Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Вещественный состав аквальных отложений ледниковых ложбин юга Беларуси

ВАК РФ 04.00.21, Литология

Автореферат диссертации по теме "Вещественный состав аквальных отложений ледниковых ложбин юга Беларуси"

МО 3 91

институт геологии, геохиме: и геожзкки ан беларуси

На правах рукописи

КОЛОСОВА ТАТЬЯНА ЕВГЕНЬЕВНА

ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ АКВАЛЬНЫХ ОТЛОНЕНИП ЛЕДНИКОВЫХ ЛОЖБИН ЮГ А БЕЛАРУСИ

Специальность: 04.00.21 - литология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Минск 1592

Работа выполнена в Институте геологии, ге химии и геофизики АН Беларуси

Научные руководители:

Официальные ■ оппоненты:

заслуженный деятель науки РСФСР, доктор географических наук, профессор В.В.Добровольский (МПИ)

кандидат геолого-минералогических наук СЛ.Шиманович (ИГТ^ АН Б)

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Б.С.Лунзв (Пермский университет)

кандидат геолого-иинералогяческих наук Я.И.Аношко СИГГ^ АН Б)

Ведущая организация: Институт геологии АН Эстонии

Залзкта диссертации состоится "03 " апреля_ 1992 г.

на заседании специализированного Совета К 006.26.01 в Институте геологии, геохимии и геофизики АН Беларуси

Адрес: 220600, г.Мунск, ул.Жодинская, 7

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИТиГ АН Беларуси.

Автореферат разослан Ы 7 "¡Грс&РЯЛ^ 1992 г.

Ученый секретарь специализированного Совета

Н.Н.Левых

ШЕК1

. й.-.икм

•тдел :ертлциД

ОЕЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Беларусь считается наиболее типичной, эталонной территорией ледниковых областей. Е ее пределах получили широкое развитие долинообразные переуглублекия, названные ледниковыми ложбинами. Он;: являются уникальными по своему ■ геологическому строению формами погребенного ледникового рельефа. Наибольшее распространение они имеют на юге Беларуси, в ее западной и восточной частях. Заполнены ло.тбкны отлсяенпя'Н разных генетических типов и характеризуются хорошей геологической сохранностью и полнотой разрезов. Это отличает их от соседних территорий, выделяющихся неравномерностью и фрагментарностью пространственного распространения осадков.

Вопросами изучения ледниковых ложбин, с точки зрения раз- ■ личных геологических аспектов, занимались Г.И.Горецкий, Б.Н. Гурский, Р.А.Зикова, В.М.Феденя, Т.В.Якубовская, С.Г.Дромашко, С.Д.Астапова, Г.К.Хурсевич, С.Л.Шиманович и многие другие. Однако, вещественный состав отлояений, заполняющих ложбины и закономерности его формирований оставались практически не изученными, что определило актуальность проведенных исследований.

Предлагаемая работа представляет собой первую попытку обобщения полученных автором материалов по вещественному составу аквальных отложений ложбин (по Е.Шанцеру.(1954), образований, возникших в результате переработки и разноса водами разнохарактерного по генезису, механическому и минеральному составу материала) , их взаимоотношению с подстилающими древними осадочными г, родами, материалом центроз оледенений, кристаллического, фундамента и связанных с ними полезных ископаел*ых.

Основная цель работы заключается в изучении вещественного состава аквальных образований ледниковых ложбин.

Это определило необходимость решения следующих задач: проследить особенности гранулометрического, минерального и химического состава аквальных отложений; закономерности пространственного и временного распределения вещества; определить~источники сноса терркгенного материала и их влияние на характер осадкона-копления; изучить специфику и характер аутигегаюго минералооб-раэования в зависимости от условий среды седкиентогенеза; выявить литолого-геохимичвсяие критерии для расчленения разновозрастных генетических горизонтов; оконтурить аномальные геохини-

ческие поля в песчаных образованиях раз.тичнсгх палеоуровней.'

Научная новизна. Выполненная работа приставляет собой первое детальное литолого-геохимическое исследование акваль-ных образований в ложбинах. Она позволила изучить пространственно-временные аспекты поведения вещества, характеризующие эволюцию осадконакопления; уточнить генетическую принадлежность отдельных толщ. Впервые исследованы: категории эпигенетической концентрации железистого вещества; формы зерен железистых минералов и микроморфология их поверхности; установлена зависимость аутигенного м'лнерало образования ст фациальной обстановки среды осадконакопления; выявлены ассоциации форм зерен железистых минералов, которые являются индикаторами физико-химических параметров '_^едь! минералообразования; исследован изотопный состав серы, углерода и кислорода в морфологических разностях пирита и сидерита. Показана возможность использования данных о вещественном составе отложений для решения вопросов палеогеографических реконструкций; выделены участки, перспективные для проведения дальнейших работ по поиску титановых и циркониевых оруденений.

Теоретическая и практическая ценность. Проведенные исследования существенно расширяют представления о вещественном составе аквальных образований, а в..ряде случаев дают новую информацию о временных и пространственных закономерностях осадконакопления в ложбинах. Полученные данные находят практическое применение при расчленении,_ корреляции и палеогеографических реконструкциях. Они являются оснозой для крупномасштабного геологического картирования, проведения тематически/- работ с целью оценки перспектив комплексного использования отложений и поисков полезных ископаемых.

Фактический материал. В основу работы положены материалы полевых и камеральных исследований, проведенных в период 19841990 гг. в HTTvf АН Б. Было изучено свыше 70 разрезов скважин и отобрано около 1000 образцов из плиоценовых и антропогеновых отложений. Наиболее детальные исследования проводились в На-ревской, Чкаловско-Рассветской и Краснодубровско-Тишковской ложбинах. Для решения поставленных задач автор руководствовался комплексным подходом, используя гранулометрический (183 образца), иммерсионный минералогический (204), спектральный (1043 рентгенометрический (383), термический (518), микрозондовый

(27), электронно-сканирующий (1530) и изотопный (I?) методы исследования. Описаны 546 шлифов, определены формы нахождения элементов в 13 образцах, изучен микроксмяонентный состав в 167 пробах.

Генезис ложбин рассмотрен в соответствии с учением Г.И. Горецкого. Геологические районы выделялись на основании районирования, щ. веденного А.В.Матвеевым и др. (1982), для расчленения отложений использовалась стратиграфическая схема, утвержденная МСК для Беларуси (1982).

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на конференциях молодых ученых ИГТиГ АН Беларуси (Минск, 1983, 1985, 1988, 1990), литологических школах (Москва - Сатино, 1987; Минск, 1988), совещании по изотопным исследованиям и радиоуглеродным датировкам (Таллинн - Ло-хусалу, 1987), Всесоюзном совещании по истории озер (Минск, 1989), Всесоюзном совещании "Техногенные отлсжзния - лоточник важных полезных ископаемых" (Пермь, 1989), Х1У конференции молодых научных сотрудников. Восточной Сибирч 'Иркутск, 1990),конференции "Минералого-геохимические особенности стратиформен-ного орудэнения" (пос.Теберда, 1990), Всесоюзном диалогическом совещании "Осадочные формации и связанные с ними полезные ископаемые" (Ростов-на-Дсну, 1990), совещании "Мелкие ценные минораты" (Минск, 1990), 1У литологической школе (Сыктывкар, 1991), Международном симпозиуме "2игос1ау-91"' (Дрезден, 1991).

Публикации. Основные результаты изложены в научных отчетах, 5 докладных записках и 19 статьях. Опубликованные работы помещены в журнале "Доклады АН БССР", трудах ИГГкГ АН Беларуси других изданиях.

Объем диссертации. Диссертация состоит из 2-х томов. Первый то!/, включает введение, 5 глав и заключение, содержит 17 таблиц и 71 рисунок. Текстовая часть представлена на 132 машинописных страницах. Список литературы включает 178 наименований, из них 18 иностранных аэторов. Второй том - фотоприложение на 101 странице.

Автор выражает искреннюю признательность научным руководителям заслуженному деятелю науки, доктору географических наук В.В.Добровольскому и кандидату геолого-минералогических наук С.Л.Шиманович, а также сотрудникам Института геологии,геохимии и геофизики АН Б за содействие и гроведение полевых и

- б -

аналитических исследований.

ЗАЩЩАЕШЕ ПОЛОЗЕНКЛ И ИХ ОБОСНОЕлЖ'

I. ЕЕДБСТБ5НШЯ СОСТАВ АКВАЛЬИЫХ ОТЛОЖЕНИЛ ЛЕДНИКОВЫХ

лоешн закономерно изменяется от бортов к центральным частя

локбйны и "от 'древних к более молоди образованиям. это док зыва5тся гранулометрическими, минералогическими и геохижче ким параметрами.

В центральной части лсжбутнн накапливаются более грубоз рнистые флсвиогляциальньте образования, повышенные в 2 и бол ваза-содержания микроэлементов , Со, Сг, V. Нп,'Т1, 7.г Си ). а на бортах - богсе тонкие флювиогляциальные, озерные озесно-ледниковие осадка, что обусловлено динамикой водного тока в условиях промывного режима ложбин,

3 возрастном диапазоне, изменение гранулометрического стаЕа, снизу вверх по разрезу от грубых к более тонким, свя но с возрастающим неоднократным воздействием ледниковых пот ков на дифференциации вещества в ложбинах. Изменение минера ного состава контролируется генетической принадлежностью от жений, а для нижне- к среднеантропогеновьтх - также влияние состава подстилающих пород.

Вещественный состав и генезис аквальных отложений опре ляется эременем их образования, типом, характером исходных род, условиями седиментации, степенью вторичной переработки переотложения материала.

Гранулометрический состав сочетает в себе черты упасла ванности от размывающихся исходных пород и специфические о бенности дифференциации в динамической либо спокойной, хими ски малоактивной или активной среде. Это выразилось в естес венном укрупнении механического состава и преобладании песч; ных разностей во флювиогляциальных отложо ниях. Литологически они представлены разнозернистыми пескам: сменяющимися алевритами (иногда слюдистыми), реже супеся.х. Отмечается небольшая примесь (до 3-5, реже 10%) гравия и га ки с различной степенью окатанкости. Величина коэффициента ; тировки (30 ) составляет в среднем 4,75 при ма = 0,2, указ1 вагацие на содержание частиц различных гранулометрических кл; сов. Несмотря на интенсивное рассеяние материала, сопрово:

давяее механическую дифференциацию в условиях текучих ледниковых вод, в составе флювиогляциальных отложений сохранились признаки сходства с исходной мореной, которые выразились в частичном унаследовании соотношения размерных фракций (особенно в приграничных горизонтах). Наиболее четко проявляется пространственная дифференциация, обусловленная увеличением доли гравийного мате; гала в самой глубокой части ложбины (до 21,5 против 0,3^ на бортах). Дифференциация во времени проел:живается слабо и определяется увеличением содержания тонкодисперсных и пе-счано-алевритовых классов в молодых образованиях.

Озе'рно-ледниковые ' отложения представлены чередованием прослоев глин, суглинков, супеси и песка. Графическая обработка данных позволила выявить основные типы структур. В глинистых лентах господствует фракции < 0,01 хм с доминированием частиц < 0,001 км (среднее 71,2%). Им свойственна и минимальная величина - 1,3 при ма. = 0,0067. В алевритовых прослоях ведущей является фракция 0,1-0,01 мм при существенной роли мелкоалевритовой (0,05-0,01 м<), составляющей не менее 60%. Содержание крупноалевритовых частиц з среднем не более 6%. Примесь мелкопесчаного компонента не превышает 1%, а тонкодисперсная фракция (<0,001 мм) в среднем составляет 10.7& Озерно-ледниковый песок чрезвычайно тонок. Сумма алевритовых и мелкопесчаных частиц составляет более 9С%. По структурным особенностям песок относится к мелкозернистому, средкесортированному (б = 1,83 ма = 0,18). Особенности механической дифференциации могут рассматриваться как результат устойчивой динамики средь, осадконакопления с сезонным поступлением обломочно-^ го материала.

О з е р н ы е отложения слонены песчано-глинистыми образованиями, в различной степени гумусированными, с прослоями гиттий. В их составе преобладают глины, алевриты, реже пески, супеси, суглинки. Гранулометрический состав изменяется в довольно широких пределах в зависимости от фациальных условий осадконакопления. Однако доминируют обычно алевритовые (до 6С%) и глинистые (до 4055) частицы. Коэффициент степени сортировки (Б^) составляет 2,67 (ма = 0,014). В более древних осадках несколько выше содержание мелкопесчаных частиц. Более грубые компоненты практически отсутствуют. Это свидетельствует о сравнительно спокойной и стабильной динамике среды седиментации, которая су-

шествовала в течение длительных отрезков времени и способст-. вовала четкой дифференциации материала. В с^ерных толщах нередко выделяются песчаные и супесчаные образования, приурочен ные к подошве и кровле горизонтов, а также небольшой мощности органогенные прослои.

В соответствии с механической дифференциацией происходила и дифференциация минерального состава, которая осуществлялась с участием пород центров оледенений, транзитного и местного материала, полученного через исходную морену с одной стс роны и материала заимствованного непосредственно из пород ложа, размывавшихся флювиогляциальными потоками, с другой. В легких фракциях обычно преобладает кварц, в подчиненном количестве находятся полевые шпаты и_другие минералы с удельным весом ¿2,9. Глауконит, карбонаты и карбонатно-глинистые агрегаты наиболее характерны для нижне- и среднеантропогеновых флювиогляциальных отложений. В осадках более молодого возраста увеличивается содержание полевых шпатов за счет поступления новых масс дальнеприносного материала. Этим объясняются и различия в коэффициенте зрелости пород (отношение кварца к полевым шпатам). В озерных отложениях значительно возрастает роль карбонатов, слюд и карбонатно-глинистых агрегатов.Рас пределение минералов подчиняется общей закономерности: с увеличением дисперсности возрастает роль полевых шпатов, глауконита, след, карбонатов и карбонатно-глинистых агрегатов и соответственно уменьшается (в общем балансе) удельный вес квар1

Выход тяжелых фракций в песчаных и алевритовых размерно« тях подчиняется закономерности, отпеченной ранее и для другю территорий: чем древнее осадок, тем больше выход тяжелой фра; ции. Терригенно-минералогическая ассоци&ция имеет гранат-амф! бол-ильменитовый состав и совпадает с ассоциацией, характерной для Беларуси. В нижне- и среднеантропогеновых аквалыгтх отложениях довольно значительную роль играет доантропогеновы! материал. Он представлен осадочными аутигенными минералами (] льцитом, сидеритом, фосфатами, глауконитом, пиритом и ?идро-окислаыи железа) и первичными аллотигенными (метаморфическим! минералами, ильменитом, цирконом, рутилом, лейкоксеном и др. Для ложбин особенно характерно присутствие гематита и обломо' ного пирита. В более молодых отложениях накапливается феннос-кандинавский материал (гранаты, амфиболы, эпидот и др.), утр

чивается связь с содстилавдими породами, происходит постепенное обеднение местными минералами и соответственно затуле бы Баются черты укаследованности и преемственности. Состав озерных толщ определялся спецификой гидрогенной дифференциации доставляемого материала, что приводило к ослаблению влияния коренных пород и увеличению доли аутигенных минералов (иногда до 90% от выхода тяжелой фракции). Состав алевритовой фракции сильно отличается от мелкопесчаной. В ней возрастает количество ц1фкона, рутила, эпидота, метаморфических минералов (дисген + силлима-. нит + ставролит + андалузит), ильменита и минералов магнитной фракции, представленной, глазным образом, магнетитом.

Признаки эволюционного преобразования наиболее отчетливо проявляются при анализе минералогических коэффициентов (Добровольский, 1965). Их значения не могли быть изменены даже при нивелирующем воздействии переработки пород при каждом новом оледенении и в периоды мекледдиковий, что хорошо отражено в работе на графическом материале.

Исследования минерального состава позволили сделать вывод о ритмичности и цикл'ичности осадконакопления. Каждый ритм в пределах одного генетического горизонта представляет собой не смену минеральной ассоциации, а ее динамическое изменение, обусловленное количественными вариациями в содержании минералов, выззанными годовыми и сезонными колебаниями погоды.

Пространственное распределение минеральных компонентов по генетическим горизонтам выявило различия в концентрации отдельных минералов, которые определяются фациалышмк особенностями осадконакопления. Например, в наиболее глубоких участках древнего (II Ъ1) ^сдоема Наревской ложбины накапливалось до 49,Ь% шгоита и совсем мало гранатов и амфиболов (2,7 и 4,2% соответственно). В периферийных частях той же толщи содержится до 14,5% гранатов, 26,5$ амфиболов, больше глауконита, ильменита. Среди аутигенной группы концентрируется сидерит (до 7,5%) и биотит (до 2,1%).

Глинистые минералы, как основной компонент тонкодисперсной части порода, принимая? ванное участие во всех изученных типах отложений. Состав их - полиминеральный, преимущественно гид^о-слюдистый с примесью монтмориллонита, каолинита и смепанно-слой-ных минералов (гидрослюда-монтмориллонитового состава). Соотне-ления их предопределены глобальными геологическими событиями:

оледенениями и связанными с ними изменен,климата; сменой питающих провинций; гидрохимическими условиями. Распределение позволяет использовать их в качестве дополнительного критерия в комплексе литостратиграфических построений.

В тесной связи с гранулометрическим и минеральным соста-- вом находится концентрация макро- и микроэлементов. Содержания Б!4"1" (до 95,556), выше среднего по ложбинам, обычно приурочен*, к флювиогляциальным отложениям. В озерных образованиях возрастает количество ?е3+ (до 44,8%), (до 11,5%), Са2+ (до 22,5?), Ип2+ (до 35,0%), что характерно и для тонкодисперсных фракций. Установлено, что присутствие ыакрокомпонентов связано с содержанием карбонатов, глинистых минералов и органичес-* кого вещества, роль которых прослеживается в усилении миграционной способности окислов железа, титана, микроэлементов и т.;

Характер распределения микроэлементов подчиняется определенным, хотя и не всегда четко выраженным законам дифференциации, обусловленным временем образования отложений, способом седиментации, литологическиы составом и пространственным размещением осадков, что подтверждается данными о пределах колебаний и средних значений микроэлементов для ложбин и генетических горизонтов, графиками их распределения, отношением к кла-рновым величинам, поведением коэффициента Р (суммарное содержание Н1, Со, Сг, У,Мп,Т1 ). Наиболее обогащены * и±, Со, СгД Мп, И, РЪ, Си. и гг нижнеантропогеновые озерные осадки, в меньшей степени среднеантропогеновые; затем следуют разновоз-—растные флювиогляциальные..Ощутимый вклад в такой баланс распределения вносят Т1 и гг. Дня генетического расчленения показательны щ, Со,1ГЬ,Ва, характеризующие, динамические условия осадконакопления, в то время как сг, V, Мп, и.гг, Си - более спокойную•обстановку седиментации. Тонкодисперсная составляющая отложений является энергичным фиксатором элементов, баланс которых контролируется присутствием глинистых минералов и органического вещества, обладающих высокой сорбцисннэй способностью. В пространственном распределении прослеживается закономерность: к наиболее пониженным участкам ложбин приурочены поля с концентрацией элементов устойчиво (в 2 и более р за) выше фона, тогда как в целом по ложбине их значения ниж< фоновых. В большинстве случаев эти ноля совпадают с аномальны' ни геохимическими полями в древних осадочных отложениях.

Изучение форм нахождения элементов показало, что озерные образования обладаю? большей склонностью к концентрации микроэлементов (ш.,Со, Си, Сг ) я результате сорбции органическим веществом, карбонатами и растворямкми в слабокислой среде соединениями. Накопление Т1,Кп, 7,Со, Сг и РЪ во флювиогляци-альных отложениях осуществляется га счет трудноразлагаемых соединений. Все это позволяет предположить терригенно-биогенный тип седиментогенеза ^Бальных образований ложб!.

Комплексный подход к изучению вецественного состава позволил установить соответствие состава аквальных отложений их генезису, выявить пространственные и временные закономерности в распределении ветества, уточнить в ряде случаев генетическую принадлежность отдельных горизонтов, провести палеогеографические реконструкции с использованием диалогических данных,

2. аЖРЙЮР&ЗДОГИЧВаСЕ ОСОБЕННОСТИ ЖЕЛЕЗИСТЫХ МИНЕРАЛОВ ЙЕЛ5Ш1СЯ ПОКАЗАТЕЛЯМ ЭВ0ЛЩ5И ПРОЦЕССОВ ШЁРАЛООЕРАЗОВАДОЯ, ОТРАЬАЛТ СМЕНУ ПА)ЕОГЕСГРАйГ-£СШ ОБСТАНОВСК БАССЕЙНОВ СЕДИМЕНТАЦИИ, ДОЗВОЛЯЕТ ВЫЯВИТЬ УНАСЛЕДОВАННОЕ И НОВООБРАЗОВАННЫЕ ЗОРМЫ ЗЕРЕН.

При детальном изучении минерального состава тяжелых фракций, большое внимание было уделено аутогенным минералам, которые несут ценную информацию об условиях образования I преобразования осадков. В аквальных отделениях они представлены пиритом, сидеритом, карбонатами, окислами железа, фосфатами и др. Наиболее часто среди них встречаются железистые минералы. При изу. шии шлифов было выделено 3 категории эпигенетической концентрации железистого вещества: дисперсные выделения (кристаллические и аморфные), приуроченные, в больней' степени, 'к флз>-виогляциальным образованиям; изолированные формы (агрегаты,мелкие скопления, друзы, микроконкреции, бородки, цементы) и сплошные горизонты (коры, прослои, линзовидные тела и тела неправильной формы), сконцентрированные в разновозрастных езер-ных и озерно-ледниковых отложениях. Микроскопический анализ железистых минералов (пирит, сидерит, бурые окислы ^е., магнитит) позволил получить информацию о форме и рельефе поверхности объектов при значительных увеличениях (свыае 10 ООО раз).На основе полученных данных был предложен качественно новый микро-

морфологический подход к классификации железистых минералов аквальных отложений. В качестве основной классификационной единицы использовались форма зерен и участки с характерными скульптурными чертами поверхности. Выделено четыре группы зе-. рен: кристаллы, агрегаты, псевдоморфозы и шаровидные зерна.

Первая группа - объединяет кристаллы, их обломки, сростки и кристаллические агрегаты, которые имеют гладкую, фрагментами параллельно-бороздчатую,ступенчатую, раковисто-трещиноватую поверхность. Максимальное содержание (13,4?) таких зерен приурочено к флювиогляциальным нижне- и среднеантропогеновыы отложениям... 5 их химическом составе отмечается примесь Да -присутствие которого служит индикатором глубинности образования (Павлова, 1978). Изотопный состав серы в пиритах (<Ь +35,4л) схож с таковым Для древних осадочных отлсяений. Следовательно, можно утверждать, что данная группа 'зерен является унаследованной от подстилающих пород, а "свежесть" форм - может свидетельствовать о переносе их на незначительные расстояния.

Вторая группа - представлена микроконкреционными, гроздь-евидными, неправильными, удлиненными агрегатами и сростками с другими минералами (чаще-всего зю2 ). Эта группа самая представительная: во флювиогляциальных отложениях на их долю приходится до 86,5, а в озерных - до 71,3%. В соотношении химических элементов, как правило, присутствует незначительная примесь меди, изотопный состав серы в пиритах Ъ = -13,^.Пространственное распределение, морфологические особенности и изотопно-геохимические характеристики с впдг ~ ель с г зуют о сингенети-чности данной группы зерен и об их значительной роли в процессах минералообразования в аквальных отложениях ложбин.

Третья группа - включает псевдоморфозы по растительности 1 некропланктону. Зерна характеризуются болыпш видовым разнообразием и имеют шероховатую, пористую или бороздчатую поверхность. Установлена разновидность "псевдоморфизма - псевдоморфиз! выполнения, представляющий собой точное запо-чение объема полости, образовавшейся после удаления.первоначального веществ* (Минер, энц., 19®). Максимальная концентрация (до 40%) зерен этой группы отмечена.в озерных отложениях, в срединной части р; зреза, которая по времени образования совпадает с климатически оптимумом. В химическом составе присутствует примесь Си - био-

фильного элемента. Изотопный состав серы в пирите более легкий ( Ъ Б"34 = -16.45&), что отвечает условиям его образования в результате бактериальной сульфат редукции. Следовательно, можно утверждать, что данная группа зерен является аутигенны-ми, образованными в условиях восстановительной среда при увеличении ресурсов органического вещества.

Четв ртая группа - шаровидные зерна с шероховато-пористой, зеркальной, микроблочной или видманштетовой поверхностями. Последние наиболее типичны для зерен магнетита, максималъ- ' ная частота встречаемости которых зафиксирована в нижнеантро-погеновых флювиогляциальных отложениях. Вопрос об их генезисе - дискуссионный (Вийдинг, Юдин, 1967; Монкевич, 1984; Ковалев, 1985). Химический состав ( Бе, редко, с незначительной примесью N1), своеобразие формы, морфология поверхности, характерные для метеоритного железа, а также приуроченность к палеоуровням, позволяют отнести их к космическим микрообразованиям.

В количественном.соотношении зерен этих групп наблюдается прямая зависимость от механизма осадконакопления, окислительно- зосстановительных условий среды, постседиментационных. изменений, климатического режима и содержания органического вещества.

3. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ ПЕСЧАНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ АКВАЛЬНОГО пОКГиТЕ-КСА ЯВЛЯЕТСЯ ПОИСКОВЫМ ПРИЗНАКОМ НА ТИТАНОВОЕ И ЦИРКОНИЕВОЕ ОРУДБНЕНИЯ.

Детальное изучение вещественного состава, закономерностей стратиграфического и регионального размещения полезных ископаемых и вмещающих их осадочных пород, приобретает особую' важность для целенаправленных и научно-обоснованных поисков минерального сырья. Из-за"неравномерности в размещении залежей к истощения запасов, перед учеными стоит проблема поисков новых источников сырья, комплексного использования месторождений, повышения эффективности геолого-поксковых работ, связанных с изучением мелких ценных компонентов. Концентрируясь в тяжелой фрг-кции, они сами по себе уже являются неисчерпаемым резервом многих редких минералов, выделение которых может осуществляться с использованием методов принудительной дифференциации и обога-

щения. К числу ценных относятся почти все россыпеобразующие компоненты, извлекаемые при разработке россыпей. Неучтенные запасы мельчайших частиц еще не вовлечены в сферу экономического использования из-за отсутствия методики поиска с одной стороны и технологии извлечения с другой. На сегодняшний день поставлена задача прогнозирования, разработки и добычи, как ранзз экономически нецелесообразных месторождений, так и россыпей всех ценных компонентов. Однако, в связи с низкой концентрацией в большинстве россыпей, их нельзя обнаружить при помоци шлихового и ыелкообъемного опробования. Поэтому необходимо искать новые критерии. В качестве такого предлагается геохимический .метод поиска, являющийся наиболее дешевым, массовым и универсальным методом прямых поисков, роль которого особенно велика для закрытых регионов типа Беларуси. Суть его заключается в изучении неглубоко залегающих песчаных отложений с выделением участков с аномальным содержанием ряда геохимических показателен, генетически связанных с полезным ископаемым, приуроченным к значительно более глубоким- горизонтам. Дальнейшее изучение нормальных и аномальных геохимических полей осадочного чехла может привести к установлению новых надежных критериев дгаиска полезных ископаемых.

На основании химического анализа 900 проб, отобранных из песчаных образований, территории Пинского участка центрального геологического района, были выделены поля с различным содержанием элементов для палеоуровней: граница между палеогеном и неогеном, неогеном антропогеном, нижним и средним, средним и верхним антропогеном и современная поверхность. На такой основе были составлены карта-схемы для целого ряда микроэлементов ( И, Со, Сг, V, Т1, 1ТЪ, 2а.', Си, РЪ, Мл, Бг, 2т, Мо, Ва, У, УЪ, Эп, .Бе ) с выделение-! полей различной ко> центрации. Составлена карта геохимического районирования,• т которой выделяются три поля: Цнянское, Бобрикское и Ясельдинс ко-Припятское. Наибольший интерес представляет Цнянское геох1 мическое поле. В его пределах четко определяется южная" провит ция с устойчиво повышенными концентрациями микроэлементов. Ос новная ассоциация в аквальных отложениях антропогена предста! лена: и (9000) - 2г (650) - Сг(350) - Ва (1000) - Мп (650) Бг (500) -V (28) - У (200 г/т). В более древних образованию наблюдается постепенное увеличение спектра элементов и их сс

[ержания. Высокие концентрации, приуроченные к юлкой провинти, свидетельствуют о комплексности аномалии и повышают ее ■ерспектявность.

Положение аномалии - определяется тектонической пози- • [иа5(на пересечении зон разрывных нарушений) и близостью крис-аллическсго. фундамента, который относится на данном участке : наиболее интенсивной зоне неотектонического воздымания. Тага! образом, распределение микроэлементов связано с воздейст- ■ ием целого комплекса факторов, подчиненных палеогеографичес-ому контролю осадконакопления и тесно связано с процессами одной переработки (дифференциации и сепарации).

Полученные результаты и составленные карты были внедрены геолого-поисковыэ экспедиции для проведения дальнейших ми-ералогических исследований с целью поиска, разведки, оценки .".галлоносности и нашли применение в их работе.

основные вызолы

Результаты изучения вещественного состава аквальных отло-эний ледниковых ложбин заключаются в следующем:

1. Ледниковые ложбины заполнены полигенетическими акваль-лми образованиями (флюьиогляциальными, озерко-ледниковыми и верными). ВецествекныЧ состав их закономерно изменяется от лртов к центральным частям ложбины и от древних к более мо-

5дым образованиям. Это доказывается гранулометрическими, ми-зралогическими и геохимическими параметрами.

2. Специфические особенности их вещественного состава оп-гделяются време, м образования, их типом, характером исход-.IX пород, условиями седиментации, степенью вторичной перера-)тки и переотложения материала. Осадконакоплениэ связано с юбальшми геологическими событиями - материковыми оледенени-т, вызванными прогрессивным похолоданием.

3. Вещественный состав аквальных отложений ложбин форми-шался с участием размывавшихся исходных пород (плиоцена, ме-I и юры), пород центров оледенений (фекноскандинавскогс/,тра-штного и местного материала. Он сочетает в себе специфику 'фференциации б условиях промывного режима, ложбин, в динами-юкоЧ либо спокойной, химически малоактивной или активной сре-:. В результате, в ниягне- и среднеантропогекозых отложениях

значительна роль доантропогеновых пород, а в '"злодох. - даль» приносного материала.

4. Глинистые минералы тонкодисперсной части порода имею' полиминеральный состав (преимущественно гидрослюдистый с мон мориллонитом, примесью каолинита и смешанно-слойных гидрослю-да-монтмориллонитовых образований). Их соотношения предопред! лены оледенениями и связанными с ними изменениями климата, сменой питающих провинций и гидрохимических условий.

5. В распределении макро- и микрокомпонентов отражены в< зрастные, генетические и пространственные закономерности, из; чены формы их нахождения. В пределах ложбин выделены участки повышенных концентраций химических элементов.

6. Комплексный подход к изучению вещественного состав; аквальных отложений ложбин позволил выявить литолого-климати-ческие циклы, являющиеся отражением не только глобальных изменений климата, но и следствием,месячных, сезонных и годовы: колебаний погоды.

7. Установлена зависимость категорий концентрации железистого вещества от генетических особенностей осадконакопле-ния. Разработана классификация форм зерен железистых минералов аквальных отложений. Показана возможность использовани. микроморфологических данных для установления генетической пр надлежности осадков, корреляции и стратиграфического'расчлен ния, палеогеографических реконструкций. На основе комплекс данных определены унаследованные и новообразованное зерна пи рита.- -

8. Детальное изучение геохимических особенностей песчан образований аквального комплекса осадочных.отложений приобре тает особую важность для целенаправленных научно-обоснованны поисков минерального сырья, разработок новых критериев выявл ния ореолов рассеяния, рудопроявлений или месторождений. Пре ложенный геохимический метод позволил выявить аномальные reo химические поля, которые рекомендованы для проведения дальне •¡них минералогических исследований по поиску Tvn\ ювых и цирк ниевых оруденений.

Основные опубликованные работы по теме диссертации

I. Шиманович С.Л., Ажгиревич Л.Ф., Жимкова Т.Е. Условия формирования сапропелитов. плейстоцена юго-востока Белорус-

сии // Минералогия и геохимия кайнозойских отложений Белоруссии. - Мн., 1985. С.88-94.

2. Жимкова Т.Е. Карбонатность органогенной толщи разреза скв.13 у д.Красная Дуброва // Геологическое строение осадочной толщи Белоруссии. - Мн., 1985. С.38-42.

3. Жимкова Т.Е. История исследования антропогеновых отложений юга Белоруссии // История геологического изучения территории Белоруссии. - Мн., 1988. C.II2-II6.

4. Колосова Т.Е. Особенности распределения микроэлементов в антропогеновых отложениях юго-запада Белоруссии /./ Литология, геохимия и стратиграфия континентальных кайнозойских отложений Белоруссии. - Мн., I9B8. С.87-93..

5. Колосова Т.Е. Геологическое строение, условия залегания и особенности распространения микроэлементов в беловежских межледниковых отложениях юга Белоруссии. - Сб. ИТкГ АН Беларуси (в печати).

6. Колосова Т.Е. Гранулометрический состав песчаных отложений Наревской лог.бины // Новое в изучении кайнозойских отложений Белоруссии и смежных областей. - Мн., 1989. С.79-83.

7. Колосова Т.Е. Пириты в плейстоценовых озерных отложениях юга Белоруссии. Всес. сов., тез. докл. Мн., 1989. С.43В-439.

8. Колосова Т.Е., Тетерева И.Н. Глинистые минералы ак-вальных образований юго-востока Белоруссии // Литологическая корреляция плейстоценовых отложений (в печати).

S. Колосова Т.Е. Корреляция межледниковых отложений гага Белорус- 'и по данным изучения пелитовых фракций.' 1У литолсг.-. школа, тез. докл. - Д., 1990. С.46-48.

10. Колосова Т.Е. Литогеохимическая стратификация 'антропогеновых отложений ложбин ледникового выпахивания и размыва. Х1У конф. мол. н. с. .по геологии и геофкзкке Вост. Сиб., тез. докл. - Иркутск, 1990. С.42-43.

11. Колосова Т.Е. К методике изучения сульфидных минералов. Всзс. сов., тез. докл. - Мн-, 1990. С.49.

12. Шиманович С.Л., Шимко Г.А., Колосова Т.Е. Результаты изучения форм нахождения тяжелых минералов в песчаных акваль-ных отложениях юго-востока Белоруссии // Минералогический сборник. - Мн., 199 (в печати).

' p

13. Колосова Т.Е., Шиманович С.Л., кратко Л.И. Морфология железистых минералов, как показатель их генезиса // У ли-тологическая школа. - Сыктывкар (в печати).

14« Sninanovich S.L., Kolosova T.Y., Ui~rashko L.X. Invei iigation of clay ninerals in Cenozoic deposits of Byelorussia // 7th Euroclay conference, Dresden, 1991. P.967-973.

Подписано в печать 24.U2.92. Формат 60хБ4/16. Бум.офсетная. Офсетная печать. Усл.печ.л. 0,9. Уч.-изд.л. 1,0. Тираа 100 экз. Зак. 26.

Ротапринт Института геохимии и геофизики АН Беларуси. 220600. Минск, ул.Нодинская, 7.