книги из ГПНТБ / Материалы к Совещанию по геохимии гипергенеза, ноябрь 1964 г. (тезисы докладов)

титах, серпентинитах, тальково-хлоритовых, тальково­ карбонатных сланцах и др.) она хорошо сохранилась преимущественно в Среднем Приднепровье и на Побужье. Мощность коры выветривания 20—60 м, редко до­ стигает 100 м и более. На Украине обнаружены коры вы­ ветривания нескольких возрастов. На основных и ультраосновных породах кора сформировалась в основном в юрско-нижнемеловое время.

Кора выветривания основных и ультраосновных по­ род Среднего Приднепровья имеет латеритный профиль, отчетливо выраженное зональное строение с бокситовой верхней зоной. В районе Среднего Побужья развит пре­ имущественно сиаллитовый тип коры с галлуазито-као- линитовой верхней зоной.

В коре выветривания основных пород Украины выде­ ляются следующие зоны (снизу вверх): 1) разрушенных и выщелоченных пород; 2) монтмориллонитовая; 3) гид- рогетито-каолинитовая; 4) гидрогетито-гиббситовая (от­ сутствующая на Среднем Побужье). На ультрабазитах установлены два типа профиля коры: нонтронитовый и охристый (безнонтронитовый), отличающиеся между со­ бой по минеральному составу и распределению химиче­ ских компонентов.

Химический состав пород коры определяется соста­ вом исходных пород и процессами выветривания. В ходе выветривания при различных значениях pH и Eh среды происходила миграция и разделение элементов. При вы­ ветривании мета- и ультрабазитов из них на 60—95% вынесены MgO, CaO, Si02 и некоторые другие компонен­

из других почти полностью вынесены. Алюминий и титан в ряду подвижности элементов занимают последние ме­ ста. В разных типах коры по-разному происходило раз­ деление элементов Fe и Mn, Ni и Со и др., что определи­ ло и состав руд остаточных и осадочных месторожде­ ний. В коре выветривания основных пород кларки кон­ центраций большинства микроэлементов ниже кларков земной коры, что связано с их выносом в процессе вы­ ветривания. В коре выветривания ультраосновных пород обнаружены Си, Zn, Sn, Mo, Pt, Pd, Zr, Sc, Ba, As, W, La, Be, Ga, Nb, TR, Ag, В и другие элементы.

60

Происходившее в региональном масштабе накопле­ ние в коре одних компонентов и вынос других, неодно­ кратный ее размыв создали предпосылки для образова­ ния месторождений полезных ископаемых в самой коре (остаточные месторождения Al, Fe, Ni, Со) и в осадоч­ ных образованиях на склонах Украинского кристалличе­ ского щита и обрамляющих его тектонических прогибах (месторождения Al, Fe, Мп, титановые россыпи и др.).

Днепропетровская экспедиция Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института

В. К. ЛУКАШ ЕВ

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДЮННО-ПЕСЧАНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ БЕЛОРУССКОГО ПОЛЕСЬЯ

V, Cu, Ni и Со в дюнных песках Белорусского Полесья. Дюнно-песчаные аккумуляции, развитые на флювиогляциальных аллювиальных отложениях и представляю­ щие собой в рельефе бугры и валы различной формы и высоты, являются характерной чертой ландшафта По­

лесья.

Формирование песчаной толщи Полесья происходило в верхнем антропогене. Изучение разрезов позволяет установить некоторые палеогеохимические особенности верхнего антропогена.

Дюнно-песчаные отложения представлены в основном мелкозернистыми и тонкозернистыми полевошпатово­ кварцевыми и кварцевыми песками и по литологическим признакам мало отличаются от подстилающих аллюви­ альных и флювиогляциальных отложений.

Несмотря на различный генезис песчаного микро­ рельефа (эрозионный, водно-аккумулятивный, золовый), дюнно-песчаные отложения образуют общий специфиче­ ский супераквальный геохимический ландшафт. Этот ландшафт характеризуется большой контрастностью по сравнению с окружающими болотами, развитием ксерофильных ассоциаций, кислыми условиями pH среды. Большое влияние на геохимическую обстановку оказы­ вают грунтовые воды.

61

В зависимости от процессов выветривания, разницы в литологическом составе, заложенной во время аккуму­ ляции песков' в водной среде, а также приобретенной при последующем эоловом перевевании, влияния грун­ товых вод химический состав песков значительно изме­ няется в разных частях дюны.

Изучение химического состава песков *представляет также значительный интерес с точки зрения их хозяйст­ венного использования.

Лаборатория геохимических проблем АН БССР

К. И. ЛУКАШЕВ

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГЕОХИМИИ ЛЕССОВОГО ЛИТОГЕНЕЗА

Предложенные гипотезы формирования лессов не могут быть признаны универсальными в объяснении сущности процессов лессообразования.

Наиболее достоверными в проблеме формирования лессовых признаков и свойств представляются следую­ щие положения: 1) в аккумуляции лессового детрита принимают участие различные процессы при домини­ рующем водном способе переноса и отложения материа­ ла; 2) одновременно с накоплением материала заклады­ ваются основные признаки и свойства лессовых пород, изменяемые в той или иной степени последующим лито­ генезом; 3) лессовые породы никогда не представляли те или иные генетические типы почв и не возникали из таковых в процессе почвообразования.

Для образования лессовых признаков в осадках необ­ ходимы три условия: наличие материала мелкоземистого состава, наличие карбонатов и фациально-геохимической среды, способствующей их накоплению. Наиболее отве­ чающими условиям в течение плейстоцена были перигляциальные и экстрагляциальные области аккумуляции материала.

Наиболее благоприятным для образования лессовых пород является сиаллитно-карбонатный тип гипергенного литогенеза, под которым автор понимает совокупность специфических палеографических условий и процессов (климатических, геохимических, биологических), веду­ щих в условиях земной поверхности к образованию оста­

62

точных и аккумулятивных продуктов выветривания сиаллитного состава с заметным участием карбонатов, главным образом Са и Mg. В процессе выветривания и диагенеза под влиянием карбонатов кальция и магния мелкозернистые осадки (любого способа накопления) испытывают те или иные преобразования в составе, структуре и других свойствах и приобретают типичные или менее выраженные свойства лессовых пород.

В геохимическом отношении лессовый литогенез (облессование) представляет пропитывание карбонатными растворами сиаллитного минерального субстрата, обво­ лакивание его известковыми пленками, образование кальциевых минералов, создание специфической аг­ регатной структуры и высокой пористости в рыхлых осадках.

Лаборатория геохимических проблем АН БССР

К. И. ЛУКАШЕВ, В. К. ЛУКАШЕВ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ДАННЫХ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ ПАЛЕОГЕОЛОГИИ

Геохимические данные и методы приобретают боль­ шое значение в решении вопросов палеогеохимической реконструкции фациальных условий литогенеза и геохи­ мических корреляций. Хотя в целом эти вопросы еще не­ достаточно разработаны, в настоящее время имеется уже определенный комплекс аналитических приемов, позволяющих получить ряд качественных и количествен­ ных данных, которые могут быть использованы для ре­ шения важных задач палеогеохимии. Геохимические ме­ тоды находят широкое применение, в частности, в рекон­ струкции фациальных условий осадкообразования в древних водоемах, для определения характера диагенетических и эпигенетических изменений и преобразований в осадках и породах. На определенные фациальные усло­ вия осадко- и рудообразования указывают соленость, pH и Eh среды, палеотемпературы, типы древней коры выветривания, органические остатки.

Большое палеогеохимическое значение для историко­ геологических реконструкций приобретает изучение изо­ топов О, С, S, U, Th, Pb и других элементов и их соотно­ шений в породах и минералах.

63

На основе изотопных методов в геохимии ведется углубленное изучение основных закономерностей: 1) рас­ пространения элементов и их изотопов в литосфере, гидросфере, атмосфере, живом веществе, космосе; 2) зако­ номерностей миграции изотопов и формирования изотоп­ ных смесей — основы общей миграции элементов в био­ сфере; 3) проблемы образования химических элементов; 4) источников эндогенной энергетики и теплового балан­ са Земли; 5) парагенетической ассоциации радиоактив­

и др.).

Зависимость состава изотопных смесей отдельных элементов от температурных условий легла в основу ши­ роко применяемого в настоящее время метода определе­ ния палеотемператур. (Определение по 0 18/0 16 темпера­ турных условий древних водных бассейнов, по S32/S34 температурных условий образования отдельных минера­ лов (пиритов и др.) при гидротермальных процессах).

Изучение состава изотопных смесей помогает в выясне­ нии вопросов генезиса полезных ископаемых (селитры— по N14/N15, нефти — по изотопам С, Н, О, алмазов — по С12/С13 и др., урана — по РЬ206/РЬ207, РЬ208 и др.).

При выяснении миграции подземных вод, условий формирования водных ореолов рассеяния элементов, специфики динамики подземных вод и их связи с по­ верхностными водами получают развитие методы иссле­ дования с использованием трития.

С помощью изотопов выясняются вопросы формиро­ вания изверженных горных пород, взаимосвязь различ­ ных магматических комплексов, связь рудообразования с магматическими и постмагматическими процессами.

На основании комплекса палеогеохимических и па­ леогеографических данных в настоящее время состав­ ляют палеофациальные карты распространения различ­ ных генетических типов пород в древние геологические эпохи и объясняют процессы их образования и преобра­ зования.

Расшифровка и сопоставление ' палеогеохимических условий отдельных геологических периодов позволяют установить и проследить распределение фациальных осо­ бенностей породообразования, их специфические особен­ ности, восстанавливать рельеф материков и глубины

64

держание CaO 0,55%) и карбонатные (^'одержание СаО до 3—7%).

С уменьшением размера фракций (от 0,025 — 0,1 до 0,075 — 0,01 мм) увеличивается содержание тяжелых ми­ нералов. Наибольший выход тяжелых минералов отно­ сится к фракции 0,075—0,01 мм (до 2%). Преобладаю­ щими являются амфиболы, ильменит, гранаты, эпидоты, циркон и др. С уменьшением размера фракции умень­ шается содержание амфибола' (от 32,4 до 19,0%), грана­

Р в валовых пробах морен ниже кларковых для земной коры и осадочных пород, Сг и V — в пределах кларко­ вых, Ва — выше кларковых. Спектральный анализ фрак­ ций 0,01—0,005, 0,005—0,001 и 0,001 мм показал, что Си,

Мп и Ва концентрируются в крупнопелитовых фракциях, Ni, Со, V и Сг — в мелкопелитовых; содержание Mo, РЬ, Zn, Р колеблется по фракциям в близких пределах.

Лаборатория геохимических проблем АН БССР

О. К. МЕЗЕНЦЕВ, А. С. МИЛЯЕВ, А. Н. ФОКИН

НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МИГРАЦИИ РУДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ

И КОРЕ ВЫВЕТРИВАНИЯ КАЗАХСКОГО НАГОРЬЯ

Складчатое основание Казахского щита сложено ин­ тенсивно дислоцированными осадочными, метаморфиче­ скими, изверженными породами палеозоя и докембрия. По ним развита мезозойская и олигоценовая кора вы­ ветривания мощностью от 3 до 40—200 м, перекрытая континентальными, реже морскими осадками кайнозоя переменной мощности. "

Излагаются особенности и формы миграции некото­ рых рудных элементов в рыхлых образованиях в восточ­ ной и западной частях Казахского нагорья. Несмотря на различие эрозионного среза, направленность миграции рудных элементов в зоне гипергенеза для восточной и западной частей Казахского нагорья одинакова. Форма­ ми нахождения рудных элементов в зоне гипергенеза яв­

66

ляются минералогическая, коллоидная, сорбционная й органо-минеральная. Миграция элементов осуществля­ ется в твердой, газообразной и жидкой фазах, но пре­ имущественно в виде истинных и коллоидных растворов.

Миграция в осадках кайнозоя, например, ванадия, хрома, никеля полностью подтверждает правильность выводов Н. М. Страхова (1954) о том, что концентрация этих элементов растет от песчаников к алевролитам и глинам, убывая па мере обогащения осадков карбонат­ ным материалом.

Установленные закономерности миграции рудных элементов в континентальных отложениях и коре вывет­ ривания Казахского нагорья позволяют более обоснован­ но направлять поисковые работы и оценивать геохимиче­ ские аномалии, выявленные глубинными методами.

Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья Госгеолкомитета СССР

В. Ф. МАЛАХОВСКИЙ

ЭЛЕМЕНТЫ-ИНДИКАТОРЫ ОБСТАНОВОК СЕДИМЕНТОГЕНЕЗА И ГИПЕРГЕНЕЗА

НА ПРИМЕРЕ КЕРЧЕНСКИХ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

В результате обработки большого количества анали­ зов опробования Керченских месторождений установлено, что ряд элементов закономерно распределяется в руд­ ном теле согласно глубине залегания рудных отложе­ ний. Концентрация органического углерода (Сорг об­ щий) возрастает с глубиной залегания рудного пласта. Аналогичная закономерность устанавливается и для серы.

Концентрация марганца в рудном теле уменьшается с увеличением глубины залегания пласта. Характер рас­ пределения Сорг, серы и марганца нами определялся в верхнем и нижнем стратиграфических слоях рудного тела, в результате чего было установлено, что рудный осадок образовался в период неравномерной, но общей регрессии киммерийского озера-моря. Кроме того, сопо­ ставляя кривые распределения названных элементов различных месторождений Керченского полуострова,

67

удается установить тектоническую историю рудоносных структур за период с киммерийского века до настоящего времени.

Институт минеральных ресурсов Госгеолкомитета СССР, г. Симферополь

А. С. МИЛЯЕВ, Г. А. СЕМЕНОВА, А. Н. ФОКИН

МИНЕРАЛЫ-НОВООБРАЗОВАНИЯ ЗОНЫ ГИПЕРГЕНЕЗА АРИДНЫХ ОБЛАСТЕЙ И ИХ ПОИСКОВОЕ ЗНАЧЕНИЕ

В составе минералов-новообразований зоны гипергенеза Казахстана и Средней Азии установлено 19 мине­ ральных видов. Гипергенные минералы-новообразования широко распространены в триас-юрской и олигоценовой

рождениями цветных и редких металлов.

Формирование гипергенных минералов-новообразо­ ваний на территории Казахстана и Средней Азии проис­ ходило как в условиях гумидного климата (мезозой, палеоген), так и аридного (неоген, антропоген) в зависи­ мости от фациальных особенностей рыхлых пород, дина­ мики и химического состава грунтовых и поверхностных вод. Вещественно-минеральный состав вмещающих по­ род при этом играл второстепенную роль. Гипергенные

В. В. Докучаева—Л. С. Берга, определяясь в основном ландшафтно-геохимическими условиями.

Характерной особенностью большинства новообразо­ ваний является их способность сорбировать многие руд­ ные элементы (свинец, цинк, медь, молибден, серебро, кобальт, титан и т. д.) в количестве от 1,5 до 50— 100 кларков (по сравнению с кларком осадочных пород, по А. П. Виноградову, 1962), обусловливая возникнове­ ние геохимических аномалий вне всякой генетической и пространственной связи с эндогенным оруденением.

68

Выводы некоторых исследователей (Добровольский В. В., 1960), рекомендующих преимущественное опробо­ вание в мезокайнозойских породах минералов-новооб­ разований с целью поисков по ним эндогенных место­ рождений цветных и редких металлов, следует считать малообоснованными, не учитывающими специфику ги­ пергенных процессов в аридных областях.

Большинство гипергенных минералов-новообразова­ ний (за исключением лимонитовых шляп и гиалитовых скоплений в коре выветривания), обладая одинаковыми кристаллооптическими свойствами и повышенными со­ держаниями рудных элементов как на рудных полях, так и за флангами месторождений, не имеют прямого поискового значения.

При геохимических поисках минералам-новообразо­ ваниям следует уделять внимание лишь при расчленении толщ рыхлых отложений с целью реконструкции по ним палеорельефа, палеоклимата и древних уровней стоя­ ния грунтовых вод.

Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья Госгеолкомитета СССР

А. М. ПАП

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГИПЕРГЕННОГО ИЗМЕНЕНИЯ РУДНЫХ МИНЕРАЛОВ В ПОРОДАХ

КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ФУНДАМЕНТА БЕЛОРУССИИ

Кристаллический фундамент БССР представляет со­ бой многоярусное складчатое основание западной части Русской платформы, перекрытое во многих местах древ­ ними горизонтально залегающими толщами эокембрия, палеозоя, мезозоя и кайнозоя.

Рудные минералы, встречающиеся в виде акцессор­ ных выделений среди большой массы нерудных минера­ лов, в зависимости от продолжительности периода вре­ мени пребывания кристаллических пород в зоне окисле­ ния претерпели ряд превращений и видоизменений, которые показывают интенсивность и направленность процессов гипергенного изменения их в условиях древних кор выветривания.

Своеобразие морфологических, кристаллографических и геохимических черт рудных минералов, а также неоди­

69