Читайте также:
|
|
Проблемы эволюции терригенного осадконакопления и глин изучались Е.П. Акулыпиной, А.И. Анатольевой, А.Б. Роновым, В.Н. Швановым и др.
Необратимый характер накопления терригенных осадков в связи с изменениями условий седиментации на примере песков показан В.Н. Швановым (1987) и сводится к следующим положениям. "1) В истории Земли существовала направленная смена песчаных пород от петрокластических основных граувакк через пеструю гамму к лититовым грауваккам; 2) в ходе геологической истории возрастало разнообразие минеральных видов песков; 3) со временем уменьшались размеры геологических тел, сложенных определенными минеральными видами песчаных пород; 4) в ходе истории уменьшалась контрастность парагенезов с участием песчаных пород; 5) направленность развития служила фоном для периодичности осадкообразования, отмеченной повторяющейся сменой минеральных видов песчаников" (с. 255). В.Н. Шванов определяет крупные периоды в истории развития песчаных пород: катархейско-архейский, ранне-сред-непротерозойский, рифейский, вендско-палеозойский, мезозойско-кайнозойский. Для каждого периода характерны определенные наборы господствующих песчаных пород.
Первые два периода имели глобальное проявление. В катархее - архее преобладали основные граувакки, при этом в архее впервые появились полимиктовые граувакки, в раннем-среднем протерозое - петрокластические кислые и лититовые граувакки, аркозовые и кварцевые песчаники. Начиная с рифея, вследствие контрастного деления земной коры на ортогеосинклинали и платформы, развитие песчаных пород идет по разным линиям. В ортогеосинклиналях развивается линия пестрые серии - петрокластические граувакки и вулканоиды - лититовые граувакки, на платформах - линия аркозы - олигомиктовые и кварцевые пески. Одновременно проявлялась периодичность накопления песков определенного типа. Например, толщи аркозовых песков образовались в начале протерозоя, рифея и фанерозоя, в пределах платформ на определенных стратиграфических уровнях (поздний кембрий - ордовик, поздний девон - ранний карбон, поздний мел - палеоген) распространены кварцевые пески.
Претерпевает во времени изменения и химический состав пород. Так, в терригенных породах фанерозоя наблюдается уменьшение содержания калия от наиболее древних к молодым образованиям. А.Б. Ронов (1983) объясняет это прохождением осадков через повторные циклы выветривание - седиментация, что и привело в конце палеозоя и в кайнозое к очищению песков и глин от калия в результате разрушения калиевых полевых шпатов и замещения гидрослюд монтмориллонитом. Песчаным породам от архея к кайнозою присущи уменьшение степени восстановленности железа (отношение FeO/Fe2O3 изменяется от 2,8 в архее до 0,8 в кайнозое), усиление дифференциации химических элементов, мерой которой служит отношение Al2O3/ SiО2 (снижается от 0,17 в архее до 0,14 в кайнозое).
Обращаясь к эволюции глин, прежде всего, следует отметить возрастающую роль во времени глинистого материала в осадочной оболочке. Одновременно происходят минералого-геохимические изменения глин. По Е.П. Акулыпиной (1981, 1983), они заключаются в следующем.
Важнейшая особенность эволюции глин - уменьшение в их составе, от протерозоя к мезозою, содержания гидрослюдистых минералов, увеличение доли хлорита, монтмориллонита и смешаннослойных образований. Изменяется также элементный состав глинистого вещества, в частности, отношение алюминия и натрия, алюминия и титана, калия и натрия, алюминия и калия. По соотношению групп глинистых минералов Е.П. Акулыпина выделяет четыре этапа: протерозойский, раннепалеозойский, позднепалеозойский, мезозойский.
Для протерозойского этапа типично преобладание гидрослюд, которым подчинены хлориты, монтмориллонит и в еще большей степени - смешаннослойные образования, количество которых незначительно. В венде увеличивается содержание в глинах хлорита. Каолинит встречается лишь на определенных стратиграфических уровнях. Величина отношений алюминия к натрию в позднем протерозое достигала 300 - 800, максимальные значения отношений алюминия к титану в раннем рифее 80 - 280, позднем рифее - 30 - 190, венде - 30 - 170.
На раннепалеозойском этапе заметно увеличивается содержание хлоритов. Это особенно характерно для аридных областей, где хлориты составляют большую часть глинистого вещества пород. Однако в ордовике и силуре сравнительно с кембрием происходит уменьшение доли хлоритов, возрастает содержание смешаннослойных образований. Отношения алюминия к натрию в раннем и среднем палеозое достигают значений 200 - 300, алюминия к титану в раннем кембрии - до 30 - 90, девоне - 25 - 30.
Позднепалеозойский этап отличается резким снижением содержания гидрослюды, хотя возрастает количество смешаннослойных образований и монтмориллонита. В аридных зонах девона и перми широко распространен магнезиальный монтмориллонит. Отношения алюминия к натрию достигают значений 100 - 140, алюминия к титану - до 25 - 80. На определенных стратиграфических уровнях палеозоя возрастает содержание каолинита.
На мезозойском этапе, по Е.П. Акулышшой, усиливаются тенденции предшествующего времени, увеличивается содержание смешаннослойных образований, уменьшается доля гидрослюды. Максимальные значения отношений алюминия к натрию достигают 60 - 100, алюминия к титану в ранней юре, неокоме - 25 - 30-.
Очень показательны изменения во времени химического состава глинистого вещества. Например, содержание алюминия, марганца и железа понижается от протерозоя к мезозою, калия - повышается в рифее и снижается в фанерозое, натрия - понижается в рифее и повышается в фанерозое. Однако эта направленность осложняется периодическими колебаниями концентраций элементов в глинистом веществе крупных временных интервалов развития литосферы. Для глин докембрия - фанерозоя Русской платформы, по данным А.Б. Ронова и других исследователей, характерно направленное во времени изменение содержания кальция и магния. Наиболее высокие содержания магния отмечаются в глинах докембрия и раннего палеозоя, в последующие периоды содержание магния падает, а кальция увеличивается, нарастает и разрыв между количествами этих элементов, достигая максимума в кайнозое. Возможно, такое явление связано с эволюцией карбонатного вещества.
Е.П. Акулыпина считает, что уменьшение зрелости и увеличение полиминеральности глинистого вещества от рифея до мезозоя обусловлены спадом интенсивности химического выветривания и составом материнских пород, понижением щелочности среды выветривания.
Дата добавления: 2015-01-29; просмотров: 27 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |