» » Минералы группы глауконита в третичных формациях

Минералы группы глауконита в третичных формациях

06.08.2016

В отложениях неогенового периода глауконит распространен ограниченно и вполне отчетливо приурочен к приокеаническим окраинам современных континентов, что объясняется близкими к современным границами неогеновых суши и моря. Глауконит отмечается в отложениях плиоцена — на западней побережье Северной Америки, миоцена — на западном и восточном побережьях Южной Америки, и в некоторых западных и северных районах Западной Европы, на о. Сахалин и п-ове Камчатка, на Японских островах, о. Формоза и в некоторых других районах. Глауконит известей в миоценовых (тортоиских) отложениях пограничной зоны юго-запада Восточно-Европейской платформы и Предкарпатского краевого прогиба, где он считается аутигенным, однако изотопный возраст этих глауконитов показывает систематическое удревиение цифр на 20—40%. Переотложенный глауконит в отложениях сармата встречен южнее, на территории Молдавии. Глауконит входит в состав кварцевых песчаников с примесью туфогенного материала. В большинстве других отмеченных районов миоценовые глаукониты принадлежат терригенно-вулканогенным кремнисто-глинистым формациям геосинклинального типа.
Минералогическому анализу подвергались лишь единичные образцы неогеновых глауконитов, которые недостаточны для выявления особенностей их химического состава статистическими методами. Сведения о неогеновых глауконитах в целом отрывочны и недостаточны, чтобы бесспорно сказать о присутствии среди них аутигенных образований. Вопрос требует доработки.
В палеогеновых отложениях, особенно эоцене, глауконит очень широко распространен практически на всех континентах (на платформах и в геосинклиналях): на востоке и в центре Северной Америки, на западе и северо-востоке Южной Америки, на севере и западе Африки, в Западной и Восточной Европе, северо-западных районах Азии, Западной Индии, Австралии, на островах Сахалин, Японских, Формозе и Новой Зеландии. Статистически нам удалось охарактеризовать (табл. 3.20—3.26) шесть формационных типов палеогеновых глауконитов из формаций: терригенно-глинисто-известняковой, терригенно-(глинисто-)-кварцевой, терригенно-вулканогенной кремнисто-глинистой (неоген-палеогенового возраста), терригенно-вулканогенной песчано-глинистой, терригенного битуминозного флиша. Отдельно рассмотрены глаукониты из терригенной формации Новой Зеландии в силу специфичности морфологии зерен и химического состава этих минералов.
Глауконит терригенно-глинисто-известняковых формаций (местами с признаками окремнения) изучен на территории бывш. СССР, в частности Дагестане и Крыму, на территории Венгерской Народной Республики и США. Формацию слагают известняки зернистые и фораминиферовые, мергели, глины, песчаники; глауконит приурочен преимущественно к карбонатным породам.
Среди глауконитов, анализы которых использованы для расчета (табл. 3.20), более половины приближается к теоретическому составу, остальные имеют примесь разбухающего минерала, что отражается на окраске и других внешних особенностях микроконкреций, а также на их химическом составе. Для глауконитов Дагестана характерно окисление и ожелезнение, тогда как минералы из Венгрии и Америки подвергались восстановлению. Средний состав этого формационного типа характеризуется высоким содержанием кремния, что отличает третичные глаукониты (и верхнемеловые) среди минералов иного возраста. Суммарный эффект процессов изменения глауконитов отражается в нарушении характерной для этих минералов положительной корреляции магния и двухвалентного железа (она становится незначимой). Примесь разбухающего алюминиевого монтмориллонита проявляется в усилении отрицательной корреляции трехвалентных катионов, при этом коэффициент корреляции калия с алюминием — отрицательный, а с трехвалентным железом — положительный.
Минералы группы глауконита в третичных формациях

Глауконит терригенио-(глинисто)-кварцевых формаций платформенного типа изучен на территории бывш. СССР в районе Кызыл-Сая, на Украине, в Нижнем Поволжье, Приазовье, на Дону, в Западной Сибири, на территории Швеции, в Грабене Осло, Бельгии, Полыни, Чехии, ФРГ, США. В большинстве названных районов устанавливается перемыв глауконита вплоть до образования его аллохтоииых залежей, на что особое внимание обратил И.А. Шамрай. По простиранию глауконитоносные песчаники переходят в алеврито-глинистые породы, и остается неясным, какие осадки были для глауконита материнскими — пески или алевриты и глины. В дальнейшем следует уточнить этот вопрос, а в настоящей работе, основываясь как па выводах перечисленных выше исследователей, так и на химическом составе минералов (табл. 3.21), содержание трех- и двухвалентного железа, магния и алюминия в которых остается на уровне таковых в глауконите терригенно-кварцевых формаций, мы принимаем, что глауконит генетически связан с песками.
Минералы группы глауконита в третичных формациях

Немногим более половины анализов соответствует теоретическому составу МГГ, остальные имеют примесь разбухающего минерала (алюминиевого монтмориллонита). Наиболее обычными процессами изменения глауконита являются окисление и ожелезнение, реже — восстановление железа, что находит отражение в относительно пониженном содержании Fe2+ и обратной корреляции его с Mg, нехарактерной для МГГ в целом. Иногда отмечается оглеение глауконита.
Глауконит из терригенных формаций Новой Зеландии характеризуется обилием вермикулитоподобных зерен. Средний химический состав этих минералов (табл. 3.22) близок таковому для глауконитов терригенно-известняковой и терригенно-кварцевой формаций по высокому содержанию кремния и трехвалентного железа. В выборке основная часть анализов не отвечает теоретическому составу МГГ, и, судя по отклонению от последнего, многие из них содержат разбухающие слои. По корреляции калия, положительной с трех- и двухвалентным железом и отрицательной с кремнием и алюминием, можно считать, что разбухающим компонентом является высококремнистый алюминиевый смектит (монтмориллонит), как и в других палеогеновых микроконкрециях, а не нонтронит и вермикулит, которые можно было ожидать, если бы зерна, как предполагают многие исследователи, возникли в результате деградации биотита. По-видимому, образование вермикулитоподобных зерен такое же, как и микроагрегатных его конкреций, различаются они по степени раскристаллизации минерала.
Минералы группы глауконита в третичных формациях

Глаукониты несут признаки окисления, ожелезнения, реже восстановления, т. е. процессов изменения, характерных для палеогеновых глауконитов в целом.
Глауконит терригенно-вулканогенной кремнисто-глинистой формации (геосинклинального типа) изучен на территории Японии. По среднему из 7 анализов составу (табл. 3.23) глаукониты практически идентичны таковым из донных осадков океана, относимых к формации того же типа. В последних относительно понижено содержание кремния, калия и двухвалентного железа, что, очевидно, связано с процессами изменения глауконита — окислением и ожелезнением, сопровождающимися выносом кремния; последнее, очевидно, характерно для современной геологической эпохи в связи с резким дефицитом кремния в морской воде.
Минералы группы глауконита в третичных формациях

Глаукониты терригенно-вулканогенной песчано-глинистой формации неоген-палеогенового возраста изучены на территории Грузии, Азербайджана, на островах Сахалин и Тайвань. Они отличаются от минералов описанного выше формационного типа относительно повышенным содержанием алюминия. Глаукониты Сахалина включены в эту группу условно, так как среди них различаются разновидности как с повышенным, так и с низким содержанием Al. Анализы практически все (кроме глауконитов Грузинской глыбы) не соответствуют теоретическому составу МГГ, поэтому соотношения катионов (табл. 3.24) в значительной степени отвечают соотношению слюдяной и разбухающей фаз. Минералы несут признаки ожелезнения и окисления, реже восстановления. Относительно повышенное содержание Al при относительно пониженном содержании К не позволяет решить однозначно, различаются ли глаукониты (собственно МГГ) континентальных и океанических формаций между собой. Особый интерес в этом отношении представляют образцы Грузинской глыбы, отвечающие теоретическому составу МГГ, но анализы их слишком малочисленны.
Минералы группы глауконита в третичных формациях

Глауконит терригенного битуминозного флиша, в составе которого преобладают слабо окремненные песчаники, изучен на территории Румынии и Болгарии. Меньше половины анализов отвечают теоретическому составу МГГ, часть из них подверглась восстановлению железа, в одном случае отмечается ожелезнение, проходившее, очевидно, при конседиментационном перемыве микроконкреций. Соотношения катионов (табл. 3.25) в значительной степени отражают вариации содержаний разбухающей и слюдяной фаз в образцах: первой свойственно относительно пониженное количество двухвалентных катионов при повышенном кремнии и трехвалентном железе, тогда как слюдяная фаза характеризуется повышенным содержанием магния и алюминия. Очевидно, отличием глауконита во флише среди рассмотренных выше формаций является (табл. 3.26 и 3.20—3.25) повышенное содержание алюминия, кальция и натрия, а в разбухающем минерале (смектите) — трехвалентного железа. Кальций и натрий при этом четко отрицательно коррелируются с калием и магнием, что указывает на возможность изоморфных замещений этими элементами не только межслоевых, но и октаэдрических катионов: Ca → Na → К и Ca → Na → Mg. Какие специфические условия генезиса привели к тому, что во флише глауконит и монтмориллонит имеют состав, отличный от такового других формаций палеогена, в том числе геосинклинальных, остается неясным.
Минералы группы глауконита в третичных формациях

Сравнение средних составов глауконита из формаций разного типа (см. табл. 3.26) показывает, что самые высокие содержания магния характерны для терригенпо-(глинисто)-известняковой формации, самые низкие — для терригенио-(глинисто)-кварцевой. Кремний достигает почти предельных для осадочных минералов содержаний во всех формациях, количество алюминия нарастает от минералов терригенно-вулканогенной кремнисто-глинистой формации к терригенному флишу. Однако следует иметь в виду, что приведенные цифры соответствуют лишь тенденции, но не отвечают истинному составу неизмененных глауконитов, так как в расчет включены анализы, как отвечающие, так и не отвечающие теоретическому составу МГГ из-за примеси разбухающей фазы, как измененные, так и неизмененные. Неожиданно низким оказалось число гидроксильных анионов МГГ терригенного битуминозного флиша, близкое таковому гидротермальных и изверженных пород. Следует продолжить изучение этих глауконитов на предмет возможной связи их генезиса с поствулканической гидротермальной деятельностью.
Минералы группы глауконита в третичных формациях

Зональность аутигенного силикатообразования выявлена наиболее четко на территории Западно-Сибирской низменности, где Т.И. Гурова установила те же фациальные типы микроконкреций, что и Л.И. Горбунова в юрских отложениях Подмосковного бассейна: от глауконита (судя по удельному весу, поскольку содержания калия Т.И. Гурова в них не указывает) в относительно мелководных прибрежных районах моря к монтмориллониту — в более глубоководных. Глауконит отличается низким содержанием магния и высоким — трехвалентного железа, что указывает на терригенно-кварцевый состав его материнских осадков. Аллохтонные залежи глауконита установлены в Нижнем Поволжье И.А. Шамраем. В большинстве других районов распространения палеогеновых глауконитов аутигенность их принимается как аксиома; однако во многих случаях для обоснования генезиса требуются дополнительные исследования.