Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Минеральные фации глинистых пород рифейских отложений северо-западного окончания Башкирского мегантиклинория

ВАК РФ 04.00.21, Литология

Автореферат диссертации по теме "Минеральные фации глинистых пород рифейских отложений северо-западного окончания Башкирского мегантиклинория"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

Р Г Б 0ТЯ1СТИТУТ ГЕ0Л0ГИИ и ГЕОХИМИИ пм.акад.А.Н.ЭАВАРИЦКОГО

1 о ОПТ 1305 .

На правах рукописи

КАГАРМАНОВА Надежда Ивановна

МИНЕРАЛЬНЫЕ ФАЦИИ ГЛИНИСТЫХ ПОРОД РИФЕЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО ОКОНЧАНИЯ БАШКИРСКОГО МЕГАНТЮСЛИНОРИЯ

Специальность 04.00.21 - литология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Екатеринбург - 1996

Работа выложена в Институте геологии ц геохимии УрО РАК

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук Л.В.Аифиыов .

Официальные опноненты: доктор геолого-шшералогических наук Ю.П.Казанский

кандидат геолого-шшералогшеских паук С.В.Кривих1ш

Оппонирующая организация: УРАЛГЕОЛКШ ( г, Екатеринбург)

Защита состоится 26 октября 1995 г. в 10 чао. на эаоедашш диссертационного совета Д 002.81.02 при Институте геологии и гео-хишш иы.акад.А.Н.Заварицкого Уральского отделения РАН по адресу: 620151, Екатеринбург, Почтовый переулок, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГГ УрО РАН

Автореферат разослан 26 сентября 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.г.-ы.н.

В.И.Нелегко

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Проблема вторичных преобразований пород является одной иё основных в исследованиях осадочных комплексов рифея Южного Урала. Это связано с необходимостью воссоздания полной картины геологической жизни позднекембрийских отложений. Кроме того, целый комплекс задач, связанных с прогнозированием полезных ископаемых разрешается непосредственным исследованием вещественного состава и уровней постдиагенетической переработки вмещзющих пород.

При постановке задач, связанных с преобразованием пород в низкотемпературных условиях, предшествующих метаморфизму, глинистым породам и глинистым минералам часто принадлежит ведущая роль. Выявление основных типов аутигенных минеральных парагенезов глинистых пород воплощается в минеральных фациях, изучение которых позволяет проследить путь переработки петрографических типов осадочных пород в родственные им метаморфические образования.

Задачи и цели работы. Задачей работы является установление основных ассоциаций аутигенных тонкодисперсных слюдистых минералов в основных петрографических типах глинистых пород рифея, исследование поведения диоктаэдрических слюдистых минералов в ходе литогенеза, как минералов-индикаторов стадий породообразоваяия.

Цель - установление объективных количественных характеристик стадийного изменения глинистый пород уральского рифея и выделение минеральных фаций этих пород.

Научная новизна. Впервые для глинистых пород рифея северо-западного окончания Башкирского мегантиклинория выделены минеральные фации и дана полная системная характеристика минералов, их слагающих. Детально изучена стадийная эволюция аутигенных диоктаэдрических слюдистых минералов в глинистых породах уральского рифея. Впервые для глинистых пород Башкирского мегантиклинория применены методы числовой оценки степени изменения глинистых пород. Новым является применение данных кажущегося К/Аг возраста в качестве оценки уровня постдиагенетических преобразований глинистых город. Все это позволило реконструировать ход последовательных превращений, которые испытали рифейские глинистые породы "на пути" к метаморфизму.

- г -

Защищаемые положения.

1. Выделены ассоциации аутигенных диоктаэдрических тонкодио-персных слюдистых минералов глинистых пород рифея севера-западного окончания Башкирского мегантиклинория. Выявлены взаимосвязи между кристаллической структурой, их политипныыи модификациями и условиями образования породообразующих минералов и установлены на этой основе их числовые индикаторные характеристики.

2. Кажущийся калий/аргоновый возраст - новая числовая интегральная характеристика степени постдиагенетической измененности глинистых пород рифеяхеверо-западного окончания Башкирского ме-гантиклинория.

3. Выделен и детально исследован ряд минеральных фаций глинистых пород рифея северо-западного окончания Башкирского мегантиклинория от катагенеза до метаморфизма включительно: фация микросланцев пелитовых Скварцево-полевошпато-хлорито-гидрослэдистая (1Ш, 1М)] - поздний катагенез; фация сланцев филлитовидных [кварцево-полевошпато-хлорито-серицито-гидрослюдистая (1М>2М1 )] - ранний метагенез; фация сланцев филлитовидных [кварцево-поле-вошпато-хлорито-гидрослюдисто-серицитовая (2М1>1М)] - поздний метагенез; фация филлитов Екварцево-полевошпато-хлорито-серици-то-мусковитовая (2М1)] - метаморфизм.

Практическая значимость разработки минеральных фаций глинистых пород создает условия для решения теоретических и прикладных задач литологии. .Выделение минеральных фаций глинистых пород ри-фейских отложений Башкирского мегантиклинория позволяет выполнять картирование зон дометаморфического изменения пород, что имеет большое значение для выполнения региональных металлогенических прогнозов по.поискам эпигенетических месторождений полезных ископаемых -(магнезит, барит, флюорит и др.) в этом регионе.

Фактический материал. В основу работы положены результаты комплексных исследовании, выполненных автором в рамках научно-исследовательской теш: "Седиментогенсз и литогенез рифейских отложений Урала". Материал для исследований глинистых пород Башкирского мегантиклинория был получен в ходе полевых работ

1987-1993 гг. В работе использован и учтен ряд материалов, представленных Л.В.Анфимовым. Изучение большей части шлифов песчаных пород и всех шлифов карбонатных проводилось на основе коллекции Л.В.Анфимова, собираемой в течение двух последних десятилетий.

Сравнительный материал по скважинам Русской платформы был получен в период проведения хоздоговорных работ с КамНИИ КИГС, в которой автор принимал непосредственное участие в качестве исполнителя.

Автором приведен материал, отобранный на 5 рудных полях, 17 геологических разрезах, 26 обнажениях северо-западного окончания Башкирского мегантиклинория и 4 глубоких параметрических скважин, пробуренных на Русской платформе. В ходе исследований по Башкирскому мегантиклинорин изучено более 500 шлифов, проведено свыше 200 рентгеноструктурных, около 100 термических, столько же химических и спектральных анализов, десятки электронномикроскопи-ческих снимков, 39 определений калий-аргонового возраста.'

По Русской платформе изучено более 100 шлифов, выполнены десятки рентгеноструктурных, химических, спектральных и термических анализов, электронномикроскопических снимков, проведено несколько определений калий-аргонового возраста.

Анализы выполнялись в лабораториях ПГО "Уралгеология" и Института геологии и геохимии имени А.Н.Заварицкого УрО РАН.

Апробация работы. Результаты исследований представлялись и докладывались на Всесоюзном литологическом семинаре (Свердловск, 1989), Уральском региональном совещании (Екатеринбург, 1994), XXVIII Тектоническом совещании (Москва," 1995). Основные положения диссертации докладывались на научных семинарах Института геологии и геохимии УрО РАН и кафедры геологии полезных ископаемых УГГГА. По теме диссертации.опубликовано 7 печатных работ. Диссертант является соавтором ряда научно-исследовательских отчетов.

Благодарности. Работа выполнена под руководством доктора ге-слого-минералогических наук Л.В. Анфимова, которому автор выражает глубокую благодарность за неизменную поддержку и помощь в разработке основных научных положений.

Автор благодарен В.Г.Петрищевой, И.Г.Демчук, Б.А.Калеганову, М.В.Ишерской, А.И.Степанову за оказанные консультации, советы и практическую помощь.

Автор выражает признательность коллегам по работе А.Т.Расу-лову, А.В.Масдову, О.Н.Огородникову, М.Т.Крупенину эа содействие в работе и обсуждение результатов.

ОБЪЕМ И СТРОЕНИЕ РАБОТЫ

Диссертация состоит из 2 томов. Первый том содержит текстовую часть на 214 страницах, включая 39 таблиц. В списке литературы 173 наименования. Второй том содержит 155 чертежей, графиков и рисунков, последовательно размещенных соответственно главам текста.

Работа состоит из введения, четырех глав основного текста и заключения.

Во введении показана актуальность проблемы, излагаются цели и задачи исследований, приводится анализ фактического материала.

В главе I 'Теологический очерк" рассмотрены основные черты геологического строения западного крыла Башкирского мегантиклино-рия, приведен анализ состояния геологической изученности, разобраны вопросы тектоники, магматизма и металлогении этого региона.

В главе II "Методы исследований" приведен краткий обзор методов, применявшихся при изучении вещественного состава глинистых пород. Комплекс методов включал: микроскопическое изучение, рентгеновский анализ, термический анализ, электронную микроскопию, петрохимические наследования, спектральный анализ, калий-аргоновый метод.

В тлаво III "Петрографический очерк основных типов глиниотых пород" описаны петрографические типы глинистых пород рифея; рассмотрены вопросы номенклатуры и классификации диоктаэдрических слюдистых минералов, их особенности и роль в определении степени изменения осадочных пород; приведены рентгенографические и термические характеристики глинистых пород и минералов; рассмотрен хи-

мический состав глинистых порол; списано исследование глинистых пород методом калий-аргонового датирования.

В главе IV "Минеральные фации глинистых пород и литогенеза" рассмотрена проблема выделения минеральных фаций литогенеза и измененных глинистых пород. Приведено описание минеральных фаций глинистых пород рифейских отложений северо-западного окончания Башкирского мегантикликория. С целы) определения значимости выделенных минеральных фаций глинистых пород показано соотношение минеральных фаций глинистых пород с минеральными фациями литогенеза. Дан обзор стадий литогенеза рифейских отложений Башкирского мегантиклинория.

В заключении подводятся итоги и выводы исследований.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Положение I. Выделены ассоциации аутигенных диоктаэдрических тонкодисперсных слюдистых минералов глинистых пород рифея севе. ро-заладного окончания Башкирского мегантиклинория. Выявлены взаимосвязи между кристаллической структурой, их' политипными модификациями и условиями образования породообразующих минералов и установлены на этой основе их числовые индикаторные характеристики.

К глинистым образованиям -рифейского разреза северо-западного окончания Башкирского мегантиклинория относятся-: микросланцы пе-литовые, сланцы пелитовые, сланцы филлотивидные, филлиты.

Установлено: каждый петрографический тип характеризуется определенной минеральной ассоциацией. "Переходными" минералами для всех глинистых пород являются диоктаэдрические слюдистые минералы (гидрослюды - слюды) и хлорит. Повсеместная распространенность этих минералов, в породах рифея и последовательные изменения в структуре делают их индикаторами стадиальных минеральных параге-незов. Наиболее информативной является группа диоктаэдрических слюдистых минералов, которзя характеризуется закономерной сменой минералов: от гидрослид до мусковита и изменением их политипных модификаций. Причем, смена политипных модификаций происходит

- в -

■последовательно, от низкотемпературных к высокотемпературным, в ряду петрографических типов: микросланцы пелитовые - сланцы пели-товые - сланцы филлитовидные - филлиты (Табл.1).

Методами рентгенографического анализа была получена дополнительная информация о глинистых минералах. Прежде всего, это касалось некоторых числовых величин, характеризующих состояние диок-таэдрических слюдистых минералов в различных типах глинистых пород. Гидрослюды в отличие от истинных слюд обладают рядом структурных дефектов и изменением химического состава в широких пределах, что отражается на дифрактометрических кривых. Рефлексы гидрослюды имеют более значительную ширину на половине высоты, чем у слюд. Кроме того, отражения около 10 А характеризуются со стороны меньших углов 20 некоторой ассиметричностью. Эти особенности гид. рослюд на основе анализа профиля основного рефлекса можно выразить в числовых величинах. Для этого используются методики, предложенные Ч.Уивером (Weaver, 1960) и Б.Кюблером (Kubler, 1967) (Рис.1.).

Для каждого петрографического типа глинистых пород были рассчитаны: коэффициент кристалличности - Кк и индекс кристалличности - /iK. Анализ поведения этих величин в выстроенном ряду петрографических типов показал: коэффициент кристалличности зазсоно-мерно увеличивается почти с одним градиентом от одного петрографического типа к другому, индекс кристалличности подвержен более значительным изменениям, но обладает отчетливо выраженной тенденцией к убывания в указанном направлении (Рис.2).

Таким образом, каждый петрографический тип характеризуется не только определенной минеральной ассоциацией, наличием диокта-эдрических слюдистых минералов конкретных политипных модификаций, но и числовыми величинами, отражающими степень совершенства их структуры, т.е. в итоге степень изменения породы в целом.

Положение II. Кажущийся калий-аргоновый Еоэраст - новая числовая интегральная характеристика степени постдиагенетической из-мененнссти глинистых пород рифея северо-западного окончания Башкирского мегантиклинория.

Таблица 1

Петрографические типы и основные минералы глинистых пород рифея северо-западного окончания

Банкирского мегантикдинория

|Глинистые минералы, слагающие основную ча-|стъ породы

~г

|Тип пород | минерала-

| |ные разно-

| |видности

I I

содержание, X

соотношение политипов

структурные характеристики*

-1-г--

Кк

Ик

Наличие других глинистых минералов

смеианослойные образования

минеральные разновидности

содержание, X

минералы группы хлорита

т

юшеральные разновидности

содержание, X

IГидрослада

70

|Мхкросланцы| Iпелитовые | I I

1Ш, 1М

1.6

9,2

Гидрослюда-монтмо-риллпнит, гидрос-лада-хлорит, хлорит-вермикулит

10-15

15-20

|-,-

|Сланцы пе~ |Гидрослада | лотовые |серицит

80

2,6

7,3

Хлорит-вермикулит

5-10

Fe-хлорит

10-15

|Сланцы фил-|Серицит, | лаповидные | гидросдтща

I-1-

Циллиты | Мусковит, I |серицит

85

2Mi>lM

3,8

8,0

Реликты хлорита-вермикулита

0-5

10-15

83

I.....I,

2Mi

5,6

4,6

17

а - оредада значаща

Кк _ ' .Ик

12 3 ^ 5 6 7 8 9 115456789 10 А 12. 15

_1_•-->_I_._I_■_■ —>—1—>—•—■—■—■—■—■—■—•—I—•—

Рпс.2 Поведешь коэффициента кристалличности (К^ и индекса кристалличности (Ик) даок-таадричэских слюдистых шнаралов в глинистых породах рифея севаро-западиого окончания Башкирского шгантикдинория.

Под кажущимся калий-аргоновым возрастом пород в настоящей раОоте подразумевается возраст, определенный по валовым пробам, чаще всего, лишенный реального стратиграфического смысла в силу испытанных породой пооткристаллизационных метаморфических изменений.

Башкирский мегантиклияорий представляет собой область сочленения Русской платформы о Уралом. Его отложения обладают вертикальной и горизонтальной зональностью постдиагенетической . изме-ненности пород. Вертикальная зональность выражается в увеличении отепени преобразования пород вниз по . разрезу Башкирского меган-' тиклинория. Значения кажущегося К/Аг возраста глинистых пород при прослеживании их в рифейском разрезе в том же направлении убыва-' ют, т.е. по мере удревнения породы обнаруживают все более омоложенные значения кажущегося возраста.

Были рассчитаны средние значения кажущегося возраста глинио-тых пород для петрографических типов (Табл.2).

Таблица 2

Средние значения кажущегося К/Аг возраста глинистых пород рифея в ряду: микросланцы пелитовые - филлиты

II INN |Петрографический тип |п/п| 1 1 1 1" |Количеотво 1образцов — 1 Кажущийся возраст гли-| ниотых пород, илн.лет |

1 1 1 1 |Микросланцы пелитовые 1 б 895,3 |

1 2 |Сланцы пелитовые 1 6 703,6 |

1 3 (сланцы филлитовидные 1 14 661,0 1

| 4 (филлиты 1 1 1 12 1 478,8 |

Установлено, что петрографические типы, отражающие степень постдиагенетических изменений глиниотых пород, характеризуются каждый своим значением возраста, который закономерно убывает в ряду: микросланци пелитовые - филлиты.

Автором были рассчитаны средние значения кажущегося вограота

глинистых пород для стратонов рифея: R3 (каратавия), Rg (юрыатя-ния), Ri (бурзяния) (Табл.3).

Таблица 3

Средние значения кажущегося К/Аг возраста глгсшотых пород рифея, рассчитанные по отратонаы

1 1 1 INN 1 1Количество |п/п|Стратоны |образцов II 1 i i i - ------ ------- г"...................i Геологичеокий |Кажущийоя К/Аг еоэ-| возраст, шш.лет|раст глиниотых по- | |род, илн.лет | • ■

I 1 1 1 1 1 Кз 1 Q 650-1050 i i | 860,0 |

| |(каратавии)| 1 1

1 2 | R2 1 .13 1050-1400 | 629,5 |

1 1(юрматиний)| 1 • 1

1 3 | Ri 1 17 ' 1400-1650 I 601,6 |

1 1(бурзяний) | i i i г. 1 i ............... , ..л

Результаты расчетов показали: породы верхнего рифея несколько удревлвяы по сравнению со своим геологически« возрастом, породы среднего и низшего рифея, наоборот, оыолояены, причем, значения возрастав атих отратонов сбдикены и сильно "оторваны" от значения возраста порол верхнего рифея. Это объясняется тем, что в верхнем рифее преимущественное распространение в разрезе шзаг относительно слабо измененные породы - микросланцы пелитовые, о незначительным участием сланцев пелитовых, в среднем и нижнем рн-фео ведущая роль в развитии глиниотых отложений принадлежит сланцам филлитовидным и филлитам, наиболее преобразованным раэноотяи глинистых пород. И лишь различное соотношение петрографических типов пород, участвующих в сложении глиниотых образований отратонов обусловило небольшую разницу в значениях кажущегося возраста нижнего и среднего рифея.

Проводились исследования по выяснении: на какой стадии литогенеза в глинистых породах происходят наиболее вначкмно, существенные преобразования, фиксируемые К/Аг методом. Результаты

показали: отепень изменения пород при их переходе от низших ота-дий литогенеза к высшим возрастает, однако, катагенез, даже поздний не является фактором, спосоОным существенно изменить К/Аг олотему глиниотьк минералов.

Таблица 4

Кажущийся К/Аг возраст глиниотых пород различных отадий литогенеза

1--- I ■' - Геоло- ..... Коли- ...... — ..... Кажущийся К/Аг |

|Ш Меото отбора об- гичес- чест- Стадии ли- возраот |

|п/п разцов кий во тогенеза 1 1

возра- обра- удревне- оыоложе-|

ст зцов ние,* X ние/*% |

I 1 скв.Колзинская Di-S 6 1 1 23,8

(Русская платфо- Ката-|позд-

рма) генеа|нкй

1 г Башкирский ме- Ra 7 1 17,7

гантиклинорий • 1 1

1 з _ п_ R* 13 1 |ран- 45,6 |

Мета-1 ний

1 4 _ п_ Hl 17 генез(позд- 59,9 |

■ ний 1 1 .

* Удревнение пород - завышение возраста пород относительно геологических датировок.

** Омоложение пород - занижение возраста пород относительно геологических датировок.

На границе позднего катагенеза и раннего метагенеза происходит качественный скачок в преобразовании пород, заключающийся в глубоких структурных и минеральных изменениях: почти полной • перекристаллизации глинистых пород и возникновении новых минераль-

ных фаз. Эти петрографически наблюдаемые и различными методами регистрируемые изменения находят отражения в числовых величинах кажущегося К/Аг возраста.

Корреляция между кажущимся К/Аг возрастом глинистых пород и коэффициентом кристалличности, характеризующим степень совершенства кристаллической решетки диоктаэдрических слюдистых минералов обнаруживает обратную зависимость между этими величинами, что свидетельствует о связи между постдиагенетической перекристаллизацией пород и кажущимся К/Аг возрастом (Рис.3).

Горизонтальная зональность постдиагенетических изменений пород рифея Башкирского мегантиклинория проявляется в усилении пре-образованнооти отложений, территориально, о запада на восток. На западе Башкирского мегантиклинория распространены микросланцы пе-литовыэ (поздний катагенез), далее на восток ыикросланцы пелиго-вые сменяются пелитовыми и филлитовидными (метагенез), и восточное окончание изучаемого региона слагается филлитами (метаморфизм). Зоны катагенеза согласуются со стратиграфическими границами. Метагенез и метаморфизм секут зоны катагенеза. Характер распределения значений кажущегося возраста пород обнаруживает следующую закономерность: отепень омоложения увеличивается о запада на восток,-т.е. повторяет зональность изменения пород.

Породы востока Русской платформы (Волго-Уральская область), области, сопредельной о Башкирским мегантиклинорием, представлены микросланцами пелитовыми (поздний катагенез) и характеризуются несколько удревненными значениями кажущегося возраста. Анализ мощностей накопленных пород разрезов Волго-Уральской области и Башкирского мегантиклинория, характер распределения значений кажущегося К/Аг'возраста (Рио.4) позволяет говорить о единой природе катагенетических преобразований пород рассматриваемых регионов, обусловленных литостатической нагрузкой отложений. Метагене-тические и метаморфические изменения пород Башкирского мегантиклинория обусловлены последующим воздействием внешних метанорфизу-ющих факторов, связанные о вовлечением Башкирского мегантиклинория в процесс образования Уральской складчатой области.

Рис. 3. : Соотношение между кажущийся абсолютный возрастом и коэффициентом кристалличности диоктаадричоских олюдисгых минералов в глинистых породах рифая.

Воэраотные группы глинистых пород: 1- 400-600 млн.лег (9 обр.),11- 600-800 шш.лег (5 обр.)»Ш- 800-1000 шш.лет (5обр.), I - кааущийся абсолютный возраст, 2 - коэффициент кристалличности (А:В).

< с

си

мг ИЗ

«0

Рг. ЯВ

¡ГО

т ОТ

ш

XI £Л

1СЮ

Ь Ж

ш

Й1

то

1X0 МП ДЕТ

1X0 ЯСС , .. . пляиТ .

Рнс.4 Характер распределения югзнэстг?: породообразэванпя и значений кажущегося калий-аргонового возраста: а) Вслго-^рзльскоГ: области, 6) Башкирского цагаытпклпнорся

— - I ал - 2

1-ликии юцкостеи породообразованкя, 2-разброс возрастних значении кажущегося возраста

Установлен предел в 400 млн.лет для возраста перекристаллизации диоктаэдрических слюдистых минералов, определяющий время последнего метаморфизма рифеиских образовании.

Положение III. Выделен и детально исследован ряд минеральных фаций глинистых пород рифея северо-западного окончания Башкирского мегантиклинория от катагенеза до метаморфизма включительно: фация микросланцев пелитовых Скварцево-полевошпато-хлорито-гидрослюдистая (1Ш, 1М)3 - поздний катагенез; фация сланцев пелито-вых [ кв арцева-псшевошпато-хлорито-серицит о-гидрослюдистая

(lM>2Mi)] - ранний метагенез; фация сланцев фшшгговидных Сквар-цево-полевошато-хлорито-гидрослюдпото-сер1щитовая (ZMi >1М)3 поздний метагенез; фацин филлитов [кварцево-подевошпато-хлори-то-серицит-мусковитовая (ZMi)] - метаморфизм.

Минеральные фацда глинистых пород и их характеристики приведены в табл.5.

Минеральные фации глинистых пород страхотипического рифея'ь дополненные числовыми хараотеристиками стадийно измененных тонкодисперсных силикатов, служат объективным и надежным обоснованием для выделения гон и стадий изменения осадочных толщ в атом регионе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изложенный материал позволяет сделать следующие выводы.

Основным фактором, определяющим состояние глинистых пород северо-западного окончания Башкирского мегантиклинория, является, уровень их постдиагенетической измененности. Он обуславливает внешний облик пород, петрографические свойства, парагенеэ присущих им минералов и другие характеристики.

Глинистые породы в данном регионе подразделяются по степени изменения на следующие петрографические типы: микрослаяцы пелитовые, сланцы пелитовые, сланцы филлитовидные, филлиты.

Каждый петрографический тип характеризуется определенной ау-тигеыной минеральной ассоциацией.

I-г

т

Ошнчание таблицы 5

т-1

Изменения пород

N

п/п

Диоктаэдрические слюдистые минералы

т

сумма содержат нии" микроэлементов, Z

кажущийся К/Ar возраст пород, млн.лет

Минералы

группы

хлоритов

Смешанослойньге образования

Минеральные фации

"Г

стадия

подстадия

I-L.

0,0618

0,0564

0,0527

0,0518

895,33

703,60

661,03

478,77

Гидрослвда-монтмо-риллонит, гидрослюда-хлорит, хлорит-вермикулит

Кварцево-полевоппа-

то-хлорито-гидрослю-

дистая

Катагенез

Поздний

Присутствуют в переменных количествах

Хлорит-вермикулит

Кварцево-полевошпа-

то-хлорито-серицито-

гидрослюдистая

Ранний

Метагенез

Реликты хлорита-вермикулит

Кварцево- полевошпа-то-хлорито-гидрослю-дксто-серицитовая

Поздний

Кварцево- полевоипа-

то-хлорито-серицито-

ыусковитовая

Метаморфизм

Мусковит-хлоритовая суб-фадая

Таблица 5

Минеральные фации глинистых пород отложений рифея северо-западного окончания

Башкирского мегантиклинория

1 Диоктаэдричес-кие слюдистые минералы 1

1 к соотноше- структурные ха- 1 температура II эн- средние содержания хими-|

|п/п Тип пород минеральные ние поли- рактеристики* дотермического эфф- ческих окислов, X

разновидно-

■ 1

сти модифика- Кк Кк ких слюдистых мине- БЮг 1 А120Э 1 К20 |

ции ралов, °С 1 1 1 1

1 1 Микросланцы Гидрослюда 1М 1,6 9,2 570-585 63,04 1 1 1 16,20 | 5,31 |

пелитовые 1 1 1 1

1 2 Сланцы пе- Гидрослюда, 1К02М1 2,6 7,3 610-650 61,70 1 1 1 17,30 | 7,40 |

литовые серицит 1 1 1 1

1 3 Сланцы фил- Серицит, 2М1>1М 3,8 6,0 640-690 60,80 1 1 | 19,29 | 6,32 |

литовидные гидрослюда 1 1 1 |

1 4 Филлиты Мусковит, 2М1 5,6 4,6 675-775 57,50 1 1 | 20,90 | 6,15 |

1 ... серицит 1 1 ■ * ____________1

- средние значения: Кк - коэффициента кристалличности; Ик - индекса кристалличности. ** - Л К1, Со» Сг, Ып, V, И, Бо, Р, Ое, Си, 2п, РЪ-, В1, Ыо, Ва, Бг, Эп, Ее, 2г, Оа, X, 14.,НЪ

"Проходными" минералами для всех петрографических типов являются диоктаэдрические слюдистые минералы (гидрослюды-слюды) и хлорит.

Повсеместное распространение этих минералов в глинистых породах рифея и последовательные изменения в структуре делают их минералами-индикаторами стадиальных преобразований минеральных парагенезов.

Наиболее информативной является группа диоктаэдрических слюдистых минералов, которая характеризуется закономерной сменой минералов (от гидрослюд до мусковита) и их политипных модификаций.

С увеличением степени изменения глинистых пород, количество минералов, составляющих минеральные парагенезы уменьшается, а уровень организации их структуры увеличивается. Рассчитанные структурные характеристики (коэффициент кристалличности,. иидекп кристалличности) свидетельствуют о повышении степени совершенства кристаллической решетки основных породообразующих минералов.

Кажущийся калий/аргоновый возраст характеризует степень перекристаллизации диоктаэдрических слюдистых минералов, или, иначе, степень преобразования породы, т.е. кажущийся калий-аргоновый возраст - числовая оценка степени постдиагенетического изменения породы.

Предел возраста в 400 млн.лет, к которому стремятся наиболее измененные разности пород, следует считать временем последнего иетаморфизма, изменившим породы Башкирского мегантиклинория. •

Эволюция основных породообразующих минералов в ходе литогенеза и метаморфизма сопровождается изменением химического состава пород (уменьшается содержание БЮг, увеличиваемся содержание А1а0з и КгО). •

Динамика содержаний малых элементов в глинистых породах свидетельствует о "сбросе" микроэлементов в ходе литогенеза.

Изменение хлоритов .выражается в улучшении их окриоталлизо-ванности.

Существенным и принципиально важным является вывод о соответствии петрографических типов минеральным фациям пород. Любой

петрографический тип, обладающий определенным набором аутигенных слюдистых минералов превращается в другой, характеризующийся сходным, но неоколько измененным составом минеральной ассоциации. В результате эволюции глинистых минералов при их метаморфизации возникают новые петротипы.

Анализ минеральных фаций глинистых пород и структурно-текстурных переотроек показал, что глинистые породы рифея северо-западного окончания Башкирского ыегантюшшория существенно преобразованы и могут быть отнесены к метаморфизованным и метаморфическим, породы изменены в пределе: поздний катагенез - метаморфизм.

Природа катагенетических, с одной стороны, и метагенетичео-ких, метаморфических - о другой, изменений в данном регионе различна. Перзые обусловлены погружением отложений на глубину и наличием литоотатическои нагрузки, вторые - влиянием внешних, мета-морфизующцх факторов, вызванных формированием Уральской складчатой области.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Некоторые физические свойства глинистых пород рыхлых отложении па востоке Русской платформы // Ежегодник 1389. Информационные материалы. Свердловск: УрО РАН, 1990, с.19-20.

2. Минеральные фации литогенеза глинистых образований ри-фейского разреза на Южном Урале // Ежегодник 1991. Информационные материалы. Свердловск: УрО РАН, 1992, с.7-8 (совместно с Л.В.Ан-фимовым).

3. Диоктаэдрические слюдистые минералы в литогенезе рифейо-ких глинистых отложений Южного Урала // Ежегодник 1992. Информационные материалы. Свердловск: УрО РАН, 1993, о.22-25 (совместно о Л.В.Авфимовым).

4. Влияние метаморфизма на соотношение геологического и изотопного К/Аг возрастов некоторых глинистых пород рифея востока Русской платформы и Южного Урала // Ежегодник 1993. Информационные материалы. Екатеринбург: УрО РАН,.1994, с.43-45 (совместно с

Б.А.Калегановым, Л.В.Алфимовым, М.В.Ишерской).

Б. Геодинанические обстановки в верхнем докембрии - кшшел палеозсэ на востоке Европейского континента и постседииептшцюн-ныв преобразования рифейских пород Волга-Уральской области U Па-леогеодннашческие обстановки осад кона] соплешш и литогенеза. Тезисы докл.Уральск.регион.соващ. Екатеринбург, 1994, 0.17-19 (ссп-местно с Л. В.Анфимозым).

6. Стадии постседиментациошшх преобразований глинистых отложений стратотипического разреза рифея на Ihnou Урала. // Тектоника осадочных бассейнов северной Евразии. Тезисы докл.XXVШ Тектонич.совещ. Москва, 1995 (совместно о Л.В./лфю'овш).

7. Постдиагенетические изменения глшшотых пород в стратота-пическом разрезе рифе я ¡СЬшого Урала / Геология и геохимия, 1995, N 5, с.122-127 (совместно о Л.В.Анфимовым).

8. Седиментогенез и литогенез осадочных толц бурзянкя а Еа-кало-Саткипском и Кусинском горнорудных регионах на юкнси Урале // Отчет. Екатеринбург, 1994. 149 с. (совместно о Л.В.Ан&аяэвым, А.В.Масловш, О.Н.Огородниковым).

9. Петрографические, палеонтологические и геохтшескиэ исследования керна глубоких сква«га ПО "Удмуртнефть" (скв.Ярская-1) // Отчет. Тема М 4826850/586. 4 кн. Пермь, 1989 (оовмеотпо о П.И.Коневым, В.И.Швыревым, А.В.Еерлиным, Л.В.Анфимовым и др.).

10. Петрографические, палеонтологические и геохимические исследования керна глубоких скважин ПО "Удмуртнефть" (скн.Сара-пульская-2) // Отчет. Тема N 4826850/588. 3 кн. Пермь. 1989 (совместно о П.И.Коневым, В.Н.ШвнреЕЫм, Е.А.Кучиной, Л.В.Акфимсаым и ДР.).

11. Минеральные фации глинистых пород рифея на Южном Урале (северо-западное крыло Банкирского мегантиклинория) // Ежегодник 1994. Информационные материалы. Екатеринбург: УрО РАН, 1995 (п печати).

ПОДПИСАНО К ПЕЧАТИ 6.00.95г. ФОРМАТ 60x8-4 1/1в ОБЪЕМ l.O П.Л. ТИРАЖ lOO ЗАКАЗ 81G

' HEX № 4 АООТ ' ПОЛИГРАФИСТ ' . ЕКАТЕРИНБУРГ. ТУРГЕНЕВА,20