Влияние колебаний уровня моря на закономерности обогащения окислительно-восстановительно-чувствительных микроэлементов в морских осадках

Исследование под руководством доктора Джунвэня Пэна (Бюро экономической геологии, Школа наук о Земле Джексона, Техасский университет в Остине), опубликованное в Science China Earth Sciences, показало, что в сланце Клайн в ограниченном бассейне Мидленд (США) диапазоны концентраций окислительно-восстановительно-чувствительных микроэлементов (ОВМЭ), особенно молибдена (Mo) и урана (U), значительно перекрываются в осадках, отложившихся в широком спектре окислительно-восстановительных условий — от оксичных до эвксинных. Этот вывод противоречит традиционной теории, согласно которой ОВМЭ обычно обогащают осадки, сформировавшиеся в более восстановительных средах.

Для объяснения этого противоречия доктор Пэн реконструировал историю придонных окислительно-восстановительных условий и модель циркуляции морской воды в ограниченном бассейне Мидленд в рамках последовательностно-стратиграфической модели сланца Клайн. Результаты показали, что вариации соотношений Mo/ОС (органический углерод) и U/ОС в осадках (индикаторы концентраций Mo и U в морской воде соответственно) связаны с гляцио-эвстатическими колебаниями уровня моря. Наибольшие значения этих соотношений наблюдаются в осадках, отложившихся во время наивысшего относительного уровня моря (пополнение запасов ОВМЭ), а наименьшие — во время самого низкого уровня (истощение ОВМЭ). Именно истощение запасов ОВМЭ в морской воде при низком уровне моря привело к последующему низкому содержанию этих элементов в осадках даже в эвксинных условиях.

Полученные данные свидетельствуют, что информация о придонных окислительно-восстановительных условиях, записанная в концентрациях Mo и U в осадках, может быть сильно искажена или ослаблена локальной химией морской воды и колебаниями уровня моря в сильно ограниченных бассейнах. Следовательно, использование концентраций Mo и U в осадках в качестве прокси-индикаторов окислительно-восстановительных условий в таких бассейнах требует проверки и калибровки с помощью других индикаторов. Широкое применение ОВМЭ в качестве палеоокислительно-восстановительных индикаторов в различных геологических контекстах (например, в озёрных средах) действительно требует внимания и переоценки.