Первые данные по изотопному составу азота в Перми и Триасе се-веро-востока России и их значение для палеотемпературных ре-конструкций

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предполагается, что нестабильные температурные условия позднего вучяпиня и раннего чансиня поздней перми сменились в Бореальной надобласти на менее контрастные климатические условия позднего чансиня – раннего инда (времени формирования трапповой формации Сибирской платформы) с устойчивым трендом в сторону повышения температуры в начале триаса. Рассмотрена проблема, связанная с отсутствием признаков массового вымирания морских организмов на рубеже перми и триаса Бореальной надобласти.

Полный текст

Известны лишь редкие публикации по результатам N‑изотопных исследований разрезов пермских и триасовых отложений в Тетической [1–3], Бореальной [4, 5] надобластях.

В нашей работе приведены результаты сопоставления N‑изотопных данных, полученных по перми, триасу Колымо-Омолонского региона (Балыгычанский блок, р. Паутовая [7]), и результатов О‑изотопных исследований пермских, триасовых конодонтов северо-западного Ирана [6] с целью контроля версии [3], касающейся возможности косвенного использования N‑изотопных данных для палеотемпературных реконструкций.

Значения δ15N в 88 пробах, отобранных в разрезе Паутовая, были рассчитаны в Визельбурге на основе замеров, выполненных с помощью анализатора Flash-EA (Thermo, Bremen), соединённого через CONFLO IV (Thermo, Bremen) c масс-спектрометром Finnigan Delta (V Thermo, Bremen/Germany).

Результаты проведённых исследований позволили выделить в разрезе Паутовая три N‑изотопных интервала (I–III) и 14 их более дробных подразделений (рис. 1).

Согласно [2], по неопротерозою, фанерозою глинистые отложения морского происхождения, сформированные в холодных условиях ледниковых периодов и в промежуточные интервалы времени между холодными и жаркими периодами, характеризуются в среднем относительно высокими значениями δ15N, в то время как осадочные отложения, соответствующие периодам парниковых условий, — относительно более низкими их значениями (рис. 2). На основе детального исследования нижнетриасового разреза Абрек в Южном Приморье [3] и корреляции его с разрезом Наммал в Пакистане [12] было высказано предположение, что часто повторяющиеся в разрезе интервалы с высокими значениями δ15N в значительной мере отражают условия доминирования в морском бассейне более низких температур по сравнению со смежными интервалами, охарактеризованными более низкими значениями δ15N.

N‑изотопная кривая, полученная по разрезу Паутовая, обнаруживает сходство с кривой разреза Уэст-Блайнд-Фьёрд (о. Эллесмиэ, Арктическая Канада), также построенной по N‑изотопным данным [4, рис. 10]. Это позволяет коррелировать N‑изотопные интервалы I, II, III разреза Паутовая соответcтвенно с формацией Линдстрём, нижней и верхней частями формации Блайнд-Фьёрд [4].

Возможность использования N‑изотопных дан­ных в целях палеотемпературных реконструкций подтверждается результатами сравнения изотопных данных по разрезам Паутовая и Кух-Е‑Али-Баши Ирана [6] (рис. 1).

Отсутствие в двух разрезах Бореальной над­области (Уэст-Блайнд-Фьёрд [4], Паутовая) отрицательных значений δ15N, установленных в Южном Китае [1] и Приморье [3], может быть объяснено формированием разрезов в более глубоких/холодных условиях.

Контрастные температурные условия позднего вучяпиня – раннего чансиня в исследованном районе сменились, вероятно, на менее изменчивые климатические условия в конце ­чансиня, несмотря на возможное влияние туфообразований [10] на севере Сибири, что ­согласуется с устойчивым развитием голосеменных в это время в районе Норвегии [13] и проявлениями высокого таксономического разнообразия в составе сибирской флоры [12].

Полученные данные позволяют предполагать, что в раннеиндское время, непосредственно после излияния основной массы базальтов трапповой формации, сопровождаемой, возможно, выбросом большого объёма метана в атмосферу, в ­Бореальной надобласти наметился устойчивый климатический тренд, направленный в сторону повышения температур.

Отсутствие признаков массового вымирания морских организмов на границе перми и триаса в Бореальной надобласти [4, 14, 15] может быть частично объяснено ослаблением термального фактора воздействия на биоту в начале индского века в ряде регионов. В Тетической надобласти, напротив, палео- температуры раннетриасового времени неред­ко достигали экстремально высоких значений ([6] и др.).

 

Рис. 1. Корреляция разрезов Паутовая, Кух-Е‑Али-Баши. O — оводовская свита; Ot. c. — Otoceras concavum; T. p. — pascoei; C. i. — inflecta; C. bach. — Clarkina bachmanni; n — nodosa; ch/d — changxingensis–deflecta; i/z — iranica–zhangi; m/p — meishanensis–praeparvus; u — ultima–mostleri; H. p. — hindeodus parvus; I. isarc — isarcicella isarcica, Ved. — Vedioceras, Pl. — Pleuronodoceras, Кон. зона — конодонтовая зона, Ам. зона — аммонитовая зона, Дж. — Джульфа. Стратиграфическое положение Сибирских траппов определено на основе корреляции позднепермских отложений Сибири, Германии, Ирана по конхостракам и конодонтам [10].

 

Рис. 2. δ15N — кривая [2] (с дополнением). Лед. — ледниковые условия, П. — переходные условия, Пал.–ч. — палеогеновая–четвертичная системы, Карб. — карбон, С. — силур, Орд. — ордовик, Кемб. — кембрий, K. — криоген.

 

Авторы признательны Э. Риглеру (Rigler) из Исследовательского центра BLT в Визельберге, Австрия, за выполнение N-изотопных анализов, проф. Т. Элджео (Algeo; университет в Цинцинати, США) за помощь в поиске литературных данных.

Исследования выполнены при поддержке грантов РФФИ 17–05–00109, 18–05–00191, 18–05–00023А и частично в рамках государственной программы повышения конкурентоспособности Казанского

(Приволжского) федерального университета среди ведущих мировых научно-образовательных центров, а также за счёт средств суб­сидии, выделенной Казанскому университету для выполнения государственного задания № 5.2192.2017/4.6 в сфере научной деятельности.

×

Об авторах

Ю. Д. Захаров

Дальневосточный геологический институт Дальневосточного отделения Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: yurizakh@mail.ru
Россия, Владивосток

А. С. Бяков

Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А. Шило Дальневосточного отделения Российской Академии наук; Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: yurizakh@mail.ru
Россия, Магадан; Казань

М. Хорачек

HBLFA Исследовательский центр им. Франциско-Жозефина BLT; Институт исследований литосферы, Венский университет

Email: yurizakh@mail.ru
Австрия, Визельбург; Вена

Н. А. Горячев

Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А. Шило Дальневосточного отделения Российской Академии наук

Email: yurizakh@mail.ru
Россия, Магадан

И. Л. Ведерников

Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А. Шило Дальневосточного отделения Российской Академии наук

Email: yurizakh@mail.ru
Россия, Магадан

Список литературы

  1. Luo G., Wang Y., Algeo T. J., et al. // Geology. 2011. V. 39. №. 7. P. 647–650.
  2. Algeo T. J., Meyers P. A., Robinson R. S., et al. // Bio-geosciences. 2014. V. 11. P. 1273–1295.
  3. Захаров Ю. Д., Хорачек М., Шигэта Я. и др. // ДАН. 2018. Т. 478. № 5. С. 556–560.
  4. Algeo T., Henderson C. M., Ellwood B., et al. // Geol. Soc. Amer. Bull. 2012. V. 124. P. 1424–1448.
  5. Knies J., Grasby S. E., Beauchamp B., et al. // Geology. 2013. V. 4. P. 167–170.
  6. Schobben M., Joachimski M. M., Korn D., et al. //Gondwana Res. 2014. V. 26. P. 675–683.
  7. Бяков А. С. Пермские отложения Балыгчанского поднятия (Северо-Восток Азии). Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2004. 89 с.
  8. Бяков А. С., Хорачек В. М., Горячев Н. А. и др. // ДАН. 2017. Т. 474. № 3. С. 347–350.
  9. Бяков А. С., Горячев Н. А., Ведерников И. Л. и др. // ДАН. 2017. Т. 477. №. 3. С. 331–336.
  10. Kozur H. W., Weems, R. E. // Palaeogeogr., Palaeocli­matol., Palaeoecol. 2011. V. 308. P. 22–40.
  11. Садовников Г. Н. // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2008. Т. 16. № 1. С. 34–60.
  12. Садовников Г. Н. // Палеонтол. журн. 2016. № 2. С. 87–99.
  13. Hermann E., Hochuli P. A., Bucher H., et al. // Global Planet. Change. 2010. V. 74. P. 156–167.
  14. Захаров Ю. Д., Бяков А. С., Рихоц С., Хорачек М. // ДАН. 2015. Т. 460. № 1. С. 60–64.
  15. Бяков А. С., Кутыгин Р. В., Горячев Н. А. и др. //ДАН. 2018. Т. 480. № 1. С. 121–124.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Корреляция разрезов Паутовая, Кух-Е‑Али-Баши. O — оводовская свита; Ot. c. — Otoceras concavum; T. p. — pascoei; C. i. — inflecta; C. bach. — Clarkina bachmanni; n — nodosa; ch/d — changxingensis–deflecta; i/z — iranica–zhangi; m/p — meishanensis–praeparvus; u — ultima–mostleri; H. p. — hindeodus parvus; I. isarc — isarcicella isarcica, Ved. — Vedioceras, Pl. — Pleuronodoceras, Кон. зона — конодонтовая зона, Ам. зона — аммонитовая зона, Дж. — Джульфа. Стратиграфическое положение Сибирских траппов определено на основе корреляции позднепермских отложений Сибири, Германии, Ирана по конхостракам и конодонтам [10].

Скачать (1022KB)
Метаданные
3. Рис. 2. δ15N — кривая [2] (с дополнением). Лед. — ледниковые условия, П. — переходные условия, Пал.–ч. — палеогеновая–четвертичная системы, Карб. — карбон, С. — силур, Орд. — ордовик, Кемб. — кембрий, K. — криоген.

Скачать (368KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2019