Ревенок, Я. Н.

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

124ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДРФИЛЛОСИЛИКАТЫ КАК ИНДИКАТОРЫ ОСАДОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ КОСТЕНОСНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ПОЗДНЕМЕЛОВЫХ РЕПТИЛИЙ ПРИАМУРЬЯЯ.Н. РевенокНаучный руководитель к.ф.-м.н. В.И. РождествинаИнститут Геологии и природопользования Дальневосточного отделения Российской Академии наук, г. Благовещенск, РоссияГлинистые минералы в силу своего специфического строения широко используются для получения разнообразной геологической информации. Кристаллохимическое строение глинистых минералов отражает условия образования вмещающих их пород, причем кристаллохимические особенности одних и тех же минералов не идентичны в различных геологических обстановках. Кроме этого, глинистые минералы чутко реагируют на изменения условий своего существования и поэтому по ним можно проследить постседиментационную эволюцию изучаемых отложений.Слоистые силикаты костеносных горизонтов динозавровой фауны являются индикаторами осадочных пород. Прецизионный структурно-кристаллохимический анализ и познание типоморфной гетерогенности минералов-индикаторов конкретных физико-химических обстановок седиментации и термодинамических режимов постседиментационного литогенеза, обеспечат создание региональной модели природной среды.Целью исследований является анализ условий преобразования осадочных пород, содержащих фоссилизированные костные останки позднемеловых рептилий из местонахождений, расположенных на западной периферии Зейско-Буреинской равнины (Благовещенского) и на юго-восточной периферии Зейско-Буреинской впадины (Кундурского). Местонахождение Благовещенское обнажается в уступе высокой террасы р. Амура в черте г. Благовещенска, сложено (10 м) переслаивающимися аргиллитоподобными глинами  и слабо сцементированными конгломератами. Кундурское местонахождение представлено искусственными обнажениями вдоль автомобильной трассы Облучье-Архара рядом с рекой Мутной, сложено (15.5 м) глинами с гравием, мелкой галькой, песками, алевритами с включениями растительного детрита [2].Использован комплекс прецизионных методов анализа – электронная микроскопия (JSM-6390LV, JEOL), оптическая микроскопия (Axio Scope.A1), методы определения химического состава осадочных пород ICP и РФА. Исследования проведены на аналитической базе ИГиП ДВО РАН (Благовещенск) и ИТиГ ДВО РАН (Хабаровск).Для определения общего минерального состава проб методом рентгеновской дифракции отсняты обзорные дифрактограммы. Анализ дифрактограмм ориентированных  препаратов  тонких фракций показал, что глинистые минералы Благовещенского и Кундурского местонахождений в значительной степени представлены смешаннослойным иллит / смектитом и лишь в разрезах Кундурского местонахождения преобладающим является каолинит. В основе структуры всех смешаннослойных минералов осадочных пород лежат идентичные кристаллохимические элементы, – эти минералы склонны к трансформациям одного в другой [3].Особенности поведения основных породообразующих элементов хорошо иллюстрируют диаграммы изменения содержаний основных породообразующих оксидов в глинистых костеносных отложениях, нормированных на PAAS (средний постархейский австралийский глинистый сланец) (рис. 1). Медианные значения  отношений  содержаний  основных породообразующих оксидов  в глинистых костеносных отложениях к  PAAS  показывают, что содержание Si в них примерно сопоставимы, Ca и Na - незначительно выше, Al, Ti, Fe, Mg и K – выносятся из системы, Mn накапливается в костеносных отложениях Благовещенского местонахождения и наблюдается аномально высокое содержание P.Рис. 1. Области изменения содержаний основных породообразующих оксидов в глинистых костеносныхотложениях Благовещенского (а) и Кундурского (б) местонахождений динозавровой фауны, нормированных на PAAS (средний постархейский австралийский глинистый сланец)Это связано с процессами деструкции и минерализации костных останков. Кальций как более подвижный элемент перераспределяется в системе с образованием равновесных фаз, фосфор же накапливается в системе.Фигуративные точки составов глинистых пород Благовещенского и Кундурского местонахождений динозавровой фауны на диаграмме K/Al–Mg/Al [4] в основном сосредоточены в области составов, соответствующих иллиту и смектиту и располагаются вдоль линии Mg/Al 0.1 с охватом значений K/Al 0.2-0.6 (рис. 2 а). И лишь несколько точек составов глинистых пород Кундурского местонахождения  смещены в область 125СЕКЦИЯ 2. МИНЕРАЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И ПЕТРОГРАФИЯкаолинита. Эти данные хорошо согласуются с описанными ранее результатами XRD и ИК-спектроскопии [1].Рис. 2. Положение фигуративных точек составов глинистых пород Благовещенского и Кундурскогоместонахождений динозавровой фауны на диаграммах K/Al–Mg/Al [4] (а) и НКМ–ФМ(НКМ = (Na2O+K2O)/Al2O3, ФМ = (Fe2O3+FeO+MnO+MgO)/SiO2) [5] (б).Поля для диаграммы НКМ–ФМ (глинистые породы):I – преимущественно каолинитовые, II – преимущественно смектитовые с примесью каолинита и гидрослюды, III – преимущественно хлоритовые с примесью гидрослюд,IV– хлорит-гидрослюдистые, V– хлорит-смектит-гидрослюдистые,VI – гидрослюдистые со значительной примесью дисперсных полевых шпатовРасположение фигуративных точек  составов глинистых пород  на  модульной диаграмме НКМ–ФМ [5] имеет кластерный характер (рис. 2 б). Больше точек сосредоточено в поле V хлорит-смектит-гидрослюдистого состава с наложением полей II – преимущественно смектитового состава с примесью каолинита и гидрослюды и VI – гидрослюдистого состава со значительной примесью дисперсных полевых шпатов. Отдельные фигуративные точки располагаются в полях II и III, характеризующихся хлорит-гидрослюдистым составом.Электронно-микроскопические и рентгеноспектральные исследования особенностей строения и химического состава диагенетических глинистых минералов, локализующихся в естественных порах фоссилизированных костных останков, показал, что фосфор может входить в состав глинистых минералов, которые среди общей массы агрегатов, содержащих следовые количества фосфора, образуют индивидуальные выделения с высоким содержанием последнего. Исследования особенностей строения костных останков показало присутствие монтмориллонита в естественных каналах протекания костной ткани позднемеловых рептилий на стадии преобразования осадков и пород и, таким образом, образование монтморилонита носит аутигенный характер. Отмечается каолинит Благовещенского местонахождения, что может указывать на аллотигенный характер выветривания вышележащих пород. Кундурское местонахождение отличается присутствием хорошо окристаллизованного коалинита и слюдистой составляющей. Образование минеральной группы смектитов обычно происходит в щелочных условиях при рН выше 9. Это может свидетельствовать о постепенном замещении структуры слюд смектитовой, более стабильной в резкощелочных условиях озерной котловины. В Благовещенском местонахождении преобладает более преобразованный иллит-смектит, чем в Кундурском. Это объясняется разными фациальными обстановками – резко щелочной и слабо щелочной соответственно. Фациальная обстановка была благоприятна для сохранения костных останков в захоронениях – низкая кислотность поверхностных, почвенных, грунтовых и иловых вод в местах осадконакопления.В соответствии с существующими представлениями процессы преобразования глинистых минералов подчиняются следующим закономерностям: в верхних горизонтах осуществляется диспергирование и образование глинистых суспензий, в нижних иллювиальных их переотложение и накопление, а в переходных возможны и вынос, и привнос, и «транзитное» перемещение глинистых частиц. Качественные и количественные изменения в составах глинистых минералов контролируются составами пород, слагающих водосборные площади, а также присутствием органогенного вещества, устойчивостью глинистых минералов на путях переноса, способностью их к трансформационным изменениям в водной среде.Литература1. Ревенок Я.Н., Рождествина В.И. Глинистые минералы костеносных местонахождений динозавровой фауны Приамурья по данным рентгеновской дифрактометрии и инфракрасной спектроскопии. // Современные исследования в геологии: Всероссийская научно-практическая молодёжная конференция. – Санкт-Петербург, 2016. – С. 234 – 235.2. Моисеенко В.Г., Сорокин А.П., Болотский Ю.Л. Ископаемые рептилии Приамурья. – Хабаровск: АмурНЦ ДВО РАН, 1997. – 54 с.3. Япаскурт О.В. Генетическая  минералогия и стадиальный анализ процессов осадочного породо- и рудообразования: Учебное пособие. – М.: ЭСЛАН, 2008. – 356 с.4. Turgeon S., Brumsack H.-J. Anoxic vs dysoxic events reflected in sediment geochemistry during the Cenomanian-Turonian Boundary Event (Cretaceous) in the Umbria-Marche basin of central Italy // Chem. Geol. – 2006. – V. 234. – P. 321 – 339.5. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Основы литохимии. – СПб.: Наука, 2000. – 479 с.

Филлосиликаты как индикаторы осадочных процессов формирования костеносных отложений позднемеловых рептилий Приамурья

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University