Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Литология фосфоритоносных отложений свиты Дауи
ВАК РФ 25.00.06, Литология

Автореферат диссертации по теме "Литология фосфоритоносных отложений свиты Дауи"

На правах рукописи

и/ё&ЛАМ*^

Мохаммед Вагих Мохаммед Абдель Могхни

ЛИТОЛОГИЯ ФОСФОРИТОНОСНЫХ ОТЛОЖЕНИИ СВИТЫ ДАУИ

(ЕГИПЕТ)

Специальность 25.00.06 - Литология

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертация на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук

ВОРОНЕЖ-2011

2 6 МАЙ 2011

4847695

Работа выполнена на кафедре исторической геологии и палеонтологии ГОУ ВПО «Воронежский государственный университет»

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук

профессор Аркадий Дмитриевич Савко

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

профессор Эмиль Львович Школьник

доктор геолого-минералогических наук профессор Леонид Тихонович Шевырёв НИИ Геологии ВГУ

Ведущая организация: ООО «Воронежгеология» (г. Воронеж)

Защита диссертации состоится « 14 » июня 2011 г. в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 212.038.09 при геологическом факультете Воронежского государственного университета по адресу: 394006, Воронеж, Университетская пл., 1, ауд. 203.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежского государственного университета

Автореферат разослан « /1 » мая 2011 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.038.09,

доктор геолого-минералогических наук В.Ю. Ратников

Телефон для справок: 8(4732) 207-966; факс 8(4732) 207-966; e-mail: voronezhpodkl@inbox.ru

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Даная работа посвящена актуальной проблеме воспроизводства минерально- сырьевой базы Египта, а в частности фосфоритосодержащего сырья. На данный момент, одним из важных источников национального дохода в Египте являются фосфоритовые полезные ископаемые. Фосфориты мезокайнозойского возраста распространены чрезвычайно широко и образуют крупнейшие скопления на севере Африканской платформы, в Южной Америке, на Восточно-Европейской платформе и в других районах Мира. Крупнейший Северо-Африканский фосфоритоносный бассейн охватывает территории Морокко, Туниса, Алжира, Египта и переходит в Ближневосточный бассейн в пределах Малой Азии. В Египте имеется четыре фосфоритоносных района, в том числе Кусеир-Сафага, расположенный на берегу Красного моря, Сибаия (долина Нила) и в Западной пустыне с двумя месторождениями - Абу Тартур и оазис Дахла. Фосфориты в них приурочены к широко развитым в Египте отложениям кампанского и маастрихтстского ярусов, объединяемых в свиту Дауи.

По фосфоритам Египта имеется серия научных работ по отдельным вопросам их литостратиграфии, петрографии, минералогии, геохимии. Вместе с тем отсутствует сравнительный анализ фосфатоносности на рассматриваемой территории, недостаточно использованы прецизионные методы при изучении минералогии и геохимии фосфоритов, столь необходимые для исследования фосфатогенеза, не проведен его факторный анализ. Всё это и определило постановку настоящей работы.

Объект исследований - фосфориты и вмещающие их породы всех четырех есторождений на территории Египта.

Цель работы - изучить комплексом методов, в том числе и прецизионных, итологию фосфатоносных отложений территории Египта для выяснения их типов, пменений в разрезах и латерали, установить влияние биотических и абиотических акторов на образование фосфоритов, провести стадиальный анализ фосфатогенеза и ыявить условия формирования месторождений.

Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих задач:

1. Ознакомиться с существующей литературой по фосфоритам для определения елей, задач и направлений исследований фосфоритоносных отложений Египта;

2. Провести полевые работы на месторождениях Египта с отбором проб для азличных видов исследований вещественного состава фосфоритов;

3. Выполнить петрографические исследования фосфоритов и вмещающих пород виты Дауи;

4. Определить минеральный состав различных типов фосфоритов и вмещающих юрод с помощью прецизионных методов;

5. Провести геохимические исследования породообразующих, в первую очередь осфора, и малых элементов в фосфатогенезе;

6. Выполнить стадиальный анализ фосфатогенеза и выявить роль минералов (юсфоритов в этом процессе.

7. Провести анализ основных факторов формирования месторождений фосфоритов.

Фактический материал. При проведении полевых работ было исследовано и

пробовано 15 разрезов в четырех месторождениях. При этом отобрано и изучено 245 бразцов. По полученным образцам фосфоритов и вмещающих пород проведено 70 1етрографических, 25 дифракгометрических, 150 электронномикроскопических, 52 икрозондовых анализов. В основу представляемой работы положен фактический атериал, полученный диссертантом в период проведения геологических работ с 1998 то 2008 годы. Все петрографические, рентгеновские, электронно-микроскопические 1сследования проведены в лабораториях ВГУ.

з

Методика работ. Для решения поставленных задач использовался комплекс методов исследования осадочных пород свиты Дауи, который включал:

-изучение геологического строения осадочных толщ путем проведения детальных полевых наблюдений;

-анализ структурно-текстурных особенностей фосфоритов и вмещающих пород;

-рассмотрение петрографических признаков и минерального состава фосфоритовых пород с применением микроскопических, рентгеновских, электронномикроскопических, спектральных и других методов;

-изучение химического состава и распространения элементов исследованных фосфоритов путем использования различных видов геохимических анализов.

Научная новизна работы.

Впервые на систематической основе проведено обобщение материалов и выполнен сравнительный анализ особенностей строения и условий формирования месторождений фосфоритов Египта. На основе прецизионных анализов уточнены ранее полученны другими авторами данные по петрографии, минералогии и геохимии фосфоритов и вмещающих их пород свиты Дауи. Впервые установлен преимущественн монтмориллонитовый состав глин в изученных разрезах.

Выявлены палеогеографические условия формирования разновозрастных месторождений фосфоритов, показаны индивидуальные черты и различия каждого и них по количеству фосфоритовых слоев, их расположению в разрезах, состав вмещающих пород, содержаниям фосфатов и малых элементов. Установлены основны факторы формирования месторождений, главными из которых являютс палеогеографический и тектонический. Выявлена неодновозрастность образовани изученных концентраций полезного компонента.

Практическая значимость работы.

На основе комплексного исследования, включающего изучение вещественног состава, структурных, текстурных особенностей пород фосфоритоносной толщи, осуществлено литолого-фациальное расчленение разрезов продуктивных отложени" свиты Дауи, установлены закономерности распределения фосфоритов в разрезе и п латерали. Выявлено широкое развитие во вмещающих породах бентонитов, являющихс ценным минеральным сырьём, добыча которого может удешевить стоимость основног полезного ископаемого.

Защищаемые положения.

1. Фосфориты свиты Дауи разделяются на органогенно-литогенный литогенный типы, соотношения которых меняются в разных месторождениях Египта, них фосфатная часть представлена пеллетами, биокластами и фосфатизированны детритом биоса, среди которого преобладают водоросли и бактериальные маты Фосфаты сложены франколитом, менее развиты гидроксилапатит и фтор-апатит образованные на разных стадиях фосфатогенеза. В матриксе представлень варьирующие по содержанию кварц, глинистое вещество глауконит, в цементе карбонаты, минералы кремнезема и сульфаты.

2. Геохимия основных элементов, в первую очередь, фосфора, а такж микроэлементов фосфоритов, определяется источниками их терригенного и аутигенног поступления в морские бассейны, процессами седиментации и диагенеза, при которы определяющая роль принадлежит органическому веществу.

3. Формирование фосфоритовых месторождений Египта обусловлен благоприятным сочетанием факторов - палеогеографического, определявшег повышенную биологическую продуктивность морских бассейнов, и тектонического ответственного за возникновение и эволюцию региональных структур, в предела которых развивались процессы фосфатогенеза.

Апробация. Основные положения диссертации докладывались на рабочих совещаниях в Аль-Азхариском университете, при защите магистерской диссертации; на ежегодных научных сессиях геологического факультета Воронежского государственного университета в 2009-2011 годах, I Российском рабочем совещании "Глины, глинистые минералы и слоистые материалы", посвященном 90-летию со дня рождения Б.Б. Звягина 12-13 мая 2011 г. в Москве.

Основные положения диссертации изложены в 7 опубликованных работах, в том числе в трех статьях в изданиях, рекомендованных ВАКом.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения общим объемом 155 страниц, в том числе 49 рисунков, 5 таблиц и списка литературы, включающим 180 наименования опубликованной литературы. Во введении сформулирована актуальность, определены цель и задачи диссертационной работы, раскрыта ее научная новизна и практическая значимость. В первой главе проведен обзор исследований по фосфоритам Египта, во второй кратко изложено геологическое строение фосфатоносных отложений. В третьей главе рассмотрены литотипы, в четвертой - петрографическая характеристика фосфоритовых пород, в пятой - их минералогия, в шестой геохимия, в седьмой - биогеохимические особенности фосфоритов Египта, в восьмой - их генезис.

Благодарности. При обработке фактического материала, оформлении диссертации большую помощь автору оказали сотрудники Воронежского университета A.B. Жабин, С. В. Мануковский, Д.А. Дмитриев, С.М. Пилюгин, А. Г. Чигарев, Е.В., Кутищева, А. В. Крайнов, которых автор благодарит. Автор также выражает благодарность геологу Ахмаду Сааду, аспирантке ВГУ Имане Махди. Особую признательность и благодарность диссертант выражает своему научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук, заслуженному геологу России, профессору А.Д. Савко, оказавшему неоценимую помощь при создании настоящей работы.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

Первое защищаемое положение. Фосфориты свиты Дауи разделяются на органогенно-литогенный и литогеппый типы, соотношения которых меняются в разных месторождениях Египта. В них фосфатная часть образована пометами, биокластами и фосфатизированным детритом биоса, среди которого преобладают водоросли и бактериальные маты. Фосфаты сложены франколитом, менее развиты гидроксилапатит и фтор-апатит, образованные на разных стадиях фосфатогенеза. В матриксе представлены варьирующие по содержанию кварц, глинистое вещество глауконит, в цементе - карбонаты, минералы кремнезема и сульфаты.

Исследованные зернистые фосфориты Египта - карбонатная или терригенная осадочные породы с многочисленными фосфатными стяжениями и органическими остатками (фосфатизированные обломки ихтиофауны, двустворчатых моллюсков, водоросли и фораминиферы), сцементированные карбонатным, кремнистым и глинистым материалами. По оптическим характеристикам, структурно-текстурным особенностям, количественным соотношениям фосфатного и нефосфатного материала, биогенной и биохимической природе фосфатной составляющей и согласно классификации В. А. Полянина нами для фосфоритов Египта выделяются органогенно-литогенный и литогенный петрографические типы.

Органогенно-литогенный тип. Фосфориты органогенно-литогенного типа широко развиты во всех фосфатных отложениях разных месторождений. Размер фосфатных зерен колеблется от 0.06 до 2 мм, наблюдаются также фосфантые зерна большей размерности. В значительном количестве встречаются остатки организмов (до

70% объема фосфатных пород), которые включают костные остатки, зубы акул, копролитовые зерна и фосфатизированный детрит водорослей. Карбонатный органический материал предоставлен остатками раковин устриц и фораминифер. Нефосфатные примеси включают зерна кварца, глауконита пелитовый материал, кристаллики пирита и оксиды железа. Фосфориты органогенно-литогенного типа цементируются карбонатом, кремнеземом, гипсом, иногда оксидами железа.

Литогенный тип. Этот тип фосфоритовых конкреций распространен в фосфатных отложениях оазиса Дахла. Фосфориты литогенного типа предоставлены округлыми и овальными фосфатными конкрециями различной размерности - от средне-крупнопесчаной (0.3 - 0.6 им) до мелкогравийной (4 мм). Содержание фосфатных конкреций литогенного типа достигает 40-80 % объема фосфатных пород. В незначительном количестве распространены органические остатки, предоставленные костными остатками и зубами акул (<15 %). Литогенные фосфориты, как правило, цементируются крупнокристаллическим доломитом.

Петрография фосфоритов

Фосфориты по слагающим их компонентам разделяются на две основные группы: ортогенные /микробные/ и оболочные (по Р. Л. Фолку). При петрографических исследованиях фосфоритов свиты Дауи эти компоненты первой группы отмечаются редко и предоставлены только мелкодиспергированными фосфатными зернами.

Основным компонентом рассматриваемых фосфоритов являются оболочные (аллохимические). Они представлены биокластами (костные остатки и зубы), литокластами (копролитовыми зернами и аутигенными пеллетами) и фосфатизированным детритом (водоросли, устрицы и фораминиферы).

Биокласты (гранулы). Достаточно распространены в рассматриваемых фосфоритах, на их долю приходится 20- 40% от объема всех фосфатных зерен. Они представлены фрагментами раковин беспозвоночных, костными остатками и зубами позвоночных. Фрагменты костей, иногда размером более 6 см, и зубов (до 1.2 см) доминируют во многих фосфатных породах разных исследуемых районов. Количество костных остатков и зубов в фосфоритах района Кусейр - Сафага гораздо больше, чем в других районах долины Нила и Западной пустыни. В некоторых изучаемых образцах наблюдается замещение коллофана кварцем, в результате чего костные остатки становятся бесцветными, с частично сохранившимися внешними границами.

Следы активной микробактериальной деятельности наблюдаются в костных остатках благодаря их природной пористой структуре, способствующей развитию микроорганизмов. Бактериальные колонии отмечаются внутри костных остатков, где вторичный коллофан заполняет туннели. Образование микробиальных туннелей происходит в результате растворения минеральных и органических матриксов костей.

Зубы акул, часто имеющие острые зубчатые наружные края, отмечаются в фосфоритах разных месторождений, но их количество меньше, чем костных остатков. Окраска зубов темно- коричневая с значительном количествам оксидов железа на их поверхности (рис. 1-а).

Литокласты (гранулы). Литокластые фрагменты в исследованных фосфоритах включают копролитовые зерна, аутигенные пеллеты в разных формах.

Копролитовые гранулы сложены обычно коллофаном. Их отличают широкий диапазон размерности - от пелитовой до галечной и различные внутренние структуры и текстуры. Коллофан в копролитовых зернах представлен изотропным, скрытокристаллическим и реже микрокристаллическим фосфатом. Изучение в СЭМ показало, что количество копролитовых гранул достигает до 50% от общего числа фосфатных зерен (рис. 1-6). Округлые и овальные, а также удлиненные фосфатные зерна являются фекальными остатками (копролитами) морских организмов.

Аутигенные пеллеты фосфорита имеют изоморфные округлые, угловато-округлые, угловатые, овальные, пластинчатые, червеобразные или неправильные формы. Они составляют 20-50 % объема фосфатных зерен. По морфологии преобладают угловато-округлые и угловатые зерна с размерностью от алевритовой до гравийной (4 мм). При изучении в шлифах устанавливаются псаммитовая, органогенно-псаммитовая, оолитовая структуры фосфоритов. Большая часть зерен с размером от 0,06 до 2 мм. В изученных пеллетах с оолитовой структурой в их краевых частях имеется несколько химически неоднородных оболочек толщиной от 5 до 25 мкм.

В некоторых копролитовых зернах, как и пеллетах, очевидно, наблюдается различные формы жизнедеятельности организмов (бактерий) (рис. 1-в). Иногда в результате бактериального воздействия в зернах копролита образованы многочисленные тоннели округлой и округло-удлиненной формами. Диаметр отверстий бактериальных тоннелей не превышает 2 мкм. Полное и частичное замещение коллофана кварцем в пеллетах обусловлено появлением микрошаровидных зерен аморфного кремнезема в порах, появляющихся при растворении фосфатных зерен.

Рис. 1. Электронномикроскопические снимки фосфоритов: а- зубов акул в фосфоритах под поляризационным микроскопом (стрелки); б- фосфатизированые копролитовые фрагменты с разными формами; в- фосфатные пеллеты биологического мата, в разной степени затронутые бактерииальной деятельностью (стрелки); г, д, е- разные типы водорослей.

Фосфшпизированные остатки водорослей. Фосфатизированный детрит в исследованных фосфоритах широко распространен и представлен фрагментами водорослей, устриц и фораминифер.

Результаты изучения в СЭМ показали, что зерна рассмотренных фосфоритов оказались фрагментами фосфатизированных микробиальных матов. Фосфатные макро-и микрофрагменты водорослей достаточно распрастранены в фосфоритах района Кусейр-Сафага, и они являются почти обязательным элементом как в составе микробиальных матов, так и в межзерновом пространстве. Водоросли колониальные, диаметр их скоплений достигает 200 мкм, длина отдельной водоросли может достигать 60 мкм, толщина трубки - 1 мкм. Различные фрагменты водорослей достаточно часто имеют первичную структуру (рис. 1-г, д, е), которая представлена колониями округлых

и одиночных скорлупок, растений, пластинчатыми остатками, полыми стебельками диатомей, пористыми разностями, в которых поры иногда заполнятся оксидами железа или кальцитом.

Устричные раковины и фораминиферы. По данным микроскопических исследований, остатки пелеципод представлены вытянутыми, иногда волнисто-вытянутыми фиброзными фрагментами. Размер их колеблется от 0.1 до 3 мм, изредка больше. Раковины сложены скрыто-кристаллическим, а также микрокристаллическим кальцитом. В некоторых исследованных шлифах устричные раковины частично фосфатизированы и окварцованы. Иногда внешний край устричной раковины образован макрокристаллическом кальцитом, тогда, как внутренняя часть выполнена криптокристаллической разностью. Это свидетельствует о наличии разных стадий кристаллизации кальцита в раковинах, образовавшихся на различных стадиях литогенеза.

Сравнительный анализ количества остатков фораминифер из фосфатных пород свиты Дауи показал, что вертикальное распределение раковин достаточно неравномерное. В фосфатоносных слоях нижней части разрезов фрагменты и полные фоссилии фораминифер наблюдаются в небольшом количестве (<7 %). Раковины фораминифер сложены микрокристаллическом кальцитом, иногда замещенным фосфатом и реже кварцем.

Нефосфатные компоненты. Широко распространены в фосфоритах разных исследованных месторождений и представлены двумя типами - обломочными зернами и цементирующими минералами (карбонатные и кремнистые). Среди обломочных фрагментов преобладают зерна кварца и глауконита, количество которых колеблется от 2 до 20% от объема фосфатных пород. Содержание кварцевых зерен в фосфоритах района Сибаиа (до 17%) больше, чем в фосфоритах других месторождений.

В некоторых случаях наблюдаются глауконит-фосфатные песчано-алевритовые слои, в которых кварцевых зерен до 40%. Возрастание их количества, уменьшение размерности, увеличение содержаний глауконита с одновременным падением содержания фосфатных зерен отражает стадию морской трансгрессии.

Зерна глауконита- бледно-зеленого до почти коричневого цвета округлой или овальной формы. В значительном количестве они отмечаются в фосфоритах района Абу Тартур (до 15%), в фосфоритах других месторождений наблюдаются реже. Размер зерен минерала колеблется в пределах от 0.06 до 0.15 мм.

Цементирующая составляющая. В её состав входят четыре основных компонента - карбонат, халцедон, гипс и оксиды железа (гематит). Два или три типа цемента иногда встречаются в одном шлифе, образуя отдельные участки породы. Кальцитовый цемент широко развит (от 15 до 40%) в фосфоритах района Сибаиа и верхней части свиты Дауи в районе Кусеир. На микрокристаллическом кальците иногда видны наросшие кристаллы доломита ромбовидной формы. Доломитовый цемент характерен для фосфоритов оазиса Дахла (от 10 до 35%), иногда района Абу Тартур (до 10- 25%). Кремнистый цемент в основном представлен халцедоном. Халцедон (до 27%) обычно мелкокристаллический, иногда образует веерообразные агрегаты, крустификационно обрастающие зерна и выполняющие все промежутки между ними. Гипсовый цемент отмечается во всех месторождениях. Количество гипса в окисленных фосфоритах района Абу Тартур (до 33%) больше, чем в фосфоритах других месторождений. Этот минерал в фосфоритах связан с окислением пирита или гидратацией ангидрита.

Минералогические особенности фосфоритовых пород

Состав изученных фосфоритов представлен фосфатными минералами и нефосфатными их разностями. К последним относятся карбонатные, глинистые, сульфидные и обломочные минеральные виды.

Фосфатные минералы. В рассматриваемых фосфоритсодержащих породах представлены фторкарбонатапатитом (франколит), фторапатитом и гидроксилапатитом (даллит). Франколит является самым распространенным породообразующим фосфатным минералом, как в рассматриваемых отложениях фосфоритов, так и в других осадочных фосфоритовых толщах. Рентгеновские анализы показывают, что франколит и фторапатит широко распространены в фосфоритоносных породах и, очевидно, в фосфатных пеллетах. На дифрактограммах фосфатоносных пород и фосфатных пеллет отмечается набор наиболее характерных рефлексов с межплоскостными расстояниями 2.78; 2.69; 1.93; 1.83; 3.05; 2.62; и иногда 2.76 А. Отличительной особенностью дифрактограмм является четкая триада рефлексов 2.79; 2.69; 1.93 А с интенсивностью соответственно 100, 60 и 40. Рефлекс 2.76 А с остальными рефлексами позволяет судить о присутствии фторапатита.

Наиболее хорошо окристаллизованным фосфатным минералом в исследуемых фосфоритах является гидроксилапатит. Эта тип фосфата выполняет костные остатки и зубы акул и характеризуется чешуйчатым анизотропным строением. Рентгеновскими исследованиями зубов акул установлено, что карбонат-гидроксилапатит (даллит) идентифицируется рефлексами на дифрактограммах 2.81; 2.77; 2.72; 1.84; 1.94 А. Отличительной особенностью является четкая триада рефлексов 2.81, 2.77, 2.72 А с интенсивностью соответственно 100, 60 и 60.

Нефосфатпые минералы. Нефосфатные минералы, определенные в изученных фосфоритах, включают карбонаты (кальцит, доломит), сульфиды и сульфаты (пирит, гипс и ангидрит), глинистые (монтмориллонит, каолинит, глауконит, иллит), силициты (кварц и халцедон) и оксиды железа, представленные гематитом.

Карбонатные минералы. Являются самыми распространенными нефосфатными минераломи и обычно цементируют зерна фосфоритов месторождений. Они представлены кальцитом и доломитом, встречающимися, как в микрокристаллической, так и в макрокристаллической формах. Кальцит широко распространен в фосфоритах районов Кусеир и долины Нила, а фосфоритсодержащие породы месторождений Западной пустыни (Абу Тартур и оазис Дахла) характеризуются доломитовой цементацией.

Сульфиды и сульфаты. Сульфиды представлены пиритом, широко распространенным в неокисленных фосфоритах месторождений Западной пустыни. Он кристаллизуется в кубической сингонии, образуя кубические и пентагондодекаэд-рические (реже октаэдрические) кристаллы. Он распространён преимущественно в виде сплошных масс мелкозернистых агрегатов и желваков. Пирит является индикаторным минералом, наличие которого отражает восстановительные условия среды образования.

Гипс и ангидрит. Кристаллы гипса наблюдаются в значительном количестве во всех исследованных окисленных фосфоритах разных месторождений, а ангидрит отмечается только в неокисленных фосфоритах месторождения Абу Тартур. Гипс встречается также в зоне окисления сульфидных минералов, особенно пирита. Кристаллы гипса таблитчатого, волокнистого и реже призматического облика. Микрозондовые исследования показывает, что в нижней части фосфоритового месторождения Абу Тартур доминируют кристаллы гипса таблитчатого облика, которые заполняют межзернистые поры.

Минералы кремнезема. Самый распространенный из них в изучаемых фосфоритах -кварц. К этой же группе относится волокнистый микрокристаллический халцедон.

Кварц в заметном количестве регистрируется в фосфоритах разных изученных месторождений. Он представлен, как обломочными зернами с размерностью от 0.1 до 0.5 мм, так и микрокристаллами, имеющими облик гексгональной дипирамиды. Рентгеновские анализы зубов акул показывают в них значительные содержания кварца.

Халцедон представлен желтыми, серыми до черных микрокристаллами, цементирующими разные компоненты фосфоритовых пород. Генезис халцедона нередко связан с биохимическими процессами. В результате растворения скелетных остатков кремнеземистого состава и переотложения кремнезема (в виде комочков опала), происходит перекристаллизация с образованием халцедона.

Глинистые минералы. В отложениях свиты Дауи глинистые минералы представлены монтмориллонитом, каолинитом, глауконитом и иллитом.

Монтмориллонит - самый распространенный глинистый минерал в изученных фосфоритовых и глинистых прослоях. Имеется в фосфоритоносных породах разных месторождений и составляет в среднем 92, 30 и 77 % объема глинистых минералов в районах Лбу Тартур, Сибаия и Кусеир, соответственно. Монтмориллонит наблюдается в виде скрытокристаллических, чешуйчатых или спутанно-волокнистых мелких агрегатов.

Каолинит -встречается в виде землистых, тонкозернистых, мелкочешуйчатых агрегатов. Он наблюдается, главным образом, в рыхлых фосфоритах нижней части свиты Дауи месторождения Кусеир. Этот минерал отмечается в незначительном количестве в фосфоритах, но он широко распространен в глинистых прослоях в месторождениях Сибаия и Кусеир, и реже в районе Абу Тартур.

Глауконит обнаружен в незначительном количестве в изучаемых шлифах фосфоритовых образований разрезов Западной пустыни (Абу Тартур и оазис Дахла). Он встречается в форме кристаллических агрегатов, окружающих зерна фосфоритовых пород. По рентгеновским анализам фосфоритовых пород глауконит не определяется, возможно, из-за его малого количества.

Гидрослюда (иллит) в небольших количествах наблюдается в глинистых прослоях и реже в фосфоритовых породах нижней части свиты Дауи разреза горы Дауи, района Кусеир, и, как правило, отсутствует в фосфоритах верхней части свиты.

Оксиды железа (гематит). Микрозондовые и петрографические исследования фосфоритов показывают, что пигменты этого минерала желтых и красных оттенков в значительном количестве покрывают зерна окисленных фосфоритов. Гематит образован в результате окисления сульфидов, особенно пирита. Количество последнего, уменьшается в окисленных фосфоритах, а содержание гематита наоборот растет.

Акцессории присутствуют в количестве не более 2-4% и представлены гранатами, ильменитом, цирконом, баритом, монацитом и другими минералами. Размеры зерен менее 0.5 мм, редко достигают 1 мм. Эпизодически отмечаются полевые шпаты, гётит, сфалерит.

Второе защищаемое положение. Геохимия основных элементов, в первую очередь, фосфора, а также микроэлементов фосфоритов, определяется источниками их терригенного и аутигениого поступления в морские бассейны, процессами седиментации и диагенеза, при которых определяющая роль принадлежит органическому веществу.

Сравнение данных по распределению концентраций Р205 в фосфатоносных отложениях рассматриваемых месторождений (табл. 1, рис. 2), показало, что содержание его в месторождении Кусеир колеблется в пределах 21-36%, составляя в среднем 26.81%. Фосфатные породы на месторождении Себаия (долина Нила) характеризуются содержанием пентоксида фосфора 21-33%. При этом для большей части рассмотренных образцов концентрация Р205 варьирует в пределах 27-32%, за редким исключением достигая более 32%.

При анализе фосфатных пород Западной Пустыни был выявлен достаточно большой разброс значений содержаний Р205, который составил 15-32%, в среднем 21%. В различных разрезах этого месторождения фосфатные породы представлены как неокисленными (95% фосфатных запасов), так и окисленными (5% запасов) разностями.

Для неокисленного фосфата концентрации Р205 могут достигать 32%, в среднем составляя 25.8%, а для окисленного - 16-24%.

Рис. 2. Статические графики распределения содержаний Р205 в анализированных фосфоритовых образцах грубных месторождений Египта.

Таблица 1.

Распределение оксидов в фосфоритовых месторождениях Египта.

Красное море

Срел.

20.2

Срел.

10.02

оазис Дахла

Срел.

1.22

10.3

3.2

Абу Тартур

2.6

0.1

Сред.

0.23

Неокислеииые

8.03

1.48

12.1

Важным компонентом, наряду с Р2О5, входящим в состав фосфоритов, является кальций, присутствующий в кристаллической решетке всех фосфатных минералов. Концентрации СаО в образцах обусловлены присутствием в них макрокристаплического кальцита (в форме цемента), франколита, доломита и в незначительных количествах гипса и ангидрита.

Различия в содержаниях в фосфатных отложениях связаны с наличием

разных количеств доломита и гораздо меньше - глинистых минералов. В процессах эпигенеза, в результате слабой миграции по направлению от залегающих вверху глинистых пород к фосфоритам образуются малые концентрации эпигенического доломита. Натрий входит в состав образующего белесые пятна галита, который формируется в результате процесса испарения и является минералом-индикатором условий аридного климата. Реже натрий входит в состав фосфатных минералов в при замещении кальция.

Калий имеется в иллите и глауконите. В фосфоритах содержание этого элемента колеблется от 0.02 до 2.65%. Для фосфоритов Западной Пустыни эти концентрации несколько больше, что объясняется повышенными здесь содержаниями глауконита, подтверждёнными петрографическими и минералогическими данными.

Железо играет огромную роль в формировании фосфоритов на дне океанов, где большое количество ионов неорганического фосфора адсорбируются на частицах оксидов железа. В рассмотренных фосфатных породах железо входит в состав гематита, гетита, пирита и анкерита, сорбируется различными глинистыми минералами. Основным минералом железа является пирит, который в виде цемента заполняет поры в породе, а иногда полностью замещает фосфатные зерна.

Концентрации фтора связаны с фосфатными минералами, особенно, фторапатита и карбонат-фторапатита. Исследование под электронным микроскопом показывает, что микробные организмы особенно бактерии играют большую роль в увеличении концентрации фтора (до 8%) в фосфоритовых зернах.

Концентрации 8Ю2 неравномерны и варьируют широких пределах - от 1 до 42.77%. По результатам геохимических исследований, среднее содержание ЗЮг составляет 12.52%. В составе фосфоритов присутствуют как терригенные кварцевые зерна (2-15%), так и скрытокристаллический и мелкокристаллический кремнеземистый цемент. Можно констатировать, что связь 8Ю2 с фосфатами осуществляется путем формирования матрикса одновременно с процессом накопления фосфатных компонентов и изредка в постседиментационный период при образовании цемента.

Для АЬОз концентрации колеблются от 0 до 13.4% при среднем содержании 1.8%. Содержание окисда глинозема связано глинистыми минералами. С02 входит в состав карбонатных минералов (кальцит и доломите) и франколита. Франколит и кальцит в больших количествах наблюдаются в фосфоритах районов Красного моря и долины Нила. Нахождение С02 в фосфоритах может быть: 1 - в составе аморфного кальцита в незначительном количестве; 2 - в карбонатных или бикарбонатных ионах, сорбированных на поверхности зерен апатита; 3 - в замещённых Р04 позициях в решётке апатита.

Таким образом, содержание различных основных элементов, и, в первую очередь, фосфора, в фосфоритах определяются количеством осаждаемого полезного компонента, наличием терригенной примеси, перераспределением его при диагенезе и эпигенезе, воздействием на породу процессов выветривания.

Микроэлементы. В фосфоритовых отложениях, комплекс микроэлементов подразделяется на три группы: 1 - элементы связанные с фосфатным веществом (Ва, 8г, Мп, У); 2 - элементы терригенных, вмещающих пород (2г, Т1, V, Со, РЬ, Бп, Ая, Си, Мо); 3 - элементы с невыясненными связями (Сг, Бс, №). Ниже приводятся результаты

исследования геохимии микроэлементов в фосфоритах разных месторождений Египта (табл. 2). Часть элементов служат индикаторами условий осадконакопления.

Таблица 2.

Распределение микроэлементов в фосфоритовых месторождениях Египта (10"4%)

^Ч^айон Мик\. роэлемент*\ Красное море долина Нила Абу Тартур

окисленные нео кисленные среднее

Ва 125 408 НЮ 200 120

Sr 1250 1467 1522 1402 1423

Мп 338 492 900 600 788

Y 91 65 254 208 245

Zr 41 32 7 8 8

Ti 2 00 250 300 400 300

V 115 90 62 56 52

Со 8 9 3 21 6

Си 17 17 13 12 13

РЬ 13 8 14 18 18

Мо 16 5 3 9 6

As 15 9 12 16 16

Сг 109 42 95 96 95

Ni 25 28 10 50 30

Sc 3 3 15 10 II

и 76 98.5 25.43 80 54

Микроэлементы, связанные с фосфатным веществом. В кристаллическую решетку осадочных фосфоритов в виде изоморфных примесей могут входить редкие земли, уран, стронций, свинец, ванадий, мышьяк и марганец, которые замещают в фосфоритах кальций, фосфор и углород. По нашим данным микроэлементами, связанными с фосфатными минералами, являются барий, стронций, марганец и иттрий.

В исследуемых фосфоритах барий имеет высокую положительную корреляцию с фосфором, поскольку, согласно многим авторам, Ва входит в состов фосфатных минералов. По нашим данным барий в исследуемых фосфоритах соотносится по большей части с фосфатными минералами, а также органическим веществом и редко с глинистыми минералами и тяжелым мннеролом баритом.

Стронций является очень распространенной изоморфной примесью в апатитах. Хорошо известно, что в осадчных породах 5г обычно связан с карбонатами. Он, как и барий, замещает кальций в структурах фосфатных минералов. Геохимичесие анализы разных типов фосфоритов района Абу Тартур показали, что содержания этого элемента в неокисленных и окисленных фосфоритах (1402х1(Г4 % и 1522х10"4 %, соответственно) различается не намного, хотя и можно утверждать, что окисление фосфоритов приводит к некоторому увеличению концентрации этого элемента. В фосфатных пеллетах фосфоритов разных месторождений Египта стронция больше, чем во вмещающих породах, что говорит о присутствии этого элемента в решетке фосфатных минералов.

Фосфатные пеллеты характеризуются высоким содержанием марганца, свидетельствующем о связи между этим элементом и фосфатными отложениями, основными источниками фосфора для которых были коры выветривания. По нашим результатам Мп имеет положительную корреляцию с оксидами железа, и он поступал в

морской бассейн при размыве кор выветривания на континенте. При окислении фосфоритов они обогащаются марганцем.

Иттрий рассеян во всех исследуемых фосфоритах и только в районе Абу Тартур его содержания возрастают почти в три раза. Концентрации элемента в неокисленных и окисленных фосфоритах близкие. В изучаемых фосфоритах иттрий имеет положительные связи с фосфором, подтверждающие представления выше упомянутых авторов.

В изучаемых фосфоритовых породах, очевидно, что уран имеет высокую положительную корреляцию с фосфором, входя в кристаллические структуры фосфатных минералов. Среднее содержания урана в окисленных фосфоритах района Абу Тартур достигает 0.0025%, сравнительно неокисленными 0. 0080%. При окислении и выветривании фосфоритов содержания урана катастрофически уменьшаются.

Микроэлементы, связанные с вмещающими породами. Носителями многих элементов-премесей в фосфоритах являются терригенные минералы-рутил, циркон, турмалин, гранат, пирит, ильменит и т. д.

Цирконий в проанализированных фосфоритах имеет положительную связь с кремнезёмом. Коэффициент парной коррелации 7х и Р имеет высокое отрицательное значение. Это объясняется накоплением 2х в терригенной части породы.

Распределение титана в изучаемых фосфоритах разных месторождений меняется незначительно. Он имеет положительные связи с 51, А1, и Ре. Наличие этого микроэлемента связано как с тяжелыми (ильменит), так и глинистыми минералами. Положительные связи между Т1 и А1 в фосфоритах отражает континентальный источник их поступления.

Ванадий имеет положительное отношение с органическим веществом и слабый коэффициент корреляции с А1. Следует отметить, что распределение этого микроэлемента связано органическим веществом, иногда глинистыми минералами, которые сорбируют рассматриваемый элемент. Кобальт в фосфоритах положительно коррелируется с алюминием и кремнеземом, что свидетельствует о связи кобальта с глинистыми минералами, обычно монтмориллонитом, и/или органичесим веществом, как Сг и N1 в фосфоритах района Кусеир.

Содержание меди почти не отличается в неокисленных (среднее 12x10"4%) и окисленных фосфоритах (среднее 13х10"4%) и выветривание практически не изменяет её концентраций. Она положительно соотносится с Ре и органическим веществом. Многими распространение Си связывается с сульфидными минералам (пирит).

Свинец имеет положительные связи с Са и Ре концентрируется преимущественно органическим веществом. Этот элемент имеет повышенную способность к сорбции органогенной и глинистой составляющими частями пород и накоплению в относительно глубоководных обстановках. В рассматриваемых фосфоритах положительная корреляция между РЬ и РеО позволяет предполагать связь свинца с сульфидами (пирит).

Самые высокое концентрации молибдена отмечаются в фосфоритовых породах района Кусеир - от 2 до 39x10^%, в среднем составляя 16x10"4%. Количество Мо уменьшается в 2 раза в фосфоритах других изученных месторождениях (в среднем 6.5, 5x10Г*% в районах Абу Тартур и Сибаия, соответственно). По нашим данным связь Мо и Р, Мо и Са обратная, но она положительная между Мо и Ре. Это свидетельствует об связи молибдена с сульфидами и гидроокислами железа.

Мышьяк в рассматриваемых породах имеет положетельную связь с Ре. Поэтому концентрации этого микроэлемента связаны с сульфидами и гидроокислами железа. Ах и Си входят в пирит континентальных отложений, а морской пирит отличается высоким содержанием Ть Сг, Со и №. В фосфоритах района Кусеир мышьяксодержащие минералы изредка встречаются в комплексе акцессориев.

Микроэлементы проблематичного генезиса. В изученных породах хром имеет слабый положительный коэффициент корреляции с фосфором и кальцием, что может свидетельствовать о возможном вхождении Cr в структуру фосфатных минералов. В некоторых случаях в пеллетах фосфоритов Cr показывает положительные связи с Si, AI, Na, К, Ti и, вероятно, микроэлемент тяготеет к глинистым минералам. Хром может сорбироваться глинистыми минералами, апатитом, органическим веществом и гидрооксидами железа.

Никель, как правило, не имеет связи с фосфатными и часто тяготеет к глинистым минералам. Концентрация микроэлемента, уменьшается в окисленных фосфоритах (10х1(ГЧ) по сравнению с неокисленными (50x1 (ГЧ), хотя он имеет положительные связи с AI и Fe и, вероятно, сорбируются глинистыми и/или железистыми минералами. Пирит в наших фосфоритах также может быть включающим Ni, Си, Fe.

Содержание скандия увеличивается в окисленных фосфоритах (15x10^%) сравнительно с неокисленными (10х10"4%). По нашим данным скандий положительно соотносится с Fe, Si, AI, что свидетельствует о привносе скандия в морской бассейн терригенными частицами.

Таким образом, среди большого количества микроэлементов ни один из них имеет самостоятельного минералообразующего значения. Основным источником микроэлементов является фосфатное вещество, глинистые минералы, сульфиды (примущественно пирит), терригенные компоненты, гидроокслы железа и органика. Группа элементов, включающих барий, стронций, марганец, иттрий и уран диагенетически связаны с фосфором и входят в кристаллическую решетку фосфатных минералов. Группа элементов, включающих барий, стронций, марганец, иттрий, уран, возможно, хром парагенетически связаны с фосфором и входят в кристаллическую решетку фосфатных минералов. Распространение Si, AI, Zr, Ti, Sc связано с терригенной компонентой в фосфоритовых образований. Наиболее характерными микроэлементами фосфоритов, связанными глинистыми минералами, являются Со и Ni. Си, Pb, Sri, Mo, As, содержащиеся в фосфоритах, концентируются преимущественно в сульфидах, V - в органическом веществе.

Биогеохимические особенности фосфоритов. Морские организмы играют большую роль в формировании изученных фосфоритов. Ранее химические характеристики органических остатков фосфоритов Египта практически не исследовались, а их роль в фосфоритообразовании была до конца не ясна. Результаты химических анализов крупных и мелких элементов в фосфатах приведены в таблице 3.

Анализы с использованием SEM-EDS различных фосфатных зерен (рис. 3), в том числе сложенных скрытокристаллическим апатитом, заполняющим пеллеты, их ядра и края, зубы рыб, кости и другие фосфатные фрагменты морских организмов, показывают химическое и минералогическое сходство указанных фоссилий. СЭМ анализы подтверждают, что фосфатные зерна состоят из Р, Ca, F, Cl, S и частично Si и Na, которые входят в кристаллическую структуру апатита. Содержание элементов, входящих в кристаллы апатита показывает, что количество фосфора колеблется от 11.8 до 17.08%, Ca с 20.15 до 39.27%, F от 2.23 до 8.4%, а С1 от 0 до 0.86%.

Копролитовые зерна и пеллеты. Количество фосфора в копролитовых зернах и пеллетах характеризуется большим диапазоном (9.13-16.91%). В изученых породах встречаются оолитовые текстуры, представленные фосфатными пеллетами зонального строения. Иногда они имеют три различных зоны с разными цветами (рис. 3-а,б). Содержание фосфора при зональном строении достигает 17.72%. По результатам химических анализов видно, что концентрации этого элемента связаны с содержанием в породах углерода. Фосфор обычно имеет биологическое происхождение, однако в некоторых случаях он химически перераспределен в зернах зонального строения.

15

Заметны концентрации фтора, значительно варьирующие в исследованных зернах фосфоритов, что указывает на участие этого элемента в формировании осадочного апатита и сохранение его в отложениях. Содержание фтора в пеллетах фосфорита колеблется от 3.5 до 6.3%. Увеличение концентрации фтора происходит из-за бактериального растворения и преоброзования фторапатита. В зональных зернах различное содержание фтора (4.58 - 6.44%) и фосфора (до 17.72%), что, возможно, происходит из-за различной скорости осаждения апатита, как результат вариации темпов роста апатита или развития микробактериальной обстановки, создающей субстрат для накопления франколита.

Фрагменты костей и зубов. Содержание фосфора в них колеблется от 12.54 до 16.7% (табл. 3,4). Низкое содержание фосфора в костных фрагментах обусловлено не только заменой фосфата карбонатом, но и замещением фосфатных минералов кремнезёмом. Содержание фтора в костных остатках колеблется от 2.23 до 7.27% и достигает 5.25% в фрагментах зубов. Фтор включается в костные ткани в результате замены ионов ОН" в кристаллах гидроксилапатита. Большой диапазон содержаний фтора в костных остатках зависит от доступности изменений в их пористых структурах. Метастабильный фосфатный кальций осаждается первым и впоследствии заменяется стабилизированым карбонат-фторапатитом (КФА) из-за повышенных концентраций С03 и К С1 может быть включен в кристаллическую решетку апатита наряду с фтором. В исследуемых биологических остатках содержание хлора колеблется от 0.05 до 0.86%. Наряду с этим содержание фтора уменьшается от 7.27 до 2.23% с увеличением количества С1, что свидетельствует о переходе от фторапатита к хлорапатиту. Примеси Ре, Б, и А1 в биологических фрагментах встречены в незначительном количестве. Они связаны с пиритом и глинистыми минералами в фосфоритовых породах.

Таблица 3.

Средние концентрации элементов в составе фосфоритовых пород, пеллетов и костных

остатков

Компонент % Фос. породы пеллеты костные остатки

РА 24 38.08 37.6

СаО 41.83 53.98 53.44

ЯсзО, 2.62 0.23 0.22

МвО 3.61 0.27 0.16

БЮг 9.15 0.31 0.5

АЬОз 1.88 0.1 0

ИагО 0.96 0.82 0.78

К20 0.22 0.07 0

БОз 7.53 1.32 1.6

С02 7.6 4.38 4.76

Бактерии и содержание фтора. Бактериальные колонии отмечаются внутри фосфатных пеллет и костных остатков, где вторичный коллофан заполняет туннели. Образование костных туннелей вызвано растворением минеральных и органических матриксов костей.

Обогащение фтором (2.34-8.4%) в исследуемых зернах фосфоритов обусловлено микробной активностью. Оно органичено и тесно связано с местами микробного действия в костных тканях и пеллетах. Микробные туннели постепенно вытесняют костный матрикс. Как правило, края микробных тоннелей выполненные карбонатапатитом, светлее непористых участков костной ткани. Во всех случаях фосфат в бактериальных тоннелях значительно больше обогащен фтором, чем другие места фосфоритовых зерен. Анализы СЭМ показывают, что концентрация фтора в бактериальных туннелях достигает 8.4%. В изученных фосфоритовых зернах образование бактериальных туннелей производится отложением скрыто-кристаллического карбонатфторапатита (КФА) (рис. 3-а,б,в).

Результаты наших исследований показывают, что эти образования КФА обогащены фтором, который иногда замешается хлором. В фосфоритовых пеллетах и костных остатках хорошо видно, что отношение между оксидами кальция и фосфора в новом апатите, образующемся в бактериальных туннелях (Са0/Р205 -1.38-1.42, и 1.381.45 соответственно) незначительно выше, чем в участках, где отсутствует бактериальная деятельность (Са0/Р205 - 1.34 апатита исходного и 1.41-1.44 апатита в тунелях). С другой стороны отношение Р/Р205 в бактериальных туннелях пеллет и костных остатках достигает 0.181 и 0.220 соответственно. В пеллетах оно колеблется от 0.086 до 0.173, в костных остатках - от 0.138 до 0.197. Новая генерация КФА образована переосаждением гидроксилапатнта за счет разрушенного процессами бактериальной деятельности раннего апатита. Большая часть вторичного фтора в новообразованном апатите зависит от условий, в которых фосфатные зерна были захоронены.

Водоросли. Результаты изучения в СЭМ показали, что зерна рассмотренных фосфоритов оказались фрагментами фосфатизированных мнкробиальных матов, которые развиты по фосфатизированым водорослям. Содержание Р205 в остатках водорослей (среднее 37.14%) немного меньше, чем в пеллетах и костных остатках (38.08 и 37.6 соответственно) (табл. 4, рис. 3-г, д, е). СаО в химическом составе водорослей колеблется от 49.72 до 52.46% (среднее 51.22%). Сходное отношение Са0/Р205 отмечается и в остатках водорослей, (Са0/Р205 - 1.32-1.43), в пеллетах и костных остатках (1.34, и 1.41-1.44 соответственно). Следует отметить, что содержание СаО в фосфоритовых зернах связно фосфатными минералами. В значительном количестве фтор входит в состав водорослей (Р-0-5.97%). Малое содержание фтора вызвано замещением его хлором (С1- 0.03-0.56%). В водорослях имеется заметное количество железа. Исследование в СЭМ показало, что пирит находится в порах и на остатках водорослей. Железо входит в сульфиды (пирит) и оксидные минералы (гематит).

Таким образом, изучение геохимии фосфоритов Египта показывает, что в осаждении фосфата, его перераспределении при диагенезе большую роль играло органическое вещество и бактериальная деятельность. Они обусловили поведение не только фосфора в литогенезе, но и сопутствующих ему элементов - кальция, сульфат-иона, фтора, хлора с образованием разных генераций апатита.

Бактериальной деятельностью можно объяснить повышенное содержание фтора в фосфатном веществе, превышающее теоретически возможное для КФА. Этот факт требует дальнейшего изучения.

Таблица 4.

Распределение средних содержаний элементов в разных фосфатных зернах по данным анализов СЭМ-ЕИХ системы. Аналитик С.М. Пилюгин

Элемент Пеллеты Зубы акул Кости Бактериальные туннели Водоросли

Костных остаток Фосф. пеллет

0 38.8 38.2 36.03 37.15 38.68 36.5

Р 15.48 12.1 15.45 16.45 16.7 15.12

Я 4.95 5.25 4.8 7.38 4.4 4.14

Са 35.01 33.8 36.52 38.2 38.3 34.2

С1 0.13 0.42 0.32 0.18 0.162 0.233

в! 1.01 0.69 0.3 0.04 0.6 0.19

А1 0.34 0 0.1 0.075 0.09 0.08

8 1.74 0.62 0.58 0.27 0.51 1

Ре 1.86 1.06 0.19 0.115 0.07 3.85

К 0.134 0 0.003 0 0.08 0.055

Мд 0.28 0.01 0.083 0.22 0.45 0.22

Рис. 3. Электронномикроскопические снимки фосфоритов. Соотнешения Р/Р2С>5 в фосфатных зернах: а,б- пеллеты; в-костные остатки; г,д,е- водоросли.

Третье защищаемое положение. Формирование фосфоритовых месторождений Египта обусловлено благоприятным сочетанием факторов -палеогеографического, определявшего повышенную биологическую продуктивность морских бассейнов, и тектонического, ответственного за возникновение и эволюцию региональных структур, в пределах которых развивались процессы фосфатогенеза.

Палеогеографический фактор Формирование фосфоритов тесно связано с деятельностью биоса, играющего определяющую роль для концентрации фосфора. Он мог поставляться как из источников на суше, так и из морских вод. Подтверждением отложения органических веществ в мелководных условиях служат фосфатные органические элементы, представленные копролитовыми зернами, костными остатками,

18

зубами рыб фосфатизированными водорослями и реже раковинами фораминифер. Содержание последних двух групп колеблется от 20 - 50% (в среднем 35%) объема фосфатных зерен. Они характеризуются угловатой формой с первичными структурно-текстурными особенностями. Количество и размерность фосфатных зерен в фосфоритосодержащих породах месторождений Кусеир и Сибаия большее, чем в регионах Западной пустыни (Лбу Тартур и впадина Дахла), и отражает мелководные условия формирования. Копролитовые зерна и фосфатные пеллеты, распространенные в фосфоритах Западной пустыни, более округлые. Химические анализы исследованных фосфоритосодержащих пород показывают, что концентрация Р205 в фосфоритах месторождений Кусеир и Сибаия выше, чем в фосфоритах Западной пустыни.

Ассоциация минералов глауконита, пирита и апатита хорошо известна в исследованных древних отложениях, что предполагает парагенетические отношения между Ре и Р при формировании фосфоритовых образований. Теплый влажный климат способствовал химическому выветриванию и интенсивному выносу с континента фосфора и железа. Как на юге, так и на востоке Египта широко распространены комплексы гранитных и гранодиоритовых пород. Их выветривание, размыв и снос материала в море в течение мела обеспечивало поступление фосфора и железа в морские бассейны. В свою очередь, высокие содержания пирита в меловых фосфорсодержащих породах мощностью до 9 м также отражают важную роль железа в формировании фосфоритов.

Поступление фосфора из морских вод особенно интенсивно в зонах апвелинга. Их наличие определяется значительными океаническими течениями в сторону берега. Они поставляют фосфор в морские зоны, богатые питательными веществами с высокой органической продуктивностью. Фосфоритовые отложения могут формироваться благодаря апвелингам, исходящих из глубоководной части бассейна, где происходит интенсивное разложение органических веществ.

Течения движутся к берегу в зону фотосинтеза, где фосфор накапливается фитопланктоном. Холодные воды апвелинга богаты фосфором и другими питательными веществами и переносят большие количества растворенного кислорода. Таким образом, зоны апвелинга особенно благоприятны для популяций многих видов. В начале стадий трансгрессий, апвелинги играют основную роль в переотложении фосфоритовых пород. Поэтому можно сказать, что апвелинги являются важнейшим фактором при формировании фосфоритосодержащих пород.

В целом, процесс формирования фосфоритов контролируется освобождением фосфата из органических веществ в результате бактериальной деятельности, и затем образованием фторкарбонатапатита (франколит). Химические связи группы фосфата (Р04) в основных фосфатных компонентах очень сильные и разрушение их посредством неорганических реакций затруднительно. Вполне вероятно, что все этапы этих процессов связаны с деятельностью бактерией. Данные микрозондовых анализов показывают увеличение фтора (до 8%) в бактериальных туннелях, что отражает роль микробиалных организмов в распределении элементов в фосфоритах.

Образование фосфоритов контролируется физико-химическими параметрами (например: рН, ЕЙ, концентрации элементов, входящих в состав фосфатных минералов, температура морской воды и. т. д.). Согласно А. В. Казакову, воды глубинных горизонтов морских бассейнов (свыше 200 м) являются основными концентраторами растворенного фосфата. Эти воды характеризуются повышенным парциальным давлением С02 и пониженными значениями рН среды и температуры. Фосфор осаждается там, где насыщенные фосфатом воды подводятся глубинными течениями на мелководье в результате уменьшения парциального давления С02 и увеличения рН. При этом наиболее интенсивное сбрасывание фосфора в осадок происходит при рН 7.7 - 8.1.

Физико-химические условия ограничивали область фосфатонакопления глубинами 50200 м. Комплексы оксидов и гидроксидов железа циркулируют от окисленных к мало-окисленным слоям осадков. Они соединяются с фосфором, освобождающимся из органических веществ, в результате чего железисто-фосфорные комплексы мигрируют к более глубоким частям осадка, где фосфор сохраняется.

Образование фосфоритов связано с ландшафтными обстановками континентов и морских бассейнов при слабой тектонической активности. Период от мела до эоцена отличается значительными изменениями климата, тектонической и палогеографической обстановок. Середина мелового периода характеризуется теплым гумидным климатом с интенсивным химическим выветриванием. Отложения нижнего и среднего мела представлены мощными толщами обломочных осадков, формирующих широко распространенные песчаники Нубия. Среднемеловые фосфоритосодержашие породы в незначительном количестве образовались на южной окраине Тетиса. Позднемеловое время отвечает началу трансгрессивного этапа (поднятие уровня моря до +250 м). Воды Тетиса покрыли значительную часть Африки, в том числе и Египет.

Цитологические исследования пород свиты Дауи показывают, что в состав свиты, входят разные типы морских отложений: фосфориты, бентонитовые глины, глауконит-кварцевые песчаники и апевропесчаники, карбонатные и кремнистые образования. По мнению многих авторов породы свиты Дауи образовались за время позднего кампана -раннего Маастрихта. На основании вертикального распределения пород свиты (X. Баиюми, 2005), предположил 2 стадии трансгрессивно-регрессивного цикла (рис. 4). На нижней границе свиты Дауи широко отмечаются следы илоедов, отражающие мелководную среду образования с активным гидродинамическим режимом, представляющую начальную стадию трансгрессии.

Нижняя часть свиты относится к первому циклу трансгрессии. При этом в месторождениях Абу Тартур и Сибаия формировались толщи фосфоритов (9 и 3 м соответственно), а в районе Кусеир - глинистые образования с несколькими фосфоритовыми прослоями (10-30 см). Дальнейшая трансгрессия приводила к отложению в разных изучаемых месторождениях или бентонитовых глин или черных глинистых пород, обогащенных органическим веществом.

Тектонический фактор. В тектонической истории территории Египта отмечаются пульсационные этапы трансгрессий и регрессий морских бассейнов, отражающиеся наличием стратиграфических несогласий в течение раннего и позднего мела. В результате вертикальных движений тектонических блоков по древним разломам, в восточной части Египта отложения верхнего мела смяты в складки.

Меловые песчаники серии Нубия формировали конусообразные поднятия, разделяющиеся желобами. В западной пустыне (М.И. Юссоф, 1968), предполагал наличие двух широких поднятий, между которыми располагалась большая впадина площадью почти 1200 км2. В последней и шло накопление фосфоритовых пород месторождения Абу Тартур. В свою очередь, в районе Сибаия сформировалась широкая синклиналь (около 1400 км2), в которой фосфориты свиты Дауи образовались на склоне ее восточного края. В районе Кусеир широко распространены поднятия кристалических комплексов, а на севере (район Сафага) они отсутствуют. Так устричные известняки большой мощности (20 м) входят в состав свиты в районе Кусеир, а в направлении на север они выклиниваются. Здесь следует отметить, что определяющим условием для жизни устриц является наличие поднятий. Формирование и распределение отложений свиты Дауи в разных исследованных месторождениях контролируются распределением поднятий и депрессий, что отражает влияние структурного фактора на образование этих пород, в том числе и фосфоритов. Поэтому тектонический фактор является определяющим при формировании фосфоритовых месторождений.

///////змк

Регрессия

я

змк /, Трансгрессия В

У

Рис. 4. Схема стадий образования фосфоритов. А - глубоководная, белые стрелки показывают направление выпадения органического вещества, черные - течения обогащенные фосфором. Б -регрессивная, черные стрелки показывают направление выноса фосфора. В - трансгрессивная. Стрелками показано переотложение фосфора. (ЗМК) зона минимального содержания кислорода.

12 3 4 5

Рис. 5. Схема геологических обстановок при образовании фосфоритовых отложений изучаемых месторождений. 1- фосфориты; 2- карбонатные породы: 3- кремнистые и глинистые породы; 4-сланцы свиты Дахла; 5- комплекс пород фундамента.

Регрессивная стадия характеризуется формированием песчаников и линз конгломератов (10 - 20 см) в изучаемых районах. Во время второй трансгрессии в районе Абу Тартур отлагались глауконитовые пески (до 30 м), а в других месторождениях формировались устричные известняки и фосфориты.

Латеральные литологические изменения в исследованных месторождениях позволяют выявить разные условия их образования. В целом эксплуатируются фосфоритовые слои, распространенные, как в нижней (месторождений Абу Тартур и Сибаия), так и в верхней частях (месторождения Кусеир) разреза свиты Дауи. В средней части свиты доминируют монтмориллонитовые глинистые отложения и устричные известняки (рис. 5). Латеральные литологические отличия (изменчивость по простиранию) пород свиты Дауи изучаемых районов свидетельствует о разных фациальных условиях при формировании этих отложений. Большинство костных остатков характеризуется неровной формой, что отражает условия слабой гидродинамики накопления при образовании фосфоритовых отложений. Кроме того, значительное количество фосфатных органических зерен имеет округлую форму, свидетельствующих об их переотложении, как и вмещающих осадков.

Изучаемые фосфориты формировались под влиянием морских апвелингов в бассейнах, находившихся на южном краю Тетиса в кампан-маастрихтское время. Аутигенные фосфориты образовались при трансгрессии в раннем кампане, а в результате регрессии среднего кампана произшло переотложение этих фосфоритов. При трансгрессии позднего кампана фосфоритовые осадки переносились к берегу с образованием фосфоритовых месторождений Абу Тартур и Сибаия. В глубоководных морских восстановительных условиях сформировались черные сланцы, обогащенные пиритом и органическим веществом. В конце кампанского века произошло падение уровня моря и фосфориты подверглись выветриванию. Зона отложения продуктов выветривания отличается наличием крупных конкреций и гравия гематитового состава. Маастрихтский век начинался обширной трансгрессией с образованием фосфоритовых отложений верхней части свиты Дауи в месторождении Куссеир.

При образовании фосфоритов месторождения Абу Тартур частицы железа играли значительную роль, в результате чего сформировались мощная толща фосфоритовых отложений, включающих высокое содержание пирита.

Заключение

Фосфориты Египта развиты в виде протягивающейся с запада на восток полосы в его южной и средней частях, и приурочены к верхнемеловым отложениям свиты Дауи. В ней количество слоев фосфорита колеблется от 1 до 10-15, при их мощности от нескольких сантиметров до 1-2, редко 3-7 м . Фосфориты разделяются на органогенно-литогенный и литогенный типы, соотношения которых меняются в разных месторождениях Египта.

Фосфатные зерна представлены биокластами (костные остатки и зубы), литокластами (пеллетами) и фосфатизированным детритом (водоросли, устрицы и фораминиферы). Биокласты (гранулы) широко распространены в рассматриваемых фосфоритах, составляют 20- 40% от объема всех фосфатных зерен. Литокласты представлены округлыми фосфатными зернами, составляющий 10- 60% от объема всех фосфатных зерен и включают копролитовые зерна, оолитовые и сложные пеллеты.

Фосфатизированный детрит организмов широко распространен и представлен фрагментами водорослей, устриц и фораминифер. Они составляют от 5 до 20% объема фосфатных зерен. Различные фрагменты водорослей достаточно часто имеют первичную структуру. Нефосфатные примеси сложены меняющимися по площади и

разрезу компонентами - кварцем, глауконитом, глинистым веществом, цементирующая - карбонатами, минералами кремнезема и сульфатами.

Самым распространенным породообразующим фосфатным минералом в рассматриваемых отложениях фосфоритов является франколит. Генезис его связан с преобразованием биологического материала. При диагенезе фосфатных минералов большую роль играло органическое вещество и бактериальная деятельность. Они обусловили поведение не только фосфора, но и сопутствующих ему элементов -кальция, сульфат-иона, фтора, хлора с образованием разных генераций апатита.

Источниками накопления фосфора в морских бассейнах, используемого биосом, и микроэлементов являются размываемые коры выветривания на суше и холодные воды апвелингов. Определяющая роль в поведении и накоплении фосфора принадлежит органическому веществу. Бактериальной деятельностью можно объяснить повышенное содержание фтора в фосфатном веществе, превышающее теоретически возможное для карбонат-фторапатита.

Содержание различных основных элементов, и, в первую очередь, фосфора, в фосфоритах определяются количеством осаждаемого полезного компонента, наличием терригенной примеси, перераспределением его при диагенезе и воздействием на породу процессов выветривания в случаях вывода фосфатоносных толщ на дневную поверхность

Образование фосфоритовых месторождений происходит в результате благоприятного сочетания ряда факторов, палеогеографического, тектонического, количества органической продукции и геохимических условий, в том числе концентрации катионов железа в морской воде, апвелинга и других. Изученные фосфориты формировались под влиянием морских апвелингов в бассейнах, находившихся на южном краю Тетиса в кампан-маастрихтское время.

Разное местоположения фосфоритовых пород изученных месторождений отражают различеные условия их формирования и можно предполагать , что фосфориты района Абу Тартур образовались в опресненных лагонах, месторождений Кусеир- Сафага и Сибаия - в спокойных мелководных условиях, а оазиса Дахла - в зоне активного гидродинамического режима.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Абдель Могхни М. В. Петрография и минералогия отложений свиты Дауи, район Себаиа, Египет / М. В. Абдель Могхни // Вестник Воронежского государственного универстита. Сер. Геология. - 2009. - №. 1. - С. 31-38.

2. Абдель Могхни М. В. Геохимические характеристки фосфоритов Ег ипта / М. В. Абдель Могхни // Вестник Воронежского государственного универстита. Сер. Геология. - 2009. - №. 2. - С. 41- 49.

3. Абдель Могхни М. В. Роль биоса в формировании фосфоритов района Кусеир-Сафага (побережье Красного моря, Египет) / М. В. Абдель Могхни, С. М. Пилюгин // Вестник Воронежского государственного универстита. Сер. Геология. -2010.-№ 1.-С. 84-93.

4. Абдель Могхни М. В. Биогеохимические особенности фосфоритов Египта / М. В. Абдель Могхни // Вестник Воронежского государственного универстита. Сер. Геология. - 2010. - № 2. - С. 65-74.

5. Абдель Могхни М. В. Минералогические особенности фосфоритовых пород Египта / М. В. Абдель Могхни, А. В. Жабин // Вестник Воронежского государственного универстита. Сер. Геология. - 2011. - № 1. (на пичане).

6. Abdel Moghny M. W. Sedimentological studies on the clastic sediments of Sibaiya area, Nile Valley, Egypt. Abstract, Conf. Phanerozoic and Development. Al-Azhar University, Cairo. - 2006.

7. Абдель Могхни M. В, Савко А.Д. Глины фосфатоносных толщ Египта. I Российское рабочее совещание "Глины, глинистые минералы и слоистые материалы", посвященное 90-летию со дня рождения Б.Б. Звягина. - 2011.

Работы № 3,4,5 опубликованы в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК.

Подписано в печать 06.05.11. Формат 60x84 '/Иг Усл. печ. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ 626.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательско-полиграфического центра Воронежского государственного университета. 394000, Воронеж, ул. Пушкинская, 3

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Мохаммед Вагих Мохаммед Абдель Могхни

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. История исследований.

Глава 2. Геология фосфоритоносных отложений.

2.1. Песчаники свиты Нубия.

2.2. Свита Кусеир.

2.3. Свита Дауи.

2.4. Свита Дахлы.

Глава 3. Характеристика литологических типов пород свиты Дауи.

3.1. Вмещающие породы.

3.1.1. Кремнистые глины, глинистые и кремнистые сланцы.

3.1.2. Карбонатные породы (устричные известняки и доломиты).

3.1.3. Глауконитово-кварцевые песчаники.

3.2. Фосфориты.

3.2.1. Фосфориты побережья Красного моря.

3.2.2. Фосфориты долины Нила.

3.2.3. Фосфориты Абу Тартур.

3.2.4. Фосфориты оазиса Дахла.

Глава 4. Петрографо-минералогическая характеристика фосфоритов.

4.1. Классификация фосфоритов.

4.2. Петрография фосфоритов.

4.3. Минералогические особенности фосфоритовых пород.

4.3.1. Фосфатные минералы.

4.3.2. Нефосфатные минералы.

4.3.2.1. Карбонатные минералы.

4.3.2.2. Сульфиды и сульфаты.

4.3.2.3. Минералы кремнезема.

4.3.2.4. Глинистые минералы.

4.3.2.5. Оксиды железа.

Глава 5. Геохимическая характеристика фосфоритов Египта.

5.1. Фосфор.

5.2. Щелочные земли (СаО и MgO).

5.3. Щелочи (NaO и КаО).

5.4. Распределение железа.

5.5. Содержание фтора.

5.6. Кремнезем и глинозем (SiC>2 и AI2O3).

5.7. Углекислота (С02).

5.8. Микроэлементы.

5.8.1. Микроэлементы связанные с фосфатным веществом.

5.8.2. Микроэлементы, связанные с вмещающими породами.

5.8.3. Микроэлементы проблематичного генезиса.

Глава 6. Биогеохимические особенности фосфоритов.

6.1. Копролитовые зерна и пеллеты.

6.2. Фрагменты костей и зубов.

6.3. Бактерии и содержание фтора.

6.4. Водоросли.

Глава 7. Генезис фосфоритовых месторождений.

7.1. Палеогеографические обстановки.

7.1.1. Органические продукты и концентрация фосфора.

7.1.2. Фактор апвелинга.

7.1.3. Геохимический фактор.

7.1.4. Палеоландшафты и их смена во времени.

7.2. Тектонические обстановки.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Литология фосфоритоносных отложений свиты Дауи"

Актуальность работы. Даная работа посвящена актуальной проблеме воспроизводства минерально- сырьевой базы Египта, а в частности фосфоритосодержащего сырья. На данный момент, одним из важных источников национального дохода в Египте являются фосфоритовые полезные ископаемые. Фосфориты мезокайнозойского возраста распространены чрезвычайно широко и образуют крупнейшие скопления на севере Африканской платформы, в Южной Америке, на ВосточноЕвропейской платформе и в других районах Мира. Крупнейший СевероАфриканский фосфоритоносный бассейн охватывает территории Морокко, Туниса, Алжира, Египта и переходит в Ближневосточный бассейн в пределах Малой Азии. В Египте имеется четыре фосфоритоносных района, в том числе Кусеир-Сафага, расположенный на берегу Красного моря, Сибаия (долина Нила) и в Западной пустыне с двумя месторождениями - Абу Тартур и оазис Дахла. Фосфориты в них приурочены к широко развитым в Египте отложениям кампанского и маастрихтстского ярусов, объединяемых в свиту Дауи.

По фосфоритам Египта имеется серия научных работ по отдельным вопросам их литостратиграфии, петрографии, минералогии, геохимии. Вместе с тем отсутствует сравнительный анализ фосфатоносности на рассматриваемой территории, недостаточно использованы прецизионные методы при изучении минералогии и геохимии фосфоритов, столь необходимые для исследования фосфатогенеза, не проведен его факторный анализ. Всё это и определило постановку настоящей работы.

Объект исследований — фосфориты и вмещающие их породы всех четырех месторождений на территории Египта.

Цель работы — изучить комплексом методов, в том числе и прецизионных, литологию фосфатоносных отложений территории Египта для выяснения их типов, изменений в разрезах и латерали, установить влияние биотических и абиотических факторов на образование фосфоритов, провести стадиальный анализ фосфатогенеза и выявить условия формирования месторождений.

Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих задач:

1. Ознакомиться с существующей литературой по фосфоритам для определения целей, задач и направлений исследований фосфоритоносных отложений Египта;

2. Провести полевые работы на месторождениях Египта с отбором проб для различных видов исследований вещественного состава фосфоритов;

3. Выполнить петрографические исследования фосфоритов и вмещающих пород свиты Дауи;

4. Определить минеральный состав различных типов фосфоритов и вмещающих пород с помощью прецизионных методов;

5. Провести геохимические исследования породообразующих, в первую очередь фосфора, и малых элементов в фосфатогенезе;

6. Выполнить стадиальный анализ фосфатогенеза и выявить роль минералов фосфоритов в этом процессе.

7. Провести анализ основных факторов формирования месторождений фосфоритов.

Фактический материал. При проведении полевых работ было исследовано и опробовано 15 разрезов в четырех месторождениях. При этом отобрано и изучено 245 образцов. По полученным образцам фосфоритов и вмещающих пород проведено 70 петрографических, 25 дифрактометрических, 150 электронномикроскопических, 52 микрозондовых анализов. В основу представляемой работы положен фактический материал, полученный диссертантом в период проведения геологических работ с 1998 по 2008 годы. Все петрографические, рентгеновские, электронно-микроскопические исследования проведены в лабораториях ВГУ.

Методика работ. Для решения поставленных задач использовался комплекс методов исследования осадочных пород свиты Дауи, который включал:

-изучение геологического строения осадочных толщ путем проведения детальных полевых наблюдений;

-анализ структурно-текстурных особенностей фосфоритов и вмещающих пород;

-рассмотрение петрографических признаков и минерального состава фосфоритовых пород с применением микроскопических, рентгеновских, электронномикроскопических, спектральных и других методов;

-изучение химического состава и распространения элементов исследованных фосфоритов путем использования различных видов геохимических анализов.

Научная новизна работы.

Впервые на систематической основе проведено обобщение материалов и выполнен сравнительный анализ особенностей строения и условий формирования месторождений фосфоритов Египта. На основе прецизионных анализов уточнены ранее полученные другими авторами данные по петрографии, минералогии и геохимии фосфоритов и вмещающих их пород свиты Дауи. Впервые установлен преимущественно монтмориллонитовый состав глин в изученных разрезах.

Выявлены ^палеогеографические условия формирования разновозрастных месторождений фосфоритов, показаны индивидуальные черты и различия каждого из них по количеству фосфоритовых слоев, их расположению в разрезах, составу вмещающих пород, содержаниям фосфатов и малых элементов. Установлены основные факторы формирования месторождений, главными из которых являются палеогеографический и тектонический. Выявлена неодновозрастность образования изученных концентраций полезного компонента.

Практическая значимость работы.

На основе комплексного исследования, включающего изучение вещественного состава, структурных, текстурных особенностей пород фосфоритоносной толщи, осуществлено литолого-фациальное расчленение разрезов продуктивных отложений свиты Дауи, установлены закономерности распределения фосфоритов в разрезе и по латерали. Выявлено широкое развитие во вмещающих породах бентонитов, являющихся ценным минеральным сырьём, добыча которого может удешевить стоимость основного полезного ископаемого.

Защищаемые положения.

1. Фосфориты свиты Дауи разделяются на органогенно-литогенный и литогенный типы, соотношения которых меняются в разных месторождениях Египта. В них фосфатная часть представлена пеллетами, биокластами и фосфатизированным детритом биоса, среди которого преобладают водоросли и бактериальные маты. Фосфаты сложены франколитом, менее развиты гидроксилапатит и фтор-апатит, образованные на разных стадиях фосфатогенеза. В матриксе представлены варьирующие по содержанию кварц, глинистое вещество глауконит, в цементе — карбонаты, минералы кремнезема и сульфаты.

2. Геохимия основных элементов, в первую очередь, фосфора, а также микроэлементов фосфоритов, определяется источниками их терригенного и аутигенного поступления в морские бассейны, процессами седиментации и диагенеза, при которых определяюгцая роль принадлежит органическому веществу.

3. Формирование фосфоритовых месторождений Египта обусловлено благоприятным сочетанием факторов — палеогеографического, определявшего повышенную биологическую продуктивность морских бассейнов, и тектонического, ответственного за возникновение и эволюцию региональных структур, в пределах которых развивались процессы фосфатогенеза.

Апробация. Основные положения диссертации докладывались на рабочих совещаниях в Аль-Азхариском университете, при защите магистерской диссертации; на ежегодных научных сессиях геологического факультета Воронежского государственного университета в 2009-2011 годах, I Российском рабочем совещании "Глины, глинистые минералы и слоистые материалы", посвященном 90-летию со дня рождения Б.Б. Звягина 12-13 мая 2011 г. в Москве.

Основные положения диссертации изложены в 7 опубликованных работах, в том числе в трех статьях в изданиях, рекомендованных ВАКом.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения общим объемом 154 страниц, в том числе 49 рисунков, 5 таблиц и списка литературы, включающим 180 наименования опубликованной литературы. Во введении сформулирована актуальность, определены цель и задачи диссертационной работы, раскрыта ее научная новизна и практическая значимость. В первой главе проведен обзор исследований по фосфоритам Египта, во второй кратко изложено геологическое строение фосфатоносных отложений. В третьей главе рассмотрены литотипы, в четвертой - петрографическая характеристика фосфоритовых пород, в пятой - их минералогия, в шестой геохимия, в седьмой - биогеохимические особенности фосфоритов Египта, в восьмой - их генезис.

Заключение Диссертация по теме "Литология", Мохаммед Вагих Мохаммед Абдель Могхни

Заключение

Фосфориты Египта развиты в виде протягивающейся с запада на восток полосы в его южной и средней частях, и приурочены к верхнемеловым отложениям свиты Дауи. В ней количество слоев фосфорита колеблется от 1 до 10-15, при их мощности от нескольких сантиметров до 1-2 м, редко 3-7 м. Фосфориты разделяются на органогенно-литогенный и литогенный типы, соотношения которых меняются в разных месторождениях Египта.

Фосфатные зерна представлены биокластами (костные остатки и зубы), литокластами (пеллетами) и фосфатизированным детритом (водоросли, устрицы и фораминиферы). Биокласты (гранулы) широко распространены в рассматриваемых фосфоритах, составляют 20- 40% от объема всех фосфатных зерен. Литоьсластые фосфатные компоненты представлены округлыми фосфатными зернами, составляющми 10- 60% от объема всех фосфатных зерен и включают копролитовые зерна, оолитовые и сложные пеллеты.

Фосфатизированный детрит организмов широко распространен и представлен фрагментами водорослей, устриц и фораминифер. Они составляют от 5 до 20% объема фосфатных зерен. Различные фрагменты водорослей достаточно часто имеют первичную структуру.

Нефосфатные примеси сложены меняющимися по площади и разрезу компонентами - кварцем, глауконитом, глинистым веществом, цементирующая - карбонатами, минералами кремнезема и сульфатами.

Самым распространенным породообразующим фосфатным минералом, в рассматриваемых отложениях фосфоритов является франколит. Генезис его связан с преобразованием биологического материала. При диагенезе фосфатных минералов большую роль играло органическое вещество и бактериальная деятельность. Они обусловили поведение не только фосфора в литогенезе, но и сопутствующих ему элементов - кальция, сульфат-иона, фтора, хлора с образованием разных генераций апатита.

Источниками накопления фосфора в морских бассейнах, используемого биосом, и микроэлементов являются размываемые коры выветривания на суше и холодные воды апвелингов. Определяющая роль в поведении и накоплении фосфора принадлежит органическому веществу. Бактериальной деятельностью можно объяснить повышенное содержание фтора в фосфатном веществе, превышающее теоретически возможное для карбонат-фторапатита.

Содержание различных основных элементов, и, в первую очередь, фосфора, в фосфоритах определяются количеством осаждаемого полезного компонента, наличием терригенной примеси, перераспределением его при диагенезе и воздействием на породу процессов выветривания в случаях вывода фосфатоносных толщ на дневную поверхность

Образование фосфоритовых месторождений происходит в результате благоприятного сочетания ряда факторов, палеогеографического, тектонического, количества органической продукции и геохимических условий, в том числе концентрации катионов железа в морской воде, апвелинга и других. Изученные фосфориты формировались под влиянием морских апвелингов в бассейнах, находившихся на южном краю Тетиса в кампан-маастрихтское время.

Разные местоположения фосфоритовых пород изучаемых месторождений отражают различению условия их формирования и можно предполагать , что фосфориты района Абу Тартур образовались в опресненных лагонах, месторождений Кусеир- Сафага и Сибаия - в спокойных мельководных условиях, а оазиса Дахла - в зоне активного гидродинамического режима.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Мохаммед Вагих Мохаммед Абдель Могхни, Воронеж

1. Абдель Могхни М. В. Петрография и минералогия отложений свиты Дауи, район Себаиа, Египет / М. В. Абдель Могхни // Вестник Воронежского государственного универстита. Сер. Геология. 2009. - №. 1. - С. 31-38.

2. Абдель Могхни М. В. Геохимические характеристки фосфоритов Египта / М.

3. B. Абдель Могхни // Вестник Воронежского государственного универстита. Сер. Геология. 2009. - №. 2. - С. 41- 49.

4. Абдель Могхни М. В. Роль биоса в формировании фосфоритов района Кусеир-Сафага (побережье Красного моря, Египет) / М. В. Абдель Могхни,

5. C. М. Пилюгин // Вестник Воронежского государственного универстита. Сер. Геология. 2010. - № 1. - С. 84- 93.

6. Абдель Могхни М. В. Биогеохимические особенности фосфоритов Египта / М. В. Абдель Могхни // Вестник Воронежского государственного универстита. Сер. Геология. 2010. - № 2. - С. 65-74.

7. Абдель Могхни М. В. Минералогические особенности фосфоритовых пород Египта / М. В. Абдель Могхни, А. В. Жабин // Вестник Воронежского государственного универстита. Сер. Геология. 2011. - № 1. (на пичане).

8. Батурин Г. Н. Фосфатнакопление в океане / Г.Н. Батурин. Б.: Наука, 2004. 464 с.

9. Батурин Г.Н. Фосфориты на дне океанов / Г.Н. Батурин / М.: Наука, 1978. -231с.

10. Бахтуров С. Ф. Горизонт желваковых фосфоритов в основании ленского яруса востока Сибирской платформы / С. Ф. Бахтуров, В. С. Переладов // Геология и геофизика. 1985. №.1. - С. 33-39.

11. Беляев В. И. К вопросу о микроэлементах-индикаторах в фосфоритах север-восточного склона Воронежской антеклизы / В. И. Беляев // Литология истратиграфия осадчного чехла Воронежской антеклизы. Воронеж. 1975. -Вып. 2. - С. 78-82.

12. Бушинский Г.И. Фосфаты кальция фосфоритов / Г.И. Бушинский // Вопросы геологии агроруд. М.: Изд-во АН СССР. -1956.

13. Викулова М.Ф. Фациальные типы глинистых пород / М.Ф. Викулова, Ю.К. Бурков, A.B. Македонов // Л.: Недра, - 1973. - 288 с.

14. Горбунова Л.И. Глаукониты юрских и нижнемеловых отложений центральной части Русской платформы / Л.И. Горбунова // Труды ИГН АН СССР. Сер Геология.- 1950. №. 40. - С. 114.

15. Даминова A.M. Породообразующие минералы / A.M. Даминова // М.: Высшая школа. 1974. -205 с.

16. Жабин А. В. Эволюция ассоциаций глинистых минералов в фанерозойских (донеогеновых) отложениях воронежской антеклизы: авт. Дис. Геол-мин. наук / А. В. Жабин. Воронеж, - 2007. -24 с.

17. Казаков A.B. Химическая природа фосфатного вещества фосфоритов и их генезис / A.B. Казаков // Тр. НИУИФ. 1937. - Вып. 139. -74 с.

18. Карпова М.И. Состав и генезис мезозойских фосфоритов востока Русской платформы / М.И. Карпова. М.: Наука, - 1982. - 128 с.

19. Логвиненко Н. В. Петрография осадченых пород / Н. В. Логвиненко // издателство «высшая школа». М. -1967. - 416 с.

20. Оя Т.В. Образование и размещение биокластических фосфоритов в мире / Т.В. Оя, И.В. Пуура // Проблемы геологии фосфоритов: тез. докл. и путеводитель всесоюз. совещания. Таллин. - 1988. - С. 28-30.

21. Полянин В. А. Фосфориты Средного Поволжья / В. А. Полянин. Казань. -1969.-192 с.

22. Савко А. Д. Фосфориты центрально-черноземного района / А. Д. Савко, В. И. Беляев, С. В. Мануковский // ИВУ. 1994. - 183 с.

23. Северо-Африканский-Блежневосточный фосфоритоносный бассейн (СБФБ) / Э.Л. Школьник и др. // Природа фосфатных зерен и фосфоритов крупнейщих бассейнов мира.- Владивосток- Дальнаука, 1999. С. 56 64.

24. Сенин Ю. М. Фосфор в донных осадках шельфа юго-западной Африки / Ю. М. Сенин // Литология и полезные ископаемые. -1970. № 1. - С. 11-26.

25. Фролов В.Т. Литология / В.Т. Фролов. Изд-во МГУ. - Москво. -1993. - 430 с.

26. Холодов В. Н. Редкие элементы в фосфоритах / В. Н. Холодов // Геохимия, минералогия и генетические типы месторождений редких элементов. М. -1966. Т. 3. С. 685-704.

27. Холодов В. Н. Геохимия осадчного процесса / В. Н. Холодов // Москва. ГЕОС. 2006. - V. 574. - 608 с.

28. Чухров Ф.В. Коллоиды в земной коре / Ф.В. Чухров. М.: Изд-во АН СССР, 1955.-671 с.

29. Ясырев Л. Т. микроэлементы в пластовых и желваковых фосфоритах некоторых месторождений центральных районов РСФСР / Л. Т. Ясырев // Литология и полезные ископаемые. 1964. - №. 3. - С. 66-76.

30. Abd el Razik Т. Geological and microfacies studies on the upper cretaceous -Lower Eocene formations in East Qena area, Eastern Desert, U.A.R. / T. Abd el Razik // Cairo Univ. - 1970.

31. Abu El Enain F.M. Mineralogy and geochemistry of Red Sea phosphates, Safaga -Quseir area / F.M. Abu El Enain, A. Al-Afandy, D. El-Kholy // Al-Azhar Bull. Sci. Egypt. -1998. V. 9, - №. 2. -P. 793-808.

32. Ascenzi A. Bone-boring marine microorganisms: an experimental investigation / A. Ascenzi, G. Silvestrini // J. Human Evol. -1984. V. 7. - P. 409 - 420.

33. Amthor J. E. Diagenesis and related petrophysical characteristics of Ellendburger Group carbonate carbonates (Lower Ordovician). West Texas and Southeastern New Mexico. 1990.

34. Awad G.H. & Ghobrial, M. G.): Zonal stratigraphy of Kharga Oasis / G.H. Awad, M. G. Ghobrial. Geol. Surv. - 1965. - V. 34. 77 p.

35. Baioumy H. M. Forms of iron in the phosphorites of Abu-Tartur area Egypt / H. M. Baioumy // Chinese journal of geochemistry. 2002. - V. 21, - № 3. - p. 215226.

36. Baioumy H. Origin of Late Cretaceous phosphorites in Egypt / H. Baioumy, R. Tada // Cretaceous Research. 2005. №. 26. - P. 261 - 275.

37. Barron E.J. Global Cretaceous paleogeography — International Geologic Correlation Program Project 191 / E.J. Barron // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 1987. № 59. - P. 207-214.

38. Basta E.Z. Mineralogy and geochemistry of the phosphorites of Abu Tartur, Western Desert, Egypt / Basta, E.Z. and El- A.M. Kammar // 25th Int. Geol. Congr. Sydney, N.S.W. 1976.

39. Baturin G. N. Chlorine in Phosphorites and Bone Phosphate from Oceanic and Marine Deposits/ G. N. Baturin // Lithology and mineral resources. 2005. - V. 40, -№1.-P. 56-67.

40. Beadnell J.L The relations of the Eocene and cretaceous systems in Esna Aswan reach of the Nile Valley / J.L. Beadnell // Quart. Hourn, Geol, Sec., London. -1905.-V. 61.-P. 667-678.

41. Bell L.S. Diagenetic alteration to teeth in situ illustrated by backscattered electron imaging / L.S. Bell, A. Boyde, S J Jones // Scanning. -1991. -V.13. P. 173-199.

42. Berner R. A. Phosphate removal from sea water by adsorption on volcanogenic ferric oxides / A. R.Berner // Earth Plant. Sci. Lett. 1973. №. 18. - P. 77-86.

43. Birch G.E. A modal of penecontemporaneous phosphatization by biogenesis and authigenic mechanism from the western margin of southern Africa / E. G. Birch // SEPM Spec. Publ. 1980. №. 29. - P. 79-100.

44. Birch G. F. Pleistocene phosphorites off the west coast of South Africa / G. F. Birch // Nature. 1983. - V. 302. - P. 601- 603.

45. Bitter M. R. Origin of the phosphatic nodules and cements in the Upper Cretaceous Fromiter Formation, Natoma Country, Wyoming / M. R. Bitter // Mountain Geology. 1986. - V. 23, - № 2. - P. 45-50.

46. Burnett W.C. Geochemistry and origin of phosphorite deposits of Peru and Chile / W.C. Burnett // Bull. Geol. Soc. Amer. 1977. № 88. - P. 813-823.

47. Bush A.B.G. Numerical simulation of the Cretaceous Tethys circumglobal current /A. B. G. Bush// Science. 1997. - V. 275. - P. 807-810.

48. Bush A. B. G. The late Cretaceous: Simulation with a coupled atmosphere-ocean general circulation model / A. B. G. Bush, S. G. H. Philander // Paleoceanography. 1997.-V. 12.-P. 495-516.

49. Cairns-Smith, A.G. Clay Minerals and the Origin of Life / A.G. Caims-Smith, H. Harttnan. Cambridge. - 1986. - 89 p.

50. CaiT M. H. The geochemistry of cobalt / M. H. Carr, K. K.Turkian // Geochim. Cosmochim. Acta. 1961. V. 3. - P. 1-23.

51. Chabon-Mostefal S. The Paleocene-Eocene phosphate deposits of Djebel Onk, Algeria / S. Chabon-mostefal, R.Flicoteaux // Phosphate deposits of the world. Cambr.: CUP. 1988. -V. 2. - P. 189-294.

52. Chamley H. Clay Sedimentology / H. Chamley. Berlin, -1989. - 623 p.

53. Champertier Y. L' Environment margino-littoral et la valorization des substances unitels / Y. L'. Champertier // Bull. Soc. Geol. France. -1977. №. 19. - P. 299 -305.

54. Cheny T. Sechura phosphate deposits / T. Cheny // Economic Geology. 1979. -№ 74. - P. 232-259.

55. Chilinger, G. V., Review of Soviet literature on petroleum source rocks I G. V. Chilinger // Am. Asso. Petr. Geol, Bull. 1955. - V. 39. -P. 764 - 767.

56. Chmiel G. Control of 36C1 production in carbonaceous shales by phosphate minerals / G. Chmiel // Geochimica et Cosmochimica. 2003. - V. 67, № 13. - P. 2377—2395.

57. Chronology of fluctuating sea levels since the Triassic / B.U. Haq et al. // Science. 1987. - V. 235. - P. 1156-1167.

58. Clay mineralogical variations in the Paleocene of the Williston Basin / E.S. Belt et al. // SEPM. Annual Mid-Year Meeting, Boulder.- Colorado. 1985.- №. 2. -P. 1- 10.

59. Composition and origin of black shales from Quseir area, Red Sea, Egypt / A. M. El Kammar et al. // Jour. Univ. Kuwit (Science), Kuwait. 1990. - V. 17. - P. 177190.

60. Contribution to the structure and phosphate deposits of Qusseir Area / Issawi, B. et al. // Geol. Surv. Egypt. 1969. №. 50. - P. 1-35.

61. Cook P.J. Repeated diagenetic calcitization, phosphatization and silicification in the Phosphoria Formation / J. P. Cook // Geol. Soc. Am. -Bull. 1970. - № 81. - P. 2107-2116.

62. Cook P. J. Petrology and geochemistry of the phosphorite deposits of North West Qweensland, Australia/P. J. Cook//Econ. Geol. 1972. V. 67. - P. 1193-1213.

63. Deer W. A. An Introduction to the Rock Forming Minerals / A. W. Deer, A. R. Howie, J. Zussman. Wiley, New York. -1992. - 643 p.

64. Delaney L.M. An apparent contradiction in the role of phosphorus in Cenozoic chemical mass balances for the world ocean / L.M. Delaney, G.M. Filippelli // Paleoceanography. 1994. -V. 9. - P. 513-527.

65. Depositinal conditions of Late Cretaceous phosphorites and black-shale in Egypt / K. Germann et al. // Berl. Geowiss. Abh. A. 1987. - V. 75, №. 3. - P. 629 - 668.

66. Different aspects of phosphorite weathering / Lucas, J. et al. // Marine phosphorites. SEPM, Spec. Publ. 1980. - №. - 29. -P. 41-51.

67. Distribution of major, trace and rare-earth elements in the surface sediments of the Wharton Basin, Indian Ocean / J. N. G. Pattan // Chem. Geol. 1995. V. 121. - P. 201-215.

68. El Gemmzi M. A. Mode of occurrence of Arsenic in some Egyptian phosphorites / M. A. El Gemmzi // Al Azhar Univ. Bull. Sci., Egypt. 1995. V. 6, - №. 2. - P. 1871-1877.

69. El Kammar A. M. Comparative mineralogical and geochemical study on some Egyptian phosphorites / A. M. El Kammar. Egypt. Cairo. -1974. - 425 p.

70. El Kammar A. M. Petrography and mineralogy of phosphatic sediments / A. M. El Kammar, E. Nysaerther // Svalbard. Norsk Polarinstitutt Skrifter. 1980. - №. 172. -P. 169-181.

71. El Kammar A. M. Chemical weathering of the economic phosphates of Abu Tartur, Weastern desert, Egypt / A. M. El Kammar, E. Z. Basta // Chemical geology. 1983. -V. 38. - P. 321-328.

72. El Naggar, Z. R. Stratigraphy and planktonic foraminifer of the upper Cretaceous lower tertiary succession in the Esna - Idfu region, Nile valley, Egypt, U.A.R / Z. R. El Naggar // Bull. Br Mus. Nat. Hist. Ser., Geol. - 1966. V. 2 - P. 1 - 291.

73. Elderfield H. Enhanced C02 substitution in carbonate-apatite from the Moroccan continental margin / H. Elderfield, T. Holmefjord, P. C. Summerhayes // Inst. African Geol. Res. 16th Ann. Report (Univ. Leeds.). 1972. P. 51-52.

74. El-Tarabili E. Paleogeography, paleoecology and genesis of the phosphatic sediments in the Qusseir-Safaga area, U.A.R / E. El-Tarabili // Economic Geology. -1969.-V. 64.-P. 172-182.

75. El-younsy A. R. Facies changes and synsedimentary tectonism of the campanian sequence, Abu Tartur plateau, Western Desert, Egypt / A. R. El-younsy // Bull. Fac. Sci., Assiut Univ. 1992. V. 21 (1-f). - P. 173-186.

76. Eslinger E. Clay Minerals for Petroleum Geologists and Engineers / E. Eslinger, D. Pevear. Society Economic Paleontologists and Mineralogists Short Course. -1988.-№. 22.-211 p.

77. Essene E.J. Clay mineral thermometry: a critical perspective / E.J.Essene, D.R. Peacor // Clays and Clay Minerals. -1995. №. 43. - P. 540 - 553.

78. Faure G. Principles and Applications of Geochemistry/ G. Faure. Prentice Hall. (2nd ed.)-1998. -316 p.

79. Folk R. L. Spectral subdivision of limestone types / R. L. Folk // Classifi cation of carbonate rock rocks. AAPG, USA, 1962. - № 1. - P. 62-84.

80. Froelich P.N. Pore water fluoride in Peru continental margin sediments: uptake from seawater / P.N. Froelich // Geochimica et Cosmochimica. 1983. - № 47. - P. 1605-1612.

81. Froelich P. N. Kinetic control of dissolved phosphate in natural rivers and estuaries: a primer on the phosphate buffer mechanism / P. N. Froelich // Limnology and Oceanography. -1988. V. 33. - P. 649 - 668.

82. Garver J. I. Chromium and nickel in shale of the Taconic foreland; a case study for the provenance of fine-grained sediments with an ultramafic source / J. I.

83. Garver, P. R. Royce, T. A. Smick // Jour. Sedimentary Research. -1996. V. 66, -, №. l.-P. 100-106.

84. Gerard V. Middleton Encyclopedia of Sediments & Sedimentary Rocks (Encyclopedia of Earth Sciences) / V. Gerard. Netherlands. - 2003. - 869 p.

85. Germann K., Bock W. D. And Schroter T. Facies development of upper cretareas phosphorites in Egypt / K. Germann, W. D. Bock, T. Schroter // Sedimentical and geological aspects, Berlin. Geowiss. Abh. - 1984. - An. 50. - P. 345-361.

86. Ghorab M.A. A summaiy of proposed rock stratigraphic classification for the upper Cretaceous rocks in Egypt / M.A. Ghorab. Geol. Soc. Egypt, Cairo. - 1956.

87. Glenn C.R. Reconstruction of the depositional and diagnetic history of the phosphorite and associated rocks of the Duwi Formation (Late Cretaceous), Eastern Desert, Egypt / C.R. Glenn, K. Mansour // Annals. Geol. Survey Egypt. -1979.-V. 9.-P. 388- 407.

88. Glenn C. R. Anatomy and origin of a Late Cretaceous phosphorite-greensand giant / C. R. Glenn, M. A. Arthur // Sedimentology. 1990. - V. 37. - P. 123-154.

89. Grim R.E. Bentonites / R.E. Grim, N.Guven. Geology, Mineralogy Properties, and Uses. - Elsevier. - Developments in Sedimentology. -1978. -№. 24. -. 256 p.

90. Grape G. Impact of microbial activity on trace element concentration in excavated bones/ G.Grupe, H.Piepenbrink // Appl. Geochem. -1989. -V. 4. -P. 293-298.

91. Gulbrandsen, R. A. Physical and chemical factors in the formation of marine apatite / A. R. Gulbrandsen // Econ. Geol., -№ 64. 1969. - P. 365-382.

92. Guven N. Smectites / Guven N. // Hydrous Phyllosilicates (Exclusive of Micas). Reviews in Mineralogy. Washington: Mineralogical Society of America. -1988. -№. 19. -P. 497-559.

93. Hawkins D.B. Experimental hydrothermal studies bearing in rock weathering and clay mineral formation / D.B. Hawkins. Penna, - park. — 1961.

94. Hebeish A. A. Mineralogical and geochemical studies of the phosphate deposits of the Red Sea coast, Eastern Desert, Egypt. / A. A. Hebeish. Cairo. - 2008 - 1971. P

95. Hume W. F. The effect of secular oscillation in Egypt during Cretaceous and Eocene periods. / W.F. Hume // Quart. Jour. Geol. Soc. London. 1911. - № 67. -P. 118-148.

96. Hume W. F. Explanatory notes to accompany the geological map of Egypt / Hume W.F. Surv. Depart. Cairo. - 1912. 50 p.

97. Hume W. F. Geology of Egypt: The stratigraphical history of Egypt from the close of the Pre- Cambrian Episodes to the end of the cretaceous period / W.F. Hume. London. -1962. - V. III. Part I. 712 p.

98. Ilyin A.V. Cenomanian phosphorites in the former Soviet Union / AN. Ilyin // Sedimentary Geology. 1994. -V. 94. - P. 109-127.

99. Ismail S. I. Mineralogical and geochemical studies of the black shales intercalated with the phosphate deposits along the Red Sea coast, Egypt / S. I. Ismail. Ain Shams Univ. Egypt. 1995.

100. Jahnke R.A. The present day formation of apatite in Mexican continental marginsediments / R.A. Jahnke // Geochimica et Cosmochimica. 1983. -№. 47. -P. 259-266.

101. Jarvis I. geochemistry of phosphatic chalks and hardgrounds from the Santonian to early Campanian (Cretaceous) of northern France / I. Jarvis // Journal of the Geological Society. London. - 1980. - №>. 137. - P. 705- 721.

102. Johnson H. D. Shallow siliciclastic seas; in sedimentary environments and facies / H. D. Johnson // Reading, H. D., ed. : Elsevier Press, New York. 1978. - P. 207 -258.

103. Keller E.A. Introduction to environmental Geology / E.A. Keller. Singapore, -2004. 672 p.

104. Knubovets R. Structural mineralogy and properties of natural phosphates / R. Knubovets // Amundson N.R. Reviews in Chemical Engineering / N.R. Amundson, D. Luss // Freund Publishing House Ltd. -London, 1994. P. 161-216.

105. Krajewski K. P. Early diagenetic phosphate cements in the Albian condensed glauconitic limestone of the Tatra Mountains, Western Carparthians. / K. P. Krajewski // Sedimentology/ 1984/ № 31. - P. 443-470.

106. Larsen G. Diagenesis in sediments and sedimentary rocks / G. Larsen, G. V. Chilingar. Elsavier, Amsterdam - Oxford -New York. - 1983. - 572 p.

107. Late Maastrichtian (69.5 to 65 Ma) / G. Camoin et al. // In: Dercourt, J., Ricou, L.E., Vrielynck, B. (Eds.), Atlas Tethys Palaeoenvironmental Maps. BEICIP-FRANLAB, Rueil- Malmaison. 1993.

108. Lewy Z. Transgressions, regressions and relative sea level changes on the Cretaceous shelf of Israel and adjacent countries. A critical evaluation of

109. Cretaceous global sea level correlations / Z. Lewy // Paleoceanography. 1990. -№.5.-P. 619-637.

110. Marshal-Neil I G. Authigenic phosphate nodules (Late Cretaceous, northern Ireland) as condensed succession microarchives / G. Marshal-Neill, A. Ruffel // Cretaceous Research. 2004. - №. 25. - P. 439 - 452.

111. Martens C.S. Inhibition of apatite precipitation in the marine environment magnesium ions / C.S. Martens, R.C. Harris // Geochin, Cosomochim. Acta. -1970.-V. 34.-P. 621- 625.

112. Mazumdar A. Abiotic oxidation of pyrite by Fe (III) in acidic media and its implications for sulfur isotope measurements of lattice-bound sulfate in sediments / A. Mazumdar, T. Goldberg, H. Strauss // Chemical Geology. 2008. - №. 253. -P. 30-37.

113. McArthur J. M. Systematic variations in the contents of Na, Sr, C02, and S04 in marine carbonate-fluorapatite and their relation to weathering / M. J. McArthur // Chem. Geol. 1978. -V. 21. P. 41-52.

114. McArthur J. M. Fluorine deficient apatite / J. M. McArthur // M.N. Mag. 1990. №. 54.-P. 508-510.

115. McClellan G.H. Mineralogy of carbonate fluorapatites / G. H. Mc Clellan // J. Geol. Soc.-London. 1980. - №. 137.-P. 675 - 681.

116. McClellan G. H. Crystal chemical investigation of natural apatite / G. H. McClellan, J. Lehr // Am. Mineral. 1969. №. 54. - P. 1374 -1391.

117. McClellan G.H. Mineralogy of sedimentary apatites / G.H McClellan, S.J. Van Kauwenbergh // Phosphorite Research and Development. Geological Society Special Publication. -1990. №. 52. - P. 23-31

118. McClellan G.H. Mineralogical and chemical variation of francolites with geological time / G.H. Mc Clellan, SJ. Van Kauwenbergh // J. Geol. Soc. -London. 1991. - №. 48. - P. 809 - 812.

119. Mineralogical and geochemical studies on Abou-Sabouna phosphorites (Mahameid-Sharawna), Upper Egypt, A.R.E. / H. Kotb et al.// Tschermaks Min. Petr. Mitt. Springer, Verlag. - 1978. -№. 25. - P. 171-183.

120. Mohamed A. S. Studies in some Upper Cretaceous Succession in Nile Valley. Upper Egypt / A. S. Mohamed. Assiut, Egypt. -1994. - 306 p.

121. Mousa M. M. Stratigraphical and sedimentological studies on some Late Cretaceous Early Tertiary sections in the Eastern Desert, Nile Valley and Western Desert Egypt / M.M. Mousa. - Assiut. Egypt. - 1989.

122. Nakkady S. E. Biostratigraphy and inter regional Correlation of the upper Senonian and Lower Paleocene of Egypt / S. E. Nakkady // Jour. Palaeont., Tulsa. - 1957. №. 31.-P. 428-447

123. Nriagu J.O. Phosphorite minerals: their properties and general mode of occurance / J.O.Nriagu. Springer, Berlin, Verlag - 1984. - 44 p.

124. Parrish J.T. Atmospheric circulation, upwelling, and organic-rich rocks in the Mesozoic and Cenozoic eras / J.T. Parrish, R.L. Curtis // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 1982. - № 40. - P. 31-66.

125. Pettijhon F. J. Sedimentaiy rocks / J. F. Pettijhon. CBS publishers & distributors. Delhi. India. - 1984. - 628 p.

126. Philobbos E.R. Geology of the phosphate of the Nile Valley / E.R. Philobbos. -Assiut Univ., Egypt. 1969. 240 p.

127. Philobbos E. R. Paleocurrents in phosphorites: A possible petrographic tool / E. R. Philobbos, E. K. Malak // Bull. Fac. Sci., Assiut Univ. -Egypt. 1989. -N.18 (2-f). -P. 55-76.

128. Phosphorite geochemistry: state of art and environmental concerns / I. Jarvis et al. // Ecologae Geol. -Helv. 1994. - №. 87. - P. 643-700.

129. Phosphorus and phosphorites: sedimentology and environments of formation / C. R. Glenn et al. // K. B. Follmi. Concepts and controversies in phosphogenesis: Eclogae Geologicae Helvetiae. 1994. - V. 87 b. - P. 747-788.

130. Piepenbrink H. Examples of chemical changes during fossilization / H. Piepenbrink //Appl. Geochem. -1989. -V. 4. P. 273 -280.

131. Pore water fluoride in Peru continental margin sediments: uptake from seawater / P.N. Froelich et al. // Geochim. Cosmochim. -1983. -N. 47. P. 1605-1612.

132. Prevot L. Geochemistry, petrography, genesis of Cretaceous- Eocene phosphorites, the canntour deposit (Morocco): a type example / L. Prevot. -Men. Soc. Geo. -1990. -№. 158. 232 p.

133. Prevot L. Behavior of some trace elements in phosphatic sedimentary formations / L. Prevot, Lucas // SEPM, Spec. Bubl. 1980. № 29. - P. 31-39.

134. Price N.B. The geochemistry of phosphorites from the Namibian shelf / N. B. Price, S. E. Calvert // Chem. Geol. -1978. №. 23. - P. 151-170.

135. Proceedings of Ocean Drilling Program / Mountain G. S. et al. // Initial Reports., College Station, Texas. 1994. - V. 150. - 885 p.

136. Rey C. Chemical Diversity of Apatites / C. Rey, FI. Combes // Science and Technology. 2006. - V. 49. - P. 27-36.

137. Rifai 1. R. Authigenic dolomite cementation in the Upper Cretaceous Phosphate Formation, Western Desert, Egypt / I. R. Rifai, M. N. Shaban // Sedimentary geology. 2007. - №. 202. - P. 702-709.

138. Riggs S. R. phosphorite sedimentation in Florida a model phosphogenic system / S. R. Riggs // Econ. Geol. - 1979. -V. 74 b. - P. 285 - 314.

139. Riggs S. R. Paleoceanographic model of Neogene Phosphorite deposition, U.S. Atlantic continental margin / S. R. Riggs // Science. 1984. - V. 223. - P. 123131.

140. Roony T.P. Mineralogie nature and origin of phosphorite, Beaufort country, North Carolonia / P. T. Roony, E. P. Kerr // Geol. Soc. Am. Bull. - 1976. №. 78. -P. 731-748.

141. Rushdy M. Geological studies on the area east of Esna, Nile Valley, Egypt / M. Rushdy. Assiut Univ. Assiut, Egypt. - 1989. - 172 p.

142. Russeyger J. Kreide und Sandstone Einfluss Von Granit auf Letzteren / J.Russeyger // Neues Jahrb. Mineralogi Abh. 1837. - P. 665- 669.

143. Said R. Tectonic framework of Egypt and its influence on the distribution of foraminefra / R.Said // Am. Assoc. Petrol. Geol. Bull. 1961. - V. 45. - P. 198218.

144. Said R. The Geology of Egypt / R. Said. Elsevier, Amesterdam, New York. -1962.- 1377 p.

145. Said R. Plankton Foraminifera from the type locality of the Esna shale in Egypt / R. Said, H. Sabri // Micropaleontology, 1964. -V. 10. №. 3. P. 375 - 395.

146. Sanrda C. Ichnology in sequence stratigraphic studies: an example from the lower Paleocene of Alabama / C. Sanrda // Palaios. 1991 - №. 6. - P. 39- 53.

147. Sediek K. N. Sedimentological and technical studies on the montmorillonitic clays of Abu Tartur plateau, Western desert, Egypt / K. N. Sediek, A. M. Amer// Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2007. - №. 41. - P. 89 - 99.

148. Seward A. C. Leaves of dicotyledons from the Nubian sandstone of Egypt / A. C. Seward // Geol. Survey Egypt. 1935. - P. 1-21.

149. Sharafeldine A. A. Some geological aspects of the Egyptian phosphorites /A. A. Sharafeldine. Egypt. - 1999. - 293 p.

150. Skinner H. C. W. A review of apatite, iron and manganese minerals and their role as indicators of biological activity in black shales / H. C. W. Skinner // Precambrian Res. 1993. - V. 61. - P. 209-229.

151. Soliman S. M. Petrology of the phosphorite deposits, Qusseir area, Egypt / S. M. Soliman, K. M. Amer // Arab. Miner. Pet. Assoc. Egypt: Trans. Cairo. - 1972. -V. 27,№ l.-P. 19-48.

152. Steger H. F. Oxidation of sulphide minerals, 4. Pyrite, chslcopyrite and pyrrhottite / H. F. Steger, L. E. Desjardins // Chemical Geology. 1978. - V. 23, №. 4.-P. 225-237.

153. Suess E. Phosphate regeneration from sediments of the Peru Continental margin by dissolution of fish debris / E. Suess // Geochemica et Cosmochimica Acta. -1981.№45.-P. 577-588.

154. The present day formation of apatite in Mexican continental margin sediments/ R.A. Jahnke et al. // Geochim. Cosmochim. -1983. -№. 47. P. 259-266.

155. Trappe J. Stratigraphy, facies distribution and paleogeography of the marine Paleogene from the Western High Atlas, Morocco / J. Trappe // Neus Jahrbuch für Geologie und Paläontologie. 1991. - V. 180. - P. 279 - 321.

156. Trappe J. Phanerozoic phosphorite depositional systems- A dynamic model for resource system / J. Trappe. Lecture Notes in the Earth Science. Springer. - 1998. -V. 74.-316 p.

157. Trucker M. E. Sedimentory petrology: an introduction to the origin of sedimentary rocks. / M. E. Trucker. England, Oxford. - 2001 - 262 p.

158. Variation in the global phosphorus cycle / J. Compton et al. // Marine Authigenesis: From Global to Microbial, SEPM. 2000. - №. 66. - P. 21-33.

159. Velde B. Clay minerals / B. Velde. A physico-chemical explanation of their occurrence. Elsevier. - 1985. — 427 p.

160. Wassef A. S. On the results of geological investigations and ore reserves calculation of Abu Tartur phosphorite deposits / A. S. Wassef // Annals Geol. Survey Egypt. 1977. - №. 7. - P. 2 - 60.

161. Youssef M.I. Stratigraphical studies in Quseir area / M.I. Youssef. Alexandria University, Egypt. 1949. - 149 p.

162. Youssef M.I. Stratigraphy of Gabel Oweina section near Esna, Upper Egypt / M.I. Youssef// Bull Inst Desert Egypt, Cairo. 1954. - V.4, № 2. - P. 83-93.

163. Youssef M.I. Upper Cretaceous Rocks in Qusseir area / M.I. Youssef // Bull. Instit. Desert Egypt. -1957. V. 7, №. 2. - P. 35-54

164. Youssef M. I. Structural pattern of Egypt and its interpretation / M. I. Youssef// Am. Assoc. Petrol. Geol. 1968. - V. 52, - №. 4. - P. 601 - 614.

165. Youssef M. I. Genesis of "Bedded Phosphates/ M.I. Youssef // Economic geology. 1969. - V. 60. - P. 590- 600.

166. Yucesoy F. Heavy-metal geovhemistry of surface sediments from the southern Black Sea shelf and upper slope / F. Yucesoy, M. Ergin //. Chem. Geol. -1992. V. 99.-P. 265-287.

167. Zittle K. A. Beitrage zur Geologie und Paläontologie der Libyschen Wüste und angerenzenden Gebiet von Ägypten / K. A. Zittle. Paleontographica. -1883. - V. 30 (3F), Tiel 6. - 237 p.