Научная статья на тему 'Литогенез палеоценово-эоценовых толщ Синайского полуострова (Египет)'

Литогенез палеоценово-эоценовых толщ Синайского полуострова (Египет) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
300
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИНАЙСКИЙ ПОЛУОСТРОВ / СВИТА ЭСНА СЛАНЦЕВ / СВИТА ФИВ / СВИТА САМАЛУТ / ПАЛЕОЦЕН / ЭОЦЕН / ЛИТОГЕНЕЗ / ДИАГЕНЕЗ / КАТАГЕНЕЗ / SOUTHERN SINAI / ESNA SHALE FORMATION / THEBES FORMATION / SAMALUT FORMATION / PALEOCENE / EOCENE / LITHOGENESIS / DIAGENESIS / CATAGENESIS

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Хардиков Александр Эдуардович, Эльшахат Абусеммана Осама Рамзи

Отложения свит Эсна сланцев (палеоцен нижний эоцен), Фив (нижний эоцен низы среднего эоцена) и Самалут (средний эоцен) Синайского полуострова сформировались в бассейнах седиментации в результате совместного отложения терригенного, биогенного, хемогенного и вулканогенного материала. Образование свит Эсна сланцев и Фив происходило на шельфе открытого морского бассейна. Во время формирования свиты Эсна сланцев наблюдалось колебание уровня бассейна осадконакопления. Накопление отложений свиты Самалут осуществлялось в прибрежно-мелководной обстановке, а также в условиях мелководного шельфа. В строении изученных толщ принимают участие 16 литотипов, к становлению которых привел комплекс диагенетических и катагенетических процессов: уплотнение, цементация, дегидратация, перекристаллизация, образование цеолитов, ожелезнение, окремнение, доломитизация. Результаты литолого-фациального анализа определили возможность отнести бедные солями и магнием цеолитсодержащие кремнистые глины и кремнистые аргиллиты свиты Эсна сланцев, микритовые известняки, пелитовые спаритово-фораминиферовые известняки, спаритово-водорослево-фораминиферовые известняки, спаритовые известняки свиты Фив, а также нуммулитовые биомикритовые известняки свиты Самалут к перспективным для оценки в качестве сырья при получении высококачественных строительных материалов, огнеупоров и мелиорантов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Хардиков Александр Эдуардович, Эльшахат Абусеммана Осама Рамзи

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

LITHOGENESIS OF THE PALEOCENE-EOCENE SEQUENCE IN SOUTHERN SINAI, EGYPT

This work deals with the detailed study of the rock-stratigraphy, petrography. Mineralogy and depositional environments of the Paleocene-Eocene sequence in Hammam Faraun area which lies in the northeastern part of the Suez rift, between latitudes 28º 45´ and 29º 14´ N and longitudes 32º 57´ and 33º 25´ E. The lithostratigraphic study of the Paleocene-Eocene sequence in the study area allowed no differentiate it into three rock units arranged chronologically into Esna Shale, Thebes, Samalut. The Esna Shale (30-60 m) has conformable relationship and gradational contacts with underlying Sudr Chalk and the overlying Thebes formation. It is consisting of grey to green, kidney shape, semi-compact shale. It is interbedded with light grey, compact limestone beds (3 m thick). Foraminiferal biomicrite, ferruginous foraminiferal biomicrite and microcrystalline quartz chert microfacies association were recorded in the carbonate part of the Esna Shale. The Thebes formation (160-170 m) conformably overlies the Esna Shale with gradational contact, and is conformably overlain by Samalut formation. It consisting of chalky limestone, whitish grey to grey and yellowish white, bedded, argillaceous, moderately compact, with disconnected chert bands and lenses, black indurate, the chert runs parallel to bedding planes. Dolomitic limestone beds, nodular characterized the middle part of this formation. The top part of the Thebes formation is consisting of yellowish white, hard limestone. Foraminiferal biomicrite, biomicrite, pel-algae foraminiferal biomicrite, pel-foraminiferal biosparite, pel-foraminiferal biomicrite, foramiferal biomicrite, microcrystalline quartz chert, foraminiferal-pelbiomicrosparite, pel-algaeforaminiferal biosparite, ferruginous foraminiferal biomicrite, microsparite and dolomitized sparite are the main microfacies assosiatuons reported in the limestone of the Thebes formation. The Samalut formation (75-80 m) conformably follows the Thebes formation with gradational contact. It is consisting of whitish yellow to yellow and light brown to brownish yellow, shale and yellowish white to yellow, compact limestone followed upward by yellowish white, dolomitic limestone. Feruginous foraminiferal biomicrite, sparrymicrite and micrite are the main microfacies assosiations reported in the limestone of the Samalut formation. The results of the lithostratigraphical, petrographical, mineralogical studies carried out on the studied Paleocene-Eocene sequence of the investigated area reflect that, the Esna Shale was deposited in a neritic marine environment with sea level oscillation during regressive phase. Thebes formation indicated deposition under deeper part of the neritic zone of open marine environment. Samalut formation reflects deposition in the outer neritic zone of the marine environment characterized by quiet and clear water with normal salinity.

Текст научной работы на тему «Литогенез палеоценово-эоценовых толщ Синайского полуострова (Египет)»

ISSN 0321-3005 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН._ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ. 2018. № 3

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2018. No. 3

УДК 552.55+553.57 DOI 10.23683/0321-3005-2018-3-112-119

ЛИТОГЕНЕЗ ПАЛЕОЦЕНОВО-ЭОЦЕНОВЫХ ТОЛЩ СИНАЙСКОГО ПОЛУОСТРОВА (ЕГИПЕТ)

© 2018 г. А.Э. Хардиков1, О.Р. Эльшахат2

1Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия, Университет Аль-Азхар, г. Каир, Египет

LITHOGENESIS OF THE PALEOCENE-EOCENE SEQUENCE IN SOUTHERN SINAI, EGYPT

A.E. Khardikov1, O.R. El-Shahat2

1Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russia, 2Al Azhar University, Cairo, Egypt

Хардиков Александр Эдуардович - доктор геолого-минералогических наук, профессор, Институт наук о Земле, Южный федеральный университет, ул. Зорге, 40, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: khardikov@sfedu.ru

Эльшахат Абусеммана Осама Рамзи - кандидат геолого-минералогических наук, доцент, Университет Аль-Азхар, г. Каир, Египет.

Alexander E. Khardikov - Doctor of Geology and Mineralogy, Professor, Institute for Earth Sciences, Southern Federal University, Zorge St., 40, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: khardikov@sfedu.ru

Osama R. El-Shahat - Candidate of Geology and Mineralogy, Associate Professor, Al Azhar University, Al Mo-khayt Al Daem, 1, Cairo, Egypt.

Отложения свит Эсна сланцев (палеоцен - нижний эоцен), Фив (нижний эоцен - низы среднего эоцена) и Сама-лут (средний эоцен) Синайского полуострова сформировались в бассейнах седиментации в результате совместного отложения терригенного, биогенного, хемогенного и вулканогенного материала. Образование свит Эсна сланцев и Фив происходило на шельфе открытого морского бассейна. Во время формирования свиты Эсна сланцев наблюдалось колебание уровня бассейна осадконакопления. Накопление отложений свиты Самалут осуществлялось в при-брежно-мелководной обстановке, а также в условиях мелководного шельфа. В строении изученных толщ принимают участие 16 литотипов, к становлению которых привел комплекс диагенетических и катагенетических процессов: уплотнение, цементация, дегидратация, перекристаллизация, образование цеолитов, ожелезнение, окремнение, доломитизация. Результаты литолого-фациального анализа определили возможность отнести бедные солями и магнием цеолитсодержащие кремнистые глины и кремнистые аргиллиты свиты Эсна сланцев, микритовые известняки, пелитовые спаритово-фораминиферовые известняки, спаритово-водорослево-фораминиферовые известняки, спаритовые известняки свиты Фив, а также нуммулитовые биомикритовые известняки свиты Самалут к перспективным для оценки в качестве сырья при получении высококачественных строительных материалов, огнеупоров и мелиорантов.

Ключевые слова: Синайский полуостров, свита Эсна сланцев, свита Фив, свита Самалут, палеоцен, эоцен, литогенез, диагенез, катагенез.

This work deals with the detailed study of the rock-stratigraphy, petrography. Mineralogy and depositional environments of the Paleocene-Eocene sequence in Hammam Faraun area which lies in the northeastern part of the Suez rift, between latitudes 28° 45' and 29° 14' N and longitudes 32° 57' and 33° 25' E. The lithostr atigraphic study of the Paleocene-Eocene sequence in the study area allowed no differentiate it into three rock units arranged chronologically into Esna Shale, Thebes, Samalut. The Esna Shale (30-60 m) has conformable relationship and gradational contacts with underlying Sudr Chalk and the overlying Thebes formation. It is consisting of grey to green, kidney shape, semi-compact shale. It is interbedded with light grey, compact limestone beds (3 m thick). Foraminiferal biomicrite, ferruginous foraminiferal biomicrite and microcrystalline quartz chert microfacies association were recorded in the carbonate part of the Esna Shale. The Thebes formation (160-170 m) conformably overlies the Esna Shale with gradational contact, and is conformably overlain by Samalut formation. It consisting of chalky limestone, whitish grey to grey and yellowish white, bedded, argillaceous, moderately compact, with disconnected chert bands and lenses, black indurate, the chert runs parallel to bedding planes. Dolomitic limestone beds, nodular characterized the middle part of this formation. The top part of the Thebes formation is consisting of yellowish white, hard

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2018. No. 3

limestone. Foraminiferal biomicrite, biomicrite, pel-algae foraminiferal biomicrite, pel-foraminiferal biosparite, pel-foraminiferal biomicrite, foramiferal biomicrite, microcrystalline quartz chert, foraminiferal-pelbiomicrosparite, pel-algaeforaminiferal biosparite, ferruginous foraminiferal biomicrite, microsparite and dolomitized sparite are the main micro-facies assosiatuons reported in the limestone of the Thebes formation. The Samalut formation (75-80 m) conformably follows the Thebes formation with gradational contact. It is consisting of whitish yellow to yellow and light brown to brownish yellow, shale and yellowish white to yellow, compact limestone followed upward by yellowish white, dolomitic limestone. Feruginous foraminiferal biomicrite, sparrymicrite and micrite are the main microfacies assosiations reported in the limestone of the Samalut formation. The results of the lithostratigraphical, petrographical, mineralogical studies carried out on the studied Paleocene-Eocene sequence of the investigated area reflect that, the Esna Shale was deposited in a neritic marine environment with sea level oscillation during regressive phase. Thebes formation indicated deposition under deeper part of the neritic zone of open marine environment. Samalut formation reflects deposition in the outer neritic zone of the marine environment characterized by quiet and clear water with normal salinity.

Keywords: Southern Sinai, Esna Shale formation, Thebes formation, Samalut formation, Paleocene, Eocene, lithogenesis, diagenesis, catagenesis.

Разработка минеральных ресурсов - одна из основных статей дохода экономики Египта, на территории которого распространены полезные ископаемые, связанные с магматическими, метаморфическими и осадочными комплексами. Широким развитием пользуются разновозрастные (от палеозоя до кайнозоя) карбонатные, глинистые, кремнистые и смешанные породы (хлидолиты). Они приурочены к отложениям свит Миниа, Друнка, Дауи, Судр, Тараван, Дахла сланцев, Эсна сланцев, Фив и Самалут, выходят на дневную поверхность в Западной пустыне, в долине реки Нил, на Синайском полуострове, а также в отдельных районах Восточной пустыни. Карбонатные, глинистые и кремнистые породы долины р. Нил известны и разрабатываются с глубокой древности по настоящее время. Минерагенический потенциал аналогичных отложений Синайского полуострова до сих пор не оценен. При этом проводились разрозненные минералого-петрографические и геохимические исследования палеоценово-эоценовых толщ для установления их пригодности для использования в промышленности и сельском хозяйстве.

Целью исследования является изучение состава, геологического строения и условий образования свит Эсна сланцев, Фив и Самалут Синайского щита для оценки их минерагенического потенциала. Продолжение работ по созданию сырьевой базы неметаллических полезных ископаемых на основе палеоценовых и эоценовых пород Синайского полуострова требует детального изучения их литоло-го-фациальных особенностей и типизации обстано-вок, в которых происходило образование толщ, пригодных для практического использования. Таким образом, литолого-фациальный анализ становится инструментом, позволяющим прогнозировать условия образования, закономерности размещения и качество полезных ископаемых, которые вмещают изучаемые комплексы отложений.

Рассматривать литолого-фациальные особенности и условия образования отложений свиты Эсна

сланцев, Фив и Самалут необходимо в контексте литостратиграфии и истории геологического развития Северной Африки и Юго-Западной Азии [1-8]. Изучаемые толщи были детально описаны и опробованы в девяти разрезах (рис. 1).

Свита Эсна сланцев (палеоцен-нижний эоцен) представляет собой разнообразно окрашенную слоистую, весьма трещиноватую глинистую толщу с прослоями известняка и кремня. Характерно колебание мощности (30-60 м) при постепенном уменьшении ее к юго-западной части исследуемой области (рис. 2). Такой характер изменения мощности может быть объяснен характером рельефа дна бассейна осадконакопления, сформированного благодаря возможным тектоническим поднятиям в конце палеоцена.

Наличие в составе свиты прослоев известняка показывает, что осадконакопление происходило в неритической морской обстановке в условиях колебаний уровня моря. Глинистые фораминиферовые биомикритовые известняки и аргиллиты указывают на наличие глубоководных зон в бассейне осадкона-копления. Высокая степень сохранности раковин фораминифер в микритовом матриксе свидетельствует о том, что формирование отложений происходило в спокойной чистой воде нормальной солености. Наличие спарита и водорослей в известняках объясняется осадконакоплением в близповерхност-ных частях неритической зоны с активной гидродинамикой, способствующей формированию кристаллически-зернистого кальцита. Свита Эсна сланцев содержит многочисленные скелетные остатки планктонных фораминифер хорошей сохранности, что указывает на осадконакопление во внутренней части открытого морского бассейна с низкой гидродинамической активностью. Это можно предположить исходя из: а) обилия микрита; б) наличия обломочных зерен кварца алевритовой размерности; в) высокой степени сохранности скелетных остатков фораминифер. Переслаивание карбонатных и крем-

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.

нисто-глинистых отложений возникло в результате схода карбонатных мутьевых потоков в область накопления силицитов.

Формирование отложений свиты Эсна сланцев происходило на фоне перераспределения областей размыва и седиментации. Вследствие мощной трансгрессии исследуемая территория была затоплена. Здесь в условиях мелководного шельфа накапливались карбонатно -терригенно -кремнисто -пелитовые осадки, содержащие в своем составе значительное количество пирокластического материала. Морской бассейн в раннепалеоценовое время представлял собой часть обширного моря с нормальной океанической соленостью, глубиной 150-200 м и среднегодовой температурой воды 19,5-21 °С.

Свита Фив (нижний эоцен - низы среднего эоцена) встречается на всей территории Синайско-

NATURAL SCIENCE. 2018. No. 3

го полуострова, представлена толщей глинистых фораминиферовых известняков с прослоями и конкрециями кремня, имеет мощность 160-170 м (рис. 3).

Во время формирования свиты Фив морской бассейн занимал всю исследуемую территорию и был достаточно однородным. В условиях глубоководного шельфа на фоне быстрой трансгрессии накапливались глинисто-карбонатные осадки. Увеличение значения окислительно-восстановительного потенциала и концентрация органического вещества в отложениях свиты Фив произошли в результате бескислородных условий осадконакоп-ления, а также сокращения притока терригенного материала особенно в верхней части свиты. Максимум этих параметров соответствует максимальному уровню стояния моря.

Рис. 1. Схема расположения изученных разрезов: 1 - хребет Эль-Хасан; 2 - ручей Ум Иктева; 3 - хребет Северный Эль-Марха; 4 - хребет Кабалят; 5 - ручей Саль; 6 - ручей Матала; 7 - ручей Низзизат; 8 - ручей Фиран; 9 - ручей Микатаб / Fig. 1. The scheme of location of the studied sections: 1 - the ridge El-Hasan; 2 - stream Um Ikteva; 3 - ridge North El-Marha; 4 - ridge Kabalat; 5 - stream Sal; 6 - stream Matala; 7 - stream Nizzizat; 8 - stream Firan; 9 - stream Mikatab

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.

NATURAL SCIENCE.

2018. No. 3

Рис. 2. Разрезы отложений свиты Эсна сланцев. Породы, слагающие свиты Эсна сланцев, Фив и Самалут: 1 - аргиллит и глина; 2 - известняк; 3 - мел; 4 - известняк с прослоями и конкрециями кремня; 5 - известняк пелитовый и глинистый; 6 - известняк доломитизиро-ванный; 7 - известняк нумулитовый; 8 - номера изученных разрезов (рис. 1) / Fig. 2. Sections of sediments of the Esna Shale suite. Rocks composing the formations of Esna Shale, Thebes and Samalut: 1 - mud-stone and clay; 2 -limestone; 3 - chalk; 4 - limestone with layers and concretions of flint; 5 - limestone pelite and clay; 6 - dolomitized limestone;

7 - limestone numulite; 8 - numbers of the studied sections (fig. 1)

Наличие узловатого известняка в средней части свиты Фив говорит об обмелении морского бассейна во время накопления этих отложений. Присутствие микроспарита и его разновидностей показывает наличие в бассейне мелководных частей неритиче-ской зоны. Многочисленные фрагменты осколков раковин в микритовом матриксе указывают на среду мутьевых потоков. Прослои кремней, описанные в

свите Фив, образовались вследствие высокой концентрации в толще карбонатного осадка скелетных остатков диато-мей и радиолярий. Присутствие в отложениях многочисленных хорошо сохранившихся раковин фораминифер говорит о том, что морской бассейн был открытым и имел низкий окислительный потенциал. Наличие богатых MgO известняков отражает осадконакопление в мелководной теплой морской лагуне. Совместное нахождение в фораминиферо-вых биомикритовых известняках раковин фораминифер и микритового мат-рикса может указывать на осаждение в неритической зоне с довольно слабым непродолжительным течением вдали от источника терригенного материала. При этом осадок подвергался перекристаллизации, что уничтожило его седиментаци-онную текстуру и привело к образованию прослоев кристаллически-зернистого известняка. Раковины фораминифер сохраняют оригинальные скелетные формы, что говорит об их инситном происхождении.

Диагенез карбонатов происходил в подводной и надводной средах. На подводное преобразование указывают отсутствие минеральных изменений, формирование микритовой оболочки скелетных остатков, образование глинистых коллоидов и доломитизация микрита. Субаэральный диагенез происходил, когда осадки были выведены на поверхность. Субаэральная среда включает в себя как вадозную (выше уровня поверхности воды), так и грунтовую (ниже поверхности воды) среды. Соленость воды, участвующей в этих процессах, могла быть от нормально морской до нулевой. Доказательствами субаэрального диагенеза служат наличие интенсивной цементации, аутиген-ное минералообразование и доломитизация спарита в изученных карбонатах.

Бассейн осадконакопления во время формирования свиты Фив на исследуемой территории характеризовался низкой гидродинамической активностью. Это можно предположить исходя из: а) обилия микрита; б) наличия обломочных зерен кварца алевритовой размерности; в) высокой степени сохранности скелетных остатков фораминифер. Наличие микритового кальцита, оолитов и доминирование бентосных фораминифер

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.

NATURAL SCIENCE.

2018. No. 3

5 6 7

Рис. 3. Разрезы отложений свиты Фив / Fig. 3. Sections of sediments of the Thebes suite

объясняются тем, что осадконакопление происходило в теплой морской воде. Именно в этих условиях могло быть достигнуто выпадение в осадок такого большого количества карбоната кальция. Исходя из обилия органических остатков и большого количества карбонатного материала в составе изучаемых комплексов, был сделан вывод, что в период формирования карбонатных отложений освещенность бассейна седиментации была хорошая.

Свита Самалут (средний эоцен) сложена толсто-слоистыми известняками, в большом количестве содержащими Nummulites gizehensis. Мощность толщи - 75-80 м (рис. 4).

Многочисленность скелетных остатков придонных фораминифер (нуммулитов) указывает на осаждение в мелководной морской среде на внутреннем

шельфе. Обилие раковинного детрита и шлама, а также его видовое разнообразие в породах указывают на активную гидродинамику в седиментационном бассейне, а многочисленные пятна оксидов железа говорят о высоком окислительном потенциале среды. Такие условия могли существовать в при-брежно-мелководной зоне или на мелководном шельфе.

Одной из наиболее сложных проблем в изучении карбонатных, глинистых и смешанных образований являются диагенез и катагенез, поскольку на этих стадиях в большей степени проявляется физико-химическое различие карбонатного, глинистого, терригенного и вулканогенного материала. Диагенез и катагенез играют важную роль в изменении оригинальных текстурных и структурных характеристик изученных пород.

Исследуемые отложения испытали уплотнение, цементацию, микритиза-цию, аутигенное минералообразование (доломитизация, окремнение, образование цеолитов), ожелезнение, перекристаллизацию и перераспределение вещества [9-15].

Уплотнение приводило к незначительным механическим и химическим изменениям осадка. В результате снижалась его первичная межзерновая и межкристаллитная пористость. В некоторых случаях уплотнение приводило к разрушению слоя осадка и его раннеди-агенетической цементации. Перекристаллизация и доломитизация известняков ретушировали слоистую текстуру. В ходе диагенеза скелетные остатки деструктурировались.

Цементация играла важную роль в диагенезе изученных пород. Она проходила на ранней стадии и связана с выщелачиванием вещества поровыми водами. В изученных породах цементирующее вещество представляет собой кристаллически-зернистый кальцит, который заполняет поры и полости, а также образуется на поверхности кристаллов и скелетных остатков. Встречается цемент с низким и высоким содержанием магния.

Микритизация - это процесс, в результате которого органические остатки или крупные кристаллы кальцита изменялись или уничтожались, преобразуясь в однородные участки случайно ориентированного микрита. Раковины фораминифер восприимчивы к микритизации. На их примере

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.

NATURAL SCIENCE.

2018. No. 3

Рис. 4. Разрезы отложений свиты Самалут / Fig. 4. Sections of sediments of the Samalut suite

можно проследить все этапы этого процесса. Размер скелетных остатков, подвергшихся микритиза-ции, обычно соответствует их первоначальному облику. Края раковинных осколков становятся микритовыми.

Доломитизация играла умеренную роль в ходе диагенеза изучаемых отложений. Магний, необходимый для доломитизации, вероятно, поступал из вышележащей толщи глин путем выщелачивания. Доломитизация происходила при диагенезе проницаемых известковых осадков. Самыми распространенными типами раннедиагенетических доломитов считаются эвапоритовые, морские и доломиты

смешанных вод. Накопление доломитовых осадков происходило в прибрежной зоне, в условиях повышенной хлорности воды, возникающей за счет привноса этого элемента с суши. В исследованных карбонатных породах доломитизация произошла после осаждения и цементации. Она выражена в образовании разнозернистых кристаллов разнообразной формы с нечеткими границами. В результате известняк был частично или полностью замещен ромбоэдрическими кристаллами доломита.

Процессы окремнения привели к формированию кремневых конкреций (до 10 см в диаметре), прослоев и линз. Они имеют резко выраженные контакты с окружающей породой, равномерно и беспорядочно распределены в карбонатных отложениях свиты Фив. Окремнение указывает на преобладание в осадке аморфного кремнезема (опала) и халцедона. Когда количество диоксида кремния было относительно низким, он осаждался в виде маленьких шариков либо узелков. Накопление микрита при этом происходило относительно быстро. Наличие скелетных остатков в кремнях указывает на относительно высокую энергию осаждения. Бедный видовой состав объясняется низкой степенью устойчивости скелетов к воздействию турбулентных потоков придонных масс воды на перемешивание осадка. Присутствие микрокристаллического кальцита в кремнях показывает, что активность окружающей среды была низкой либо умеренной. Образование кремневых конкреций происходило на стадии перераспределения вещества в условиях низкой концентрации SiO2 за короткий промежуток времени. Конкреции и прослои кремней, залегающие параллельно поверхности напластования вмещающих толщ, формировались в раннем диагенезе одновременно с осаждением карбонатного материала и доломитизацией осадка. Органическое происхождение кремнезема в толще представляется очевидным в связи с отсутствием других возможных источников.

Образование цеолитов. Исходным материалом для образования цеолитов служили биогенный кремнезем, гели алюмосиликатов и кристаллиты глинистых минералов. Источником биогенного кремнезема были организмы с опаловым скелетом (диатомовые водоросли, радиолярии, кремнистые губки и др.). Алюмосиликатные гели и кристаллиты глинистых минералов поступали с суши. Катионы при образовании цеолитов извлекались из морской воды, заполняющей поровое пространство осадка и имеющей диффузионную связь с наддон-ными водами.

Ожелезнение. Частичное замещение карбонатов оксидом железа является общей чертой, характеризующей свиту Фив. Тонкодисперсные агрегаты

ISSN 0321-3005 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН._ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ. 2018. № 3

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2018. No. 3

оксидов железа окрашивают матрикс и форменные элементы породы. Их наличие отражает процесс окисления, происходивший во влажных и засушливых условиях в результате осаждения оксида железа из поровых вод.

Термины «перекристаллизация» и «перераспределение вещества» были использованы для отображения процессов, которые вызывают изменение размера зерен и кристаллов. Речь идет об увеличении, а иногда и уменьшении размера без изменения химического состава, за исключением изменений концентрации изотопов и микроэлементов. Перекристаллизация известняков происходит при катагенезе и метагенезе. Ее причиной является стремление вещества к уменьшению поверхностной энергии, что достигается при возрастании размера зерен. На перекристаллизацию и растворимость карбонатных пород большое влияние оказывали примеси глинистого, кремнистого и органического вещества. Они создавали вокруг карбонатных зёрен непроницаемую коллоидальную плёнку и тем самым не только замедляли процессы растворения и перекристаллизации, но и запечатывали на ранних этапах литогенеза имеющиеся в породах пустоты и трещины. Процесс происходил в осадках в результате кристаллической реорганизации в связи с увеличением литостатического давления и преобразования кристаллической решетки в результате старения вещества. Преобразование микрита в микроспарит и формирование кристаллически-зернистого кальцита, связаны с потерей MgO, которая осуществлялась посредством захвата магния глинистыми минералами, либо в ходе адсорбции этого компонента глинистым веществом. Благодаря этому микритовый кальцит свободно преобразовывался в микроспарит. Микрит восприимчив к диа-генетическим изменениям. Он заменяет грубые мозаики микроспарита путем постепенного аути-генного минералообразования, находящегося в обратной зависимости от интенсивности растворения арагонита. Первичный арагонитовый или кальци-товый микрит преобразовывался в спарит на стадии раннего диагенеза. Этот процесс ускорялся при поступлении метеорной воды в зону диагенеза. Одновременно с этим происходило заполнение спаритом внутренних камер и стенок скелетных остатков.

Таким образом, установлено, что отложения свит Эсна сланцев, Фив и Самалут Синайского щита сформировались в бассейнах седиментации в результате совместного отложения терригенного, биогенного, хемогенного и вулканогенного материала. Образование свит Эсна сланцев и Фив происходило на шельфе открытого морского бассейна, а накопление отложений свиты Самалут осуществлялось в прибрежно-мелководной обстановке, а

также в условиях мелководного шельфа. К возникновению литотипов, участвующих в строении толщ, привели процессы уплотнения, цементации, дегидратации, перекристаллизации, аутогенного минералообразования, ожелезнения, окремнения, доломитизации. Широкое площадное распространение и однородность состава определили возможность отнести цеолитсодержащие кремнистые глины и кремнистые аргиллиты свиты Эсна сланцев, известняки свиты Фив, а также нуммулитовые биомикритовые известняки свиты Самалут к перспективным для использования в качестве сырья при получении высококачественных строительных материалов, огнеупоров и мелиорантов.

Литература

1. El-Deeb W.Z.M., Faris M., Mandur M. Upper Cretaceous-Lower Paleogene Foraminiferal paleoecology of North and Southwest Sinai areas, Egypt // Egypt J. Petrol. 2000. Vol. 9. P. 105-122.

2. El-Heiny I., Enani N., Morsi, S. Stratigraphic evaluation of Eocene rock in west-central Sinai, Egypt E. G. P. C. // 10th Explor. Conf. Cairo, 1990. 22 p.

3. Hader S.A. Lenticulina ennakhali n. sp. (Benthic foraminiferal) from the Paleocene-Early Eocene succession of Abu Zenima section, Westcentral Sinai, Egypt (Misr) // J. of Al-Azhar University-Gaza (ICBAS Sp. Iss.). 2010. Vol. 12. P. 19-22.

4. Geological map of Egypt. 1994.

5. Kerdany M., Cherif O. Mesozoic // Said R. The geology of Egypt. Balkema; Rotterdam, 1990. P. 407438.

6. Kora M. An introduction to the stratigraphy of Egypt. Geology Dept. Mansoura Univ., 1995. 116 p.

7. Moustafa A.R., Khalil M.H. North Sinai structures and tectonic evolution // M.E.R.C. Ain Shams Univ. Cairo. Earth Sci. Ser. 3. 1989. P. 215-231.

8. Said R. The Geology of Egypt. Amsterdam, New York: Elsevier, 1962. 377 p.

9. Бондарева О.С., Эльшахат О.Р. Минералого-петрографические и геохимические особенности па-леоцейново-эоценовых цеолитсодержащих пород Синайского полуострова (Египет) // Изв. вузов. Сев-Кавк. регион. Естеств. науки. 2018. № 1. С. 61-67.

10. Эльшахат О.Р. Особенности вещественного состава палеоцен-эоценовых секвенций юго-западной части Синая (Египет) // Геология, география и глобальная энергия. 2011. № 4. С. 38-45.

11. Эльшахат О.Р. Состав и условия образования нуммулитового известняка свиты Самалут юго-западного Синая (Египет) // Геология, география и глобальная энергия. 2011. № 4. С. 80-84.

12. Эльшахат О.Р. Минерагенический потенциал свиты Фив юго-западного Синая, Египет // Концептуальные проблемы литологических исследований в России : материалы 6-го Всерос. литол. совещания

ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2018. No. 3

(Казань, 26-30 сентября 2011 г.). Казань, 2011. С. 508-511.

13. Эльшахат О.Р. Особенности минерального состава палеоценовых отложений юго-западной части Синая, Египет // Концептуальные проблемы литоло-гических исследований в России : материалы 6-го Всерос. литол. совещания (Казань, 26-30 сентября 2011 г.). Казань, 2011. С. 512-514.

14. Эльшахат О.Р., Хардиков А.Э. Минералогические и термобарогеохимические особенности палео-ценово-эоценовых кремней юга Русской платформы и альпийского складчатого пояса Тетис // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2012. № 2. С. 111— 115.

15. AwadM.H, Sharaf-Eldin A.A., El-Shahat O.R. Petrography and depositional environment of the Paleocene-Eocene sequence in Hammam Faraun, southern Sinai, Egypt // Australian J. of Basic and Appl. Sciences. 2010. Vol. 4 (7). Р. 1597-1625, 2010.

References

1. El-Deeb W.Z.M., Faris M., Mandur M. Upper Cretaceous-Lower Paleogene Foraminiferal paleoecology of North and Southwest Sinai areas, Egypt. Egypt J. Petrol. 2000, vol. 9, pp. 105-122.

2. El-Heiny I., Enani N., Morsi, S. Stratigraphic evaluation of Eocene rock in west-central Sinai, Egypt E. G. P. C. 10th Explor. Conf. Cairo, 1990, 22 p.

3. Hader S.A. Lenticulina ennakhali n. sp. (Benthic foraminiferal) from the Paleocene-Early Eocene succession of Abu Zenima section, Westcentral Sinai, Egypt (Misr). J. of Al-Azhar University-Gaza (ICBAS Sp. Iss.). 2010, vol. 12, pp. 19-22.

4. Geological map of Egypt. 1994.

5. Kerdany M., Cherif O. Mesozoic. Said R. The geology of Egypt. Balkema; Rotterdam, 1990, pp. 407-438.

6. Kora M. An introduction to the stratigraphy of Egypt. Geology Dept. Mansoura Univ., 1995, 116 p.

7. Moustafa A.R., Khalil M.H. North Sinai structures and tectonic evolution. M.E.R.C. Ain Shams Univ. Cairo. Earth Sci. Ser. 3. 1989, pp. 215-231.

8. Said R. The Geology of Egypt. Amsterdam, New York: Elsevier, 1962, 377 p.

9. Bondareva O.S., El'shakhat O.R. Mineralogo-petrograficheskie i geokhimicheskie osobennosti pale-otseinovo-eotsenovykh tseolitsoderzhashchikh porod Si-naiskogo poluostrova (Egipet) [Mineralogical-petrographic and geochemical features of Paleocene-Eocene zeolite-containing rocks of the Sinai Peninsula (Egypt)]. Izv. vuzov. Sev-Kavk. region. Estestv. nauki. 2018, No. 1, pp. 61-67.

10. El'shakhat O.R. Osobennosti veshchestvennogo sostava paleotsen-eotsenovykh sekventsii yugo-zapadnoi chasti Sinaya (Egipet) [Features of the material Paleo-cene-Eocene composition of sequences of the Southwestern Sinai (Egypt)]. Geologiya, geografiya i glob-al'naya energiya. 2011, No. 4, pp. 38-45.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

11. El'shakhat O.R. Sostav i usloviya obrazovaniya nummulitovogo izvestnyaka svity Samalut yugo-zapadnogo Sinaya (Egipet) [Composition and conditions of formation of nummulite limestone of Samalut suite of South-Western Sinai (Egypt)]. Geologiya, geografiya i global'naya energiya. 2011, No. 4, pp. 80-84.

12. El'shakhat O.R. [Mineragenic potential of the suite of Thebes of the southwest Sinai, Egypt]. Kontseptual'nye problemy litologicheskikh issledovanii v Rossii [Conceptual problems of lithological research in Russia]. Materials of the 6th All-Russian Litol. Meetings (Kazan, September 26-30, 2011). Kazan, 2011, pp. 508-511.

13. El'shakhat O.R. [Peculiarities of mineral composition of the sediments of the South-Western part of the Paleocene of Sinai, Egypt]. Kontseptual'nye problemy litologicheskikh issledovanii v Rossii [Conceptual problems of lithological research in Russia]. Materials of the 6th All-Russian Litol. Meetings (Kazan, September 2630, 2011). Kazan, 2011, pp. 512-514.

14. El'shakhat O.R., Khardikov A.E. Mineralogiches-kie i termobarogeokhimicheskie osobennosti paleotseno-vo-eotsenovykh kremnei yuga Russkoi platformy i al'piiskogo skladchatogo poyasa Tetis [Mineralogical and thermobarogeochemical features of Paleocene-Eocene silicas of the South of the Russian platform and Alpine folded belt Tethys]. Izv. vuzov. Sev. -Kavk. region. Estestv. nauki. 2012, No. 2, pp. 111-115.

15. Awad M.H, Sharaf-Eldin A.A., El-Shahat O.R. Petrography and depositional environment of the Paleocene-Eocene sequence in Hammam Faraun, southern Sinai, Egypt. Australian J. of Basic and Appl. Sciences. 2010, vol. 4 (7), pp. 1597-1625, 2010.

Поступила в редакцию /Received_25 июня 2018 г. / June 25, 2018

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.