Файл: Махнач, А. С. Геохимия микроэлементов группы железа в живетских и франских отложениях Белоруссии.pdf

0,0265% (пярнуско-наровская серия). Приведенные средне­ медианные концентрации марганца значительно меньше, чем для девонских отложений Саратовского Поволжья, Латвии и других регионов.

Фоновые содержания железа, по данным пересчета хими­ ческих анализов, изменяются в песчаных отложениях (табл.

робовым (1965) для девона Саратовского Поволжья. Среднемедианные значения кобальта для песчаных пород

всех изученных горизонтов оказались ниже порога чувстви­ тельности анализов, в то время как в аналогичных отложе­ ниях Латвии они составляют тысячную долю процента (Фе­ доренко, Менакер, 1968).

Фоновые концентрации никеля уменьшаются от песчаных отложений пярнуско-наровской серии (0,0021%) к старо­ оскольскому горизонту (0,0008%), а затем несколько повы­ шаются в пашийско-кыновских отложениях (0,001%). Эти ве­ личины близки к цифрам, известным для никеля в Латвии (Федоренко, Менакер, 1968). В евлановском и ливепском го­ ризонтах среднемедианные значения никеля равны нулю

(табл. Ш-4).

В глинистых породах содержание титана резко снижается от пярнуско-наровской серии к старооскольскому горизонту, где составляет минимум (0,001%), затем увеличивается до максимума в пашийско-кыновских отложениях (0,25%) и не­ сколько падает в саргаевских. В воронежском горизонте фо­ новые концентрации титана в глинах вновь увеличиваются, но в евлановском уменьшаются, а затем растут в ливенском

Czermnski, 1967).

Фоновые содержания ванадия в глинистых породах увели­ чиваются от пярнуско-наровской серии к старооскольскому горизонту, а затем постепенно снижаются к воронежским от­ ложениям, несколько увеличиваются в евлановском горизонте, достигают минимума (0,0022%) в ливенском и снова возра­ стают в фаменском ярусе. Максимум (0,0092%) приурочен к старооскольскому горизонту (табл. 111-4). Из отложений дру­ гих регионов близок по содержанию ванадия в глинистых от­ ложениях пярнуский горизонт девона Эстонии.

Среднемедианные содержания хрома выше порога чувст­ вительности оказались только в глинистых породах старо­ оскольского горизонта. В Латвии его содержание в девонских

61

глинистых отложениях колеблется от 0,008 до 0,02% (Федо­

ренко, Менакер, 1968).

Фоновые (медианные) концентрации марганца для глини­ стых пород уменьшаются от пярнуско-наровской серии к ста­ рооскольскому горизонту, в пашийско-кыновских отложениях снова возрастают и падают до минимума (0,014%) в саргаевских. Максимальная концентрация (0,036%) элемента — в воронежском горизонте, в евлановском понижается, а затем снова растет в ливенском и далее в фаменском ярусе. Анало­ гичные содержания встречены в породах других регионов

(Польша, Латвия).

Минимальные содержания железа приурочены к глинам

Рис. Ш-З. Гистограммы фоновых содержаний железа в песчаных (А), глияистых (Б), карбонатных ( В) отложениях и в гипсах и ангицритах (Г)

живетского и франсюого ярусов:

/—пярнуско-наровская серия; 2—старооскольский; 3 —пашиііско-кыновекий; 4—сараев­ ский; 5—семилукскнй; 6—воронежский; 7—евлановский; 8—ливенский горизонты

62

У кобальта среднемедианное содержание выше порога чувствительности анализа только в глинистых породах старо­ оскольского горизонта (0,0004%), в Латвии же — порядка тысячных процента — в пярнуской, наровском и староосколь­ ском горизонтах.

Фоновые содержания никеля уменьшаются от пярнусконаровской серии к старооскольскому горизонту, затем дости-

Рис ИІ-4. Изменение содержания элементов группы железа в карбонатных отложениях девона Белоруссии

тают максимума в глинах пашийско-кыновского возраста (0,0038%) и падают до минимума в саргаевских отложениях, в воронежских снова возрастают, а затем уменьшаются вплоть до фаменского яруса. В современных морских осадках, в де­ вонских глинистых породах Саратовского Поволжья и Лат­ вии содержание нйкеля гораздо выше.

В карбонатных породах (рис. Ш-4) максимальное среднее содержание титана приурочено к пашийско-кыновским отло­

63

жениям и составляет 0,12% (в пярнуско-наровской серии — 0. 1%). Вверх по разрезу девона оно снижается и в семилукском горизонте достигает минимума (0,038%), а затем вновь

серии. С уменьшением возраста пород они снижаются вплоть до семилукского горизонта, где составляют минимум. В во­ ронежском и евлановском горизонтах содержания ванадия не­ сколько возрастают, в ливенском вновь падают, но в фаменском ярусе достигают второго максимума. Близкие содержа­ ния отмечены в девоне Латвии и Саратовского Поволжья.

Средние содержания хрома, отличные от нуля, зафиксиро­ ваны в семилукских, евлановских и ливенских карбонатных породах (табл. ПІ-4). Их значения в 2—3 раза меньшие, чем в девоне Латвии.

Максимальное среднемедианное содержание марганца (0,084%) приурочено к карбонатным породам пярнуско-на­ ровской серии. Выше по разрезу оно уменьшается вновь до саргаевского горизонта, а затем увеличивается и в семилукском горизонте достигает второго максимума (0,047%), падая до минимума (0,01%) в воронежском. В евлановском гори­ зонте фоновое содержание марганца вновь увеличивается, в ливенском уменьшается, но возрастает вновь в фаменском ярусе. Максимальные содержания марганца в карбонатных породах близки к его концентрации в карбонатных отложе­ ниях девона Латвии и Саратовского Поволжья.

Минимальные содержания железа (0,132%) в карбонат­ ных породах приурочены к саргаевскому горизонту, макси­ мальные (1,265%) — к пярнуско-наровской серии.

Фоновое содержание кобальта во всех горизонтах ниже порога чувствительности, хотя в Латвии оно составляет

0,0009%.

Средняя концентрация никеля достигает максимума (0,0021%) в карбонатных породах пярнуско-наровской серии, снижается в пашийско-кыновских отложениях и падает до нуля в саргаевском горизонте; в семилукском вновь возраста­ ет, а затем постепенно уменьшается (рис. ПІ-4) до евлановского, несколько возрастает в ливенском и вновь падает в фаменском ярусе. Эти величины близки к концентрациям в девоне Саратовского Поволжья, но выше содержания никеля в девонских карбонатах Латвии.

Гипсы и ангидриты беднее микроэлементами, чем песча­ ные, глинистые и карбонатные породы. Минимальные средне­ медианные концентрации в них приурочены: титана, марган-

64

ца и железа — к пярнуско-наровскои серии, ванадия — к евлановскому и ливенскому горизонтам (ниже порога чувстви­ тельности) . Содержания остальных микроэлементов — ниже порога чувствительности. Максимальные медианные конценттрации титана и марганца (рис. Ш-5) приурочены к евлановскому горизонту, ванадия и железа — к саргаевскому.

Из всех литологических типов пород наиболее бедны мик­ роэлементами соли. В соленосных отложениях ливенского го­ ризонта среднемедианные содержания выше нуля ока­ зались только у титана, ва­ надия и марганца. Прове­ денное сравнение содержа­ ний этих трех элементов в галитолитах верхней и ниж­ ней соленосных толщ пока­ зало, что в верхней соленос­ ной толще содержания мик­ роэлементов, как правило, выше (рис. ПІ-6). Это об­ стоятельство может служить корреляционным признаком для разделения солей (Бордон, Урьев, 1972).

Кроме определения сред­ немедианных содержаний микроэлементов группы же­ леза, нами вычислены также

Рис. ІІІ-5. Изменение содержания титана, марганца и ванадия в раз­ новозрастных гипсах и ангидритах девона Белоруссии

фоновые содержания меди, галлия, циркония, бария и свинца в различных породах и горизонтах живетского и франского ярусов. Полученные данные (табл. ІІІ-5) использованы для определения минимально-аномальных и аномальных содержа­ ний элементов, встреченных в повышенных концентрациях сов­ местно с микроэлементами группы железа, а также для опре­ деления ряда геохимических показателей, необходимых для комплексной корреляции отложений и некоторых палеогеогра­ фических реконструкций живетских и франских отложений.

Т а б л и ц а 1ІІ-5

Фоновые содержания меди, галлия, циркония, бария и свинца в основных типах пород живетских и франских отложений Белоруссии, %

о

N

Здесь мы вкратце остановимся лишь на отдельных особенно­ стях распределения перечисленных элементов.

В песчаных отложениях живетского и франского ярусов среднемедианные содержания меди и свинца (группа элемен­ тов металлических рудных), циркония (группа редких) и ба­ рия (группа элементов горных пород) достигают максимума

Рис. 111-6. Содержание титана, марганца и ванадия в нижней (1) и верх­ ней (2) соленосных толщах

в старооскольском, а галлия (группа элементов металли­ ческих рудных) — в ливенском горизонте. Минимум свинца (ниже порога чувствительности) отмечен в пярнуско-наров- ской серии, в отложениях пашийско-кыновского, ливенского и евлановского возраста. В последних практически отсутст­ вует также барий и цирконий. Наименьшие фоновые концент­ рации меди наблюдаются в ливенских песчаных породах. В глинистых породах максимальные среднемедианные содер­ жания меди, циркония, бария приурочены к пашийско-кы- новским, галлия — к воронежским, а свинца — к пярнускопаровским отложениям. Максимальные фоновые концентрации бария наблюдаются в старооскольском, циркония — в во­ ронежском, галлия и меди—в саргаевском горизонтах, а свин­ ца—во всех горизонтах франского яруса. В карбонатных отло­ жениях наибольшие фоновые содержания бария и циркония

68

приурочены к ливенскому, галлия — к евлановскому горизон­ там, а меди—к пярнуско-наровской серии. Медианные содер­ жания свинца в карбонатных породах живетского и франского ярусов нигде не превышают порога чувствительности анализа. Минимальные концентрации галлия, циркония и бария на­ блюдаются в пашийско-кыновских (галлия также в саргаевских и семилукских, циркония — в воронежских, бария — в саргаевских, меди — в воронежских отложениях). В гипсах и ангидритах пярнуско-наровской серии отмечено максималь­ ное фоновое содержание меди (0,001%), в саргаевском — циркония (0,0072%) и бария (табл. ІІІ-5). Свинец и галлий в гипсах и ангидритах практически отсутствуют (нулевые фо­ новые содержания). В солях ливенского горизонта отличимы от нуля среднемедианные содержания только у меди

(0,00023%).

Приведенные данные об изменении фоновых содержаний микроэлементов группы железа в разрезе живетского и фраиского ярусов девона Белоруссии позволили выделить элемен-

69

/—песчаные разности пород; 2—глинистые; 3—карбонатные; 4—гипсы и ангидриты; 5—кларк литосферы, по А. П. Виноградову (1962)

V

ты-индикаторы возраста этих отложений. Так, для песчани­ ков, песков, алевритов и алевролитов пярнуско-наровской серии элементами-индикаторами возраста («руководящими») явля­

ров в целях расчленения разреза приведем геохимические дан­ ные, полученные А. С. Махначом и В. Е. Бордоном при изуче­ нии палеозойских отложений в районе г. Могилева (Бордон, 1966а; Бордон, Махнач, 1968). Установлено, что особенно резко по элементам-индикаторам выделяются сульфатсодержащие прослои. Гипсово-ангидритовая толща наровского горизонта (гл. 200,4—220,2 м) выделяется исчезновением никеля, хрома, бария, галлия, циркония и других элементов, резким уменьше­ нием содержаний ванадия, титана и др. В отложениях наров­ ского горизонта по сравнению с образованиями староосколь­ скою горизонта в скважине 1 (д. Вильчицы Могилевского района) содержание ванадия больше в 6 раз, марганца в 30 раз, галлия в 2 раза; в старооскольских образованиях ме­ дианное содержание хрома равно нулю (в наровских оно со­ ставляет 0,001%), меньше содержание циркония (66,6 раз) и титана (в 1,2 раза) и т. д.

Таким образом, анализ фоновых содержаний микроэле­ ментов группы железа в живетских и франских отложениях девона Белоруссии показал:

1. Во всех литологических разностях пород всех горизон­

кам девона Белоруссии применимо правило Оддо—Гаркинса: из двух соседних элементов периодической таблицы, как пра­ вило, кларк четного элемента выше, чем нечетного. Действи­ тельно, во всех литологических типах пород изученных горизон­ тов среднемедианные содержания никеля больше, чем кобаль­ та, железа больше, чем марганца, титана больше, чем ванадия. Исключение составляет хром, фоновое содержание которого в большинстве случаев меньше, чем ванадия.

71