» » Изучение химического состава минералов группы глауконита в осадочных формациях

Изучение химического состава минералов группы глауконита в осадочных формациях

05.08.2016

Широкие колебания химического состава МГГ давно привлекают внимание исследователей в связи с возможностью использования этих минералов в качестве индикаторов фаций древних морей. Было замечено, что состав глауконита изменяется от берега в глубь моря от железистого к алюминиевому в юрских и меловых отложениях и от алюминиевого к железистому — в третичных. К «глаукониту» были отнесены как минералы слюдяного типа, так и монтмориллониты, и вывод об изменении состава относится фактически к изменению соотношений этих минералов в глобулях. Изменяется ли состав самого глауконита по фациальному профилю, осталось неясным.
Многие исследователи отмечали различие в химическом составе глауконита из отложений разного возраста: увеличение калия от третичных глауконитов к нижнепалеозойским; более высокие содержания калия и железа в третичных глауконитах на площади Грузинской глыбы по сравнению с меловыми; возрастание Al, Fe2+, Na и снижение Fe3+, Ca, Mg в глауконитах в районах Дагестана от палеогена к нижнему мелу при постоянном содержании в них калия; увеличение отношения Fe2+/Fe3+ в глауконитах на территории Израиля от нижнего мела к среднему эоцену. Наблюдалась эволюция химического состава глауконита в возрастном интервале от нижнего кембрия к современному периоду, однако на небольшом материале это не всегда удается подтвердить. Очень четко изменение состава МГГ прослеживается на границе кембрия с докембрием. Установленные черты эволюции химического состава глауконита согласуются с общей эволюцией состава осадочных пород в истории осадконакопления.
Состав глауконита меняется в зависимости от состава вмещающей его породы. К. Смуликовский отмечает относительно повышенное содержание Fe3+ в глауконитах из песчаников, a AlVI и К — в минералах из известняков. Дж. Ховер наблюдал более-низкие содержания калия в глауконитах из глинистых песчаников и мергелей и более высокие — из кварцевых песчаников и карбонатных пород. А. Алексиев, анализируя единичные (всего 6) пробы глауконита из разных пород, пришел к отрицательному выводу о возможности корреляции их составов. Остается много неясного в закономерностях изменения глауконита в связи с составом вмещающих его пород.
Выявление зависимости состава глауконита от вмещающих отложений относится к задачам парагенетического анализа, разработанного Д.С. Коржинским, В.С. Соболевым, Л.H. Овчинниковым, В.А. Жариковым, согласно которому в определенной по составу (но не по количественному соотношению) минеральной ассоциации, образовавшейся в близких физико-химических условиях, состав породообразующего минерала остается практически постоянным.
В применении к осадочным породам принципы парагенетического анализа минералов разработаны недостаточно. Особые трудности такого анализа заключаются в гетерогенном составе осадочных отложений, представленных компонентами эндогенного, экзогенного и биогенного происхождения, находящимися в непрерывном взаимодействии. Отчасти этим можно объяснить, что теория парагенетического анализа минералов осадочных пород в настоящее время не разработана. Однако установленные стабильные ассоциации минералов в ряду фаций от континента в глуби моря, зональность кор выветривания и катагенетических новообразований свидетельствуют о большой результативности и перспективности анализа минеральных ассоциаций осадочных отложений. He менее перспективным является установление типоморфных и кристаллохимических особенностей отдельных минералов осадочных отложений.
Настоящий раздел посвящается анализу вариаций химического состава минералов группы глауконита в отложениях разного состава и различного возраста, для которых устанавливаются так называемые формационные типы глауконитов. Для каждого типа выявляются однородность выборки по статистическим коэффициентам, средние содержания и соотношения катионов, наиболее яркие черты состава, позволяющие выделять его среди других. Нас интересовал также вопрос, являются ли соотношения элементов определенного парагенетического типа первичными, связанными с условиями его образования, или же они (соотношения элементов) возникли в результате вторичного преобразования минерала (при выветривании, в процессе катагенеза и т. п.). Объективное и строгое доказательство этих двух положений вполне возможно на основе решения парагенетических задач, и чем детальнее они разрабатываются для определенного комплекса пород (для комплекса в целом, для комплекса определенного региона или для каждого типа слагающих его пород), тем конкретнее могут быть выводы.
Выделение формационных типов МГГ базируется на типизации и классификации вмещающих глауконитоносных формаций. Представительными являются МГГ в классе осадочных формаций. Минералы в классе формаций неосадочного происхождения охарактеризованы немногочисленными анализами (всего несколько десятков). МГГ объединяются в выборки в соответствии с составом и возрастом глауконитоносных осадочных формаций. Введение возраста для установления различий МГГ в однотипных осадочных формациях основано на опыте анализа целого ряда осадочных формаций. Так, хорошо известен факт локализации рудных скоплений элементов в разной форме в зависимости от возраста формаций. Например, железные руды представлены железистыми кварцитами в докембрии, оолитовыми хлоритогематитовыми рудами — в докембрии и палеозое, оолитовыми хлорито-гидрогетитовыми — в мезозое и кайнозое, железомарганцевыми конкрециями на дне океана — от эоцена до современного периода. В ряде работ доказывается эволюция состава однотипных формаций во времени: красноцветных, соленосных. Выше были приведены данные об эволюции химического состава МГГ с возрастом (от рифея до современного периода). Все это показывает, что возраст может служить важным классификационным признаком для выделения формационных типов МГГ.
Дальнейшее подразделение формационных типов на подтипы осуществляется по составу слагающих формацию пород или ассоциациям минералов вмещающей породы. В нашей работе эта задача решается лишь частично, поскольку фактического материала для такого исследования недостаточно.