ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИЯ

Доломиты. Доломитообразование в ходе геологической истории

Доломиты, как и известняки, являются осадками областей теплого климата. Н. М. Страхов [19631 показал, что масштабы и тип доломитообразования в ходе геологической истории изменялись.

 В протерозое доломитообразование представляло основной вид карбонатного процесса и происходило в морских бассейнах всех типов. В палеозое этот процесс был локализован в прибрежном мелководье и на отмелях и уже не существовал в условиях открытого моря.

В мезозое и кайнозое накопление доломитов ограничивалось лагунами аридной области, а в настоящее время этот процесс идет лишь в некоторых континентальных водоемах, например содовых озерах.

Известно, что растворимость доломита в природных водах выше растворимости кальцита, поэтому доломит выпадает после кальцита при возрастающей минерализации воды и повышенном щелочном резерве.

 Н. М. Страхов [1963] полагает, что в протерозое и палеозое атмосфера содержала много углекислого газа и соответственно щелочной резерв моря был выше.

 В это время доломитовое вещество в морях было близко к насыщению. В мезозое и кайнозое концентрация углекислого газа в атмосфере уменьшалась и возрастало содержание в морской воде сульфат-иона, в результате чего доломитовое вещество все больше и больше удалялось от насыщения и состояние насыщенного раствора, допускавшего осаждение, могло достигаться лишь в условиях сильного испарения экстрааридной области.

Таким образом, климатическая обусловленность . доломитообразования с течением времени изменялась. В протерозое накопление доломитов, по предположению Н. М. Страхова, могло происходить даже в морях гумидных зон, в палеозое оно было связано с умеренно аридными условиями, а в мезозое и кайнозое не выходило за пределы экстрааридной области.

Следовательно, при использовании доломитов в качестве индикатора древних климатов необходимо учитывать исторические изменения процессов доломитообразования. В каждом конкретном случае палеоклиматическая интерпретация доломитов должна исходить из особенностей развития процесса доломитообразования в соответствующий этап геологической истории  .

Существенное значение для палеогеографических и палео климатических реконструкций имеет отношение Ca/Mg в карбонатных породах. Наблюдения над современными осадками неритовой зоны в районе Багамских островов ( 5) показали, что концентрация магния в них возрастает в сторону при- брежного мелководья, где морские воды подвергались более сильному прогреву.

В направлении открытого и глубокого моря высокомагнезиальный кальцит постепенно сменяется маломагнезиальной разностью [Fairbridge, 1964]. Фиксация магния в карбонатных осадках прибрежной зоны осуществляется главным образом чувствительными к свету водорослями.

Как показали работы А. П. Виноградова и А. Б. Ронова по Русской платформе и Р. Файербриджа по Северо-Американской платформе, отношение Ca/Mg с течением геологического времени возрастало.

Содержание магния в карбонатных осадках неуклонно убывало, особенно интенсивно это происходило начиная со второй половины палеозоя, очевидно, в результате связывания огромных количеств углекислого газа при массовом образовании углей и осаждении известняков.

Пик кривой Файербриджа риходящийся на мел и палеоген, совпадает с широчайшим распространением в это время известковых водорослей и фораминифер, содержащих в своих скелетных остатках мало магния.

Индикатором палеоклиматических условий может служить также отношение Sr/Ca в карбонатных породах. Как правило, стронций не образует самостоятельных минеральных образований, по своим геохимическим особенностям он склонен входить в кристаллические решетки кальцийсодержащих минералов (кальцит, арагонит, ангидрит, гипс и др.) при выпадении из морской воды совместно с карбонатами и сульфатами кальция.

Поэтому в осадочных толщах основная масса стронция находится в рассеянном состоянии.

Как установлено наблюдениями, отношение Sr/Ca в карбонатных осадках и скелетах беспозвоночных повышается по мере роста температуры морской воды и приближения к аридизированному побережью. В пределах Евразии наиболее высокие значения Sr/Ca получены для карбонатных пород мезозойского и кайнозойского возраста западной (аридизированной) части Тетиса.