Файл: Домбровская Ж.В. Палеогеновая кора выветривания Центрального Прибайкалья.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 91
Скачиваний: 2
Напротив, мелкочешуйчатый биотит из прослоев, сложенных биотитом, кварцем и полевым шпатом, выветривается очень быстро и сохраняет облик первичной невыветрелой слюды только в низах разреза (фиг. 35) . Он переходит в гидрослюду и смешивается с подобными же продуктами выветривания полевых шпатов уже в самом низу разреза коры выветри вания. Гидрослюда по мелкочешуйчатому биотиту перистая, мелкрчешуйчатая (Ng-Np= 0,017-0,015, иногда до 0,010).
По полевым шпатам образуется бледно—зеленая мелкочешуйчатая гид
рослюда спутанноволокнистого |
и перистого |
сложения (фиг. 36) . Форма |
|
и размер зерен не сохраняются. Двупреломление |
0,012-0,015, |
||
Ng = 1,567-1,570. Изменяется |
в основном |
плагиоклаз, |
микроклин |
остается свежим. |
|
|
|
Обломки кварца интенсивно растворяются, имеют бухтообразную кор родированную форму. Мелкие зерна растворяются полностью. Кварца в породе уже на глубине 68,5 м становится значительно меньше. Он
как |
бы разъедается |
гидроокислами железа. |
|
|
|
|||
|
Г и д р о с л ю д и с т о — к а о л и н и т о в а я |
з о н а |
(мощность 40 м ) . Вверх |
|||||
по |
разрезу слюды еще более обесцвечиваются, |
становятся более |
низко— |
|||||
двупреломляющими |
и частично переходят |
в каолинит. |
Крупнокристалли |
|||||
ческий |
гидробиотит |
из мономинеральных |
прослоев имеет в этой |
зоне |
||||
более |
низкие показатели преломления |
( JNg = 1,575-1,581); двупрелом |
||||||
ление |
0,019-0,012; он по-прежнему |
сохраняет форму |
и размер |
пер |
вичных зерен и образует крупные псевдоморфозы, почти |
обесцвеченные, |
с вкрапленностью лейкоксена. Судя по формам выделения |
и оптическим |
свойствам, это вермикулит. Кварц-биотитовые прослойки в этой зоне теряют структуру первичной породы, они более ожелезнены и окрашены
в |
малиновый цвет. Гидробиотит теряет форму и размер |
зерен биотита |
и |
распадается на агрегат гидрослюдисто—каолинитового |
состава и гид |
роокислов железа; при этом почти совершенно обесцвечивается, теряет плеохроизм; двупреломление 0,009-0,015; Ng = 1,569-1,567. Гидро слюда по полевым шпатам почти полностью каолинизирована; при этом она обесцвечивается; двупреломление понижается до 0,010-0,008;
Ng = 1,559-1,565. Каолинит |
часто образует вермикулитоподобные |
|||
сростки, |
но в основной массе |
мелкочешуйчатый. |
||
Зерна |
кварца разъедаются |
гидрослюдой и гидроокислами железа; ко |
||
личество |
его значительно уменьшается. Сфен окислен, на его поверхно |
|||
сти выделяются лейкоксен и гидроокислы |
железа. Мусковит только ввер |
|||
ху зоны |
частично |
гидратирован. Кварцит |
в этой зоне (интервал 32,5 - |
|
34,6 м) |
является |
выветрелым, пористым. |
Породы зоны имеют желтовато-серую окраску, хорошо видна гнейсовидность материнской породы, обусловленная разной интенсивностью ок раски гидроокислами железа прослойков, содержащих разное количество
биотита. Порода имеет шелковистый |
блеск з а счет обесцвеченных с е |
||
ребристых чешуек вермикулита. |
|
20 м) отличается от |
|
Г е т и т - к а о л и н и т о в а я |
з о н а |
( м о щ н о с т ь |
|
нижележащих более пестрой |
пятнистой окраской. |
Послойная окраска, |
обусловленная первичной гнейсовидностью породы, почти не сохраняется. Основная масса породы обесцвечена и слагается белым каолинитом, кото -
75
рый участками закрашен гидроокислами железа в желтый и красный цвета. В мелкозернистой каолинитовой массе выделяются псевдоморфозы каолинита по крупночешуйчатому биотиту (фиг. 3 7 ) . Глинистый минерал, замещающий пачки слюд, молочно-белый, восковидный, матовый, при разрушении землистый, каолиноподобный. Преобладающим минералом этой зоны является каолинит. Он образуется по разным минералам: гидробио титу, гидромусковиту, апополевошпатовой гидрослюде. Остается неболь шое количество гидрослюды, преимущественно гидромусковита и гидробиотита (отдельными пакетами), но она имеет низкое двупреломление; Ng-Np = 0,007 - 0,009 .
Каолинит по крупночешуйчатому гидробиотиту (фиг. 37 ) образует псевдоморфозы, сохраняет форму и размер их зерен. Зерна каолинита не окрашены; Ng =1,565 - 1,567; двупреломление очень низкое ( 0 , 0 0 3 - 0,004) . Каолинит по мелкочешуйчатому гидробиотиту (фиг. 38 ) и апо полевошпатовой гидрослюде (фиг. 39) мелкочешуйчатый, часты вермикулитоподобные сростки вплоть до образования сферокристаллов в неко
торых |
сечениях; Ng = |
1,566 - 1,567 . |
|
|
|
|
|
|||
Гидроокислы железа располагаются в виде пятнистых |
тонкоагрегат |
|||||||||
ных скоплений между кристаллами каолинита; |
значительное количество |
|||||||||
их, по-видимому, - за счет окисления гематита. |
|
|
|
|||||||
На |
кривых нагревания образцов из этой зоны видны |
четкие |
гети - |
|||||||
товые |
эндоэффекты |
при 34 0 |
(фиг. 40, |
обр. 7 1 - 1 2 - 2 1 , |
7 1 - 1 2 - 2 2 ) , |
|||||
наряду |
с каолинитовыми эндо- |
( 5 9 0 ° ) |
и э к з о - |
( 9 5 0 ° ) |
эффектами. |
|||||
Порошковая рентгенограмма породы (табл. 5, |
обр. 7 1 - 1 2 - 2 1 ) |
дает |
||||||||
интенсивные линии гетита и каолинита. После |
прокаливания при |
5 7 0 ° |
||||||||
в течение 1,5 |
часа |
каолинитовые рефлексы исчезают и остаются г е м а - |
||||||||
титовые (за счет гетита) . |
|
|
|
|
|
|
||||
Породы зоны обладают высокой пористостью |
(51,70%) и малым объ |
|||||||||
емным |
весом |
(1,43 |
г / с м 3 ) . |
|
|
|
|
|
|
|
Кварцит (интервал |
8,5-11,5 м) более выветрелый, чем в гидрослю- |
дисто-каолинитовой зоне; окраска его пестрая, пятнистая; он в основ ном маршаллитизирован; на общем фоне выделяются гнезда белого м а р - шаллита.
Таким образом, в разрезе биотитовых гнейсов по скважине выделя ются три минеральные зоны выветривания; подобная зональность слю дяных гнейсов наблюдалась нами и в других скважинах на Озерском участке и на других участках распространения коры выветривания.
Выветрелость и окраска пород по профилю являются неоднородными. Одним из основных факторов, обусловивших неравномерность выветри вания, является наличие докоровых разрывных нарушений, в результате которых породы на отдельных участках были раздроблены и разбиты трещинами и поэтому более интенсивно выветривались. Кроме того, наб людаются послекоровые нарушения. Наличие большого количества послекоровых разрывных нарушений на Озерском участке обусловлено поло жением его в районе интенсивного проявлениянеотектонических дви жений. Обычно скважиной подсекаются несколько нарушений, которые узнаются по пестрой неоднородной пятнистой окраске, нарушению т е к стурно-структурных особенностей породы, обломкам, зеркалам скольже ния, более высокой степени выветрелости породы, появлению инфильтра— ционных минералов и т. д.
77
Фиг. 40 . Кривые нагревания выветрелых биотитовых гней сов из гетит-каолинитовой зоны
1 - обр. 71 - 12 - 22;" 2 - обр. 7 1 - 1 2 - 2 1
Скв. 12, вскрывшая кору выветривания мощностью 75 м, была прой дена в нескольких метрах от выхода на поверхность невыветрелых дио ритов Озерского массива. Зтот факт можно объяснить только наличием молодого "послекорового" разлома, по которому диориты были подняты; амплитуда смещения, по—видимому, более 70 м. В рассматриваемом
разрезе (фиг. 33 ) |
скважина пересекла нарушения на глубинах 67,0, |
||||
42,0, |
34,0, 21,0, |
15,5 |
и 11,0 м от поверхности. На глубинах |
11,0 |
|
и 34,0 |
м |
нарушения Ш и |
ГѴ прошли по пластам кварцита. Кварцит |
||
интенсивно |
раздроблен на плиточки и залегает среди перемятых |
пят |
нистых гнейсов с гнездовидной каолинизацией. Разрушенный и маршал—
литизированный кварцит имеет |
пятнистую |
окраску и омарганцован ( с о |
||||
держание окислов марганца 3,82%). |
|
|
||||
Остальные нарушения находятся среди биотитовых гнейсов. Возле |
||||||
них, в |
интервалах 15,0 - 17,0 , |
20,0 - 25,0, |
40,0 - 50, 0 |
и 65,0 - 72,0 м, |
||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5 |
Рентгенограммы |
выветрелого биотитового гнейса из гетит-каоли |
|||||
|
|
нитовой зоны |
(обр. 7 1 - 1 2 - 2 1 ) |
|
||
I |
d |
I |
|
d |
I |
d ' |
7ш |
7,20 |
9 |
|
2,69 |
1 |
1,760 |
1 |
5,46 |
8 |
|
2,57 |
8 |
1,721 |
5 |
4,97 |
2д |
|
2,48 |
2 |
1,695 |
2 |
4,63 |
10 |
|
2,44 |
І Р |
1,664 |
6 |
4,46 |
3 |
|
2,34 |
2 |
1,606 |
10 |
4,17 |
ІД |
|
2,30 |
7 |
1,564 |
1 |
3,94 |
4 |
|
2,24 |
5 |
1,514 |
5 |
3,53 |
5 |
|
2,18 |
5 |
1,497 |
3 |
3,36 |
2ш |
|
2,00 |
Зш |
1,458 |
2 |
2,96 |
Зші |
р. |
1,901 |
2 |
1,425 |
1 |
2,83 |
3 |
|
1,800 |
|
|
79
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 7 |
|
Содержание |
щелочных |
и щелочноземельных элементов |
|
|||
в коре выветривания биотитовых гнейсов (в % ) ' |
|
|
||||
Образец |
К |
Na |
L i |
Rb |
Cs |
K:Rb |
7 1 - 1 2 - 1 а |
3,24 |
1,79 |
0,0006 |
0,009 4 |
0,0003 |
3 4 4 |
7 1 - 1 2 - 2 |
3,35 |
0,17 |
0,0013 |
0,018 1 |
0,0007 |
185 |
7 1 - 1 2 - 6 |
0,85 |
0,07 |
0,0017 |
0,0019 |
0,0003 |
44 7 |
7 1 - 1 2 - 9 |
2,12 |
0,08 |
0,0013 |
0,0105 |
0,0005 |
2 0 2 |
7 1 - 1 2 - 1 4 |
0,48 |
0,05 |
0,001 2 |
0,001 0 |
0,0003 |
4 8 0 |
7 1 - 1 2 - 1 7 |
1,22 |
0,07 |
0,0015 |
0,034 8 |
0,0026 |
3 5 |
7 1 - 1 2 - 2 1 |
0,15 |
0,09 |
0,0003 |
0,0004 |
0,0003 |
375 |
7 1 - 1 2 - 2 6 |
0,18 |
0,13 |
0,001 2 |
0,000 4 |
0,0003 |
4 5 0 |
7 1 - 1 2 - 2 7 |
0,45 |
0,12 |
0,001 2 |
0,0005 |
0,0002 |
9 0 0 |
наблюдается значительный вынос кремнезема, содержание глинозема
повышается с 16 - 2 0 |
до 29-30%, а содержание щелочноземельных |
||
элементов |
падает с нескольких процентов до 0,2% (фиг. 3 3 ) . Характер |
||
изменения |
содержания |
химических элементов в этих интервалах говорит |
|
о более интенсивном |
выветривании в них по сравнению с |
окружающими |
|
породами. Минералогически это выражается в появлении |
минералов бо |
||
лее высоких стадий выветривания. Возле нарушений образуется своя, |
|||
местная, зональность, |
затухающая в стороны от нарушений; причем |
влияние разлома сказывается здесь более на выветривании лежачего его |
|
крыла, зонки выветривания здесь |
более мощные и достигают 8 м (фиг.33). |
По нарушениям породы, которые |
содержат в большей части разреза |
значительное количество гидрослюд, каолинизированы. Вверх и вниз от |
сместителей каолинит через гидрослюды разных стадий гидратации п е
реходит в |
минералы, характерные для той зоны выветривания, в которой |
находится |
нарушение . Послекоровые нарушения часто совпадают с бо |
лее древними; выветрелые перемятые породы обычно цементируются |
|
различными инфильтрационными образованиями (нонтронитом, марганце |
|
выми и фосфатными минералами). |
По разрезу скважин проанализировано более 20 проб (табл. 6) . За кономерное для разрезов коры выветривания изменение химических э л е ментов снизу вверх по разрезу затушевано наложением более интенсив ного выветривания по разломам и инфильтрационными процессами. Тем не менее снизу вверх наблюдается вынос кремнезема, увеличение содер жания глинозема, трехвалентного железа, титана, марганца и почти пол ное исчезновение закисного железа и щелочей.
80