Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Межморенные отложения севера Печорской низменности

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Межморенные отложения севера Печорской низменности"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ КОМИ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ

На правах рукописи

МЕЖМОРЕННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ СЕВЕРА ПЕЧОРСКОЙ НИЗМЕННОСТИ

Специальность 04.00.01 - общая и региональная геология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

СЫКТЫВКАР -1997

Работа выполнена в Институте геологии Коми НЦУрО РАН.

Научный руководитель:

канд.геол- мин. наукЛ.Н.Андреичева

Официальные оппоненты:

докторгеол.-мин. наукА.И.Елисеев, канд. геол.-мин. наукЭ.С. Щербаков

Ведущая организация - Санкт-Петербургский государственный Горный институт (Технический университет)

Защита диссертации состоится "18 " ноября 1997 г. в 10 час. на заседании Диссертационного совета Д. 200.21.01 при Институте геологии Коми НЦ УрС РАН по адресу: Сыктывкар, ул.Первомайская, д. 54, ауд. 218.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Коми научного центра УрС РАН.

Автореферат разослан 17 октября 1997 г

Отзывы, заверенные печатью учреждения, в двух экземплярах просим направлять по адресу: 167610, г.Сыктывкар, ул.Первомайская, д.54, Институт геологи!' Коми НЦ УрО РАН. Fax: (8212) 42-53-46.

Ученый секретарь Диссертационного совета доктор геолого-минералогических наук

А.Б.Макеев

ВВЕДЕНИЕ

Отложения четвертичного возраста широко распространены на севере Печорской низменности и являются основным источником добычи стройматериалов, питьевой воды, торфа, вмещающими породами месторождений россыпных минералов.

В пределах Печорской низменности разрез четвертичных отложений, вскрытый большим количеством естественных обнажений и скважин, представляет собой переслаивание моренных и межморенных осадков.

Актуальность выбранной темы определяется слабой по сравнению с горизонтами валунных суглинков изученностью межморенных осадков. В большинстве случаев в этих отложениях отсутствуют фаунистические и флористические остатки, позволяющие определить их стратиграфическое положение и генетическую принадлежность, поэтому большое значение приобретает исследование особенностей состава и строения, установление на их основе литологических критериев диагностики генезиса отложений.

Основными проблемами изучения межморенных отложений являются: выбор оптимальной методики и разработка на ее основе критериев диагностики генезиса отложений; литостратиграфическое расчленение межморенных толщ и их корреляция; выявление палеогеографических обстановок и особенностей их проявления во времени и в пространстве; выявление условий залегания и распространения межморенных отложений для целей геологического картирования.

Цель и задачи исследований.

Основной целью исследований было выяснение общих закономерностей формирования литологического состава, выявление комплекса специфических признаков, позволяющих проводить литостратиграфическое расчленение и корреляцию межморенных отложений.

В соответствии с поставленной цепью, предусматривалось решение следующих задач:

1) детальное комплексное изучение межморенных отложений района;

2) разработка критериев диагностики генетических типов межморенных отложений;

3) уточнение на основе разработанных критериев генетической принадлежности межморенных отложений изучаемого района;

4) выявление особенностей динамических процессов, протекавших в межледниковые периоды.

Фактический материал. Настоящая работа является частью исследований, проводимых лабораторией геологии кайнозоя Института геологии Коми НЦ УрО РАН по теме "Палеогеография позднего кайнозоя европейского Северо-Востока". Основу для написания работы составили материалы, собранные автором во время полевых работ в бассейне р.Лаи и предоставленный Л.Н.Андреичевой фактический материал из ряда обнажений рек Б.Роговой и Шапкиной, а также данные исследований, проводившихся в лаборатории геоморфологии и четвертичной геологии в 1975-1990гт.

Для решения поставленных задач использовался комплекс литологических методов. В ходе полевых работ проводилось детальное послойное описание разрезов береговых обнажений. В камеральных условиях изучался гранулометри-

ческий состав (более 200 образцов), минеральный состав мелкопесчаной (150 образцов) и глинистой фракций (дифрактометрический анализ - 70 образцов, полуколичественный спектральный -160 образцов), поверхность минеральных зерен (оптическим способом - 50 образцов по 100 зерен; с помощью сканирующего электронного микроскопа -20 образцов по 5 зерен).

Научная новизна. Впервые для рассматриваемого региона проведено комплексное исследование вещественного состава межморенных отложений, дана характеристика структурно-текстурных особенностей, гранулометрического и минерального состава их основных генетических типов, разработаны критерии диагностики генезиса отложений. Установлена пространственная закономерность изменчивости вещественного состава в зависимости от особенностей динамических условий формирования и состава пород источников питания.

Защищаемые положения.

1. На основании изучения текстурных, гранулометрических, минералогических особенностей осадков в составе межморенных толщ севера Печорской низменности выделяются следующие генетические типы отложений: аллювиальные, представленные осадками стрежневой фации, фации прирусловой отмели и поймы, флювиогпяциальные, озерно-ледниковые, озерные и дельтовые.

2. Гранулометрический состав и сортированность межморенных отложений обусловлены составом пород источников питания и гидродинамической активностью среды осадконакопления - постоянных водотоков, водоемов, временных потоков.

3. Минеральный состав мелкопесчаной и глинистой фракций однообразен, унаследован от нижележащих пород и отражает влияние локальных источников питания.

Практическое применение. В результате исследований усовершенствована методика комплексного литоло-гического изучения четвертичных отложений района. В качестве одного из диагностических признаков осадка рассматривается характер поверхности кварцевых зерен.

Полученные результаты позволяют определить генетическую принадлежность межморенных отложений региона и могутбыть применены при проведении геологической съемки, инженерно-геологических и гидрогеологических изысканиях, поисках месторождений строительных материалов, а также при изучении четвертичных отложений соседних районов.

Апробация работы. Полученные результаты представлены в 10 публикациях и докладывались на XII и XIII Коми республиканских молодежных научных конференциях, на III, IV, V научных конференциях"Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента". Результаты исследований изложены в научном отчете лаборатории геологии кайнозоя по теме: "Палеогеография позднего кайнозоя Европейского Северо - Востока".

Объем работы. Диссертация состоит из введения, восьми глав и заключения, включает 79 страниц текста, 28 рисунков, 6 таблиц и список литературы из 128 наименований.

Автор благодарит сотрудников Института геологии КНЦ УрО РАН, Э. И.Лосеву, Ю.А.Ткачева, И.В.Швецову, Д.А.Дурягину, Т.И.Марченко, Ю.С.Симакову, З.П.Двойникову, сотрудника Вычегодской ГРЭ ПГО "Полярноуралгеология" В.И.-

,'ильцову, за помощь и советы, которыми пользовался автор во время работы зд диссертацией, атакжеИ.Н.Алексеева, ПС.Семенову, И.В.Сепькову за помощь оформлении диссертации.

Особую признательность автор выражает научному руководителю, зав, ла-эраторией геологии кайнозоя Института геологии, к.п-м.н. Л.Н.Андреичевой.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Проблема формирования вещественного состава флювиогляциальных от-ожений Белоруссии занимает большое место в исследованиях С.Г.Дромашко 1966,1973,1977,1981). Ею разработана методика расчленения четвертичных толщ

0 специфическим ассоциациям кластогенных минералов и микроэлементов.

B.АКузнецовым (1973, 1976,1984) разработаны литогеохимическиекрите-ии расчленения и корреляции аллювиальных отложений.

C.Л.Шиманович (1978,1981,1982) при изучении аллювиальных отложений >елорусии успешно применяет метод стратиграфического расчленения и диаг-остики генезиса антропогеновых отложений на основе выделения их минерало-о-геохимических особенностей.

Методике и способам обработки результатов дробного (детального) грану-юметрического анализа посвящен ряд работБ.М.Осовецкога (1977,1983,1989, 993). Применение дробного гранулометрического анализа позволило выделить

1 составе аллювиального генетического типа различные фациальные разновид-юсти осадка, оценить значение процессов унаследования и дифференциации )бломочного вещества, рассчитать значения гидравлического эквивалента основах тяжелых минералов, используемых в качестве литологических индикаторов 1ри расчленении разновозрастных хтолщ аллювия и уточнении направлений сно-:а обломочного материала.

Учеными Санкт-Петербургского Горного Института - И.АОдесским, Г.И.Гуре-зичем и др., разработан и успешно применяется циклостраггиграфический метод расчленения четвертичных отложений в областях оледенения (Одесский, Афана-;ьева, Каменецкая, 1985; Одесский, Гуревич, Астафьев и др., 1986). Этот метод эасчленения и корреляции разрезов базируется на прослеживании седимента-4ионных циклов, не зависит от присутствия в осадках органических остатков, ориентируясь только на эволюцию вещества во времени.

Циклостратиграфический метод выделения и прослеживания седимента-ционных циклов использовался М. Н. Григорьеаым при изучении верхнекайнозойских отложений арктических районов. Им разработана принципиальная схема диагностики основных генетических типов отложений и стандартная процедура описания седиментационныхтекстур, основанная на выделении классификационных признаков элементарных седиментационых текстур.

Для стратиграфической корреляции аллювия речных террас и бассейнов на севере Русской равнины Л.Л.Розанов (1973) предложил использовать закономерности распространения неустойчивых минералов (эпидота, пироксенов, амфиболов), зависящие от чередозания периодов похолодания и потепления, и определяющие степень выветривания пород.

Литологические критерии генетического разделения флювиогляциальных отложений разработаны А.А.Юргайтисом применительно к Прибалтийскому региону (Юргайтис, 1984).

Межморенные плейстоценовые отложения Литвы изучались ЗАМалинаус касом с целью выявлениея закономерностей их распространения, анализа веще ственного состава, разработки критериев определения их генезиса и корреляцш сморенными отложениями (Малинаускас, 1974,1978,1981).

На территории Печорской низменности внимание исследователей привле кали прежде всего горизонты морены. Изучению валунных суглинков уделенс большое внимание в работах Л.Н.Андреичевой, Б.И.Гуслицера, А.Л.Лаврова Э.И.Лосевой, А.Н.Симонова и др.

Несмотря на значительные успехи в изучении четвертичных отложений ре гиона, остался нерешенным вопрос комплексного литологического изучения межморенных осадков. Не определен оптимальный комплекс методов исследования существует необходимость разработки литологических критериев, позволяющи> достоверно устанавливать генетическую принадлежность отложений и проводить их литостратиграфическое расчленение.

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

В ходе полевых работ проводилось послойное детальное описание разрезов береговых обнажений с отбором образцов на различные виды анализов. Особое внимание уделялось условиям залегания, характеру слоистости и взаимоотношению между слоями, распределению обломочного материала. Интерпретация генезиса отложений проводилась в соответствии с классификацией ЮАЛав-рушина(1963). При описании текстур использовалась классификация Л.Н. Бот-винкиной(1962,1965).

Минеральный состав мелкопесчаной фракции. Подготовка образцов проводилась по методике М.Ф. Викуловой. Для изучения минерального состава использовалась фракция 0,25-0,1 мм. В работе использованы результаты 150 анализов. Метод парной корреляции применялся для установлений ассоциаций минералов в различных по генезису осадках. Для оценки степени дифференциации минерального состава различных генетических типов отложений рассчитывался коэффициент отсортированное™.

Гранулометрический состав. Гранулометрический анализ выполнялся по методике НАКачинского с применением ситового и пипеточного методов. Ситовым методом выделялась песчано-гравийная фракция. Фракция < 0,1 мм разделялась пипеточным методом на 6 фракций: 0,1-0,05 мм; 0,05-0,03 мм; 0,03-0,01 мм; 0,01-0,005 мм; 0,005-0,001 мм; < 0,001 мм. Данные единичных анализов представлены в виде таблиц, диаграмм, кумулятивных кривых и гистограмм распределения. Интерпретация результатов гранулометрического анализа серии проб (по разрезу) проводилась с помощью гранулограмм (Григорьев, 1987).

Минеральный состав глинистой фракции. Фракция размером < 0,001 мм исследовалась дифрактометрическим методом на дифракгометрахДРОН-1,5 и ДРОН-2, при скорости вращения счетчика 17мин. Изучались ориентированные препараты, прокаленные до 550-600°С, насыщенные глицерином и обработанные 10-процентной соляной кислотой. В качестве вспомогательных использовались термический и полуколичественный спектральный анализы.

Изучение поверхности кварцевых зерен проводилось с помощью бинокуля-ра и сканирующего микроскопа МЭМ V фирмы "Ака5Ы". Исследовалась фракция 0,5-0,25 мм. Окатанность зерен определялась визуально по 5-балльной шкапе.

-б-

1Я каждого образца были рассчитаны коэффициенты окатанности, а затем их едние значения для различных генетических типов. Из каждого образца отбилось 5-7 зерен с различными структурами поверхности, которые крепились на (тунную шайбу и напылялись в вакууме углеродом, послечего изучались а диаконе увеличения 30 х -2000 х и фотографировались.

3.СТРАТИГРАФИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Согласно статиграфической схеме Тимано-Печоро-Вычегодского региона, 1убликованной МСКв 1986 г., в описываемом районе выделены отложения трех идгоризонтов и 14 горизонтов, которым, за исключением голоценового, даны эстные названия по стратотипам и страторайонам. Отложения нижнего плей-"оцена, вскрытые скважинами, представлены ледниковыми и межледниковыми :адками.

Средний плейстоцен

Отложения чирвинского межледникового горизонта приурочены к древним зчным долинам и понижениям в кровле дочетеертичных пород и представлены азличными фациями аллювия и озерными отложениями с прослоями торфа Степанов, 1974). В составе чирвинского горизонта выделены три пачки. Нижняя верхняя сложены песками различной зернистости, средняя - переслаивание невритов, суглинков и глин озерного происхождения. Мощность от 5 до 65 м.

Тимано -Уральский надгоризонт включает в себя печорский, родионовс-лй и вычегодский горизонты.

В составе печорского ледникового горизонта выделены три подгоризонта: ижнепечорский (предледниковый), среднепечорский (собственно морена), верх-епеморский (послеледниковый). Общая мощность горизонта достигает 60 м.

Нижнепечорский подгоризонт сложен горизонтальнослоистыми глинами и левритами, обогащенными растительным детритом, слоистыми глинами с про-лоями алеврита и супеси, неяснослоистыми супесями.

Отложения среднепечорского подгоризонта представлены суглинками тем-ю-серого цвета, плотными, неслоистыми, с обломочным материалом различно-о петрографического состава и степени окатанности.

Верхнепечорские отложения имеют ограниченное распространение в погре-¡енных понижениях рельефа и представлены водно-ледниковыми и озерно-лед-шковыми осадками.

Родионовский межледниковый горизонт сложен различными по литологи-¡ескому составу породами: от алевритов прибрежно-морского происхождения на :евере Печорской низменности до галечников и аллювиальных песков на ос--альной части региона. Мощность меняется от 10 до 40 м. В нижнем течении э.Лаи они представлены аллювиальными, озерными и озерно - болотными осад-сами.

Вычегодский ледниковый горизонт подразделяется натри подгоризонта: -жжневычегодский (предледниковый), средневычегодский (собственно морена), зерхневычегодский (послеледниковый).

Нижневычегодский подгоризонт представляет собой комплекс предледни-гавых образований (флювиогляциапьные пески, озерно-ледниковые глины и алевриты, перигляциальный аллювий).

Средневычегодский подгоризонт сложен суглинками, для которыххаракгерн оскольчатая и плитчатая отдельность, наличие гляциодиспокаций и текстур за) вата.

Отложения верхневычегодского подгоризонта представлены ленточным глинами, флювиогляциальными алевритами, песками и галечниками.

Верхний плейстоцен

На севере региона сулинский межледниковый горизонт представлен морс кими отложениями бореальной трансгрессии (Лосева, 1992), которые к югу см« няются континентальными осадками (аллювиальными, озерными, озерно - бс лотными). Аллювиальные осадки сулинского возраста сложены гравапистым; песками с примесью гальки.

В состав ненецкого надгоризонта входят лайский, бызовской и поляр ный горизонты.

Осадки лайского возраста представлены преимущественно перигляциаль ными аллювиальными галечниками и песками мощностью до 15 м, слагающим! речныетеррасы в бассейнах рек Печоры и Вычегды (Гуслицер, Лосева, 1979; Ко чев, 1986).

Бызовской межледниковый горизонт сложен аллювиальными, озерными i озерно-болотными осадками. В песчано-апевритовой толще в нижнем теченш р.Шапкиной Э.И.Лосевой (1978) описана богатая диатомовая флора. На р.Ла< отложения бызовского горизонта залегают в основании первой надпойменно! террасы.

Отложения полярного горизонта мощностью до 11 м слагают верхние час ти береговых обнажений рек севернее широты среднего течения p.p. Шапкиной Лай и Адзьвы. Южнее области распространения полярного покровного ледникг осадки этого возраста представлены аллювиальными и озерными песками и алев ритами и перекрываются современными отложениями.

4. ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЕЖМОРЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Межморенные отложения представлены песками различной зернистости t сортировки, алевритами и глинами.

Отложения стрежневой фации аллювия сложены песками грубо- и крупнозернистыми, косослоистыми, нередко с включениями гравия и гальки и характеризуются значениями <1^= 0,195-0,336 мм и Sc= 0,3-0,68 (в среднем 0,47). На гистограмме отражающей характер распределения гранулометрического состава отмечается один пик в интервале 0,5-0,25 мм. Кумулятивная кривая состоит из трех прямолинейных участков в интервалах 1,0-0,5; 0,5-0,25 и 0,25-0,01 мм, границы между которыми отмечены перегибами.

Для мелкозернистых горизонтальнослоистых песков фации прирусловой отмели характерен меньший средний диаметр - 0,13 мм и лучшая сортировка (Sc=0,6). На гистограмме распределения отмечается один пик в интервале 0,250,1 мм. На кумулятивной кривой в качестве "скелето-образующей" выделяются фракция 0,25-0,1 мм.

Глинистые, тонкогоризонтальнослоистые осадки пойменной фации выделяются низкими значениями dcp - от 0,01 до 0,055 мм (в среднем 0,035 мм) и коэффициента сортировки - от 0,18 до 0,47 (в среднем 0,36). Гетерогенный со-

;тав осадков отражается формой кумулятивной кривой и гистограммой распределения, на которой отмечаются два лика. Высокий пик (во фракции 0,1-0,05 мм) соответствует наиболее грубозернистым слойкам. Пик с меньшей интенсивностью (во фракции <0,001 мм) характеризует глинистые слойки.

В береговых обнажениях бассейна р.Лаи были встречены отложения, по текстурно-структурным особенностям отнесённые кфлювиогляциальным, для (оторыхс)ф изменяется от 0,029 до 0,177 мм, а 8С- от0,27 до 0,8. Кумулятивная фивая состоит из нескольких прямолинейных отрезков, что указывает на слабую :ортированность осадка. На гистограмме, отражающей характер распределения ранулометрического состава максимальные значения отмечены в интервале 0,25-),1 мм.

Ленточнослоистые озерно-ледниковые глины и алевриты в разрезах на зеках Шапкиной и Б.Роговой залегают непосредственно выше основной морены, 1ногда переходят вверх по разрезу в озерные отложения. Средний диаметр частиц изменяется от 0,011 до0,0б8 мм, Э,.-от0,22до0,47. На гистограмме распределения наблюдаются пики в интервалах 0,1-0,05; 0,03-0,01 и 0,005-0,001 мм.

Озерные отложения представлены тонкогоризонтальнослоистыми глина-ии и глинистыми алевритами. Для них характерны значения с^ от 0,011 мм до 3,086 мм и Зсот0,16до 0,61. В гранулометрическом спектре преобладают часте-4Ы алевритовой размерности, составляющие в сумме 57,7%. На долю песчаной фракции приходится -14,4%, пелитовой -27,8%.

Осадки дельтового происхождения в среднем течении р.Шапкиной слагает залегающую в основании разреза 13,5-метровую пачку мелкозернистых пес-сов и алевритов, образующих шесть седиментационных ритмов мощностью от 1,5 до 1 м и перекрытых комплексом ледниковых отложений.

Нижние части ритмов сложены глинистыми алевритами с тонкой горизонтальной слоистостью, характеризующимися значениями с1ф от0,012 до 0,042 мм 1 Эс- от 0,3 до 0,51. На гистограмме распределения отмечаются три пика - во фракциях 0,1-0,05; 0,03-0,01 и <0,001 мм. В средних частях ритмов переслаива-отся алеврит глинистый и песок тонко- мелкозернистый, горизонтально- и вол--1ИСТОСЛОИСТЫЙ (£1^= 0,04-0,089 мм; вс= 0,4-0,62). Гистограмма распределения 1меет широкий пик в интервале 0,1-0,05 мм. В верхних частях ритмов залегают тески и песчанистые алевриты с волнистой, линзовидной или перистой слоисто-ггью, часто осложненной в пределах линз наклонной или косой однонаправленной слоистостью и подчеркнутой скоплением глинистого материала по плоскостям напластования (с!ф= 0,023-0,056 мм; Вс = 0,36-0,74).

Гранулометрический состав межморенных отложений представлен различными сочетаниями песчаной, алевритовой и пелитовой фракций, соотношение соторых позволяет судить о способе и характере транспортировки зерен.

5. МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ МЕЛКОПЕСЧАНОЙ ФРАКЦИИ

Пески стрежневой фации характеризуются лейкоксен (11,5%) - гранат (14,6%) - эпидотовой (37,5%) основной минеральной ассоциацией с подчиненными содержаниями ильменита (8,2%), амфибола (7,0%), сидерита (5,3%), идроокислов Ре(4,9%), циркона (2,9%), титанита (2,6%), дистена (1,9%). В нерачительных количествах встречены магнетит, пироксен, рутил, турмалин, пи-

рит, апатит, ставролит, гематит. Выход тяжелой фракции составил 0,86%. Коэффициент отсортированное™ равен +2.

Отложения прирусловой отмели при выходе тяжелой фракции 0,69% характеризуются лейкоксен (9,6%)-гранат (18,2%)-эпидотовой (32,9%) основной минеральной ассоциацией. В подчиненных количествах содержатся амфибол (8,5%), ильменит (8,2%), гидроокислы Ре (3,8%), титанит(3,7%), циркон (2,9%), магнетит (2,7%), в незначительных - турмалин, сидерит, пироксен, рутил, апатит, гематит. Коэффициент отсортированное™ не изменился и равен +2.

Осадки пойменной фации, характеризуются ильменит (11,1%) - гранат (17,1%) - эпидотовой (33,5%) основной минеральной ассоциацией с подчиненными содержаниями амфибола (7,8%), лейкоксена (7,3%), магнетита (5,8%), титанита (3,0%), сидерита (2,8%), циркона (2,3%) и незначительными - дистена, пирита, турмалина, пироксена, рутила, гематита, при выходе тяжелой фракции 0,56% и коэффициенте отсортированности равном +3.

Для флювиогляциальных отложений выделены два типа основных минеральных ассоциаций. Осадки, залегающие непосредственно на печорской морене, характеризуются лейкоксен (10,2%) - фанат (10,4%) - амфибол (12,3%) - эпидотовой (40,0%) минеральной ассоциацией, при выходе тяжелой фракции 0,29%. Содержание сидерита уменьшается по сравнению с мореной с 9,2% до 4,4%, а пирита - с 4,2% до 1,0%, что объясняется низкой устойчивостью этих минералов. Для флювиогляциальных отложений, связанных с вычегодской мореной характерна ильменит (9,1%) - амфибол (9,2%) - гранат (20,6%) - эпидотовая (30,8%) минеральная ассоциация с выходом тяжелой фракции 0,65% и коэффициентом отсортированности равном 0.

Минеральный состав озерно-ледниковых отложений также определяется составом одновозрастных моренных горизонтов и отражает не смену минеральной ассоциации, а ее динамическое изменение, выраженное незначительными количественными изменениями содержаний минералов (увеличением количества гранатов и уменьшением эпидота и сидерита).

Тяжелая фракция озерных отложений, выход которой составляет в среднем 1,0%, представлена фанат (10,5%)-амфибол (11,5%)-сидерит (11,5%)-эпидотовой (32,6%) минеральной ассоциацией, с подчиненными содержаниями ильменита (5,3%), лейкоксена (2,6%), титанита (2,2%), циркона (2,2%) и незначительными -магнетита, пироксена, рутила, пирита, турмалина, дистена, апатита.

Осадки дельтового происхождения характеризуются гранат (8,9%) - сидерит (14,1%)-амфибол (18,4%)-эпидотовой (36,6%) основной минеральной ассоциацией. В подчиненных количествах содержатся лейкоксен (4,6%), циркон (3.6%), ильменит (2,5%), титанит (2.2%), в незначительных- пирит, турмалин, пироксен, рутил, дистен, апатит, лимонит, биотит, мусковит. Выход тяжелой фракции 0,59%. Коэффициент отсортированности равен 0, что свидетельствует о при-вносе обломочного материала в процессе формирования отложений.

Минеральный состав мелкопесчаной фракции различных по генезису осадков довольно близок и определяется главным образом составом подстилающих пород.

6. СОСТАВ ГЛИНИСТОЙ ФРАКЦИИ

Основную массу тинистой фракции всех генетических типов межморенных тложений составляет гидрослюда, содержание которой в отдельных случаях остигает 80%, составляя в среднем 70%. Постоянно присутствуют каолинит и порит(в среднем по 10%). Содержание смектита изменяется от нескольких про-ентов до 20%. Кроме того, смекгит входит в состав смешанослойныхобразова-ий вместе с гидрослюдой. В целом ассоциация глинистых минералов аналогич-а ассоциации глинистых минералов основных морен.

При анализе содержаний микроэлементов выявлено, что их распределение меегряд особенностей, отражающих изменения условий седиментации. Повы-юнными относительно других генетических типов отложений содержаниями Сг, ln, Ti и Zr, отличаются осадки озерного происхождения, что связано со склонно-гью этих элементов концентрироваться в глинистых фракциях и находиться там виде сорбированных катионов, входящих в состав органо-глинисто-железис-ых агрегатов, а также кристаллических решеток некоторых минералов.

Были рассчитаны также геохимические коэффициенты Ní/Tt, Ni/V, Ni/Co, V/ ln, V/Cu, Mn/Ni, Mn/Ti, TiA/. Cu/Ni. Наиболее значительно изменяются коэффици-нты V/Cu, Ni/V, Mn/Ni и Ni/Со, характеризующие интенсивность поступления мик-оэлементов из размываемых ледниковых горизонтов и влияние процессов вы-етривания.

При анализе корреляционных зависимостей содержаний микроэлементов тмечается наличие положительных связей между элементами группы железа, вляющееся показателем слабой химической переработки материала.

Концентрация и распределение микроэлементов в осадках зависит от форм ¡играции и механической скорости переноса материала. В условиях флювиогля-иальных и аллювиальных потоков преобладала механическая форма переноса садков, химическое выветривание было развито слабо, однако оно приобретает есколько большее значение при формировании отложений в условиях речных ойм и озер.

7. ИЗУЧЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ПЕСЧАНЫХ ЗЕРЕН

Максимальные содержания неокатанных угловатых зерен (I класса окатан-ослги), приурочены к отложениям прирусловой отмели (23,0%) и поймы (25,8%). оличество зерен II класса окатанности (слабоокатанных, с большим количеством вежих сколов и со слегка закругленными, сглаженными углами) изменяется от 1,1% в осадках пойменной фации до 61,1% в песках стрежневой фации. На оверхности зерен видны ступенчатые, раковистые сколы. На плоских поверхно-гях наблюдается штриховка - следствие ледниковой обработки. Ребра сколов сложнены более мелкими сколами, образовавшимися уже на этапе водной транс-ортировки. Зерна III класса окатанности (средне окатанные, со следами стулен-атых сколов, со сглаженными ребрами и V- образными выбоинами) составляют т 16,4%, в озерных до 43,2% - в озерно-ледниковых отложениях. У зерен, лод-ергшихся обработке в условиях речного потока, на поверхности наблюдается еровный, мелкоямчатый рельеф, образовавшийся в результате соударений ча-тиц при движении воды. Зерна со следами химического выветривания (неров-ыми, разъеденными поверхностями) встречаются в озерных отложениях. Мак-

симапьным коэффициентом окатанности (48,2%) характеризуются ленточные глины озерно-ледникового происхождения, а сходные с ними по гранулометрическим показателям отложения пойменной фации аллювия отличаются наименьшими значениями окатанности (26,5%). Среди различных фациальных разновидностей аллювия максимальный коэффициент окатанности (38,3%) соответствует пескам стрежневой фации, а минимальный (26,5%) - горизонтальнослоистьш глинистым алевритам пойменной фации аллювия, что отражает динамически« условия речного потока.

Совместное присутствие в осадке окатанных и угловатых зерен свидетельствует о многократности переотложения и привносе новых порций материала и: генетически и литологически различных пород.

8. ОСНОВНЫЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ МЕЖМОРЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Результатом изучения вещественного состава и строения межморенныхтоли. стало выделение на основании особенностей гранулометрического и минераль нота состава, условий залегания и текстурных особенностей пород, следующи) генетических типов отложений: флювиогляциальных, аллювиальных, озерных озерно - ледниковых и дельтовых.

В качестве основных диагностических признаков принимались:

1) наличие и характер слоистости;

2) количественные характеристики и закономерности изменения грануломет рического состава;

3) особенности минерального состава мелкопесчаной и тинистой фракций

4) степень окатанности, микротекстуры поверхности и характер гипергенны: изменений минеральных зерен;

5) отсутствие или наличие органического вещества и его распределение I

слое,

8.1. Аллювиальные отложения

Аллювиальные отложения вскрываются в большей части береговых обна жений и представлены преимущественно песками и алевритами различной зер нистости и сортировки.

8.1.1 Стрежневая фация

Отложения стрежневой фации, приуроченные к нижним частям седимента ционных ритмов, сложены крупно- и среднезернистыми косослоистыми пескам! с включениями гравия и гальки, количество которых, как правило, возрастает I подошве слоя. Мощность косослоистых серий 70 - 75 см. Толщина слойков от 1,! до 5 см. Осадки стрежневой фации характеризуются максимальными значение? с1ср (0,253 мм). Минеральный состав представлен лейкоксен-гранат-эпидотово! ассоциацией, при коэффициенте отсортированности, равном +2. В них отмечает ся максимальный для аллювиальных отложений коэффициент окатанности квар цевых зерен - 38,3%.

8.1.2.Фация прирусловой отмели.

Осадки прирусловой отмели, слагающие средние часта седиментационны ритмов, представлены мелкозернистыми горизонтально- и косослоистыми пес ками с меньшей, по сравнению со стрежневой фацией, мощностью серий и от

эльных слойков. Отложения прирусловой отмели отличаются максимальным учением Sc- 0,6 при d^ 0,13 мм.

Минеральный состав мелкопесчаной фракции также лейкоксен-гранат-эпи-этовый, не изменился и коэфффициент отсортированности (+2).

8.1.3. Пойменная фация

Пойменная фация представлена тонкогоризонтально- и линзовиднослоис-э|ми песками и алевритами с включениями органических остатков, слоистость ггорых обусловлена чередованием слойков более грубого и более тонкого со-гава. В подошве слоя нередко наблюдаются включения гравийно-галечного ма-гриала. Отложения пойменной фации характеризуются низкими значениями зеднего диаметра (0,035 мм) и коэффициента сортировки (0,36). По сравнению русловыми фациями в пойменных отложениях увеличивается содержание иль-енита (до 11,1%). Эти отложения характеризуются минимальным значением ко-}эфициента окатанности кварцевых зерен - 26,5%. Осадки пойменной фации гличаются повышенным содержанием Ti, обусловленным присутствием значи-гльногс количества титаносодержащих минералов.

8.2.Флювиогляциальные отложения

Кфлювиогпяциальным отнесены отложения песчано-алевритового соста-з, залегающие непосредственно выше основной морены, неслоистые или с не-;ной горизонтальной слоистостью, с включениями более глинистого и более >убозернистого песка, гравия и гальки. Для них характерна значительная измен-1вость коэффициентов сортировки (от 0,27 до 0,8) и средних диаметров частиц iT 0,029 до 0,177 мм), а также зависимость минерального состава от состава эдстилающих валунных суглинков.

8.3. Озерно-ледниковые отложения

Озерно-ледниковые отложения сложены тонкогоризонтальнослоистыми го-^бовато-серыми глинами и глинистыми алевритами с небольшими линзами песка, злегают ниже или выше основной морены и нередко переходят в озерные осад-1. Отличаются низкими значениями среднего диаметра (в среднем 0,026 мм) и >эффициента сортировки (в среднем 0,35) и максимальными значениями козф-ициента окатанности кварцевых зерен - 48,2 %. Минеральный состав мелкопес-жой фракции, а также состав глинистой фракции практически совпадают с со--авом нижележащего горизонта морены.

8.4. Озерные отложения

Озерные отложения представлены шинами и глинистыми алевритами стон->й горизонтальной слоистостью. По гранулометрическим характеристикам сход-j с озерно-ледниковыми отложениями, от которых отличаются пестроцветной фаской, обусловленной наличием большого количества ожепезненных и омар-нцованных прослоев и присутствием органического вещества. Наблюдаются ;евдоморфозы пирита по растительным остаткам. К озерным отложениям при-зочены максимальные содержания Cr, Mn, Ti. Поверхность минеральных зерен зсет следы химического выветривания.

8.5. Дельтовые отложения

Основным диагностическим признаком дельтовых отложений является ха-зктер слоистости. Слоистость, при которой внутри косослоистых серий присут-■вует также элементы перистой слоистости, а косые слойки у основания ослож-зны волнистой, характерна для дельтовых условий (Ботвинкина, 1965).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенное фациально-генетическое расчленение межморенной толи^ позволило выявить особенности вещественного состава, текстурные и структур ные характеристики основных генетических типов отложений, принимающих уча стие в строении четвертичного разреза Печорской низменности.

В исследуемом районе выделены следующие генетические типы межморен ных отложений: флювиогляциапьные, озерно-ледниковые, озерные, аллювиаль ные, дельтовые. В состав аллювиальных комплексов входят отложения стрежне вой фации, фации прирусловой отмели и пойменной фации.

Результатом впервые проведенного в регионе детального литологическоп изучения межморенных отложений стало выявление литологических особенное тей, позволяющих достоверно устанавливать генетическую принадлежность осад ков.

Закономерности изменения гранулометрического состава различных гене тических типов отложений, отражают степень переработки и условия накоплена материала. Максимальными значениями среднего диаметра характеризуют« осадки стрежневой фации аллювия (от 0,195 мм до 0,336 мм), а минимальным! (от 0,011 мм до 0,068 мм)-озерно-ледниковые. Самые высокие значения коэф фициента сортировки (в среднем 0,6) отмечены в песках фации прируслово! отмели, а самые низкие - в глинистых горизонтапьнослоистых алевритах озерно го и озерно - ледникового происхождения (0,35 и 0,35 соответственно).

На основании изучения минерального состава мелкопесчаной фракции ус тановлено сходство минеральных ассоциаций межморенных отложений и основ ных морен. Влияние подстилающих пород наиболее сильно проявилось пр| формировании флювиогпяциальных и озерно-ледниковых осадков.

Изучение минерального состава тинистой фракции межморенных отложе ний подтверждает его унаследованностъ от нижележащих пород. Повышенным! содержаниями титана и марганца, тяготеющими к глинистым обогащенным орга никой отложениям, характеризуются осадки озерного происхождения.

Изучение микроструктур поверхности и степени окатанности зерен кварц; позволило выявить различия в способе и условиях транспортировки частиц. Е аллювиальных отложениях распределение зерен по степени окатанности харак теризует динамические условия речного потока - максимальный козффициен окатанности (38,3%) соответствует пескам стрежневой фации, а минимальны! (26,5%) - пойменным отложениям.

Полученные результаты характеризуютлитологические особенности и зако номерности формирования вещественного состава, позволяют проводить опре деление генетической принадлежности и расчленение межморенных толщ, могу быть использованы при проведении геологического картирования, инженерно геологических и гидрогеологических изысканиях, поисках месторождений строи тельных материалов. Основной задачей дальнейших исследований являете: продолжение разработки диагностических критериев генетических типов межме ренныхотложений, в частности, флювиогпяциальных, озерных, озерно-леднико вых и эоловых. При этом особый интерес представляет изучение гипергенны изменений минералов и микроструктур поверхности минеральных зерен, несу щих важную информацию об условиях и способах седиментации.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Состав и строение межморенных отложений бассейна р.Лай //Структура, ещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента: Материалы I аучной конференции. - Сыктывкар, 1992. - С. 3-4, (соавторы О.В.Буланенко, ТИ. Марченко).

2. Гранулометрический состав и строение межморенных отложений бассей-ia р.Лаи // Тезисы XII! Коми республиканской молодежной научной конференции. Сыктывкар. 1994. -С.89.

3. Минеральный состав межморенных отложений // Структура, вещество, стория литосферы Тимано-Североуральского сегмента: Материалы III научной онференции. - Сыктывкар, 1994. - С. 41-42.

4. Литологический состав морских плейстоценовых отложений района р.Шап-ина//Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сег-1ента: Материалы IV научной конференции. -Сыктывкар, 1995.-С.41-43.

5. Особенности условий залегания, состава и формирования озерно-ледни-овых отложений севера Печорской низменности // Структура, вещество, история 1итосферы Тимано-Североуральского сегмента: Материалы IV научной конфе-!енции - Сыктывкар, 1995.-С.43-44.

6. Критерии расчленения межморенных отложений севера Печорской низ-ченности // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского ;егмента: Материалы V научной конференции Ин-та геол. Коми НЦ УрО РАН. -:ыкгывкар, 1996. -С.76-78.

7. Данные изучения песчаных кварцевых зерен из межморенных отложений Севера Печорской низменности //Тезисы докладов I международного научного импозиума "Молодежь и проблемы геологии". - Томск. 1996.

8. Особенности динамики процессов осадконакопления межморенных толщ ю данным изучения окатанноста кварцевых зерен// Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента: Материалы V научной конференции - Сыктывкар, 199Б. - С. 79-80.

9. Количественная оценка степени дифференциации минерального устава различных генетических типов межморенных отложений севера 1ечорской низменности //Тезисы XIII Коми республиканской молодежной ручной конференции. -Сыктывкар, 1997. -С.74.

10. Минеральный состав межморенных отложений // Геология европейско-о севера России. - Сыктывкар, 1997. (Тр. Ин-та геологии КНЦ УрО РАН; 1ЫП.95). В печати.