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

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

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 р), 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