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

бильным преимущественно гидрослюдистым составом глини­ стого вещества и незначительной примесью каолинита, реже — монтмориллонита. В ряде образцов фиксируется повышенное ■ содержание титанистых минералов. Карбонатные минералы в живетских отложениях представлены почти нацело доломи­ том, а во франских — кальцитом и вторичным доломитом. Протогенный доломит имеет ограниченное распространение как по разрезу, так и по площади.

Вероятно, формой нахождения никеля, ванадия, марганца и других элементов в осадочных породах является их рассе­ янное состояние: эндокриптное или сорбированное. Из встре­ ченных минералов, по данным спектральных анализов моно­ фракций, никель и кобальт в повышенных количествах (до 0,01—0,03%) содержатся в пирите; медь — в эпидоте (0,01— 0,03%) и пирите (0,01—0,1%); цирконий в биотите (до 0,1%);

галлий — в биотите (до 0,01%), роговой обманке (0,001 —

139

Глава VI

УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ЖИВЕТСКИХ И ФРАНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ БЕЛОРУССИИ

ПО ГЕОХИМИЧЕСКИМ И ЛИТОЛОГИЧЕСКИМ ДАННЫМ

За последние полтора десятилетия, главным образом в связи с широким развитием геологоразведочных работ на нефть и другие виды полезных ископаемых, накоплен большой мате­ риал, касающийся условий осадкообразования в девонское время на территории Белоруссии. В работах многих исследо­ вателей освещается история геологического развития, особен­ ности седиментации, дается фациально-палеогеографический анализ. Важным этапом в развитии этого направления яви­ лось издание в 1961 г. монографии В. К. Голубцова и А. С. Махнача «Фации территории Белоруссии в палеозое и раннем мезозое», где впервые обобщен многолетний труд белорусских геологов. Работа надолго определила подход исследователей к проблемам геологической истории региона и условиям обра­ зования отложений, рассматриваемых авторами. Представле­ ния, изложенные в этой книге, без существенных изменений вошли в ряд крупных обобщающих работ по Восточно-Евро­ пейской платформе («Атлас», 1961, «История...,» 1964, Геоло­ гия СССР, т. III, 1971).

Последние годы — период бурного роста поисково-разве­ дочных работ, сосредоточенных главным образом в пределах Припятской впадины, а также в других районах республики,—■ дали много дополнительного фактического материала, кото­ рый позволил по-новому интерпретировать некоторые вопросы геологической истории и условий осадкообразования в живетское и франское время. Эти материалы и вытекающие из них выводы опубликованы в целом ряде работ (Махнач и др., 1966; Махнач, Айзберг, Урьев, 1967; Махнач и др., 1971; Урьев, 19726 и др.). Плодотворным оказался формационный подход к изучению осадочного чехла, развиваемый белорусскими геоло­ гами (Айзберг и Махнач, 1969, 1970; Проблемы тектоники, 1972 и др.). Все эти работы базировались главным образом на детальном литологическом изучении отложений, анализе остатков организмов, содержащихся в горных породах,

141

некоторых экологических наблюдениях. В меньшей степени они опирались на геохимические данные, в основном материалы В. А. Лапутя (1962) по изучению органического вещества осадочных пород, восстановленности пород, величины pH, со­

держания ионов О , НСОз и СОз, легкорастворимых соедине­ ний и некоторых других показателей. Для выяснения и уточнения условий образования отложений практически не ис­ пользовались до сих пор геохимические материалы по распре­ делению в породах различных элементов, обладающие значи­ тельной информативностью.

В настоящей работе сделана попытка восстановить от­ дельные черты геохимической и фациально-палеогеографиче­ ской обстановки времени седиментации для живетских и франских отложений Белоруссии по данным спектральных, хими­ ческих анализов, исследований распределения в породах элементов группы железа, меди, циркония, галлия, свинца, ба­ рия, материалам по содержанию органического углерода и данным об изменении в разрезе изучаемых отложений различ­ ных геохимических показателей и коэффициентов. В необхо­ димом объеме привлекались данные минералогического ана­ лиза и те литологические и биостратиграфические материалы, которые легли в основу современных представлений об усло­ виях образования рассматриваемых отложений.

Девонское морское осадконакопление на большей части территории БССР возобновилось после исключительно про­ должительного по времени континентального перерыва (от венда в Припятской впадине до ордовика — силура в юго-за­

стройка структурного плана Восточно-Европейской плат­ формы.

Основные данные об условиях образования пярнуско-на- ровских отложений Белоруссии, вытекающие из литологиче­ ских и палеонтологических материалов (Махнач и др., 1966; Голубцов и Махнач, 1961), сводятся к следующему.

Очертания, соленость и гидрохимические особенности пяр- нуско-наровского бассейна существенно изменялись как по площади, так и во времени. Широкое развитие доломитов, сульфатных пород, наличие в отдельных разрезах галита, почти полное отсутствие фауны указывают на то, что в отдель­ ные эпохи соленость вод была повышенной. Более высокой солености в одних участках (центральные районы Припятской впадины) отвечало относительное опреснение в других. За­ кономерное изменение мощностей, распределение содержания терригенного материала во всех типах пород, соответствую­ щее изменение литологического спектра в разных районах показывают, что береговая линия бассейна проходила сравни­

142

тельно недалеко от современной границы распространения отложений. На площади, примыкающей к границе современ­ ного распространения отложений пярнуско-наровской серии, лагуна была еще более мелководной, чем в восточных районах. Об этом свидетельствуют значительно большее содержание здесь во всех типах пород терригенного материала, большее количество оолитовых пород, частые прослои доломитовой брекчии, конгломерата и гравелита, широкое распространение текстур взмучивания, трещины усыхания, частые прослои песчаников и другие признаки.

На раннем этапе своего развития бассейн отличался мелководностью. Только наиболее погруженные участки были по­ крыты водой. Песчаные породы этого этапа грубозернистые, плохо окатанные, обломочный материал характеризуется низкой степенью зрелости. Медленное осолонение привело к появлению в песчаниках доломитного и сульфатного цемента, а затем к смене преимущественно терригенного осадконакопления хемогенным, протекавшим в условиях обширной лагу­ ны, где происходило образование доломитов, часто оолитовых, доломитовых мергелей, сульфатных и глинистых пород. Час­ тое и сложное чередование указанных типов пород свидетель­ ствует о неоднократной смене условий осадконакопления в бассейне — от резко засолоненного, соответствующего образо­ ванию сульфатных пород, до сравнительно опресненного, в ко­ тором происходило образование глинистых осадков, усиление органической жизни (появление брахиопод и рыб на поздних этапах развития нярнуско-наровского водоема). Преоблада­ ние хемогенного осадконакопления, незначительное содержа­ ние терригенных пород (исключая начальный этап формирова­ ния отложений серии), их мелкозернистый состав, постепенные переходы одних типов пород в другие, тонкая слоистость поз­ воляют сделать вывод, что разница между абсолютными от­ метками областей сноса и накопления была незначительной. Участки суши, окружавшие лагуны, представляли собой пенепленизированную равнину. Климат был теплым, а в отдельные отрезки времени даже жарким.

Основными источниками сноса были Украинский щит и приподнятые участки суши, расположенные в западной части Белоруссии, смежных районах Литвы и Польши. Неодинако­ вая минералогическая ассоциация в разных участках указыва­ ет на различный возраст и петрографический состав размы­ ваемых участков суши.

Пярнуско-наровская серия отличается от нижележащих более древних горизонтов силура, ордовика, кембрия, проте­ розоя среднемедианными содержаниями ряда микроэлементов группы железа в идентичных литологических разностях пород (табл. VI-1). Как правило, содержание титана в подстилаю-

143

Т а б л и ц а VI-1

Медианные содержания микроэлементов группы железа в пярнуско-

щих отложениях (кроме карбонатных пород ордовика и силу­ ра) выше, чем в пярнуско-наровской серии, а ванадия (кроме глинистых пород верхнего протерозоя и ордовика), марганца (кроме глинистых пород протерозоя и песчаных отложений кембрия) и никеля (кроме песчаных пород кембрия) — ниже.

Элементами-индикаторами возраста пярнуско-наровских отложений являются в различных породах марганец, ванадий, хром (см. табл. Ш-6), в меньшей мере никель. В ряде случаев горизонт выделяется максимальными значениями коэффици­ ента F и отношения марганца к никелю. Гипсы и ангидриты пярнуско-наровской серии отличаются от саргаевских резко пониженными значениями содержаний ванадия, марганца и титана.

По содержанию тяжелых минералов в породе серия харак­ теризуется (табл. Ѵ-4) максимумом пирита во фракции

0,25—0,1 мм (в среднем 0,27%), фосфатов (0,14%), биотита (0,1%) и эпидота (0,018%) во фракции — 0,1—0,01 мм

(рис. ѴІ-1). Если расположить минералы по степени уменьше­ ния их содержаний в породе, то получим следующий ряд для пярнуско-наровской серии: фракция 0,25—0,1 мм — пирит —

144