Geochemical features and paleoclimatic conditions for the formation of the Verkhnyaya Lena formation (the southeast of the Siberian Platform)

Verkhnyaya Lena formation (Є_2–3vl) was studied in the section on the right bank of the Malaya Chuya River. The concentrations of main oxides and some trace elements (Cr, V, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Zr, Ba, U, Th, Y, Nb, Cl) were determined in the samples using X-ray spectral fluorescence analysis (XRF). Based on the results of XRF, the standard mineral composition was calculated using the MINLITH. Geochemical data clearly distinguishes intervals of changing weathering characteristics (physical/chemical, arid/humid) in the denudation area, which are fixed by variations in the values of the Al₂О₃/K₂О ratios, Ln (Al₂O₃/Na₂O), contents of V, Cu, Zn, Rb, and Ni, as well as normative mineral composition. Cr, apparently, was transported exclusively by the aeolian process and marks periods of increased wind transport intensity. Under the conditions of tectonic activation and progressive isolation of the paleobasin, the lithological and geochemical features considered provide some information about the climatic changes that accompanied these events.

1. Беленицкая Г.А., Задорожная Н.М., Иогансон А.К. и др. Рифогенные и сульфатоносные формации фанерозоя СССР. М.: Недра, 1990.

2. Буякайте М.И., Колесникова А.А., Покровский Б.Г., Петров О.Л. Крупнейший изолированный бассейн палеозоя: С-, О-, Sи Rb-Sr — изотопная систематика терригенно-сульфатно-карбонатных отложений верхоленской свиты, средний‒верхний кембрий Сибирской платформы // XXII симпозиум по геохимии изотопов имени академика А.П. Виноградова (29‒31 октября 2019 г.) Расширенные тезисы докладов, ГЕОХИ РАН. М.: Акварель, 2019. С. 70‒78.

3. Виноградов В.И., Беленицкая Г.А., Покровский Б.Г., Буякайте М.И. Изотопно-геохимические особенности отложений верхоленской свиты среднего‒верхнего кембрия Сибирской платформы // Литология и полез. ископаемые. 2011. № 1. С. 79‒93.

4. Григорьев Н.А. Распределение химических элементов в верхней части континентальной коры. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2009.

5. Жарков М.А. Кембрийская соленосная формация Сибирской платформы // Советская геология. 1966. № 2.

6. Жарков М.А. Основные вопросы тектоники юга Сибирской платформы в связи с перспективами калиеносности // Тектоника юга Сибирской платформы и перспективы ее калиеносности: Сб. М.: Наука, 1965.

7. Иванов Α.Α., Воронова Μ.Л. Галогенные формации (минеральный состав, типы и условия образования; методы поясков и разведки месторождений минеральных солей). М.: Недра, 1972.

8. Карасев И.П., Mуляк В.С., Tиторенко Т. H., Φайзулина З.Х. Палеонтологическая характеристика позднекембрийских и кембрийских отложении Иркутского амфитеатра // Советская геология. 1966. № 5.

9. Королюк И.К., Πисарчик Я.К. Южная часть Сибирской платформы. Стратиграфия СССР. Том 3. Кембрийская система. Т. III. М.: Недра, 1965.

10. Маслов А.В. Осадочные породы: методы изучения и интерпретации полученных данных. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2005.

11. Писарчик Я.К., Голубчина М.Н. Существовал ли региональный перерыв в осадконакоплении в среднем кембрии на Сибирской платформе? // Литология и полез. ископаемые. 1979. № 6. С. 104‒118.

12. Региональная стратиграфическая схема кембрийских отложений Сибирской платформы. Объяснительная записка: Решения Всероссийского стратиграфического совещания по разработке региональных стратиграфических схем верхнего докембрия и палеозоя Сибири (Новосибирск, 2012) (Кембрий Сибирской платформы) / Под ред. С.С. Сухова, Т.В. Пегель, Ю.Я. Шабанова. Новосибирск: СНИИГГиМС, 2021.

13. Розен О.М., Аббясов А.А. Количественный минеральный состав осадочных пород: расчет по петрохимическим данным, анализ достоверности результатов (компьютерная программа MINLITH) // Литология и полезные ископаемые. 2003. № 3. С. 299–312.

14. Розен О.М., Аббясов А.А., Мигдисов А.А., Ярошевский А.А. Программа MINLITH для расчета минерального состава осадочных пород: достоверность результатов в применении к отложениям древних платформ // Геохимия. 2000. № 4. С. 431–444.

15. Сизых В.И. Шарьяжно-надвиговая тектоника окраин древних платформ. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «ГЕО», 2001.

16. Солнцев Н.А. Учение о ландшафте (избранные труды). М.: Изд-во Моск. ун-та, 2001, 384 с.

17. Стратиграфия нефтегазоносных бассейнов Сибири. Кембрий Сибирской платформы: В 2 т. Т. 1. Стратиграфия / Ред. А.Э. Конторович. Новосибирск: Изд-во ИНГГ СО РАН, 2016. 497 с.

18. Страхов Η.М. Основы теории литогенеза. Т. III. М.: Изд-во АИ СССР, 1962.

19. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Геохимические индикаторы литогенеза (литологическая геохимия). Сыктывкар: Геопринт, 2011. 742 c.

20. Charlet L., Manceau A.A. X-ray absorption spectroscopic study of the sorption of Cr(III) at the oxide-water interface: II. Adsorption, coprecipitation, and surface precipitation on hydrous ferric oxide // J. Colloid and Interface Sci. 1992. Vol. 148. P. 443–458.

21. Corker J., Evans J., Rummey J. EXAFS studies of pillared clay catalysts // Materials Chemistry and Physics. 1991. Vol. 29. P. 201–209.

22. Fendorf S.E. Surface reactions of chromium in soils and waters // Geoderma. 1995. Vol. 67. P. 55–71.

23. Goldberg S.L., Present T.M., Finnegan S., Bergmann K.D. A high-resolution record of early Paleozoic climate // Proc Natl Acad Sci USA. 2021. Vol. 118(6). e2013083118.

24. Hearing T. W., Harvey T. H. P., Williams M. et al. An early Cambrian greenhouse climate // Science advances. 2018. Vol. 4 (5) eaar5690.

25. Montero-Serrano J.C., Föllmi K.B., Adatte T. et al. Continental weathering and redox conditions during the early Toarcian Oceanic Anoxic Event in the northwestern Tethys: Insight from the Posidonia Shale section in the Swiss Jura Mountains // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2015. Vol. 429. P. 83–99.

26. Nesbitt H.W., Young G.M. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites // Nature. 1982. Vol. 299. P. 715–717.

27. Richard F.C., Bourg A.C.M. Aqueous geochemistry of chromium: A review // Water Res. 1991. Vol. 25. P. 807–816.

28. Scotese C.R. Atlas of Cambrian and Early Ordovician Paleogeographic Maps (Mollweide Projection), Maps 81–88, Volumes 5, The Early Paleozoic, PALEOMAP Atlas for ArcGIS, PALEOMAP Project, Evanston, IL. 2014.

29. Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust: its composition and evolution. Blackwell, Oxford, 1985. 312 p.

30. Ure A.M., Berrow M.L. The chemical constituents of soils // Environmental chemistry. Bowen, H.J.M. (Ed.). Royal Society of Chemistry, UK, London: Burlington House. 1982. P. 94–202.

31. von Eynatten H., Barceló-Vidal C., PawlowskyGlahn V. Modelling compositional change: the example of chemical weathering of granitoid rocks // Mathematical Geology. 2003. Vol. 35. P. 231–251.

32. Wedepohl K.K. Handbook of geochemistry. Vol. 2, Part 5. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1978. 1546 p.