Süsiniku isotoopkoostise variatsioonid Kesk- ja Ülem-Ordoviitsiumis ning alam-Siluris Lelle ja Paatsalu puuraugu näitel [Magistritöö. Juhendajad: O. Hints ja T. Martma]
| Aasta | 2016 |
|---|---|
| Pealkiri tõlgitud | Variations in carbon isotope composition in the Middle and Upper Ordovician and lower Silurian based on the Lelle and Paatsalu drill cores, Central Estonia |
| Kirjastus | Tallinna Tehnikaülikooli geoloogia instituut |
| Kirjastuse koht | Tallinn |
| Leheküljed | 1-77 |
| Tüüp | magistritöö |
| Eesti autor | |
| Keel | eesti |
| Id | 5024 |
Abstrakt
Käesoleva magistritöö raames koostati üldkivimi süsiniku isotoopkoostise koondprofiil Lelle ja Paatsalu puuraugu alusel, mis iseloomustavad Kesk- ja Ülem-Ordoviitsiumi ning alam-Siluri perioodi Kesk-Eesti madala šhelfimere vööndis. Sellega loodi kaks uut kemostratigraafilist tugiläbilõiget, mis aitavad dokumenteerida süsiniku isotoopkoostise variatsioone Balti regioonis ning on aluseks edasistele uuringutele.
Koondprofiili detailse andmestikuga osas tuvastati peamised isotoopsündmused, mis võimaldavad läbilõigete kemostratigraafilist korrelatsiooni teiste piirkondadega. Sh. MDICE, HICE jt.
Lisaks tuvastati Lelle puuraugus positiivne isotoophälve Nabala lademe alumises osas, mida on seni kirjeldatud lokaalse anomaaliana ainult Rapla läbilõikest. Käesolev töö näitab, et tegemist on laiema tähendusega sündmusega, mis võib nõuda seniste dateeringute ja korrelatsioonide ümberhindamist Kesk-Eesti läbilõigetes. Lelle iotoopkõvera sarnasus Rapla puurauguga kinnitab, et Lelle on Rapla puuraugu kõrval sobiv läbilõige Kesk-Eesti tugiläbilõikeks.
Samuti tuvastati lühiajaline negatiivne isotoophälve Tõrremäe kihistikust, mis publitseerimata andmetel esineb ka mõnedes teistes läbilõigetes ning omab seega samuti laiemat tähendust.
Detailproovides tuvastati kõige arvukamate ja massiivsemate orgaanilise kestaga mikrofossiilidena kitiinikud ja skolekodondid, mõnedes proovides ka graptoliidid ja melanoskleriidid. Enamikel uuritud tasemetel on isotoopanalüüsiks vajalik hulga mikrofossiilide kogumine võimalik 200–300 g proovist.
Töö käigus tehti Lelle puuraugust kindlaks rea tsonaalsete kitiinikute esinemine, sh Laufeldochitina striata, Lagenochitina dalbyensis ja Armoricochitina reticulifera.
Detailproovide ettevalmistuse ja uuringuga loodi alus orgaanilise kestaga mikrofossiilide ja hajusa orgaanilise aine isotoopkoostise määramiseks ning võrdluseks karbonaatkivimi andmetega.
Antud tööd arendatakse tulevikus edasi integreerides orgaanilise kestaga fossiilide analüütilise andmestiku.
Abstract
Variations in carbon stable isotopes (δ13C) help to identify and interpret changes in carbon cycling, climate, environmental conditions and biosphere. The Ordovician and Silurian succession of the Baltic region has become a model area for studying carbon isotopic composition of carbonate rocks (δ13Ccarb), but less is known about the composition of organic matter (δ13Corg). Only a single study has analyzed isotopic composition of different organic-walled microfossil groups. Yet comparison of changes in different carbon reservoirs is crucial for environmental interpretations and for a better understanding of isotopic events. Moreover, there is need for new high-resolution δ13Ccarb data sets from well-dated and continuous sections.
In this study 405 bulk rock samples were collected and analyzed from the Lelle and Paatsalu drill cores, Central Estonia, spanning from the Middle Ordovician through lower Silurian strata. Based on these data a composite δ13Ccarb curve was created. Additionally 18 large samples were collected for extracting organic-walled microfossils and bulk organic matter for comparative δ13Corg analysis. These samples were also characterized geochemically and iostratigraphically.
The resulting composite δ13Ccarb curve shows the development of isotopic composition in North Estonian shelf within the Baltic paleobasin and turns the two studied drill cores into new chemostratigraphic reference sections. The main isotopic excursions known from other localities were identified, including the MDICE, Rakevere, HICE, and the Sheinwoodian excursion. Additionally a positive excursion with amplitude of ca 2 ‰ was identified in the lower part of the Nabala Regional Stage, middle Katian. This event has previously been recorded only in the Rapla section and was considered as a local anomaly. The present study shows that it needs additional focus.
The detailed samples, once analyzed for δ13Corg, will allow comparison of isotopic composition of different microfossil groups and create a better basis for understanding the parallel development of δ13Ccarb and δ13Corg reservoirs. The results of the study also create a background for, and will be integrated into, upcoming studies on sulfur isotopes and biomarkers.