Распространение, морфология, изотопный состав серы и генезис гипсовых отложений в Новоафонской пещере (Абхазия)
О.Я. Червяцова, С.С. Потапов, С.А. Садыков, Л.В. Леонова, Р.С. Дбар
УДК 54.027:546.22:549.76:551.44:550.42
Аннотация
Об авторах
Список литературы
Аннотация
Исследованы области распространения гипсовых отложений в Новоафонской пещере, структурно-морфологические особенности гипса и приведены результаты определения изотопного состава серы (δ34S). Формирование массивных гипсовых отложений южных залов пещеры происходило путём замещения карбонатных пород в сернокислотных условиях. Выявлено наследование гипсом текстурных и структурных характеристик известняка, присутствие в гипсовом слое остатков нижнемеловой фауны, наличие типичной морфологической формы пещер сернокислотного спелеогенеза (SAS) − «карманов замещения», лёгкий изотопный состав серы δ34S (от –14.3 до –8.8 ‰). Результаты исследований согласуются с гипотезой о гипогенном происхождении южных залов пещеры с участием сероводородных вод и делают актуальным изучение пещеры с позиции современных представлений о сернокислотном спелеогенезе.
Илл. 16. Табл. 1. Библ. 37.
Ключевые слова: минералогия пещер, гипогенный карст, спелеогенез, изотопный состав серы, Новоафонская пещера.
Об авторах
О.Я. Червяцова, ФГБУ «Государственный заповедник «Шульган-Таш», д. Иргизлы, Башкортостан
С.С. Потапов, Институт минералогии УрО РАН, г. Миасс; spot@ilmeny.ac.ru
С.А. Садыков, Институт минералогии УрО РАН, г. Миасс
Л.В. Леонова, Институт геологии и геохимии УрО РАН, г. Екатеринбург
Р.С. Дбар, Институт экологии Академии наук Абхазии, г. Сухум, Абхазия
Список литературы
- Бугрова И.Ю. Морские организмы как индикаторы условий осадконакопления в древних бассейнах // Учебное пособие. СПб.: СПбГУ. 2006. 104 с.
- Букия С.Г., Колосовская О.В., Абамелик Е.М. Геологическая карта и карта полезных ископаемых Абхазской АССР (м-б 1:50 000). Объяснительная записка. М. 1971. 337 с.
- Гидрогеология СССР. Т. 10: Грузинская ССР. М.: Издательство «Недра», 1970. 404 с.
- Дублянский В.Н., Тинтилозов З.К., Еремин В.И., Шутов Ю.И. Гидрогеологические особенности и происхождение Новоафонской пещеры // Природа и хозяйство Грузии. 1977. С. 40–45.
- Дуров С.А. К вопросу о происхождении солевого состава карстовых вод // Укр. хим. журн. Киев: АН УССР, 1956. Т. XXII. Вып. 1. С. 106–111.
- Климчук А.Б. Гипогенный спелеогенез, его гидрогеологическое значение и роль в эволюции карста. Симферополь: ДИАЙПИ, 2013. 180 с.
- Кутырев Э.И., Михайлов Б.М., Ляхницкий Ю.С. Карстовые месторождения. Л.: Недра, 1989. 311 с.
- Панкина О.Г., Мехтиева В.Л., Гриненко В.А., Чурмантеева М.Н. Изотопный состав серы сульфатов и сульфидов вод некоторых районов Предкавказья в связи с их генезисом // Геохимия. 1966. № 9. С. 1087–1094.
- Тинтилозов З.К. Новоафонская пещерная система. Тбилиси: Мецниереба, 1983. 151 с.
- Фор Г. Основы изотопной геологии М.: Мир, 1989. 590 с.
- Экба Я.А., Дбар Р.С., Ахсалба А.К., Кудерина Т.М. Гидрология и гидрохимия карстовых подземных вод Новоафонской пещеры // Мат. V НПК «Карст и пещеры Кавказа». Сочи, 2014. С. 9–18.
- Claypool G.E., Holser W.T., Kaplan I.R., Sakai H. and Zak I. The age curves of sulfur and oxygen isotopes in marine sulfate and their mutual interpretation // Chem. Geol. 1980. № 28. P. 199–260.
- De Waele J., Audra Ph., Madonia G., Vattano M., Plan L., D’Angeli I.M., Bigot J.-Y., Nobйcourt J.C. Sulfuric acid speleogenesis (SAS) close to the water table: Examples from southern France, Austria, and Sicily // Geomorphology. 2015. № 253. P. 452–467.
- Dublyansky V.N. Hydrothermal karst in Alpine folded belt of southern part of USSR // Kras. Spel. 980. V. XII. P. 18–38.
- Eckardt F. The origin of sulphates: an example of sulphur isotopic applications // Progress in physical geography. 2001. V. 25. №. 4. P. 512–519.
- Egemeier S.J., Cavern development by thermal waters // National Speleological Society Bulletin. 1981. V. 43. P. 31–51.
- Engel A.S., Stern L.A., Bennett P.C. Microbial contributions to cave formation: New insights into sulfuric acid speleogenesis // Geology. 2004. V. 32. №. 5. С. 369–372.
- Forti P., Galdenzi S., Sarbu S.M. The hypogenic caves: a powerful tool for the study of seeps and their environmental effects // Continental shelf research. 2002. V. 22. №. 16. P. 2373–2386.
- Galdenzi S., Maruoka T. Gypsum deposits in the Frasassi Caves, central Italy // Journal of Cave and Karst Studies. 2003. V. 65. № 2. P. 111–125.
- Hill C.A. Geology of Carlsbad cavern and other caves in the Guadalupe Mountains, New Mexico and Texas. New Mex // Bur. Min. Mineral Resour. Mem. 1987. V. 117. P. 1–150.
- Hill C.A., Forti P. Cave minerals of the world. 2nd ed. Huntsville, AL: National Speleological Society, 1997. 463 p.
- Hose L.D., Palmer A.N., Palmer M.V., Northup D.E., Boston P.J., DuChene H.R. Microbiology and geochemistry in a hydrogen-sulphide-rich karst environment // Chemical Geology. 2000. V. 169. № 3. P. 399–423.
- Hose L.D., Pisarowicz J.A. Cueva de Villa Luz, Tabasco, Mexico: reconnaissance study of an active sulfur spring cave and ecosystem // Journal of Cave and Karst Studies. 1999. V. 61. P. 13–21.
- Onac B.P., Wynn J.G., Sumrall J.B. Tracing the sources of cave sulfates: a unique case from Cerna Valley, Romania // Chemical Geology. 2011. V. 288. № 3. P. 105–114.
- Palmer M.V., Palmer A.N. Petrographic and isotopic evidence for late-stage processes in sulfuric acid caves of the Guadalupe Mountains, New Mexico, USA // International Journal of Speleology. 2012. № 41 (2). P. 231–250.
- Piccini L., De Waele J., Galli E., Polyak V.J., Bernasconi S.M., Asmerom Y. Sulphuric acid speleogenesis and landscape evolution: Montecchio cave, Albegna river valley (Southern Tuscany, Italy) // Geomorphology. 2015. V. 229. P. 134–143.
- Plan L., Tschegg C., De Waele J., Spötl C. Corrosion morphology and cave wall alteration in an Alpine sulfuric acid cave (Kraushöhle, Austria) // Geomorphology. 2012. V. 169. P. 45–54.
- Polyak V.J. Clays and associated minerals in caves of the Guadalupe mountains, New Mexico // PhD thesis. Texas Tech University, 1998. 190 p.
- Polyak V.J., Provencio P. By-product materials relatied to H2S-H2SO4-influenced speleogenesis of Carlsbad, Lechuguilla, and other caves of the Guadalupe Mountains, New Mexico // Journal of Cave and Karst Studies. 2001. № 63 (1). P. 23–32.
- Puchelt H., Blum N. Geochemische Aspekte der Bildung des Gipsvorkommens der Kraushöhle/ Steiermark. Oberrhein // Geol. Abh. 1989. № 35. P. 87–99.
- Seal R.R. Sulfur isotope geochemistry of sulfide minerals // Reviews in mineralogy and geochemistry. 2006. № 61. P. 633–677.
- Strauss H. The isotopic composition of sedimentary sulfur through time // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 1997. V. 132. P. 97–118.
- Temovski M., Audra P., Mihevc A., Spangenberg J., Polyak V., McIntosh W., Bigot J.Y. Hypogenic origin of Cave Provalata, Republic of Macedonia: rare case of successive thermal carbonic and sulfuric acid speleogenesis // Int. J. Speleol. 2013. № 42. P. 235– 246.
- Thode H.G., Monster J. Sulfur-isotope geochemistry of petroleum, evaporites and ancient seas // Am. Assoc. Petrol. Geologists, Mere. 1965. № 4. P. 367–377.
- Vattano M. et al. Acqua Fitusa Cave: an example of inactive water-table sulphuric acid cave in Central Sicily // Rend. Online Soc Geol It. 2012. V. 21. P. 637–639.
- White W.B., White E.L. Gypsum wedging and cavern breakdown: Studies in the Mammoth Cave System Kentucky // Journal of Cave and Karst Studies. 2003. V. 65. № 1. P. 43–52.
- Yonge C.J., Krouse H.R. The origin of sulphates in Castleguard cave, Columbia icefields, Canada // Chemical Geology: Isotope Geoscience section. 1987. V. 65. № 3. P. 427–433.
МИНЕРАЛОГИЯ № 3 2016