CC BY
58
УДК54.027 : 546.22 : 549.76 : 551.44
ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ СЕРЫ ВТОРИЧНЫХ СУЛЬФАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ КАРСТОВЫХ ОБЪЕКТОВ (НА ПРИМЕРЕ КУНГУРСКОЙ И КИНДЕРЛИНСКОЙ ПЕЩЕР)
© 2015 О.Я. Червяцова1, С.С. Потапов2, С.А. Садыков2
1 ФГБУ «Государственный заповедник «Шульган-Таш» 2 Институт минералогии УрО РАН, г. Миасс, Челябинская область
Статья поступила в редакцию 09.03.2016
На примере пещер сульфатного (Кунгурская, Пермский край) и карбонатного карста (Киндерлин-ская, Башкортостан) показаны особенности формирования изотопного состава серы во вторичных сульфатных отложениях.
Ключевые слова: пещеры, карст, сульфаты, отложения пещер, изотопный состав серы.
ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМАТИКУ
Роль серной кислоты, образующейся за счет окисления сероводорода и сульфидных минералов, в растворении карбонатных пород хорошо известна (Forti и др., 2002; Климчук, 2013). Впервые модель сернокислотного спелеогенеза была предложена С. Эгемейром в 1981 г. для объяснения генезиса и эволюции пещеры Нижний Кейн в штате Вайоминг, США (Egemeier, 1981). В настоящее время для ряда крупных пещерных систем доказано преимущественно сернокислотное происхождение: это пещеры Гваделупский гор в штате Нью-Мексико, США (Hose и др., 2000); пещера Вилла Луз в Мексике (Hose, Pisarowicz, 1999), пещерная система Фразасси в Италии (Galdenzi, Maruoka, 2003), пещера Краусхелле в Австрии (Plan и др., 2012), пещеры долины Черна в Румынии (Onac и др., 2011). Под сернокислотным спелеогенезом (SAS - sulfuric acid speleogenesis) обычно понимают формирование полостей при массированном растворении карбонатных пород серной кислотой, образующейся при окислении сульфидных вод в зоне аэрации. Причиной появления H2S обычно являются процессы бактериальной сульфатредукции, анаэробно протекающие в нижней гидродинамической зоне при наличие в разрезе морских эвапоритов (гипс, ангидрит) и углеводородов (Forti и др., 2002). В пещерах, имеющих преимущественно эпигенное происхождения (формирующихся при растворении метеорными водами с угольной кислотой биогенного происхождения), элементы сернокислотной коррозии могут присутствовать при окислении зерен сульфидов (главным образом
Червяцова Ольга Яковлевна, инженер-исследователь. E-mail: [email protected]
Потапов Сергей Сергеевич, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник. E-mail: [email protected]
Садыков Сергей Ахматович, кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник. E-mail: [email protected]
пирита), содержащихся во вмещающих породах, но этому процессу обычно отводят второстепенную роль в спелеогенезе (Yonge, Krause, 1987; Onac и др., 2011). Однако, в некоторых случаях предполагается значительная роль этого фактора (иногда называемого «пирит-эффектом») в генезисе полостей и их дальнейшей эволюции (Tisato и др., 2012). Основным продуктом сернокислотного растворения известняка является гипс - CaSO4'2H2O, поэтому в полостях карбонатного карста его рассматривают в качестве потенциального индикатора этого процесса.
Сульфатные минералы в пещерах карбонатного карста имеют один из четырёх возможных источников: окисление сульфидов и сульфидных вод, переотложение из морских эвапоритов в области питания, разложение гуано летучих мышей, миграция глубинных газов при поствулканической активности (Hill, Forti, 1997). Достоверно определить источник гипса в некоторых случаях бывает проблематично. При диагностике сернокислотной коррозии необходимо исключить возможность переотложения гипса из морских сульфатов в разрезе вмещающих пород (которые не всегда могут быть отображены на имеющихся в распоряжении исследователя геологических картах и разрезах, особенно в районах со сложным тектоническим строением).
Одним из наиболее информативных методов для установления источника сульфатов является изучения изотопного состава серы (Holser, Kaplan, 1966; Yonge, Krouse, 1987; Onac и др., 2011). Сера имеет девять изотопов, четыре из которых являются стабильными (32S, 33S, 34S, 36S). Они отличаются друг от друга числом нейтронов в ядре, которое соответственно определяет их массу, вызывая тонкие различия в физическом и химическом поведении. Большинство стабильных изотопов в соединениях серы представлены 32S (95 %) и 34S (4,22 %), два других изотопа менее распространены и редко используются в анализе (Eckardt, 2001). Изотопный состав образца приводится в единице 534S и выражается, как соотношение 34S и
32S в %о, нормированное на универсальный стандарт (троилит из железного метеорита каньона Дьябло, Canon Diablo Troilite: CDT).
Средний изотопный состав для различных серосодержащих минеральных образований (по Seal, 2006) приводится на рис. 1. В целом, средние значения 534S изменяется в широких приделах: от 534S -50 до +35 %о. Сера магматического, вулканического и гидротермального происхождения обычно незначительно утяжелена относительно CDT (то есть близка к сере метеоритов). Остаточные нередуцированные сульфаты в океанических водах, и как следствие, формировавшиеся из них эвапориты имеют утяжеленный изотопный состав серы, который в геологической истории Земли значительно варьировал в широких диапазонах с максимумом 534S +30...+35 %о в кембрии и ордовике и минимумом 534S +9...+13 %о в пермское время. Изотопный состав серы современных морских сульфатов составляет 534S +21,0 ± 0,2 %0 (Holser, Kaplan, 1966). Наиболее значительным фактором, ответственным за фракционирование стабильных изотопов серы, является бактериальная сульфатредукция, имеющая отрицательный «сдвиг» около 534S -30 % для получаемого сероводорода. Физическая суть этого явления заключается в том, что легкий изотоп 32S имеет менее прочные химические связи в сульфате, чем тяжелый изотоп 34S, поэтому эти связи разрушаются в первую очередь (при этом, резервуар остаточного сульфата обогащается тяжелым изотопом). Изотопный состав сульфидов и серы, образованных при процессах биологической редукции широко варьируется, в среднем составляя 534S -12 % (Seal, 2006).
Рассмотрим особенности изотопного состава серы в первичных осадочных сульфатах (гипсе и ангидрите) и во вторичных спелеотемах (новообразованных минеральных сульфатных минералах) на примере двух пещер - Кунгурской ледяной и Киндерлинской.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Сбор образцов и проб сульфатных минеральных образований проводился в рамках экспеди-
ционных работ в 2008, 2012-2013 гг. в Кунгурской и Киндерлинской пещерах. Минералогические и изотопные исследования выполнены в Институте минералогии УрО РАН (г. Миасс). Диагностика минералов выполнена на дифрактометре ДРОН-2.0, СиКа-излучение (оператор Е. Д.Зенович). Определение изотопного состава серы проведено на масс-спектрометре DeltaPlus Advantage производства фирмы Thermo Finigan, сопряжённом с элементным анализатором EA Flash1112 и интерфейсом ConFlo III (аналитик С.А.Садыков). Погрешность анализа равна 0.27 %о, CDT. Результаты исследований включают 19 анализов изотопного состава серы сульфатных минералов из пещер.
КУНГУРСКАЯ ПЕЩЕРА: ПЕРЕОТЛОЖЕНИЕ ИЗ МОРСКИХ ЭВАПОРИТОВ
Пещера Кунгурская (Пермский край, г. Кунгур) расположена в Среднем Предуралье. Основная часть полостей заложена в ледянопещерской пачке иренского горизонта кунгурского яруса нижней перми (irldP1Kir). В ее составе преобладают ангидриты, менее распространены гипсы (Ду-блянский и др., 2005)
Кунгурская - одна из крупных карстовых пещер в Европейской части России, заложенная в гипсах и ангидритах. Пещера располагается на контакте нижнего (филипповского) горизонта кунгурского яруса, сложенного известняками и доломитами, и верхнего (иренского) горизонта, сложенного в основном гипсами и ангидритами. Закарстованность сульфатных пород резко возрастает на границе с карбонатными толщами. Усиление закарстованности объясняется поступлением слабоминерализованных гидро-карбонатно-кальциевых вод из карбонатных толщ в легкорастворимые сульфатные породы. В результате деятельности метеорных вод происходит растворение осадочных пород (известняков, доломитов, и гипс-ангидритовых пород эвапо-ритовой толщи) и их переотложение с образованием новообразованных сульфатных минералов - гипса, мирабилита, блёдита, ярозита. Типичные изученные нами образцы первичных осадочных эвапоритов и новообразованных сульфатных ми-
Метеориты
Мэгчатическ^е юроды Нефть и уголь Современные морские сульфаты Древние морские эвэпориты
Древней и современный осадочный пирит
-50 -40 -30 -20 -10 о ш 20 Э0 40
634S
Рис. 1. Вариации 534S для различных минеральных образований (по Seal, 2006)
Рис. 2. Первичные эвапориты - гипсовые и гипс-ангидритовые породы (верхний ряд) и вторичные сульфатные минеральные образования (криогенная гипсовая мука, мирабилит-гипсовый «пух» и современные кристаллы гипса) Кунгурской пещеры (нижний ряд)
нералов в Кунгурской пещере показаны на рис. 2.
Изотопный состав серы сульфатов (гипс, ангидрит, мирабилит) Кунгурской пещеры представлен в табл. 1.
Вмещающие породы (гипс и ангидрит), отобранные в гротах Бриллиантовый и Колизей име-
ют изотопный состав 534S от+10.09 %о до +12.32 %о, что соответствует типичному для нижнепермских морских эвапоритов составу (Scholle, 1995). Не установлено достоверного изменения изотопного состава серы между сульфатами коренных пород и вторичными отложениями, образованными за
Таблица 1. Изотопный состав серы в образцах сульфатов из Кунгурской пещеры
№ п/п № пробы Год отбора Местонахождение Описание, минеральный состав ö 34S %%, CDT
Вмещающие горные породы iridPiKir (гипсы и ангидриты)
1. КЛП-2/2012 2012 Грот Бриллиантовый Гипс +10.09
2. КЛП-03/2013 2013 Грот Колизей Гипс +11.87
3. КЛП-04/2013 2013 Грот Колизей Гипс +12.26
4. КЛП-06/2013 2013 Грот Колизей Гипс и ангидритовая порода +11.37
5. КЛП-07/2013 2013 Грот Колизей Белая гипсовая оторочка вокруг блока гипс-ангидритовой породы +12.32
Вторичные сульфатные отложения
6. КЛП-1/2012 2012 Грот Бриллиантовый Чёрная криогенная мука (загрязнение сажей?) +9.40 +9.57
7. КЛП-01/2013 2013 Грот Крестовый Криогенная мука +10.32
8. КЛП-2/2008 (ПОЛ-2) 2008 Грот Полярный Белые игольчатые пушистые образования мирабилита с примесью гипса на кровле грота +8.62
9. КЛП-02/2013 2013 Грот Колизей Кристаллы гипса на подпорной стене (новообразованные) +10.97
Примечание: При измерениях был использован стандарт КББ-123. Ошибка измерений в серии равна 0.27 %о, СЭТ.
счет вымораживания растворов (тонкозернистая криогенная «мука» в гротах Бриллиантовый и Колизей) и относительно равновесной кристаллизации из инфильтрационных вод (кристаллы гипса из грота Колизей). Это согласуется с данными о незначительном фракционировании изотопов серы при кристаллизации из водных растворов (Holser, Kaplan, 1966). Более легкий состав (534S +8.62 %о) отмечался для игольчатых кристаллов мирабилита и гипса из грота Бриллиантовый.
Обогащение лёгким изотопом серы в мирабилите относительно гипса так же отмечалось и для канадской пещеры Кастлегард (Yonge, Krouse, 1987). Можно предположить, что это явление связно с особенностью кристаллизации этих агрегатов из капиллярных растворов, где создаются анаэробные условия, благоприятствующие развитию сульфатредуцирующих бактерий.
КИНДЕРЛИНСКАЯ ПЕЩЕРА: ПРЕДПОЛАГАЕМАЯ СЕРНОКИСЛОТНАЯ КОРРОЗИЯ
Пещера Киндерлинская (Республика Башкортостан, Гафурийский район) расположена в пределах Западно-Уральской внешней зоны складчатости, заложена в западном крыле Таша-стинской синклинали, в известняках фаменского яруса верхнего девона (D3fm) (Гидрогеология СССР, 1972), который в районе пещеры представлен слоистыми битуминозными серыми и темно-серыми известняками с кремнистыми прослойками.
Для Киндерлинской пещеры характерно аномально широкое, по сравнению с другими известными нам карбонатными пещерами Урала, распространение гипсовых отложений, хотя в стратиграфическом разрезе вмещающих и перекрывающих пород отложения сульфатов не известны. Наиболее гипсоносные участки приурочены к сухим интенсивно проветриваемым полостям. Типичные формы гипса в Кинденр-линской пещере показаны на рис. 3. Это кристаллически-зернистые корочки на стенах (мощностью до нескольких см), гипсовый заполнитель трещин, волокнистые кристаллические агрегаты («каменные цветы» или антолиты), таблитчатые и удлиненно-призматические кристаллы (выросшие предположительно в субаквальных условиях), различные кристаллические агрегаты внутри суглинков. Особенностью большинства отложений (коры, антолиты, агрегаты в глинах) является их формирование из капиллярных вод на испарительном барьере.
Изотопный состав серы в ряде образцов гипса, отобранных в 2012-2013 гг., представлен в табл. 2. Они характеризуются более лёгким изотопным составом серы, являющимся обычным для серы, прошедшей через бактериальную сульфатре-дукцию (средний отрицательный «сдвиг» около 534Б -30 %о). Сравнение полученных результатов с литературными данными по изотопии серы во вторичном гипсе различных пещер карбонатного карста (табл. 3) показывает, что гипс
Рис. 3. Различные типы вторичных гипсовых отложений Киндерлинской пещеры: (в) мелкозернистые гипсовые корочки; (б) прослои по трещинам; (в) волокнистые агрегаты «каменные цветы» (антолиты); (г) удлиненно-призматические кристаллы; (д) поликристаллические агрегаты, растущие в приповерхностном слое и (е) крупнокристаллические сростки внутри суглинков
Таблица 2. Изотопный состав серы в образцах вторичного гипса из Киндерлинской пещеры
№ п/п № пробы Год отбора Описание, минеральный состав 6 34S %о, CDT
1. К-2/2012 2012 Антолиты гипса -22.31
2. К-3/2012 2012 Гипсовая кора -23.25
3. К-4/2012 2012 Антолиты гипса -23.03
4. К-5/2012 2012 Гипс - заполнитель трещин -23.51
5. К-13/2012 2012 Коричневые корочки гипса -22.22
6. К-21/2012 2012 Корочки гипса -19.64
7. К-22/2012 2012 Белые гипсовые наросты -17.28
8. К-5/2013 2013 Корки гипса -13.85
9. К-7/2013 2013 Гипс -16.49
10. К-8/2013 2013 Антолиты гипса -15.288
Примечание: При измерениях был использован стандарт N38-123. Ошибка измерений в серии равна 0.27 %о, СБТ.
Киндерлинской пещеры довольно близок в гипсу как «классических» полостей сернокислотного спелеогенеза: Краусхелле в Австрийских Альпах (Puchelt и Blum, 1989), пещеры долины Черна в Румынии (Onac и др., 2011), Фразасси в Центральной Италии (Galdenzi, Maruoka, 2003), так и к гипсу, полученного путем окисления сульфидов во вмещающих породах для пещер, имеющих преимущественно эпигенное происхождение -таких как Кастлегард в Канаде (Yonge, Krouse, 1987) и Бузу дела Рана-Писатела в Италии (Tisato и др., 2012). Тем самым, можно исключить отложение гипса в Киндерлинской пещере с прямым участием сульфатов морского происхождения (с более тяжелым по изотопным составом серы).
Пещера заложена в органогенных битуминозных известняках. Такие известняки обладают повышенным содержанием серы. Наличие серы в сульфидной форме во вмещающих породах напрямую не подтверждено, но широкое развитие ожелезнения и находки гётита в пещере (Потапов и др., 2013) указывает на возможность существования диагенетического пирита в виде включений. Однако, наиболее вероятным источником является органически связанная сера, содержащаяся в битумном веществе, которые могут окисляться в кислородных условиях до сульфатов с участием сероокисляющих (тионовых) бактерий. Сам процесс бактериального окисления серы вызывает незначительное фракционирование изотопов серы (Seal, 2006), поэтому состав образуемого гипса наследует состав исходного вещества. Однако, органически связанная сера в битумах как правило является восстановленной (то есть прошедшей через сульфат-редукцию на этапе диагенеза), поэтому для неё тоже характерен более лёгкий изотопный состав (Dinur и др., 1981), что может объяснить формирование гипса с более лёгким изотопным составом серы.
Можно предположить, что сернокислотная коррозия играла определенную роль в генезисе полостей Киндерлинской пещеры. Ранее нами
отмечалось (Червяцова, Потапов, 2014), что имеющийся набор характерных морфологических элементов (напорные купола и ниши, каскады изометричных восходящих шахт-каминов, обилие «слепых» восходящих ходов, скальные «мосты» и «подвески», элементы крупноячеистых лабиринтов), при слабом развитии над ней поверхностных питающих карстовых форм, дает основание предположить заложение полостей по модели гипогенного (артезианского) спеле-огенеза, в условиях восходящего водообмена по модели А.Б.Климчука (2013). При появлении в системе кислорода или кислородных вод началась деятельность сероокисляющих бактерий, которая могла способствовать поддержанию растворяющей способности воды в закрытых от прямого притока экзогенной почвенной углекислоты условиях.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На примере пещер сульфатного (Кунгурская, Пермский край) и карбонатного карста (Киндер-линская, Башкортостан) показаны особенности формирования изотопного состава серы во вторичных сульфатных отложениях.
В первом случае (Кунгурская пещера) вмещающие породы (гипс и ангидрит) имели изотопный состав 534S от +10.09 %0 до +12.32 %о, что типично для нижнепермских морских эвапори-тов. В системе [вмещающие породы ^ инфиль-трационные воды ^ вторичные сульфатные отложения] какого-либо заметного изменения изотопного состава не наблюдалось, что согласуется с литературными данными о незначительном фракционировании при кристаллизации из водных растворов (Holser, Kaplan, 1966). Немного более легкий состав (534S +8.62 %) отмечался для мирабилита из грота Бриллиантовый, что может быть связано с частичной сульфатредукцией в капиллярных растворах.
Во втором случае (Киндеринская пещеры)
Таблица 3. Изотопный состав серы вторичных сульфатов из различных пещер карбонатного карста (по литературным данным)
Объект Ô34S, %о CDT Заложение полостей Предполагаемый авторами источник сульфатов Ссылка
Пещера Ogof y Daren Cilau, Южный Уэльс, Великобритания
Кристаллы гипса -30.3; -31.6; -33.3 Каменноугольные Окисление диагенетического Bottrell,
известняки пирита 1991
Гипсовые коры -26.3
Пещера Brujas Cave, Аргентина
Гипсовые пузыри +5.4; +5.8 Окисление пирита в юрских
известняках и переотложение
Юрские известняки из вышележащих эвапоритов Sancho и
Гипсовые коры +9.7; +9.6 юры-триаса. Морские эвапориты в разрезе 834Б +16,6%о СБТ др., 2004
Пещера Corkscrew, Аризона, США
Гипсовые коры замещения -8.1; -8.7 Карбонатные брекчии обрушения, нижнекаменноугольные породы Окисление глубинных теплых сульфидных вод (SAS) Onac и др., 2007
Гипсовые цветы (антолиты) -10.2
Баритовые коры -9.3; -9.0
Cerna Valley, Румыния (8 пещер)
Гипс (коры, антолиты),
Тамаругит -NaAl(SO4)2-6H2O (антолиты), алунит и алюминит (агрегаты)
Первая группа ср. -25
Вторая группа ср. +17
Третья группа ср. -7
Мергелистый известняк нижнего мела
Активные гидротермальные БАБ-пещеры с выходом пара,
обогащенного Предполагаемый источник
Н2Б эвапориты ниже (бактериальная редукция сероводорода с метаном в качестве донора электронов).
Для объяснения тяжелого состава серы в одной из групп
предполагается сульфатредукция при избытке доноров электронов (метана) и дефиците сульфат-ионов в _растворе_
Onac и ДР., 2011
Пещера Kraushohle, Австрия
Гипс (кристаллы, коры) от -15.8 до -23.1 Известняки нижней юры Окисление сульфидных вод (SAS). Источник сероводорода - расположенные ниже в разрезе гипсоносные породы верхнепермского возраста Puchelt и Blum (1989), цит. по Plan, 2012
Пещера Provalata, Македония
Гипс -2.1; -2.2 Кембрийские мраморы Окисление сульфидных вод (SAS). Источник сероводорода - угольные месторождения, где известны включения пирита, органической серы, гипса. Provalata и др., 2013
Пещера Castleguard, Канада
Гипс (коры, антолиты) от +14.2 до +22.6 Среднекембрийские известняки Окисление пирита (S34S +15,5 %о) во вмещающих породах и переотложение из эвапоритов (ангидрит S34+21,7) Yonge, Krouse, 1987
Мирабилит +7.8
Таблица 3. Изотопный состав серы вторичных сульфатов из различных пещер карбонатного карста (по литературным данным) (окончание)
Объект 834S, %о CDT Заложение полостей Предполагаемый авторами источник сульфатов Ссылка
Пещерная система Buso della Rana-Pisatela, Италия
Гипс(антолиты, коры) от -29.5 до -33.2 На контакте между эоценовыми базальтами и эоцен-олигоценовыми мергелями и калькаренитами Окисление диагенетического пирита из вмещающих пород Tisato и др., 2012
Пещерная система Frasassi, Италия
Мелкозернистый гипс от -7.82 до -24.24 Известняки юрского возраста Активная в настоящее время SAS-пeщepa, окисление сульфидных вод. Источник сероводорода -расположенные ниже в разрезе эвапориты верхнего триаса Galdenzi, Maruoka, 2003
Кристаллы гипса от -7.53 до -22.52
отмечался более лёгкий изотопный состав серы во вторичных гипсовых отложениях (534Б от -23.25%о до -13.85%о). Такой состав характерен для бактериально восстановленных соединений серы и позволяет исключить отложение гипса с прямым участием сульфатов морского происхождения (тяжелых по изотопному составу). Наиболее вероятным источником является органически-связанная сера, содержащаяся в битумном веществе во вмещающих породах, которая может окисляться в кислородных условиях до сульфатов с участием сероокисляющих (тионовых) бактерий. Ранее нами отмечалось (Червяцова, Потапов, 2014), что Киндерлинская пещера имеет набор морфологических элементов, характерных для гипогенного (артезианского) спелеогенеза по модели А.Б.Климчука (2013). На этом этапе сернокислотная коррозия могла играть определенную роль в формировании полостей, поддерживая растворяющую способность воды в закрытых от прямого притока экзогенной почвенной углекислоты условиях.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гидрогеология СССР. Том XV. Башкирская АССР // М.: Недра, 1972. С. 39.
2. ДублянскийВ.Н. (ред.) Кунгурская ледяная пещера: опыт режимных наблюдений. Коллективная монография. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 375 с.
3. Климчук А.Б. Гипогенный спелеогенез, его гидрогеологическое значение и роль в эволюции карста. - Симферополь, ДИАЙПИ. - 2013. 180 с.
4. Потапов С. С., Паршина Н. В., Червяцова О. Я., Кузьмина Л. Ю. К минералогии пещеры Киндерлинская (Башкортостан) // Минералогия техногенеза - 2013. Миасс: ИМин УрО РАН, 2013. С. 106-119.
5. Червяцова О.Я., Потапов С. С. Гипсовые отложения Киндерлинской пещеры (Южный Урал) как возможный признак сернокислотного спелеогенеза // Спелеология и карстология. - № 13. - Симферо-
поль. - 2014. - C 17-30.
6. Bottrell S. H. Sulphur isotope evidence for the origin of cave evaporites in Ogof y Daren Cilau, south Wales //Mineralogical Magazine. - 1991. - T 55. - №. 2. - C 209-210.
7. Dinur D., Spiro B., Aizenshtat Z. The distribution and isotopic composition of sulfur in organic-rich sedimentary rocks //Chemical Geology. - 1981. - T 31. - C 37-51.
8. Eckardt F. The origin of sulphates: an example of sulphur isotopic applications //Progress in physical geography. - 2001. - T 25. - №. 4. - C 512-519.
9. Egemeier S.J., Cavern development by thermal waters. NSS Bulletin 43, 1981. C 31-51.
10. 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 22 (2002) 2373-2386
11. Galdenzi S., Maruoka T. Gypsum deposits in the Frasassi Caves, central Italy //Journal of Cave and Karst Studies. - 2003. - T 65. - №. 2. - C 111-125.
12. Hill C.A., Forti P. Cave minerals of the world (2nd ed.), National Speleological Society, Huntsville Alabama, 1997. 463 p.
13. Holser W.T., Kaplan I.R. Isotope geochemistry of sedimentary sulfates //Chemical Geology. - 1966. - T 1. - C 93-135.
14. 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. - T 169. -№. 3. - C 399-423.
15. 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 61, 1999. ^ 13-21.
16. Onac B.P., Hess J.W., White W.B. The relationship between the mineral composition of speleothems and mineralization of breccia pipes: evidence from Corkscrew Cave, Arizona, USA //The Canadian Mineralogist. - 2007. - T 45. - №. 5. - C 1177-1188.
17. OnacB.P., Wynn J.G., Sumrall J.B. Tracing the sources of cave sulfates: a unique case from Cerna Valley, Romania
//Chemical Geology. - 2011. - T 288. - №. 3. - C 105-114.
18. Plan L., Tschegg C., De Waele J., Spotl C. Corrosion morphology and cave wall alteration in an Alpine sulfuric acid cave (Kraushohle, Austria) // Geomorphology. - 2012. - ^ 169. - C 45-54.
19. Sancho C., Peña J.L., Mikkan R., Osácar C., Quinif Y. Morphological and speleothemic development in Brujas Cave (Southern Andean range, Argentine): palaeoenvironmental significance //Geomorphology.
- 2004. - ^ 57. - №. 3. - C 367-384.
20. Scholle P.A. Carbon and sulfur isotope stratigraphy of the Permian and adjacent intervals //The Permian of Northern Pangea. - Springer Berlin Heidelberg, 1995.
- C 133-149.
21. Seal R. R. Sulfur isotope geochemistry of sulfide minerals //Reviews in mineralogy and geochemistry.
- 2006. - ^ 61. - №. 1. - C 633-677
22. Temovski M., Audra P., Mihevc A., Spangenberg J.E., Polyak V., Mcintosh W., Bigot J.Y. Hypogenic origin of Provalata Cave, Republic of Macedonia: a distinct case of successive thermal carbonic and sulfuric acid speleogenesis //International Journal of Speleology.
- 2013. - ^ 42. - №. 3. - C 7.
23. Tisato N., Sauro F., Bernasconi S.M., Bruijn R.H., De Waele J. Hypogenic contribution to speleogenesis in a predominant epigenic karst system: a case study from the Venetian Alps, Italy //Geomorphology. - 2012. - ^ 151. - C 156-163.
24. Yonge C.J., Krouse H.R. The origin of sulphates in Castleguard cave, Columbia icefields, Canada //Chemical Geology: Isotope Geoscience section. - 1987. - ^ 65. - №. 3. - C 427-433.
ISOTOPIC COMPOSITION OF SULFUR IN THE SULPHATE SPELEOTHEMS (FOR EXAMPLE OF KUNGURSKAYA AND KINDERLINSKAYA CAVES)
© 2016 O.Ya. Cherviatsova \ S.S. Potapov2, S.A. Sadykov2
1 "Shulgan-Tash" State Nature Reserve, 2 Institute of Mineralogy Urals Branch of RAS
For example of sulfate (Kungur, Perm Territory) and carbonate (Kinderlinskaya, Republic of Bashkortostan) karstic caves is displayed the isotopic composition of sulfur in the sulphate speleothems. Keywords: caves, karst, sutphate, cave sediments, isotopic composition of sulfur.
Olga Cherviatsova, Research Engineer. E-mail: [email protected]
Sergey Potapov, Candidate of Geology and Mineralogy, Senior Research Fellow. E-mail: [email protected] Sergey Sadykov, Candidate of Geology and Mineralogy, Senior Research Fellow. E-mail: [email protected]
