Изотопы С, О, S, Sr в отложениях освейского горизонта нижнего эйфеля на территории Беларуси

Abstract

Комплексная интерпретация распределения значений δ13C, δ18О в карбонатах, δ34S и 87Sr/86Sr в гипсе из освейского горизонта нижнего эйфеля на территории Беларуси показала, что значимость постседиментационных изотопных сигналов несущественна и что изотопные вариации могут быть непротиворечиво объяснены в рамках седиментационной модели. Наряду с интервалами, которые характеризуются стандартными морскими значениями δ13C, в разрезах имеются отрицательные экскурсы этого параметра (до –7…–11‰), маркирующие интервалы карбонатно-сульфатных пород и менее масштабных проявлений сульфатов. Экскурсы соответствуют эвапоритовым эпизодам, когда бассейн мелел и, возможно, распадался на отдельные ванны, что приводило к увеличению роли обогащенных почвенным углеродом континентальных вод в геохимической системе седиментации за счет активизации их притока и/или в связи с обмелением. Эти воды могли поступать как с длительно обнаженных участков суши, где и в настоящее время эйфельские отложения отсутствуют, так и с периодически существовавших островов. Изотопный состав кислорода не “реагирует” на отрицательные экскурсы δ13C аналогичными сдвигами в связи с возможным отсутствием существенной разницы между значениями δ18О метеорных осадков, дающих начало водам суши, и морской воды в низких широтах, где в девоне находилась территория Беларуси. Величины δ18О в 40% проанализированных проб заключены в пределы –4…–2‰, т. е. соответствуют эйфельскому “плато” (~–3‰) на генерализованной хемостратиграфической кривой, построенной с использованием кальцита раковин брахиопод из разных регионов мира. Значения δ18О > –2‰ (44% образцов), вероятно, являются следствием испарительного концентрирования воды, а значения δ18О < –2‰ (16%), которые могут опускаться на пиках эвапоритовых эпизодов до –7.0…–9.5‰ обусловлены прогревом воды (иногда весьма значительным) при обмелении бассейна. Активизация роли континентальных вод, сопровождающая эвапоритовые эпизоды, подтверждается тем, что отношение 87Sr/86Sr в освейском гипсе (0.708402–0.708742) гораздо более высокое, чем то, что характерно для морской воды эйфельского века по глобальным оценкам (0.70772), а значения δ34S гипса (15.5–21.2‰) более чем в половине проанализированных проб ниже свойственных морскому сульфату среднего девона (19–20‰).