Litologiâ i poleznye iskopaemyeLitologiâ i poleznye iskopaemyeЛитология и полезные ископаемые0024-497X3034-5375The Russian Academy of Sciences65843910.31857/S0024497X2370026XMVIUHEArticlesСтатьиFeatures of Using the Lithogeochemical Indicators for the Reconstruction of Paleoclimate and Composition of Demolition Sources in the Late Jurassic-Lower Cretaceous West Siberian Sedimentary BasinОсобенности использования литогеохимических индикаторов с целью реконструкции палеоклимата и состава источников сноса в Западно-Сибирском позднеюрско-нижнемеловом осадочном бассейнеEderV. G.ЭдерВ. Г.edervika@gmail.comZamiralovaA. G.ЗамирайловаА. Г.zamirailovaag@ipgg.sbras.ruYanP. A.ЯнП. А.yanpa@ipgg.sbras.ruGeological Institute of the Russian Academy of SciencesГеологический институт РАНTrofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RASИнститут нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН01112023658859920022025Copyright ©; 2023, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2023, Российская академия наук2023Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0024-497X/article/view/658439

For the rocks of the Upper Jurassic-Lower Cretaceous Bazhenov formation, a significant positive linear dependence of the Th, Hf, Sc, La content on the Al2O3 content was revealed, and their terrigenous genesis was confirmed. It has been determined that the samples in which the distribution of the values of the Sc/Al2O3 and La/Al2O3 ratios does not satisfy the linear dependence are mixed clayey-siliceous rocks with a P2O5 content >1 mas. % or substantially pyritized (in which the content of pyrite exceeds the content of S and C/S ≤ 1), as well as siliceous mudstones with a SiO2 content >70 mas. % by weight. It is concluded that before analyzing geochemical indicators for reconstructing the conditions of formation of the Bazhenov formation, in addition to carbonated rocks, rocks of the above types, as well as rocks that have undergone late diagenetic kaolinization, should be excluded from the analysis. The conditions of formation of the studied deposits were reconstructed based on the analysis of the values of a number of geochemical modules and indicators. As a result of the study of CIA, CIW variations, it was confirmed that the climate in the Late Jurassic-Early Cretaceous period in the West Siberian sedimentary basin was warm, semiarid. It was revealed that during the entire period under review, it did not change significantly. For the deposits of the Bazhenov formation, a number of indicators such as (La/Yb)N, Eu/Eu*, as well as the distribution of trace element content values on the triangular diagram Th‒La‒Sc, suggest that in the central and southeastern regions of the formation distribution area, the sources of demolition of the mafic composition prevailed.

Для пород верхнеюрско-нижнемеловой баженовской свиты выявлена значимая положительная линейная зависимость содержания Th, Hf, Sc, La от содержания Al2O3, подтвержден их терригенный генезис. Определено, что образцы, в которых распределение значений отношений Sc/Al2O3 и La/Al2O3 не удовлетворяет линейной зависимости, это смешанные глинисто-кремнистые породы с содержанием P2O5 > 1 мас. % или существенно пиритизированные (в которых содержание пирита превышает содержание ОВ и C/S ≤ 1), а также силициты с содержанием SiO2 > 70 мас. %. Сделаны выводы, что перед анализом геохимических индикаторов для реконструкций условий образования баженовской свиты, кроме карбонатизированных пород, должны быть удалены из выборки породы перечисленных выше типов, а также породы, претерпевшие катагенетическую каолинитизацию. Проведена реконструкция условий образования изучаемых отложений на основе анализа значений ряда геохимических модулей и индикаторов. В результате исследования вариаций CIA, CIW подтверждено, что климат в позднеюрско-раннемеловой период в Западно-Сибирском осадочном бассейне был теплым, семиаридным. Выявлено, что на протяжении всего рассматриваемого периода он существенно не менялся. Для отложений баженовской свиты ряд таких индикаторов, как (La/Yb)N, Eu/Eu*, а также распределение значений содержания микроэлементов на треугольной диаграмме Th‒La‒Sc, дают основание предполагать, что накопление баженовской свиты в центральных и юго-восточных районах происходило при преимущественном воздействии областей сноса основного состава.

Bazhenov formationUpper Jurassicblack shalestrace elementsconditions of formation.баженовская свитаверхняя юрачерные сланцымикроэлементыусловия образования.Авторы выражают особую благодарность С.В. Сараеву за идею и обсуждение результатов настоящего исследования, А.В. Маслову ‒ за ценные советы по улучшению текста статьи.Брадучан Ю.В., Гольберт А.В., Гурари Ф.Г., Захаров В.А., Булынникова С.П., Климова И.Г., Месежников М.С., Вячикоева Н.П., Козлова Г.Э., Лебедев А.И., Нальняева Т.И., Турбина А.С. Баженовский горизонт Западной Сибири (стратиграфия, палеогеография, экосистема, нефтеносность). Новосибирск: Наука, 1986. 217 с.Бычков А.Ю., Калмыков Г.А., Бугаев И.А., Балушкина Н.А., Калмыков А.Г. Геохимические особенности пород баженовской и абалакской свит (Западная Сибирь) // Вестник МГУ. Серия 4. Геология. 2016. № 6. С. 86–93.Гавшин В.М., Бобров В.А. Закономерности распределения микроэлементов в баженовской свите // Доманикиты Сибири и их роль в нефтегазоносности. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1982. С. 76–91.Гольберт А.В., Маркова Л.Г., Полякова И.Д., Сакс В.Н., Тесленко Ю.В., Сакс В.Н. Палеоландшафты Западной Сибири в юре, мелу и палеогене / Под ред. В.Н. Сакса. М.: Наука, 1968. 152 с.Гурова Т.И., Казаринов В.П. Литология и палеогеография Западно–Сибирской низменности в связи с нефтегазоносностью. М.: Гостоптехиздат, 1962. 350 с.Доманикиты Сибири и их роль в нефтегазоносности // Сборник научных трудов / Под ред. Ф.Г. Гурари. Новосибирск: Изд-во СНИИГГиМС, 1982. 138 с.Занин Ю.Н., Замирайлова А.Г., Эдер В.Г., Красавчиков В.О. Редкоземельные элементы в баженовской свите Западно-Сибирского осадочного бассейна // Литосфера. 2011. № 6. С. 38–54.Занин Ю.Н., Замирайлова А.Г., Эдер В.Г. Роль верхнеюрского-нижнемелового выветривания Урала в формировании отложений георгиевского и баженовского горизонтов Западно-Сибирской плиты // Вестник ТГУ. Сер. Науки о Земле (геология, география, метеорология, геодезия). Приложение: Материалы научных конференций, симпозиумов, школ, проводимых в ТГУ. 2003. Т. II. № 3. С. 257–259.Занин Ю.Н., Замирайлова А.Г., Эдер В.Г. Уран, торий и калий в черных сланцах баженовской свиты Западно–Сибирского морского бассейна // Литология и полез. ископаемые. 2016а. № 1. С. 82–94.Занин Ю.Н., Замирайлова А.Г., Эдер В.Г. Халькофильные элементы в черных сланцах баженовской свиты Западно-Сибирского морского бассейна // Геология и геофизика. 2016б. Т. 57. № 4. С. 771–781.Зубков М.Ю. Анализ распределения K, U, Th и B в верхнеюрских отложениях центральной части Красноленинского свода (Западная Сибирь) с целью их стратификации, корреляции и выделения в них потенциально продуктивных пластов // Геохимия. 2001. № 1. С. 51–70.Калмыков Г.А., Балушкина Н.С., Алешин А.П., Глебочева Н.К. Об особенности распределения радиоактивности в породах баженовской свиты на западном склоне Сургутского свода Западной Сибири // Вестник МГУ. Серия 4. Геология. 2009. № 1. С. 38–46.Конторович А.Э., Нестеров И.И., Салманов Ф.К. и др. Геология нефти и газа Западной Сибири. М.: Недра, 1975. 680 с.Конторович А.Э. Геохимия верхнеюрских отложений Западно-Сибирской плиты // Литология и полез. ископаемые. 1967. № 3. С. 90–102.Конторович В.А., Беляев С.Ю., Конторович А.Э., Красавчиков В.О., Конторович А.А., Супруненко О.И. Тектоническое строение и история развития Западно-Сибирской геосинеклизы в мезозое и кайнозое // Геология и геофизика. 2001. Т. 42. № 11–12. С. 1832–184.Конторович А.Э., Сурков В.С., Трофимук А.А. и др. Нефтегазоносные бассейны и регионы Сибири. Западно–Сибирский бассейн. Новосибирск, 1994. Вып. 2. 201 с.Конторович А.Э., Конторович В.А., Рыжкова С.В., Шурыгин Б.Н., Вакуленко Л.Г., Гайдебурова Е.А., Данилова В.П., Казаненков В.А., Ким Н.С., Костырева Е.А., Москвин В.И., Ян П.А. Палеогеография Западно-Сибирского осадочного бассейна в юрском периоде // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 8. С. 972–1012.Конторович А.Э., Бурштейн Л.М., Никитенко Б.Л., Рыжкова С.В., Борисов Е.В., Ершов С.В., Костырева Е.А., Конторович В.А., Нехаев А.Ю., Пономарева Е.В., Фомин М.А., Ян П.А. Маргинальный фильтр волжско–раннеберриасского Западно-Сибирского морского бассейна и его влияние на распределение осадков // Литология и полез. ископаемые. 2019. № 3. С. 199–210.Конторович А.Э., Ян П.А., Замирайлова А.Г., Костырева Е.А., Эдер В.Г. Классификация пород баженовской свиты // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 11. С. 2034–2043.Конторович А.Э. Химический состав осадочных пород Западно-Сибирской плиты // Докл. АН СССР. 1965. Т. 163. № 4. С. 984–987.Лисицын А.П. Маргинальный фильтр океанов // Океанология. 1994. Т. 34. № 25. С. 735–743.Маслов A.B., Алексеев В.П. Особенности химического состава РЗЭ–Тh–Sc-систематика тонкозернистых пород нижнего мезозоя Шаимского нефтегазоносного района (Западная Сибирь) // Известия вузов. Геология и разведка. 2007. № 2. С. 21–29.Маслов А.В. Осадочные породы: методы изучения и интерпретация полученных данных // Учебное пособие по разделам дисциплин “Литология” и “Лабораторные методы изучения полез. ископаемых” для студентов специальности 080100 – “Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых”. Екатеринбург: Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО “Уральский гос. горный унив-т”, Ин-т геологии и геохимии УрО РАН, 2005. 289 с.Николаева И.В., Палесский С.В., Козьменко О.А., Аношин Г.Н. Определение редкоземельных и высокозарядных элементов в стандартных геологических образцах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИПС-МС) // Геохимия. 2008. № 10. С. 1085‒1091.Николаева И.В., Палесский С.В., Чирко О.С., Черноножкин С.М. Определение основных и примесных элементов в силикатных породах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой после сплавления с LiBO2 // Аналитика и контроль. 2012. Т. 16. № 2. С. 134‒142.Панченко И.В., Немова В.Д., Смирнова М.Е., Ильина М.В., Барабошкин Е.Ю., Ильин В.С. Стратификация и детальная корреляция баженовского горизонта в центральной части Западной Сибири по данным литолого-палеонтологического изучения керна и ГИС // Геология нефти и газа. 2016. № 6. С. 22–34.Плуман И.И. Ураноносность черных аргиллитов волжского яруса Западно-Сибирской плиты, как критерий геохимических условий осадконакопления // Геохимия. 1971. № 9. С. 1138–1143.Постановления Межведомственного стратиграфического комитета и его постоянных комиссий. Вып. 36. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2006. 64 с.Предтеченская Е.А., Малюшко Л.Д. Геохимические особенности и факторы модели баженовской свиты в центральных и юго-восточных районах Западно-Сибирской плиты // Известия вузов. Геология и разведка. 2016. № 4. С. 23–36.Решения V Межведомственного регионального стратиграфического совещания по мезозойским отложениям Западно-Сибирской равнины (Тюмень, 1990 г.) Тюмень, 1991. 54 с.Решение 6-го Межведомственного стратиграфического совещания по рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири (Новосибирск, 2003 г.). Новосибирск: СНИИГГиМС, 2004. 114 с.Рихванов Л.П., Усольцев Д.Г., Ильенок С.С., Ежова А.В. Минералого-геохимические особенности баженовской свиты Западной Сибири по данным ядерно-физических и электронно-микроскопических методов исследований // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2015. Т. 326. № 1. С. 50–63.Рыжкова С.В., Бурштейн Л.М., Ершов С.В., Казаненков В.А., Конторович А.Э., Конторович В.А., Нехаев А.Ю., Никитенко Б.Л., Фомин М.А., Шурыгин Б.Н., Бейзель А.Л., Борисов Е.В., Золотова О.В., Калинина Л.М., Пономарева Е.В. Баженовский горизонт Западной Сибири: строение, корреляция и толщины // Геология и геофизика. 2018. Т. 59. № 7. С. 1053‒1074.Сараев С.В. Петрохимический метод в изучении минерального состава пород баженовской свиты Западной Сибири // Геология и геофизика. 1987. № 10. С. 33–38.Стафеев А.Н., Ступакова А.В., Суслова А.А., Гилаев Р.М., Шелков Е.С., Книппер А.А. Баженовский горизонт Сибири (титон–нижний берриас): тектонические и гидродинамические условия осадконакопления // Георесурсы. 2019. Т.21. № 2. С. 117‒128.Гурари Ф.Г., Вайц Э.Я., Меленевский В.Н., Москвин В.И., Перозио Г.Н., Предтеченская Е.А., Рудницкая Д.И., Стасова О.Ф., Фролов В.Х., Фролова Л.А. Условия формирования и методика поисков залежей нефти в аргиллитах баженовской свиты / Под ред. Ф.Г. Гурари. М.: Недра, 1988. 199 с.Ушатинский И.Н., Харин В.С., Гаврилова Л.М. Геохимические критерии оценки нефтегазоносности мезозойских отложений Западной Сибири // Геохимические критерии оценки нефтегазоносности мезозойских отложений Западной Сибири. Вып. 157. Тюмень, 1980. С. 48–50.Ушатинский И.Н., Гаврилова Л.М., Волкова Л.Я. Геохимия породообразующих и малых элементов баженовской свиты Среднего Приобья // Геохимия сложнопостроенных месторождений нефти и газа. Тюмень: ЗапСибНИГНИ, 1988. С. 44–61.Ушатинский И.Н., Ибрагимова Т.А. Особенности литологического строения баженовской свиты (месторождения Большой Салым) // Нефтегазовая геология и геофизика. 1982. № 11. С. 12–13.Ушатинский И.Н. Состав и микроэлементы пород баженовской свиты и вмещающих глин // Ассоциация микроэлементов с органическим веществом в осадочных толщах Сибири. Новосибирск: ИГиГ СО РАН СССР, 1984. С. 21–31.Хабаров В.В., Нелепченко О.М., Волков Е.Н. и др. Уран, калий и торий в битуминозных породах баженовской свиты Западной Сибири // Советская геология. М.: Недра, 1980. С. 94–105.Эдер В.Г., Рыжкова С.В., Дзюба О.С., Замирайлова А.Г. Литостратиграфия и обстановки седиментации баженовской свиты (Западная Сибирь) в центральном, юго-восточном и северном районах ее распространения // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2022. Т. 30. № 5. С. 46–74.Эдер В.Г. Замирайлова А.Г., Жигульский И.А. Литология баженовской свиты в районах Хантейской гемиантеклизы и Межовского мегамыса Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна // Геология нефти и газа. 2016. № 6. С. 87–96.Эдер В.Г., Замирайлова А.Г., Калмыков Г.А. Свидетельства образования карбонатных пород на геохимических барьерах в черных сланцах на примере баженовской свиты Западной Сибири // Георесурсы. 2019. Т. 21. № 2. С. 2–10.Эдер В.Г., Балушкина Н.С., Замирайлова А.Г., Фомин А.Н. Литолого-геохимические свидетельства катагенетических преобразований черных сланцев на примере баженовской свиты Западной Сибири // Вестник МГУ. Серия 4. Геология. 2021. № 1. С. 58‒70.Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Геохимия черных сланцев. Л.: Наука, 1988. 210 с.Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Элементы-примеси в черных сланцах. Екатеринбург: УИФ Наука, 1994. 303 с.Gavshin V.M., Zakharov V.A. Geochemistry of the Upper Jurassic–Lower Cretaceous Bazhenov Formation, West Siberia // Economic Geology. 1996. V. 91. P. 122–133.Harnois L. The CIW index: A new chemical index of weathering // Sedimentary Geology. 1988. V. 55. № 3‒4. P. 319‒ 322.McLennan L.C., Taylor S.R. Sedimentary rocks and crustal evolution: tectonic setting and secular trends // The Journal of Geology. 1991. V. 99. P. 1–21.Nesbitt H.W., Young G.M. Early Proterozoic climate sand plate motions inferred from major element chemistry of lutites // Nature. 1982. V. 299. P. 715–717.Taylor S.R., McLennan S.M. The Continental Crust: Its composition and evolution; an examination of the geochemical record preserved in sedimentary rocks. Oxford: Blackwell, 1985. 312 p.Visser J.N.J., Young G.M. Major element geochem istry and paleoclim atology of the Permo-Carboniferous glaciogene Dwyka Formation and post-glacial mudrocks in Southern Africa // Palaeogeogr., Palaeoclimat., Palaeoecol. 1990. V. 81. P. 49‒57.Wronkiewicz D.J., Condie K.C. Geochemistry of shales from the Witwatersrand Supergroup, South Africa: source-area weathering and provenance // Geochim. Cosmochim. Acta. 1987. V. 51. P. 2401–2416.Yang H., Kyser K., Ansdell K. Geochemical La and Nd isotopic compositions of the metasedimentary rocks in the La Ronge Domain, Trans–Hudson Orogen, Canada: implications for evolution of the domain // Prec. Res. 1998. V. 92. P. 37–64.Zanin Y.N., Eder V.G., Zamirailova A.G., Krasavchikov V.O. Models of the REE distribution in the black shale Bazhenov Formation of the West Siberian marine basin, Russia // Chemie der Erde – Geochemistry. 2010. V. 70. № 4. P. 363– 376.Zanin Y.N., Eder V.G., Zamirailova A.G. Composition and formation environments of the Upper Jurassic–Lower Cretaceous black shale Bazhenov Formation (the central part of the West Siberian Basin) // Marine and Petroleum Geo-logy. 2008. V. 25. P. 289–306.