Полная версия

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

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Глины пелагиали

Пелагические ферримонтмориллонито- вые глины (Fe-AI и AI-Fe-смектиты) не только широко распространены среди собственно глинистых осадков, но и являются основной составляющей частью глинисто-биогенных карбонатных и кремнистых отложений. Под электронным микроскопом в верхней части разрезов смектиты имеют вид неправильных «сгустковых» частиц, оказывающихся при увеличениях в 10 000 и 30 000 раз состоящими из тончайших войлокоподобных спутанных игольчатых агрегатов. При движении вниз по разрезам всегда наблюдается улучшение раскристаллизованности смек- тита — там появляются специфические игольчатые или лентовидные формы. Глубины, на которых наблюдается игольчатая раскристаллизация смектитов, существенно различаются: от нескольких метров до десятков и даже первых сотен метров. Так, например, в скв. 9 в Атлантическом океане массовая раскристаллизация ферримонтмориллонитов началась только на глубинах 250-300 м, в Панамской котловине (скв. 155) — на глубине около 35 м, а в Красном море игольчатые формы нонтро- нитов появились всего на глубине 4 м от поверхности осадка.

Появление игольчатой раскристаллизации, по-видимому, связано с длительностью океанического диагенеза и катагенеза, протекающего в условиях сохранения высокой пористости и водонасыщенности глин, несвойственных континентальным глинистым отложениям. Вероятно, другим фактором, интенсифицирующим раскристаллизацию, является повышенное значение теплового потока (в Красном море, например).

Изучение химического состава ферримонтмориллонито- вых глин показало близость их состава в мезозойско-кайнозойских отложениях океанов, хотя при этом отчетливо выявляется существование различных групп: собственно ферримонтморил- лонитовых, Fe-Mn-ферримонтмориллонитовых и высокожелезистых нонтронитовых глин, связанных с современными рифто- выми зонами.

Интересные сведения дало сравнение по химико-минералогическому составу пелагических глин и продуктов подводного преобразования океанических базальтов. В последнее 20-летие XX века появился ряд исследований, в которых освещался характер подводных преобразований образцов базальтов, полученных как при драгировании (главным образом, в Атлантике), так и при глубоководном бурении в Тихом океане (Метьюз, 1973; Melson, 1973; Melson, Thompson, 1973; Hart, 1973). Было установлено, что изменения базальтов выражаются в резком окислении железа, увеличении О18, воды и К20, уменьшении — СаО и МдО. Особенно интересным представляется то, что в процессе вторичных изменений резко возрастает содержание К20, достигающее 2,5-3,5% (подробнее см. в главе 13). Присутствие калия, элемента, чуждого обычным толеитовым базальтам, по мнению всех исследователей, являются результатом адсорбции его из морской воды глинистыми минералами. В последнее время появились данные, что очень энергичными концентраторами калия в измененных базальтах являются также новообразованные калиевые полевые шпаты (Симанович, 1979) и цеолиты.

Установленное химико-минералогическое сходство продуктов подводного разложения базальтов и пелагических глин привело к заключению, что химическая и минералогическая однородность последних — следствие их образования за счет разложения однородных океанических базальтов. Очень любопытен факт, что в континентальных условиях геохимический процесс разложения базальтов протекает сходно (окисление железа, увеличение содержания Н20, потеря Са и Мд), и итогом этого является также появление смектитов, однако фиксации калия при этом не происходила (Коссовская, 1975).

Помимо фоновых глин, близких к продуктам разложения базальтов, среди пелагических осадков широко известны железисто-марганцовистые ферримонтмориллонитовые глины с содержанием Fe203 8-10% и более, МпО больше 0,5-2%. Как было показано выше, имеется целая гамма переходов от Fe-AI- смектитовых глин с содержанием 1-3% до нонтронитов, связанных с рудоносными осадками областей интенсивного спредин- га. По-видимому, образование ферримонтмориллонитовых глин с высокими содержаниями Fe и Мп происходит при суммировании материала палагонитизированной гиалокластики и гидротермального привноса дополнительных порций Fe, Мп (а также Си, Ni, Zn, Pb и других микроэлементов), осуществляющегося в условиях проницаемости океанической коры.

Большой интерес представляют палыгорскитовые глинистые осадки океанов. Изучение уникальной толщи палыгорскито- вых глин эоценового возраста, мощностью свыше 180 м, вскрытых в Восточной Атлантике на площади от островов Зеленого Мыса до о-ва Мадейра (скв. 12, рейс 2 и скв. 137-141 рейса 14), позволило сделать ряд новых геологических выводов (Коссовская, 1975; Коссовская, Гущина и др., 1975). Область распространения вышеупомянутых глин пространственно совпадает с активной тектонической зоной — предполагаемым меридиональным разломом, параллельным Атлантическому хребту, и рядом пересекающих его глубинных разломов.

В течение позднего мела и эоцена эта площадь служила ареной бурного проявления щелочно-базальтового вулканизма. На вулканических архипелагах и в ближайших районах континента был также интенсивно проявлен щелочно-базальтовый вулканизм с отчетливой дифференциацией пород по составу от трахитов до мелилитсодержащих нефелиновых базальтов. «Матрицей» для образования палыгорскита здесь служили нестойкие дисперсные продукты щелочно-базальтового вулканизма, «свидетели» которого обнаружены О.С. Ломовой во фракции < 0,01 мм. К ним относятся имеющие разную степень разложения вулканические стекла, в том числе основного ряда, а также санидин, апатит, магнетит и, что особенно важно, единичные зерна таких редких и специфических для щелочного магматизма минералов, как мелилит, гельвин и почковидные образования гарниерита. Мелилит является характерным минералом нефелиновых базальтов, распространенных в этом районе, а гарниерит — минерал, обычно связанный с выветриванием никельсодержащих основных пород, мог образовываться при высвобождении рассеянного в основных стеклах никеля.

Под сканирующим электронным микроскопом здесь четко видны особенности замещения палыгорскитом вулканических стекол.

Высокая щелочность среды, являющаяся одним из необходимых условий палыгорскитообразования, обусловливалась характером исходного тефрового материала. Преобразование нестойкого щелочного витрокластического материала происходило в стадию диагенеза — начального катагенеза, возможно с участием термальных Mg-растворов, приводящих к глубокому разложению стекла. Известно, что глубинные разломы, связанные с процессами атлантического рифтинга и контролирующие эманационно-гидротермальную деятельность, периодически активизировались с позднего мела до настоящих дней (геотермальная система в районе Азорских островов), что позволило предположить участие термальных растворов, обогащенных Мд, в формировании палыгорскитовых глин. Палыгорскиты охарактеризованных глин выделены О.С. Ломовой в её монографии

1979 г. в особый генетический тип — «камуфлированный вулканогенно-гидротермальный».

Мощные толщи практически мономинеральных палыгор- скитовых глин обнаружены в осадочном слое океанов только в Восточной Атлантике. Возможно, это связано с тем, что данный район служит площадью необыкновенно мощного развития ще- лочно-ультраосновного вулканизма в коре океанического типа (Gunn, Watkins, 1976; и др.).

В то же время проявление палыгорскитовой, а иногда и се- пиолитовой минерализации в виде прожилков или одной из составляющих компонент глинистых и смешанных глинисто-кли- ноптилолит-кристобалитовых пород — распространены в океанах достаточно широко. Повсеместное развитие палыгорскитовой минерализации такого типа связано с породами всего мелового бассейна Тихого океана, изученного по материалам скважин DSDP рейсов 16, 17, 20 (Ломова, 1980). Формирование палыгорскитов здесь связано с гидротермальным преобразованием пирокластового, цеолитового или глинистого материала под воздействием гидротермальных Mg-растворов. Более поздняя, явно наложенная палыгорскит-сепиолитовая минерализация обнаруживается в осадках, связанных с разломными зонами. Она описана на Срединно-Атлантическом хребте (Hathawy, Sachs, 1965) и, по-видимому, достаточно широко развита в разломных зонах хребтов Индийского океана (Скорняко- ва, Курносов и др., 1978).

Резюмируя сказанное выше, А.Г. Коссовская подчеркнула, что в океанах на основном общем фоне ферримонтмориллони- товых глин, связанных главным образом с продуктами разложения толеитовых базальтов, присутствуют специфические глины, которые могут рассматриваться как определенные индикаторы, способные фиксировать различные типы активных геологических обстановок. Довольно широко распространенные железистые и железисто-магнезиальные глины связаны с областями быстрого расширения океанического дна и, кроме того, вероятно, с региональными областями его повышенной проницаемости. Магнезиальные глины являются, видимо, индикаторами глубинных разломов, областей проявления основного щелочного вулканизма и поступления магнезиальных растворов, возможно, на участках пересечения глубоких разломных зон.

В заключение А.Г. Коссовская подчеркнула еще одно очень важное обстоятельство. Процесс стабильной фиксации калия из морской воды глинистыми минералами, как в осадках, так и в продуктах гальмиролитического преобразования базальтов, является как бы начальным этапом переработки материала океанической коры и приспособления его к накоплению качеств пород континентальной коры. Этому способствует также возрастание в осадочном слое содержания Si02 за счет биогенных процессов. Совместно с В.Д. Шутовым они считали всё это признаками осуществления длительного историко-геологического процесса континентализации океанической коры.

зю

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>