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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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 '

7,20

9

 

2,69

1

1,760

1

5,46

8

 

2,57

8

1,721

5

4,97

 

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

 

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