CC BY
24
15. Maslov A.V. Osadochnye porody: metody izucheniya i interpretatsiya poluchennykh dan-nykh [Sedimentary rocks: Research methods and interpretation of the data obtained]. Training manual. Ekaterinburg, UGGU, 2005. 289 p. (In Russian).
16. Kholodov V.N., Naumov R.I. O geokhimicheskikh kriteriyakh poyavleniya serovodorodnogo zara-zheniya v vodakh drevnikh vodoemov [On geo-chemical criteria for the appearance of hydrogen sulfide contamination in the waters of ancient reservoirs]. Izvestiya AN SSSR. Seriya geologiches-kaya - Bulletin of the USSR Academy of Sciences. Geological Series, 1991, no. 12, pp. 74-82. (In Russian).
17. Murray R.W., Buchholtz ten Brink M.R., Jones D.L. Rare earth elements as indicators of different marine depositional environments in chert and shale. Geology, 1990, vol. 18, pp. 268-271.
18. Strekopytov S.V., Dubinin A.V., Volkov I.I. Po-vedenie RZE, tsirkoniya i gafniya v osadkakh i konkretsiyakh transtikhookeanskogo profilya [The behaviour of REE, zirconium and hafnium in sediments and nodules of the Trans-Pacific
Ocean profile]. Geokhimiya - Geochemistry, 1995, no. 7, pp. 985-996. (In Russian).
19. Mizens G.A., Kuznetsova E.V., Ronkin Yu.L., Lepikhina O.P., Popova O.Yu. Redkozemelnye el-ementy v devonskikh osadochnykh i vulkanogen-no-osadochnykh otlozheniyakh Yuzhnogo Urala [Rare-earth elements in the Devonian sedimentary and volcano-sedimentary deposits of the Southern Urals]. Doklady Earth Sciences, 2005, vol. 403, no. 3. pp. 382-387. (In Russian).
20. McLennan S.M., Hemming S.R., McDaniel D.K., Hanson G.N. Geochemical approaches to sedimentation, provenance and tectonics. Processes controlling the composition of clastic sediments. Geol. Soc. Am. Spec. Pap., 1993, vol. 284, pp. 21-40.
21. Bracciali L., Marroni M., Pandolfi L., Rocchi S. Geochemistry and petrography of Western Te-thys Cretaceous sedimentary covers (Corsica and Northern Apennines): From source area to configuration of margins in Arribas. In: Sedimentary provenance and petrogenesis: Perspectives from petrography and geochemistry. Geol. Soc. Am. Spec. Pap., 2007. vol. 420, pp. 73 -93.
УДК 551.8+553.41 DOI: 10.24411/1728-5283-2020-10303
ГЕОЛОГИЯ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ УГЛЕРОДИСТЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ПРИГРАБЕННОГО БЛОКА (ЮЖНЫЙ УРАЛ)
© А.В. Сначев,
кандидат геолого-минералогических наук,
заведующий лабораторией, ведущий
научный сотрудник,
Институт геологии, Уфимский
федеральный исследовательский
центр РАН,
ул. К. Маркса, 16/2,
450077, г. Уфа, Российская Федерация, e-mail: SAVant@rambler.ru
В статье приводится описание геологического строения Приграбенного блока, расположенного в восточной части Восточно-Уральского прогиба на границе с Челябинским грабеном. В стратиграфическом разрезе снизу вверх выделяются четыре толщи: тугундинская (С^ tg), биргильдинская (С^^ Ьд), еткульская (С^ е^ и ухановская (С2т и^, каждая из которых в разных объемах содержит углеродистые отложения. Биргильдинские черные сланцы, имеющие в своем составе Сорг в пределах 0,5-2,7% (среднее 1,3%), относятся к низкоуглеродистому типу. Экзотермический эффект в них происходил в основном в интервале температур 570-660 °С, что соответствует зеленосланцевой фации регионального метаморфизма.
На диаграмме А^-С породы тугундинской и еткульской толщ в большинстве своем укладываются соответственно в поля терригенно-углеродистой и карбонатно-углеродистой формаций. Образования биргильдинской толщи приблизительно поровну разбросаны по карбонатно-углеродистому и кремнисто-углеродистому полям и заметно меньше - терри-генно-углеродистому. В ранневизейское время осадки в пределах Приграбенного блока (тугундинская толща) отлагались
Работа выполнена в рамках Государственного заказа по теме № 0246-2019-0078
в относительно малоглубинных условиях. В поздневизейское время (терригенные породы нижней части разреза биргиль-динской толщи) глубина водного бассейна несколько увеличилась, а в серпуховское (карбонатные породы верхней части разреза биргильдинской толщи, еткульские отложения) вновь происходит постепенная регрессия и обмеление бассейна, которое продолжалось вплоть до московского времени, когда накапливались обломочные породы ухановской толщи.
Отложение осадочных пород тугундинской толщи происходило в переходной от островодужной к коллизионной геодинамической обстановке, источником терригенного материала были преимущественно кислые и основные магматические породы. Для биргильдинской и еткульской толщ характерны коллизионная обстановка накопления и продукты разрушения главным образом основных магматических пород.
Ключевые слова: Приграбенный блок, тугундинская толща, биргильдинская толща, еткульская толща, углеродистые отложения, метаморфизм, палеогеография
© A.V. Snachev
GEOLOGY AND FORMATION CONDITIONS OF CARBONACEOUS SHALES OF THE GRABEN BLOCK (SOUTH URALS)
The article describes the geological structure of the Graben block located in the eastern part of the East Ural Trough at the boundary with the Chelyabinsk graben. Four strata are distinguished in the stratigraphic section in the ascending order: Tugunda (C1v tg), Birgilda (C1v-s bg), Etkul (C1s et) and Ukhanovo (C2m uh), each of which contains carbonaceous deposits in different volumes. Birgilda black shales containing Corg in the range of 0.5 to 2.7% (an average of 1.3%) are of the low-carbon type. The exothermic effect in them occurred mainly in the temperature range of 570 °C to 660 °C, this corresponding to the green shale facies of regional metamorphism.
On the A-S-C diagram, the rocks of the Tugunda and Etkul Strata for the most part fall respectively into the fields of terrigenous-carbon and carbonate-carbon units. The rocks of the Birgilda Strata are almost equally scattered along the carbonate-carbon and silicon-carbon fields and noticeably less along the terrigenous-carbon field. In the Early Visean time, sediments within the Graben block (Tugunda Strata) were deposited in relatively shallow-water settings. In the Late Visean time (terrigenous rocks of the lower part of the Birgilda section), the depth of the water basin slightly increased, and in the Serpukhovian time (carbonate rocks of the upper part of the Birgilda section, Etkul deposits), a gradual regression and shallowing of the basin occurred again. This lasted until the Moskovian time, when clastic rocks of the Ukhanovo Strata were accumulated.
The deposition of sedimentary rocks of the Tugunda Strata occurred in the transition zone from island-arc to collision geodynamic
Institute of Geology, Ufa Federal Research Centre, Russian Academy of Sciences, 16/2, ulitsa Karla Marksa, 450077, Ufa, Russian Federation e-mail: SAVant@rambler.ru
ВЕСТНИК АКАДЕМИИ НАУК РБ / __
' 2020, том 36, № 3(99) llllllllllllllllllllllllll11111111Е9
А.В. Сначев /ШШШШШШШШШШШШШШШШШШ'
conditions, with acidic and basic igneous rocks as the main source of terrigenous material. The Birgilda and Etkul Strata are characteristic of the collisional accumulation setting and products of destruction of predominantly basic igneous rocks.
Key words: Graben block, Tugunda Strata, Birgilda Strata, Etkul Strata, carbonaceous deposits, metamorphism, paleogeography
Введение. Статья написана на основе материала, полученного автором в процессе проведения в 2008-2014 гг. совместно с сотрудниками ОАО «Челябинскгеосъемка» геолого-съемочных и научно-исследовательских работ М 1:200 000 в пределах листов №41-ХШ (Пласт) [1] и №41-Х1У (Троицк) [2]. Приграбенный блок расположен в крайней восточной части Восточно-Уральского прогиба на границе с Челябинским грабеном (широта города Троицк). Интерес к нему обусловлен выявлением здесь в последние годы в углеродистых отложениях ряда рудных объектов с промышленным содержанием золота [3-6].
1. Геологическое строение. Геологическое строение рассматриваемого участка довольно сложное, что связано с присутстви-
ем здесь тектонических разломов, которые привели к образованию серий субмеридиональных клавишных структур, выполненных преимущественно нижнекаменноугольными осадочными отложениями (рис. 1). С запада Приграбенный блок граничит с вулканогенными породами кособродс-кой толщи ф^), а с востока - с метамор-фитами городищенской свиты (КБ3У^г). В стратиграфическом разрезе снизу вверх выделяются четыре толщи: тугундинская (С^ tg), биргильдинская (С^^ bg), еткуль-ская (С^ е^ и ухановская (С2т и^, каждая из которых в разных объемах содержит углеродистые сланцы.
В составе тугундинской толщи преобладают терригенные породы (до 75%), карбонатные разности присутствуют большей
Рис. 1. Геологическая карта Пригра-бенного блока (составлена с использованием материалов Б.А. Пужакова и др. [1; 2])
Условные обозначения: 1 - ухановская толща (полимиктовые песчаники, конгломераты, гравелиты), 2 - еткульская толща (известняки с прослоями песчаников, алевролитов), 3 - биргильдинская толща (песчаники, гравелиты, углеродисто-глинистые сланцы, известняки), 4 - тугун-динская толща (известняки, песчаники, алевролиты, часто углеродистые), 5 -кособродская толща (андезиты, андези-то-базальты, их туфы), 6 - саргазинская толща (базальты), 7 - городищенская свита (зеленые сланцы, метабазальты, филлиты), 8 - разрывные нарушения
ВЕСТНИК АКАДЕМИИ НАУК РБ /
2020, том 36, № 3(99)
частью в виде прослоев и маломощных пачек. Они сложены известняками, аркозовы-ми и полимиктовыми песчаниками, алевролитами, аргиллитами, часто углеродистыми, реже конгломератами, гравелитами. Взаимоотношения с подстилающими породами несогласные. Контакт с перекрывающими породами биргильдинской толщи согласный. Мощность толщи до 1800 м.
Светло-серые до белых аркозовые песчаники отличаются слабой сортировкой обломочного материала. Чередование грубо-, средне- и мелкообломочных пород повсеместно обнаруживает трансгрессивный характер. Преобладающие в составе толщи песчаники связаны с конгломератами и гравийными разностями постепенными переходами. Обломки в конгломератах и гравелитах представлены кварцем, плагиогранитами, сланцами и гнейсами, развитыми восточнее и западнее Приграбенного блока.
В терригенных породах присутствуют: эпидот, хлорит, серицит, карбонат; заметно реже отмечаются амфибол, апатит, циркон, биотит, турмалин, сфен, рутил, гранат, ставролит, кианит. Рудные - гематит, лейкоксен, пирит, редко галенит и халькопирит. В коре выветривания песчаников и алевролитов присутствуют единичные знаки золота и самородного цинка.
Известняки толщи комочковые и микрозернистые, с мелким детритом. Связующая масса порового и базального типа сложена тонкозернистым карбонатом и спаритом. Терригенные породы разнозернистые с раз-ноокатанными зернами (размером от долей мм до 1,5 мм) кварца, плагиоклаза, кремнистых пород и вулканитов. Цемент карбонатно-глинистый, глинисто-кремнистый базального и базально-порового типа. Среди обломков в конгломератах отмечены базальты, серпентиниты, габбро, андезиты, дациты, песчаники, аргиллиты, алевролиты, кварц.
Породы изменены на уровне фации зеленых сланцев. Толща является благоприятной средой для локализации медного, свинцово-цинкового, золото-сульфидного и уранового оруденения. Особенности формирования осадков тугундинской толщи, зафиксирован-
ные в характере наслоения и минеральном составе, указывают на местное происхождение обломочного материала и его слабую транспортировку.
В образованиях толщи найдена многочисленная фауна фораминифер визейского века. Кроме того, по монофракциям цирконов из галек гранитоидов в центре изотопных исследований ВСЕГЕИ сотрудниками ОАО «Челябинскгеосъемка» проведены определения возраста и-РЬ методом ^НЫМР-П) [1; 2]. Полученные конкордантные данные 364±6,7 млн лет и 361,3±6 млн лет соответствуют верхнему девону-нижнему карбону. Следовательно, возраст толщи не может быть древнее нижнего карбона. Вышеизложенные факты позволяют датировать эти карбонат-но-терригенные образования нижним карбоном (визейский век).
Биргильдинская толща является рудо-вмещающей для золоторудных объектов [5; 6]. По данным Б.А. Пужакова и др. [1; 2], на западном фланге рассматриваемой территории она сложена аркозовыми и полимик-товыми песчаниками, гравелитами и конгломератами, алевролитами и аргиллитами, которые вверх по разрезам с переслаиванием сменяются светло-серыми, темно-серыми глинистыми и углеродистыми известняками, а на восточном основу разреза составляют карбонатные породы, представленные известняками мраморизованными белыми и серыми органогенными, мраморами, кальци-фирами, прослоями углеродисто-глинистых, известково-глинистых сланцев, алевролитов, песчаников.
Толща согласно залегает на тугундинс-ких образованиях. Взаимоотношения с вышележащими ухановскими отложениями несогласные. Мощность ее до 500 м. Метаморфизм пород отвечает зеленосланцевой фации и выражается лишь в перекристаллизации кальцита в карбонатных породах. Локальное распространение мраморов с биотитом, амфиболом и кальцифиров связано с контактовым метаморфизмом, обусловленным расположенным восточнее крупным Ниж-несанарским гранитным массивом. Породы толщи являются благоприятной средой для
' 2020, том 36, № 3(99) |||||||||||||||||||||||||| 11111111Ш
локализации свинцово-цинкового, берилли-евого, золото-сульфидного и уранового ору-денения. Визе-серпуховской ее возраст определен по многочисленным находкам фауны фораминифер и брахиопод [1].
Еткульская толща прослеживается в виде прерывистой субмеридиональной (север-северо-восточной) полосы вдоль восточного борта Челябинского грабена. В ее составе отмечены известняки, нередко мра-моризованные или окремненные с прослоями песчаников, алевролитов, конгломератов, углеродисто-глинистых сланцев. Взаимоотношения с подстилающими и вышележащими образованиями несогласные. В разрезе преобладают карбонатные породы (до 80%). Мощность еткульской толщи 200-1000 м.
Известняки мелкокомочковые, на каль-цитовом цементе порово-базального типа, насыщены органическим веществом. Повсеместно присутствует тонкодисперсное углеродистое вещество (5-25%). Песчаники и алевролиты тонкозернистые. Зерна сложены кварцем, плагиоклазом, реже различными метаморфическими, интрузивными, вулканогенными и кремнистыми породами. Цемент базального типа составляет до 75% породы и представлен углеродисто-глинистым, глинисто-карбонатным и углеродисто-глинисто-карбонатным веществом. В составе карбонатных пород присутствуют и доломиты. Серпуховской возраст еткульской толщи определен по фауне фораминифер [2].
Ухановская толща развита в восточной части исследуемой территории. В ее разрезе отмечены полимиктовые песчаники, конгломераты, гравелиты, алевролиты, аргиллиты, часто углеродистые, с прослоями известняков, иногда углеродистых. Взаимоотношения с подстилающими образованиями ет-кульской толщи несогласные. Ее мощность -200-1000 м.
Терригенные породы слагают верхнюю часть разреза. Среди обломков в конгломератах установлены осадочные породы, часто известняки с фауной серпухова. Цемент конгломератов песчано-глинистый. Песчаники имеют разнозернистые структуры. Зерна неправильной формы, хорошо окатанные,
размером от долей мм до 1,5 мм. Представлены кварцем, плагиоклазом, кремнистыми породами, калиевым полевым шпатом, вулканитами. Цемент песчаников - глинистый и глинисто-карбонатный базального типа. Известняки криноидно-детритовые, мел-кокомочковые на спаритовом цементе. Акцессорные минералы в породах - амфибол, гранат, ставролит, рудные - ильменит, пирит, пирротин, хромит.
Вторичные изменения пород отвечают стадии эпигенеза. В пределах площади работ в конгломератах в гальках известняков геологами-съемщиками найдены и определены фораминиферы: Eostaffella sp., Archaediscus pauxllus Schlyk., A. cf. grandisculus Schlyk., Asteroarchaediscus ovoides Raus [1; 2]. Возраст ухановской толщи принят как средний карбон, московский век.
2. Обсуждение результатов исследования. Обратимся к рассмотрению условий образования и метаморфизма черных сланцев Приграбенного блока. Вначале следует остановиться на классификации пород по содержанию в них Сорг. Согласно Я.Э. Юдовичу и М.П. Кетрис [7], пограничное его значение между углеродистыми и неуглеродистыми отложениями составляет 1%, низкоуглеродистые имеют в своем составе 1-3% Сорг, углеродистые 3-10%, высокоуглеродистые >10%.
Для выяснения степени преобразования пород биргильдинской толщи, наиболее перспективной на золотое оруденение, а также содержания в ней Сорг, нами был проведен термогравиметрический анализ 6 проб (табл. 1, рис. 2). Согласно табл. 1, биргиль-динские черные сланцы, имеющие в своем составе Сорг в пределах 0,5-2,7% (среднее 1,3%), относятся к низкоуглеродистому типу. Экзотермический эффект в них происходил в основном в интервале температур 570660 °С, что по данным В.П. Ивановой и др. [8] соответствует фации зеленых сланцев. Лишь одна проба (А-07) укладывается в интервал 660-700 °С и относится к эпидот-амфиболи-товой фации регионального метаморфизма.
Известно, что углеродистые отложения представляют собой весьма информативные
ВЕСТНИК АКАДЕМИИ НАУК РБ /
' 2020, том 36, № 3(99) IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
ТАБЛ И ЦА 1. Температуры экзотермического эффекта и содержания органического углерода в углеродсодержащих отложениях биргильдинской толщи
Рис. 2. Характерные термограммы для углеродистых отложений биргильдинской толщи
породы для реконструкции палеогеографических условий их накопления и выяснения источников сноса терригенного материала [9]. С этой целью в Институте геологии УФИЦ РАН (г. Уфа, аналитик С.А. Ягудина) был изучен химический состав 40 проб черных сланцев Приграбенного блока (тугун-динская, биргильдинская и еткульская толщи) (табл. 2). Результаты анализа вынесены на ряд следующих характеристических диаграмм: А^-С (рис. 3 а) [9], Р1-Б2 (рис. 3 в) [10], БР1-БР2 (рис. 3 б) [11; 12]. Фигуративные точки на диаграмме А^-С образуют непрерывный ряд по осям: А - от +130 до -260 ед., S - от 200 до 1550 ед., С - от 0 до 21 ед. Хорошо видно, что породы тугун-динской и еткульской толщ в большинстве своем укладываются соответственно в поля терригенно-углеродистой и карбонатно-уг-леродистой формаций, имея разброс по оси S от 400 до 900 и от 400 до 610 ед. Образования биргильдинской толщи приблизительно поровну разбросаны по карбонатно-углеродистому и кремнисто-углеродистому полям и заметно меньше - терригенно-уг-леродистому. Учитывая обратно пропорциональную зависимость параметра S и доли терригенной примеси в осадках, которая в свою очередь служит основным индикатором удаленности участка седиментации от береговой линии водного бассейна, можно предположить, что в ранневизейское время осадки в пределах Приграбенного блока (тугундинская толща) отлагались в относительно малоглубинных условиях. В поздне-визейское время (терригенные породы нижней части разреза биргильдинской толщи) глубина водного бассейна несколько увеличилась, а в серпуховское (карбонатные породы верхней части разреза биргильдинской толщи, еткульские отложения) вновь происходит постепенная регрессия и обмеление бассейна, которое продолжалось вплоть до московского времени, когда накапливались обломочные породы ухановской толщи.
С помощью диаграмм Б1-Р2 и БР1-ОР2 (рис. 3 б, в) можно с большой долей вероятности восстановить источники терриген-
№ п/п № пробы Сорг' % Начало эффекта, °С Температура макс., °С
1 А-06 1,2 570 660
2 А-07 2,7 540 700
3 А-17 0,5 510 570, 600
4 А-29 0,9 590 630
5 А-33 1,2 570 630
6 А-36 1,4 570 630
Примечание - Термогравиметрический анализ проводился на дериватографе 0-1500 (Венгрия) (аналитик Т.И. Черникова, ИГ УФИЦ РАН). Нагрев осуществлялся на воздухе от 20 до 1000 °С со скоростью 10 °С/мин
ТАБЛИ ЦА 2. Химический состав (мас.%) углеродистых отложений Приграбенного блока
№ п/п эю2 тю2 А12°3 РеА РеО МпО МйО СаО ^2О КО Р2О5 ппп Сумма
1 55,00 0,80 15,30 3,20 6,70 0,11 4,00 2,80 5,30 0,27 0,12 5,54 99,01
2 91,00 0,15 2,70 2,20 0,70 0,01 0,20 0,54 0,54 0,15 0,10 1,62 99,91
3 92,00 0,15 2,50 1,50 0,90 0,06 0,20 0,28 0,27 0,15 0,12 1,54 99,67
4 86,00 0,15 3,00 1,70 0,03 1,20 2,84 0,50 0,15 0,11 4,18 99,86
5 50,00 0,60 20,00 1,00 3,23 0,06 9,00 5,54 2,70 1,25 0,12 6,86 100,36
6 54,00 0,70 14,50 2,40 3,20 0,07 2,60 8,50 4,00 1,00 0,12 9,12 100,21
7 88,50 0,15 5,00 1,70 0,02 0,60 1,00 0,25 0,40 0,12 1,98 99,62
8 91,00 0,10 2,25 2,30 0,70 0,02 0,60 0,60 0,48 0,40 0,10 1,06 99,61
9 49,00 0,70 11,62 1,00 2,50 0,07 7,20 11,50 4,50 0,50 0,12 11,50 100,29
10 80,00 0,10 6,10 2,40 3,60 0,05 2,80 0,28 1,00 0,20 0,14 3,00 99,67
11 94,00 0,10 1,35 0,30 0,40 0,03 1,20 0,28 0,35 0,30 0,14 1,30 99,75
12 43,80 0,47 14,32 2,44 3,06 0,17 3,25 17,41 2,38 2,19 0,37 8,90 98,76
13 44,33 0,62 11,94 1,01 3,40 0,07 3,85 16,00 2,24 1,53 0,16 14,60 100,05
14 52,95 0,94 19,79 4,11 5,29 3,62 2,67 2,61 0,46 4,68 0,09 2,48 99,69
15 53,12 0,95 12,46 2,22 8,80 0,18 4,34 6,00 2,94 0,37 0,05 7,70 99,13
16 60,52 0,94 17,26 4,10 6,27 0,13 1,30 0,63 0,27 5,34 0,14 2,82 99,72
17 60,60 0,86 14,05 1,89 3,86 0,06 2,11 5,67 2,49 2,63 0,08 3,25 97,55
18 63,54 0,86 14,26 1,48 4,02 0,05 2,03 5,00 0,94 4,24 0,20 2,62 99,24
19 64,20 0,79 15,56 1,88 4,18 0,12 2,47 2,96 0,89 4,36 0,16 2,20 99,77
20 65,13 0,89 14,19 0,70 4,13 0,05 2,15 4,86 2,18 2,80 0,11 2,62 99,81
21 67,08 0,52 14,04 4,00 0,42 0,01 0,30 0,55 1,36 2,50 0,01 9,46 100,27
22 72,24 0,54 14,96 0,90 0,56 0,04 0,19 0,38 1,35 0,98 0,02 7,20 99,46
23 51,10 1,72 20,85 6,36 6,55 0,04 2,70 1,44 2,10 3,74 0,19 3,40 100,19
24 52,51 0,72 25,71 1,40 1,45 0,02 1,78 0,85 1,31 8,40 0,08 5,26 99,49
25 55,00 1,30 18,38 1,37 6,67 0,17 4,20 3,46 2,81 4,58 0,43 1,50 99,86
26 55,20 0,90 22,48 6,16 0,71 0,04 1,39 0,56 0,56 8,00 0,16 3,50 99,66
27 56,95 0,83 18,67 0,79 5,80 0,09 3,32 2,17 7,36 0,62 0,23 3,30 100,13
28 57,93 0,80 19,70 0,87 5,60 0,08 3,13 1,38 6,28 1,09 0,13 2,92 99,91
29 58,00 0,76 15,06 5,70 6,27 0,13 4,30 2,12 5,06 0,18 0,08 2,68 100,34
30 59,94 0,74 17,29 1,77 5,01 0,06 3,40 1,94 1,65 2,64 0,17 4,52 99,71
31 61,74 0,71 20,03 0,80 2,36 0,06 1,01 1,17 2,15 5,40 0,24 4,04 99,71
32 61,82 0,72 19,98 4,75 0,80 0,04 1,78 0,35 0,66 6,82 0,12 3,50 101,34
33 67,86 0,78 15,82 2,27 0,75 0,03 3,07 1,43 2,94 3,60 0,14 2,10 100,79
34 72,12 0,46 9,30 1,59 3,98 0,20 3,40 3,02 1,30 2,08 0,13 2,82 100,40
35 70,12 0,62 13,55 0,81 2,41 0,04 1,00 1,60 5,53 0,73 0,16 1,80 98,81
36 49,46 0,66 11,33 1,62 2,90 0,08 3,00 13,70 1,21 2,50 0,14 12,98 99,41
37 51,32 0,79 14,43 2,27 4,97 0,14 4,00 7,86 1,56 2,50 0,21 9,58 99,81
38 54,19 0,86 14,38 2,47 3,77 0,09 4,00 6,70 1,38 2,88 0,16 8,88 99,40
39 54,78 0,69 11,80 1,31 3,09 0,06 3,00 10,34 1,31 2,32 0,16 10,60 99,12
40 57,22 0,47 8,75 1,32 2,31 0,11 3,00 11,50 2,05 1,23 0,11 11,04 99,16
Примечание - 1-22 биргильдинская толща; 23-34 - тугундинская толща; 35-40 - еткульская толща (1-11 - собственные данные, 12-40 - данные ОАО «Челябинскгеосъемка»)
Рис. 3. Типизация углеродистых отложений Пригра-
бенного блока на классификационных диаграммах:
а - классификационная диаграмма A-S-C О.В. Горбачева,
H.А. Созинова [9]. Условные обозначения: 1 - тугундинская толща, 2 - биргильдинская толща, 3 - еткульская толща. Поля формаций: I - карбонатно-углеродистая, II - терриген-но-углеродистая, III - кремнисто-углеродистая. Параметры: A = (Al2O3 - (CaO + K2O + Na2O)) * 1000 и S = (SiO2 - (Al2O3 + Fe2O3 + FeO + CaO + MgO)) *1000 выражены в молекулярных количествах, параметр C = (CaO + MgO) - в массовых долях оксидов.
б - DF1-DF2 [11]. Условные обозначения: 1 - тугундинская толща, 2 - биргильдинская толща, 3 - еткульская толща. Поля обстановок осадконакопления: I - островодужные, II - коллизионные, III - рифтогенные. Параметры: DF1 = -0,263ln(TiO2/ SiO2)adj + 0,604ln(Al2O3/SiO2)adj - 1,725ln(Fe2O3^SiO2)adj + 0,66ln(MnO/SiO2)adj + 2,191 ln(MgO/SiO2)adj + 0,144ln(CaO/SiO2)adj -
I,304ln(Na2O/SiO^)adj + O^ln^O/SO^ - O^ln^O^^ + 1,588; DF2 = -1,196ln(TiO2/SiO2)adj + [1,064ln(Al2O3/SiO2)adj + 0,303ln(Fe2O3общ/SiO2)adj + 0,436ln(MnO/SiO2)adj + 0,838ln(MgO/ SiO2)adj - 0,407ln(CaO/SiO2)adj + 1,021 ln(Na2O/SiO2)adj - 1,706ln(K2O/ SiO2)adj] - 0,126ln(P2O5/SiO2)adj - 1,068. Нижний индекс «adj» показывает, что расчет ведется по содержаниям оксидов, приведенным к 100% сухого вещества. В то же время ранее было показано, что значения DF можно определять и без такого пересчета [12].
в - F1-F2 [10]. Условные обозначения: 1 - тугундинская толща, 2 - биргильдинская толща, 3 - еткульская толща. Поля источников обломочного материала: I - богатые кварцем осадочные породы, II - магматические породы основного состава, III - магматические породы среднего состава, IV - магматические породы кислого состава. Параметры: F1 = 30,638(TiO2/Al2O3) -12,541(Fe2O3<)6ll/Al2O3) + 7,329(MgO/ Al2O3) + 12,031(Na2O/Al2O3) + 35,402(K2O/AI2O3) - 6,382, F2 = 56,5(TiO2/Al2O3) -10,879(Fe2O3Q64/Al2O3) + 30,875(MgO/Al2O3) -5,404(Na2O/Al2O3) + 11,112(K2O/Al2O3) - 3,89.
ного материала в углеродистых сланцах и геодинамические условия их образования. Согласно данным диаграммам, отложение осадочных пород тугун-динской толщи происходило в переходной от островодужной к коллизионной геодинамической обстановке. Источником терригенного материала были преимущественно кислые и основные магматические породы. Для биргильдинской и еткуль-ской толщ характерны коллизионная обстановка накопления и продукты разрушения основных и переходных к кислым магматических пород.
3. Выводы. Таким образом, изучение углеродистых отложений Приграбенного блока позволило сделать ряд следующих выводов:
1. Терригенные и карбонатные породы тугундинской, биргильдинской и еткульской толщ относятся к низкоуглеродистому типу и испытали региональный метаморфизм в условиях зеленосланцевой фации.
2. В ранневизейское время осадки отлагались в относительно малоглубинных условиях, в поздневизейское глубина водного бассейна несколько увеличилась, а в серпуховское вновь происходит постепенная регрессия и обмеление бассейна, которое продолжалось вплоть до московского времени.
3. Отложение осадочных пород тугун-динской толщи происходило в переходной от островодужной к коллизионной геодинамической обстановке, источником терри-генного материала были преимущественно кислые и основные магматические породы. Для биргильдинской и еткульской толщ характерны коллизионная обстановка накопления и продукты разрушения главным образом основных магматических пород.
ВЕСТНИК АКАДЕМИИ НАУК РБ /
' 2020, том 36, № 3(99) IIIIIIIII II III II II II III III I II III II EU
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Издание второе. Серия Южно-Уральская. Лист N-41-XIII (Пласт). Объяснительная записка / Пужаков Б.А., Шох В.Д., Щулькина Н.Е., Щуль-кин Е.П., Долгова О.Я., Орлов М.В., Попова Т.А., Тарелкина Е.А., Иванов А.В. М.: «ВСЕГЕИ», 2018. 205 с.
2. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Издание второе. Серия Южно-Уральская. Лист N-41-XIV (Троицк). Объяснительная записка / ПужаковБ.А.,ШохВ.Д.,ЩулькинаН.Е.,Щулькин Е.П., Тарелкина Е.А., Долгова О.Я., Орлов М.В., Попова Т.А., Тарелкина Е.А. М.: «ВСЕГЕИ», 2018. 238 с.
3. Демин Ю.И., Сначев В.И. Тепловые поля Аху-новского гранитного массива и закономерности размещения в них оруденения // Доклады Академии наук СССР. 1981. Т. 261. № 1. С. 152-156.
4. Рудоносность дунит-гарцбургитовой и чер-носланцевой формаций пограничной зоны между Южным и Средним Уралом / Рыкус М.В., Сначев В.И., Кузнецов Н.С., Савельев Д.Е., Ба-жин Е.А., Сначев А.В. // Нефтегазовое дело. 2009. Т. 7. № 2. С. 17-27.
5. Snachev A.V., Snachev V.I. Gold bearing black shales of the Kamensk structure (Chelyabinsk graben. South Urals) / Kazan Golovkinsky Stratigraphic Meeting. 2019 Sedimentary Earth Systems: Stratigraphy. Geochronology. Petroleum Resources. Proceedings. 2019. P. 229-234. Углеродистыесланцы Каменскогоучастка:геоло-гия и рудоносность (Южный Урал) / Сначев А.В., Сначев В.И., Рассомахин М.А., Коломоец А.В. // Горный журнал. 2020. № 2. С. 34-38. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Геохимия черных сланцев. Л.: Наука, 1988. 271 с.
8. Термический анализ минералов и горных пород / Иванова В.П., Касатов Б.К., Красавина Т.Н., Розинова Е.Л. Л.: Недра, 1974. 399 с.
9. Горбачев О.В., Созинов Н.А. Некоторые пет-рохимические и геохимические аспекты типизации углеродистых отложений докембрия // Проблемы осадочной геологии докембрия. М.: Наука. 1985. С. 46-57.
10. Roser B.P., Korsch R.J. Provenance signatures of sandstone-mudstone suites determined using discriminant function analysis of major-element data // Chemical Geology. 1988. V. 67. P. 119139.
6.
7.
11. Verma S.P., Armstrong-Altrin J.S. New multidimensional diagrams for tectonic discrimination of siliciclastic sediments and their application to Precambrian basins // Chemical Geology. 2013. V. 355. P. 117-133.
12. Валовый химический состав песчаников и па-леогеодинамические реконструкции / Маслов А.В., Подковыров В.Н., Гареев Э.З., Котова Л.Н. // Литосфера. 2016. № 6. С. 33-55.
R E F E R E N C E S
1. Puzhakov B.A., Shokh V.D., Shchulkina N.E., Shchulkin E.P., Dolgova O.Ya., Orlov M.V., Popo-va T.A., Tarelkina E.A., Ivanov A.V. Gosudarstven-naya geologicheskaya karta Rossiyskoy Federat-sii. Masshtab 1:200.000. Seriya Yuzhno-Uralska-ya. List N-41-XIII (Plast). Obyasnitelnaya zapiska [State geological map of the Russian Federation. Scale 1:200,000. South Urals Series. Sheet N-41-XIII (Plast). Explanatory note]. Second edition. Moscow, VSEGEI, 2018. 205 p. (In Russian).
2. Puzhakov B.A., Shokh V.D., Shchulkina N.E., Shchulkin E.P., Tarelkina E.A., Dolgova O.Ya., Orlov M.V., Popova T.A., Tarelkina E.A. Gosu-darstvennaya geologicheskaya karta Rossiyskoy Federatsii. Masshtab 1:200.000. Seriya Yuzhno-Uralskaya. List N-41-XIV (Troitsk). Obyasnitelna-ya zapiska [State geological map of the Russian Federation. Scale 1:200,000. South Urals Series. Sheet N-41-XIV (Troitsk). Explanatory note]. Second edition. Moscow, VSEGEI, 2018. 238 p. (In Russian).
3. Demin Yu.I., Snachev V.I. Teplovye polya Akhu-novskogo granitnogo massiva i zakonomernosti razmeshcheniya v nikh orudeneniya [Thermal fields of the Akhunovo granite massif and patterns of mineralization in them]. Doklady Earth Sciences, 1981, vol. 261, no. 1, pp. 152-156. (In Russian).
4. Rykus M.V., Snachev V.I., Kuznetsov N.S., Save-lyev D.E., Bazhin E.A., Snachev A.V. Rudonos-nost dunit-gartsburgitovoy i chernoslantsevoy formatsiy pogranichnoy zony mezhdu Yuzhnym i Srednim Uralom [Ore mineralization of the du-nite-harzburgite and black shale formations of the boundary zone between the South and Middle Urals]. Neftegazovoe delo - Oil and Gas Business, 2009, vol. 7, no. 2, pp. 17-27. (In Russian).
5. Snachev A.V., Snachev V.I. Gold-bearing black shales of the Kamensk structure (Chelyabinsk graben, South Urals) / Kazan Golovkinsky Strati-graphic Conference. Sedimentary Earth Systems: Stratigraphy. Geochronology. Petroleum Re-
sources. Proceedings, 2019, pp. 229-234.
6. Snachev A.V., Snachev V.I., Rassomakhin M.A., Kolomoets A.V. Uglerodistye slantsy Kamen-skogo uchastka: geologiya i rudonosnost (Yu-zhnyy Ural) [Carbonaceous shales of the Ka-mensk area: Geology and ore potential]. Gornyy zhurnal - Mining Journal, 2020, no. 2, pp. 3438. (In Russian).
7. Yudovich Ya.E., Ketris M.P. Geokhimiya chernykh slantsev [Geochemistry of black shales]. Leningrad, Nauka, 198 8. 271 p. (In Russian).
8. Ivanova V.P., Kasatov B.K., Krasavina T.N., Rozinova E.L. Termicheskiy analiz mineralov i gornykh porod [Thermal analysis of minerals and rocks]. Leningrad, Nedra, 1974. 399 p. (In Russian).
9. Gorbachev O.V., Sozinov N.A. Nekotorye petrokhimicheskie i geokhimicheskie aspekty tipizatsii uglerodistykh otlozheniy dokembriya [Some petrochemical and geochemical aspects of the typization of Precambrian carbonaceous
deposits]. Problemy osadochnoy geologii dokembriya [Problems of of Precambrian sedimentary geology]. Moscow, Nauka, 1985, pp. 46-57. (In Russian).
10. Roser B.P., Korsch R.J. Provenance signatures of sandstone-mudstone suites determined using discriminant function analysis of major-element data. Chemical Geology, 1988, vol. 67, pp. 119139.
11. Verma S.P., Armstrong-Altrin J.S. New multi-dimensional diagrams for tectonic discrimination of siliciclastic sediments and their application to Precambrian basins. Chemical Geology, 2013, vol. 355, pp. 117-133.
12. Maslov A.V., Podkovyrov V.N., Gareev E.Z., Koto-va L.N. Valovyy khimicheskiy sostav peschanikov i paleogeodinamicheskie rekonstruktsii [Gross chemical composition of sandstones and paleo-geodynamic reconstructions]. Litosfera - Lithosphere, 2016, no. 6, pp. 33-55. (In Russian).
УДК 502.55 DOI: 10.24411/1728-5283-2020-10304
НЕФТЯНЫЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ БОЛОТ И ИХ ОЧИСТКА
© И.Ю. Хасанов,
доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, Институт стратегических исследований Республики Башкортостан, ул. Одесская, 68,
453103, г. Стерлитамак, Российская Федерация
эл. почта: npc-sherik@mail.ru
Многие месторождения нефти Российской Федерации, а также ряда зарубежных стран приурочены к болотам, заболоченным и пойменным территориям. Известно, что при добыче, транспортировке нефти и нефтепродуктов в РФ из-за разливов наблюдаются их существенные потери (до 7%) и негативное влияние на окружающую среду.
Отмечается, что из-за особо сложных условий сбора разлитой нефти и ее производных на таких территориях (непроходимость для обычной техники, низкие температуры, высокая вязкость деградированной нефти и др.) технологии, которые применяются для сбора и удаления нефти с воды и суши, за редким исключением, не могут быть применены. Используемые в Российской Федерации технологии сбора и удаления разлитой нефти с болот энергозатратны, длительны, не щадят деятельный слой болота. Они заключаются в разделении территории разлива на участки рытьем траншей с прокладкой дорог, в соскребывании и смыве нефти в эти траншеи с последующим сбором остатков. Иногда участок загрязнения обрабатывается суспензией биопрепарата после удаления основной части нефти с дальнейшим регулярным орошением водой участка. Зарубежные способы очистки болот от нефти крайне длительны, дороги и основаны главным образом на использовании ручного труда.
В таких условиях разработка технологии способа очистки болот от углеводородов имеет высокую актуальность.
' 2020, том 36, № 3(99) IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIllllllllEËl
