Содержание к диссертации
стр.
ВВЕДЕНИЕ 4
Глава I. ГШОГО-СТРАТИГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ УГЛЕРОДСОДЕР-
ВДЦИХ ПОРОД 9
Глава 2. ПДРЛЖТИЧЕСКИЕ АССОЦИАЦИИ ШІЕРОДСОДЕРіШЩХ ПОРОД ОСКОЛЬСКОЙ СЕРИИ
Роговская свита 18
Тимская свита. Нижнетимская лодсвита 24
Тимокая свита. Верхнетшская подсвита 34
Глава 3. ЖІОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РЕКОНСТРУКЦИЯ ИСХОДНОГО СОСТАВА ПОРОД
Некоторые вопросы методики исследования осадочно-метаморфических толщ докембрия 38
Углеродисто-карбонатная ассоциация 43
Углеродисто-терригенная ассоциация 60
3.4. Углеродисто-вулканогенная ассоциация 88
Глаьа 4. УГЛЕРОДИСТОЕ ВЕЩЕСТВО В ОСЩОЧНО-ШТАМОРФИЧЕСКИХ
ОТЛОЖЕНИЯХ ОСКОЛЬСКОЙ СЕРИЙ 100
Формы распределения углеродистого вещества . .IQL
Структура углеродистого вещества 105
Первичная природа углеродистого вещества . . .ИЗ
Геохимическая специализация и металлонооность углеродсодержашдх пород оскольской серии . . .129.
Глава 5. РЕКОНСТРУКЦИЯ НШШЕПРОЇЕРОЗОіІСКИХ ОСАДОЧНЫХ
БАССЕЙНОВ 168
Обстановки седиментации 169
Палеосолёность бассейна 179
Условия выветривания на континенте 183
Органический углерод как индикатор условий накопления металлоносных биогенных осадков 190
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 199
ЛИТЕРАТУРА 2С0.
Введение к работе
Актуальность работы. Изучение геохимических особенностей обогащенных углеродом отложений представляет большой практический интерес в связи с тем, что они характеризуются повышенными концентрациями многих редких и рассеянных элементов и к ним приурочены крупные стратиформные месторождения [98, 171, 140, 96, 105, 75, I25J . Решение генетической проблемы взаимосвязи накопления рудных концентрации элементов с органическим веществом имеет большое теоретическое значение и в настоящее время является одной из важнейших задач литологии Ql4, 73, ИЗ]. Исследование утлеродсодержащих пород актуально в связи с вопросами биолитогенеза в докембрии, т.к. они являются своеобразным генетическим репером биогенного накопления углерода.
На территории Воронежского кристаллического массива углеродсодержащие породы встречаются в составе докембршских метаморфических комплексов различного возраста. Однак» максимального развития они достигают в оскольской серии нижнего протерозоя, которая перекрывает железорудную Курскую серию, известную крупнейшими месторождениями железистых кварцитов [^81, 24, 44, 33 ] Высокие содержания органического углерода и ряда металлов позволшш вьщелить углеродсодержащие комплексы оскольской серии в ранг металлоносной углеродистой фордацш(49].
Несмотря на довольно значительную изученность докембршс-кого фундамента региона[^36, 29, 67, 80, 83, 82, 62^1 вопросам геохимического исследования углеродистых отложений не уделялось должного внимания. Однако следует подчеркнуть их особую роль в проблеме корреляции докембрийских регионов. Именно в нижнем протерозое появляются наиболее значительные мощности
- 5 -углеродсодержащие толщи і57, I52t 60, 73, 26 и другие ^ , что связано с проявлением цикличности в накоплении органического углерода в истории Земли [^75^ и с эволюцией состава её атмосфери р28, 115] * Всесторонней геохимической характеристи- _. ке углеродсодержащих комплексов оскольской серии БШ и посвящена данная работа.
Делью работы являлось построение геохимической модели накопления углеродсодержащих комплексов в нижнем протерозое на территории ВКМ и выявление роли органического углерода в концентрировании рудных элементов, Б качестве объектов исследования выбраны две крупные грабен-синклинальные структуры: Рыльская и Тим-Ястребовская, где описаны стратотипические разрезы оскольской серии и которые включают известные в настоящее время рудопроявления полиметаллов, фосфора» марганца. Исходя из этого перед автором были поставлены конкретные задачи исследования: Х- Проведение литолого-фациального анализа ншшепроте-розойских осадочно-метаморфических отложений оскольской серии ВКМ; 2. Изучение характера распределения элементов по фациаль-ному профилю осадков; 3. Выявление природы органического углерода в углеродсодержащих комплексах и оценка его роли в концентрировании рудных элементов; 4, Изучение металлогенических особенностей углеродсодержащих пород оскольской серии; 5. Проведение палеореконструкции условий формирования отложений ос-Кольского бассейна седиментации.
Научная новизна результатов проведённых исследований заключается в следующем: I. На основе детального литолого~гехимического анализа с применением современных методов палеофа-циальных реконструкций доказано, что оскольская серия ВШ пред-
ставляет собой единый трансгрессивно-регрессивный цикл осадков, которому соответствуют три выделенные ассоциации: углеродисто-карбонатная, углеродисто-терригенная и углеродисто-вулканогенная- 2, Впервые проведено детальное исследование структурно-морфологических и других характеристик углеродистого вещества пород оскольской серии, что позволило однозначно определить биогенную природу рассеянного углеродистого вещества сапропелевого типа в изученных комплексах.
Практическое значение. Наличие выше кларковых содержаний элементов: Со, Hi , Си, Mo, zn , РЬ , Р, Ш в углеродсодер-жащих породах позволяет рассматривать их в качестве мощных геохимических аккумуляторов, где концентрации целого ряда рудных элементов могут достигать промышленных значений* Выявленная закономерность преимущественного накопления РЪ и 2дв отложениях углеродисто-карбонатнож ассоциации, Со, Ni , Си и Мо -в углеродисто-терригенной ассоциации, 'а Реи Щ в углеродисто-вулканогенной ассоциации может быть использована при металлоге-нической оценке отложений данных типов*
Фактический материал. В основу исследовании легли материалы, полученные автором в период 1976-1985 гг. при выполнении темы 119 ГКНІ "Обстановки накопления биогенных отложений на разных стадиях эволюции литосферы Сна примере углеродистых формаций)". Для характеристики вещественного состава углеродистых пород был отобран керновыы материал из 45 скважин, просмотрено 500 прозрачных и 100 полированных шлифов- «Идя изучения химического состава было выполнено 200 полных силикатных анализов. В 150 пробах количественным спектральным методом было определено содержание Cr, Ni , Со, Си , Zn , т , Mo, Ga , Ва
- 7 --Sr , РЪ и содержание С орг на анализаторе углерода методом сжигания в токе кислорода. Для характеристики углеродистого
вещества выполнено 50 термограмм, 20 определений изотопного состава углерода, внделено 15 концентратов углеродистого вещества и проанализирован их химический состав. Аналитические работы выполнены в химических и спектральных лабораториях МГУ, ВШС, ШНХиІЇЇ, ВИУА, ШГРЭ, ИІСАН и ВНИИСТРОМ. Статистическая обработка результатов проводилась в ВЦ АН СССР и в ГЕОХЙ.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на УІ и УП научных конференциях молодых учёных МГУ (1979, 1980 г.) и ИЛСАН (1981, 1983 г.), на Всесоюзном семинаре по теме: "Карбонатное осадконакопление и проблема эвапори-тов в докембрии" (Ростов-на-Дону, 1978 г.), на Всесоюзных совещаниях по осадочной геологии докембрия (Фрунзе, 1978 г.; Алма-Ата, 1981 г.). Основные положения диссертации изложены в 5 печатных работах.
Объём работы. Работа состоит из введения, пяти глав и заключения и составляет 120 страниц машинописного текста. Текст иллюстрируется 44 рисунками и 30 таблицами. Список литературы составляет 177 наименовании.
Работа выполнена под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора А.В.Миловского, которому автор выражает искреннюю благодарность. Работа была бы невозможна без научного руководства академика А.В.Сидоренко, возглавлявшего е течение I977-I98I гг. тему ГКНТ. Автор пользовался консультациями и поддержкой своих коллег в институте: А.Г.Зайцева, О.В.Горбачева, А.В.Живковича, Н.П.Ермолаева, В.А.Чине-нова, П.АЛеховича, О.Г.Шеремета. Постоянное внимание работе
- 8 -уделял заведующий отделом биогенного литогенеза ШІСАН кандидат геолого-шшералогических наук Н.А.Созинов, которому автор признателен за доброжелательное отношение к работе и ценные научные рекомендации. В проведении аналитических исследовании и статистической обработке полученных результатов неоценимую помощь оказали Е.В.Гладкова (МГУ), В.С.Прохоров (МИНХиГП), О.В.Николаева (ГЕОХЮ, А.В.Гаранин, Д.Д.Бадюков (ГЕСКИ). Всем указанным товарищам автор приносит искреннюю благодарность.
