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: 75
Скачиваний: 0
Семилукский горизонт по величине отношений химических элементов не выделяется, за исключением пика Mn : Ni в кар бонатных породах. Для воронежского горизонта характерны максимумы Ті : V и Ni : V в глинистых отложениях и Ni : V в карбонатных. Евлановский горизонт выделяется максиму мом V : Си в песчаных отложениях и V : Cu; Ga : Ті в карбо натных. И, наконец, для ливенского горизонта показательны пики отношений Ti : V и Ga : Ті и минимум V : Мп в песчаных отложениях, максимум Мп : Ni в глинистых.
Максимумы и минимумы значений отношения пар хими ческих элементов, приуроченные к определенным стратигра фическим горизонтам, изменение этих значений по вертикаль ному разрезу живетских и франских образований свиде тельствуют о возможности успешного использования этих величин в целях корреляции девонских отложений, что пока зано в IV главе этой работы.
Рис. III-19. Изменение отношения содержаний химических элементов в раз резе живетских и франских отложений Белоруссии:
/—карбонатные породы; 2—песчаные; 3—глинистые
94
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
ІІІ-12 |
|
|
Максимумы и минимумы отношений микроэлементов |
|
|||||
|
в живетских и франских отложениях |
|
|
||||
Отношения |
|
п |
|
г |
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
элементов |
максимум |
минимум |
максимум |
минимум |
максимум минимум |
||
|
|||||||
V: МП |
Däst |
D3lv |
D3sr |
|
|
|
|
V : Си |
D3ev |
D2st |
D2st |
|
D3ev |
|
|
D3lv |
D3sr |
D3sr |
|||||
Мп: № |
D2p—nr |
|
D3sr |
||||
ТІ : V |
D3lv |
D3p—kn |
D3vr |
D2st |
|
||
Ga : Ti |
D3lv |
D2st |
D3sr |
D3ev |
|
||
Ni : V |
|
|
D3vr |
D3sr |
D3vr |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
Ш-13 |
Значения отношений средних содержаний химических элементов в живетских и франских отложениях девона Белоруссии
Отноше ния элементов
|
D2p—nr |
|
|
D, st |
|
D,p—kn |
|
|
D3sr |
К |
Г |
п |
Г |
л |
к |
г |
п |
К |
г |
V : Mn |
0,083 |
0,14 |
0,32 |
0,94 |
0,7 |
0,11 |
0,33 |
0,34 |
0,03 |
1 |
V : Cu |
5 |
1,23 |
4,8 |
4 |
0,68 |
3 |
1,23 |
3,4 |
1,33 |
5 |
Mn: Ni |
40 |
9,6 |
12,6 |
8 |
11,6 |
24 |
7 |
8,6 |
117,5 |
33,3 |
ТІ: V |
14,28 |
32,4 |
10,2 |
0,1 |
17,1 |
44,4 |
29 |
193,3 |
||
Ga: Ti |
0,001 |
0,004 |
0,001 |
0,14 |
0,0008 |
|
0,003 |
0,0001 |
|
0,0009 |
Ni : V |
0,3 |
0,73 |
0,24 |
0,13 |
0,12 |
0,4 |
0,44 |
0,33 |
|
|
Отношения |
D3sm |
D,vr |
|
D,ev |
|
|
D3lv |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
элементов |
к |
К |
Г |
К |
г |
П |
К |
Г |
п |
|
|||||||||
V : Mn |
|
0,08 |
0,07 |
0,11 |
0,18 |
0,27 |
0,096 |
0,088 |
0,023 |
V : Cu |
|
|
1,8 |
14,33 |
4,5 |
5,4 |
5,8 |
2,44 |
1 |
Mn: Ni |
47 |
10 |
18,3 |
56 |
14,6 |
0 |
23 |
25 |
450 |
ТІ : V |
|
102,5 |
96 |
17,2 |
35 |
14,2 |
41,8 |
90,9 |
|
Ga: Ti |
|
0,001 |
0,005 |
0,015 |
0,002 |
0,002 |
0,001 |
0,0013 0,0023 |
|
Ni : V |
|
1,25 |
0,88 |
0,15 |
0,375 |
|
0,45 |
0,45 |
|
Отношения содержаний некоторых других элементов (окисного и закисного железа и пр.) рассмотрены нами при описании геохимических и палеогеографических особенностей изучаемых отложений в главе «Условия образования живет ских и франских отложений Белоруссии по геохимическим и литологическим данным».
95
Важное место в ряду геохимических показателей занима ют соотношение между содержаниями микроэлементов груп пы железа, корреляционная связь этих элементов друг с дру гом и с некоторыми элементами других групп.
Если принять сумму содержаний микроэлементов группы железа в породе за 100%, то легко проследить (рис. II1-20—
ІІІ-24), из чего слагается коэффициент F в литологическом типе пород и стратиграфическом горизонте, что в свою очередь позволяет судить о роли каждого из микроэлементов группы железа и о соотношении между ними.
В песчаных отложениях пярнуско-наровской серии коэф
фициент F состоит |
на 69,1% |
из |
титана; |
20,8% |
марганца; |
6,8% ванадия; 1,7% |
хрома и |
1,6% |
никеля |
(табл. |
ІІІ-11). Ве- |
Щр-кп
Рис. ІІІ-20. Процентное соотношение элементов группы железа в песчаных отложениях живетского и франского ярусов девона Белоруссии
96
Рис. ІИ-21. Процентное соотношение элементов группы железа в глинистых, отложениях живетского и франского ярусов девона Белоруссии
7 Зак. 81
Рис. Ш-22. Процентное соотношение элементов группы железа в карбонат' пых отложениях живетского и франского ярусов девона Белоруссии
дущую роль играет, как и во всех других горизонтах, титан и несколько меньшую марганец. В старооскольском горизонте за счет увеличения роли титана (86,2% от F) уменьшается участие всех остальных элементов. В пашийско-кыновских от ложениях содержание титана составляет уже 97,8% от F, сов сем исчезает хром, уменьшается роль всех остальных элемен тов. Аналогичный цикл наблюдается и в евлановских — ливенских отложениях (здесь коэффициент F состоит из суммы содержаний трех элементов). Если в песчаных породах евлаковского горизонта титана 75,5% от F, ванадия 5,3, а мар-
Рис. Ш-23. Процентное соотношение элементов группы железа в гипсах и ангидритах живетского и франского ярусов девона Белоруссии
Рис. 111-2 4 . Процентное соотношение элементов группы железа в солях нижней и верхней соленосных толщ девона Белоруссии
г* |
99 |
ганца 19,2%, то уже в ливенском горизонте участие титана увеличивается до 91,3%, а роль ванадия и марганца умень
шается более чем вдвое |
(рис. ПІ-2 0 ). |
|
|
|
||
В глинах (рис. Ш-21) пярнуско-наровской серии коэффи |
||||||
циент F состоит |
на 78,8% из титана; 17,0% марганца; |
2,4%' |
||||
ванадия и 1,8% |
никеля. |
В старооскольском |
горизонте |
роль |
||
титана резко снижается |
(до 4,4%), за счет чего значительно |
|||||
увеличивается участие ванадия |
(40,9%), |
марганца (43,2%), |
||||
никеля (5,3%), |
появляется хром и кобальт. Однако в паший- |
|||||
ско-кыновских глинах вновь |
ведущую |
роль |
играет |
титан |
(86,7%), количество марганца, ванадия и никеля уменьшает ся. В саргаевском горизонте продолжается дальнейшее уве личение роли титана (до 94,8%), уменьшение участия марган ца, ванадия; исчезает никель. Начиная с воронежского гори зонта, состав суммы элементов группы железа в глинистых
отложениях стабилизируется. |
Так, |
в воронежских, |
евланов- |
||
ских и ливенских отложениях коэффициент F состоит из че |
|||||
тырех элементов — титана, |
ванадия, марганца |
и |
никеля. |
||
Причем их |
участие колеблется |
незначительно: |
титана — в |
||
пределах |
83,6—87,6%; марганца— 11,0—13,1; |
ванадия — |
|||
0,9—2,4; никеля — 0,4—0,9%. |
|
|
|
|
|
В карбонатных породах (рис. Ш-22) пярнуско-наровской |
|||||
серии роль титана в сумме микроэлементов группы |
железа |
||||
составляет чуть больше 50% |
(табл. Ш-11), марганца — 43,5; |
ванадия — 3,6; никеля — 1,1%. В пашийско-кыновских карбо натах участие титана возрастает до 81,2% за счет уменьше ния роли ванадия, никеля и особенно марганца. В саргаев ском и далее в семилукском горизонтах постепенно уменьша ется роль титана при одновременном увеличении участия марганца (до 53,3% в семилукском горизонте), исчезновении в семилукском горизонте ванадия, но при появлении никеля и хрома. Участие титана в структуре коэффициента F возраста ет в воронежском горизонте (87,4%). Одновременно проис ходит уменьшение роли ванадия, марганца и хрома. В карбо натных породах евлановского горизонта увеличивается роль
марганца |
(30,8%) и ванадия |
(3,6%) за счет уменьшения ро |
|
ли титана |
(до 61,4%) и никеля (0,5%), появляется хром, от- |
||
сутствоваший в воронежском |
горизонте. |
В ливенских отло |
|
жениях опять возрастает участие титана |
(до 77,2%), никеля |
||
(до 0,8%); уменьшается роль марганца |
(до 19,4%), хрома и |
||
ванадия. |
|
|
|
Таким образом, в живетских и франских отложениях Бе лоруссии по смене роли и участия в составе коэффициента F различных микроэлементов группы железа выделяется не сколько циклов. Если считать, что наибольшая роль титана приходится на конец цикла, то в песчаных отложениях их вы деляется два. К первому относятся пярнуско-наровские, ста-
100
Основные содержания элементов в различных горизонтах живетского и франского ярусов девона Белоруссии, %
101
рооскольские и пашийско-кыновские отложения, ко второ му — осадочные образования евлановского и ливенского го
ризонтов. В глинистых отложениях |
намечается |
три цикла. |
Первый — породы пярнуско-наровской серии, второй — ста |
||
рооскольские, пашийско-кыновские и саргаевские |
отложения, |
|
в составе третьего — воронежский, |
евлановский |
и ливенский |
горизонты. В карбонатных отложениях можно выделить 4
цикла. Первый — породы пярнуско-наровского |
и пашийско- |
||
кыновского возраста; второй — отложения саргаевского |
гори |
||
зонта, третий — породы семилукского и воронежского |
гори |
||
зонтов, четвертый — евлановские |
и ливенские |
отложения. |
|
Из анализа участия различных микроэлементов группы |
|||
железа в составе коэффициента |
F в гипсах |
и ангидритах |
(рис. ПІ-23) различных горизонтов явствует, что породы пяр нуско-наровской серии и саргаевского горизонта относятся к одному циклу (увеличение доли марганца, уменьшение ти тана) , а евлановского и ливенского горизонтов — ко второму (увеличение роли обоих этих элементов).
Обобщив приведенные данные о циклах для всех литоло гических типов пород, можно выделить в целом для живетских и франских отложений Белоруссии два больших пе риода смены состава микроэлементов в структуре коэффици ента F во всех литологических разностях пород. К первому периоду следует отнести все отложения от пярнуско-наровской серии до саргаевского горизонта включительно, ко второй — все вышележащие образования, т. е. отложения семилукского, воронежского, евлановского и ливенского горизонтов.
Следует отметить также различия в составе коэффициента F, характерные для разновозрастных соленосных отложении. В солях ливенского горизонта большую роль играет титан, но меньшую марганец, а в солях фаменского яруса наоборот. Содержание ванадия примерно одинаково в тех и других со леносных отложениях, а остальные элементы отсутствуют
(рис. Ш-24).
Для выяснения существования корреляционных связей между содержаниями различных элементов группы железа и представителями других групп было изучено изменение меди анных содержаний элементов в зависимости от возраста от ложений, причем сопоставлялись средневзвешенные для гори зонта медианные значения концентраций.
Из табл. ПІ-14 и особенно из рис. 111-25 видно, что по раз резу живетских и франских отложений снизу вверх изменяет ся корреляционная зависимость между элементами. Прямая корреляционная связь наблюдается между титаном, марган цем и никелем на участке разреза от пярнуско-наровской
серии до саргаевского горизонта |
(между перечисленными |
элементами и ванадием — обратная |
зависимость до пород |
102
Рис. Ш-25. Изменение средневзвешенных содержаний химических элемен тов в различных горизонтах живеіского и франского ярусов девона БССР