В.М. Николаева¹, О.П. Шиловский^2,3, Э.А. Королев²

¹ – ТГРУ ОАО «Татанефть», г. Казань

² – Институт геологии и нефтегазовых технологий КФУ, г. Казань

nau@hotmail.ru

³ – Музей естественной истории Татарстана, Музей-заповедник «Казанский Кремль», Казань

Морфологические особенности пиритовых конкреций в среднеюрских отложениях Среднерусского моря как отражение просачиваний сероводородных флюидов

В последние десятилетия в публикациях часто упоминаются о находках высокотемпературных «черных курильщиков» в отложениях различного возраста [Масленников и др., 2012]. Большая гидротермальных сульфидных проявлений часть из них приурочена к островодужным поясам и рифтовым зонам океанов [Короновский, 1999]. Н.В. Гораздо меньше известно о холодноводных зонах просачивания, сопровождающихся сульфидообразованием и названных «сипами»[Bitter et al., 1992].Можно предположить, что просачивание низкотемпературных сероводородных флюидов имело место во внутриконтинентальных рифтах. Одно из таких предполагаемых мест просачиваний сероводородных флюидов нами обнаружено в отложениях среднеюрского возраста (предположительно J₂b–J₂bt) северо-восточной окраины Ульяновско-Саратовского прогиба на границе Татарстана и Ульяновской области [Королев, Николаева, 2012]. Здесь, среди пород среднеюрского терригенно-глинистого комплекса в одном из глинистых слоев установлена обильная пиритовая минерализация. Область пиритовой минерализации прослеживается на протяжении 5 км вдоль берега Волги близи села Большие Тарханы. В его пределах глина и алевролит буквально усеяны многочисленными пиритовыми конкрециями размером 1,0-20,0 см. Центральная часть поля содержит максимальное количество пиритовых конкреций: на квадратный метр площади приходится от 50 до 80 штук сульфидных образований. По мере продвижения к флангам поля концентрация конкреций уменьшается до 10 шт/м², появляются псевдоморфозы пирита по аммонитам, гастроподам, бивальвиям и костям плезиозавров. На флангах пиритового проявления и ив прекрывающих отложениях появляются баритовые и сидеритовые конкреции [Королев и др., 2012].

Значительная часть пиритовых конкреций имеет необычную форму и своеобразную позицию в осадочных слоях. Многие конкреции имеют форму веретена или корнеплодов вертикально расположенных поперек слоистости. В некоторых из них наблюдаются субвертикальные отверстия – полые каналы, в других по данным томографии выявляются полые каналы, стенки которых покрыты кристаллами пирита. В поперечном срезе конкреции имеют зональное строение: тонкозернистая оболочка и обрастания стенок осевых каналов друзовым пиритом. Нижняя часть «конкреций» имеет форму перевернутого конуса, тогда как верхняя часть – горизонтальная неравномерно волнистая, также как у отложений в грязевых котлах. Предполагается, что окончание конуса – место вхождения сероводородного флюида. На поверхности вокруг каналов отмечается шлейф гравитационного растекания минерализованных растворов. На боковой поверхности «конкреций-сифонов» отпечаталась косая слоистость. В пиритовом агрегате конкреций сохранились реликты кварцевого песка. Все это указывает на то, что процессы пиритизации происходили в придонных условиях, в вероятно, в нелитифицированных глинисто-песчаных илах. Некоторые конкреции сливаются в многоэтажные колонны диаметром до 10-15 см (рис.1). Такие колонны свидетельствуют о циклическом поступлении сероводородных флюидов.

В открытых полостях пирит образует относительно крупные (1.0-3.0 мм) кристаллы, инкрустирующие стенки раздувов и трещин сульфидных усыхания илов. Кристаллы представлены гексаэдрами. Поверхности кристаллов пирита осложнены ростовыми дефектами, среди которых преобладают вицинальные ступеньки и пирамидки, реже незалеченные ямки. Изучение сколов образцов с помощью автоэмиссионного сканирующего электронного микроскопа (Merlin Carl Zeiss), совмещенного со спектрометром энергетической дисперсии показало, что в сульфидных «конкрециях-сифонах» присутствуют микровключения монацита, барита и пентландита.

Таким образом, особенности формы и строения пиритовых конкреций позволяют предполагать, что они формировались в придонных условиях на пути поступления сероводородных струй на дно Среднерусского моря. Результаты морфологического изучения пиритовых конкреций подтверждают высказанное ранее предположение о существовании в юрских отложениях Ульяновско-Саратовского прогиба очагов разгрузок сероводородных флюидов [Королев, Николаева, 2012].

Литература

Королёв Э.А., Николаева В.М. Проявления очагов разгрузок сероводородных флюидов в юрских отложениях северо-восточной окраины Ульяновско-Саратовского прогиба // Ленинградская школа литологии. Материалы Всероссийского литологического совещания, посвященного 100-летию со дня рождения Л.Б. Рухина. Том II. Санкт-Петербург: СПбГУ, 2012. С. 249-251.

Королев Э.А., Умарова Н.Н., Хасанов Р.А., Низамутдинов Н.М., Хасанова Н.М., Николаева В.М., Акдасов Э.И. Бариты терригенных комплексов верхнеюрских отложений западной части Республики Татарстан // Учен. зап. Казан. ун-та, Сер. Естеств. науки. 2012. Т. 154. Кн. 3. С.173-185.

Короновский Н.В. Гидротермальные образования в океанах // Соросовский образовательный журнал. 1999. №10. С. 55- 62.

Масленников В.В., Леин А.Ю., Масленникова С.П., Богданов Ю.А. Фанерозойские «черные курильщики» как индикаторы состава рудовмещающих комплексов // Литосфера. 2012. №3. С. 153-162.

Bitter P.H., Scott S.D., Schenc P.E. Chemosynthesis: An Alternate Hypothothesis for Carboniferous Biotas in bryozoan microbial mounds, Newfoundland.Chemosynthesis: geological – processes and products // Palaios, 1992. V.7. P. 466-484.