Введение к работе
Актуальность исследований. Возрастающая потребность промыв-данности и сельского хозяйства в минеральном сырье настоятельно требует значительного повышения добычи рудных и нерудных полезных ископаемых и темпов освоения новых месторождений. Недра Узбекистана наряду с другими полезными ископаемыми хранят эначи- тельные запасы палыгорскитовых глин, которые могут служить основой для производства различной продукции более чем в 35 отраслях народного хозяйства.
В Узбекистане потребность в этом сырье до настоящего времени покрывалась за счет завозимых из Черкасского месторождения УССР палыгорскитовых глин. Поэтому эффективное и быстрое освоение местных богатых месторождений палыгорскитовых глин является важной проблемой для народного хозяйства республики. За последние годы на территории Узбекистана выявлено и в различной степени изучено несколько проявлений палыгорскитсодержащих глин, среди которых наибольший промышленный интерес представляет палыгор-скитовый пояс Йяной Ферганы палеогенового возраста. Детальное изучение их генезиса, вещественного состава и определение новых путей применения имеет немаловажное теоретическое и прикладное значение.
Целью работы является детальное изучение вещественного состава глин, уточнение стратиграфического положения палыгорскитовых глин на основе палеонтологических исследований, выделение палыгорскитсодержащих горизонтов и выяснение условий их образования, составление литолого-фациальных карт для каждого слоя палеогена и для палыгорскитсодержащих горизонтов в отдельности, уточнение и дополнение генетической классификации лалыгорскит-сепиолитовой группы и определение возможных путей применения палыгорскитовых глин в различных отраслях народного хозяйства.
В связи со сказанным решались следующие конкретные задачи: уточнение дискуссионной границы между верхним и нижним палеоценом; изучение вещественного состава глин и их текстурно-структурных особенностей, составление детальных фациально-палеогеог-рафичееких карт по отдельным слоям палеогена; выделение петроге-нетических типов магнезиальных силикатов; выявление перспективных площадей распространения палыгорскитовых глин для постанов-
ей поисково-оценочных и геологоразведочных работ; установление возможных путей их использования в различных отраслях народного хозяйства республики.
Фактический материал для данной работы собран автором лично в течение 1979-1990 гг. при выполнении научно-исследовательских работ Проблемной лаборатории осадочных формаций и осадочных руд геологического факультета ТашГУ по тема "Выявление па-дыгорскитоносности эоценовых отложений Вкной Ферганы" под руководством академика АН УзССР В.И.Попова, а затем - в период обучения в очной аспирантуре Института геологии и геофизики им. Х.М.Абдуллаева АН УзССР. Каменный материал собран при составлении 55 геологических разрезов (со средней мощность» каждого 200-250 м) в масштабе 1:5000 и 1:2000; детально изучены.текстурно-структурные, особенности глинистых пород с фотографированием и зарисовкой наиболее характерных частей разреза. По результатам полевых и лабораторных исследований построены лито-граммы (55), схемы сопоставления, разрезов (I), фациально-палео-географические карты (12) в масштабе 1:200 000. Основные положения и выводы диссертации базируются на материалах голевых наблюдений автора и комплексного изучения отобранных образцов с использованием спектрального (300), химического (силикатного -80), рентгенометрического (І0ОІІ, гранулометрического (300), минералогического (50), электронномикроскопического (105) и других анализов, выполненных в Институте геологии и геофизики им. Х.М.Абдуллаева АН УзССР и Центральной лаборатории ГКГУ "Узбек-геология".
Научная новизна. Уточнены на основе детального изучения микрофауны стратиграфическое положение палыгорскитсодержащих горизонтов и точная граница между нижним и верхним палеоценом. Исследованиями вещественного состава глинистых пород палеогена выявлено широкое распространение палыгорскитсодержащих глин, приуроченных к сузакским (верхний палеоцен) и нижнеалайским (средний эоцен) слоям; выделены наиболее перспективные участки, такие как Камышбаши, Топкок, Актурпак, а также впервые открытые автором - Туль (совместно с Б.И.Юсманом) и Янгиер, представляющие промышленный интерес! доказан и подтвержден хемогенно-оса-дочный генезис палыгорскитсодержащих глин;на основе составленных 12-ти литолого-фациальных карт установлено 4 основных фа-
циальных типа осадков палеогена: подводнодельтовый, мелкозалив-- ный_(лагунный), волноприбойный и центральноотстойный. Палыгор-скитсодертащие глины преимущественно приурочены к мелкозаливным
(лагунным) фациям; определено наличие закономерной связи-между
фор?«эй кристаллов аутигешюго палыгорснита (по данным электронной микроскопии) и соленостью водного бассейна. По мере укрупнения кристаллов палыгорскита наблюдается изменение содержания хлора в водных витяжках от 0,35 до 1,40 %, выше или ниже этих значений палыгорскит не образуется; уточнена и дополнена генетическая классификация палыгорскитсодержащих пород с выделением групп (2), типов (б) и подтипов (16); открыто новое проявление фосфоритов нижнєалойского возраста в разрезе палыгорскитсодержа-щих глин в пределах Южной їерганк, а также новое проявление 2И~ соконабухающкх глин в устричной толще в районе Кувасая. Основные защищаемые положения ' I. Граница тскнего и верхнего подотделов палеоцена Южной Ферганы проходит по кровле доломитового горизонта, залегающего непосредственно на свите гипсов Гознау, что нами впервые утверждается на основе детального изучения микрсфаупы-фораминифер и сопоставлений иг с одновоэрастннш горизонтами других регионов Средней Азии, по кровле самой свиты, как это считалось ранее.
-
На территории Вшой Ферганы широко распространены палк-горскитсодердащие глины, главным образом нижнесуэак-нижнеалай-ских слоев палеогена, которые по качественным показатели полностью могут заменить завозимые в Узбекистан та Черкасского место-ро ведения.
-
Генезис изученных палыгорскитов яачяется хемогеняо-оса-дочным. Форма кристаллов палыгорскита служит основным критерием их аутигенностм и степени солености водных бассейнов; содержание МдО в составе глин выше 3,5-4,0 % указывает на наличие палыгорскита в составе изучаемых пород.
-
Дополненная автором петрографическая классификация палыгорскита отражает реальное состояние его изученности к настоящему времени и доказывает его полигенкость и метастабильность.
-
Распределение ассоциаций глинистых минералов в водном бассейне Ю.гной Ферганы зависит от фациальных условий их накопления: гидрослюда и хлорит-подводнодельтовая фация; монтмориллонит и смешанноелоиные образования - волноприбойная (илистые и застойные зоны) и центральноотстойная; палнгорскит-лагунная или мелко-
заливная.
6. Палыгорскитсодержащие глины - ценное по своим адсорбционным и коллоидальным-свойствам сырье, широко применяются в различных отраслях народного хозяйства: при производстве солеустойчи-вих глинистых растворов, очистке различных масел и загрязненных вод, улучшении мелиоративного состояния плодородия земель, как добавка к лессам' и суглинкам для получения высокомарочного строительного кирпича, как антифильтрационный и антиэрозионный материал для улучшения состояния почвы и др.
Практическая ценность и рекомендации. Выявление палыгорскит-содержащих пород, развитых широкой полосой в южной части Ферганской долины и за ее пределами, делает этот регион Средней Азии важным объектом. На "данном этапе больщую промышленную ценность представляют проявления палыгорскитсодержадах глин Камшбаши, Туль, Топкок. Эти месторождения давт возмэжность обеспечить ценным минеральным сырьем потребности Среднеазиатского экономического района и полностью заменить привозные палвгорскитовые глины Черкасского месторождения УССР, Палыгорснитовые глины этих проявлений могут быть рекомендованы в виде сырья для приготовления со-«устойчивого глинистого раствора, качественного адсорбента при очистке растительных и нефтяных масел, а также "промышленных сточных вод, что подтверждается результатами технологического анализа в лаборатории адсорбентов Института химии АН УзССР.
Предложено использовать палыгорскитсодержащие глины Шорсуй-ского и Іульского проявлений и монтмориллоиитовых глин с малым содержанием палыгорскита Гавасайского проявления в качестве нетрадиционного удобрения, что улучшает структуру почв и значительно повышает урожайность хлопчатника и других сельскохозяйственных ' культур. Произведены крупномасштабные опыты в лаборатории агрофизики почв СогоНИХИ и получены положительные результаты на всех легких и песчанистых почвах, распространенных на территории республики, В первый год полевого опыта выявлено, что при внесении палыгорскита в почву хлопкового поля урожайность хлопчатника повышается на 4 ц/га (заключение СоюзНИХИ от 20.02.90 г.); совместно с Институтом почвоведения АН УзССР проведены'опыты в' колхозах Чартакского района Намачганской области к Бухинского района Ташкентской области. Внесение палеоглинн'в почву'уменьшает'ирри-гационнуп эрозию нп аротированных почвах, полокительнЬ'*влияет'на
их водно-физические свойства, что в итоге приводит к увеличении урожайности" хлопчатника до 3 ц/га. Рекомендовано использование олигоценовых глин Варенка, Камышбати и %миона как добавки к лессовидным суглинкам с целью получения высокомарочного строительного кирпича. При этом получен жжёный кирпич марки 125-150 против получаемого промьпиенностью марки 50-75, что дало экономический ойект в 170 тыс.руб. ежегодно по одном/ заводу (акт внедрения от 12.09.88 г.). Передано 12 литолого-фациальных карт палеогено-" вых осадочных формаций Южной Ферганы в масштабе 1:200 000 для использования их в практической деятельности экспедиции "Химгеолно-руд" ГКГУ "Узбекгеология".
Публикации и апробация работы. ГЬ теш диссертации онубдпзз-вано 13 статей. Основные ее положения докладывались на Всесоюзном литологическом семинаре "Осадочные формации Средней Азии и условия их образования" (Ташкент, 1983); на научно-теоретической конференции "Абдуллаевские чтения" (Ташкент, 1982); на У1-ой Республиканской научно-технической конференции молодых ученых-геологов (Алма-Ата, 1986).
Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, изложенных нп 2^5 о. малшиописного текста, 53 иллюстраций, 18 таблиц, 7 приложений и списка литературы ил 259 каккз-нований, в том числе 50 иностранных.
Работа выполнена в лаборатории литологии и рудогенеза осадочных формаций Института геологии и геофизики им. Х.М.Абдулляева АН УзССР под научным руководством доктора геол.-мин. наук, вед. научн. сотр., заслуженного геолога УзССР М.З.Закирова, которому автор благодарен за постоянное внимание, помочь и советы. Автор глубоко признателен за консультации и ценные советы доктору геол.-мин. наук М.Э.Эрамбердыеву, кандидатам геол.-мин. наух Л.А.Колдае-ву, И,В.Рубанову, В.И.Лощинину, Н.Т.Ходжаеву и др. Содержание работы