Файл: Домбровская Ж.В. Палеогеновая кора выветривания Центрального Прибайкалья.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 85

Скачиваний: 2

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

Фиг. 52. Кривые нагревания образцов

из кооы выветоива— кор выветрива­

ния прироксенитов 1 - обр. 307 - 12 ;

2- обр. 307 - 10 ;

3- обр. 307 - 7 ; 4 - обр. 307-36; 5 -

обр.

3 0 7 - 2а; 6 -

обр.

307 - 1

Фиг. 53. Геохими­ ческий профиль вы­ ветрелых гидротер­ мально измененных пироксенитов

І - R20'>2 -

'Al 2 ^ 3 ' 3 - п » п - п - ;

4

-

FeoOo;

 

5

-

FeO; 6 -

MgO;

7

-

CaO; 8 -

Si0 2

 

Кщ

 

r

\ \ V//,

06p.W-3

99

чаются

двойники. Размер зерен до 0 , 7 2 x 0 , 2 7

мм. Содержание в по­

роде его около

10%.

 

 

 

 

 

Визуально зоны выветривания пироксенитов выражены не четко, вся

вь-ветрелая толша этих

пород представлена рыхлыми ярко-зелеными

образованиями;

выявляется зональность при микроскопическом изучении;

снизу вверх можно выделить следующие зоны:

1) зону начального р а з ­

ложения

(выщелоченных

и слабо монтмориллонитизированных

пород);

2) зону

выщелачивания

и гидратации

(монтмориллонитовую) ;

3)

зону

гидролиза (каолинитовую); Наиболее

мощной ( 2 5 - 3 0 м) является

монт-

мориллонитовая

зона:

нижняя зона имеет небольцую мощность

(нес ­

колько метров); верхняя зона маломощна, размыта и представлена

нижней

частью,

т . е . горизонтом начальной каолинизации.

 

 

1 . Зона начального разложения характеризуется осветлением породы, цвет породы становится пепельно- и голубовато-серым; при этом сох­ раняются монолитность и крепость породы. Однако в шлифах видно, что происходит выщелачивание породы, в зернах пироксена образуется боль­

шое количество пустот, пористость увеличивается

до 7% при уменьше­

нии объемного веса с 3,20 до 2,80 г / с м 3

(табл.

14) . По порам

и

трещинкам наблюдаются

натечные отложения

зеленого

глинистого

в е ­

щества и гидроокислов

железа и марганца.

Наряду

с

выщелачиванием

начинается монтмориллонитизация породы. Монтмориллонит развивается

по пироксену,

вначале замещая его

небольшими неправильными участ­

ками, затем

эти участки разрастаются

и монтмориллонит замещает

целиком отдельные зерна пироксена. Количество монтмориллонитизиро­ ванных зерен увеличивается с увеличением степени выветрелости поро­ ды. Монтмориллонит в шлифе бледно-зеленый, плеохроирует от желто ­ вато-зеленого по Np до темно-зеленого noNg; Ng=Nm= 1,556,Ng-Np=

= 0,012 . Порошкограмма,сделанная из отобранных

монтмориллонитизи­

рованных зерен пироксена (табл. 13,

обр. 3 0 7 - 1 ) , кроме авгита

дает

интенсивные линии монтмориллонита:

14,2 ( 1 0 ) ;

4,45 ( 8 ) ; 1;508

( 6 ) .

При насыщении глицерином первое базальное отражение увеличивается до 17,2 X . Однако количество монтмориллонитизированных зерен в этой зоне небольшое.

2. Монтмориллонитовая зона слагается разрыхленными пелитизированными породами фисташково-зеленого цвета, переход от слабовыветрелых монтмориллонитизированных пород к рыхлым глинистым доволь­ но резкий, замещение глинистыми минералами начинается по трещин­ кам и порам и распространяется в глубь ненарушенных участков. Основ­ ным породообразующим минералом зоны является монтмориллонит, он

образует

псевдоморфозы

по пироксенам,

метасоматически

замещая

породу (фиг. 5 1 ) . При этом пористость

породы в

этой зоне достигает

35-40%

при уменьшении

объемного веса

до 1,49

г / с м 3

(табл. 14,

обр. 307 - 36) . Монтмориллонит концентрируется по системе трещин, образуя "лапчатую структуру". В некоторых пустотках наблюдается натечный, аморфизованный монтмориллонит с крустификационными, колломорфными структурами. Монтмориллонит имеет темную, в шлифе бу­

рую, окраску;

плеохроирует

от бурого по Np до темно-бурого по Ng ;

Ng-Np= 0,025;

показатели

преломления у него более высокие, чем у

обычного монтмориллонита,

по-видимому, он более железистый и пред-

100


 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

14

 

 

 

Химический состав

выветрелых

пироксенитов

 

Ком­

 

 

%

 

 

 

 

г / с м

 

понен­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т ы -

 

зона выщелачи­

монт-

каоли­

зона

выщелачи­

монт-

каоли­

 

 

вания

 

морил-

нито­

вания

 

 

морил-

нито­

 

 

 

 

лонито-

вая

 

 

 

лони-

вая

 

 

 

 

вая

зона

 

 

 

товая

зона

 

 

 

307 - 1 3

зона

307-12 307 - 3 307 - 1 3

307 - 36 307 - 1 2

 

307-3*

307-36

sio2

47,3 6

53,22

42,18

44,35

1,52

1,51

0,63

0,63

т і о 2

 

0,45

0,22

0,76

0,55

0,01

0,01

0,01

0,0 1

<А12 03

 

7,34

4,26

18,59

19,62

0,24

0,12

0,28

0,28

F e 2 0 3

 

1,33

3,65

12,83

14,18

0,05

0,11

0,19

0,20

FeO

 

3,76

4,17

Нет

Нет

0,12

0,12

-

-

MnO

 

0,06

0,05

0,06

 

-

 

-

-

-

 

14,68

 

 

MgO

 

13,42

1,76

1,73

0,47

0,38

0,03

0,03

CaO

 

23,5 4

16,86

7,55

1,86

0,75

0,48

0,1 1

0,03

Na 2 0

 

0,43

0,29

0,84

0,35

0,01

0,01

0,01

0,01

K a 0

 

0,32

0,21

0,27

0,21

0,01

0,0 1

0,01

-

н2о-

 

0,15

1,31

6,89

7,06

0,01

0,04

0,10

0,10

н2 о

 

0,47

1,91

6,87

8,64

0,01

0,05

0,10

0,13

 

 

-

-

1,44

-

-

 

-

0,02

-

02P.3

 

0,15

-

0,24

0,52

-

 

-

-•

-

Сумма

 

100,04

99,57

100,28

100,10

3,20

2,84

1,49

1,42

Об. вес

3,20

2,84

1,49

1,42

 

 

 

 

 

Порис-

-

7,19

-

43,88

 

 

 

 

 

тость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналитики: В.М. Стапашкина, В.В. Кухарчик, Л.А. Твердова.

Номер образца.

101


ставлен нонтронитом. Из переменных окислов в составе его следую­ щие количества:іАІ20з = 1 4 , 4 8 % ; р е 2 О з = 17,60%;MgO=2,33%.

Рентгеновская характеристика монтмориллонитизированяого образца, насыщенного глицерином:dgg = 18,1кХ; dggj-j 1,514кХ (обр. 307 - 36) .

На кривых нагревания мон-'мориллонитизированных образцов (фиг. 50,

обр. 3 0 7 - 1 ,

307—2а, 307 - 36) видны три эндотермические остановки

(около

140,

550 и 80 0

), характерные

для монтмориллонитов.

Апатит

в этой

зоне

сохраняется

свежим; слабо

изменены и эпидоты;

некоторые

зерна их покрываются точечным налетом, по-видимому, маршаллита и

кальцита (фиг. 5 1 ) .

 

 

 

 

Монтмориллонит,

кроме псевдоморфного замещения

пироксенов, с л а ­

гает также инфильтрационные

прожилки, как по трещинам

отдельности

породы, так и по секущим трещинам; он, по-видимому,

формировался

за счет поступления

материала

при выветривании более верхних частей

разреза.

 

 

 

 

3. Каолинитовая

зона представлена каолинизированными

породами.

Основное отличие от нижележащей зоны - полное разложение алюмосиликатных минералов; апатит и эпидот в этой зоне разложены. Поро­ да осветляется и имеет бледно-зеленую икраску с точечными и пятнис­ тыми выделениями гидроокислов железа и марганца. Еще более увели­ чивается (табл. 14) пористость пород (до 44%) и уменьшается объем­ ный вес (до 1,42%). Каолинит образует вермикулитообразные выделе­ ния по псевдоморфным образованиям монтмор лонита по пироксенам; каолинизированные участки имеют белую окраску, в шлифе бесцветны; двупреломление понижается до 0,007,Ng =1,565 . На рентгенограмме

(см табл. 13, обр . - 307 - 12н) продуктов

замещения пироксенов, кроме

монтмориллонитовых

линий, имеются рефлексы

7 X

минерала (каолини­

т а ) ;

после нагревания до 6 0 0 ° (2 часа)

рефлекс

0 0 1 изменяется до

9,4 X

, а рефлекс 7 X

исчезает.

 

 

 

Эпидотовые выделения замещаются смесью

каолинита, гидромуско­

вита и монтмориллонита, белые псевдоморфозы которых точечной вкрап­ ленностью выделяются на общем бледно-зеленом фоне породы. Порошко-

грамма псевдоморфоз по эпидоту

(табл. 13, обр. 3 0 7 - 1 2 к )

обнаружива­

ет интенсивные

линии

каолинита,

серицита и монтмориллонита.

Рефлекс

0 0 1

при насыщении образца глицерином увеличивается до

17,2

X;

на рентгенограмме образца, прокаленного 1,5

часа при 550

,

остаются

рефлексы слюды; 14 А

изменяется до 9.5Х .

 

 

 

 

На кривых нагревания

(фиг. 52, обр. 307 - 7 , 307 - 10 ,

3 0 7 - 1 2 )

появляются каолинитовые

эффекты: эндоэффект

около 6 0 0 °

и

экзоэффект

около

9 3 0 ° .

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидроокислы

железа

(гетит)

выделяются по бывшим трещинкам спай­

ности

пироксена

и в виде

коллоидальных выделений в пустотках. Гидро­

окислы марганца представлены черным землистым псиломеланом (см. табл. 13, рентгенограмма обр. 3 0 7 - 2 - 5 ) .

 

При выветривании

гироксенитов имеет место большой вынос вещест­

ва,

который составляет более 50-55% (фиг. 53) ; объемный

вес поро­

ды

при этом понижаеіся с 3,20 до 1,42

г / с м ^ ; пористость

в верхних

частях описываемого

разреза 45%. Наибольший вынос наблюдается для

кремнезема: в монтмориллонитовой зоне

он составляет 60%.

В каоли-

102


нитовой зоне количество его сохраняется, это, по-видимому, объясня­ ется привносом, что связано с образованием инфильтрационного нонтронита.

Содержание глинозема увеличивается по сравнению с содержанием его в первичной породе; имел место небольшой привнес глинозема.

Основное количество магния выносится при монтмориллонитизации пирок­ сена. Он остается в количестве 1,73-1,76%, входя в состав монтморил­ лонита. Основная часть кальция удаляется из породы в монтмориллонитовой зоне при разложении пироксена, но значительная часть его еще остается, связанная в эпидоте и апатите (она удаляется в каолинитовой зоне). В выветрелых пироксенах наблюдается накопление хро ­ ма (до 0,52%).

КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ ОЛИВИНСОДЕРЖАЩИХ УЛЬТРАОСНОВНЫХ ПОРОД

Ультраосновные породы в Прибайкалье имеют неширокое площадное распространение и образуют в центральной части Западного Прибайкалья несколько десятков небольших линзо- , дайко- и штокообразных тел. Эти тела представляют собой юго-западную, затухающую часть Северо - Байкальского базит-гипербазитового пояса в Западном Прибайкалье. Они интрудируют метаморфические толщи архея и протерозоя и граниты приморского комплекса (нижнего протерозоя). Возраст гипербазитов исследователями района (Павловский и Ескин, 1964) условно считает­

ся верхнепротерозойским. Гипербазиты секутся более молодыми (нижне­ кембрийскими) пегматитовыми и гранитными жилами (фиг. 54 , 5 5 ) , образующими в Центральном Прибайкалье Ольхонское пегматитовое поле (Сорокин, 1 9 5 7 ) . Ввиду большого количества последних (под влиянием их) ультраосновные породы повсеместно постмагматически сильно из*

менены. Влияние кислой магмы и связанных с нею гидротерм

обусло­

вило появление в гипорбазитах новых минералов: амфиболов,

слюд,

т а л ь ­

ка, хлорита, серпентина и карбонатов. Первоначально гипербазиты

с л а ­

гались оливином и пироксеном в различных количественнных

соотноше­

ниях. Новообразованные минералы образуют возле секущих пегматитовых жил контактово-реакционные оторочки мощностью от 10 - 15 до 5 0 - 6 0 см, сложенные чаще всего слюдами и амфиболом (тремолитом); кроме того, эти минералы встречаются в гипербаэитах.

Тела гипербазитов приурочены к древним глубинным разломам северо­

восточного простирания. На материковой части, в Приольхонье,

работами

Ольхонской экспедиции (196 5 г.)

выявлены семь небольших

(40 0 х

х 4 0 0 м и менее )штокообразных

изолированных тел. Вмещающими

являются архейские породы ольхонской серии. Наличие двух линзовидных тел указывается Е.В.Павловским и А.С.Ескиным (1964 ) на о-ве Ольхон. Нами на Ольхоне и в Приольхонье при изучении коры выветри­ вания наблюдалось еше несколько других, также небольших, тел гипер­ базитов, в частности в заливе Баян-Шунген, на мысе Хужиртуй, в 2 км южнее этого мыса в береговых обнажениях, на мысе Шида и в других местах. В южной части Приольхонья, между реками Бугульдейка и

103


Фиг. 54. Расположение массивов ультраосновных пород и их коры вы­ ветривания в центральной части За­ падного Прибайкалья

а - ультраосновные массивы; б - ультраосновные массивы с выявлен­ ной корой выветривания.

М а с с и в ы : 1 - Крестовский базитовый с группой даек, гипербазитов; 2 - Улан-Нурский базитовый с тремя телами гипербазитов; 3 - Халагайская группа даек;4 - Тажеранские массивы; 5 - Средне ангине кие массивы; 6 - Улан-Ханский массив;

7- Мухор-Булыкская группа даек;

8- Кучулгинская группа даек;9 - Кочериковский массив; 10 - Заминская группа даек; 11 - Тологойский массив; 12 - Петрово-Поповский мас ­ сив; 13 - Хужирская группа даек;

14 - Гызгинурский массив

Анга, в их нижнем течении, находится Крестовский массив габбро и габбро-диоритов плошадью 144 км^; среди пород основного состава встречаются дайки перидотитов и пироксенов. Северо-восточнее этого массива, также по берегу Байкала, в районе улуса Харикта известен Улан-Нурский массив габбро и диоритов, среди которого выявлено три небольших (400x400 , 200x20 0 и 100x10 0 м ) изометричных тела гипербазитов, представленных перидотитами, дунитами и пироксенитами; выявлены также щелочные породы ѵ Конев и др., 19 67 ). Западнее названных массивов, но восточнее Приморского сброса в Приольхонье расположены несколько мелких массивов гипербазитов на Петровском участке, участках Новый Борсой, Борсойский Тажеран, у озера РызгиНур, а также Кучулгинская и Мухор-Булыкская группы даек. Северозападнее Приморского разлома известны Тологойский массив (в 11 км северо-западнее Еланцы) и группа Среднеангинских массивов. На с е ­ веро-западном побережье о-ва Ольхон (в его центральной части), южнее поселка Хужир, среди пород основного состава выявлены крупные дайки гипербазитов. На противоположном берегу Малого моря известен УланХанский массив, а северо-западнее его - Заминская группа даек и Кочериковский массив.

Названные массивы и дайки сложены дунитами, перидотитами, гарцбургитами, лерцолитами, горнблендитами, роговообманковыми перидоти­ тами, аподунитовыми и апоперидотитовыми серпентинитами и пироксе­ нитами. Во всех массивах породы сильно изменены гидротермальными процессами. Для многих массивов установлена кора выветривания в

104

виде рыхлых охристых продуктов

выветривания; она наблюдалась нами

в береговых обнажениях на мысе

Будун, южнее пос. Хужир (два мас ­

сива) , в районе

пролива Ольхонские ворота (группа

даек Мухор-Бу-

лыкской группы)

и вскрыта

скважинами на участках

Борсойский

Таже-

ран и Петрово-Поповский.

На некоторых участках гипербазиты

подверг­

лись изменению

в условиях

проявления более позднего гипергенеза;

в результате они окремнены и карбонатизированы (кальцитизация) ; при этом окремнению и карбонатизации подвергнуты ультраосновные породы разных стадий выветривания от невыветрелых пород до пород из верх­ ней зоны коры выветривания. Окремненные породы обычно лимонитизированы, а точнее окрашены гидроокислами железа, содержание же пос­ ледних обычно небольшое (4—5%). Окремненные лимонитизированные породы встречены среди перидотитов Крестовского, Улан-Нурского, Тажеранских, Петрово-Поповского и других массивов. Окремненные породы плотные, массивные, очень крепкие и имеют яшмовидный облик. Выходы таких коричневых и зеленых яшмовидных пород часто принима­ лись за гидротермальные образования. Только буровые скважины, вскрыв­

шие постепенный переход

этих яшмовидных пород в неизмененные гипер­

базиты, дали возможность

рассматривать их как окремненные гиперба­

зиты.

 

 

 

В результате воздействия гидротерм и последующего

выветривания

первичные минералы почти не сохранились, о них часто

можно судить

только по форме зерен и вторичным минералам.

 

 

Оливин среди ультраосновных пород является распространенным

минералом, иногда он образует мономинеральные породы

(дуниты), ча­

ще встречается в перидотитах, где его содержание

составляет 30-40%

и обычно (до нескольких процентов) присутствует

в пироксенитах.

Оливин встречается в виде бесцветных или бледно-зеленых изометричных зерен величиною до 1,6 мм. Под микроскопом выделяется высоким рельефом, высокой интерференционной окраской, неправильной системой трещин, образующих сетку: Ng= 1,689, двупреломление 0,035-0,040, угасание прямое, 2Ѵ=90° . Оливин чаше свежий,несерпентинизированный, но иногда по нему развиваются хризотил и антигорит, реже иддингсит. Пироксены встречаются как ромбические, так и моноклинные. Со­

держание их в породе от 20 до 80%, часто изменены. Ромбический пироксен бледно-зеленый, в шлиірѳ бесцветный, с прямым погасанием и низкими цветами интерференции (двупреломление 0,010), двуосный,

отрицательный, относится, видимо, к гиперстену. Угол 2Ѵ

не более

65-70 . По нему

часто развивается бесцветный

амфибол.

Размер з е ­

рен от 0,75x2,0

до 2,5x5,0 мм. Моноклинный

пироксен

(клиноэнста-

тит)

в зернах имеет

бледно-розовую окраску, в шлифе плеохроирует

от синевато-зеленого

по Np до красновато-розового noNg

и Nrn.

Ng=l,665,двупреломление 0 , 0 0 9 - 0 , 0 1 2 . Р а з м е р

зерен до 2 мм. Содер­

жание в породе 20-25%. Очень устойчив

к выветриванию,

иногда сох ­

раняется неразложенным даже в верхних

частях профиля выветривания,

где

все остальные минералы разложены,

становится только сильно­

трещиноватым. Порошкограмма минерала идентична эталонным рентгено­ граммам клиноэнстатита, на ней видны интенсивные линии: 3,15 (10); 2,86 (9); 1,481 (10); 1.467 (9) кХ.

105