авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Киммерийские титан-циркониевые россыпи таманского полуострова

-- [ Страница 2 ] --

Механический состав рыхлых и слабосцементированных разностей отложений опре-делялся с помощью гранулометрического анализа, суть которого заключалась в разделении породы на ряд фракций определенных размерностей. Для разделения породы на фракции использовался набор сит с отверстиями 0.25, 0.16, 0.1, 0.071, 0.063 мм. При обработке данных гранулометрического анализа применялись графические и математические способы сравнения полученных результатов, определялись генетические коэффициенты (средний размер обломочных зерен, коэффициент сортировки). Для вычисления вышеперечисленных коэффициентов использовался способ квартилей, подробно описанный Л.Б. Рухиным (1953). Значения средних размеров обломочных зерен и коэффициентов сортировки использованы для построения генетической диаграммы.

На основе результатов, полученных при изучении текстурных и структурных особен-ностей киммерийских отложений Таманского полуострова, сделаны выводы о динамических условиях формирования осадка, его фациальной принадлежности, а также осуществлены палеогеографические реконструкции. Но эти данные были бы не полными без результатов минерального анализа изучаемых отложений.

Минеральный анализ осуществлялся с помощью комплекса методов. В первую очередь проба разделялась на фракции, основываясь на различия физических свойств минералов (магнитности, плотности и размера зерен).

Полученные при ситовом анализе размерные фракции мы разделили при помощи тяжелой жидкости (CHBr3) с удельным весом 2,85 г/см3. После чего пробы разделялись посредством электромагнитной сепарации. Минеральный состав каждой выделенной фракции определялся под микроскопом в иммерсионных препаратах, а также с помощью качественных химических реакций.

При обработке данных минерального анализа использовались методы исследования терригенной минералогии. Особый вклад в развитие этой отрасли геологии внесли В.П. Ба-турин (1937), М.Г. Бергер (1986), Ф.Т. Биккенина, П. Босуэл, А.Б. Вистелиус (1977), Дж.Гриффитс (1971), В.А. Гроссгейм (1966), А. Кайе и Ж. Трикар (1963), В.П. Казаринов, А.Г. Коссовская (1975), А.А. Кухаренко, Н.Л. Логвиненко (1974), Г. Мильнер (1968), Ф. Пет-тиджон (1976, 1981), П. Поттер, Л.В. Пустовалов (1940), А.Б. Ронов (1980), Н.М. Стра-хов(1971), В.Н. Шванов (1987, 1992) и другие.

При изучении минерального состава киммерийских отложений Таманского полуостро-ва учитывались следующие свойства терригенных минералов: химическая и гидроаэродина-мическая устойчивость, миграционная способность, а также вычислялись химическая и гидроаэродинамическая зрелость изучаемых пород (по Бергеру, 1986).

3.2. Текстурные особенности киммерийских отложений

В результате текстурного анализа в строении киммерийских россыпевмещающих отложений Таманского полуострова выявлено 12 типов слоистости: волнистая перекрестная вогнуто-выпуклая несимметричная, полого-волнистая (непараллельная равномерная сплошная, непараллельная равномерная прерывистая, непараллельная неравномерная сплошная, непараллельная неравномерная прерывистая), косая параллельная s-образная однонаправленная, горизонтальная неравномерная ритмическая, диагональная, одно-направленная клиновидная полого-косослоистая, косо-волнистая, полого-волнистая с линзовидной (многостепенная волнистая), текстуры оползания.

В тексте диссертационной работы приведены схематические зарисовки и фотографии каждого типа слоистости с привязками к конкретным пластам описанных разрезов ким-мерийских отложений Таманского полуострова.

В результате текстурного анализа установлено, что формирование киммерийских отложений Таманского полуострова происходило в относительно мелководных условиях под действием волнений и слабых течений. Подобные гидродинамические условия могли быть развиты в различных обстановках седиментации на мелководном шельфе, но в первую очередь характерны для зон мелководья с развитием волнений и слабых течений и для зон донных течений. Для подтверждения данных текстурного анализа необходимо изучение структур киммерийских отложений.

3.3. Структурные особенности киммерийских отложений

Киммерийские отложения Таманского полуострова представлены псаммитовыми и алевритовыми породами, а также переходными между ними разностями (песком алеври-тистым, песком алевритовым, алевритом песчаным, алевритом песчанистым).

С помощью гранулометрических коэффициентов, вычисленных для каждой пробы, построена генетическая диаграмма. На диаграмме часть результатов анализов проб попала в поле донных песков, отложение которых происходило под действием слабых колебательных движений воды (зону слабых волнений), другая часть результатов попала в поле донных песков, отложенных при поступательных движениях воды (зону течений). Важно отметить, что значительное количество «точек» оказалось на границе этих двух полей, что свидетель-ствует об образовании отложений под действием затухающих колебательных и набирающих силу поступательных движений воды.

Данные структурного анализа совпадают с результатами текстурного анализа, что под-тверждает их достоверность. На их основании можно заключить, что киммерийские отло-жения Таманского полуострова формировались под действием различной силы волнений и течений. Комплексное рассмотрение данных текстурного и структурного анализов позволяет сделать вывод, что россыпевмещающие отложения в киммерийское время накапливались в относительно мелководных условиях в зонах развития волнений и слабых течений и в зонах донных течений.

3.4. Минеральный состав киммерийских отложений

В киммерийских отложений Таманского полуострова содержание минералов легкой фракции составляет 34,0 – 99,9 %. Содержание минералов тяжелой фракции обычно не превышает 3,0 – 7,0 % в россыпевмещающих отложениях и 66,0 % в россыпях.

3.4.1. Минералы легкой фракции

Легкую фракцию киммерийских отложений Таманского полуострова составляют кварц, полевой шпат, кальцит и слюда. Минералы легкой фракции хорошо окатаны и характе-ризуются высокой степенью сортировки, что указывает на их длительную транспортировку и неоднократное переотложение.

Кварц является основным минералом легкой фракции. В пределах одной пробы могут встречаться пять разновидностей этого минерала (полуокатанные прозрачные зерна кварца, полуокатанные ожелезненные зерна кварца, окатанные мутноватые зерна кварца, полу-окатанные прозрачные зерна кварца с рудными включениями и розоватые мутные зерна кварца).

Полевой шпат встречается в виде изометричных зерен серого, светло-серого и розового цветов. Блеск слабый стеклянный. Основная масса зерен имеет размеры от 1,0 до 0,1 мм и распространена в псаммитовой фракции. Содержание полевого шпата колеблется от 1,0 до 3,2 %.

Кальцит отмечается в виде окатанных непрозрачных и полупрозрачных зерен светло-серого и желтого цветов. Редко встречается органический детрит. Кальцит, так же как и полевой шпат тяготеет к фракциям псаммитовой размерности.

Слюда представлена в основном бесцветными округленными чешуйками мусковита с шелковистым блеском. Наибольшим распространением пользуется во фракции с размером зерен от 0,5 до 0,071 мм. В некоторых пробах отмечены чешуйки биотита и чешуйки желтоватого цвета, попадающие в электромагнитную фракцию.

3.4.2. Минералы тяжелой фракции

Наибольшее содержание тяжелых минералов в киммерийских отложениях Таманского полуострова наблюдается во фракции с размером зерен 0,160-0,063 мм. Основные рудные минералы – ильменит, лейкоксен, рутил, сфен и циркон. Их суммарное содержание варьирует от 2,6 до 50,7 кг/м3. Из других тяжелых минералов диагностированы магнетит, дистен, ставролит, амфиболы, турмалин, гранаты и единичные чешуйки платины.

Ильменит представлен угловато окатанными зернами неправильной формы. Реже встречаются хорошо окатанные зерна и осколки шестигранных таблитчатых кристаллов. Ильменит непрозрачен, железно-черного цвета с металлическим блеском. Установлены лейкоксенизированные зерна с буроватым оттенком. Содержание ильменита достигает 60 % тяжелой фракции.

Лейкоксен – продукт изменения титановых минералов, главным образом ильменита и рутила. Представлен желтовато-серыми непрозрачными зернами с матовым до жирного блеском. Наиболее распространен во фракции с размером зерен 0,160-0,063 мм.

Рутил встречается в виде полуокатанных зерен неправильной формы и хорошо сохранившихся призматических кристаллов темно-красного цвета. Прозрачен, имеет характерный алмазно-металловидный блеск. На поверхности зерен рутила часто отмечается сахаровидный налет лейкоксена. Широко развит во фракции с размером зерен 0,160-0,063мм, где его содержание достигает 2,0-4,0 %. Призматические хорошо сохранившиеся кристаллы рутила тяготеют к алевритовым размерностям (0,071-0,063 мм).

Сфен – прозрачные слабоокатанные изометричные зерна желтого и оранжевого цветов. Редко отмечаются слабоокатанные кристаллы оранжевого сфена с двойниками прорастания на гранях. Блеск стеклянный до алмазного. Развит во фракции с размером зерен 0,160-0,063мм (до 2,0 %).

Циркон (около 1,0-2,0 %) встречается в виде хорошо окатанных и полуокатанных зерен, сохраняющих очертания дипирамид. Прозрачен, чаще бесцветен, либо слабо окрашен в розовый и желтый цвета, реже темно-серый. В одной пробе могут наблюдаться несколько морфологических видов циркона:

- первый вид циркона наиболее распространен и имеет комбинацию граней призм (100), реже (110) и дипирамид (111). Зерна прозрачны с розовым оттенком, реже бесцветные или желтые. Кристаллам циркона этого вида свойственны газовые и рудные включения, а также фигуры роста;

- второй вид циркона менее распространен и имеет удлиненно призматический облик кристаллов. Зерна этого вида прозрачны, розоватых оттенков, имеют разнонаправленные трещины, газовые и рудные включения.

- для третьего вида циркона характерно развитие граней призм (100), (110) и острых дипирамид (111), (131). Кристаллы не содержат включений, бесцветны, с высоким показа-телем преломления и сильным алмазным блеском. Цирконы этого типа отмечены в еди-ничных пробах с Черноморского побережья, карьера Артюшенко и карьера Сенного.

- четвертый вид циркона отличается от предыдущих овальной, шаровидной формой без очертаний призм и дипирамид, что объясняется высокой степенью окатанности. Цирконы этого вида бесцветны, с высоким показателем преломления, реже темно-серые с матовой поверхностью и следами травления.

Циркон распространен в алевритовой фракции (0,100-0,063 мм), реже отмечается во фракции с размером зерен 0,16-0,10 мм.

В процессе проведения комплексного минералогического анализа было установлено, что часть зерен цирконов после анализа в тяжелых жидкостях (бромоформ) осталась в легкой фракции. Этот факт объясняется дефектностью кристаллической решетки цирконов, обусловленной их метамиктным состоянием.

Для установления метамиктного состояния цирконов изучаемых россыпей проведены термовакуумные исследования. После прогрева в вакуумном декриптографе ВД-6 до температуры 5000С при давлении порядка 3-510-2 мм рт.ст. у зерен цирконов не изменился цвет, но незначительно увеличился показатель преломления и усилился алмазный блеск. Исходя из полученных результатов, можно заключить, что зерна цирконов, оставшихся в легкой фракции после анализа в тяжелых жидкостях, находились в метамиктном состоянии.

Дистен – слабоокатанные плоские таблитчатые кристаллы с закругленными краями с трещинами отдельности и удлиненно-призматические зерна. Минерал бесцветен, реже приобретает розоватую окраску. В единичных пробах встречена голубая разность дистена – кианит. Содержание не превышает 3,7 %.

Ставролит (0,6 %) представлен слабоокатанными обломками неправильной формы, часто с темными включениями. Цвет изменяется от оранжевого до бурого. Прозрачен, блеск стеклянный.

Амфиболы встречаются в виде осколков неправильной формы с раковистым изломом и удлиненно-призматических кристаллов темно-зеленого цвета, редки окатанные непро-зрачные зерна светло- и сине-зеленного цветов. Темно-зеленые зерна роговой обманки полу-разрушены, часто на поверхности отмечаются следы вторичного изменения. Максимальные содержания достигают 4,0-9,5 %.

Турмалин (0,5 %) – окатанный, удлиненно-призматический, серого цвета, прозрачен, блеск стеклянный.

Гранаты – окатанные и слабоокатанные зерна изометричной формы, бледно-розового цвета с раковистым изломом и стеклянным блеском, редко с рудными включениями. Максимальное содержание в россыпях до 33,5 %, в россыпевмещающих отложениях около 0,5 %.

Магнетит – слабоокатанные зерна черного цвета с металлическим блеском, часто на поверхности отмечается желтовато-бурый налет лимонита. В пробах карьера Артюшенко магнетит отмечен в виде идеально окатанных шариков во фракциях алевритовой размер-ности. Содержание не превышает 1,5 %.

Лимонит встречается в виде желтовато-бурых корок и комков. Среднее содержание колеблется от нуля до первых процентов, но в ожелезненных прослоях достигает 27 %.

Платина отмечена в виде единичных чешуек стально-серого цвета, а также в виде включения в обломке хромистого железняка. Внешне чешуйки платины схожи с серебром и осмистым иридием, но были диагностированы с помощью реакции открытия платины с йодистым калием (Копченова, 1979).

Анализ полученных данных позволил сопоставить тяжелые минералы киммерийских отложений Таманского полуострова по их химической и гидроаэродинамической устойчи-вости. В составе тяжелой фракции изучаемых отложений преобладают минералы с весьма высокой (платина), высокой (циркон, рутил, лейкоксенизированный ильменит), и средней (гранат, сфен) степенью химической и гидроаэродинамической устойчивости, минералы с низкой степенью устойчивости представлены наиболее подвижными амфиболами. Это свидетельствует о том, что гранулометрическая сортировка изучаемых отложений практически завершена и имеет место минералогическая сортировка (природное шлихова-ние). В этом случае увеличение содержания минералов с низкой и средней гидроаэродинами-ческой устойчивостью, таких как амфиболы, сфены и гранаты, указывает на ослабление гидродинамической активности среды, а также может свидетельствовать о тектонической активизации как бассейна седиментации, так и прилегающей суши. Для получения более точных данных, нами вычислены показатели химической и гидроаэродинамической зрелости киммерийских отложений для каждой пробы.

4. ЛИТОЛОГО-ФАЦИАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ КИММЕРИЙСКИХ РОССЫПЕВМЕЩАЮЩИХ ОТЛОЖЕНИЙ ТАМАНСКОГО ПОЛУОСТРОВА

При палеогеографических реконструкциях использованы методические руководства, фундаментальные труды и статьи М.В. Кленовой (1963), Н.А. Михайлова (1973), Н.Г. Патык-Кара (2005), Л.Б. Рухина (1953), Н.М. Страхова (1963), Н.А. Шило (2002), а так же результа-ты исследований Таманского полуострова Н.И. Бойко (2001), В.Д. Наливкина, А.Б. Ронова, В.Е. Хаина (1962), А.Э. Хардикова и И.А. Холодной (2004).

Литолого-фациальные реконструкции киммерийских отложений (пантикапейских слоев) Таманского полуострова затрагивают лишь часть киммерийского времени на сравни-тельно ограниченной территории, результаты таких построений могут быть не точны без данных по палеогеографии Азово-Кубанского региона в целом. Поэтому прежде чем перейти к детальным литолого-фациальным реконструкциям россыпевмещающих отложений Та-манского полуострова, автор ставит целью осветить ряд вопросов, связанных с палеогео-графической характеристикой Азово-Кубанского региона в киммерийское время.

4.1. Литолого-фациальная характеристика и условия образования киммерийской терригенной толщи Азово-Кубанского региона

В составе киммерийского яруса Азово-Кубанского региона выделены следующие литолого-фациальные комплексы отложений: прибрежно-мелководных, мелководного шель-фа, палеопролива и глубоководного шельфа.

Литолого-фациальный комплекс прибрежно-мелководных отложений формировался в непосредственной близости от береговой линии, положение которой в течение киммерийско-го века постоянно менялось. На близость берега указывает укрупнение зернистости песча-ных отложений и появление обломков раковин.

Литолого-фациальный комплекс отложений мелководного шельфа представлен глинами, переходящими вверх по разрезу в песчаные и алевритовые породы. Комплекс вскрыт многочисленными скважинами в Западно-Кубанском и Индольском прогибах и распространен на всей территории, занимаемой Азово-Кубанским бассейном в ким-мерийское время.

Литолого-фациальный комплекс отложений палеопролива занимает всю территорию Таманского полуострова и северо-восточную часть Керченского полуострова. Комплекс представлен мелкозернистыми песками и крупнозернистыми алевритами, реже песчаниками и алевролитами, местами с тонкими прослоями глин. Отложения литолого-фациального комплекса палеопролива отличаются от отложений мелководного шельфа лучшей сорти-ровкой терригенного материала и текстурами, характеризующими постоянное действие направленных донных течений.

Литолого-фациальный комплекс глубоководного шельфа расположен южнее Таманско-го и Керченского полуостровов в пределах акватории Черного моря. В нижней и средней частях разреза данного комплекса наблюдаются глинистые отложения, а в верхней – мелкозернистые пески с прослоями глин.

Большинство пород киммерийской терригенной толщи сформировалось в условиях мелководного Азово-Кубанского бассейна, охватившем в то время значительную часть За-падного и Центрального Предкавказья, современную акваторию Азовского моря и приле-гающую к нему с севера территорию юга Украины, северную и восточную части Керченско-го полуострова, а также Таманский полуостров. Лишь небольшая часть пород была обра-зована в более глубоководном Черном море и в области палеопролива.

Отсутствие в прибрежно-мелководных и мелководных фациях Азово-Кубанского бассейна наиболее грубозернистых отложений – конгломератов и галечников, а также почти чисто кварцевый состав терригенной толщи свидетельствуют о значительной пене-пленизации прилегающей суши. Следует отметить, что при общей сглаженности рельефа территория Русской платформы испытывала в киммерийское время воздымание, что обеспечивало достаточное поступление терригенного материала в бассейн седиментации. При этом примыкавшая к Азово-Кубанскому бассейну с юга Кавказская и Крымская суши были тектонически более активными. Поставляемый с них грубообломочный материал оставался у подножия горных массивов, так как, попадая на равнину, реки теряли несущую способность и в бассейн седиментации приносился мелкий псефитовый, псаммитовый и алевритовый материал.

Характер береговой зоны Азово-Кубанского бассейна в разные этапы формирования киммерийской терригенной толщи был резко различным, что связано с пульсационным характером тектонических движений. Существовали участки с ровным открытым морским побережьем и с сильно изрезанной многочисленными заливами, лагунами, косами и отме-лями береговой линией.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.