Isotope Systematics and Age of Authigenic Minerals in Shales of the Upper Riphean Inzer Formation, South Urals


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Clay subfractions (SFs) with particles size of 2–5, 0.6–2.0, 0.3–0.6, 0.2–0.3, and 0.1–0.2 μm of two shale samples (Upper Riphean Inzer Formation, South Urals) are studied using transmission electron microscopy, X-ray diffractometry (XRD), and U–Pb, Sm–Nd, Rb–Sr, and K–Ar methods. The SFs are composed of low-temperature 1Md illite; quartz, chlorite, and 2M1 illite are observed only in some coarse SFs. Irrespective of the size, the clay particles are equant. The standardized illite crystallinity indices (CIS) of all SFs are typical of the dia(cata)genesis zone. The CIS value increases, the I002/I001 ratio of XRD patterns decreases, and the K content and K/Rb ratio increase with decreasing particle size of the SFs from 2–5 to 0.1–0.2 μm. Leaching with 1N HCl and 1N NH4OAc and U–Pb, Sm–Nd, and Rb–Sr analysis of untreated SFs, leachate, and residue allowed us to study the isotope systematic of mixing in mobile and silicate material of shales. The 208U/204Pb and 87Rb/86Sr ratios of leachates are lower and the 147Sm/144Nd ratio is higher than those of residues. The leachates are also characterized by less radiogenic Pb and Sr and more radiogenic Nd relative to residues. With decreasing size of SF particles, the U, Pb, Sm, Nd, and Sr contents of leachates gently decrease and the Rb content increases. The 87Rb/86Sr and 87Sr/86Sr ratios of leachates of fine SFs are significantly higher, whereas their 238U/204Pb ratio is lower in comparison with coarse SFs. What is more, the data points of residues of various SFs occur along the mixing lines in the 87Rb/86Sr‒87Sr/86Sr and 1/86Sr‒87Sr/86Sr plots. The data points of corresponding leachates also form linear trends in 238U/204Pb‒206Pb/204Pb, 206Pb/204Pb‒207Pb/204Pb, 147Sm/144Nd‒143Nd/144Nd, and 87Rb/86Sr‒87Sr/86Sr coordinates. Apparent Rb–Sr ages calculated from slopes of “inner isochrons” (“leachochrons”) as well as K-Ar ages gradually decrease from 835–836 and 721–773 Ma, respectively, for SFs of 2–5 μm and to 572‒580 and 555‒580 Ma, respectively, for SFs of 0.1–0.2 μm. Thus, the XRD and isotopic data indicate that both clay and mobile shale constituents are mixtures at least of two components, and the silicate phase contains authigenic illites of various ages. First-generation illite abundant in the coarse SFs of 2–5 μm and 0.6–2.0 μm was formed immediately after the deposition of the Inzer sediments and its age of 803–836 Ma is consistent with stratigraphic age of the Inzer Formation. The formation of this illite was facilitated either by lithostatic burial or intense horizontal fluid flow caused by tectonic inversion in the eastern regions of the Uralian paleobasin. The age of the second-generation illite is 572–580 Ma; it was formed as a result of vertical movements or renovation of the composition of the pore fluids during deformations and metamorphism of the South Urals related to the evolution of the Beloretsk metamorphic complex.

Об авторах

I. Gorokhov

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: gorokhov@ig1405.spb.edu
Россия, St. Petersburg, 199034

T. Zaitseva

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Email: gorokhov@ig1405.spb.edu
Россия, St. Petersburg, 199034

A. Kuznetsov

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Email: gorokhov@ig1405.spb.edu
Россия, St. Petersburg, 199034

G. Ovchinnikova

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Email: gorokhov@ig1405.spb.edu
Россия, St. Petersburg, 199034

M. Arakelyants

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: gorokhov@ig1405.spb.edu
Россия, Moscow, 119017

V. Kovach

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Email: gorokhov@ig1405.spb.edu
Россия, St. Petersburg, 199034

G. Konstantinova

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Email: gorokhov@ig1405.spb.edu
Россия, St. Petersburg, 199034

T. Turchenko

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Email: gorokhov@ig1405.spb.edu
Россия, St. Petersburg, 199034

I. Vasil’eva

Institute of Precambrian Geology and Geochronology, Russian Academy of Sciences

Email: gorokhov@ig1405.spb.edu
Россия, St. Petersburg, 199034

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».