книги из ГПНТБ / Кузнецов В.А. Геохимия аллювиального литогенеза

Г и д р о о к и с л ы

к р е м н и я в виде

новообразований

опала, развивающихся

по растительным остаткам,

отмечены

нами в русловом и пойменном аллювии

бассейна

Припяти.

Из-за

малочисленности

находок новообразований крем­

ния условия и процесс

их

формирования в аллювиальном

литогенезе остаются не изученными. Представляется,

что они

должны

иметь большее

распространение в речных

осадках,

конкреций и самостоятельных горизонтов,

образующихся как

в современных пойменных и старичных

условиях (среднее

них

аллювиальных

свитах

(д. Дворец,

М.

Александрия

и др.).

По Б. Г. Еськову

(1966), в современных

старичных осад­

ках

Днепра карбонаты

отмечаются

в

виде прослойков, а

в I

надпойменной

террасе

в виде

отдельных

кристаллов.

А. А. Лазаренко (1964) описывает для

современных

стариц

Оки

сферолитовые

стяжения

карбонатов.

Карбонаты в бассейне

Днепра

представлены

главным

образом кальцитом,

реже

доломитом,

сидеритом

и очень

новообразований

может быть охарактеризован

следующим

образом. Карбонаты в

песчаных

осадках Припяти содержат

( % ) : Si0 2

17,69, А1 2 0 3

8,28, Fe 2 0 3

9,19, CaO 30,79, MgO 2,70,

Na 2 0

0,36,

КгО 1,98%

и микроэлементы (n - 10 - 3 %): Мп 80,

•Ni 1,5, Си 2,5 и Ва 45; в аллювиальных лессах

( % ) : Si0 2

8,1,

А1 2 03

0,61, Fe2 03

0,70, СаО 50г73,

MgO 0,49,

С 0 2

38,67,

S 0 3

жится 39,98—62,16%- СаСОз, 6,10—8,39 CaMg(C0 3 ) 2

и микро­

элементы

( п - 1 0 - 3 % ) : Ті

1,5—15, Mn 30—200, V, Си, Ni,

Mo

по 1, Ва 10, Sr 20—60, а среднего течения Днепра

Si0 2 46,43—

74,90 (среднее по 4 анализам 63,98), Fe2 03 + A l 2 0 3

5,36—8,60

(6,70), СаО 7,62—23,88

(14,28), MgO 0,34—1,03

(0,60),

S0 3

0,17—0,85

(0,53), п.п.п.

7,19—21,06 (12,78).

По данным

В. В. Добровольского

(1959), в четвертичных

карбонатных

новообразованиях

Центрально-Черноземной

области

постоянно

присутствуют

Ті, Мп, Си, Zn, Сг, Sr. Ва,

часто Ni

и Ga, при этом карбонатные

стяжения по сравне­

нию с вмещающими

породами богаче

Са в десятки раз, a Sr

в 2—3 раза и беднее Ni, Со, V и Ва в

1,5—2 раза.

Карбонаты

аллювиальных лессов

Днепра формировались

на различных

стадиях литогенеза и

имеют

неодинаковую

природу. Выделяется два типа: сингенетичные

(терригенные

обломки и крипто-мелкозернистые скопления)

и

эпигенетиче­

ские («журавчики» и «дутики»). Для понимания

палеогеохи­

Ф о с ф а т ы

в речных осадках бассейна Днепра

встрече­

ны в старицах, заболоченных поймах

(пос. Словечно, дд. Кон-

чицы, Мерчицы)

и на I надпойменных

террасах (Брестская и

Гомельская обл.); реже

отмечаются

в

русловом

аллювии

Припяти, Горыни, Птичи и других рек. Представлены

порош-

коватыми, пленочными

и комковатыми

образованиями ярко-

отмечен по остаткам

рыб (В. Ф. Лисняк,

А.

А. Ясинская,

Я- Д. Тымчишин, 1961).

По нашим данным, в фосфатах и торфофосфатных

речных

осадках бассейна

Припяти

отмечаются

( % ) : Si0 2

36,62,

А1 2 0 3

10,7, Fe 2 0 3

19,82, СаО 1,81, MgO 4,56, К 2

0 0,83,

Na 2 0

0,33 и

S0 3 0,36,

п.п.п. 24,72

и микроэлементы

(« - 10 - 3 %) : Ті

28,01—50,84,

FeO 14,40, Р 2 0 5

25,30—30,64, СаО 0,57, С 0 2 0,53,

МпО 0,20%.

В землистых разностях вивианита из

Западной

Украины

встречены Ті 0,1%, Сг 0,001, Ni 0,01, Си до 0,1, In

0,1, Ва 0,01% (В. Ф. Лисняк, А. А. Ясинская, Я.

Д.

Тымчи-

шин, 1961).

Вивианит

распространен обычно в ассоциации

с

гидро­

окислами

железа и карбонатами. Так, в пойме

Словечны от­

мечаются 3 зоны гипергенного минералообразования:

ярко-

желтого

и желтого лимонита

(глубина 0,05—0,55 м),

бурых,

ном литогенезе,

описаны

также Б.

П. Кротовым

(1924),

Е. В. Шанцером

(1951), А. А. Лазаренко (1964).

С у л ь ф и д ы

ж е л е з а .

В речных

осадках они

встреча­

ются редко. Пирит и марказит отмечены

главным образом в

В аллювиальных

комплексах

неогена,

связанных

с

угле­

носными

накоплениями,

пирит

встречается часто,

составляя

в среднем

(27 проб, месторождение Житковичи) от 16,1

(фра­

кция 0,075—0,1 мм)

до 37,5%

(0,25—0,1

мм).

Представлен

он оолитоподобными

и почковидными

агрегатами,

а

также

трубчатыми,

волокнистыми

и пластинчатыми

псевдоморфоза­

ми по органическим

остаткам.

С у л ь ф а т ы . Минералы этой

группы — сульфаты

каль­

ция (гипс), железа

(сидеротилит,

мелантерит)

и

другие не

являются

типоморфными

для

речных

новообразований

гу-

мидной зоны. На редкое

их

нахождение

здесь

указывают

В. В. Добровольский

(1966)

и А. А. Лазаренко

(1964).

В долине Припяти гипс встречен в пойменных осадках му-

равинского

возраста

в

районе

д. Дорошевичи.

Поиск и

исследование

сульфатов

в

речных осадках гумидной

зоны

представляют определенный интерес для понимания

мигра­

ции и аккумуляции

элементов

в связи

с различными соедине­

ниями серы.

А л ю м о с и л и к а т ы .

Составляющие

эту группу

глини­

В почвах и речных осадках Днепра

Е. А.

Яриловой,

Е. И. Парфеновой (1957), А. А. Лазаренко

(1964)

и другими

ролитов или слоистых пленок, которые представляют

новооб­

разования глинистого вещества, рассматриваемые как

про­

межуточное

состояние

между монтмориллонитом

и иллитом,

в отдельных

случаях

близких

к иллитам. По данным

Е. А.

Яриловой и Е. И. Парфеновой

(1957), они имеют ряд особен­

ностей,

заключающихся

в повышенных содержаниях

железа

и малых

концентрациях

калия

(по отношению

к иллиту), а

также переменности химического состава.

Однако диагностика

и разделение глинистых

минералов

с точки зрения приуроченности их формирования

к

опреде­

ленным стадиям (сингенезу, эпигенезу; терригенным

и гипер­

генным

образованиям)

аллювиального литогенеза

в

настоя­

щее время представляет

большие трудности.

Далее

приво­

дится суммарная характеристика фракции <0,001 мм речных

отложений бассейна Днепра. Комплекс глинистых

минералов

в ней представлен главным образом гидрослюдой,

в меньшей

степени

каолинитом

и монтмориллонитом и смешанно-слои­

стыми

образованиями

типа

гидрослюда — монтмориллонит и

хлорит — монтмориллонит,

очень редко встречаются галлуа-

зит и вермикулит.

сейна

Припяти составляет

(я - 10~ 3 %): Mn 5—200

(среднее

93,3), Ni

1 — 15

(4, 3),

Со

1—3

(1,5), Сг 8—50 (23,0), V 2—40

(6,5),

Си

3—10

(7,6),

Zn

до

30

(15,6),

Ва 60—300

(106),

РЬ

до 10 (1,9), Ті 10—300 (286),

а днепровского

бассейна:

Мп

20—300 (76,6),

№ 1—3

(1,4), Со 1—5

(1,3), Сг 2—8

(4,6), V

4—10

(6,3), Си

1 — 10

(3,0),

Zr

3—20 (12), Ва 10—200 (59,1),

РЬ до 3, Be до 0,3, Ті 100—300

(145).

Концентрации

микро­

элементов

в поглощенном

комплексе

данной

фракции древ­

них речных осадков показаны на рис. 23.

При экспериментальном

изучении

поглощения

элементов

из речных вод

D. P. Kharkar,

К. К. Turekian,

К-

К. Bertine

Se: соответственно

монтмориллонитом

— 90, 30 и 50, илли-

том — 90, 20 и 30,

каолинитом

—40,

10 и 10 и десорбции:

монтмориллонитом — 70, 30 и

50,

иллитом — 20, 20 и 50,

каолинитом — максимум 60 и 70%

их

общего содержания.

По наблюдениям

А. К. Оглезнева

(1968), гидроморфные

почвах преобладают

красновато-бурые слабо

обесцвеченные

минералы

(с отношением

SiC>2: А12 0з

близким 4,5),

в

глеевой — золотисто-желтые

(около 5,5), в дерново-глеевых

почвах —

полностью

обесцвеченные

разности

(около 7,0).

Эти данные могут быть использованы

при

палеогеохимиче­

ских реконструкциях

условий

аллювиального

литогенеза

в

погребенных долинах.

за в разрезе неоген-четвертичной толщи бассейна.

О р г а н и ч е с к и е

с о е д и н е н и я .

В

условиях речной

долины в субаквальных и супераквальных

средах

идет по­

стоянное преобразование биовещества

отмерших

раститель­

ных и животных

организмов с формированием

различных

типов органических соединений.

Применительно

к

аллювиальному

литогенезу сведения в

тах установлены

следующие

органические

соединения

(по

данным

F. М. Swain, 1963):

гидраты

— глюкоза, галактоза,

фукоза,

фруктоза,

ксилоза, рамноза и

др.,

аминокислоты

—

а-аланин, аргин, цистин,

глутаминовая

кислота, глицин,

хистидин, лейцин, лизин, серии, валин

и др. Отмечаются так-

и другие органические вещества (пирины,

воски,

витамины и

т. д.), минералы — соли органических

кислот

(эрландит,

вевелит, пиготит, меллит и др.).

цию

С 0 рг

соответственно составляет

3,0—17,39;

4,0—13,04 и

4,35—20,0%: (В. К. Лукашев, 1970).

Концентрации

органических

кислот

(R. F. Kerr,

1955) в

болотных

условиях

при

невысоких

температурах

могут

способствовать образованию

глинистых

минералов.

Взаимо­

действие

алюмо-органических

комплексов с растворимым в

воде кремнеземом благоприятствует-образованию

каолинита

и формированию

некоторой

части

вторичных

каолиновых

глин.

Гуматы,

фульваты и другие

органические

кислоты

образуют

с Fe, Ті, V и U устойчивые

соединения, способные

к длительной миграции и т. д.

Пока

не раскрыто все разнообразие органических соедине­

ний и их роль в литогенезе.

Результатами

работ

(С. М. Манская и Т. В. Дроздова, 1964;

«Геохимия озерно-болотного

литогенеза», 1971) роль

органи­

изученную сторону аллювиального

литогенеза.

Из вышеизложенного следует, что при

аллювиальном

литогенезе

химические, коллоидные и

биохимические про­

цессы сопровождаются

формированием

гипергенных

новооб­

разований. Их сочетания в различных фациальных

условиях

речных долин должны

несколько

отличаться

друг от друга:

в русловых

осадках

встречаются

в основном

гидроокислы

описываются

А. А. Лазаренко

(1964),

А. В. Македоновым

(1966) и др.

Различные

климатические

условия

накладывают

отпеча­

ток на комплекс

гипергенных

новообразований

в

аллювии.

Выше приведены

наиболее типичные комплексы

новообразо­

окислы

и гидроокислы

железа, марганца. Специфические

особенности состава

новообразований

аллювия

различных

зон отражены в работах К. И. Лукашева

(1958—1963), В. В.

Добровольского

(1966) и др. Дальнейшее накопление

данных

по составу

новообразований погребенного

аллювия

поможет

решать

многие

геологические,

палеогеографические

и палео­

геохимические вопросы.

Литогеохимические фации

аллювия

Обстановку формирования пород исследователи связыва­

ют

с понятием

фации,

которая

рассматривается

как геогра­

фическая

среда

осадконакопления

(литогенеза),

отраженная

в составе

и свойствах осадка (породы). Существуют

разнооб­

разные

подходы к толкованию

смысла

и объема

этого поня­

т и я

и,

следовательно,

различные

классификации

фаций.

Л. Б. Рухин

(Справочное руководство,

1953)

в континен­

ходной, континентально-морской

группе. В. А. Обручев

(1929)

в аллювиальной

формации отмечает

пролювиальную,

реч­

ную, источников

и угольную

фации;

в формации дельт —

Л. Н. Ботвинкина

(1965)

характеризует

следующие глав­

ные фациальные обстановки

(с основными фациями): речных

долин (русловые, пойменные, старичные), водоемов

и обвод­

ненных участков суши

(застойные водоемы

болот),

подвод­

ной части дельты.

Наиболее полно условия

формирования

речных

осадков

заренко и Ю. А.

Лаврушина.

Е. В. Шанцером

(1961) по

обстановкам

осадконакопления

у

равнинных

рек

классифи­

цируются 4 типа

аллювия: рек с чисто озерным

питанием;

степных рек; овражно-болотный

и перигляциальный аллю­

вий. Характеристика фациальных

сред равнинных

рек уме­

ренного пояса

подробно

изложена

в работе

Е. В. Шанцера

(1951). А. А. Лазаренко

(1964), следуя за Е. В. Шанцером,

субфации и микрофации.

Ю. А. Лаврушин (1961)

в равнин­

ном аллювии различает

три типа — нормальный,

дельтовый

ловая

и лиманов; в третьем — фации размывов,

пойменные,

русловые и проточных водоемов.

Необходимо

отметить, что в

погребенных

аллювиальных

толщах

нередко одна и та же

часть

разреза

трактуется

по-разному.

При

определении

понятия

геохимических

фаций и их

классификации

используются

различные

признаки — литоло-

го-минералогические

(Л. В. Пустовалов,

1947),

тип реакций

(К- Rankama, Th. Sahama, 1950), величина рН

(Г. И. Теодо-

рович,

1947),

зонально-геохимические признаки

процессов и

их продуктов

(К. И. Лукашев,

1958) и т. д.

неза на

основе выделения литогеохимических

фаций, под

которыми

понимаются осадки, отражающие в своем составе

и свойствах

особенности процессов и среды

гипергенного

литогенеза

(вторичное минералообразование, миграция и на­