Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Эволюция ассоциаций глинистых минералов в фанерозойских (донеогеновых) отложениях Воронежской антеклизы

ВАК РФ 25.00.06, Литология

Автореферат диссертации по теме "Эволюция ассоциаций глинистых минералов в фанерозойских (донеогеновых) отложениях Воронежской антеклизы"

На правах рукописи

ЖАБИН Александр Васильевич

ЭВОЛЮЦИЯ АСС01ЩАЦИЙ ГЛИНИСТЫХ МИНЕРАЛОВ В ФАНЕРОЗОЙСКИХ (ДОНЕОГЕНОВЫХ) ОТЛОЖЕНИЯХ ВОРОНЕЖСКОЙ АНТЕКЛИЗЫ

Специальность 25 00 06 - Литология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

003160530

Воронеж 2007

Работа выполнена на кафедре общей геологии и геодинамики Воронежского государственного университета

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

профессор В И Сиротин

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Г В Холмовой (ВГУ, г Воронеж)

доктор геолого-минералогических наук ведущий научный сотрудник Ю Ю Бугельский (ИГЕМ РАН, г Москва)

Ведущая организация: «ООО Воронежгеология»

Защита состоится «23» октября 2007 г в 1б30 на заседании диссертационного совета Д 212 038 09 при геологическом факультете Воронежского государственного университета по адресу 394006, г Воронеж, Университетская пл , 1, ауд 226

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежского

государственного университета

Автореферат разослан « ¿¿>» сентября 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета, Д 212 038 09, кандидат геолого-минералогических наук, доцент

А В Никитин

Телефоны для справок 8 (4732)-208-682, 8 (4732)-208-588, факс 8 (4732)-208-989

e-maii" Zhabin@geol vsu ru. ogg@geol vsu ru

Актуальность работы. Центрально-Черноземный регион является крупным промышленным и сельскохозяйственным центром страны с развитой инфраструктурой На его территории расположены крупнейшие в мире горнодобывающие и перерабатывающие железорудные комплексы Курской магнитной аномалии, а также ряд других предприятий общероссийского и регионального значения, добывающих нерудное сырье

За два столетия исследований, проведенных несколькими поколениями геологов, проделана огромная работа по изучению осадочных пород, накоплен громадный материал по литологии, стратиграфии, тектонике Воронежской антеклизы Но появление в последние два десятилетия новых фактических данных, использование в практике исследований предезионных видов анализов и применение компьютерных методик по их обработке, вызвали необходимость осмысления имеющегося материала, пересмотра и уточнения представлений о генезисе и распределения по площади и в разрезах глинистых минералов и связанных с ними цеолитов, глауконитов, силицитов

Целью настоящей работы является установление закономерностей формирования и эволюции во времени ассоциаций глинистых минералов в отложениях Воронежской антеклизы для выявления различных видов минерального сырья связанного с глинистыми породами

Для достижения данной цели необходимо решение следующих задач изучить глинистую часть различных стратиграфических подразделений фанерозоя комплексом аналитических методов,

- построить схемы распределения выявленных ассоциаций глинистых минералов по площади для каждого стратиграфического подразделения,

- провести сравнительный анализ зональности литолого-фациальных карт и схем распределения глинистых минералов одновозрастных стратиграфических подразделений для установления влияния палеогеографических обстановок на состав ассоциаций глинистых минералов,

- определить факторы формирования аутигенных глинистых и связанных с ними других минеральных образований в отложениях данного региона

- выявить эволюцию распределения ассоциаций глинистых минералов

Фактический материал и методика исследования. В основу работы

легли материалы, полученные автором в результате выполнения хоздоговорных и госбюджетных тем, проводимых подразделениями НИИ геологии ВГУ с 1970 по 2004 г. г при его непосредственном участии При проведении полевых работ было исследовано и опробовано 478 обнажений и карьеров, а так же более 10000 погонных метров керна буровых скважин различного назначения

По отобранным образцам и пробам проведены около 20000 тысяч рентгеновских, 150 гранулометрических, 500 электронно-микроскопических, 105 минералогических (иммерсионных) и 76 микрозондовых анализов,

з

порядка 50 образцов подвергалось воздействию ультразвукового диспергирования

В методическом отношении работа выполнена в рамках новой отрасли геологической науки - геоминералогии возникшей примерно 35 лет назад «Геоминералогия - это наука о формировании, существовании и преобразовании стадиальных минеральных парагенезов и свойственных им ключевых минералов-индикаторов в важнейших геологических типах осадочных, магматических и метаморфических пород верхней оболочки литосферы при температурах и давлениях, допускающих образование и существование минеральных видов, свойственных осадочным образованиям» (А Г Коссовская, 1980) Из трех методических направлений геоминералогии - геологоформационного и фациального, стадиально-минералогического и прецизионно-кристаллохимического - настоящая работа выполнена в основном в рамках третьего направления

Глинистые минералы исследовались во фракции менее 0,002 мм Их содержания определялись методом интегральных интенсивностей по высоте первых рефлексов На основе методики построения литолого-фациальных карт, были составлены схемы распространения глинистых минералов по большинству стратиграфических подразделений донеогеновых отложений Воронежской антеклизы (в девонское и каменноугольное время это горизонт, в юрское и меловое - ярус, в палеогеновое - надгоризонт и свита) На схемах одной полоской показаны минералы, количество которых составляет 0-25%, содержания 25-50% выражены двумя полосками, 50-75% - тремя, более 75% -четырьмя По изменению состава или содержаний выделяются зоны распределения глинистых минералов

Электронно-микроскопические исследования проводились как методом сканирования, так и на просвет Изучение глауконитов, силицитов осуществлялось со свежих сколов этих образований, что позволило выяснить внутреннее строение и предложить модели их генезиса Применение метода ИК-спектроскопии позволило уточнить минеральный состав силицитов, предварительно определенный рентгеновским анализом Элементный состав глауконитов исследовался методами микрозондирования и индуктивно связанной плазмы Для этого отбирались две фракции менее 0 1 мм и 0 1 -0 25 мм Исходя из наших наблюдений одна десятая миллиметра разделяет глаукониты по внешнему облику и минеральному составу В мелкой фракции эти минеральные образования имеют светлые тона зеленого цвета, обломочный облик зерен, в их составе больше монтмориллонитовой составляющей Во фракции ОД - 0,25 мм форма зерен больше гроздевидная с трещинами синерезиса, окраска их тяготеет к темно-зеленым тонам, в минеральном составе преобладает слюдистая составляющая

Научная новизна и практическая значимость работы. В результате выполненных исследований, впервые на территории Воронежской антеклизы, выделены ареалы распределения ассоциаций глинистых минералов по разрезам и площадям большинства стратиграфических подразделений этого региона (девон - от морсовского времени до елецкого,

карбон - от турне до алексинского, юра - для келловейского и оксфордского, мел - от валанжинского до кампанского, палеоген - от каневского до полтавского) На основании авторских материалов, предложены модели образования глинистых минералов, глауконитов, цеолитов, минералов кремнезема в силицитах

Составленные автором схемы распределения глинистых минералов могут быть использованы для поисков различных видов глинистого и глауконитового сырья, цеолитов, силицитов, уточнения литолого-фациальных карт, обстановок осадконакопления и характеристик областей сноса - важнейших элементов для составления палеогеографических карт

Публикации и апробация работы. Основные положения и частные вопросы работы докладывались на ежегодных научных сессиях Воронежского университета (1975 - 1984, 1999 -2007 г г), на Всесоюзном семинаре «Геология, генезис и использование природных цеолитов» (Звенигород, 1978), на «Всесоюзном совещании по рентгенографии минерального сырья» (Казань,1989), на совещании «Литология и полезные ископаемые центральной России» (Воронеж, 2000), на конференции «Геологические, геофизические и геохимические исследования юго-востока Русской плиты» (Саратов, 2001), на международном семинаре «Новые идеи и концепции в минералогии (Сыктывкар, 2002), на международной конференции «Полезные ископаемые Беларуси» (Минск, 2003), на Всероссийских совещаниях «Меловая система России» (Санкт-Петербург, 2004, Саратов, 2006), на совещании «Стратиграфия, тектоника, и полезные ископаемые осадочных бассейнов Евразии» (Москва, 2004), на международных конференциях «Глины и глинистые минералы» (Воронеж, 2004, Пущино, 2006) Основные положения диссертации изложены в 38 публикациях и одной коллективной монографии

Объем и структура работы. Работа состоит из 5 глав, введения и заключения, содержит 145 страниц текста, 6 таблиц, 52 рисунка и 118 библиографических ссылок

Автором защищаются три положения Первое и второе изложено в третьей главе Третье в четвертой и пятой

При исследованиях по теме и написании работы диссертант неоднократно пользовался советами, консультациями и помощью А Ю Альбекова, В К Бартенева, И Н Быкова, [В Н Бурыкина|, Д А Дмитриева, А Е Звонарева, В В Ильяша, В В Лоскутова, С В Мануковского, Г В Холмового, В А Шатрова, Л Т Шевырева Всем перечисленным коллегам автор очень признателен Отдельную благодарность диссертант приносит своему первому учителю, при поддержке и участии которого он делал первые шаги в науке, доктору геолого-минералогических наук, профессору А Д Савко Особую признательность и глубокое уважение автор выражает своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору В И Сиротину

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ (по защищаемым положениям) Первое защищаемое положение Состав ассоциаций глинистых минералов и их распределение в образованиях Воронежской антеклизы носит закономерный характер В направлении от источников сноса вглубь морских акваторий гидрослюдисто-каолинитовые ассоциации сменяются в девонских отложениях каолинит-гидрослюдистыми, в каменноугольных -гидрослюдисто-монтмориплонитовыми, в мезо-кайнозое — гидрослюдисто-монтмориллонитовыми и монтмориллонит-цеолитовыми

Выделяемые на схемах зоны распределения ассоциаций глинистых минералов отражают фациальные условия формирования вмещающих их осадочных образований (Жабин, 1982) Зона с существенным преобладанием каолинита (от 75 до 100%) и отсутствием монтмориллонита соответствует континентальным, или приближенным к береговой линии морским обстановкам Появление в заметных количествах монтмориллонита или гидрослюды (более 25%) говорит о повышении щелочности и удалении от источников сноса Содержание одного из этих минералов в количестве более 50%, характеризует нормальные морские условия, не подверженные опресняющему влиянию потоков, стекающих с суши Цеолиты группы гейландита соответствуют наиболее удаленным от источников сноса, глубоководным частям морских акваторий (рис № 1)

яруса. Условные обозначения 1- каолинит, 2 - гидрослюда, 3 - монтмориллонит, 4 -цеолиты, 5 - хлорит, 6 - границы минеральных ассоциаций, 7 - направление сноса терригенного материала

При сравнении построений, показанных на литолого-фациальных картах и схемах распределения минеральных ассоциаций, наблюдается достаточно много расхождений в отображении одних и тех же геологических ситуаций Например, на литолого-фациальных картах полтавского, харьковского, альбского и сеноманского возрастов показаны практически одни мелководно-морские обстановки На аналогичных им по времени схемах изображен широкий спектр минеральных ассоциаций, отвечающий разнообразным условиям образования отложений, от континентальных до нормально-морских

По нашему мнению, все эти расхождения, при фациальных построениях, связаны с недоучетом такого признака, как распределение ассоциаций глинистых минералов, являющихся одним из надежнейших индикаторов геологических обстановок осадконакопления и последующих преобразований осадка и пород

Морсовское время характеризуется широким развитием разнообразных лагун, от распресненных до сильно засолоненных, на что указывает развитие доломитов, гипса и ангидрита В то же время здесь отсутствуют такие содержащие магний глинистые минералы, как сепиолит, палыгорскит, монтмориллонит, которые должны образовываться в лагунах, наряду с доломитами Более того, практически на всей территории развития морсовских отложений (включая и континентальные фации) глинистые минералы представлены ассоциацией с примерно равными содержаниями каолинита и гидрослюды, с незначительным количеством хлорита, что по нашим представлениям отвечает мелководно-морским условиям Значительные содержания каолинита даже в удаленных от источника сноса районов, свидетельствуют о мелководности бассейна седиментации и масштабности поступления этого минерала из кор выветривания

Начало франского века характеризуется проявлением вулканического события в ястребовское время Судя по всему, этот процесс продолжался, с различной интенсивностью и в разных проявлениях, на протяжении всего франского времени, на что указывает наличие монтмориллонита в ассоциациях глинистых минералов На то, что его генезис (в данном случае) связан с преобразованием пирокластики, показывают практически одинаковые содержания этого минерала во всех зонах и отсутствие связи его содержаний с количествами каолинита и гидрослюды

Отложениями чаплыгинского времени заканчивается терригенный этап девонского осадконакопления и со следующего за ним саргаевского -начинается карбонатный Наряду с этим обращает на себя внимание очень большая похожесть ситуаций, отображенных на схемах распределения глинистых минералов этих стратиграфических подразделений Зоны с существенным содержанием каолинита на юго-востоке территории постепенно сменяются областями с преобладанием гидрослюды

Распределение ассоциаций глинистых минералов в аптских отложениях, в какой-то мере характерно для всего нижнего мела На фоне зоны с существенно каолинитовым составом, выделяются участки с

превалирующим содержанием монтмориллонита Для образования этого минерала решающими условиями являются щелочная среда и наличие катионов кальция, натрия, магния, что в условиях аллювиальных обстановок не разрешимо В некоторых разрезах этих участков широким развитием пользуются щелочная разновидность монтмориллонита (нами она обнаружена как в песчаных отложениях, так и в огнеупорных глинах Латненского месторождения), а так же гиббсит и ультрадисперсный кварц (Жабин, 2002) Образование данных отложений связано с периодическими кратковременными подтоплениями морем прибрежных участков приморской равнины После каждого спада уровня моря в проточных участках быстро восстанавливался пресноводный режим с нейтральным рН В замкнутых водоемах, напротив, щелочность повышалась значительно, что приводило к частичному растворению каолинита с образованием монтмориллонита По мере уменьшения рН под воздействием пресноводных осадков, процесс останавливался Гиббсит несомненно имеет терригенное происхождение, так как встречается не только в глинах, но и в песках Пока не совсем ясен генезис ультрадисперсного кварца Но, исходя из результатов экспериментальных исследований, можно полагать, что его появтение в породах связано, вероятней всего, с эндогенными процессами, требующими специальных исследований

Таким образом, установленное закономерное распределение ассоциаций глинистых и некоторых других минералов (от существенно каолинитовых, присущих континентальным отложениям, до цеолит-монтмориллонитовых, характеризующих морские обстановки), должно служить весомым дополнительным фактором при различных литолого-фациальных и палеогеографических построениях

Второе защищаемое положение Отложения крупных временных интервалов осадконакопления, разделенных эпохами мощного корообразования, характеризуются цикличностью в распределении ассоциаций глинистых и сопутствующих им минералов Преимущественно гидрослюдисто-каолтитовые ассоциации палеозоя антеклизы сменяются гидрослюдисто-монтмориллонит-цеолитовымимезо-кайнозоя

При обобщении данных по распределению глинист ых и сопутствующих им минералов в разрезах и по площади антеклизы выявляется определенная цикличность в появлении тех или иных их ассоциаций в зависимости от возраста отложений, которая носит направленный характер, если рассматривать ее проявление на уровне таких временных интервалов, как период и эра

В тектонической истории Земли выделяются три крупнейших цикла Вилсона (Хаин, 2000), которые имеют продолжительность 540-600 млн лет и проявляются в образовании и распаде суперконтинентов с новообразованием и последующим закрытии океанов Циклы Бертрана продолжительностью 150-180 млн лет — в частичном закрытии океанов вследствие столкновения микроконтинентов и (или) крупных вулканических дуг с их окраинами

Циклы Штилле длительностью около 30 млн лет - в проявлении фаз орогенеза в связи со столкновением вулканических дуг с континентами и микроконтинентами Предполагается, что циклы Вилсона связаны с процессами общемантийной конвекции, циклы Бертрана - верхнемантийной конвекции, а циклы Штилле с конвекцией в астеносфере Тектоническая цикличность определила циклическое строение осадочного чехла древних платформ Так, в фанерозойской истории Русской платформы четко выделяются каледонский, герцинский и альпийский циклы Очевидно, что они соответствуют тектоническим циклам Бертрана Рассматриваемое нами распределение глинистых минералов, относится к циклам от 2-го ранга (эратема) до 5-7 рангов (ярус - зона - звено)

Начало палеозойского времени на данной территории характеризуется каолинит-гидрослюдистым составом глинистых фракций, при незначительных в общем содержаниях монтмориллонита и хлорита Такие ассоциации указывают, во-первых, на формирование данных отложений из материала, поступающего в бассейны седиментации при размыве кор выветривания каолинитового состава, развитых на породах кристаллического фундамента Во-вторых, на незначительные глубины девонских морей В отложениях соответствующих концу палеозоя, наряду с каолинитом и гидрослюдой, в заметных количествах появляется монтмориллонит В мезозойский временной отрезок минеральные ассоциации меняются на гидрослюдисто-цеолит-монтмориллонитовые, при резком уменьшении роли каолинита В отличие от мезозоя, кайнозойское время характеризуется появлением осадочных силицитов и еще большим количеством цеолитов и монтмориллонита в минеральных ассоциациях Увеличение содержаний этих минералов в мезо-кайнозойское время, в отличие от палеозоя, связано с углублением морских водоемов, резким сокращением, до полного исчезновения, суши, занятой кристаллическими породами, привносом некоторого количества пирокластики

Наряду с цикличностью 2 порядка (Карагодин, 1990), выявляется и цикличность следующих рангов (3, 4, 5 и выше), соответствующая периоду, эпохе, веку и т д Так в начале девонского, каменноугольного, юрского и меловою периодов, живетского, франского, фаменского веков, -минеральные ассоциации существенно каолинитовые К концу этих временных интервалов в глинистых фракциях отложений в больших или меньших количествах появляется монтмориллонит

В латеральном направлении ассоциации глинистых минералов закономерно меняются от существенно каолинитовых, вблизи источников сноса, до преимущественно гидрослюдистых или монтмориллонит-цеолитовых в глубине акваторий, представляя собой циклит (Фролов, 1995)

Данные циклы связаны с континентальными перерывами в истории Воронежской антеклизы и образованием в эти временные интервалы кор выветривания каолинитового типа Поэтому в начале каждого нового трансгрессивного этапа в морские водоемы поступали большие массы

каолинита, значительная часть которых захоранивалась в осадке, не претерпевая сколь нибудь значимых преобразований

Третье защищаемое положение Генезис глинистых минералов, в том числе и глауконитов, цеолитов и минералов группы кремнезема в абиоморфных силщитах связан с преобразованиями твердых минеральных фаз в стадию диагенеза по модели деструкционно-эпитаксиальных превращений - ДЭП Образование абиоморфных силицитов может происходить и хемогенным путем в стадию диагенеза и катагенеза

По данным М Ф Викуловой и др (1973) генезис глинистых минералов связан и зависит, прежде всего, от следующих параметров среды рН, соотношения кремнезема и глинозема, наличия щелочных и щелочноземельных катионов

Каолинит образуется при рН около 5 в процессах выветривания Одним из решающих факторов при этом процессе является хорошая промываемость пород Пресноводные воды выносят катионы щелочных и щелочноземельных элементов, в противном случае образуются гидрослюда или монтмориллонит Отношение кремнезема к глинозему у каолинита от 1 до 2 Обычный облик частиц этого минерала в корах выветривания, по данным электронномикроскопического анализа, в виде пластинок гексагональной или псевдогексагональной форм В литературе достаточно много сведений о том, что уже в аллювиальных отложениях, а тем более морских, каолинит теряет гексагональный облик и приобретает изометрическую форму с обломанными краями частиц Это объясняется механическим разрушением минерала

Физическое разрушение любого твердого тела в водной среде, по экспериментальным данным В И Муравьева (1983), вообще невозможно при размерах его частиц менее 0,002 мм А именно такие размеры характерны для глинистых минералов Частицы обволакиваются пленкой воды, которая является своеобразной смазкой, препятствующей их сближению По нашим наблюдениям, при проведении экспериментальных работ на ультразвуковом диспергаторе, процесс дезинтеграции минералов резко замедляется при достижении их обломками размеров 0,01 мм

Образование гидрослюды возможно в различных условиях среды, но преимущественно в щелочных, как в морских, так и в континентальных обстановках, и обязательно при наличии достаточного количества калия Поэтому часто наблюдается присутствие небольших количеств этого минерала в аллювиальных отложениях, вместе с каолинитом, который начинает разрушаться при рН более 6 и дает начало образованию гидрослюды Щелочная среда морских водоемов благоприятна для сохранения гидрослюды, принесенной с континента и в то же время способствует ее новообразованию, благодаря присутствию калия в осадке Здесь этот минерал может возникать за счет преобразования каолинита, неустойчивого в щелочной обстановке Отношение кремнезема к глинозему в гидрослюдах около 4

Основными факторами, определяющими образование минералов смектитовой группы, являются щелочные условия среды и отсутствие калия При наличии этого катиона будет возникать гидрослюда Различное содержание кальция, магния, натрия, алюминия, железа и некоторых других элементов приводит к образованию различных минералов этой группы При преобладании в среде осадка железа возникает нонтронит, алюминия -бейделлит и т д Отношение кремнезема к глинозему в смектитах, в том числе и монтмориллоните, как правило, больше 4, но меньше 7 Натриевые монтмориллониты (или бентониты) образуются при разложении вулканических пеплов и пемзовых туфов При отсутствии в осадке калия емектитовые минералы возникают в морских условиях при диагенезе путем преобразования каолинита

По данным Э Э Сендерова и Н И Хитарова (1970), отношение кремнезема к глинозему в цеолитах гейландитовой группы больше 7 Поэтому для их образования, наряду с высокой щелочностью, необходимы значительные превышения содержаний первого компонента по отношению ко второму Исходя из этого, порода с высоким содержанием цеолитов должна состоять из материала, неустойчивого в щелочной среде морского осадка и содержащая кремнезем с глиноземом в указанном соотношении Этим требованиям может отвечать пирокластика, что доказано на примере ее преобразования в современных осадках дна Мирового океана Но в рассматриваемых отложениях пирокластика есть далеко не везде Из других пород благоприятным субстратом являются алевриты, с небольшим (первые проценты) количеством глинистого (каолинитового) вещества И вот в таком осадке при щелочности, когда начинается растворение кварца, появляются цеолиты Формирование их проходит на контакте кварцевых зерен или опаловых скелетных остатков с частицами каолинита, так как уже при незначительном удалении от точки соприкосновения этих минеральных фаз концентрация кремнезема падает, он захватывается глиноземом и другими катионами, образуя монтмориллонит

Анализируя ситуации, изображенные на схемах распределения минеральных ассоциаций, можно увидеть, что распределение глинистых минералов в различных стратиграфических интервалах далеко не идентично Так, в девонских отложениях очень мало монтмориллонита По нашему мнению, это связано с большим количеством калия, который поступал в морские водоемы из кор выветривания кристаллических пород фундамента А те невысокие концентрации минерала (не больше 20%) образовывались или в отшнурованных от основных морских акваторий участках, или связаны с преобразованием пирокластики Начиная с каменноугольного времени ситуация меняется в корне В осадконакоплении начинают участвовать продукты выветривания осадочных пород Содержание калия в осадках морских водоемах резко падает, что способствует, при других соответствующих условиях, образованию высоких концентраций монтмориллонита Количество гидрослюды уменьшается и в пелитовой фракции пород оно не превышает 20%

и

Работами АД Савко установлено (1979, 1991), что основными минералами кор выветривания, служившими поставщиком материала для осадочных пород, начиная со среднего девона, являлись каолинит и кварц Это полностью подтверждается нашими исследованиями На всех схемах распределения глинистых минералов количество каолинита возрастает в сторону предполагаемых источников сноса Содержания других глинистых минералов, в первую очередь гидрослюды и монтмориллонита, наоборот, увеличиваются вглубь акваторий Такое распределение ассоциаций указывает на преобразование каолинита в щелочной среде морского осадка и служит надежным критерием для уточнения фациальных обстановок, выделенных на основании других факторов

Исходя из всего вышеизложенного, генезис глинистых минералов в геологической истории Воронежской антеклизы представляется нам следующим образом Поступающий из кор выветривания в морские водоемы каолинит начинает претерпевать изменения еще на путях переноса, продолжающиеся в стадии седиментогенеза и диагенеза В прибрежных фациальных обстановках, где на рН осадка оказывают существенное влияние пресноводные потоки, стекающие с континентов, щелочность невысокая и то количество алюмосиликатного материала, полученное при растворении каолинита, захватывает калий с образованием гидрослюды Основная масса каолинита не успевает подвергнуться преобразованиям и захоранивается в осадке При удалении от береговой линии щелочность повышается, способствуя вовлечению в процесс растворения большего количества каолинита Если калия много (как в девонское время), то идет преобразование всего каолинита в гидрослюду, если мало, то он быстро расходуется на образование последней и начинает формироваться монтмориллонит При дальнейшем повышении рН в процесс включаются кварц и остатки организмов с кремниевым скелетом, состоящим из опала, так же неустойчивого в щелочной среде И на контакте частиц каолинита с кварцем (или опалом) образуются цеолиты гейландитовой группы, в составе которых отношение кремнезема к глинозему больше 7

Практически во всех временных образованиях девона, в небольших количествах (около 10%) фиксируется хлорит В каменноугольных, юрских и нижнемеловых толщах этот минерал встречается на крыльях антеклизы По мнению МФ Викуловой и др (1973) генезис хлорита связан с постдиагенетическими преобразованиями других глинистых минералов, происходящими при повышении давления и особенно температуры Данное обстоятельство хорошо согласуется с распределением хлорита во всех временных интервалах рассматриваемой территории Судя по всему девонское время было эпохой магматической активизации на всей территории Воронежской антеклизы и при температурных воздействиях происходило преобразование гидрослюды в хлорит В каменноугольный, юрский и нижне меловой возрастные интервалы магматическая активизация проявлялась только на крыльях антеклизы, присводовые ее части оставались в «нормальных» термобарических условиях

©дна из разновидностей гидрослюды - глауконит образуется в морских условиях. В рассматриваемых отложениях это минеральное образование встречается во всех временных интервалах, но очень неравномерно. Наибольшее его количество приурочено К мезозойским и палеогеновым отложениям, при содержании в песчаных породах на уровне 10 - 15%. Очень редко выше. Чаще глаукониты наблюдаются в виде округлых зерен (шаровидных, гроздевидных, почковидных и т.п.) с трещинами синерезиса и без них, нередки и обломочные, несколько сглаженные формы. Цвет их включает вес оттенки зеленого, варьируя от бледно - до темно-зеленого, почти черного. Размер зерен от 0,01 до 0,5мм. Данными рентгеновского анализа глаукониты по минеральному составу можно разделить на фи группы: первая - чисто слюдистые, вторая -слюдистые с монтмориллонитом, третья - слюдистые с хлоритом.

ЭлектронномикроскспиЧйские и рентгеновские исследования показали, что внутреннее строение глауконитовых зерен достаточно сложное и они состоят из пластинок, направленных перпендикулярно поверхности из одного или нескольких центров (рис. 2), Такое их расположение позволяет идентифицировать зерна этих образований, как сфсролиты (Жабин, 2000). Иногда внутри этих форм находятся обломки других минеральных фаз с неровной, явно подвергшейся процессам растворения поверхностью (рис. 3), что в некоторой степени подтверждается и другими исследователями.

Рис. 2. Электронном нкроскопичсскнй

снимок глауконита. ПЭМ. Реплики. Увеличение 1000х.

Считается общепризнанным процессами рас кристаллизации

Рис. 3. Электронномикроскопический снимок минерального обломка со следами растворения в глауконите, РЭМ. Увеличение 5000х.

связывать образование глауконита с кремниево-железисто го геля при диагенезическом изменении морского осадка. Вместе с тем происхождение гелевого вещества остается неясным, отсутствует и надежная модель глауконитообразования этим способом.

Прежде всего; рассмотрим определение коллоидной системы. Это "...дисперсная система с предельно высокой дисперсностью при условии сохранения гетерогенности, т. е. поверхности раздела между дисперсной

фазой и дисперсной средой" Главным в определении является то, что дисперсная фаза имеет поверхность раздела, и значит, является достаточно крупной частицей, состоящей наверняка из тысяч, а скорее миллионов атомов Слюда, в том числе и глауконит, при таком их количестве уже хорошо оформившаяся частица слоистой структуры, но чтобы пошел процесс раскристаллизации в коллоидной системе, состоящей из множества частиц, им необходимо распасться на атомы С другой стороны, если представить, что эти слоистые кристаллиты слюды выпали из коллоидной системы при коагуляции, то, как они образуют сферолиты с перпендикулярным поверхности расположением пластинок

На эти и другие вопросы хорошо отвечает концепция, разработанная в свое время В Б Алесковским (1978) Она заключается в преобразовании твердого вещества (фазы), неустойчивого в какой то среде, путем его растворения и осаждения в новой форме на поверхности их раздела То есть, наблюдается деструкционно-эпитаксиальное преобразование твердых тел - депитизация Одним из его видов является взаимодействие растворов металлов с поликремниевой кислотой, которая в природных процессах образуется при обводнении зерен кварца и других силикатов

В начале, на поверхности растворяющихся зерен, покрытыми группами Зх-ОН, адсорбируются ионы металла с образованием поликремниевой соли Одновременно с этим часть кремнезема растворяется и со временем в растворе накапливается растворенная поликремниевая кислота Затем при наличии достаточного количества металла-осадителя, образуются молекулы силиката этого металла, которые осаждаются на поверхности поликремниевой соли При этом концентрация силиката в растворе снижается, что стимулирует дальнейшую деструкцию вплоть до полного растворения зерна, с образованием нового слоистого силиката, слои которого вырастают боковыми гранями от поверхности к центру

Привлечение процессов депитизации для интерпретации имеющихся данных позволяет по иному рассмотреть проблему генезиса глауконита В принципе, его сферолиты должны образовываться по любым обломкам силикатов, неустойчивым в среде морского осадка Ими могут быть остатки кремниевых скелетов организмов, вулканический пепел, копролиты, зерна кварца и т п И при наличии в растворах осадка достаточного количества железа, начинается процесс роста сферолитов глауконита Их форма может быть любой, повторяя очертания растворяющихся зерен

По мнению В Т Фролова (1991), глаукониты в осадочных породах появились одновременно с илоройными организмами Этот факт и приуроченность глауконитовых образований к фосфоритам, кремнистым скелетным остаткам, указывает на прямую связь их генезиса с органическим веществом, являющегося своеобразным катализатором и источником энергии при этих процессах Разлагающаяся органика дает соответствующую, сильно реакционную среду и, судя по всему, большое количество калия Все это вместе взятое способствует, за относительно короткий срок, образованию слюдистой компоненты сферолитов Монтмориллонит появляется после

расходования калия и его генезис связан или с не полностью преобразованными в слюду силикатными обломками, или с условиями осадка, удаленного от береговой линии Этим и можно объяснить повсеместно встречаемое сонахождение в породе глауконитов разного состава Иногда процессы преобразования первичного материала не доходят до конца и тогда на электронномикроскопических снимках наблюдаются не характерные для слоистых минералов включения, а на дифрактограммах - рефлексы каолинита, кварца Овальная, сглаженная с поверхности форма большинства сферолитов указывает на их образование из измененных процессами депитизации копролитов А трещины синерезиса, которые трактуются, как доказательство раскристаллизации коллоидной массы, были присущи первичным фекальным комочкам

Нахождение не только в одном образце, но даже отдельно взятом зерне слюды и монтмориллонита, свидетельствует о смене условий, в которых проходил генезис глауконитов В щелочной среде морского осадка происходит растворение минерального вещества копролитов и обломков силикатов, с одновременным синтезом новых слоистых минералов, устойчивых к этим условиям Так как процесс начинается в самой верхней части осадка, где рН среды не очень высокий и сосредоточены практически все запасы калия, то здесь образуется гидрослюда При захоронении обломков вглубь осадка или переносе их в более отдаленную от берега часть бассейна, где щелочность выше, а содержание калия резко падает, начинается образование монтмориллонита (иногда цеолитов)

При достаточно малых размерах частиц, слагающих глаукониты, теряется рентгеновское различие между гидрослюдой и монтмориллонитом, что подтверждается другими исследователями По их мнению, чем меньше кристалл слюды, тем ближе его химическая формула отвечает составу монтмориллонита

Объяснение данному явлению заключается в наличие у каждого твердого тела приповерхностного слоя И чем меньше частицы, тем выше соотношение уравновешенной их части (центральной) к неуравновешенной (краевой) В случае с глауконитом структура и состав внутри каждой частицы отвечает железосодержащей слюде А вот в структуре краевых частей, где связь между атомами нарушена, из нее выпадают калий, железо и остаются только кремний, алюминий, кислород, обладающие более сильными межатомными связями

По мнению ИВ Николаевой (1977) цвет глауконита зависит от содержания в нем железа В принципе, с этим можно согласиться, учитывая, что чем темнее сферолиты, тем крупнее частицы, слагающие их, выше содержания калия, железа и меньше кремния, алюминия, кальция

Совершенно разные по морфологии и цветовой гамме глаукониты, находящиеся в одной пробе и одной размерной фракции, прямо показывают, что их образование происходит в разные стадии диагенеза и в различных фациальных обстановках Ближе к береговой линии в породах превалируют глаукониты темных оттенков и слюдистого состава, чем дальше вглубь

акватории, тем светлее цвета, меньше гидрослюды и больше монтморилллонита Объяснение этого явления, связано с содержанием калия в осадке

С процессами деструкционно-эпитаксиального преобразования каолинита связан генезис гидрослюды, монтмориллонита, цеолитов в морском осадке Только здесь растворение каолинита происходит не на всей поверхности частицы, а на ее боковых гранях, где химические связи оборваны И в зависимости от содержания в осадке тех или иных катионов, значений рН образуются гидрослюда или монтмориллонит При высоких содержаниях кремнезема, связанных с растворением кварца или других силикатов формируются цеолиты, группы гейландита

В рассматриваемых отложениях данной территории широким распространением пользуются силицитовые образования, находящиеся в парагенетических связях с глинистыми минералами и породами Различные морфологические формы и минеральный состав силицитов позволяют конкретизировать обстановки осадконакопления и постдиагенетических преобразований пород в целом и глинистых минералов в частности

Поэтому мы считаем необходимым, наряду с глинистыми минералами, рассмотреть в данной работе и силицитовые образования, которые пользуются достаточно широким распространением в различных возрастных подразделениях на данной территории Силициты представлены, как кремневыми разностями (кремни, опоки, трепелы), так и породами, в различной степени содержащими в своем составе кремнистую составляющую

Сравнение результатов различных аналитических исследований показывает, что кремнистые породы идентичные по составу, структурно-текстурным признакам, выделяемых, как визуально, так и оптическими методами, совершенно различны по морфологическим особенностям слагающих их минералов свободного кремнезема, определяемых только электронномикроскопическим способом Различные формы силицитовых минералов, встречаемые в определенных породах, зависят в основном от условий их образования и могут служить надежными критериями генезиса кремнистых пород в целом

Биогенный силицитовый материал, представляющий собой раковины диатомовых и других организмов с кремнистым скелетом, подвергался растворению и преобразованию уже в стадию седиментогенеза В спокойной гидродинамической обстановке этот процесс проходил во всей массе осадка и при перекристаллизации кремниевого материала возникала структура из переплетающихся и прорастающих друг друга слоисто-чешуйчатых частиц (рис 4). В активной обстановке преобразование кремнистых скелетных остатков происходило в каждой отдельно взятой частице (рис 5) Так как первичные скелетные остатки состоят из опала, неустойчивого в щелочной обстановке, то при их растворении и новообразовании возникает другая минеральная фаза опал-тридимитового состава, адаптированная к щелочной среде морского осадка

и ^

Рис- 6. Э-ПСШ рОШШМИКрОСКОНИЧССКИЙ

снимок светлого кремня. РЭМ, Увеличение 2500*.

Рис. 4. Электрон иомикросколи ческнй се и- Рис 5 электронномикросколичес-мок опоки глобулярной. ЮМ. Увеличение ккй снЯМОК глобулярного трепела. !0000*- РЭМ. Увеличение ЮОООх.

Ну электронном и к рос конических сним-ках светлых разностей кремней и вторичных силицитов обращает на себя внимание похожесть изображенных на них ситуаций (рис. 4; 5; 6). Во всех случаях наблюдаются формы с ребристой поверхностью. Только у кремней это очень плотные на вид тела, тсс но соприкасающиеся друг с другом. У вторичных опок и трепелов структура ребристых сфер более рыхлая, но в первых они упакованы плотнее. Причиной гакош строения кремнистых вторичных образований является литологический состав карбонатных пород. В очень чистых разностях, при практически полном отсутствии глинистого н кяастичесшло материала, кремнезем, замещающий кальцит, выпадает в виде плотно соприкасающихся опаловых глобуль, образуя кремни. При увеличении содержания в карбонатных породах минеральных (особенно тонкодисперсных) составляющих, они, во-первых, препятствуют сближению глобуль и, во вторых, при преобразовании этих тел способствуют разрыхлению их структуры. В этом и заключается различие в л отологических типах пород. Чем меньше минеральных примесей в изменяющейся карбонатной породе, тем более сближены образующиеся глобулЦ и тем плотнее внутренняя структура сферических тел. Вторичные опоки и трепелы различаются только количеством и, в какой го мере, качеством примесей, препятствующим сближению сфер и упрочнению породы. Отсюда опоки - твердые, крепкие породы, трепелы - слабые, иногда сыпучие. Образование этого морфологического типа кремнистых пород происходит при тпергенных процессах. Под действием кислых, содержащих кремнезем вод, происходит растворение кальцита, вынос его и формирование опаловых глобуль, для образования которых, представляющих из себя

клубки длинных цепей кремнезема, совершенно не нужны высокие концентрации этого компонента Напротив, экспериментальные данные свидетельствуют, что этот процесс возможен только в разбавленных растворах. В начале глобули имеют гладкую поверхность, но с течением времени и с изменениями параметров среды, они преобразовываются в опал-тридимит, слоистые частицы которого, вырастая от поверхности к центру, образовывают ребристую специфическую структуру

Генезис минералов кремнезема призматического, брусковидного габитуса, ошибочно принимающихся за цеолиты группы гейландита, проходит в уже образованных силицитовых породах, при постоянном подтоке новых порций кремнезема, в условиях свободного роста кристаллитов Этому способствует наличие трещин и различных полостей в породах. Преобразование такого типа происходит при инфильтрации вод из выше лежащих горизонтов в постдиагенетических процессах

Силицитовые образования встречаются на данной территории, начиная с девонского возраста Как в эту, так каменноугольную и верхнемеловую эпохи они представлены кремнями халцедонового состава, встречающихся в виде включений в карбонатных породах Силициты в породах оксфордского, коньякского и сантонского ярусов, представленных глинами, алевропелитами и другими породами, содержащими кремнистую составляющую, вплоть до опок и трепелов, являются вторичными образованиями Об этом свидетельствует глобулярная форма минералов кремнезема Достаточно часто в этих породах встречаются, ошибочно принимаемые за цеолиты, кристаллиты призматического габитуса, образующиеся в последнюю очередь, после глобулярных, когда в породе появляются трещины и полости

На связь силицитовых образований с реками, приносящими из источников сноса большое количество питательных веществ и растворенного кремнезема, что провоцировало развитие организмов с кремниевым скелетом, ссылаются многие исследователи. В то же время для многих стратиграфических подразделений характерны аллювиальные образования Надо полагать, реки, отложившие эти осадки выносили кремнезем в значительных количествах, но кремнистые породы в отложениях, приуроченных к этим рекам, обнаруживаются только в киевское время Сопоставляя эти сведения, приходим к выводу, что кроме кремнезема, для интенсивного воспроизводства организмов с кремниевым скелетом совершенно необходимы органические соединения, которые попадали в морские водоемы с речными потоками Здесь прослеживается определенная эволюционная связь между количествами силицитов и возрастом отложений Так, в девонское время, характеризующееся слабым развитием наземной растительности, осадочные разности этих пород неизвестны Нет их и в каменноугольных отложениях, но здесь это связано с широким развитием карбонатной фауны, для развития которой так же необходимы питательные вещества Отсутствие осадочных силицитов в мезозое объясняется малой площадью суши В кайнозойское время, напротив, сложились благоприятные условия (достаточная площадь суши, богатая растительность, почвы

насыщенные органическим материалом) и практически во всех стратиграфических подразделениях палеогена встречаются кремневые образования

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Распределение ассоциаций глинистых и некоторых других минералов в осадочных образованиях Воронежской антеклизы носит закономерный характер В латеральном направлении ассоциации глинистых минералов закономерно меняются от существенно каолинитовых, вблизи источников сноса, до преимущественно гидрослюдистых или монтмориллонит-цеолитовых в глубине акваторий и характеризуют определенные условия образования пород

Высокие содержания гидрослюды в девонских отложениях связаны со значительными количествами калия, выносимого из размывающихся кор выветривания пород фундамента При сокращении площади развития кристаллических пород в источниках сноса, убывает содержание калия в морском осадке, что влечет за собой уменьшение количества гидрослюды в породах

Нахождение хлорита в осадочных толщах указывает на изменения термобарических условий в постдиагенетических преобразованиях пород, а ультрадисперсного кварца — на участие эндогенных процессов при образовании осадка

Цеолиты группы гейландита по кристаллохимическому строению относятся к слоистым силикатам и при электронномикроскопических исследованиях выглядят, как и все остальные минералы этой группы, в том числе и глинистые, в виде чешуек, листочков и т п Их образование происходит при рН > 9, на контакте силикатных обломков и частиц каолинита

Генезис глауконитов происходит путем преобразования силикатных минералов не устойчивых в условиях морского осадка, с сохранением их внешней формы Трещины синерезиса связаны не со старением (раскристаллизацией) коллоидных систем, но с разложением органического вещества, находящегося в копролитах Глаукониты без трещин образуются при преобразовании цельных силикатных зерен

Силицитовые породы по способам образования разделяются на биогенные, метасоматические, хемогенные В зависимости от этого морфология их минеральных фаз приобретает специфический облик, характерный для каждого способа Листовато-чешуйчатая — для биогенного, сферовидная - для метасоматического, призматическая - для хемогенного

Распределение минеральных ассоциаций имеет цикличный характер и зависит от длительности эпох континентантальных перерывов осадконакопления и масштабности корообразования Так в начале девонского, каменноугольного, юрского и мелового периодов, живетского, франского веков - минеральные ассоциации существенно каолинитовые. К

концу этих временных интервалов в глинистых фракциях отложений в больших или меньших количествах появляется монтмориллонит

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Жабин А В Цеолиты в мезозойских отложениях КМА / А В Жабин, АД Савко // Геология, генезис и использование природных цеолитов тез довел Всесоюз семинара - Звенигород, 1978 -С 133-134

2 Жабин А В Минералогия и генезис глинистых образований мезозойского возраста северо-запада Воронежской антеклизы / А В Жабин // Литология терригенных толщ фанерозоя Воронежской антеклизы -Воронеж, 1979 - С 58-68

3 Савко АД Цеолиты в верхнемеловых отложениях северо-запада Воронежской антеклизы /АД Савко, А В Жабин // Литология терригенных толщ фанерозоя Воронежской антеклизы - Воронеж, 1979 -С 99-101

4 Жабин А В Рентгенографическая характеристика цеолит содержащих пород мезозоя КМА / А В Жабин, А Д Савко // Рентгенография минерального сырья - Воронеж, 1979 - С 143-147

5 Жабин А В Минеральный состав глинистой части альбеких отложений КМА / А В Жабин // Литология и полезные ископаемые Воронежской антеклизы -Воронеж, 1982 - С 136-139

6 Жабин А В Рентгенографическая характеристика ассоциаций глинистых минералов в отложениях келловейского яруса КМА / А В Жабин, В А Устиновский // IX Всесоюзное совещание по рентгенографии минерального сырья тез докл -Казань, 1983 -С 165-166

7 Жабин А В Некоторые проблемы глауконитообразования (На примере осадочных отложений Воронежской антеклизы) / А В Жабин // Вестн Воронеж гос ун-та Геология - 2000 - № 3 (9) - С 78-81

8 Жабин А В Использование результатов рентгеновских анализов глин при палеогеографических построениях (на примере Воронежской антеклизы) / А В Жабин // Литология и полезные ископаемые центральной России тез докл - Воронеж, 2000 - С 32-33

9 Жабин А В Минеральный состав глауконитовых сферолитов в верхнемеловых и палеогеновых отложениях Воронежской антеклизы / А В Жабин//Вестн Воронеж гос ун-та Геология -2000 - №5(10) -С 58-63

10 Жабин ABO природе окраски кремней / А В Жабин, Д А Дмитриев // Геологические, геофизические и геохимические исследования юго-востока Русской плиты материалы науч межведомств конф - Саратов, 2001 - С 31-32.

11. Савко А Д Морфология частиц цеолитов группы гейландита и минералов свободного кремнезема (на примере отложений Воронежской антеклизы) /АД Савко, А В Жабин, Д А Дмитриев // Вестн Воронеж гос ун-та Геология -2001 -№12 - С 51-56

12 Жабин А В Изменение дифракционной картины минералов при уменьшении размеров их частиц / А В Жабин // Новые идеи и концепции в

минералогии материалы III междунар минерал семинара - Сыктывкар, 2002 -С 47-48

13 Савко А Д Минералы силицитов в отложениях Воронежской антеклизы /АД Савко, А В Жабин, Д А Дмитриев // Новые идеи и концепции в минералогии материалы III междунар минерал семинара -Сыктывкар, 2002 - С 145-147

14 Жабин А В Применение рентгеновского анализа для выявления признаков пирокластики в осадочных породах / А В Жабин, А.Д Савко // Проблемы геологии Европейской России тез докл — Саратов, 2002 — С 27

15 Жабин А В Аутигенное минералообразование в палеогеновых и верхнемеловых отложениях Воронежской антеклизы / А,В Жабин, ДА Дмитриев // Веста Воронеж гос ун-та Геология — 2002 - № 1 - С 84-94

16 Дмитриев ДА Облик минералов и их генезис исследование на примере палеогеновых и верхнемеловых толщ Воронежской антеклизы /ДА Дмитриев, А В Жабин // Проблемы литологии, минералогии и стратиграфии осадочных образований Воронежской антеклизы - Воронеж, 2002 - С 7680 (Тр науч-исслед ин-та геологии, вып 11)

17 Жабин А В Ультрадисперсный кварц как показатель взрывных процессов / А В Жабин // Полезные ископаемые Беларуси геология месторождений и рациональное недропользование материалы междунар науч -практ конф - Минск, 2003 - С 55-56

18 Дмитриев ДА Сантонские отложения правобережья среднего течения реки Дон /ДА Дмитриев, А Д Савко, А В Жабин - Воронеж Воронеж гос ун-т, 2004 -103с (Тр науч исслед ин-та геологии, вып 21)

19 Жабин А В Некоторые особенности формирования аптских отложений Воронежской антеклизы / А В Жабин // Меловая система России проблемы стратиграфии и палеогеографии тез докл - СПб , 2004 - С 30

20 Жабин А В К вопросу о происхождении глин семилукского времени в отложениях Воронежской антеклизы / А В Жабин // Стратиграфия, тектоника и полезные ископаемые осадочных бассейнов Евразии материалы совещ - M , 2004 - С 21-23

21 Жабин А В Влияние размеров частиц мусковита на характер рентгеновской дифракции / А В Жабин // Глины и глинистые минералы тез докл междунар конф - Воронеж, 2004 - С 48-49

22 Мануковский С В Ассоциации глинистых минералов в юрских и нижнемеловых отложений на северо-востоке Воронежской антеклизы / С В Мануковский, Г В Кирилова, А В Жабин // Глины и глинистые минералы тез докл междунар конф - Воронеж, 2004 - С 95-96

23 Шатров В А Геохимические особенности глауконитов нижнего и среднего эоцена Воронежской антеклизы, как индикаторы обстановок осадконакопления / В А Шатров, А В. Жабин, В И Сиротин // Глины и глинистые минералы тез докл междунар конф — Воронеж, 2004 - С 153154

24 Жабин А В Использование ассоциаций акцессорных минералов осадочных пород для выявления зон тектонической активизации (на примере

меловых отложений Воронежской антеклизы) / А В Жабин, А Е Звонарев // Фанерозой Волго-Уральской, Прикаспийской и Северо-Кавказской нефтегазоносных провинций стратиграфия, литология, палеонтология материалы II науч-практ стратиграф конф - Саратов, 2004 - С 37-38

25 Жабин А В Морфологические особенности силицитов, как показатель их генезиса / А В. Жабин, ДА Дмитриев // Фанерозой Волго-Уральской, Прикаспийской и Северо-Кавказской нефтегазоносных провинций стратиграфия, литология, палеонтология материалы II науч -практ стратиграф конф - Саратов, 2004 - С 32-33

26 Жабин А В Морфология силицитов, как индикатор возраста океанов / А В. Жабин, Д А Дмитриев // Новые идеи в науках о Земле материалы докл VII междунар конф -М,2005 -Т 4 -С 167

27 Жабин А В Использование минеральных разновидностей, их ассоциаций для выявления эндогенных проявлений / А В Жабин, А Е Звонарев II Новые идеи в науках о Земле материалы докл VII междунар конф -М., 2005 -Т 4 - С 168

28 Жабин А В Силициты верхнемеловых и палеогеновых отложений Воронежской антеклизы / А В Жабин, Д А Дмитриев, О Н Евдокимов // Меловая система России- проблемы стратиграфии и палеогеографии сб ст II всерос совещ - СПб , 2005 - С 226-244

29 Жабин А В Микро- и макроэлементы в глауконитах эоцена юго-запада Воронежской антеклизы — индикаторы условий образования / А В Жабин, В А Шатров // Вестн Воронеж гос. ун-та Геология - 2005 - № 1 -С 18-32

30 Жабин А В Использование ассоциаций глинистых минералов при палеогеографических реконструкциях (на примере келловейского яруса Воронежской антеклизы) / А В Жабин, А Е Звонарев // Юрская система России проблемы стратиграфии и палеогеографии: материалы I всерос совещ - М , 2005 - С 83-84

31 Жабин А В Изменение межплоскостных расстояний смектитов при насыщении их водой / А В Жабин // Глины и глинистые минералы тез докл междунар конф -Пущино, 2006 - С 14

32 Савко А Д Глинистые минералы в отложениях Воронежской антеклизы /АД Савко, А В Жабин // Глины и глинистые минералы тез докл междунар конф -Пущино,2006 -С 60-61

33 Жабин А В Возможности стратиграфического расчленения альб-сеноманских отложений Воронежской антеклизы по особенностям минерального состава / А В Жабин, А Б Звонарев // Меловая система России и ближнего зарубежья проблемы стратиграфии и палеогеографии материалы III всерос совещ - Саратов, 2006 - С 56-58

34. Жабин А В Ассоциации глинистых минералов как признаки эндогенных процессов / А В Жабин // Осадочные процессы седиментогенез, литогенез, рудогенез (эволюция, типизация, диагностика, моделирование) материалы IV Всерос литологич. совещ -М , 2006 - Т 2 - С 87-89

35 Силицитовые породы Воронежской антеклизы и Среднего Поволжья / Н И Афанасьева, Д А Дмитриев, А В Жабин, С О Зорина // Вестн Воронеж гос ун-та Геология - 2006 - № 2 - С 68-76

36. Жабин А В Ультрадисперсные модификации минеральных фаз как индикаторы катастрофических событий в истории Земли / А В. Жабин // Фундаментальные проблемы геотектоники, материалы XL тектонич совещ -М, 2007 -Т 1 -С 245-248

37 Zhabm А V Change of dxf&acction patterns of the minerals at the decrease of simensions of their particles / A V Zhabin // New ideas and conceptions in mineralogy proc of the III intern mineral Seminar - Syktyvkar, 2002 - P. 4849

38 SavkoAD Siliceous minerals in deposits of the Voronezh antechse / A D Savko, A V Zhabin, D A Dmitnev // New ideas and conceptions in mineralogy proc of the III intern mineral Seminar - Syktyvkar, 2002 -P 147-149

39 Zhabin A V Change mterplanar spacings in smectites under their saturation with water / A V Zhabm // Claus and clau minerals abstr intern conf. - Pushmo, 2006 - P 43

Работы [2, 3, 4, 5, 7, 9, 11, 15, 16, 18, 29, 35] опубликованы в изданиях рекомендованных перечнем ВАК РФ

Формат 60><84 Чы Уел печ л 1,4 Тираж 100 экз Заказ 1895

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

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Жабин, Александр Васильевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 .ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ВОРОНЕЖСКОЙ АНТЕКЛИЗЫ.

1.1. Докембрийские образования.

1.2. Фанерозойские образования.

Глава 2. ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ДОНЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

ВОРОНЕЖСКОЙ АНТЕКЛИЗЫ.

Глава 3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛИНИСТЫХ МИНЕРАЛОВ В ОТЛОЖЕНИЯХ ВОРОНЕЖСКОЙ АНТЕКЛИЗЫ.

3.1. Глинистые минералы девонской системы.

3.2. Глинистые минералы каменноугольной системы.

3.3. Глинистые минералы юрской системы.

3.4. Глинистые минералы меловой системы.

3.5. Глинистые минералы палеогеновой системы.

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ (в связи с проблемами аутигенного минералообразования).

Глава 5. ПРОЦЕССЫ АУТИГЕННОГО МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЯ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Эволюция ассоциаций глинистых минералов в фанерозойских (донеогеновых) отложениях Воронежской антеклизы"

Одна из крупных положительных структур Русской платформы -Воронежская антеклиза, имеет площадь около 500 ООО км2 и прослеживается с северо-запада на юго-восток на 900, а с юго-запада на северо-восток - на 600 км. С севера она ограничена Московской синсклизой, с востока Рязано-Саратовской, с юга и юго-запада - Днепровско-Донецкой и с запада -Оршанской виадииами. Мощность осадочных пород, перекрывающих кристаллический фундамент антеклизы, колеблется от первых метров в долине Дона, на Павловском выступе, до полутора тысяч на её крыльях.

Кроме шести областей Центрально-Чернозёмного района (Воронежской, Белгородской, Курской, Липецкой, Орловской, Тамбовской), эта территория захватывает части других административных образований: юго-восточную - Брянской, западную - Волгоградской, северо-западную -Ростовской. Центрально-черноземный регион является крупным промышленным и сельскохозяйственным центром страны с развитой инфраструктурой. На его территории расположены крупнейшие в мире горнодобывающие и перерабатывающие железорудные комплексы Курской магшггиой аномалии.

Среди других добывающих предприятий общероссийского и регионального значения можно выделить: Латненское - огнеупорных, Лукошинскос - керамических глин, Данковскос - доломитов. Шкурлатовское - 1ранитов. Кроме этого в регаоне действует большое количество карьеров местного значения. По разным причинам не разрабатываются разведанные месторождения бокситов, медно-никелевых, титан - циркониевых руд. Ведутся поисковые работы на золото, алмазы, каолины и другое дефицитное сырье.

За два столетия исследований, проведенных несколькими поколениями геологов, проделана огромная работа по изучению осадочных пород, накоплен громадный материал по литологии, стратиграфии, тектонике Воронежской антеклизы. Но появление в последние два десятилетия новых фактических данных, использование в практике исследований прецизионных видов анализов и применение компьютерных методик по их обработке, вызвали необходимость осмысления имеющегося материала, пересмотра и уточнения представлений о генезисе и распределения по площади и в разрезах глинистых минералов и связанных с ними цеолитов, глауконитов, силицитов.

Целью настоящей работы является установление закономерностей формирования и эволюции во времени ассоциаций глинистых минералов в отложениях Воронежской антеклизы для выявления различных видов минерального сырья, связанного с глинистыми породами.

Для достижения данной цели необходимо решение следующих задач:

- изучить глинистую часть различных стратиграфических подразделений фанерозоя комплексом аналитических методов;

- построить схемы распределения выявленных ассоциаций глинистых минералов по площади для каждого стратиграфического подразделения;

- провести сравнительный анализ зональности литолого-фациальных карт и схем распределения глинистых минералов одновозрастных стратиграфических подразделений для установления влияния палеогеографических обстановок на состав ассоциаций глинистых минералов;

- определить факторы формирования аутигегшых глинистых и связанных с ними других минеральных образований в отложениях данного региона.

- выявить эволюцию распределения глинистых минералов.

Автором защищаются следующие положения:

1 - состав ассоциаций глинистых минералов и их распределение в образованиях Воронежской антеклизы носит закономерный характер. В направлении от источников сноса вглубь морских акваторий гидроешодисто-каолинитовые ассоциации сменяются в девонских отложениях каолинит-гидросшодистьши, в каменноугольных - гидросшодисто-монтморилло1штовыми, в мезо-кайнозое - гидростодисто-монтмориллонитовыми и монтмориллонит-цеолитовыми.

2 - отложения крупных временных интервалов осадконакопления, разделенных эпохами мощного корообразования, характеризуются цикличностью в распределении ассоциаций глинистых и сопутствующих им минералов. Преимущественно гидрослюдисто-каолипиговые ассоциации палеозоя аптеклизы сменяются гидрослюдисто-моптмориллопиг-цеолитовыми мезо-кайпозоя.

3 - генезис глинистых минералов, в том числе и глауконитов, цеолитов и минералов группы кремнезема в абиоморфных силщигах связан с преобразованиями твердых минеральных фаз в стадию диагенеза по модели деструкционно-эпитаксиальных превращений - ДЭП. Образование абиоморфных силицитов может происходить и хемогенным путем в стадию диагенеза и катагенеза.

Фактический материал и методика работ. В основу работы легли материалы, полученные автором в результате выполнения хоздоговорных и госбюджетных тем, проводимых подразделениями ПИИ геологии ВГУ с 1970 по 2004 г. г. с его самым непосредственным участием. При проведении полевых работ было исследовано и опробовано 478 обнажений и карьеров, а так же более 10000 погонных метров керна буровых скважин различного назначения (рис. 1).

По отобранным образцам и пробам проведены около 20000 тысяч рентгеновских, 150 гранулометрических, 500 электронно-микроскопических, 105 минералогических (иммерсионных) и 76 микрозондовых анализов, порядка 50 образцов подвергалось воздействию ультразвукового диспергирования.

Тамбоа^.г екйрсанов и. Доза л|у5> i

Рис. 1. Карта фактического материала. Кружочками обозначены скважины; треугольниками обнажения

В методическом отношении работа выполнена в рамках новой отрасли геологической науки - геоминералогии, возникшей примерно 35 лет назад. Ее содержание наиболее полно сформулировано А.Г. Коссовской [53] в рамках одного из важнейших разделов литологии. В отличие от классической минералогии, которая в своем развитии шла от минералов, классов или групп минералов, геоминералогия опирается на минеральные парагенезы, сообщества минералов, «.слагающих определенные генетические типы пород, которые в свою очередь образуют как бы последующие генетические иерархии - фации, фациальные комплексы, формации, формационные ряды -геологические тела, характеризующие этапы геологического развития тех или иных структурных элементов Земли» [53]. Важнейшей задачей геоминералогии является выделение в парагепезах индикаторных «ключевых» минералов, что является основой стадиального анализа в литологии. Однако задачи геоминералогии выходят далеко за пределы чисто литологических, поскольку в осадочной оболочке Земли оказываются и сосуществуют с ней, а следовательно, и изменяются, магматические и метаморфические породы. «Геоминералогия - это наука о формировании, существовании и преобразовании стадиальных минеральных парагенезов и свойственных им ключевых минералов-индикаторов в важнейших геологических -типах осадочных, магматических и метаморфических пород верхней оболочки литосферы при температурах и давлениях, допускающих образование и существование минеральных видов, свойственных осадочным образованиям» [53]. Из трех методических направлений геоминералогии -геологоформационного и фациального, стадиально-минералогического и прецизионно-кристаллохимического - настоящая работа выполнена в основном в рамках третьего направления. В ее основу положен материал полевых исследований с описанием опорных разрезов, с последующим изучением глинистых минералов прецизионными методами. Исследовалась фракция менее 0,002 мм. Порода, состоящая из более крупных размерностей этих же минералов, часто уже не обладает свойствами глин. Она теряет пластичность, способность размокать в воде и превращается в аргиллит или так называемые сухарные глины [104].

Содержания глинистых минералов во фракции определялись методом Ш1те1ральных иптепсивиостей по высоте первых рефлексов. Количественные определения, осуществляемые по площадям этих же рефлексов, не совсем корректны, так как ширина отражений зависит в большей степени не от содержаний, а от размера частиц минералов. На основе методики построения литолого-фациальных карт [8J, были составлены схемы распространения глинистых минералов по большинству стратиграфических подразделений донеогеновых отложений Воронежской а иге к л из ы [29; 32] (в девонское и каменноугольное время это горизонт; в юрское и меловое - ярус; в палеогеновое - надгоризопт и свита)

На схемах одной полоской показаны минералы, количество которых составляет 0-25%, содержания 25-50% выражены двумя полосками, 50-75% -тремя, более 75% - четырьмя. По изменению состава или содержаний выделяются зоны распределения глинистых минералов.

Электронно-микроскопические исследования проводились как методом сканирования, так и на просвет. Изучение глауконитов, силицитов осуществлялось со свежих сколов этих образований, что позволило выяснить их внутреннее строение и предложи ть модели их генезиса.

Применение метода ИК-сиектроскопии позволило уточнить минеральный состав силицитов, предварительно определенный рентгеновским анализом.

Элементный состав глауконитов исследовался методами микрозондирования и индуктивно связанной плазмы. Для этого отбирались две фракции менее 0.1 мм и 0.1 - 0.25 мм. Исходя из данных С.А. Коваля [50; 51] и наших наблюдений [34] одна десятая миллиметра разделяет глаукониты но внешнему облику и минеральному составу. В мелкой фракции эти минеральные образования имеют светлые тона зеленого цвета, обломочный облик зерен, в их составе больше монтмориллонитовой составляющей. Во фракции 0,1 - 0.25 мм форма зерен больше гроздевидная с '1рещинами еинерезиеа, окраска их тяготеет к темно-зеленым тонам, в минеральном составе преобладает слюдистая составляющая.

Научная новизна. В результате выполненных исследований, впервые на территории Воронежской антеклизы, выделены ареалы распределения ассоциаций глинистых минералов по разрезам и площадям большинства стратиграфических подразделений этого региона (девон - от морсовского времени до елецкого; карбон - от турне до алексинского; юра - для келловейского и оксфордского; мел - от валанжинского до кампанского; палеоген - от кайенского до полтавского). Предложены основанные на авторских материалах, модели образования глинистых минералов, глауконитов, цеолитов, минералов кремнезема в силицитах.

Практическая реализация работы. Составленные автором схемы распределения глинистых минералов могут быть использованы: для поисков различных видов глинистого и глауконитового сырья, цеолитов, силицитов; уточнения литолого-фациальиых карт, обстановок осадконакопления и характеристики областей сноса - важнейших элементов для составления палеогеографических карт.

Апробация работы. Основные положения и частные вопросы работы докладывались на ежегодных научных сессиях Воронежского университета (1975 -1984; 1999 -2006 г. г.), на Всесоюзном семинаре «Геология, генезис и использование природных цеолитов» (Звенигород, 1978), на «Всесоюзном совещании по рентгенографии минерального сырья» (Казань, 1989), га совещании «Литология и полезные ископаемые центральной России» (Воронеж, 2000), на конференции «Геологические, геофизические и геохимические исследования юго-востока Русской плиты» (Саратов, 2001), на международном семинаре «Новые идеи и концепции в минералогии (Сыктывкар, 2002), на международной конференции «Полезные ископаемые Беларуси» (Минск, 2003), на Всероссийских совещаниях «Меловая система России» (Санкт-Петербург, 2004; Саратов, 2006), на совещании

Сгратшрафия, тектоника, и полезные ископаемые осадочных бассейнов Евразии» (Москва, 2004), на международных конференциях «Глины и глинистые минералы» (Воронеж, 2004; Пущино, 2006). Материалы исследований изложены в 39 публикациях и одной коллективной монографии.

Объем и структура работы. Работа состоит го 5 глав, введения и заключения, содержит 145 страниц текста, 6 таблиц, 52 рисунка и 120 библиографических ссылок.

Автором защищаются три положения. Первое и второе изложено в третьей главе. Третье в четвертой и мятой.

При исследованиях но теме и написании работы диссертант неоднократно пользовался советами, консультациями и помощью А.Ю. Альбекова, В.К. Бартенева, [В.Н. Бурыкина|, И.Н. Быкова, Д.А. Дмитриева, А.Е. Звонарева, В.В. Ильяша, В.В. Лоскутова, С.В. Маиуковского, Г.В. Холмового, В.А. Шатрова, Л.Т. Шевырева. Всем перечисленным коллегам автор очень признателен.

Отдельную благодарность диссертант приносит своему первому учителю, при поддержке и участии которого ои делал первые шаги в науке, доктору геолого-минералогических наук, профессору А.Д. Савко.

Особую признательность и глубокое уважение автор выражает своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору В.И. Сиротину.

Заключение Диссертация по теме "Литология", Жабин, Александр Васильевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Распределение ассоциаций глинистых и некоторых других минералов в осадочных образованиях Воронежской антеклизы носит закономерный характер. В латеральном направлении ассоциации глинистых минералов закономерно меняются от существенно каолиниговых, вблизи источников сноса, до преимущественно гидрослюдистых или монтмориллонит-цеолитовых в глубине акваторий и характеризуют определенные условия образования пород.

Высокие содержания гидрослюды в девонских отложениях связаны со значительными количествами калия, выносимого из размывающихся кор выветривания пород фундамента. При сокращении площади развития кристаллических пород в источниках сноса, убывает содержание калия в морском осадке, что влечет за собой уменьшение количества гидросшоды в породах.

Нахождение хлорита в осадочных толщах указывает на изменения термобарических условий в постдиагенетических преобразованиях пород, а ультрадисперсного кварпд - на участие эндогенных процессов при образовании осадка.

Цеолиты группы гейландита по кристаллохимическому строению относятся к слоистым силикатам и при электронномикроскопических исследованиях выглядят, как и все остальные минералы этой группы, в том числе и глинистые, в виде чешуек, листочков и т. п. Их образование происходит при рН > 9, на контакте силикатных обломков и частиц каолинита.

Генезис глауконитов происходит путем преобразования силикатных минералов не устойчивых в условиях морского осадка, с сохранением их внешней формы. Трещины синерезиса связаны не со старением (раскристаллизацией) коллоидных систем, но с разложением органического вещества, находящегося в копролитах. Глаукониты без трещин образуются при преобразовании цельных силикатных зерен.

Силицитовые породы по способам образования разделяются на биогенные, мета соматические, хемогенные. В зависимости от этого морфология их минеральных фаз приобретает специфический облик, характерный для каждого способа. Листовато-чешуйчатая - для биогенного, сферовидиая - для метасоматического, призматическая - для хемогенного.

Распределение минеральных ассоциаций имеет цикличный характер и зависит от длительности эпох континентантальных перерывов осадконакопления и масштабности корообразования. Так в начале девонского, каменноугольного, юрского и мелового периодов, живетского, франского веков - минеральные ассоциации существенно каолинитовые. К концу этих временных интервалов в глинистых фракциях отложений в больших или меньших количествах появляется монтмориллонит.

129

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Жабин, Александр Васильевич, Воронеж

1. Химия кремнезема / Р. Айлер: В 2ч. // Пер. с англ. Л.Т. Журавлева; Под редакцией В.П. Прянишникова. - М.: Мир, 1982. Ч. 1. -416с.

2. Алесковский В.Б. Химия твердых тел; Учеб. пособие / В.Б. Алесковский. М.: Высш. Школа, 1978. - 255с.

3. Андреенков В.В. Перспективы использования нерудного сырья северо-востока Воронежской антеклизы для производства облицовочных и декоративно-отделочных изделий / В.В. Андреенков // Вести. Воронеж, ун-та. Геология, № 11. - С. 161 -170.

4. Андреенков В.В. Естественные отделочные и облицовочные материалы из осадочных пород северо-востока Воронежской антеклизы / В.В. Андреенков, А.Д. Савко // Тр. НИИ геологии ВГУ, вып. 15. -Воронеж: 2003.-94с.

5. Аскоченский Б.В., Семенов В.П. Кора выветривания карбонатных пород верхнего мела Воронежской антеклизы / Б.В. Аскоченский, В.П. Семенов. Воронеж: 1973. - 176с.

6. Атлас лиголого-палеогеографичееких карт Русской платформы и ее геосинклииалыюго обрамления (иод редакцией А.Б. Ронова). М-б 1:5 000 000. М.; Л.; 1961. - Ч. 2. л. 65-69.

7. Афанасьев Н.С. Петрофизика докембрийских образований и геологическое строение Воронежского кристаллического массива: Автореф. дис. . д-ра геол. минерал. иаук/И.С. Афанасьев. Л.: 1983. -45с.

8. Ахлестина Е.Ф. Атлас кремнистых пород мела и палеогена Поволжья / Е.Ф. Ахлестина, А.В. Иванов // Саратов: 2000. - 166с.

9. Бартенев В.К. Литология, фации и полезные ископаемые палеогена ЦЧЭР / В.К. Бартенев, А.Д. Савко. // Тр. НИИ геологии ВГУ; Вып.7. -Воронеж: 2001.-146с.

10. Беляев В.И. Фосфоритаиосность альб-сантонских отложений северо-восточного склона Воронежской антеклизы (в пределах междуречья рек Цны и Вороны / В.И. Беляев: Автореф. дис. . канд. геол. мин. наук Воронеж: 1970, - 20с.

11. Бурыкин В.Н. Основные факторы формирования верхпемеловых карбонатных отложений на юго-востоке ЦЧЭР / В.Н. Бурыкин // Вестн. Ворон, ун-та, сер. геол., № 6,1998. С. 43 - 53.

12. Бурыкин В.Н. Литология и полезные ископаемые верхнемеловых отложений юго-востока Воронежской антеклизы / В.Н. Бурыкин, А.Д. Савко // Тр. НИИ геологии ВГУ; вып. 16 Воронеж: 2003. - 98с.

13. Бушинский Г.И. Литология меловых отложений Днепровско -Донецкой впадины / Г.И. Бушинский // Тр. ин та геол. наук АН СССР вып. 156-М.: 1954.-307с.

14. Быков И.Н. Новые данные о строении вулканогенных образований ястребовского горизонта на юге Воронежской области / И.Н. Быков, В.А. Канцеров // Литогенез и стратиграфия осадочного чехла Воронежской антеклизы Воронеж: 1974. - С. 40 - 44.

15. Быков И.Н. Полезные ископаемые вулканогенных и вулканогенно-осадочных пород И.Н. Быков, В.А. Канцеров // Полезные ископаемые Воронежской антеклизы: факторы формирования и локализации -Воронеж: 1989.-С. 100-117.

16. Вишняков С.Г. Стратшрафия, литология и фации карбона территории КМА / С.Г.Вишняков // Тез. межобл. совещ. по оологии и мииеральн. ресурсам ЦЧО. Воронеж: 1962. - С. 112-115.

17. Геологический словарь. Коллектив авторов. Под редакцией З.А. Смирновой, Л.С. Власовой М.: "Недра", 1978. т. 1. - 486с.

18. Геология, гидрогеология и железные руды бассейна Курской магнитной аномалии. М.: Недра, 1972. - Т.1.: Геология, Кн. 2. Осадочный комплекс. Под ред. Д.Н. Утехина. - 360с.

19. Гептнер А.Р. Глауконит из морских нижнемеловых терригенных отложений Англии (концепция биохемогенного генезиса) / А.Р. Геншер, Т.А. Ивановская // Литология и полезные ископаемые, № 5, 2000.-С. 487-499.

20. Дистанов У.Г. Особенности кремненакопления в морских платформенных бассейнах / У.Г. Дистанов // Сырьевая база кремнистых пород СССР. М.: 1974. - С. 13 -17.

21. Дриц В.А. Рештеносгруктурный анализ емешанослойных структур / В.А. Дриц, Б.А. Сахаров // Труды ГНИ РАИ вып. 295. М.: "Наука" 1976.-256с.

22. Дубянский А.А. Новые данные о геологии Воронежской губернии по материалам буровых скважин / А.А. Дубянский. Воронеж: Комитет Наркозема, 1927. - 118с.

23. Дубянский А.А. Гидрогеологические районы воронежской области / А.А. Дубянский//Тр. Воронеж. СХИ. Выи.1., 1935. 202с.

24. Жабии А.В. Влияние размеров частиц мусковита на характер рентгеновской дифракции / А.В. Жабин // Тезисы международнойнаучной конференции "Глины и глинистые минералы". Воронеж: 2004.-С. 48 -49.

25. Жабин А.В. Изменение дифракционной картины минералов при уменьшении размеров их частиц / А.В. Жабин // Новые идеи и концепции в минералогии. Материалы 111 международного минералогического семинара. Сыктывкар: 2002. - С. 47 - 48.

26. Жабин А.В. Использование результатов рентгеновских анализов глин при палеогеографических построениях (на примере Воронежской антеклизы) / А.В. Жабин // Литология и полезные ископаемые центральной России. Тез. докладов. Воронеж: 2000. - С. 32 - 33.

27. Жабин А.В. К вопросу о происхождении глин семилукского времени в отложениях Воронежской антеклизы / А.В.Жабии // Стратиграфия, тектоника и полезггые ископаемые осадочных бассейггов Евразии. Материалы совещания -М., 2004. С.21 - 23.

28. Жабин А.В. Минералогия и генезис глинистых образований мезозойского возраста северо-запада Воронежской агггеклизы / А.В. Жабин // Литология терригенных толщ фанерозоя Воронежской антеклизы. Воронеж: 1979. - С. 58 - 68.

29. Жабин А.В. Минеральный состав глинистой части альбских отложений КМА / А.В. Жабин // Литология и полезные ископаемые Воронежской агггеклизы. Воронеж: 1982. - С. 136 - 139.

30. Жабин А.В. Минеральный состав глаукоиитовых сферолитов в верхнемеловых и палеогеновых отложениях Воронежской антеклизы / А.В. Жабин // Веста. Воронеж, ун-та, Геология 2000, № 5 (10). - С. 58 -63.

31. Жабин А.В. Некоторые проблемы глауконитообразования (на примере осадочных отложений Воронежской антеклизы) / А.В. Жабин // Нести. Воронеж, ун-та. Геология № 3 (9). 2000. С. 78 - 81.

32. Жабип А.В. Некоторые особенности формирования аптских отложений Воронежской антеклизы / А.В. Жабин // Меловая система России: проблемы стратиграфии и палеогеографии. Тез. докладов. -Санкт-Петербург: 2004. С. 30.

33. Жабин А.В. Аутигенное минералообразование в палеогеновых и верхнемеловых отложениях Воронежской антеклизы / А.В. Жабин, Д.А. Дмитриев // Веста. Воронеж, ун-та, № 1. 2002. С. 84 - 94.

34. Жабин А.В. О природе окраски кремней / А.В. Жабин, Д.А. Дмитриев // Геологические, геофизические и геохимические исследования юго-востока Русской плиты. Материалы научной межведомственной конференции Саратов: 2001. - С. 31 - 32.

35. Жабин А.В, Применение рентгеновского анализа для выявления признаков пирокластики в осадочных породах / А.В. Жабин, А.Д. Савко // Проблемы геологии европейской России. Тез. докл. Саратов: 2002.-С. 27.

36. Жабин А.В. Рентгенографическая характеристика цеолитсодержащих пород мезозоя КМА / А.В. Жабин, А.Д. Савко //

37. Рентгенография минерального сырья. Воронеж: 1979.-С. 143 - 147.

38. Жабин А.В. Цеолиты в мезозойских отложениях КМА / А.В. Жабшг, А.Д. Савко // Всесоюзный семинар "Геология, генезис и использование природных цеолитов". Тез. докладов. Звенигород: 1978. - С. 133 - 134.

39. Звонарев А.Н. Акцессорные минералы мел-палеогеновых терригенных отложений Вороггежской антеклизы / А.Е. Звонарев: Дис. . канд. геол. -мин. наук Воронеж, 2004. -231с.

40. Казаков Г.А. Геохимические условия образования глауконитов и их индикаторное значение в осадочном процессе / Г.А. Казаков // Фосфориты и глаукониты. Тр. ГИГХС вып. 81. М.: 1991. - С. 56 - 85.

41. Калуцкая С.А. Бентонитовые глины кайнозоя Воронежской антеклизы / С.А. Калуцкая // Бентониты. М.: 1980. - С. 64 - 73.

42. Калуцкая С.А. Литология и условия образования бентонитовых глин киевской свиты верхнего эоцена Воронежской антеклизы / С.А. Калуцкая: Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук-М.: 1980. -23с.

43. Карогодин IO.II. Введение в нефтяную литмологшо / Ю.Н. Карогодин. Новосибирск: Наука. Сиб. Отделение АН. 1990. - 240с.

44. Коваль С.А. Глаукониты нижневолжско-неокомских отложений КМА и условия их образования / А.С. Коваль // Вестн. Воронеж, ун-та, сер. геологическая, 2002, № 1. - С. 52 - 69.

45. Коваль С.А. Результаты литологического исследования иижневолжских и неокомских отложений территории КМА / С.А. Коваль // Тр. третьего совещания по проблемам изучения Воронежской ашеклизы Воронеж: 1966. - С. 203 - 208.

46. Коссовская А.Г. Геологические проблемы изучения цеолитов / А.Г.

47. Коссовская // Геология, генезис и использование природных цеолитов. Всесоюзный семинар. Тез. докл. Звенигород: 1978. - С. 4 - 5.

48. Коссовская А.Г. Проблемы геоминералогии / А.Г. Коссовская // Литология в исследованиях геологического института АН СССР. М.; Наука. 1980.-С. 110-150.

49. Котельников Д.Д. Геологическая интерпретация результатов изучения глинистых минералов в осадочном чехле земной коры / Д.Д. Котельников, Н.Н. Зинчук // Вестн. Воронеж, ун-та, сер. геологическая № 12,2001.-С. 45-51.

50. Котельников Д.Д. Глинистые минералы осадочных пород / Д.Д. Котельников, А.И. Конюхов. М.: 1986. - 247с.

51. Краткая химическая энциклопедия. Т.2. М.: 1963. - 1086с.

52. Кремнистые породы (диатомиты, опоки, трепелы) верхнего мела и палеогена Урало-Поволжья / У.Г. Дистанов, В.А. Копейкип, Т.А. Кузнецова и др. Казань: 1970. - 331с.

53. Кристобалит в бат-келловейских радиоляритах гор Баконь / Д. Бардонш, Й. Конда, III. Рапп-Шик, В. Толнаи // Проблемы геохимии. -М.: 1965.-С. 521-536.

54. Лисицин А.Г1. Основные закономерности распределения современных кремнистых осадков и их связь с климатической зональностью / А.П. Лисицин // Геохимия кремнезема. М.: 1966. - С. 37- 89.

55. Литология и фации донеогеиовых отложений Воронежской антеклизы / А.Д. Савко, С.В. Мануковский, А.И. Мизин, и др. -Воронеж: 2001.-201с.

56. Литотипы и литофации кремнистых метасоматитов карбонатных пород позднего мела КМА / В.П. Семенов, Б.В. Аскоченский, В.Н. Селезнев, П.В. Семенов // Литология и полезные ископаемые Воронежской антеклизы. Воронеж: 1982. - С. 89 - 103.

57. Лукьянов В.Ф. Особенности строения мамоиской толщи иминералогического состава ее обломочных пород в пределах Воронежской антеклизы / В.Ф. Лукьянов, А. А. Жуковский // Литогеиез в докембрии и фаперозое Воронежской антеклизы.- Воронеж: 1975. С. 74 - 79.

58. Методическое руководство и петрографо-минералогическому изучению глин / Коллектив авторов под руководством М.Ф. Викуловой. -М.: Госгеолтехиздат, 1957. -448с.

59. Мизин А.И. Факторы и предпосылки формирования огнеупорных глин в аптских отложениях Воронежской антеклизы /А.И. Мизин // Вести. Воронеж. Ун-та. Геология, №7. 1999. С. 55-60.

60. Мило Ж. Геология глин / Ж. Мило. Л.: 1968. - 359с.

61. Минералы силицитов в отложениях Воронежской антеклизы / А.Д. Савко, А.В. Жабин, Д.А. Дмитриев // Новые идеи и концепции в минералогии. Материалы 111 Международного минералогического семинара. Сыктывкар: 2002. - С. 145 - 147.

62. Михеев В.И. Рентгенометрический определитель минералов / В.И. Михеев.-М.: 1957.-868с.

63. Муравьев В.И. Минеральные парагенезы глауконито-кремнистых формаций / В.И. Муравьев. М.: 1983. - 207с.

64. Муравьев В.И. Парагенезисы пород глауконитово кремнистой формации / В.И. Муравьев // Литология и полезные ископаемые. № 6, -1976.-С. 64-73.

65. Мурашко Л.И. Глауконит в палеогеновых отложениях Беларуси / Л.И. Мурашко //Литосфера. № 4, 1996. - С. 111 - 120.

66. Морфология частиц цеолитов группы гейнландита и минералов свободного кремнезема (на примере отложений Воронежской антеклизы) / А.Д. Савко, А.В. Жабин, Д.А. Дмитриев // Вестн. Воронеж, ун-та. Геология, № 12. 2001. С. 51-56.

67. Наночастицы металлов в полимерах / А.Д. Помогайло, А.С. Розенберг, И.Е. Уфлянд. -М.: 2000. 661с.

68. Николаева И.В. Минералы группы глауконита в осадочных формациях /И.В. Николаева //-Новосибирск: 1977. 321с.

69. Плаксеико II.А. Главнейшие закономерности железорудного осадкопакоплепия в докембрии: На примере КМА / Н.А. Плаксеико. -Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та. 1960. 264с.

70. Пшоснина И.И. Физико-химические методы изучения вещества осадочных пород / И.И. Плюснина // М.: 1997. - 159с.

71. Преображенская В.Н. Юра и низы нижнего мела территории ЦЧО / В.Н. Преображенская: Под. ред. Г.Н. Рахманиной Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1966. - 282с.

72. Раскатов Г.И. Геоморфология и неотектоника территории Воронежской антеклизы / Г.И. Раскатов: Под ред. О.Д. Текутьевой -Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1969. 164с.

73. Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов / Коллектив авторов; под ред. Г.Брауна М.: 1965. - 599с.

74. Савко А.Д. Геология Воронежской антеклизы / А.Д. Савко. // Тр. НИИ геологии ВГУ; Вып. 12). Воронеж: 2002. - 165с.

75. Савко А.Д. Глинистые породы верхнего протерозоя и фанерозоя Воронежской антеклизы / А.Д. Савко. Воронеж: 1988. - 193с.

76. Савко А.Д. Эпохи корообразования в истории Воронежской антеклизы/ А.Д. Савко-Воронеж: 1979. 120с.

77. Савко А.Д. Коры выветривания в геологической истории Восточноевропейской платформы / Савко А.Д., Додатко А.Д,. Воронеж: 1991. -230с.

78. Савко А.Д. Цеолиты в верхнемеловых отложениях северо-запада

79. Воронежской антеклизы / А.Д. Савко, А.В. Жабин // Литология терригенных толщ фанерозоя Воронежской антеклизы. Воронеж: 1979. С. 99-101.

80. Савко А.Д. Литология аптских отложений междуречья Дон-Ведуга-Девица / А.Д. Савко, В.II. Михин // Вестн. Воронеж, гос. ун-та. Геология №3(9), 2000. С. 56-68.

81. Савко А.Д. Ультратонкое золото / А.Д. Савко, Л.Т. Шевырев // Тр. ПИИ геологии ВГУ; вып.6. 2001. 151с.

82. Сантонские отложения правобережья среднего течения реки Дои / Д.А. Дмитриев, А.Д. Савко, А.В. Жабин // Тр. НИИГ, вып. 21. -Воронеж: 2004. 103с.

83. Семенов В.II. Палеоген Воронежской антеклизы / B.U. Семенов. Под редакцией Т.И. Баскаковой Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1965.-279с.

84. Сендеров Э.Э. Цеолиты, их синтез и условия образования в природе / Э.Э. Сендеров, Н.И Хитаров. М.: 1970. - 283с.

85. Сеиьковский IO.II. Литогенез кремнистых толщ юго-запада СССР / 10. И. Сеиьковский. Киев: 1977. - 128с.

86. Сергеев Г.Б. Нанохимия / Г.Б. Сергеев. М.: 2003. - 287с.

87. Силицитовые породы Воронежской антеклизы и Среднего Поволжья / Н.И. Афанасьева, Д.А. Дмитриев, А.В. Жабин, С.О. Зорина // Вестн. Воронеж. Ун-та. Геология. 2000. № 2. С. 68 - 76.

88. Сиротин В.И. Закономерност и визейекого бокситообразования (на примере КМА и других провинций Русской платформы). / В.И. Сиротин: Дисс. . докт. геол.-мин. наук. Воронеж: 1988. -353с.

89. Сташков В.М. Закономерности осадконакопления на территории Воронежской антеклизы в юрский период / В.М. Сташков // Литогенез в докембрии и фаперозое Воронежской антеклизы. Воронеж: 1975. -С. 88-93.

90. Сташков В.М. Особенности распределения фаций юрских отложений Воронежской антеклизы / В.М. Сташков // Литология и стратиграфия осадочного чехла Воронежской антеклизы. Воронеж: 1974.-С. 17-26.

91. Сташков В.М., История геологического развития Брянско-Рославльского прогиба в юрское время / В.М. Сташков, В.М. Подобный // Литология и стратиграфия осадочног о чехла Вороггежской антеклизы. Воронеж: 1977. - С.21 - 27.

92. Стоянов Ю.Г. Литология терригешгых отложений нижнего мела северо восточного склона Вороггежской антеклизы / Ю.Г. Стоянов: Автореф. дис. канд. геол.-мин.наук - Харьков: 1984. - 19с.

93. Тагер А.А. Физикохимия полимеров / А.А. Тагер. М.: 1963. - 528с.

94. Тарков А.П. Глубинное строение Воронежского массива по геофизическим данным / А.П. Тарков. М.: Недра, 1974. - 172с.101 'Гочшгин М.С. Происхождение железистых кварцитов / М.С. Точилии. -М.: 1963. 168с.

95. УгайЯ.А. Общая и неорганическая химия / Я.А. Угай. -М.: 1997. -527с.

96. Ультрамафитовый магматизм гранит-зелеггокамегшой области КМА / В.Л. Бочаров, С.М. Фролов, А.Н. Плаксенко и др. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1993. - 176с.

97. Устиновский В.А. О каолините в яснополянско-окских отложениях нижнего карбона юго-западного склона Воронежской антеклизы / В.А. Устиновский // Литология и стратиграфия осадочного чехла Воронежской антеклизы. Воронеж: 1977. - С. 73 - 83.

98. Фациальные типы глинистых пород / М.Ф. Викулова, Ю.К. Бурков,

99. А.В.Македонов.-JL: 1973. 288c.

100. Фосфориты центрально-черноземного района / А.Д. Савко, В.И. Беляев, С.В. Мануковский. Воронеж: 1994. - 183с.

101. Фролов В.Т. Литология /В.Т. Фролов. Т. 1, М.: 1991. - 336с.

102. Фролов В.Т. Литология / В.Т. Фролов. Т.З, М.: 1995. - 352с.

103. Хаин В.Е. Крупномасштабная цикличность в тектонической истории Земли и ее возможные причины / В.Е. Хаин // Геотектоника. 2000. № 6. С. 3 - 14.

104. Хожаинов Н.П. Литология терригенных толщ палеозоя и мезозоя Воронежской антеклизы и проблемы их рудоносности / Н.П. Хожаинов: Автореф. дисс. . докг. геол.-миперал. наук. Ростов-на-Дону: 1972. - 40с.

105. Холмовой Г.В. Неоген четвертичный алшовий и полезные ископаемые бассейна верхнего Дона / Г.В. Холмовой. - Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1993. - 99с.

106. Чернышов Н.М. Траппы Курской магнитной аномалии / Н.М. Чернышов, B.C. Чесноков. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1983. -274с.

107. Чернышов Н.М. Платиноносиые формации Курско-Воронежского региона (Центральная Россия). / Н.М. Чернышов. Воронеж: Изд-во

108. Воронеж, ун-та, 2004. 446 с.

109. Шевырев JI.T. Геологическое развитие Воронежской антеклизы / JI.T. Шевырев // Дисс. докт. геол.-минер, наук. М.: 1989. - 330с.

110. Щеголев И.Н. Железорудные месторождения докембрия и методы их изучения / И.Н. Щеголев М.: 1986. - 192с.

111. Burst J.F. Mineral heteroqcneity in qlauconite pellets / J.F. Burst // Amer. miner. 1958. V. 43. № 5/6. p. 481 -497.

112. Odin J.S. De qlauconirum о riqinc / J.S. Odin, O. Matter // Sedimentoloqy. 1981. V. 28. p. 611 -649.

113. Truoq E. Fate of soluble potasch applied to soils / E. Truoq, R.J. Jones // Industr. and Enqinirinq chemistry. Ind. edition. V. 30, № 8, 1938. p. 10 -17.