Характерные особенности минералогии глинистого вещества в нижнеюрских терригенных отложениях юго-востока западной сибири

1Солотчин п.А., 2Шульженко с.Г.

1Иг со ран, Новосибирск, Россия, paul@uiggm.Nsc.Ru, 2оиггм со ран, Новосибирск, Россия, serzh@uiggm.Nsc.Ru

¹Solotchin P.A., ²Shulzhenko S.G. Characteristic features of clay matter mineralogy in Lower Jurassic terrigenous deposits of South-East of West Siberia (¹IG SB RAS, Novosibirsk, Russia; ²UIGGM SB RAS, Novosibirsk, Russia). Clay minerals from Lower Jurassic sediments of the south-east part of the West Siberian plate are investigated. With the help of some methods the peculiar properties of their composition, structures, crystal chemistry and morphology are investigated. It is shown, that prevailing minerals are minerals of kaolinite group, illite and chlorite, moreover mixed-layer illite/smectite, sometimes bertherine occur. Associations of clay minerals in various types of rocks are established. Regularity in predominance of one or another mineral depending on grain-size of sedimrnts is revealed. In detail bertherine and minerals of kaolinite group are investigated from the point of view of their genesis.

Изучено глинистое вещество отложений нижней юры юго-востока Западно-Сибирской плиты, относящихся к урманской, тогурской (иланской) и салатской (пешковской) свитам, охватывающих возрастной интервал геттанг — тоар и характеризующихся широким разнообразием гранулометрических типов пород. Базовым методом при изучении глинистой фракции пород был рентгеноструктурный анализ. Кроме того, использовались ИК-спектроскопический анализ, оптическая и электронная микроскопия. Для интерпретации дифракционных спектров слоистых силикатов применялся метод структурного моделирования. Метод основан на анализе фитинга моделируемых и экспериментальных профилей, включая оптимизацию кристаллохимических и структурных параметров глинистых минералов методами нелинейного программирования.

Показано, что наиболее широко в отложениях нижней юры юго-востока Западно-Сибирской плиты распространены каолинит, диоктаэдрическая слюда (иллит) и хлорит. Следует отметить, что хлорит, при его повсеместном распространении, практически всегда присутствует в подчиненном количестве. Реже встречаются диккит и смешанослойные иллит-смектиты, иногда бертьерин. Глинистая компонента пород в разрезах различных скважин отличается по набору минералов в изученных образцах, соотношению основных породообразующих минералов — иллита и каолинита, структурной упорядоченности каолинита, наличию или отсутствию диккита, кристаллохимическим особенностям иллита, хлорита и смешанослойного иллит-смектита. Выявлена связь между парагенезисами глинистых минералов и степенью метаморфизма органической составляющей пород (стадии МК₁ - МК₄).

Установлено, что распределение глинистых минералов по типам пород характеризуется следующими закономерностями. В гравелитах и песчаниках существенно преобладают каолинит и диккит, которые сопровождаются небольшими количествами слюды, хлорита и смешанослойного иллит-смектита. Алевролиты в своей глинистой части представлены также каолинитом, иллитом, хлоритом и смешанослойными иллит-смектитами, однако каолинит не всегда преобладает, а диккит вообще отсутствует. Близкая к алевролитам ассоциация установлена и в аргиллитах, однако доминирующим минералом в аргиллитах большей частью является иллит, на его долю часто приходится половина и более глинистой компоненты.

Изучены структурные и кристаллохимические особенности бертьерина, являющегося важным показателем обстановок осадконакопления. Проведено сравнительное исследование структурных и, с помощью сканирующей электронной микроскопии, морфологических характеристик минералов группы каолинита в различных типах пород. На основе степени их упорядоченности и кристалломорфологии сделан вывод о различном генезисе этих минералов в разных гранулометрических типах пород. Высказано предположение о том, что процесс образования значительного количества диккита в грубозернистых породах шел в направлении: обломочный (слабоупорядоченный) каолинит  аутигенный (средне- и высокоупорядоченный) каолинит+каолинит-диккит  диккит.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант 01–05–65362.