книги из ГПНТБ / Бордон, В. Е. Геохимия мезозойских отложений Белоруссии
.pdf
В Е. БОРДОН,
Е. Т. ОЛЬХОВШС
ГЕОХИМИЯ
МЕЗОЗОЙСКИХ
ОТЛОЖЕНИЙ
БЕЛОРУССИИ
о
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ВЫШЭЙШАЯ ШКОЛА» МИНСК 1974
|
АН |
|
|
Гос. |
публмчмм |
, |
|
552 |
Ш Ч |
|
яаучно-тэхничдецяя |
||||
|
|
библио 1-ока С С О Р |
’ |
||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
ЭКЗЕМПЛЯР |
1 |
||
|
|
|
ЧИТАЛЬНОГО a*JU |
||||
УДК 551.577+550.4+551.76(476) |
' - W |
t g |
- |
|
|||
|
|
|
I S |
|
|||
Б, 82 |
Бордоа В .Е ., |
Ольховик Е.Т. |
|
|
|
||
ГЕОХИМИЯ МЕЗОЗОЙСКИХ 0Т101ЕНИЙ БЕЛОРУССИИ. |
|
|
|||||
Минск, |
"Зшпэйшая школа", |
1974. |
|
|
|
|
|
Страниц I7S, рисунков 41, |
таблиц |
25, библиография — |
137 назв. |
||||
3 книге изложены результаты многолетних исследований распреде |
|||||||
ления в триасовых, |
юрских, меловых и частично |
палеогеновых отло |
|||||
жениях Белоруссии.микроэлементов (никеля, меди, галлия, циркония,
марганца и д р .) |
и |
минералов |
тяжелой фракции (ильменита, |
рутила, |
циркона и д р .) . |
Приведены общие закономерности изменения концент |
|||
раций элементов |
в |
мезозойской |
осадочной толще, зависимости |
содер |
жаний химических элементов от вещественного состава , возраста ж условий образования отложений. Дана геохимическая характеристика пород основных стратиграфических подразделений мезозоя Белорус сии. Показаны возможности практического применения геохимической информации для корреляции и расчленения разрезов, палеогеографи ческих реконструкций, установления металлогенической специализа
ции, некоторых структурных построений и др. ,
Работа представляет интерес для широкого круга геологов, лито-
логов, геохимиков. |
|
|
Б Р 1 9 2 - 1 7 8 _ |
зйк>изд> ' |
552 |
М304 (05)-74
© ! Институт геохимии и геофизики АН БССР, 1у74 г,
ОТ АВТОРОВ
В настоящей работе рассмотрена геохимия мезозойских отложений запада Русской плиты Восточно-Европейской платформа, главным об разом, в пределах Белоруссии. Для сравнения приведены некоторп данные о геохимических особенностях мезозоя других регионов. Кни га , естественно, не охватывает всех вопросов геохимии осадочных пород, а только некоторые из них, связанные в основном с решением ряда прикладных проблем' - корреляции и литолого-стратвграфическо-
го расчленения мезозойских отложений, палеогеографических рекон струкций, выделения геологических и геохимических.опорных горизон тов, оценки металлогенической специализации пород и др. Большое внимание уделялось изучению распределения микроэлементов в раз личных типах пород и выяснению зависимостей концентрации элемен тов от их вещественного состава, а также распределению в разрезе мезозоя Белоруссии минералов тяжелой фракции и некоторым другим
BOnpOCciiv; г
В работе приведены общие закономерности изменения концентраций
элементов в мезозойской осадочной толще, зависимости содержаний
химических элементов от возраста и условий осадконакопления, дана геохимическая характеристика основных стратиграфических подразде лений мезозоя Белоруссии, показаны возможности практического при менения геохимической информации.
Монография является обобщением результатов полевых |
и |
научно |
||||
тематических исследований авторов, проведенных в составе |
Прибут- |
|||||
ской, Могилевской |
и Речицкой |
геолого-гидрогеологических |
партий |
|||
Белорусской геолого-гидрогеологической экспедиции |
(В .Е . |
Бордон, |
||||
I960— 1965 |
г г . ) , |
комплексной |
тематической экспедиции |
Управления |
||
геологии |
при Совете Министров Белорусской ССР |
(З .Е . |
Бордон, |
|||
Е.Т.0льховик,1965— 1971 гг.) и отдела литологии и геохимии |
глубин- |
|||||
ных зон |
Института геохимии и |
геофизики АН БССР (В .Е . |
Бордон, |
Е.Т.Ольховик, 1972— 1973 г г . ) . |
Все приведенные в работе и исполь |
||
зованные при расчетах анализы (приближенно-количественные |
спект |
||
ральные, |
химические, минералогические, литологические, |
грануло |
|
метрические) выполнены в Центральной лаборатории Управления гео логии при Совете Министров БССР.
В математической обработке результатов анализов принимала учас тие А.А.Ричик, чертежные работы выполнены Г.А.Якушевой.
Авторы надеются, что их рабе та по геохимии мезозойских отложе ний Белоруссии заинтересует геологов, геохимиков, латологов, изу чающих осадочные образования и связанные с ними полезные ископае-
ш е .
В В Е Д Е Н И Е
Изучение той |
части литосферы, |
которая сложена осадочными гор |
|||||
ными породами, |
в |
последние |
годы |
приобретает все |
большее |
научнов, |
|
теоретическое |
и |
прикладное |
значение. |
Новейшие |
исследования в об |
||
ласти стратиграфии, тектоники, |
палеонтологии, металлогении, гео |
||||||
химии фанерозоя |
и геологии |
докембрия |
показали |
огромную роль оса |
|||
дочных процессов |
на протяжении |
всей |
истории земной коры, |
включая |
|||
ее древнейшие этапы. Если совсем недавно считалось, что в докемб
рии |
резко преобладали магматические |
процессы, то |
сейчас |
можно |
|||
считать доказана-• (Сидоренко, |
1964, |
1972) |
их подчиненное |
значе |
|||
ние |
не только в |
более поздние, |
но и в |
саш е |
ранние |
эпохи. |
Осадоч |
ные |
процессы, в |
том числе геохимические, играли |
главную |
роль в |
|||
формировании облика нашей планеты, в накоплении, разрушении, пре образовании мощных толщ пород и связанных с ними полезных ископа
емых. |
По подсчетам |
Всесоюзного |
геологического фонда СССР (Сидо |
|||
ренко, |
1964), в месторождениях |
осадочного происхождения соср ед о- |
||||
тояены |
разведанные |
и прогнозные |
запасы |
большей |
части видов |
мине |
рального сырья. Из 30 важнейших видов |
полезных |
ископаемых у |
девя |
|||
ти ( угля, нефти, газа , марганца,бокситов, каменной и калийной со лей, серы, фосфоритов) разведанные запасы целиком связаны с оса дочными толщами. Значительная часть мировых запасов руд на никель,
медь, тг,иШ1ьт, титан, |
цирконий, олово, алмазы, графит, золото, и |
другие металлы также |
имеет осадочное происхождение. |
|
б |
В настоящее время нельзя решать геологические проблемы без все
стороннего изучения осадочного чехла Земли |
и отдельных |
его час |
|
тей. Комплексным подход наряду с применением тр&гчтп- |
иных методов |
||
исследований требует развития новых идей и |
подходов* |
в |
первую оче |
редь геохимических. Между тем именно геохимическим аспектам проб-
лемы изучения осадочного |
чехла, в |
частности |
территории |
Белорус |
||||||
ской ССР, уделяется недостаточно внимания. |
|
|
|
|
|
|||||
Наиболее |
изучена геохимия |
почв |
и антропогеновых |
образований, |
||||||
которым посвящен ряд научных работ |
разных лет, в том числе фунда |
|||||||||
ментальных |
(Ковалев,Генералова,1969; Кузнецов,1 9 7 |
3 ;Лукашев К .И ., |
||||||||
1958, I960, |
1963, 1964, |
1971; |
Лукашев В .К ., |
1970, |
1972; |
Лука- |
||||
шев К. И ., Лукашов В. К ., |
1972; |
Лукашев, |
Ковалев, |
.1969; |
Лукашев, |
|||||
Кузнецов, 1962; Лукашев, |
Петухова, |
1964; |
.Лукашев, |
|
Астапова, |
1971 |
||||
и д р . ).
Геохимические особенности более древних отложений изучены зна чительно слабее и отражены в работах различных направлений (Мах -
кач, 1959; |
.Махнач и др. ,1966; Махнач, Бордон, |
1971; Макаров, |
Бор- |
||||
дон, |
1968; |
Гордон, |
1970; .'(убович, Бордон, 1969; Лапуть,1965; |
Мах |
|||
нач, |
Веретенников, |
1970 и л р .) . |
Большинство |
публикаций |
касается |
||
геохимии девонских |
отложений в |
связи а их нефтеносностью; |
другие |
||||
геохимические аспекты рассмотрены, как правило, попутно при лито
логических, геолого-стратиграфических |
и других исследованиях. |
|||||
В настоящей работе авторы стремилась в какой-то мере пополнить |
||||||
сведения |
о |
геохимических |
особенностях |
осадочных пород мезозоя (на |
||
примере |
Белоруссии) |
и |
обобщить опыт |
практического использования |
||
выявленных |
закономерностей распределения |
химических элементов и |
||||
минералов. |
|
|
|
|
|
|
Мезозойское время |
(225— 70 млн.лет) |
в |
геологической истории |
|||
Земли характеризуется весьма разнообразными и специфическими гео
химическими и палеогеографическими условиями, |
в которых |
протекали |
|||||
.процессы |
литогенеза. |
В раннем |
и среднем |
триасе, |
по |
данным |
|
В.М.Синицына (19 67 ), |
нарастали |
засушливость, |
континентальность |
||||
климата (максимум аридизации приходился на |
средний |
триас). Океа |
|||||
нический |
и муссонный |
климаты с |
обильными |
атмосферными |
осадками |
||
6
удерживались лишь на незначительных территориях (например,на вос
токе Восточно-Европейской платформы). Поток солнечной радиации,
попадавши!} на Землю,был велик, но радиационный баланс едва ли до стигал максимальных значений в связи с большой отражательной спо
собностью |
оголенной поверхности опустыненных |
континентов. |
Зна |
||||||||
чительную |
роль |
играла |
муссонная |
циркуляция, |
связанная |
с |
кон |
||||
трастам! |
теплоемкости |
пустынного |
материка |
и |
океана. |
Атмосфе |
|||||
ра триасового времени была похожа на палеозойскую, но |
отличалась |
||||||||||
повышенной величиной отношения СО2 |
к |
О2 и з-за |
слабого |
фотосинтеза |
|||||||
(углекислота связана с вулканической деятельностью ). |
Высокое |
пар |
|||||||||
циальное давление С09 |
способствовало |
интенсивному |
выветриванию |
||||||||
(при определенном увлажнении), повышало растворимость |
в |
морской |
|||||||||
воде |
карбонатов |
(Синицин,1967). В ранне- и среднеюрское Еремя кли |
|||||||||
мат- |
повсеместно |
гумидизировался, |
становился |
|
океаническим. |
||||||
Аридная область исчезала. Вследствие значительно возросшей интен
сивности фотосинтеза уменьшалась величина отношения |
С(>2 к |
0? . |
В |
||||||
поздней юре наметилась новая фаза аридизации с максимумом в |
Окс |
||||||||
форде и кимеридже |
и дальнейшим развитием в |
пеокоме. |
Именно |
в н ео- |
|||||
комовое |
время произошла |
смена растительного покрова — появились |
|||||||
и быстро расселились покрытосеменные, вытеснившие |
голосеменные . |
||||||||
Климат становился |
более |
солнечным, что связано с более |
тонким |
и |
|||||
редким |
облачит.! |
покровом |
и уменьшением |
в атмосфере |
углекис |
- |
|||
лоты и паров воды. |
Именно г |
это время — |
в неокоме,— |
по |
данным |
||||
В. М.Синицина (1967), произошло разрушение единого для всей плане
ты тепличного и образование дифференцированного климата с сезон
ными и межсезонными контрастами. После некоторого похолодания,гумидрзации и распространения океанического и муссонного климата в
апте и альб'- -^ здмего мела (послесеноманскоо вреш ) произошла но
вая аридизация и еще |
большая дифференциация.Уменьшилась влажность |
|||
воздуха и количество |
атмосферных осадков, усилились солнечность |
и |
||
все виды атмосферном |
циркуляции. В конце мелового времени |
содер |
||
жание |
паров воды и углекислого газа в атмоафере достигло |
миниму |
||
ма за |
весь мезозой. |
Видимо, уменьшилось атмосферной давление, |
по |
|
низилась температура |
г " " д а а у земной |
поверхности. География кли |
|
матов и, следовательно, геохимические |
условия осадконакопления б |
||
мезозойское время уке |
били близки к современным (Синицин, 1967). |
||
В верхнем мелу мезозоя произошло вымирание динозавров, аммони |
|||
тов , белемнитов, иноцераыов, рудистов и других организмов. |
В три |
||
асе появились первые |
млекопитающие и постигли максимального |
раз |
|
вития пресмыкающиеся. |
В мезозое происходили активные тектоничес |
||
кие движения, интенсивная вулканическая деятельность.Именно с этим
временем |
многие исследователи |
связывают раздробление |
материка |
|||||
Гондваны. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Показанные в общих чертах планетарные геологические, |
геохими |
|||||||
ческие, палеогеографические |
условия |
мезозойского литогенеза |
при |
|||||
вели к образованию мелов, мергелей, красноцветных толщ, |
вулкани |
|||||||
тов , |
солей, фосфоритов, угленосных отложений и других |
связанных с |
||||||
ними |
полезных |
ископаемых. |
Изучение |
геохимических особенностей |
||||
осадочных |
пород |
мезозоя позволит |
глубже понять геологическую |
ис |
||||
торию Земли этого времени и эволюцию мезозойского литогенеза, на метить пути разрешения прикладных проблем: реконструкции условий осадконакопления и геологической корреляции,поисков месторождений минерального сырья и др.
|
|
Г л а в а |
I |
|
|
ОСНОВНЫЕ ЧЕРИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ |
|
||
|
МЕЗОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ БЕЛОРУССИИ |
|
||
В основу |
настоящей |
главы легли |
авторские описания |
керна 150 |
скважин и |
литературные |
материалы |
(Геология СССР, 1971; |
Лкимец, |
1961, 1963, |
1966; Голубцов, Махнач, 1961; Штянина, I960, 1961, |
|||
1963; Невмержицкая, 1958,1962 и д р .) . При расчленении мезозойских отложений использована стратиграфическая разбивка скважин, приве денная в тех же работах, в связи с чем в главе не дается подроб ного обоснования возраста описываемых подразделений. В монографии авторы придерживались унифицированной схемы соответствующих обра
зований, кроме тех |
случаев, где это оговорено особо. |
В тектоническом |
отношении территория Белоруссии занимает за |
падную часть Русской плиты, в основании которой залегает кристал
лический фундамент архейско-протерозойского возраста, перекрытый мощным осадочным чехлом рифейских, вендских, палеозойских, мезо зойских и кайнозойских отложений. Тектоническое строение террито рии республики, по данным многих авторов, сравнительно сложное. В
ее пределах по глубине залегания фундамента выделяется несколько
крупных |
структурно-тектонических |
элементов |
первого |
порядка |
|
(р и с .1 ): |
Белорусский кристаллический |
массив |
и его склоны, Оршан |
||
ская, Брестская и Припятская впадины, |
Жлобинская,Полесская и Лат |
||||
вийская седловины,северная часть |
Украинского |
кристаллического пи |
|||
9