Submit an Article
Become a reviewer
Research article
Geology

Geochemical characteristics of weathering crusts on the Dzhezhimparma Ridge and the Nemskaya Upland (South Timan)

Authors:
Oksana V. Grakova1
Nataliya Yu. Nikulova2
Yuliya S. Simakova3
About authors
  • 1 — Ph.D. Researcher Institute of Geology FRC Komi SC of the Ural Branch of the RAS ▪ Orcid
  • 2 — Ph.D., Dr.Sci. Leading researcher Institute of Geology FRC Komi SC of the Ural Branch of the RAS ▪ Orcid
  • 3 — Ph.D. Senior Researcher Institute of Geology FRC Komi SC of the Ural Branch of the RAS ▪ Orcid
Date submitted:
2024-03-11
Date accepted:
2024-11-07
Online publication date:
2025-03-06

Abstract

Numerous local varieties of weathering crusts are known in the South Timan. They differ in their position in the section, type of weathering products, substrates, and occurrence. The aim of the research is to identify patterns in the distribution of rock-forming, rare and rare earth elements and the composition of clay minerals in clay formations of the weathering crusts. The main task is to describe the occurrence and geochemical features that enable determining the genetic type and formation conditions of weathering crusts. The paper presents the results of a study of the distribution of petrogenic, rare earth, rare elements, and clay minerals in weathering crust of different ages, genetic types and occurrence conditions on the Dzhezhimparma Ridge and the Nemskaya Upland in the South Timan. We found that hydromica-kaolinite-type weathering crust is developed after the Late Riphean Dzhezhim Fm. rocks in the basement-cover contact zone on the Dzhezhimparma Upland, and the layer of fine-grained rock at the base of the Devonian section previously considered a weathering crust was formed as a result of mechanical destruction of the Devonian sandstones during movement in the thrust zone. In the Vadyavozh quarry located on the Nemskaya Upland, we studied and described the formations of Mesozoic-Cenozoic areal and linear weathering crusts after the Late Riphean Dzhezhim Fm. rocks. We found that micaceous siltstones in the siltstone-sandstone strata of the Dzhezhim Fm. are associated with the Riphean stage of crust formation and are composed of weathering crust material redeposited in the epicontinental basin.

Keywords:
weathering crust Dzhezhim Formation suitesandstones chemical composition detrital material sedimentation conditions South Timan
Online First

References

  1. Пыстин А.М., Глухов Ю.В., Бушенев А.А. Новая находка алмаза и перспективы коренной алмазоносности Четласского поднятия (Средний Тиман) // Записки Горного института. 2023. Т. 264. С. 842-855.
  2. Красоткина А.О., Скублов С.Г., Кузнецов А.Б. и др. Первые данные о возрасте (U–PB, SHRIMP-II) и составе циркона из уникального нефтетитанового месторождения Ярегское, Южный Тиман // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2020. T. 495. № 2. С. 9-17. DOI: 10.31857/S2686739720120063
  3. Скублов С.Г., Макеев А.Б., Красоткина А.О. и др. Изотопно-геохимические особенности циркона из пижемского титанового месторождения (Средний Тиман) как отражение гидротермальных процессов // Геохимия. 2022. Т. 67. № 9. С. 807-829. DOI: 10.31857/S0016752522090060
  4. Илалова Р.К., Дурягина А.М., Агеев А.С. Последовательность минералообразования и процессы, происходящие в коре выветривания гипербазитов Серовско-Маукского офиолитового пояса (Северный Урал) // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020. № 7. С. 13-26. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-7-0-13-26
  5. Alekseev V.I., Alekseev I.V. Zircon as a Mineral Indicating the Stage of Granitoid Magmatism at Northern Chukotka, Russia // Geosciences. 2020. Vol. 10. Iss. 5. № 194. DOI: 10.3390/geosciences10050194
  6. Акбарпуран Хайяти С.А., Гульбин Ю.Л., Сироткин А.Н., Гембицкая И.М. Эволюция состава акцессорных минералов RЕЕ и Ti в метаморфических сланцах серии Атомфьелла, Западный Ню Фрисланд, Шпицберген и ее петрогенетическое значение // Записки Российского минералогического общества. 2020. Т. 149. № 5. С. 1-28. DOI: 10.31857/S0869605520050020
  7. Терехов Е.Н., Макеев А.Б., Скублов С.Г. и др. Кварцевые порфиры внешних островов Финского залива – вулканические комагматы гранитов рапакиви // Вулканология и сейсмология. 2023. № 6. С. 101-121. DOI: 10.31857/S020303062370030X
  8. Кузнецов Н.Б., Натапов Л.М., Белоусова Е.А и др. Первые результаты U/Pb-датирования и изотопно-геохимического изучения детритных цирконов из позднедокембрийских песчаников Южного Тимана (увал Джежим-Парма) // Доклады Академии наук. 2010. Т. 435. № 6. С. 798-805.
  9. Латышева И.В., Кузнецов Н.Б., Шацилло А.В. и др. U-Pb возраст зерен детритового циркона из обломочных пород джежимской свиты (верхний докембрий Южного Тимана) // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы научной конференции. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2022. Вып. 20. С. 166-169.
  10. Колесников А.В., Латышева И.В., Шацилло А.В. и др. Биота эдиакарского типа в верхнем докембрии Тиманского кряжа (возвышенность Джежим-Парма, Республика Коми) // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2023. Т. 510. № 1. С. 61-65. DOI: 10.31857/S2686739722602964
  11. Колесников А.В., Латышева И.В., Шацилло А.В. и др. Открытие биоты эдиакарского типа на Южном Тимане // Геология, геоэкология и ресурсный потенциал Урала и сопредельных территорий: Сборник статей X Всероссийской молодежной конференции. М.: Перо, 2022. С. 87-88.
  12. Kolesnikov A.V. Stratigraphic correlation potential of the Ediacaran palaeopascichnids // Estudios Geológicos. 2019. Vol. 75. № 2. № e102. DOI: 10.3989/egeol.43588.557
  13. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Серия Уральская. Лист Р-40 – Североуральск. Объяснительная записка. СПб: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2005. 332 с.
  14. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Издание второе. Серия Тиманская. Лист Р-40-XXVI (Канава). Объяснительная записка. М.: Московский филиал ФГБУ ВСЕГЕИ, 2018. 105 с.
  15. Гракова О.В. Сравнительная характеристика и условия образования девонских алмазсодержащих отложений Южного и Среднего Тимана: Автореф. дис. … канд. геол.-минерал. наук. Сыктывкар: Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, 2014. 19 с.
  16. Гракова О.В., Уляшева Н.С. Петрографический состав и литохимические особенности алмазсодержащих отложений асыввожской свиты (D2-3AS) Южного Тимана // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 2015. № 12 (252). С. 16-23. DOI: 10.19110/2221-1381-2015-12-16-23
  17. Макеев А.Б., Рыбальченко А.Я., Дудар В.А., Шаметько В.Г. Новые перспективы алмазоносности Тимана // Геология и минеральные ресурсы европейского северо-востока России. Новые результаты и новые перспективы: Материалы XIII Геологического съезда Республики Коми. Сыктывкар, 1999. Т. IV. С. 63-66.
  18. Цхадая Н.Д., Кобрунов А.И., Шилов Л.П. и др. Тиманский кряж. В 2 томах. Том 2. Ухта: Ухтинский государственный технический университет, 2010. 437 с.
  19. Рыбальченко А.Я., Рыбальченко Т.М., Силаев В.И. Теоретические основы прогнозирования и поисков коренных месторождений алмазов туффизитового типа // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2011. Вып. 1 (5). С. 54-66.
  20. Никулова Н.Ю. Вещественный состав и особенности формирования метаосадочных пород фундамента Вадьявожского выступа (Немская возвышенность, Южный Тиман) // Региональная геология и металлогения. 2017. № 69. С. 23-32.
  21. Петтиджон Ф., Поттер П., Сивер Р. Пески и песчаники. М.: Мир, 1976. 535 с.
  22. Herron M.M. Geochemical classification of terrigenous sands and shales from core or log data // Journal of Sedimentary Research. 1988. Vol. 58. № 5. P. 820-829. DOI: 10.1306/212F8E77-2B24-11D7-8648000102C1865D
  23. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Основы литохимии. СПб: Наука, 2000. 479 с.
  24. Kusunoki T., Musashino M. Comparison of the Middle Jurassic to Earliest Cretaceous sandstones from the Japanese Islands and South Sikhote-Alin // Earth Science. 2001. Vol. 55. Iss. 5. P. 293-306. DOI: 10.15080/agcjchikyukagaku.55.5_293
  25. Roser B.P., Korsch R.J. Determination of Tectonic Setting of Sandstone-Mudstone Suites Using SiO2 Content and K2O/Na2O Ratio // The Journal of Geology. 1986. Vol. 94. № 5. P. 635-650.
  26. Ерофеев В.С., Цеховский Ю.Г. Парагенгетические ассоциации континентальных отложений (семейство аридных парагенезов. Эволюционная периодичность). М.: Наука, 1983. 192 с.
  27. Nesbitt H.W., Young G.M. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites // Nature. 1982. Vol. 299. № 5885. P. 715-717. DOI: 10.1038/299715a0
  28. Cox R., Lowe D.R. A conceptual review of regional-scale controls on the composition of clastic sediment and the co-evolution of continental blocks and their sedimentary cover // Journal of Sedimentary Research. 1995. Vol. 65. № 1a. P. 1-12. DOI: 10.1306/D4268009-2B26-11D7-8648000102C1865D
  29. Turgeon S., Brumsack H.-J. Anoxic vs dysoxic events reflected in sediment geochemistry during the Cenomanian–Turonian Boundary Event (Cretaceous) in the Umbria–Marche Basin of central Italy // Chemical Geology. 2006. Vol. 234. Iss. 3-4. P. 321-339. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2006.05.008
  30. Yong Il Lee. Provenance derived from the geochemistry of late Paleozoic–early Mesozoic mudrocks of the Pyeongan Supergroup, Korea // Sedimentary Geology. 2002. Vol. 149. Iss. 4. P. 219-235. DOI: 10.1016/S0037-0738(01)00174-9
  31. Мигдисов А.А., Балашов Ю.А., Шаров И.В. и др. Распространенность редкоземельных элементов в главных литологических типах пород осадочного чехла Русской платформы // Геохимия. 1994. № 6. С. 789-803.
  32. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988. 384 с.
  33. Murray R.W., Buchholtz Ten Brink M.R., Gerlach D.C. et al. Rare earth, major, and trace elements in chert from the Franciscan Complex and Monterey Group, California: Assessing REE sources to fine-grained marine sediments // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1991. Vol. 55. Iss. 7. P. 1875-1895. DOI: 10.1016/0016-7037(91)90030-9
  34. Шатров В.А., Войцеховский Г.В. Применение лантаноидов для реконструкций обстановок осадкообразования в фанерозое и протерозое (на примере разрезов чехла и фундамента Восточно-Европейской платформы) // Геохимия. 2009. № 8. С. 805-824.
  35. Cullers R.L. Implications of elemental concentrations for provenance, redox conditions, and metamorphic studies of shales and limestones near Pueblo, CO, USA // Chemical Geology. 2002. Vol. 191. Iss. 4. P. 305-327. DOI: 10.1016/S0009-2541(02)00133-X
  36. McLennan S.M., Hemming S., McDaniel D.K., Hanson G.N. Geochemical approaches to sedimentation, provenance, and tectonics // Processes Controlling the Composition of Clastic Sediments. Geological Society of America, 1993. Special Paper 284. P. 21-40. DOI: 10.1130/SPE284-p21
  37. Маслов А.В., Мельничук О.Ю., Мизенс Г.А. и др. Реконструкция состава пород питающих провинций. Статья 2. Лито- и изотопно-геохимические подходы и методы // Литосфера. 2020. Т. 20. № 1. С. 40-62. DOI: 10.24930/1681-9004-2020-20-1-40-62
  38. Taylor S.R., McLennan S.M. The geochemical evolution of the continental crust // Reviews of Geophysics. 1995. Vol. 33. Iss. 2. P. 241-265. DOI: 10.1029/95RG00262
  39. Гусев Н.И., Антонов А.В. Кимберлиты участка Сербеян (Анабарский щит) – продукт расплава, обогащенного натрием, хлором, карбонатом // Региональная геология и металлогения. 2020. № 81. С. 105-118.
  40. Опарин Н.А., Олейников О.Б. Геологическое строение и вещественный состав кимберлитовых трубок Хомпу-Майского поля (Центральная Якутия) // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2022. Т. 27. № 4. С. 486-498.

Similar articles

Mercury contamination of sediments at Indonesia Ciujung watershed: contribution of artisanal small-scale gold mining
2025 Willy C. Nugraha, Huiho Jeong, Phan Dinh Quang, Randy Novirsa, Tomohiro Komorita, Ishibashi Yasuhiro, Jun Kobayashi, Koji Arizono, Asep Bayu Dani Nandiyanto
Analysis of the stress state of rocks transformation near a horizontal well during acid treatment based on numerical simulation
2025 Sergei N. Popov, Sergei E. Chernyshov, Xiaopu Wang
From import substitution to technological leadership: how local content policy accelerates the development of the oil and gas industry
2024 Oleg V. Zhdaneev, Ivan R. Ovsyannikov
Comprehensive studies of the snow-firn layer in the area of the Russian Antarctic Vostok Station
2025 Aleksei V. Bolshunov, Sergei A. Ignatev, Gleb D. Gorelik, Nikita S. Krikun, Dmitrii A. Vasilev, Ilya V. Rakitin, Vyacheslav S. Shadrin
Well killing with absorption control
2025 Danabek S. Saduakasov, Akshyryn T. Zholbasarova, Ryskol U. Bayamirova, Aliya R. Togasheva, Maksat T. Tabylganov, Manshuk D. Sarbopeeva, Aktoty G. Kasanova, Viktor N. Gusakov, Aleksei G. Telin
Specifics of magnetotelluric studies in Antarctica
2025 Tatyana V. Davydkina, Andrei A. Yankilevich, Anna N. Naumova