ее осадочная составляющая обогащена ВСУ. Свита подразделяется на три подсвиты: нижнюю - глинисто-карбонатно-сланцевую, иногда с линзами песчано-гравелито-конгломератовых разновидностей в подошве; среднюю -вулканогенно-осадочную с туфогенньми отложениями и вулканитами, занимающими 35-50% объема разреза; верхнюю - осадочно-вулканогенную, в составе которой вулканитов более 50% (Полеховский, Голубев, 1991).
Для осадочных пород людиковия имеется большое количество данных об изотопном составе углерода ВСУ. В наибольшей степени изучены породы средней и верхней подсвит

Анализ параметров международного стандартного образца BCR-1 дал следующие результаты: содержание содержание Sm = 6.45мюг/г, содержание Nd = 28.4мкг/г, l47Sm/l44Nd = 0.1383+3, l43Nd/l44Nd = 0.512654+8 (средние значения из десяти определений). Расчет параметра eNd осуществлялось по программе ISOPLOT с использованием следующих значений констант: ,87Rb= 1.42* 10'" год'1, 3.|47Sm= 6.54*10'12 год'1, (l43Nd/l44NdCHUR)°= 0.512636, (l47Sm/l44NdcHUR)°= 0.1967. При расчетах вводились следующие значения погрешностей определения Sm-Nd данных l47Sm/l44Nd, 0.033 - для отношения l43Nd/l44Nd. Определение параметра eNd производилось с точностью ±0.5. Это соответствует уровню воспроизводимости результатов Sm-Nd анализов в ЦИИ ВСЕГЕИ.