ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2004, № 2, с. 185-199
УДК 551
АССОЦИАЦИИ ГЛИНИСТЫХ МИНЕРАЛОВ В СОСТАВЕ ТРИАС-НИЖНЕМЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ДАЛЬНЕГОРСКОГО ОПОРНОГО РАЗРЕЗА (ЮЖНЫЙ СИХОТЭ-АЛИНЬ)
© 2004 г. М. И. Тучкова, Н. Ю. Брагин, К. А. Крылов*
Геологический институт РАН 119017 Москва, Пыжевский пер., 7; E-mail: tuchkova@ginras.ru * Стэнфордский Университет
г. Стэнфорд, США Поступила в редакцию 18.06.2003 г.
В ходе исследований триас-нижнемеловых кремнистых отложений Дальнегорского опорного разреза (южный Сихотэ-Алинь) установлены четыре последовательно сменяющие друг друга ассоциации аутигенных глинистых минералов: 1) - серицит-хлоритовая (нижний триас), 2) - слюдисто-хло-ритовая (анизий-норий), 3) - хлорит-слюдистая (рэт-нижняя юра), 4) - смектит-хлорит-слюдистая (верхняя юра-нижний мел). Данные ассоциации отражают первичный состав терригенной примеси в составе кремнистых осадков, являясь, таким образом, важными индикаторами палеоусловий осад-конакопления. Первая ассоциация представляет собой продукты размыва метаморфических комплексов пород. Вторая отражает начало проявлений вулканической деятельности в пределах бассейна, ее возникновение совпадает по времени с крупной вспышкой развития кремневого планктона (радиолярий) и с кратковременным появлением в разрезе своеобразных углеродистых осадков аноксидной природы. Третья ассоциация характеризует эпоху минимального поступления в бассейн обломочного материала как вулканогенного, так и терригенного происхождения, и доминирующего накопления почти чистых планктоногенных осадков. Четвертая ассоциация знаменует смену пелагической обстановки окраинно-морской, выражаясь в значительном притоке пирокластического и обломочного материала и формировании дистальных флишевых отложений.
В составе кремнистых пород постоянно встречаются различные глинистые минералы, которые представляют несомненный интерес для восстановления условий формирования этих отложений. Однако до недавнего времени их минеральный состав и закономерности размещения не были достаточно изучены и не могли быть полноценно использованы. В настоящее время изучение глинистых минералов с помощью прецизионных методов позволяет выявлять их структурные характеристики и генезис, поэтому установление ассоциаций глинистых минералов и особенностей их распределения в кремнистых породах является чрезвычайно актуальной задачей. Изучение глин в составе мезозойских и палеозойских кремнистых пород северо-востока России позволило заключить, что терригенная примесь в кремнях, как правило, ал-лотигенна [Волохин, 1980; Константиновская 1997, 1998 и др.]. В последнее время, благодаря развитию детальной (зональной) стратиграфии мезозойских кремнистых толщ, появились предпосылки для точной стратиграфической привязки изучаемых минеральных ассоциаций и анализа их смены и эволюции в опорных разрезах. В настоящей статье приводятся результаты изучения глинистых минералов, которое проводилось в триас-
нижнемеловом опорном разрезе кремнистых толщ у п. Дальнегорск на р.Рудной в южном Сихо-тэ-Алине, детально расчлененном на зоны по радиоляриям. В этом разрезе выявлены основные рубежи смены таксонов, вычислена скорость осад-конакопления, для каждого временного интервала определены характерные ассоциации радиолярий [Брагин, 2000].
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Изучение глинистых минералов производилось в несколько этапов. Первоначально глинистые минералы и/или их ассоциации определялись микроскопически в прозрачных шлифах, также проводилось петрографическое описание кремнистых пород. Дальнейшее выделение глинистой составляющей производилось по стандартной методике - отмучиванием глинистой фракции и приготовлением ориентированных препаратов. Состав глинистых минералов во фр. < 0.001 мм устанавливался методом рентгено-дифрактомет-рии. Наиболее представительные образцы с максимальным содержанием глинистых минералов анализировались на микрозонде с количественным определением основных окислов, морфоло-
гические особенности глинистых минералов устанавливались на сканирующем электронном микроскопе.
Количественный подсчет раковин радиолярий произведен во всех образцах на микроскопе (ПОЛАМ Л-213М) при одном увеличении (объектив 10*, окуляр 10*). Подсчитывались остатки радиолярий по 5 замерам.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК И ЛИТОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗРЕЗА
Кремнистые толщи мезозоя широко распространены на северо-востоке России (Сихотэ-Алинь, Корякия, Сахалин и др.). Эти образования или их фрагменты вскрыты во многих террейнах Тихоокеанского обрамления, их строение было подробно описано ранее на Камчатке [Гречин, 1972], в Приморье [Волохин и др., 1989, 1990; Во-лохин, 1980; Кемкин, Кемкина, 1998; Брагин, 1991, 2000; Брагин и др., 2002], на полуострове Тайгонос [Константиновская, 1998], в южной части Срединного хребта Камчатки [Константиновская, 1997]. Основная часть встречающихся в Приморском аккреционном поясе мезозойских океанических комплексов представлена эффу-зивно-кремнистыми, туфокремнистыми и кремнисто-глинистыми породами, в которых кремнистые отложения являются главной составляющей разрезов [Волохин и др., 1990; Брагин, 1991; Го-лозубов, Мельников, 1986]. В Приморье строение терригенно-кремнистых толщ было подробно описано ранее на р. Рудной, (Сихотэ-Алинь, Дальнегорский район) [Волохин и др., 1990; Волохин, 1980; Кемкин, Кемкина, 1998; Брагин, 1991, 2000; Брагин, Крылов, 2002]. Дальнегорский рудный район расположен в пределах Тау-хинского террейна (рис. 1), представляющего собой аккреционную призму раннемелового возраста [Голозубов и др., 1992; Кемкин, Ханчук, 1993; Кемкин, Кемкина, 1998]. Для Таухинского террейна характерно многократное чередование турбидитовых олистостромовых и палеокеаниче-ских образований, а также развитие сложных по-кровно-складчатых структур, в которых совмещены тектонические пластины различного происхождения. Одна из таких пластин сложена кремнистыми толщами триас-раннемелового возраста - и вскрывается по берегам р. Рудной на восточной окраине п. Дальнегорск (см. рис. 1а). Разрез представлен различными кремнистыми (триас-ранняя юра), флишоидными образованиями (ранний мел) и в средней части пиллоу-лавами базальтов, переслаивающимися с плотными красными радиоляриевыми яшмами (поздний карний) (рис. 2).
Дальнегорский разрез является опорным при разработке зональной стратиграфии триаса и
юры Дальнего Востока по радиоляриям [Брагин, 1991, 2000; Кемкин, Кемкина, 1998]. Однако до настоящего времени в представленной шкале существует несколько до конца не ясных моментов. Датирование нижней части разреза сопряжено с определенными трудностями и наименее обосновано вследствие крайней бедности, а часто и отсутствия радиолярий в раннем триасе [Брагин, 2000]. Индские отложения остаются датированными лишь предположительно, какие-либо определимые фоссилии в них не обнаружены, и их стратиграфическая принадлежность обосновывается по положению в разрезе ниже датированного оленека и по литологическому сходству с индскими образованиями Японии е! а1., 1996; Как^а, 1996; УашакИа й а1., 1999]. В разрезе пород предполагаемого инда доминируют углистые сланцы (мощностью 8 м), представленные слабоглинистым силицитом, содержащем большое количество рассеянной органики и немногие алевритовые частицы. В породе наблюдается обилие неопределимой растительной органики, частично сульфидизированной. По пустотам, прожилкам и трещинам развиваются гидроксиды железа. Агрегаты глинистых минералов очень мелкие, размер 0.01-0.02 мм и менее (рис. 3а). Согласно рентгенографическим исследованиям, ассоциация глинистых минералов для этого возрастного интервала представлена слюдистым минералом типа серицита с небольшой примесью хлорита.
Пачки, относимые к нижнему оленеку, представлены кремнями, сложенными спикулами губок, радиолярии в этой части разреза редки, датирование произведено по характерным конодон-там. В разрезе присутствуют частые маломощные прослои высококремнистых спонголитов, сложенных переотложенными обломками крупных спи-кул (макросклер). Стратиграфическим и литоло-гическим аналогом этих образований являются так называемые "сланцы Тоиши", широко развитые в Японии [Ма18иока е! а1., 1994]. Пачки верхне-оленекских кремней, наоборот, сложены радиоляриями, спикулы губок редки. В разрезе появляются прослои радиоляритов, в которых иногда выражена сортировка остатков радиолярий, также присутствуют красноцветные кремни, обогащенные гидроксидами железа.
Микроскопические исследования показали, что оленекские отложения представлены алеври-то-кремнистой массой, с редкими одиночными псевдоморфозами кремнезема по деформированным раковинам радиолярий и тонкодисперсным органическим веществом, равномерно распределенным по породе. Среди кремнистой массы присутствуют тонкочешуйчатые агрегаты серицита размером 0.01-0.02 мм и менее. На отдельных участках породы чешуйки имеют однонаправленную ориентировку. По прожилкам и некоторым пустотам в ассоциации с серицитом наблюдается
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6. Т2», 11 12
Рис. 1. Геолого-тектоническое строение южной части Сихотэ-Алинского региона. а - тектоническая схема (по [Натальин, 1991]). На врезке - положение региона на карте мира; б - геологическая схема опорного разреза триасовых отложений по р. Рудной у пос. Дальнегорск. 1 - терригенные отложения нижнего мела, преимущественно песчаники, 2 - кремнистые аргиллиты и аргиллиты с отдельными прослоями спонголитовых кремней, 3 - серые радиоляриевые кремни, 4 - основные лавы, 5 - переслаивание биогенных кремней, туфосилицитов и кремнистых аргиллитов, 6 - аргиллиты с отдельными маломощными прослоями косослоистых песчаников, 7 - переслаивание песчаников, алевролитов и аргиллитов, 8 - углистые аргиллиты, фтаниты, 9 - разрывные нарушения, 10 - дайки среднего состава, 11 - возрастные привязки, 12 - элементы залегания пород.
развитие гидроксидов железа и чешуек железистого хлорита (размер чешуек 0.01-0.02 мм), иногда также присутствуют аутигенный кварц и карбонат (табл. 1). В отдельных пустотных простран-
ствах хлорит отмечен лишь в реликтах, так как почти нацело замещен карбонатом. Содержа
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.