CC BY
14РАЗДЕЛ 3.
ГЕОМОРФОЛОГИЯ И ЭВОЛЮЦИОННАЯ ГЕОГРАФИЯ
УДК 91:55:5521.4.03:552.124 (292.471)
НЕКОТОРЫЕ ДАННЫЕ О МОРФОЛОГИИ, ВЕЩЕСТВЕННОМ
СОСТАВЕ И ГЕНЕЗИСЕ КОНКРЕЦИЙ В АЛЬБСКИХ ОТЛОЖЕНИЯХ
ДОЛИНЫ РЕКИ САЛГИР
Блага Н.Н., Чефонов А.Л., Тищенко А.И.
Таврическая академия ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского», Симферополь, Российская Федерация E-mail: [email protected]
Статья посвящена конкреционным образованиям в нижнемеловой песчаной толще долины р. Салгир. Исследованы условия их залегания, контакты с вмещающими породами и морфологические особенности. Определен вещественный состав конкреций.
Ключевые слова: конкреция, песчаник, диагенез, симферопольская свита, слоистость, концентрически-зональное строение
ВВЕДЕНИЕ
Широко известно, что конкреции и их комплексы играют важную роль при литологическом изучении осадочных толщ, а также при исследовании осадочного рудогенеза. Конкреции могут служить надежными поисковыми признаками, маркирующими горизонтами при расчленении и корреляции разрезов, чуткими фациальными, палеоклиматическими и формационными индикаторами [1].
Седиментогенные конкреции (диа-, эпи- и катагенетические) широко распространены в осадочных формациях Крыма. Они сложены разными минералами или минеральными ассоциациями.
В разновозрастных осадочных породах Крыма обычны сульфидные конкреции, сложенные пиритом, марказитом или пирит-марказитовой ассоциацией. Конкреционный сидерит широко распространен в породах таврической серии (верхний триас - нижняя юра) Горного и Предгорного Крыма, в неогеновых породах Керченского полуострова. В железорудных отложениях Керченского полуострова обычен и конкреционный родохрозит.
В альбских глинах Горного и Предгорного Крыма распространены баритовые, барит-карбонатные, карбонатные конкреции. Особенно широкого развития баритовые конкреции достигают в приразломной зоне у с. Тополёвка, где более ранние, дигенетические карбонатные конкреции обогащаются баритом вплоть до почти полного замещения карбонатного вещества с образованием более поздних, эпигенетических баритовых конкреций.
Эпигенетические кремнистые образования или силициты обычны в карбонатных мезо-кайнозойских толщах Крыма. Это кварцево-халцедоновые или халцедоновые кремни и так называемые шерты, которые содержат до 30 весовых %
83
кремнезема и примеси опала, тридимита, кристобалита, халцедона, кальцита, глинистых минералов. Интересны так называемые силькреты в нижнепалеоценовых известняках междуречья Бельбек - Кача. Это кварцевые породы с содержанием SiO2 до 83-96 весовых % и с незначительной примесью кальцита и глинистого вещества. Их образование есть результат метасоматического замещения известняков кремнеземом с сохранением местами структур последних.
Карбонатные и гипсовые конкреции являются неотъемлемой частью плиоцен-четвертичных красноцветных образований Степного Крыма.
В предлагаемой статье описаны интересные с геологической и научно-познавательной точек зрения, крупные, преимущественно карбонатные, эллиптические, сферические и сферически-пластовые конкреционные образования, которые развиты в толще песчаников нижнего мела долины р. Салгир. Они отличаются своеобразной морфологией, а их сочетания - высокой зрелищностью. В настоящее время эти образования вскрыты на значительной площади благодаря кустарной добыче песка. Это дает возможность для их полноценного и детального исследования. Обнаженность конкреционных форм, как в вертикальном разрезе, так и по площади, позволяет выяснить их распространение, особенности залегания, контакты с вмещающими породами и др.
В научной литературе морфология и вещественный состав исследуемых конкреционных образований ограничивается лишь их упоминанием [2], в научно-популярной литературе, особенно - на просторах Интернета, существует совершенно ошибочное представление об этих образованиях, как связанных с процессами вулканизма или выветривания.
Методика работ включала в себя полевое обследование и описание обнажений, конкреционных форм и их взаимоотношения с вмещающими породами, фотодокументацию. Для прецизионного определения вещественного состава некоторых минеральных образований использовался рентгендиффракционный метод. Обработка образцов проводилась в лаборатории рентгеноструктурного анализа Физико-технического института КФУ им. В.И. Вернадского (Наухацкий И.А., зав. лабораторией).
ИЗЛОЖЕНИЕ ОСНОВНОГО МАТЕРИАЛА
Исследуемая толща отложений, относимых к салгирской свите, находится на правом склоне долины р. Салгир в окрестностях с. Пионерское. Возраст самой свиты - поздний апт - средний альб, определен по находкам аммонитов и белемнитов: NeohibolitesminimusList., DeshayesitesdeshaylsiLeym.,
DiscorbiswassoewicЮ}aff. etAgeal. На данном участке долины породы салгирской свиты слагают весь склон. Низы рассматриваемой толщи на дневную поверхность не выходят, поскольку прикрыты примыкающим четвертичным аллювием садовой террасы р. Салгир. Альбские отложения представлены существенно песчанистыми образованиями, в которых чередуются слои песчанистых глин, слабосцементированных рыхлых глинистых песков и прочных кварцевых песчаников.
84
Выходы коренных слоев покрыты четвертичными склоновыми отложениями, а в верхней части толщи ближе к водоразделу обнажены современной кустарной добычей песка. Минералогический анализ показал, что песчаная фракция представлена преимущественно кварцем, а цемент - кальцитом и глинистыми минералами. В разрезе песчаных отложений хаотично разбросаны округлые до эллиптических окатанные обломки мергелей размером от нескольких сантиметров до 30 см. Следует отметить, что в слоях прочных песчаников эти мергели служат ядрами концентрически-зональных образований, сочетания которых имеют своеобразную причудливую морфологию (Рис. 1).
Рис. 1. Конкреции в альбских отложениях долины р. Салгир: А - общий вид; Б - разрез.
85
Их цементация неоднородная и в наибольшей степени характерна для внутренней зоны, примыкающей к ядру. Во внешней зоне цементация более слабая, что отчетливо проявляется в ускоренном выветривании. То, что цементация карбонатами в процессе литификации осадка тяготела в том числе и к включениям мергелей, подтверждается конфигурацией границ слоев. При близком положении включений мергелей к кровле или подошве песчаников мощность слоя увеличивается, а его граница дугообразно изгибается (Рис. 2.).
В некоторых случаях ядрами конкреций являются скопления гальки, гравия и ископаемой фауны. Вместе с тем, карбонатизация слоев песка происходила и без наличия включений, однако на таких участках она не носила зонально-концентрический характер.
Условные обозначения: 1 - песок; 2 - толща конкреционного слоя; 3 - включения мергелей
Рис. 2. Зависимость мощности конкреционного слоя от расположения в вертикальном разрезе включений мергелей.
Часть эллиптических мергельных образований находится в толще рыхлого песка, причем обособленно и без связи с основным слоем прочных пород (Рис. 3). Важным элементом для раскрытия условий образования комплекса рассматриваемых пород являются кальцитовые жилы, рассекающие местами прочные слои, а также белесоватые прослойки в толще песка. Последние имеют рыхлое сложение и тонкозернистую структуру. Их минералогический состав -
86
полевошпатово-кальцитовый с единичными зернами турмалина, магнетита, гидроокислов железа.
Мощность прослоек небольшая - всего несколько сантиметров. Часть из них залегает субгоризонтально согласно слоистости песков, другие же имеют секущее положение. Они пересекают слои под разным углом (Рис. 3).
м
Условные обозначения: 1 - песок; 2 - конкреционный слой песчаника; 3 - эллипсовидные конкреции песчаника; 4 -мергель; 5 - тонкозернистые карбонатно-глинистые прослои
Рис. 3. Положение полевошпатово-кальцитовых прослоев в толще песчаных отложений.
Характерной особенностью является также их пространственное положение к другим элементам толщи. Упираясь в прочные породы карбонатных стяжений или включений мергелей, белесоватые прослои огибают их (Рис. 4).
87
Условные обозначения: 1 - песок; 2 - мергель; 3 - полевошпатово-кальцитовые прослои
Рис. 4. Взаимное расположение песчанистых конкреций и полевошпатово-кальцитовых прослоев в толще альбских песков.
ВЫВОДЫ
Из вышесказанного можно сделать следующие выводы.
1. Толща альбских отложений около с. Пионерское на этапе диагенеза подверглась существенным изменениям.
2. Карбонат кальция, содержавшийся в песчано-илистом осадке, на стадии его уплотнения подвергся миграции и вовлекался в циркуляционные растворы. На пути миграции растворов происходило осаждение карбонатного вещества и цементация песков.
3. Встречающиеся обломки мергелей, скопления гальки, гравия и ископаемой фауны служили центрами притяжения, а концентрически-зональное строение возникших стяжений свидетельствует об их образовании в подвижной среде.
4. Белесоватые полевошпатово-кальцитовые прослои являются более поздними, вероятно, синтектоническими, образованиями, о чем говорит их соотношение с вмещающими породами и стяжениями кальцита. Они могли
88
сформироваться при последующей переработке толщи гидротермальными силикатно-карбонатными растворами, источник которых установить сложно.
В целом же, конкреции в альбских песках салгирской долины интересны не только с научной точки зрения, но и необычайно зрелищны. Они активно используются для экскурсионного показа, однако незаконная добыча песка приводит к сравнительно быстрому их разрушению.
Список литературы
1. Атлас конкреций / под ред. А. В. Македонов, Н. Н. Предтеченский. Л.: Недра, 1988. 323 с.
2. Геология СССР. Том VIII. Крым. Часть 1. Геологическое описание / гл. ред. А. В. Сидоренко. М.: Недра, 1969. 575 с.
SOME DATA ON THE MORPHOLOGY, MATERIAL COMPOSITION AND GENESIS CONCRETION ALBIAN SEDIMENTS IN THE VALLEY OF THE
SALGIR RIVER
Blaga N. N., Chefonov A. A., Tishhenko A. I.
V.I. Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol, Crimea, Russia
E-mail: [email protected]
The article is devoted to concretion formations in the lower cretaceous sand thickness valley of Salgir river. It describes the interesting geological, scientific and educational point of view, large-scale, mainly carbonate, elliptical, spherical and spherically stratified concretions formation. They are distinguished by a peculiar morphology, and their combination - a high entertainment. Currently, these structures revealed a large area due to the artisanal mining of sand. Lower Cretaceous sediments are essentially sandy formations where alternate layers of sandy clay, weakly cemented friable clayey sands and strong quartz sandstones.
Through of X-ray diffraction method was carried out mineralogical analysis, which showed that the sandy fraction consists mainly of quartz, and cement - calcite and clay minerals. In terms of sediments of sand randomly scattered around the elliptical to rounded fragments of marl in size from a few centimeters to 30 cm. It should be noted that these layers of solid sandstone marl cores are concentrically zoned formations. In some cases, the nuclei cores are accumulations of pebbles, gravel and fossil fauna. However, carbonization occurred and sand layers without the presence of impurities, but in such areas it is not worn zone-concentric nature. An important element for the disclosure of the conditions of formation of rocks are considered complex calcite veins, sometimes dissecting solid layers, and whitish layer in the thickness of the sand. The last have a crumbly constitution and fine-grained structure. Their mineralogical composition -feldspar-calcite. Some of them lies subhorizontal stratification according to the sands, while others are intersecting position. Resting on the rock solid concretions of carbonate inclusions or marl, whitish interlayers encircle them.
89
An analysis of the factual material allows you to make some conclusions. It was found that the thickness of Albian sediments around Pionerskoye township at the stage of diagenesis has undergone substantial changes. Calcium carbonate is found in sandy-muddy sediments at the stage of its consolidation underwent migration and are involved in circulating solutions. On the way migration solution was precipitated carbonate cementation material and sand. Fragments of marl, clusters of pebbles, gravel and fossil fauna, which are encountered, served as centers of gravity and concentric-zonal structure concretions any evidence of their formation in the mobile environment. Whitish feldspar-calcite seams are more recent, probably sintectonic formations, as evidenced by their relationship with the host rocks and calcite concretions. They could be formed in the subsequent processing sequences hydrothermal calc-silicate solutions. Keywords: concretion, sandstone, diagenesis, Simferopol suite, lamination, concentric-zonal structure
Reference
1. Atlas konkrecij / pod red. A. V. Makedonov, N. N. Predtechenskij. Leningrad: Nedra (Publ.), 1988, 323 s.
2. Geologiya SSSR. Tom VIII. Krym. Chast' 1. Geologicheskoe opisanie (Geology of USSR. Vol. 8: Crimea). Moscow: Nedra (Publ.), 1969, 575 s.
Поступила в редакцию 1.02.2015 г.
90
