Блог

Ветошкина О. С.
ТИПОХИМИЗМ СИДЕРИТА В КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ (НА ПРИМЕРЕ НИЖНЕВЫЧЕГОДСКОЙ ВПАДИНЫ)

ТИПОХИМИЗМ СИДЕРИТА В КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ

(НА ПРИМЕРЕ НИЖНЕВЫЧЕГОДСКОЙ ВПАДИНЫ)

О. С. Ветошкина

Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия

 

Как известно, величина относительной концентрации элементов в карбонатных минералах конкреций в первую очередь находится в прямой зависимости от содержания их в исходном поровом растворе отложений [3]. Как отмечал ряд исследователей, в целом для нижнетриасовых отложений севера Московско-Мезенской синеклизы, в состав которой входила Нижневычегодская впадина, характерен терригенный материал уральского происхождения [1].

Изучение химического состава аутигенных карбонатных минералов в конкрециях, линзах и пластах на территории Нижневычегодской впадины позволило обнаружить очень широкий диапазон изменения содержания основных компонентов: Mg2+, Ca2+, Mn2+, Fe2+, – и подтвердить установленную ранее для других бассейнов [2, 4] зависимость между фациальной принадлежностью вмещающих отложений и химическим составом сидерита в конкрециях. Преимущественно Fe-карбонатные конкреции, линзы и пласты континентальных фаций характеризуются присутствием сидерита с высоким содержанием FеСО3 (в среднем 89.7 мас. %). MgCO3 либо вовсе отсутствует, либо находится в резко подчиненных количествах. Среднее содержание МgСО3 для большинства сидеритовых конкреций этой группы составляет всего 0.98 % от суммы карбонатов. Нередко пресноводные конкреции и пласты имеют относительно высокие концентрации Mn (в среднем 4.45 мас. % MnСО3). При этом чаще всего Ca и Mn не образуют самостоятельных минералов, а входят в качестве изоморфной примеси в состав сидерита. Исключение составляет сидерито-кальцитовый цемент в пластах из песчаников континентальных пресноводных фаций слудкинского горизонта нижнего триаса, где из-за присутствия более позднего кальцита зафиксировано весьма высокое среднее содержание CaCO3.

Как показало комплексное минералогическое исследование, характерной особенностью минерального состава конкреционных образований является совместное присутствие даже в одном образце нескольких близких между собой по составу железо-карбонатных минералов, иногда вместе с кальцитом. В работе использована следующая номенклатура: FeCO3c содержанием менее 5 % примесей Mn, Ca и Mg – сидерит; от 5 до 25 % – Ca(Mn)-сидерит. В Fe-карбонатных конкрециях из типично континентальных отложений сидерит присутствует в виде Mn-Ca-, Ca-, Mn-разновидностей и практически чистого сидерита. Распространение карбонатных минералов в Fe-карбонатных конкрециях, линзах и пластах из пресноводных континентальных отложений приблизительно можно оценить так: Ca-сидерит, Mn-сидерит, Mn-Ca-сидерит, сидерит, кальцит. Причем отмечается региональное и возрастное различие состава сидерита. Образцы пластов пресноводных бассейнов слудкинского горизонта триаса представлены Ca–Mn-, Mn-сидеритом, кальцитом. Карбонатным конкрециям федоровской свиты характерны Ca-сидерит, сидерит. Причина отсутствия в типично континентальных отложениях Mn-сидеритовой генерации, связана, по-видимому, с относительно низкой первичной марганцовистостью отложений.

Полученные данные химического состава сидерита подтвердили влияние химизма поровых растворов на состав диагенетического сидерита. Состав конкреций и типы сидерита находятся в зависимости от химизма этих растворов, который, в свою очередь, определяется и фациальными обстановками седиментации, и особенностями состава вмещающих отложений. Состав и структура карбонатных минералов в конкрециях отличаются в зависимости от того, к отложениям какого возраста и какой обстановки принадлежит вмещающая порода. Как видно, широкий диапазон изменения содержания основных примесных элементов в конкрециях и типы сидерита являются отражением контрастности терригенных пород и фаций, характерной для Нижневычегодской впадины. В химическом составе сидерита фиксируются признаки, свойственные первоначальному осадку.

Таким образом, состав разновидностей сидерита в ранних диагенетических конкрециях из отложений нижнего триаса Нижневычегодской впадины является довольно чувствительным показателем не только фациальной обстановки формирования, но и особенностей состава вмещающих терригенных пород уральского происхождения.

 

Литература

 

  1. Дедеев В. А., Молин В. А., Розанов В. И.Юрская песчаная толща европейского севера России. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 1997. 80 с.
  2. Тимофеева З. В.Сидеритообразование в фанерозое и позднем докембрии // Геохронология и проблемы рудообразования. М.: 1977. С. 112–117.
  3. Matsumoto R., Iijima A.Origin and diagenetic evolution of Ca-Mg-Fe carbonates in some coalfields of Japan // Sedimentology, 1981. Vol. 28. P. 239–259.
  4. Mozley P. S.Relation between depositional environment and the elemental composition of early diagenetic siderite // Geology, 1989. Vol. 17. № 8. P. 704–706.