ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2007, № 3, с. 312-320
УДК [552.56:550.40]:551.781(574)
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГЕОХИМИИ ЭОЦЕН-МИОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЗАЛИВА ПЕРОВСКОГО
(СЕВЕРНОЕ ПРИАРАЛЬЕ)
© 2007 г. Е. В. Голубовская
Геологический институт РАН 119017 Москва, Пыжевский пер., 7; E-mail: golubovskaya@geo.ru
Поступила в редакцию 15.03.2006 г.
Проведен анализ распределения главных породообразующих и малых элементов в эоцен-миоценовых отложениях стратотипического разреза Северного Приаралья (северный берег залива Перовского). Показана геохимическая специфика рудоносных отложений. Установлены качественные тенденции распределения элементов в генетически различных отложениях.
Геологическое строение Северного Приаралья привлекает к себе внимание исследователей уже более полувека [Вялов, 1934; Яншин, 1953; Формозова, 1959; Вознесенский, 1978; Попов и др., 1993; Холодов и др., 1995]. Особый интерес связан с изучением олигоцен-миоценовых отложений, так как они представляют зону фациального перехода от типично континентальных обстано-вок, существовавших восточнее, в Тургайском прогибе, к морским осадкам Устюрта. Среди них распространены специфические оолитовые железные руды, формировавшиеся в континентальных условиях. При этом в работах предшественников основное вниминие было уделено разным аспектам стратиграфии, литологии, минералогии, фациальной принадлежности и палеогеографии указанных отложений, а также генезису железных руд. Геохимические особенности пород и руд были охарактеризованы в самых общих чертах. В настоящей работе изложены результаты изучения распределения главных породообразующих элементов в разрезе Северного Приаралья, особенностей ассоциаций этих элементов с сопутствующими компонентами. Полученные результаты представляют следующий этап в проводимом автором изучении геохимической специфики формирования оолитовых железных руд [Голубовская, 2001, 2003, 2005].
Объектом исследования явились эоцен-миоценовые отложения северного берега залива Перовского (Северное Приаралье), рассматриваемые как региональный стратотипический разрез [Овечкин, 1962].
В основании разреза обнажаются серые, песчаные, ярозитизированные глины с линзами светлосерых глауконитово-кварцевых песков саксауль-
ской свиты среднего эоцена видимой мощностью до 15 м (рис. 1).
Они согласно перекрыты отложениями чеган-ской свиты верхнего эоцена-нижней части олиго-цена [Ахметьев, Запорожец, 1992], представленными серыми, ярозитизированными, загипсованными глинами, в верхней части опесчаненными и содержащими мергелистые конкреции. В последних встречаются остатки типично морской фауны [Овечкин, 1962]. Глинистые минералы представлены ассоциацией: смектит (природный -11.8-11.9 А; при насыщении глицерином 17.818.0 А: при прокаливании до 550° - 9.83-9.94 А), каолинит, гидрослюда. Мощность этих отложений 60-70 м.
На глинах чеганской свиты с размывом залегают отложения тургайской серии олигоцена [Вялов, 1934; Яншин, 1953], сложенной различными типами континентальных и прибрежно-морских отложений. В основании тургайской серии выделяется кутанбулакская свита нижнеолигоценово-го времени. Основная часть разреза этой свиты сложена мелкозернистыми песками и алевритами, светло-серого, почти белого цвета, косослои-стыми, реже горизонтальнослоистыми, с тонкими глинистыми прослоями. Отложения свиты распространены в древних эрозионных депрессиях на поверхности чеганских глин. Наибольшей мощности (до 50 м) они достигают в западной части залива в районе г. Кум-булак. В районе гор Ак-чоко, Кара-сандык и Рудный мыс в верхней части свиты залегают линзы оолитовых железных руд, переслаивающихся с ожелезненными песчаниками, глинами и прослоями сидеритов. Среди межрудных глин встречаются тонкие прослои травертиноподобных, карбонатных пород.
Максимальную мощность руды имеют на месторождении Кара-сандык в районе г. Рудный мыс, где толщина рудной пачки достигает 17.5 м, из которых на долю руды приходится более 14 м. Строение рудной линзы на этом месторождении асимметрично. В ее западной части руды с размывом залегают на нижележащих песчано-глини-стых породах, а в западном направлении они постепенно переходят в ожелезненные песчаники, при этом происходит увеличение мощности глинистых слоев. В зоне перехода были обнаружены обильные остатки углефицированной флоры, морских и солоноватоводных моллюсков, типичных для соленовского времени, зубы акул и наземных млекопитающих, а также фосфоритовые конкреции диаметром до 10 см. Рудная линза на этом месторождении перекрыта 5-ти метровым пластом конгломератовых руд, с размывом, залегающим на нижележащих породах. На участках, где руды отсутствуют, в кровле свиты залегает горизонт ожелезненных косослоистых песчаников мощностью до 30 см. Глины безрудной части разреза представлены ассоциацией: тонкодисперсный смектит (природный - 13.7 А; при насыщении глицерином - 19.3 А: при прокаливании до 550° - 9.94 А), каолинит и гидрослюда. Межрудные глины сложены близкой ассоциацией минералов: плохоокристаллизованный железистый смектит (природный - 14.03 А; при насыщении глицерином - 19.8 А: при прокаливании до 550° -9.94 А), каолинит и гидрослюда. Судя по условиям залегания, составу и текстурным особенностям пород, слагающих кутанбулакскую свиту в береговых обрывах северного берега залива Перовского, их формирование происходило в водоемах озерного типа, а рудная линза месторождения Ка-ра-сандык образовалась в условиях лимана [Формозова, 1959].
Описанные отложения кутанбулакской свиты с небольшим размывом перекрыты отложениями чиликтинской свиты нижнего олигоцена. Она сложена чередованием пачек, состоящих из переслаивания тонко горизонтальнослоистых шоко-ладно-лиловых глин и алевритов с горизонталь-нослоистыми, реже косослоистыми мелкозернистыми песками и алевритами. Иногда отдельные пачки мощностью 2-5 м разделены прослоями ожелезненных песчаников. Последние нередко содержат раковины Ergenika cimlanika Zhizh. и зубы акул, а в глинах регулярно встречаются угле-фицированные остатки флоры. Суммарная мощность свиты достигает 50 м. В районе г. Кара-сандык в верхней части свиты залегает пачка оолитовых и конгломератовых железных руд мощностью 5 м. Восточнее в самой кровле свиты прослеживается горизонт ожелезненных песчаников и бедных оолитовых железных руд, содержащих фауну солоноватоводных моллюсков. Ассоциация глинистых минералов в глинах свиты
ц QJ п н я о л н л н о я Литологический
О о, о Í-H м и а о состав
Я (Я / 11111
си а - - - - - -
/ II II !
к 2
о, < / / / / / /
......
Я
Q
а « со
о я ска
и « к
я и о ш и т к
О О я и л и
о
и
О
CJ
• . • . • .
• • . . •
......
Номера образцов
. 69/89
• 67/89
. 92/89
• 66/89
• 45/89
. 84/89
86,91/89 I 83/89 140/88
. 110/88 109/89
. 107/88
44/89
105/88
104/88
. 137/88 88, 89/89 52/89 49, 50/89
• 47, 48/89
• 41/89
. 97/89
• 96/89
95/88 93/88 56/89
• 90/88
12 3 4
5
Рис. 1. Схематический разрез эоцен-миоценовых отложений северного берега залива Перовского (Северное Приаралье).
1 - глины; 2 - переслаивание мелкозернистых песков, алевролитов и глин; 3 - пески; 4 - переслаивание оолитовых железных руд, ожелезненных песчаников, песков и глин; 5 - переслаивание известняков, мергелей и карбонатных глин; 6 - резкая граница; 7 - размыв.
7
50
30
20 £ 10
0
104 103 102 101 100 10-1 10-2
1 5 9 13 17 21 25 29 3 7 11 15 19 23 27 31
- А п А
Мп
Fe
I I I I I I Iа! I
к
I I I ............
| Ш ' '
I I I I и I
■«Пя
III
Sr Р
СО2
1 5 9 13 17 21 25 29 3 7 11 15 19 23 27 31
н 50 ^ 40 <Й 30 20
Fe Sn
и
10
1 5 9 13 17 21 25 29 3 7 11 15 19 23 27 31 Номера образцов
Рис. 2. Распределение элементов по разрезу: а - Мп и Бе; б - 8г, Р, С02; в - Бе и 8п.
представлена: смектитом (природный - 13.8-14.3 А; при насыщении глицерином - 18.8-19.0 А: при прокаливании до 550° - 9.93-10.0 А), каолинитом и гидрослюдой с примесью хлорита.
В генетическом отношении породы чиликтин-ской свиты представляют собой, по-видимому, главным образом, осадки озер и болот, однако наличие горизонтов, содержащих остатки солоно-ватоводной фауны, свидетельствует о существовании периодов связи этих бассейнов с Мировым океаном [Формозова, 1959; Вознесенский, 1978].
Кутанбулакская и чиликтинская свиты являются возрастными аналогами ащеайрыкской свиты, соленовского горизонта и отчасти байгубек-ской свиты Устюрта [Ахметьев, Запорожец, 1992]. В изучаемом разрезе оолитовые железные руды распространены в отложениях соленовского горизонта, в кровле кутанбулакской и в верхней части чиликтинской свит, что характерно и для других разрезов Северного Приаралья [Формозова, 1959; Ахметьев, Запорожец, 1992; Коче-нов, Столяров, 1996].
Завершают разрез тургайской серии отложения чаграйской свиты верхнего олигоцена. Они представлены белыми, мелкозернистыми, реже средне- и крупнозернистыми кварцевыми песками, обогащенными слюдой, мощностью до 30 м, формировавшихся в обстановке прибрежных фаций солоноватоводного бассейна [Формозова,
1959]. Глинистая фракция в песках состоит из смектита (природный - 13.94 А; при насыщении глицерином - 18.5 А: при прокаливании до 550° -9.83 А), гидрослюды и каолинита, с незначительной примесью хлорита.
Тургайская серия с размывом перекрыта глинисто-карбонатными морскими отложениями нижнемиоценовой аральской свиты, представленными зелеными карбонатными глинами, чередующимися с прослоями мергелей и известняков. Видимая мощность свиты в обнажениях залива Перовского достигает 15 м. Глинистая ассоциация характеризуется отсутствием смекти-та, преобладающим минералом является гидрослюда с незначительной примесью каолинита и хлорита.
Основными терригенными минералами верхне-эоцен-миоценовых пород являются кварц и полевые шпаты, включающие как калиевые (микроклин, ортоклаз), так и плагиоклазовые разновидности (олигоклаз). Обломки пород представлены окатанными зернами кварцитов, кремнистых, слюдистых сланцев, гнейсов, гранитов, гранодио-ритов, сильно измененных эффузивов кислого и основного составов. Часто встречаются обломки ожелезненных песчаников оолитовых желе
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.