книги из ГПНТБ / Махнач, А. С. Геохимия микроэлементов группы железа в живетских и франских отложениях Белоруссии

A . С . М А Х И A 4 B . Е . Б О Р Д О Н И . И . У Р Ь Е В

Г е о х и м и я

МИКРОЭЛЕМЕНТОВ ГРУППЫ Ж ЕЛЕЗА В Ж ИВЕТСКИХ И Ф РАНСКИХ ОТЛОЖ ЕНИЯХ

Б

Издательство «Наука и техника» М и н с к 1974

Геохимия микроэлементов группы железа в живетских и франских отложениях Белоруссии. М а х н а ч А. С., Б о р д о н В. Е., У р ь е в И. И. Изд-во «Наука и техника», 1974, 192 с.

Книга посвящена изучению геохимического поведения ми­ кроэлементов группы железа (никеля, кобальта, ванадия, мар­ ганца, титана и хрома) в осадочных образованиях живетского и франского ярусов девона Белоруссии. Дана геологическая, литологическая и геохимическая характеристика отложений. Изложены методические вопросы распределения микроэлемен­ тов в осадочных породах. В рамках установления общих зако­ номерностей распределения микроэлементов в живетских и франских отложениях кратко охарактеризованы общие вопро­ сы геохимического поведения микроэлементов группы железа, рассмотрены встречаемость и фоновые (медианные) их содер­ жания, связь концентраций микроэлементов с литологическим составом и геологическим возрастом отложений, некоторые геохимические коэффициенты. Обращено внимание на при­ кладное значение геохимических характеристик. Особое вни­ мание уделено предпосылкам поисков аномальных концентра­ ций, выделены и охарактеризованы участки с повышенным со­ держанием микроэлементов. Изложены данные об условиях образования живетских и франских отложений Белоруссии по геохимическим и литологическим материалам.

Представляет интерес для широкого круга геологов, гео­ химиков и литологов.

Таблиц 30. Рисунков 50. Библиография — с 177— 187.

Р е ц е н з е н т ы :

кандидат геолого-минералогических наук Л. В. БЫЛИНО, кандидат технических наук А. П. АНПИЛОГОВ

© Издательство Наука и техника», 1974.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Практика коммунистического строительства, интересы на­ родного хозяйства страны выдвигают задачу вовлечения в сферу материального производства все новых минеральносырьевых ресурсов. Вместе с тем известно, что к настоящему времени уже выявлены если не все, то почти все месторожде­ ния полезных ископаемых, имеющих выход на поверхность земли. Нахождение же месторождений в глубокопогруженных зонах земных недр, а также поиск качественно новых источников полезных компонентов не может обойтись без глубокой разработки проблем геохимии седиментогенеза в тесной увязке с литолого-фациальными исследованиями. Именно этим можно объяснить значительное повышение ин­ тереса геологов к геохимическим методам решения разнооб­ разных задач как прикладного, так и теоретического харак­ тера. Успеху геохимических методов выработки критериев обнаружения минеральных богатств несомненно способство­ вало расширение лабораторной базы, повышение точности аналитических методов. В настоящее время в геохимии успешно и последовательно развивается целый ряд направле­ ний, из которых отметим совершенствование геохимических методов поисков полезных ископаемых в различных ланд­ шафтных условиях, расчленение осадочных толщ в разрезах, где традиционные методы (биостратиграфический и др.) оказались неприменимыми из-за отсутствия органических остатков, и, наконец, изучение закономерностей распределе­ ния в породах различных химических элементов. Последнее направление, как показал опыт геологосъемочных и поиско­ вых работ, является весьма плодотворным, так как служит надежной основой для выяснения целого ряда вопросов гене­ тического характера, помогает познать закономерности гео­ логического развития изучаемых образований и в конечном итоге содействует решению практических задач.

В условиях Белоруссии, территория которой представляет собой закрытый регион с достаточно мощным чехлом рых­ лых молодых отложений, постановка и проведение геохими­ ческих работ имеют особенно большое значение. Развернув­ шиеся в последние годы широким фронтом геологопоисковые

Глава I

ГЕОЛОГО-ЛИТОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЖИВЕТСКИХ И ФРАНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ

И ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА

1. ГЕОЛОГО-ЛИТОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Территория Белоруссии занимает западную часть Русской плиты Восточно-Европейской платформы. Как и в других районах платформы, здесь выделяются два структурных эта­ жа: кристаллический фундамент архейско-среднепротеро­ зойского возраста и осадочный чехол, сложенный верхнепро­ терозойскими, палеозойскими и мезо-кайнозойскими отложе­ ниями.

В пределах территории республики по глубине залегания поверхности фундамента выделяются следующие структур­ но-тектонические элементы (рис. 1-1): Белорусский массив, Припятская, Брестская и Оршанская впадины, Полесская, Жлобинская и Латвийская седловины, северная часть Укра­ инского щита и западная часть Воронежского массива. Из перечисленных элементов наиболее сложной структурой яв­ ляется Припятская впадина. По поверхности кристалличес­ кого фундамента здесь выделяются разнообразные блоковые и пликативные структуры. Сложная система разломов созда­ ла целый ряд крупных линейно вытянутых блоков. Далеко не полная информация о деталях строения поверхности фун­ дамента и структурных соотношениях ее с поверхностями вышележащих горизонтов осадочного покрова допускает не­ однозначную трактовку тектонического районирования. Од­ ни исследователи считают, что поверхность фундамента рас­ членяется на систему субширотных выступов и депрессий, другие — горстов и грабенов, третьи предполагают наличие ступенеобразующих разломов и преимущественно монокли­ нальных сложносочленяющихся блоков фундамента. Суще­ ствует точка зрения о хаотической мозаике блоков фунда­ мента, каждый из которых отличается одному ему присущей историей развития (Геология СССР, т. III, 1971).

Глубина залегания фундамента на различных участках Припятской впадины колеблется от 1,5—2 до 5—6 км. По особенностям строения фундамента и нижних горизонтов

5

Рис. 1-2. Палеогеологическая схема дофаменских отложений Белоруссии:

У—породы кристаллического фундамента, 2—верхнепротерозойские осадочные образо­ вания; отложения: 3—кембрия, 4—ордовика и силура, 5—жнветского яруса среднего девона, 6—франского яруса верхнего девона

территории Припятской впадины по кровле галогенной фор­ мации выделяется около 90 локальных структур.

Значительную по мощности часть осадочного чехла сла­ гают девонские отложения, широко развитые на территории Белоруссии. Они распространены в пределах Припятской и Оршанской впадин, Жлобинской и Латвийской седловин, Воронежского массива, а также на восточных и северных склонах Белорусского массива и Полесской седловины. От­ сутствуют девонские отложения лишь в юго-западной части БССР (рис. 1-2). Западная граница современного их распро­ странения была установлена А. С. Махначом (1958) н в даль­ нейшем лишь незначительно корректировалась при обработ­ ке данных картировочного бурения. Она проходит от широты г. Вильнюса севернее г. п. Островец, г. Сморгони, западнее гг. Вилейки, Минска, Осиповичей и Бобруйска, южнее г. Ста­ рые Дороги, на юге — почти по границе Белоруссии и Ук­ раины. Девонские отложения на территории республики представлены образованиями среднего (живетский ярус) и верхнего (франский и фаменский ярусы) отделов, в преде­ лах которых выделяются более мелкие стратиграфические

7

: .По «Проблемам тектоники Припятского прогиба» (1972).

8

единицы. Литологически они достаточно четко подразделя­ ются на ряд толщ. Схема расчленения отложений девона Белоруссии представлена в табл. 1-1.

Накоплению девонских отложений предшествовал дли­ тельный континентальный режим. Они подстилаются на раз­ личных участках территории БССР породами кристалличе­ ского фундамента, различными горизонтами осадочной тол­ щи верхнего протерозоя, а также породами кембрийского, ордовикского и силурийского возраста (рис. 1-2), а перекры­ ваются палеозойскими и мезо-кайнозойскими образования­ ми от карбонатных до антропогеновых.

литологической выдержанностью. В их составе в настоящее время (Геология СССР, т. III, 1971) выделяются только об­ разования живетского яруса. Полученные в последние годы палеонтологические материалы (главным образом остатки ископаемых рыб) по смежным районам Прибалтики и РСФСР (Тихий, 1972; Обручев, 1972; Каратаюте-Талимаа, Нарбутас, 1964 и др.) и их сопоставление с разрезами, вскрытыми на территории БССР, выполненное С. А. Круче­ ном, дают основание предполагать, что нижняя часть толщи, относимой к живетскому ярусу, имеет эйфельский, а возмож­ но, даже нижнедевонский возраст. Однако в настоящей рабо­ те авторы, не занимавшиеся специально проблемой страти­ графии этой части разреза, придерживаются расчленения, принятого официально геологическими организациями Бе­ лоруссии и зафиксированного в томе III Геологии СССР, посвященном геологическому описанию республики. В со­ ставе среднедевонских отложений выделяются пярнуско-на- ровская серия и старооскольский горизонт. Разделение пяр- нуско-наровской серии на два стратиграфических горизонта — пярнуский и наровский—к настоящему времени не обосновано палеонтологически. Граница песчаной палеонтологически не­

пачки мергельно-доломитовыми.

Отложения пярнуско-наровской серии имеют максималь­ ное распространение по сравнению с другими частями раз­ реза девона (рис. ГЗ), западная граница этой серии совпа­ дает с границей развития девонских отложений. На всей площади своего развития пярнуско-наровские отложения за­ легают с резким стратиграфическим и угловым несогласием на образованиях более древних горизонтов осадочного чехла и породах кристаллического фундамента, а перекрываются старооскольскими и более молодыми отложениями. Мощ-

9