Файл: Махнач, А. С. Геохимия микроэлементов группы железа в живетских и франских отложениях Белоруссии.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 74
Скачиваний: 0
микроэлементов группы железа и некоторых других элемен тов по рядам в тех отложениях, где присутствуют песчаные, глинистые и карбонатные породы.
Следует заметить, что местные кларки, подсчитанные для всего осадочного чехла Белоруссии (17 элементов в трех ти пах пород, табл. Ш-1), позволяют дифференцировать элемен ты по приведенной схеме. Так, большинство элементов (бе риллий, титан, ванадий, хром, марганец, никель, медь, галлий, стронций, иттрий) относятся к Л-образному геохимическому профилю (первая группа рядов), а литий, кобальт, цирконий, барий, иттербий, свинец — к нисходящему ряду второй груп пы. Только у рубидия геохимический профиль Ѵ-образный.
Как в целом для осадочного чехла Белоруссии, так и для отдельных его частей, например мезо-кайнозойских (Бордон, 1969) и палеозойских отложений (Йордон, 1970 а), наиболее характерным геохимическим рядом элементов является Л-об- разный. По данным С. М. Катченкова (1952), И. И. Гинзбур га (1957), Н. М. Страхова (1968) и других исследователей, он типичен для многих регионов страны.
В целях количественной характеристики степени упорядо ченности в распределении элементов (Страхов, 1968) в на стоящей работе введено понятие коэффициента распределе ния (Кр), представляющего собой отношение количества элементов, относящихся к наиболее распространенной — пер вой — группе рядов, к количеству всех изученных элементов. Этот коэффициент характеризует степень упорядоченности распределения и неодинаков для различных стратиграфиче ских подразделений. Так, для пярнуско-наровских отложений коэффициент распределения равен 0,42; старооскольских — 0,50; пашийско-кыновских — 0,67; евлановских и ливенских — 0,75. Величины коэффициента распределения элементов ис пользованы в настоящей работе для геохимической характе ристики живетских и франских отложений.
4.ГЕОХИМИЧЕСКИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ
Косновным статистикам распределения, кроме среднемеди анных, или фоновых, содержаний микроэлементов, относятся такие параметры, как средние квадратические отклонения, или стандарты (5), коэффициенты вариации (У), коэффици енты F (сумма микроэлементов группы железа) и отношения содержаний пар элементов.
Изменения стандартов изучаемых микроэлементов приве
дены на рис. III-10, а их максимальные и минимальные зна чения даны для литологических типов пород различных гори зонтов в табл. Ш-9. Из рисунка видно, что в зависимости ог возраста пород стандарты, за некоторыми исключениями,
79
изменяются мало. Характер кривых довольно однообразен. Исключением являются лишь нечетко выраженные минимумы стандартов для ванадия, марганца и никеля в глинистых отло жениях саргаевского горизонта и циркония — в аналогичных породах воронежского. Наблюдаются также резкие максиму мы у меди (песчаные отложения) и циркония (глинистые по роды) в старооскольском горизонте и бария в глинистых породах пашийско-кыновского возраста. В целом для всех эле ментов фиксируется некоторое увеличение значений стандар тов в нижней части разреза девонских отложений. Сравни тельно однообразный характер кривых изменения средних квадратических отклонений в зависимости от возраста отло жений при значительном изменении фоновых содержаний микроэлементов подтверждает правильность выделения эле ментов-индикаторов возраста различных горизонтов живетского и франского ярусов девона Белоруссии. Однако при практическом использовании содержаний элементов в целях корреляции осадочных отложений необходимо учитывать от клонения стандартов, особенно в тех случаях, где наблюдают ся их максимумы.
Стандарт S
Коэффициенты вариации рассчитаны для титана, вана дия, марганца, никеля, меди, галлия, циркония и бария. Ха рактер изменения коэффициентов вариации перечисленных элементов для различных литологических типов пород и стратиграфических горизонтов показан на рис. П1-10.
Если согласиться с положением, выдвигаемым Л. X. Арен
сом (Ahrens, |
1955), что |
лишь |
при |
достаточно |
малых |
|
(V< 15%) коэффициентах |
вариации |
распределение |
химиче |
|||
ских элементов в горных породах определяется |
нормальным |
|||||
законом, а в случае больших значений (V= 15 |
30% и более) |
|||||
распределение |
приобретает характер |
положительной асим |
метрии и подчиняется логнормальному закону, распределения, то можно считать, что распределение всех рассмотренных на ми элементов в живетских и франских отложениях девона Бе лоруссии подчиняется этому закону. Интересно, что точно к такому же заключению в отношении распределения элементов в осадочных отложениях Латвии пришли Я- Д- Федоренко и Е. А. Менакер (1966). Аналогичные выводы были получены многими исследователями для других пород и территорий (Бахтин, 1964; Беус и др., 1965; Боровко, 1964 и др.).
Коэффициент V
Рис. III-10. Изменение стандарта 5, коэффициентов F и V в живетских |
и франских отложениях Белоруссии: |
|
|
7—карбонатные породы; |
2 - глинистые; 3—песчаные |
81 |
|
80 |
6. Зак. 81 |
||
|
Т а б л и ц а Ш-9
Распределение предельных значений стандарта и коэффициента F
Химический |
П |
|
Г |
|
K |
|
максимум |
минимум |
максимум |
минимум |
максимум минимум |
||
элемент |
||||||
|
|
|
Стандарт S |
|
||
Титан |
D2st |
|
D3p—kn |
|
D2p—nr |
|
Ванадий |
D2st |
|
Dsst |
D3sr |
D2st |
|
Марганец |
D2p—nr |
|
|
D3sr |
|
|
Никель |
D2p—nr |
|
D2p—nr |
D3sr |
D2p—nr |
|
Кобальт |
D2st |
|
D3p—kn |
|
D2p—nr |
|
Галлий |
D2P—nr |
|
D3p—kn |
|
D2p—nr |
|
|
|
|
D2p—nr |
|
|
|
Цирконий |
D2p—nr |
|
D2st |
D3vr |
|
|
Барий |
|
|
D3p—kn |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент F |
|
||
|
D3p—kn |
D3ev |
D2st |
D3vr |
D3sr |
|
|
|
|
|
D3p—kn |
|
Наибольшее значение анализ коэффициентов вариации имеет с точки зрения поисков аномальных концентраций эле ментов. В табл. III-10 отмечено, для каких элементов и отло жений характерны максимумы и минимумы значений коэф фициента вариации. Если исходить из того (Толстой, Остафийчук, 1962), что уменьшение коэффициента вариации при прочих равных условиях свидетельствует о значительной роли
рассеяния в распределении данного элемента, |
а его увели |
чение— о концентрации, то получается, что |
наибольшую |
склонность к концентрации в породах живетского и франского ярусов девона Белоруссии из всех рассмотренных нами элементов (рис. Ш-10) проявляют (дают резкие максимумы) титан и ванадий, склонна к концентрации также медь, одина ково склонны как к концентрации, так и к рассеянию цирко ний и барий; более склонны к рассеянию галлий, никель и мар ганец. Именно с этих позиций в главе V настоящей работы рассмотрено накопление ряда элементов в различных типах осадочных пород жизетского и франского ярусов на террито рии Белоруссии.
Одним из важных геохимических показателей распределе ния микроэлементов группы железа является коэффициент F.
82
Изменения его значений по вертикальному разрезу различ ных осадочных отложений с успехом могут быть использова ны для их расчленения и корреляции. Колебания величин коэффициента F в пределах стратиграфического подразделе ния (горизонта, яруса и т. д.) в зависимости от литологиче ского состава пород позволяют в отдельных случаях более точно проводить границы литологических полей на литолого
фациальных картах, использовать их |
при |
некоторых палео |
|||
географических и геохимических реконструкциях. |
|||||
Пользуясь предложенной |
классификацией |
элементов по |
|||
их геохимическим профилям (геохимические |
ряды элемен |
||||
тов), можно сказать, |
что |
коэффициент |
F |
(табл. Ш-11) в |
|
пярнуско-наровской |
серии |
относится |
к |
восходящему ряду |
(минимальные содержания фиксируются в гипсах и ангидри
тах), в породах |
старооскольского |
горизонта— ко второй |
|
группе рядов (П > Г ), |
в пашийско-кыновских отложениях — к |
||
к нисходящему |
ряду, |
в евлановских |
и ливенских — к Л-об- |
разному. В гипсах, ангидритах и солях значение коэффициен та F, как правило, минимальное. Лишь в саргаевском гори зонте его величина близка в карбонатных породах, гипсах и ангидритах (соответственно 0,0614 и 0,0644%).
В песчаных породах живетского и франского ярусов де вона Белоруссии максимальная величина коэффициента при урочена к пашийско-кыновским, минимальная — к евлановским отложениям. В карбонатных породах кривая изменения значений коэффициента (рис. III-10) в зависимости от воз раста сравнительно сглажена, резкие максимумы и миниму мы отсутствуют, наименьшая величина приурочена к саргаев-
Т а б л и ц а Ш-10
|
Максимумы и минимумы коэффициентов вариации |
|
||||
Химический |
п |
|
Г |
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
элемент |
максимум |
минимум |
максимум |
минимум |
максимум |
минимум |
Титан |
D2st |
1 |
D2st |
|
D2p—nr |
|
|
|
|
||||
Ванадий |
D3lv |
|
D3ev |
|
D3sr |
|
Марганец |
|
D2st |
|
|
D3sr |
|
Никель |
|
|
D3lv |
D3sr |
|
|
Медь |
D2P—nr |
|
D2st |
D3sr |
D3p—kn |
D3vr |
Галлий |
D2p—nr |
|
|
D3vr |
|
|
Цирконий |
D2p—nr |
|
D3sr |
D3vr |
|
|
Барий |
D2p—nr |
|
D2st |
|
D3vr |
|
6* |
83 |