CC BY
19
9. Магницкий В.А. К вопросу о генезисе плак-антиклиналей //Бюл. МОИП. Отделение геол. -
1946. - Т.21(3).
10. Страхов Н.М. Геология кунгура Ишимбаевского нефтеносного района. - М.: изд-во МОИП,
1947.
УДК 549.623.9 (470.4) ГАЛЛУАЗИТЫ В ГЛИНОЗЕМНЫХ ПОРОДАХ ПОВОЛЖЬЯ
© 2012 г. В.Ф. Салтыков
Саратовский госуниверситет
Галлуазиты достаточно широко распространены в природных обстановках. Они встречаются в корах выветривания пород, богатых полевыми шпатами, причем образуются на ранних стадиях процесса в условиях повышенной увлажненности [2, 11, 14], а также в зонах окисления серных и колчеданных месторождений [9] и в глиноземистых аргиллизитах [3, 4]. В аллофан-гиббситовых породах галлуазиты являются породообразующими минералами [1, 5, 8, 10]. В жигулёвских рудах они составляют примерно равную с алунитами долю [6].
Ф.В. Чухров с коллегами [13] представили обширный обзор исследований этого минерала. Они использовали рентгенографию, термометрию, ИКС и электронную микроскопию. Исследователи полагали, что галлуазиты не следует рассматривать в качестве гидратированных каолинитов, хотя они и входят в эту группу алюмосиликатов, но являются самостоятельными минеральными видами. Они отметили важную роль воды в структуре. В отличие от работы [15], в которой изложена цилиндрическая модель кристаллов, Ф.В. Чухров с коллегаит установили их секториально-зональное строение. С. Аомине и К. Вада [14] указали, что гидратированный галлуазит с базальным рефлексом 10,1 А с двумя молекулами воды сохраняется в течение 2-3 недель, а затем пе-
о
реходит в метагаллуазит с рефлексом 7,2 А .
Они же наметили последовательность ми-нералообразования: вулканическое стекло -аллофан - гидрогаллуазит. Дж.Л. Харрисон и С.С. Гринберг [18] исследовали порядок дегидратации. При 100 % влажности наблю-
о
дается острый пик 10,1 А , по мере увеличения сухости он расширяется и полностью исчезает при 20 % влажности, а при 30 % появляется пик 7,2 А , который усиливается по интенсивности. В работах [16, 17] установлено переслаивание гидратированных и дегидратированных разновидностей с кинетическими границами между ними. Детальное исследование термического поведения минерала провели Г. О. Пилоян и Е.П. Вальяшихина [7].
От каолинита галлуазит отличается морфологией своих кристаллов: вместо шестигранных пластинок фиксируется трубчатый облик. В работах С.С. Чекина с коллегами [11, 12] детально изучен механизм их формирования при выветривании полевых шпатов. Авторы показали, что в начале процесса образуются ромбовидные формы гиббсита и галлуазита с углами 60 и 120 о. Затем происходит постепенное закручивание зерен последнего минерала в трубочки длиной 0,1-3 мк и диаметром 0,020,1 мк. Они представили электронные снимки кристаллов и схемы их образования (рис.1). Каждый кристалл состоит из двух элементарных слоев, растущих спирально
Рис.1. Схема строения спирально-цилиндрического кристалла галлуазита. Ь - длина кристалла; й- диаметр; ¡пр и ¡лев - шаги правой и левой "винтовых" линий; а- угол наклона ступени (110) к оси кристалла в проекции на осевую плоскость; на рис.1-б показано отклонение удлинения от оси "Ь" на угол в [12]
к <п
Рис.2. Порошковая дифрактограмма галлуазита. Дифрактометр ДРОН-3, Си-излучение, №-фильтр, 16-20 кУ, 8-16 тА, скорость счета 1о/мин, лаборатория геологического факультета СГУ, аналитик Н.П. Чаплынская
Таблица
Химический и минеральный состав галлуазитов (мае. %)
Компоненты, минералы Жирновская площадь Фроловская площадь Жигулёвская площадь
35/116 35/126 13/3 14/3 14/5 61/8 Ф-1 42/4 43/8
8Ю2 42,27 42,79 44,03 42,28 42,05 43,34 65,25 43,91 43,75
ТЮ2 - - - - - - 2,01 сл сл
А12О3 37,56 38,28 38,06 36,79 37,69 37,56 22,61 38,04 37,75
Ре2Оз 0,43 0,78 сл 0,46 сл 0,26 1,11 0,21 0,64
БеО - - - 0,13 - 0,29 - -
МпО - - сл сл сл сл сл 0,10 0,03
СаО 0,34 0,55 0,28 0,70 0,53 0,56 0,56 0,27 0,55
МяО 0,19 - - 0,22 0,19 - - 0,40 -
^О 0,03 - 0,34 0,15 0,02 сл - 0,06 0,08
К2О 0,06 - сл 0,03 сл сл - Сл 0,12
8Оз 0,11 0,12 0,24 0,91 0,11 0,33 сл 0,07 -
СО2 0,43 0,40 0,22 0,87 0,65 0,40 0,44 0,43 0,44
Н2О+ 13,64 13,99 13,50 13,05 13,65 13,47 8,07 13,59 13,46
Н2О- 4,95 3,63 3,38 4,40 4,68 3,09 0,66 3,03 3,13
Сумма 100,0 100,5 100,0 100,0 99,6 99,3 100,7 100,1 100,0
Галлу азит 94,6 95,5 92,7 95,3 95,4 96,8 59,1 96,3 95,0
Гиббсит 2,9 3,0 2,1 - 2,9 1,0 - 1,5 1,7
Гетит 0,5 0,9 - 0,5 - 0,3 1,3 0,2 -
Гипс 0,2 0,2 0,6 2,3 0,3 0,7 - - -
Карбонаты 0,9 0,4 0,5 1,9 1,4 1,2 1,0 1,1 -
Глинистые 0,9 - 4,1 - - - - 0,8 3,3
Кварц - - - - - - 38,6 - -
Сульфаты А1 - - - - - - - 0,1 -
Примечание: прочерки означают отсутствие данного параметра, аналитик И.П. Гудошникова
и образующих несколько витков вокруг оси, параллельной оси "Ь". Позднее X. Норд [19] также наблюдал гексагональные пластинки галлуазита, возникшие при выветривании туфов, имеющих рефлекс 10,1 А , который постепенно заменялся на рефлекс 7,2 А с изменением морфологии кристаллов.
В глиноземных породах Жирновской площади рассматриваемый минерал встре-
чается главным образом в виде примеси, рассеянной внутри рудных залежей, хотя нередко наблюдаются его скопления, развитые в результате трансформации каких-то исходных монтмориллонитовых глин, что хорошо фиксируется при изучении шлифов. На Фроловской площади обнаружены гнезда, сложенные почти нацело галлуазитом, иногда в ассоциации с алунитом. В пределах Ермаковского месторождения (Жигули)
Рис.3. Электронно-микроскопический снимок кристаллов галлуазита, использован электронный микроскоп "Тесла", аналитик H.A. Суетнова
этот минерал играет породообразующую роль в глинах, подстилающих пласт желваков алунитов. Эти геологические наблюдения дают возможность отобрать образцы, состоящие почти из одного минерала, что отображено в таблице. Примеси других минералов установлены в основном при изучении шлифов и иммерсионнык препаратов, в который галлуазит надежно фиксируется по показателю преломления (1,520-1,540) и решетчатому строению зерен. Точно так же он определяется по порошковым дифракто-граммам (рис.2), на которык отмечаются рефлексы 10,0; 7,29-7,59; 4,37 А и др.
На термограммах наблюдаются глубокие эндопики при 570-570 °С, реже встречаются эндопики 130-135 оС за счет присутствия аллофана, что отмечалось и другими исследователями [14]. Любопытно, что в жигулёвских породах этот минерал не обнаружен оптическими методами. Поэтому на термограммах он не фиксируется. Температуры экзоэффектов изменяются в пределах 970980 оС. Эти данные полностью совпадают с литературными сведениями, отличаясь небольшими отклонениями величин температур дегидратации в сторону пониже-
ния, свидетельствующими о более слабой упорядоченности структуры, на что обращено внимание в работах Ф.В. Чухрова и др. [13], Г.О. Пилояна и Е.П. Вальяшихиной [7] и С. Аомине и К. Вада [14].
Обычно галлуазит образует плотные массы белого фарфоровидного цвета с раковистым изломом. Под электронном микроскопом хорошо видны трубчатые кристаллы (рис.3). В руднык залежах Жирновской площади нередко наблюдаются сложные взаимоотношения галлуазита и аллофана. Можно полагать, что первый минерал возникает в результате раскристаллизации второго. По отношению к гиббситу он является новообразованием. Но в районе Жигулей его образование предшествует формированию желваков алунита, о чем говорят как геологические наблюдения, так и изучение шлифов.
На порошковых дифрактограммах наблюдается или совместное присутствие обоих базальных рефлексов (10,1 и 7,2 А ), или только последнего. Эти данные свидетельствуют о различной степени дегидратации минерала, на что указано в работах [16, 17]. В силу этого обстоятель-
ства оказалось трудным количественное определение разновидностей. Поэтому в таблице приводятся содержания только галлуазита без выделения отдельно гидра-тированных и дегидратированных состояний. Можно лишь отметить, что последняя разновидность явно преобладает в отобранных образцах.
В заключение следует еще раз подчеркнуть различное местонахождение гал-луазита при минералообразовании на изученных площадях. В районе Жирновска различаются две модификации: ранняя, обязанная трансформации исходных монт-
мориллонитовых глин, послуживших источником глинозема для аллофан-гиббси-товых пород; и поздняя, диагенетическая, возникшая в результате раскристаллиза-ции аллофана с частичным привносом кремнезема. На Фроловской и особенно на Жигулёвской площадях образование гал-луазита происходит или одновременно с алунитами (первая), или предшествует накоплению алунитов (вторая). Но на химическом составе эти отличия не отражаются, свидетельствуя о выравнивании концентраций А1 и в материнских растворах.
Л и т е р а т у р а
1. Домбровская Ж.В. О происхождении аллофан-гиббситовой минерализации в породах байкальской серии (Западное Прибайкалье) //Кора выветривания. - 1978. - Вып.16. - С.89-106.
2. Знаменский В.С., Самотоин Н.Д. Гиббсит и галлуазит в слоистых бокситах Аркалыкского месторождения (Казахстан) //Известия АН ССР. Сер. геол. - 1978. - № 1. - С.106-122.
3. Лузгин Б.Н., Шепеленко Л.И. Аргиллизация рудовмещающих известняков в ртутных месторождениях Сарасинской зоны //Советская геология. - 1976. - № 3. - С.85-97.
4. Мамаев И.Н. Аргиллизация терригенно-карбонатных пород на западном склоне Южного Урала и проблемы генезиса совместных накоплений гиббсита и галлуазита //Литология и полезные ископаемые. - 1982. - № 1. - С.17-29.
5. Михайлова Е.В. Зона бокситопроявлений на южной окраине Подмосковного бассейна //Материалы по геологии и полезным ископаемым центральных районов Европейской части СССР. -М.: Центргеология, 1958. - Вып.1. - С.215-227.
6. Низамутдинов А.Г., Горбачёв Б.Ф., Буров Б.В. Алунит-глинистые породы Самарской Луки //Литология и полезные ископаемые. - 1984. - № 5. - С.94-104.
7. Пилоян Г.О., Вальяшихина Е.П. Термический анализ минералов из группы каолинита и галлуазита //Термические исследования в современной минералогии. - М.: Наука, 1970. - С.131-218.
8. Слукин А.Д., Живцов Д.А. Гиббсит-галлуазит-аллофановая минерализация в бассейне р. Мая (восточная окраина Сибирской платформы) //Проблемы генезиса бокситов. - М.: Наука, 1975. -С.193-201.
9. Сребродольский Б.И. Зона окисления серных руд Водинского месторождения //Геология рудных месторождений. - 1971. - Т.13. - № 3. - С.106-114.
10. Трубина К.Г. Бокситоносные отложения Подмосковного бассейна //Бокситы, их минералогия и генезис. - М.: изд-во АН СССР, 1958. - С.335-346.
11. Чекин С.С., Самотоин Н.Д., Финько В.И. Образование галлуазита при выветривании оли-гоклаза //Известия АН СССР. Сер. геол. - 1972. - № 11. - С.98-114.
12. Чекин С.С., Самотоин Н.Д., Финько В.И. Спирально-цилиндрическое строение и рост кристаллов галлуазита //Известия АН СССР. Сер. геол. - 1976. - № 6. - С. 111-124.
13. Чухров Ф.В., Звягин Б.Б., Рудницкая К.С., Ермилова Л.П. О природе и генезисе галлуазитов //Известия АН СССР. Сер. геол. - 1966. - № 5. - С.3-20.
14. Aomine S., Wada K. Differential weathering of volcanic ash and pumice, resulting in formation of hyd-rated halloysite //Amer. Miner. - 1962. - V.47. - № 9-10. - P.1024-1048.
15. Bates T.F., Hildebrand F.A., Swineford A. Morphology and structure of endellite and halloysite //Amer. Miner. - 1950. - V.35. - № 7-8 (русский перевод: Бейтс Т.Ф., Хильдебранд Ф.А., Свайн-форд А. Морфология и структура галлуазита и метагаллуазита //Вопросы минералогии глин. -М.: ИЛ. - 1962. - С.19-46).
16. Churchman G.J., Aldridge L.P., Carr R.M. The relationship between the hydrated and dehydrated states of an halloysite //Clays and Clay Miner. - 1972. - V.20. - № 4. - P.241-246.
17. Churchman G.J., Carr R.M. Stability fields of hydration states of an halloysite //Amer. Miner. -1982. - V.57. - № 5-6. - P.914-923.
18. Harrison J.L., Greenberg S.S. Dehydration of fally hydrated halloysite from Lawrence Country, Indiana //Clays and Clay Miner. - 1962. - V.9. - P.374-377.
19. Nord H. Hexagonal platy halloysite in a altered tuff bed Komaku City, Archi Prefecture, Central Japan //Clay Miner. - 1986. - V.21. - P.401-405.
УДК 551.761.2:553.98 (574.4)
РАСЧЛЕНЕНИЕ ТРИАСОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЮЖНОЙ ЭМБЫ (НА ПРИМЕРЕ ЛИТОЛОГО-БИОСТРАТИГРАФИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ РАЗРЕЗА СКВАЖИНЫ ОНГАР ВОСТОЧНЫЙ Г-4)
© 2012 г. А.П. Пронин1, Д.А. Кухтинов2, О.В. Братыщенко1
1 - ТОО "Казкорресерч" 2 - ФГУП "Нижне-Волжский НИИ геологии и геофизики"
Открытие в последние годы нефтяных месторождений Котыртас Северный, Макат Восточный и Новобогатинское Юго-Западное, связанных с триасовыми отложениями, еще раз показало высокую перспективность надсолевых отложений междуречья Урал-Волга и Южной Эмбы. В то же время многие скважины, вскрывшие триасовые отложения, дали отрицательный результат, что во многом связано с недостатком информации об их геологическом строении.
Анализ геологических материалов месторождений юго-востока Прикаспийской впадины, открытых в доюрских отложениях, показывает, что большая их часть связана с отложениями среднего триаса [1, 2]. В данных отложениях месторождения (Ко-тыртас Северный, Искене, Масабай, Сагиз, Кемерколь-Кожа Южный, Орысказган и другие) приурочены к зонам терригенных по-
род-коллекторов - береговым линиям, развитым вокруг каждого купола в виде узкой полосы ("фартуков"), в плане повторяющей его контуры. Источником сноса терриген-ного материала, накапливающегося в береговых линиях в среднетриасовую эпоху, являлись отложения нижнего триаса в области подъема соляных куполов. Рост соляных куполов фиксируется дислокацией нижнетриасовых слоев, которая зафиксирована при изучении кернового материала большого количества скважин, а также подтверждена данными наклонометрии, выполненной в единичных скважинах.
Толщины отложений среднего триаса колеблются в пределах от 0-400 до 800 м, увеличиваясь к центральным частям мульд до 1200-1500 м. В палеогеографическом плане для отложений среднего триаса можно выделить область подъема соляного купола,
