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 |

Титан-циркониевые россыпи в отложениях полтавской серии миоцена юго-восточного склона воронежской антеклизы

-- [ Страница 2 ] --

Определены вакуумно-декриптометрические особенности различных типоморфных модификаций кварцев, слагающих полтавские россыпевмещающие отложения. Установлено, что прозрачный и серый кварцы не дают значимых эффектов газовыделения в указанном диапазоне температур. Вакуумно-декриптометрическая активность такого рода характерна для метаморфогенных кварцев (Труфанов, 1986, 1990). Анализ молочно-белой разновидности кварца
(рис. 4) показывал наличие эффектов различной степени активности во всем диапазоне температур (0-600о). Наибольшая интенсивность газовыделения наблюдается для интервалов температур 520-580о и 420-480о. В меньшей степени проявляется активность для интервалов 240-320о и 360-400о. Незначительные эффекты наблюдаются для температур 40-120о и 120-160о.

Рис. 4 График вакуумно-декриптационной активности молочно-белого кварца отложений нижней части полтавской серии.

Такая вакуумно-декриптационная активность указывает на магматический генезис молочно-белого кварца с последующей его флюидизацией гидротермально-пневматолитовыми и, в меньшей степени, гидротермальными растворами. Определение генезиса кварцев, слагающих полтавские пески подтверждает, что первоначальными источниками сноса для них являлись коренные метаморфические и магматические породы, предположительно Воронежского и Прибалтийского кристаллических массивов, а также коры выветривания по ним.

Рис. 5 График вакуумно-декриптационной активности кварца N1sm
В. Донбасс, ст. Большекрепинская.

Для сравнения было произведено вакуумно-декриптометрическое изучение кварцев из песков сарматского возраста Восточного Донбасса (рис. 5). Для них типичны эффекты газовыделения в следующих диапазонах температур: менее 100о, 100-120о, 240-360о и 420-460о. Такие кривые газовыделения являются характерными для кварцев гидротермального генезиса, распространенных на Донецком кряже. Таким образом, подтверждается поступление в полтавский бассейн седиментации осадочного материала с Русской платформы в результате его миграции с севера на юг.

Изучение строения и вещественного состава полтавских россыпевмещающих отложений позволяет отнести их к типу прибрежно-морских осадков крупного водоёма. Текстурные признаки указывающие на условия отложения подтверждаются данными интерпретации гранулометрического анализа, подтверждающего седиментацию в прибрежно-морской обстановке с различной степенью активности водной среды. В минеральном составе россыпей преобладают минералы устойчивые к химическому выветриванию – кварц, циркон, рутил, ильменит, что указывает на длительный процесс переноса минералов и химического выветривания в условиях гумидного климата, формировавшихся прибрежно-морских россыпей, вследствие чего исчезли почти все неустойчивые минералы.

Второе защищаемое положение. В составе полтавской серии выделены следующие литолого-фациальные комплексы: прибрежно-морских отложений и отложений мелководного шельфа. Титан-циркониевые россыпи приурочены к прибрежно-морскому литолого-фациальному комплексу, в составе которого выделяются пелитово-песчаный и песчаный субкомплексы.

Выделение литолого-фациальных комплексов полтавских россыпевмещающих отложений и восстановление палеогеографических условий их формирования требовалось для определения особенностей генезиса титан-циркониевых россыпей. Кроме полевых наблюдений и лабораторных исследований использовались материалы исследований В.К. Беляева (1965), В.А. Блинова (1963), А.С. Прокопченко, С.И. Сьяна (1963), И.А. Шамрая (1959, 1960) на юго-восточном склоне и В.К. Бартенева, В.И. Беляева (2000), А.Д. Савко (1991, 1994) в смежных районах Воронежской антеклизы.

2.1 Типизация геологических разрезов юго-восточного склона Воронежской антеклизы

Задачами типизации разрезов являлись корреляция разновозрастных образований, определение закономерностей строения полтавских отложений и их фациальной изменчивости, с целью выделения литолого-фациальных особенностей строения отложений полтавской серии (рис. 6). Установлены некоторые закономерности строения разрезов.

1. В зависимости от особенностей состава и строения полтавских отложений выделены следующие типы разрезов: преимущественно песчаный, песчано-глинистый, алеврито-песчаный.

2. В большинстве разрезов прослеживаются полтавские и подстилающие их обуховские отложения. Следовательно, они имеют широкое площадное распространение в пределах южного склона Воронежской антеклизы при минимальной фациальной изменчивости.

3. Изученные породы имеют преимущественно псаммитовый состав с примесями алевритового и глинистого материала. Наблюдается постепенный переход от преимущественно песчаных отложений в верховьях р. Ольховой (Вяжинский, Ольховский, Центральный и Лысогорский разрезы) к алеврито-песчаным (в разрезах Лысом и Голый Лог) и песчано-алевритовым (разрез Горбатовский). Разрез Фоминский (район г. Миллерово) резко отличается как большим количеством глинистого материала (до преобладания его над песчаным), так и низкой степенью сортировки псаммитов.

Рис. 6 Схема сопоставления разрезов палеоген-неогеновых отложений юго-восточного склона Воронежской антеклизы

Разрезы: I – Вяжинский; II – Ольховый; III – Центральный; IV – Лысогорский; V – Артамошкинский; VI – Голый Лог; VII –Лысый; VIII – Горбатовский; IX – Фоминский.

1 – песок разнозернистый; 2 – песок мелкозернистый; 3 – песчаник; 4 – глина; 5 – примесь глауконита; 6 – следы ожелезнения; 7 – титан-циркониевая россыпь; 8 – поверхность размыва.

4. Строение разрезов указывает на регрессивный характер залегания описываемой песчаной толщи. Фациальный состав отложений меняется от более к менее глубоководным и даже континентальным.

Основываясь на вышележащих фактах, и выявив закономерности фациальной изменчивости толщи в плане, а именно, выделив литолого-фациальные комплексы отложений, можно с высокой степенью детальности и достоверности определить обстановку осадконакопления.

2.2 Литолого-фациальные комплексы отложений полтавской серии

В составе отложений полтавской серии миоцена на юго-восточном склоне Воронежской антеклизы были выделены литолого-фациальные комплексы прибрежно-морских отложений и отложений мелководного шельфа.

Литолого-фациальный комплекс прибрежно-морских отложений представлен преимущественно песчаными породами. Они получили наибольшее развитие на исследуемой территории, широко распространены в пределах Хоперской и Первомайско-Чирской моноклиналей, а также Терсинской впадины и Доно-Медведицкого вала и представлены песчаным и глинисто-песчаным субкоплексами.

Литолого-фациальный комплекс отложений мелководного шельфа приурочен к Приволжской моноклинали. Здесь, в восточном направлении, в полтавских псаммитовых отложениях увеличивается содержание алевритовой примеси, а затем они замещаются глинами майкопской серии.

2.3 Условия образования россыпевмещающих отложений полтавской серии

В позднеолигоценовое-раннемиоценовое время на южном окаймлении Русской платформы существовал обширный морской (Полтавский) бассейн. В пределах Воронежской антеклизы полтавское море представляло собой мелководный (не более 50-100 м) бассейн с пологим дном, углублявшимся в юго-восточном направлении. К юго-восточному склону антеклизы были приурочены обширная зона прибрежного мелководья, а также зона низменной суши, периодически затапливавшейся морем. Для этого района характерно распространение пород, относящихся к литолого-фациальному комплексу прибрежно-морских отложений преимущественно песчаного и пелитово-песчаного состава. Распространение разнозернистых глинистых песков и песчаных глин (Фоминский разрез) связано с повышением уровня морского дна, в пределах положительных структур осадочного чехла Воронежской антеклизы, а именно Первомайско-Чирской моноклинали и Миллеровского поднятия. Здесь в большей степени проявлялись положительные движения. Море часто отступало, обнажая низменную сушу. В районе Приволжской моноклинали бассейн имел глубины 100-200 м, отвечающие обстановке мелководного шельфа, и сильно углублялся на территории Прикаспийской синеклизы. Явный фациальный переход от прибрежно-морских отложений к более глубоководным шельфовым приурочен к Хоперской тектонической ступени. Здесь (разрез Горбатовский) расположена восточная граница распространения песчаных пород полтавского возраста. Восточнее происходило отложение более глубоководных глинистых пород цаганхагской свиты майкопской серии миоцена. Особенности их седиментации (более глубоководный генезис, большая мощность) связаны с воздействием отрицательных тектонических движений Прикаспийской синеклизы, распространявшихся и на Приволжскую моноклиналь. К локальным приподнятым участкам выположенного дна мелководного бассейна связанным с положительными структурами осадочного чехла (Миллеровское поднятие, Доно-Медведицкий вал и др.) были приурочены обстановки наиболее сильного перемыва осадков.

Характер рельефа прилегавшей к морскому бассейну суши связан с тектоническим режимом и является существенным фактором осадкообразования. Регрессивное залегание полтавских и подстилающих их обуховских отложений говорит о преимущественно положительных тектонических движениях в олигоцене и миоцене. Часто чередующиеся однородные и слоистые текстуры полтавских отложений указывают на дифференцированные подвижки на фоне общего воздымания в регионе.

Транспортировка осадочного материала от областей сноса к области седиментации имела длительный характер. Большая часть его была несколько раз переотложена в промежуточных коллекторах разного возраста. Основная часть материала поступала с прилегающей континентальной суши. Логично предположить, что главной питающей провинцией изучаемого региона являлась прилегающая к нему возвышенная часть Воронежской антеклизы. Питающими источниками служили в большей степени осадочные образования мелового и палеогенового возраста, в меньшей – кристаллические породы Воронежского массива и коры выветривания по ним. Выполненные палеогеографические реконструкции указывают также на перемещение значительной части осадочного материала вдольбереговыми течениями с северо-запада Русской платформы – Балтийского щита.

Третье защищаемое положение. Формирование титан-циркониевых россыпей происходило в прибрежной зоне мелководного морского бассейна при перемыве осадков в тектонически - и гидродинамически активных условиях на склонах локальных поднятий дна. Источниками поступления в полтавский бассейн седиментации рудных минералов являлись как коренные породы Воронежского кристаллического массива и коры выветривания по ним, так и осадочные образования центра Русской платформы, служившие промежуточными коллекторами.

Процесс концентрации титан- и цирконийсодержащих минералов неразрывно взаимосвязан с образованием россыпевмещающих отложений. Полтавские отложения получили обширное распространение в пределах Воронежской антеклизы, Днепрово-Донецкой впадины, на севере Украинского щита и на периферии Приазовского массива. Несмотря на различия некоторых факторов осадконакопления, данные отложения относятся к одному бассейну седиментации и имеют повышенную концентрацию рудных минералов, которые часто образуют промышленные скопления. Всеобъемлющее рассмотрение процесса россыпеобразования невозможно без привязки его к источникам питания. Поступление рудных минералов может происходить как из коренных источников (кристаллических магматических и метаморфических пород), так и из промежуточных коллекторов (погребенных разновозрастных осадочных образований), которые часто являются самостоятельными россыпными объектами. Сравнение и выделение взаимосвязи распространения титан-циркониевых месторождений и проявлений на всей площади полтавского бассейна, а также анализ более древних россыпей различных возрастных групп, позволяют определить закономерности россыпеобразования и дать прогнозную оценку распределения россыпей на юго-восточном склоне Воронежской антеклизы. Для этого были использованы материалы В.И. Беляева (2000),
А.Д. Савко (1979, 1994), Н.П. Хожаинова (1976, 1989) по россыпям Воронежской антеклизы и А.Е. Добренького, И.С. Романова (1978), С.Н. Цымбала (1967, 1975) по россыпям Украины.

3.1 Распространение титан-циркониевых россыпей на юге Русской платформы

Анализ размещения россыпей титан - и цирконийсодержащих минералов на южных границах Русской платформы позволил выявить следующие закономерности их распространения.

1. Прослеживается тенденция к образованию крупных россыпных полос в зонах сочленения склонов древних кристаллических массивов (Украинский, Воронежский, Приазовский) с бассейнами развития терригенных пород (Днепрово-Донецкая впадина, Московская и Прикаспийская синеклизы). В меньшей степени – в центральных зонах этих массивов.

2. Выделяются следующие эпохи россыпеобразования: позднедевонская, среднеюрская, раннемеловая, позднемеловая, раннепалеогеновая, олигоцен-миоценовая, четвертичная. Наиболее промышленно значимые россыпи сосредоточены в олигоцен-миоценовых (месторождение Малышевское и другие россыпи Украины) и, в меньшем объеме, в верхнемеловых (месторождение Центральное) отложениях.

3. Россыпевмещающие отложения имеют преимущественно прибрежно-морской генезис. Титан- и цирконийсодержащие минералы концентрируются в кварцевых псаммитово-алевритовых породах. В центральных частях кристаллических массивов встречаются аллювиальные россыпи, приуроченные к разнозернистым кварцевым пескам русловой фации.

4. По вещественному составу выделяется два типа россыпей: ильменитовые и комплексные ильменит-рутил-цирконовые. Для ильменитовых россыпей прослеживается явная генетическая связь с кристаллическими породами основного состава и корами выветривания по ним (Цымбал, 1975). Питающими источниками комплексных россыпей являются осадочные и кристаллические породы различного возраста и состава (Россыпные месторождения…, 1997).

5. Древние захороненные россыпи разного возраста часто являлись питающими источниками (промежуточными коллекторами) для более молодых. Наблюдается увеличение степени химической и гидроаэродинамической зрелости россыпевмещающих пород от более древних к более молодым.

Эти закономерности в совокупности с данными о пространственном расположении, геологическом строении, условиях образования россыпевмещающих отложений и их вещественном составе позволяют установить питающие провинции и воссоздать условия формирования полтавских титан-циркониевых россыпей юго-восточного склона Воронежской антеклизы.

3.2 Питающие провинции россыпей полтавской серии

Установление закономерностей распространения основных россыпеобразующих минералов в разновозрастных отложениях на сопредельных территориях, вместе с выполненными палеогеографическими реконструкциями, позволяет определить питающие провинции россыпей юго-восточного склона Воронежской антеклизы.

Вещественный состав россыпевмещающих пород является важнейшим фактором, характеризующим источники, поставлявшие осадочный материал. Полтавские россыпи юго-восточного склона Воронежской антеклизы обладают достаточно ограниченной и весьма устойчивой минеральной ассоциацией. Они характеризуются высокой степенью химической и гидроаэродинамической зрелости, что указывает на длительный процесс переноса и многократность переотложения терригенного материала. Содержание наиболее важных рудных минералов (ильменита, рутила, циркона) в составе тяжелой фракции составляет от 27 до 71%, в среднем – 41%. В значительном количестве представлены минералы группы дистена-силлиманита, ставролит и турмалин.

Кроме основных минералов тяжелой фракции, важнейшее значение для определения специфики питающих источников россыпей имеет основной породообразующий минерал полтавских россыпевмещающих отложений – кварц. Он обладает весьма высокой миграционной способностью, и определение путей его миграции позволяет судить об источниках и путях транспортировки всех минералов россыпей.

Кварц. Проведенные вакуумно-декриптометрические анализы кварцев разного типа показали, что прозрачные и серые разновидности имеют метаморфогенное происхождение, а молочно белые кварцы – являются первично-магматогенными, с последующим пневматолитовым и гидротермальным преобразованием. Таким образом, все минеральные разновидности кварца связаны с кристаллическими метаморфогенными и магматогенными породами фундамента Русской платформы. Можно предположить два основных источника поступления кварца в полтавский бассейн. Первый – размытые коры выветривания по метаморфическим и магматическим породам Воронежской антеклизы. По данным А.Д. Савко (1979, 1991), в истории данного региона выделяется три эпохи образования существенно кварцевых кор выветривания – позднедевонская, раннемеловая и позднепалеогеновая-ранненеогеновая. Не исключено, что более молодые коры выветривания образовывались путем переотложения более древних существенно-кварцевых образований. Вторым источником кварца стали кристаллические породы фундамента северной части Восточно-Европейской платформы. На фоне общей миграции обломочного материала Русской платформы с севера на юг В.А. Гроссгейм (1966) и Н.Г. Патык-Кара (2001, 2004) отмечали миграцию больших масс кварцевого материала с Балтийского щита в меловые отложения Московской синеклизы и дальше на юг в палеогене-неогене.

Ильменит. В полтавских россыпях (пески нижнего горизонта полтавской серии) представлен угловатыми и хорошо окатанными зернами. Подобные типы ильменита характерны для различных пород Восточно-Европейской платформы. Так, С.И. Гурвич и А.М. Болотов (1968) указывают на присутствие угловатых и уплощенных окатанных разностей в апт-альбских отложениях Московской синеклизы. Окатанные зерна разной степени гипергенного преобразования характерны для девонских россыпей Воронежской антеклизы (ястребовский горизонт), а также для сеноманских россыпей центральных частей платформы и Хоперско-Медведицкого междуречья (Блинов, 1964). Следовательно ильменит в полтавский бассейн поступал с севера – из промежуточных коллекторов чехла Русской платформы.

Рутил. Рутилы, характерные для титан-циркониевых россыпей юго-востока воронежской антеклизы, встречается также в полтавских россыпях северо-востока Днепрово-Донецкой впадины. Они преобладают и в сеноманских россыпях Тамбовской области (Патык-Кара, 2004). Крупные призматические зерна встречены в девонских россыпях Воронежской антеклизы.

Циркон. Явные различия разновидностей цирконов указывают на несколько источников их поступления в россыпи. Удлиненно-призматические зерна сносились из девонских россыпей Воронежской антеклизы (Блинов, 1964). Хорошо окатанные зерна цирконов – из меловых (сеноман, сантон) россыпей Тамбовско-Пензенского россыпного района (Хожаинов, 1989). Короткопризматические цирконы – из россыпей Пензенской области.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 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.