Полная версия

Главная arrow География arrow Генетическая минералогия и стадиальный анализ процессов осадочного породо- и рудообразования

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Триоктаэдрические слюды

Эти минералы из группы биотита широко распространены в составе терригенных примесей многих осадков и осадочных пород. Находясь в пелитовой фракции, они обладают большой податливостью к всевозможным трансформациям, начиная от ранних этапов диагенеза. То, как эти трансформации осуществляются, можно проследить, наблюдая с помощью обычного поляризационного микроскопа за включениями более крупных минеральных частиц, таких, у которых размеры соответствуют алевритовым, песчаным или гравийным фракциям (рис. 5.11). Судя по новейшим данным рентгено- и электронографии, в пелито- вых частицах триоктаэдрической слюды преобразования осуществляются теми же способами, что и в крупных чешуях терри- генного биотита, но гораздо интенсивнее и быстрее.

Одними из первых филогенетические ряды преобразований терригенного биотита раскрыли А.В. Копелиович, А.Г. Кос- совская и В.Д. Шутов. Их данные, полученные с помощью оптических исследований, впоследствии нашли полное подтверждение в работах зарубежных литологов и минералогов, применявших рентгенографию и электронографию с высокими разрешающими способностями приборов.

В качестве примера стадиальных наблюдений ювелирной точности можно сослаться на работу А. В. Копелиовича об эпигенетических (или катагенетических, в нашем понимании этого термина) преобразованиях терригенных пород рифея, венда и нижнего палеозоя Приднестровья. Вот, как он описывал наблюдавшиеся сверху вниз по разрезу (по мере усиления степени эпигенеза — от начального к глубинному) изменения, произошедшие с этим минералом. «В песчаниках и алевролитах изменением обычно охватывается большая часть листочек и чешуек биотита, присутствующих в породе. Листочки биотита гидратируются и приобретают веерообразные, гармошковидные, червеобразные формы или структуры «столбики монет». Изменения формы сопровождаются то частичным, то почти полным обесцвечиванием пластинок, значительным ослаблением, а иногда утратой плеохроизма, понижением светопреломления и яркости интерференционной окраски. В возникающем гидробиотите обычно остаются лишь реликты исходного минерала в виде волокон или чрезвычайно тонких пластинок, большая часть первичного биотита преобразуется в гидрослюду и вермикулит. Гидратизация иногда сопровождается выделением тонких иголочек рутила. В редких случаях вдоль пинакоидной спайности возникают пленочные скопления или же комочки гидроокислов

Деформированный и частично трансформированный в хлорит-иллитовые агрегаты терригенный биотит из аркозовых песчаников К Приверхоянского краевого прогиба, в низовьях р. Лена. Шлифы, без анализатора

Рис. 5.11. Деформированный и частично трансформированный в хлорит-иллитовые агрегаты терригенный биотит из аркозовых песчаников К1 Приверхоянского краевого прогиба, в низовьях р. Лена. Шлифы, без анализатора.

Слева — слабо измененный минерал, в начале стадии катагенеза; справа — в обстановке глубинного катагенеза, где осветлению (иллитизации) и потемнению (хлоритизации) сопутствуют выделения аутигенных тонкодисперсных Fe — Ti агрегатов на плоскостях спайности (непрозрачное).

железа, но, как правило, такие выделения отсутствуют» (Копе- лиович, 1965, с. 172).

«Наряду с гидратизацией происходит замещение пластинок биотита и частично гидратированного биотита агрегатом дисперсных и тонких чешуек глинистого вещества, нередко с сохранением исходных форм замещаемой пластинки. Глинистое вещество, псевдоморфозно замещающее биотит, обычно обнаруживает слабый или заметный плеохроизм в буроватых тонах. Между такого типа полными псевдоморфозами и листочками лишь частично измененного биотита можно наблюдать всевозможнейшие постепенные переходы» (там же).

Если биотита в породе было изначально много (такое наблюдается обычно в возникших за счет разрушения гранитов аркозовых песчаниках), то его преобразования приводят к возникновению аутигенного пленочного или даже порового гидро- слюдисто-хлоритового цемента. Интересно заметить, что эти преобразования не проходят бесследно для соседних с биотитом минералов. Гидрослюдизация биотита порождает интенсивный вынос щелочей и, как следствие этого, повышение щелочности интерстиционных растворов, что, в свою очередь, способствует активизации коррозии и частичного растворения обломочных зерен кварца и полевых шпатов. Конкретные стадиальные наблюдения подтвердили эту дедуктивную схему. Как правило, зерна вышеозначенных минералов близ контакта со скоплениями чешуй измененного биотита приобретают зубчатую, неровную огранку, с отчетливыми коррозионными «заливами» на их поверхности. Все это способствует миграции и пере- отложению в некоторых порах Si02 в форме опала, халцедона или криптозернистого агрегата кварца.

По мере усиления катагенетических преобразований ускоряются процессы хлоритизации + гидрослюдизации биотитов. Это подробно показано А.Г. Коссовской и В.Д. Шутовым в 1955 г. на примере стадиальных исследований мощного (многокилометрового) верхоянского комплекса. Сверху вниз по разрезу комплекса процесс изменений терригенного биотита нарастал, и все реже в шлифах наблюдались слабо измененные пластинки этого минерала. Наконец, после катагенетической стадии, при глубоких метагенетических изменениях, биотит практически полностью разрушается. На его месте остаются реликты в виде темных, полупрозрачных скоплений рудного (железисто-титанистого) тонкодисперсного вещества, иногда с кристалликами сидерита, иногда вместе с анатазом или с мельчайшими игольчатыми новообразованиями рутила {вспомним о том, что при разрушении биотита из его кристаллической решетки выносятся катионы железа и титана).

Если наблюдать все это в шлифе песчаника, взятого из зоны глубокого метагенеза, не видя шлифов аналогичных пород из зон более слабых постседиментационных преобразований, то можно с полным основанием усомниться, а был ли здесь изначально терригенный биотит, или мы видим какие-то сгустки криптозернистых аутигенных компонентов совсем иного генезиса. Однако исследователи, которые хотя бы однажды имели возможность проследить все стадии разрушения биотита внутри мощных разрезов однородных по своему составу терриген- ных толщ (таких, например, как отложения мела, юры, триаса и верхнего палеозоя Западного Верхоянья суммарной мощностью не менее 16-20 км или отложения карбона в Донецком бассейне), обычно легко узнают следы, оставшиеся на месте исчезнувших включений вышеупомянутого минерала. Кроме того, нередко даже в единичном шлифе удается видеть, как неодинаково поддаются разрушению разные чешуи биотита. Их можно сравнить с листьями дерева осенью: одни уже засохли, а другие в это же время едва затронуты увяданием. Если биотита в исходном осадке было много, то в породе, прошедшей через стадию глубоких катагенетических преобразований, бывают хорошо заметны не только конечные, но и промежуточные продукты его частичных изменений. Между ними удается найти переходные разности, убеждающие в том, что биотит в конечном счете превращается в непохожие на него сгустки аутигенных образований.

Итак, в процессе прогрессивно усиливающихся постдиаге- нетических преобразований обломочный биотит в конечном итоге исчезает. Его разрушение (или сохранение в ничтожных по размерам реликтах) считается одним из диагенетических признаков метагенеза, называемого в зарубежной литературе ан- химетаморфизмом (см. в главе 3).

Интересно, что при дальнейшем вхождении породы во все более напряженные термодинамические условия на вполне определенной ступени матаморфизма (в конце зеленосланцевой стадии) вновь воссоздается биотит. Но этот минерал обладает уже совсем иными типоморфными свойствами по сравнению с прежним.

Метаморфогенный биотит отличен, прежде всего, своими структурными взаимоотношениями с соседними минеральными частицами. Он образует вростки в края кристаллов полевого шпата или кварца — элементы лепидобластовой структуры. Отличается ярким, обычно коричневато-бурым цветом, очень контрастным плеохроизмом и, главное, свежестью своего облика, благодаря отсутствию признаков замещения его теми аутиген- ными образованиями, о которых было рассказано выше.

Добавим к вышесказанному, что на трансформации слюд при предметаморфических стадиях литогенеза большое влияние оказывает генетическая принадлежность той породы, в которой эти слюды находятся. Генезисом обусловливаются исходный состав глинистого минерала и состав, а также структура той среды, в которой он находится. Последние способны существенно ускорить либо замедлить темпы трансформаций. Например, в песчаных отложениях, где на межзерновых контактах под влиянием неравномерно распределенных давлений возникает активная реакционноспособная среда, глинистое вещество трансформируется гораздо раньше (выше по разрезу), чем в слоях однородного пелитового состава. Присутствие ОВ и его генетическая природа тоже активно влияют на характер преобразований глинистого вещества. Подробнее этот вопрос рассмотрен в работах П.П. Тимофеева и Л.И. Боголюбовой (1972, 1996).

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>