Специфика минерального состава палеопочв девона и карбона (юг Русской платформы) и ее возможные причины

Аннотация

Детально, с применением комплекса аналитических методов исследованы палеопочвы среднего и позднего девона (Воронежская и Белгородская области) и палеопочвы карбона на территории южного крыла Подмосковного бассейна (Московская, Тульская, Калужская, Рязанская области). Показано, что особенностью минерального состава изученных палеопочв является, за редким исключением, его мономинеральность. Для континентальных отложений девона и развитых на них палеопочв характерен каолинитовый, редко — бертьериновый состав. Палеопочвы раннего карбона сложены низкозарядными смектитами — монтмориллонитом и бейделлитом. В среднем и позднем карбоне возрастает роль Mg-силикатов: палыгорскита и сепиолита. Такой ряд обусловлен изменениями в палеогеографической ситуации и в климатической зональности и глобальной аридизацией климата. Мономинеральность и отсутствие смешанослойных минералов принципиально отличают палеопочвы палеозоя от палеопочв четвертичного периода и современных почв, сформированных на осадочных породах. Полиминеральность последних является продуктом рециклинга материала осадочных пород и почв прошлых эпох.

Литература

1.    Алексеев А.О., Алексеева Т.В. O формировании лепидокрокита в почвах // Почвоведение. 2000. № 10.
2.    Алексеева Т.В. Почвообразование и почвы в девоне и карбоне на территории Северной Евразии: строение, типы, биота, палеоклиматические архивы и стратиграфическая значимость: Дис … д-ра. г.-м. наук. М., 2020а.
3.    Алексеева Т.В. Почвы девона и карбона. Современное состояние исследований в России (обзор литературы) // Почвоведение. 2020б. № 10.
4.    Алексеева Т.В., Малышев В.В., Алексеев А.О. Палеопочвы как маркеры стратиграфических несогласий в верхневизейских отложениях разреза Мстихино, Калужская область: геохимия, минералогия, биогенные структуры // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2022. Т. 30, № 6.
5.    Алексеева Т.В., Любарова А.П., Алексеев А.О. Палеопочвы кровли протерозойского фундамента территории Курской магнитной аномалии // Вестн. геонаук. 2023. № 11.
6.    Алексеева Т.В., Алексеев А.О. Первая находка кислой сульфатной палеопочвы в отложениях среднего девона на территории Центрального девонского поля (Павловский карьер, Воронежская область) // Почвоведение. 2024. № 1.
7.    Быков И.Н., Канцеров В.А. Новые данные о строении вулканических образований ястребовского горизонта на юге Воронежской области // Литология и стратиграфия осадочного чехла Воронежской антеклизы. Воронеж, 1974. Вып. 2.
8.    Градусов Б.П. Минералы со смешанослойной структурой в почвах. М., 1976.
9.    Кабанов П.Б. Событийная стратиграфия пограничного интервала среднего и верхнего карбона Подмосковья: Дис … канд. г.-м. наук. М., 2000.
10.    Кабанов П.Б. Следы наземной биоты в палеопочвах верхнемосковского подъяруса центра и севера Европейской России // Палеонтологический журнал. 2005. № 4.
11.    Минералы. Справочник. Т. IV, вып. 2. М., 1992.
12.    Мирнов Р.В., Алексеева Т.В. Палеопочвы в отложениях каширского горизонта на юго-востоке Русской плиты (Республика Башкортостан): характеристика, палеоэкологическая и стратиграфическая значимость // Литосфера. 2022. Вып. 22(5).
13.    Никитина А.П. Древняя кора выветривания кристаллического фундамента Воронежской антеклизы и ее бокситоносность. М., 1968.
14.    Овчинникова М.Ю. Эволюция кор выветривания пород нижнепротерозойской железисто-кремнисто-сланцевой формации Курской магнитной аномалии (КМА) в палеозое: Дис … канд. г.-м. наук. М., 2020.
15.    Савко А.Д. Фанерозойские коры выветривания и связанные с ними отложения Воронежской антеклизы, их неметаллические полезные ископаемые: Дис … д-ра г.-м. наук. Воронеж, 1984.
16.    Синицын В.М. Древние климаты Евразии. Ч. 3. Вторая половина палеозоя (девон, карбон, пермь). Л., 1970.
17.    Соколова Т.А., Дронова Т.Я., Толпешта И.И. Глинистые минералы в почвах: Учебное пособие. Тула, 2005.
18.    Солотчина Э.П. Структурный типоморфизм глинистых минералов осадочных разрезов и кор выветривания. Новосибирск, 2009.
19.    Alekseeva T.V., Alekseev A.O., Gubin S.V. et al. Palaeoenvironments of the Middle–Late Mississippian Moscow Basin (Russia) from multiproxy study of palaeosols and palaeokarsts // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2016. Vol. 450.
20.    Alekseeva T.V., Alekseev A.O., Mitenko G.V. A paleosol on a Pre-Cambrian ferruginous quartzite weathering crust (Stary Oskol, Belgorod Region, Russia) // Paleontological J. 2021. Vol. 55.
21.    Babechuk M.G., Widdowson M., Kamber B.S. Quantifying chemical weathering intensity and trace element release from two contrasting basalt profiles, Deccan Traps, India // Chemical Geology. 2014. Vol. 363.
22.    Fitzpatrick R.W., le Roux J., Schwertmann U. Amorphous and crystalline titanium and iron-titanium oxides in synthetic preparations, at near ambient conditions, and in soil clays // Clays and Clay Minerals. 1978. Vol. 26(3).
23.    Kabanov P. The Upper Moscovian and Basal Kasimovian (Pennsylvanian) of Central European Russia: facies, subaerial exposures and depositional models // Facies. 2003. Vol. 49.
24.    Kabanov P.B., Alekseeva T.V., Alekseeva V.A. et al. Paleosols in late Moscovian (Carboniferous) marine carbonates of the East European craton revealing «great calcimagnesian plain» paleolandscapes // J. Sedimentary Research. 2010. Vol. 80.
25.    Khormali F., Abtahi A. Origin and distribution of clay minerals in calcareous arid and semi-arid soils of Fars Province, southern Iran // Clay Minerals. 2003. Vol. 38.
26.    Krekeler M.P.S., Hammerley E., Rakovan J. et al. Microscopy studies of the palygorskite-to -smectite transformation // Clays and Clay Miner. 2005. Vol. 53.
27.    Mack G.H., James W.C., Moger H.C. Classification of paleosols // Geol. Soc. Am. Bull. 1993. Vol. 105.
28.    Pisarzowska A., Rakoci´nski M., Marynowski L. et al. Large environmental disturbances caused by magmatic activity during the Late Devonian Hangenberg Crisis // Global Planet. Change. 2020. Vol. 190.
29.    Procedures for soil analysis (6th ed.). ISRIC Technical paper 9 //Ed. L.P. van Reeuwijk. Wageningen, 2002.
30.     Scotese C.R. Atlas of Earth History. Part 1. Paleogeography: PALEOMAP Project, Arlington, Texas, 2001.
31.    Tabor N.J., Montanez I.P, Scotese Ch.R. et al. Paleosol archives of environmental and climatic history in paleotropical western Pangea during the latest Pennsylvanian through Early Permian. In: Resolving the Late Paleozoic Ice Age in Time and Space: Geological Society of America Special Paper 441 / Eds. C.R. Fielding, T.D. Frank and J.L. Isbell. 2008.
32.    Tabor N.J., Myers T.S. Paleosols as indicators of paleoenvironment and paleoclimate // Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 2015. Vol. 43.
33.    Tabor N.J., Poulsen Ch.J. Palaeoclimate across the Late Pennsylvanian–Early Permian tropical palaeolatitudes: A review of climate indicators, their distribution, and relation to palaeophysiographic climate factors // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2008. Vol. 268.
34.    Thorez J. Practical identification of clay minerals (a hand book for teachers and students in clay mineralogy). Liege, 1976.
35.    Wilson M.J. Sheet silicates. Clay minerals. Second edition. Rock-formimg minerals. Vol. 3C. The Geological Society. London. 2013.