книги из ГПНТБ / Кулиш Е.А. Высокоглиноземистые метаморфические породы нижнего архея Алданского щита и их литология

202

( г ).Корреляция в математической статистике представляет вероят­

ностную зависимость,не имеющую строгого функционального харак­ тера. Вероятностная связь между двумя случайными величинами

(парная корреляция) появляется тогда,когда имеются общие слу­ чайные факторы,действующие на обе величины,и другие случайные

факторы,которые действуют на эти величины неодинаково.Мерой

тесноты линейной связи служит парный коэффициент линейной кор­

реляции (Смирнов ,Дунин-Барковский, 1S69).

Критические значения парных коэффициентов линейной корреля­ ции приведены для двух уровней значимости (в=0,01 и 0,05) с

оценкой по z -критерию Фишера (Ван дер Варден, 1960 ).Значения коэффициентов корреляции ниже критического-незначимо отличаются от "О" или показывают отсутствие связи,а выше-не противоречат предположению о наличии связи или показывают ее наличие.Указан­

ные уровни значимости показывают вероятность ошибки (1% и 5%)

суждений о наличии или отсутствии связи.Там же приведены средне-

нутые статистической обработке,не являются случайными,а харак­

теризуют закономерный ряд высоко глиноземистых пород.Количество

анализов определенных разновидностей пород по всей совокупности примерно отражает их распространенность в алданскои комплексе. К такому закономерному ряду не применимы статистические законы

распределения случайных величин.Поэтому величины х и не

являются строгими статистическими параметрами выборок и могут лишь служить для характеристики среднего состава и примерной величины его варьирования. По той же причине неприменимости закона нормального распределения к обработанным выборкам для оценки значимости коэффициентов линейной корреляции применена

У - функция Фишера, значения которой при об"еме исполь­ зованных нами выборок распределены нормально, неза­

203

висимо от распределения исходных величин.

По химическому составу рассматриваемые породы относятся к

образованиям , пересыщенным глиноземом относительно кальция и щело­

чей. Выделяются разновидности с избытком кремнезема, бескварцевые^

недосыщенные кремнеземом. Породы представляют довольно выдержанный ряд от кварцитов с биотитом, силлиманитом, гранатов, кордиеритом, виридином и др. до силлиманит-гранат-биотпт-кордиеритовых сланцев и гнейсов и далее до улътравысокоглиноземистых пород (коруцдиты).

Рассмотрим петрохимические и геохимические особенности пове­

дения отдельных элементов применительно к задачам литологического анализа рассматриваемых пород.

А Л Ш И Ш Л в количественном отношении варьирует от 0,8 до 97,9$ (табл. І—II). С sio2 он имеет сильную обратную корреляционную

связь, которая в значительной мере является процентной зависимостью главных компонентов. Связь не нарушается при сочетании малых с боль­ шими значениями этих компонентов, что подтверждает ее геохимический

характер. Содержание и распределение а і 2с>3 и sio2 показывает, чтс

тлеется ряд пород от кварцитов ( sio2 =99$, А1г°э =0,8$) через кварцсодержащие и бескварцевые гнейсы и сланцы до корундитов

(в полном ш д у пород), в ряду менее полном его прямые связи имеют­

204

чество последних несколько уменьшается при крайне высоких содер­

жаниях аі2о3 . Наибольшие вариации количества этих элементов наблю­

и находят аналогию в закономерностях формирования гидролизных гли­ нистых осадков, преимущественно каолинового, гидрослюдистого, гид-

(кварц). Такими прослойками являются силлиманитовые, кордиеритовые, биотитовые,и гранатовые пропластки. Здесь отношение молекулярных количеств siOg к Аі2е3 близко или к единице (каолиновый материал) или к 3 (гидро'слюдистый). Имеется ряд переходных разностей с отно­ шениями от I до 3. Формирование вещества высокоглиноземистых пород происходило в областях сноса и на поднятиях, внутри подвижной

205

области, преимущественно сложенных кислыми порода® и характеризуе­ мых широко и глубоко развитыми сиаллитовыми корами выветривания. Не исключается концентрация глинозема в процессе разложения вул­

Глиноземистый материал' такого характера может формироваться путем десиликации пород в гумидном умеренном климате (Гинзбург, 1958).

Часть аі2о3 образует с si02 каолин, гидрослгоды, хлориты, часть находится в виде гидратов (в зонах латеритового выветривания) на

основных и средних породах. Эти продукты переносятся и поступают в морской бассейн в виде взвесей и коллоидов., дифференцируются, видоизменяются и отлагаются в определенных условиях.

Накопление аі сопровождается накоплением Si с обратной

корреляционной связью, что характерно для продуктов кор выветрива­

ния. В осадках іумидного умеренного климата1 Ai:Si снижается по

мере удаления от береговой линии бассейна. В условиях морской седи­ ментации понаправлению к пелагическим зонам вначале выпадает аі

или Al+Fe затем Fe , что обусловлено их реакцией на кислотно­

щелочные условия бассейна. В процессе формирования, переноса и осаждения глины обогащались К, в меньшей мере Na и други® элемен­ тами и разубокивались карбонатным веществом, причем эти процессы усиливались по мере удаления от береговой линии. В этом же направле­ нии в глинистых осадках уменьшается степень переснщенности АІ отно­

сительно Ca,Na, К и отношения K:Na; Fe" :Fe" ; Fe" :Mg.

Перенос глинозема в виде раствора возможен лучше всего при рН>9 и рН<4,5, что в региональном масштабе даже в докембрии ис­ ключается, а о щелочных растворах вообще не может быть речи. При рН=5-8 он растворим крайне слабо ( < Імг/л), с возрастанием кис­ лотности вод растворимость глинозема увеличивается, но среды с рН<4,5 моіут возникать локально в местах кислотной фумарольной

. 2 0 6

корродированных акцеосориев,особенно циркона. При разрушении, разложении и переотложении вулканогенных пород в зонах седи­ ментации формируются осадки, пересыщенные глиноземом относи­

тельно Ca , Na , К (Зеленов, 1960 ;Якшин, 1941; Дзоценидзе,1969;

Власов, 1963;Кашкаи, 1970; Горжевский, Козеренко, 1965; Григорьев 1968; и др. ). Образование их протекает несколькими путями.

Развитие кор выветривания на вулканогенных породах суши и их размыв,перенос и осаждение в зонах осадконакопления не имеют

принципиальных отличий от подобных процессов в областях,сложен­ ных породами другого генезиса.Их отличает лишь то,что,учитывая преимущественно основной характер вулканитов фанерозоя, в осадш ках преобладают гидрослюды и хлорита,отмечается более высокое содержание N1, Сг, Со, Мп, Ті , а их значительная пористость и

водопроницаемость делает процесс химического выветривания более интенсивным.

2. Зоны активной поствулканической деятельности характери­ зуются интенсивным выщелачиванием алюминия из пород надводных вулканических построек и выносом его кислыми водотоками (рН=2 - 3) в виде истинных растворов в морской бассейн (Зеленов ,1960). Подобные процессы наблюдаются на Курильских островах (вулканы Эбеко и Менделеева). При охлаждении и нейтрализации этих раст­ воров морскими водами происходит садка глиноземистых коллоид­ ных образований вблизи, где формируются многокилометровые шлейфы.В других случаях взвеси глинозема способны мигрировать на значительные расстояния.Глиноземистые осадки этого типа характеризуются очень низким содержанием титана, который осаж­ дается намного ранее алюминия (Страхов,1963 ). Залежи этих пород отличаются сложной морфологией с резко меняющейся мощ­ ностью, наличием раздувов, или они лентообразные, линзовидные, клиновидные и т.п. В частности, Г.Х.Дмитриев

208

(1970) считает,что так сформировались высокоглиноземистые поро­ ды' украинского архея,которые накапливались в небольших лагунах и заливах в виде каолинит-монтмориллонит-хлоритовых осадков. Отсутствие формирования бокситов при этих процессах обпясняется тем,что глинозем и кремнезем мигрируют совместно в виде тонких взвесей и коллоидов.соосаждаясь в различных количественных соотношениях.При переносе,садке,диагенезе глинозем ресилицифицировался с созданием каолина, гидрослюд и др. (Страхов,1963 ). К.К.Зеленов (1960 ) подчеркивает, что при подводном выщелачива­ нии активность воздействия кислот на породы резко снижается и из них полностью выносятся лишь легкорастворимые компоненты - К, Na, Ca, Mg , а глиноземистые образования не испытывают перемещения.

3. В регионах,сложенныхвулканитами, в результате поствулканическои гидротермальной деятельности создаются широко развитые зоны с развитием каолинита, гидрослюд, алунита,хлоритов .пирофил­ лита, диккита,диаспора,андалузита,корунда и т.д.,что приводит к созданию больших масс высоко глиноземистых пород (Власов, 1963; Котляр, 1968{Кашкаи, 1970; и др. ).При денудации этих комплексов

вучастки седиментации поступает глиноземистый материал, а хи­ мическое выветривание при разрушении и переносе еще более повы­ шает его глиноземистоеть.Этот материал уже на путях переноса и

взонах седиментации не отличается принципиально от продуктов кор выветривания.

4.Значительные количества туфогенного материала поступали непосредственно в морской бассейн (Сидоренко, 1965 и др. ). Отла­ гаемые пеплы испытывают интенсивный гальмиролиз.который нередко

приводит к формированию высоко глиноземистых продуктов (гидрослю­

дистых .хлоритовых и бентонитовых гаин и др. ). А.С.Калугин (1967) указывает на существенную роль пеплового материала в

209

формировании геосинклинальных бокситов.

Учитывая интенсивное формирование вулканогенных и вулканоген­

но-осадочных комплексов в алданской подвижной области, особенно в верхнетиыптонскоѳ и тимптонскоѳ время, можно заключить, что боль­ шая часть их высокоглиноземистых образований по своему происхожде­ нию является вулканогенно-осадочной. Бесспорно, что вулканогенно­ осадочные толщи содержат терригенныѳ и хѳмогѳнные осадки (песча­

ники, известняки, мергели, железные руды), к которым тяготеет и

образование высокоглиноземистых осадков. Несомненно, здесь имело место смешение вулканогенного, тѳрригенного и хемогенного вещества.

Имеются и другие взгляды на природу высокоглиноземистых мета­

морфических пород.

I. Накопление глинозема происходило в конечных продуктах

прогрессивного метаморфизма и обусловлено выносом из пород щелоч­ ных, щелочноземельных и других элементов при относительной ста­

бильности Si02 и ДІ2 ° 3 (Бондаренко, 1966; Хлестов, Ушакова,1963).

Сравнительный анализ составов метаыорфизованных высокоглинозѳмистых пород и глин, однако, показывает, что существенного выноса назван­ ных элементов не происходило. Далее эти процессы охватывали бы всю толщу в целом, преобразуя всю ее в высокоглиноземистую, на

самом же деле высокоглиноземистые породы имеют форму пластов и линз, переслаиваясь с породами совершенно других составов. Нет также и признаков метасоматического перераспределения алюминия в этих слоистых толщах.

П. Образование высокоглинозѳмистых пород как продуктов мета­ морфизма кислых лейцитовых лав (Фролова, 1962) исключается в силу крайней ограниченности щелочного вулканизма в докембрии.

210