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

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

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