Введение к работе
А к т у а л ь ч о о і ь і з в н, Развитие промышлзнаро-ти и сэльокого хозяйства Республики Карагсалпакистан определяется, главным образом, собственными минерально-сырьевыми ресурса-*, ми, Это - неръ, природний газ и большой спектр рудних и нерудных полезных ископаемых,
В разрезе осадочных.формаций Каракалпакии выявлены пррмыиь лэниыз залежи газа (в юре), не.ути (юра, палеозой), фосфоритов, : глауконитов, бэнтонитовых и бентониюподобных глин (нал, палеоген), каолиноодзриащих пород (домеловые коры выветривания),окис-яых железных руд (верхний мел), кварцевых и ивэрцево-полев'ошпа-тоаых песков, известняков, мергелей (мал, палеоген; на ore непищевых и сульфатных солей (наоган-антропогэн), которые могут служить основной сырьзвой базой строительной, химической, пищевой и медицинской пронншлэнностей, а также сельского хозяйства и мзталлургии.
Возрастающая потребность республики в вышеуказанных видах
минерального сырья до сих пор удовлзтворялась, главньп.1 образом,
за счзт перевозок из стран СНГ. .
Катастрофически падазт уровань вод, а, следовательно, резко сокращается обцая площадь акватории Арала, одноврзненно происходит опустынивание сотен тысяч гектаров новых площадей его осушки, .покрывающихся в своей значительной части новообразованиями сульфатных и соляных минералов. Эти ооли, перемещаясь в виде пыли im огромной пространстве, приводят к нарушению экологичао-кого равновесия территории, и в нзгодность большую часть плодородных земель Каракалпакии, Хорезмской области Узбекистана и Чарджоуской области Туркмении, нанося тем самым огромный ущерб народному хозяйству. Быстрейшему улучшению мелиоративного состояния посевных гоюцадэй, плодородия почв и нарушенной экологии окрукаюцэй среды может благотворно способствовать, как показатели, проведанные опыты и эксперименты, внесение в "большую" почву таких«зстэствзнных минеральных удобрений, как фосфоритовая, мука, глауконитовые пески, порошки бентонитовых и бзнтони-топодобяых глин, богатые калием, кальцием, железой, магнием, алюминием, крзинезамом и дзсяткзми других важных малых, редких и рассеянных, химических.элементов, которне установлены в составе меловых стложзкий Каракалпакии.
Целесообразность постановки тематики по детальному изуче-', нию вещественного срставэ, строения .и фациально-палзогеограііи-чэских .условий накопления меловых отложений Юнного Приарэлья И южной осушки Аральского моря вызвана необходимостью вышеприведенных условий і
Цель и задачи исследования. Основной целью исследований являлось выяснение генезиса или фэцизльно-пэлеагеогрзфическ'их оботвновок накопления осадков и связанных с ними осадочных по-._ лезных ископаемых; установление питающих провинций; выяснение ..' асшожных областей применения выявленных, видов осадочных полезных ископаемых в различных отраслях народного хозяйства Респуб-' лики Каракалпзкистзн,
Фактический 'материал и методика исследования, для достижения намеченных целей предусматривалось: . ' I. Сбор и систематика фондовых и ранее опубликованных на-, гвриалов по меловым отлоаенїпм района исследования.
-
Послойное описание и составление разрезов мела по естественным обнажениям и по данным буровых скважин.с отбором" образцов аа различные виды анализа.
-
Изучение-.структурно-текстурных.призна сов осадков, характера распределения палеонтологических остатков и минеральных включений.
Ь. Составление схем сопоставления разрезов мілз, различных диаграмм* в т.ч. генетических диаграмм по данным гранулометрии, серии фзциалъно-палеогеогрзф^чзских карт и карты-схемы ' размещения осадочных полезных ископаемых.
Каменный материал собран диссертантом личло в течение I990-IS92 гг. з период обучения в очной аспирвнтуре Института геологии и 'геофизики ш.ХЛ.ЬАбД.уллвевэ А'эдемил Нэун Республики Узбекистан -ИГиГ АН РУ.
В период трех полевых сезонов им послойно описан разрез мела в Аязкале, Кскчз, Ходдакуле, Чукайтугае, Боштюбе (Кусай-тюбе), Кетмзнчи, Ходнейли, Крзнтау, Кызылдяарэ, Унсэе, Севернее- Муйнзко - на южной ocytae Арала с общим объемом с вы ае 500 пог.м. Описание разреза сопровождалось дет^льши изучением и документацией слоистых текстур пород - косой слойчатостн, горизонтальной слоиотсоти, характера поверхности пластов(следы раз-
мыва, знаки ряби от течения, волнения, колебания и т.д.), жиз~
надзя'гельности организмов (норки сверлящих моллюсков, ракооб
разных, ползания чарвэй-илоедов я пескомлов), сбором проб, об
разцов, остатков фауны и рдоры, минеральных включений и т.д.
Наиболее характерные обнажения зарисовывались и сфотографирова
ны. Образцы парод и пробы отбирались послойно, точечным и бо
роздовым методом. Всего отобрано 580 образцов и 22 проба. Опи
саны также 15 разрезов структурных, поиоково-рэзведочных ( на
нефть, газ, воду и др. полезные локопавмна) скважин, которые
вскрыли разрез мела (иногда до кровли палеозоя включительно)
на площадях Кыркуйли, Чагырлы (скв.5), южной ооушкэ Арала (скв.
3-ГСП), Клычбай (скв. 12), на западной предгорье Султан-Увайса
(Кипчак, скв.2) и др. с общим объемом 3000 пог.м. '
По отобранным образцам и пробам выполнены следующие виды и объемы анализа: спектральный (500 шт.), силикатный (КО шт), гранулометрии (16? шт.), рзнтгеноструктугныЙ(22 шт.), электронно-микроскопический-(45 шт.), термический (15 шт), разделение фракции.О,25-0,01 мм на легкую (уд.в. 2,8) и тяжелую (уд.р. 2,8) части (120:120 шт.), изучений "тяжелых" и "легких" минералов в иммерсионных препаратах (197 шт.), изготовление и изучение прозрачных шлиоов под микроскопом (70 шт.).
Анализы выполнены в соответствующих лабораториях и кабинетах ИГиГ АН РУ, ИГИРН1Ш и ЦХЛ Госкоигеологии РУ, ШН Кара-колпакского филиала АН РУ и лично диссертантом.
Научная новизна. I. Изучение вещественного состава, в той числе выделение минералогических ассоциаций для каждого разреза мела, корреляционных минералов из.числа аутигзнных (глауконит, фосфорит, пирит, сидерит, барит, целестин, гипс,-гетит, бурый железняк) и тарригенных (хлорит, гранат, турмалин, став.-* ролит, дистен, злидот, сфен) - для более мелких стратиграфических подразделений, позволило разработать схему минералогического расчленения разреза с выделением зон и горизонтов распространения характерных минералов. Для меловых отлоаений южной ооу-шки Арала и» подводной дельты Амударьи это выполнено впервые, 2. Впервые установлены и прослежены маломощные прослои целе'оти.-? ноносных табачно-желтых и кирпичио-красных паочаяиков, едва сохранившихся от полного размыва на границе толщ зеленых глин нижнего туронз (внизу) иритмически переслоенных серых алевролй-
'5
тов, песков, бурожелезняковых конкреций и конгломератов сан-тона (вверху). Эти реликты - прослойки ЯВЛЯЮТСЯ ЛИТ0Л0ГИЧ9Сними и возрастными аналогами характерных красноцввтных и пестро-цветных песчаников Центральных и Западных Кызылкумов, датируемых как верхний турон+коньяк. установление их позволяет внести важное уточнение и дополнение в стратиграфию и палеотакто-нгосу мелового времени Каракалпакии,
-
Впервые для данной территории на примере морских песков и алевролитов верхнего мела детально изучены текстурно-структурные признаки, составлены кумулятивные кривые и генетические диаграммы гранулометрического оостава, которые в совокупности использованы для достоверной реконструкции и гидродинамического режима палаобассзйна осадконакоплания и установления в нем главных направлений водных потоков,
-
Впервые для Южного Приаралья и Южной осушенной части дна Аральского моря составлена серия из 7 фациально-палеогесг-рэфвчеоких карт в масштабе 1:1000000, о выделением динамических, фэциальшх поясов и зов. Они могут служить основой для научного прогнозирования месторождений экзогенных полезных ископаемых.
-
Установлено, что кампан-мавотрихтскиа карбонатные отложения развиты, главным образом, в западной половине дэльты Амударьи, а к востоку они почти отсутствуют вследствие уничто-1 'женин их допалеонановыми размывами.
Основные защищаемые положения I. На основа послойного изучения литологического, минералогического оостава и палеонтологических остатков кернового материала скважин, пробуренных на площади Кыркуйли, предложена лето-стратиграфическая схема расчленения мелового разреза. В ней (снизу-вверх) выделены ходжейлинская (неоком), нукусскай (апт), кыркуйлинская (альб),чагырликская (очиоман) косзйтю-бинскэя или бештюбинская (верхний турон+кояьяк?), ыуйнакокая (или аязкалинская) (сантон), западноаральокая (кампан-мааст-рихт) свиты. Горизонт (10-12 м) глэуконитового песчаника,зале4 тающий на граница альба и сеномана (чагырлинская свита),может быть отнесен к ыинералого-литологичаскому и возрастному аналогу ширабадского горизонта в разрезе юго-западных отрогов Гис-сара и ЭДрхандарьи.
-
В Южном Приаральз и южной части Аральского моря меловые отлозения звачитзльно шире рэспространени, чем юрские и в их строении основная доля (70-85) принадлежит пэсчано-алеври-товым разностям пород. Другие типы пород, в т.ч. конгломерати, гравелиты, глины, мергели, доломиты, угли имеют рзако подчиненное значение (15-30. Характерно также повсеместное распространение (верхний мал) бурожелозняковых образований.
-
В меловых отложениях выявлено около 60 минералов, в том числа 14 аутигенних и более АО аллотигенных. Магнетит+иль-менит, лзйкоксен, лимонит, циркон, дистен, анатаз, гранат, турмалин, рутил, эпндот, цоизят, сфэн, ставролит, слюда вотрэча-ются почти постоянно, слагая ассоциации в разных вариациях я являются корреляционными для отдельных ярусов мела. Так, для нзокома-апта характерна ассоциация сфена, ставролитг, граната, циркона, турмалина и ильменита, однако корреляционными являются ставролит, гранат, циркон, турмалин. Для альба наиболее характерны с.])зн, гранат и пирит, для сэномэяа - циркон, турмалин, появляются злидот и дистен. Весь неокои-оевомвнокйй интервзл разреза показателей постоянно высокими значениями турмалина, турон и оэнонокий интервал, напротив, потерей корреляционных значений турмалина и возрастанием роли эпидога, ставролита и листана. Они соотэзтственло выделяются в качестве стэвролит-дистзн-эпидотовоЯ зоны. Кроме того, интервал разреза нижнего туронэ выделяется зоной развития бентонитолодобных глин, верхнего турова + коньяка - целеетаноносный, йзнтонэ - бурожелзз-няковой, камлан-маастрихта - фосфоритоносной аутигенно-минера-лопчеокой зон или горизонтов.
-
Геохимических аііализ показал, что езноманские и ту-ронспиэ осадки характеризуются дифрэрэнциацивй малых химических элементов. Заметны, однако, относительно высокие значения содержания магния, марганца, ванадия, хрома, стронция; сантон-окие - фосфора, кобальта, никеля, молибдена, свинца и стронция в отдельных интервалах разреза, кампан-мзастрихтс.кие карбонатные осадки отмечаются стабильностью распределения малых элементов в пределах их кларкэ. В целом такое распределение химических элементов считается характерным для осадков гипично морского' генезиса.
-
Реконструкция Оэциально-палеогеогрэйических обстановок и истории геологического развития рзйона в меловой период
показала, что есадконакопление происходило в целом в условиях ..
господотва равнинообразоватедьного тектонического режима. Запад
ине Кызылкумы.,, в том числе и Султан-Увайо и его- предгорья, в рааг-
немеловув епоху представляли собой палеоподнятие, сложенное де-
нударстввщимяяя палеозойскими и доналеозойекаш образованиями,
К западу, северо-западу, югу и юго-западу от него располагались
бассейны накопления осадков континентального генезиса- -руслово-
поЁмешшх, озерно-бологных и яадвсянодельтовнх. В пездаемеловую
епоху -происходило выравнивание рельефа оуши, общее прогибание ж
проникновение в нее вод Тетиса. В условиях весьма активного' гид
родинамического- режима в морском бвсоейне формировались .'преиму
щественно пестано^алевритовае осадки подводнодельтовогогволно-
прибойного и доннотечениевезго- генезисов. Об этом свидетельству
ют как текотурно-отруктурнне,, аутигенно-минералогйческие приз
наки, так и генетические диаграммы;, построенные по грануломет
рическому составу. С волноприбойшми и доянотеченяевыш осадка
ми связано ^юрмироваше пластов: фосфоритов,, конкредай .бурых жи~
лезняков а толщ глауконитовнх песков. В альбе и раннем туроне в
результате проявления нисходящих тектонических движений возник
ла небольшие впадины в мороком баооейне, отвечающие халистати-
чеоким фавдалышм уоловиям, где накапливались тонкоотмученше
глинистые осадки кїоятморяллонитового и гидроолвдиото-члонтморил-,
лонитового состава, '
6. Бурожелезняковая толща разреза мела, вопреки устаревший представлениям, должна быть отнесена к оантону, поскольку в синхронных отложениях Центральных Кызылкумов, также ранее отнес яг-них одними к позднему турону, другими к сеноману, обнаружена руководящая для оантона форамшшфера <~<У<ш«(іуіггеі2а. pseutfo-cxsicdica. В связи о этим, прабре&но-морские пески Кокчи (Сул-тан-УваіІс) с ожелезненныш остатками "пней мангровых лемов", ,. отнесенными С.С.Шульцем (мл.) к сеноману, должны быть рассмотрены также в объеме сантона.
Практическая, значимость и рекомендации. В разрезе мела . ранее выявлены, а наш расширены площади и вертикальный диапазон развития бентонитов, бентонитоподобшх 7лин, глауконитов, . бурых железняков, фосфоритов. Вновь выявлены пласты, олигомик-товых кпарцевых песков, каолинсодержащих пород и мергелей.
Вновь выявленные горизонты бентонитовых глин залегают
на небольшой глубине (5-Ю см от поверхности) и имеют мощ- t нооть до 20 м. По возрасту относятся к нижнему турону (месторождения Краитау, Бештюбе, Кетменчи, Ходнакуль, Кызыдджар).' Опыты, провеценіше в лабораториях хашш силикатов ИГ АН РУ и.. нерудных полезшх ископаемых ЖЕН КК ФАН РУ, показали пригодность их для получения керамзита, кафельных, плиток и строительного кирпича высокой марки.
Построенный по инициативе доктора геолого-шнералотеческих наук Закирова Ы.З. новый завод в г. Тахиаташэ может обеспечить нувды Республики Каракаллакотан и Хорезмской об-.. лаотя в минеральном сырье за счет только месторождений Кран-тау и Бештюбе.
Фосфориты и глаукониты мела могут быть использованы .. как дешевое удобрение для поднятия урокайности сельхозкультур. Диссертант, совместно о сотрудниками лаборатории химия удобрений КИШ КК ФАН РУ в течение 19Ь-1992 гг. проводит опыты в совхозе К.Ауезова Чимбайского района по применению глауконитов Краитау и фосфоритовой муки из келвакошх фосфоритов Бештюбе и Кетменчи под хлопчатник и рисовые посевы. При этом наблюдались не только прирост урожайности их до 10$,но и улучшение отруктуры почв. Внесение 15-20 т/га бен-' тонитоподобгшх глин турона Крантау показало, что оно значительно улучшает структуру почв, положительно влияет на их водно-физические свойотва и способствует увеличена» урожайности хлопчатника до 3 ц/га, риса до 10 ц/га.
В Госплан Республики Каракалпакстан подано рекомендательное письмо о применении бентонитоподобных глин и глауконитов Крантау для использования как нетрадиционных минеральных удобрений под хлопчатник, рис и бахчевые культуры...
Проведенные опыты в течение последних 4-5 лет лабораторией химии удобрений КИШ КК ФАН РУ в совхозе "Аувезова" Чимбайского района и в колхозе "Ленина" Ходжейлинского района показали, что внесение глауконитов (15 т/га площади) способствовало повышению урожайноата сельхозкультур до 105?, улучшали качество волокна хлопчатника и вкусовые качества овоще-бахчевих культур.
Дополнительно рекомендуется использовать фосфоритовую муку под сельхозкультуры для повышения урояайноотя
хлопка, риса, бахчевых культур и улучшения структуры почв.
Фациально-палеагеографичаскиз карты - карта-охама раз- ' иащзния полезных ископаемых перзданы в лабораторию нерудных 'полезных ископаемых КИЗН КК ФАН РУ и экспедиции "Химгэолне-руд" Госкомгэологйи РУ для использования (вкты передача имеются).
Публикации и апробация работы. Основныэ научные разработки соискателя изложены в б опубликованных и сданных в печать статьях. Достиаднія, защищаемые положения,' заключения Д0Л0К8НЫ на заседаниях отдала литологии и рудогенеза осадочных формаций ИГиГ АН РУ, на раоиирзаиоа заседании лаборатории геологии и.нзрудных полезных ископаемых КИЗН КК ФАН РУ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав, заключения, списка использованной литературы из 102 наименований, в том числе 5 иностранных. Она изложена на 248 стр. машинописного текста, 59 иллюстраций, 18 таблиц.
Автор вырэжээт искрэшши благодарность сотрудникам отде
ла литологии и рудогенеза осадочных формаций, где была выпол
нена работа - докторам геолого-ыинэралогических наук М.з.Заки-
рову, И.В.Рубанову, 8 также Мирахмздову M.U., йшнияаову Д.П.,
Ходкааву Н.Т., Радченко Т.П., Згай Д.Н. и др., помогавшим цен- \
ными советами и оказавшлм техническую помощь в оформлении ра
боты. ''.':.
Диссертация имела всемерную поддержку и содействие рукоход-, отва КК ФАН РУ в лице академика С.К.Каналова, академика Й.Х. Хвмрабаева, оказана исключительная помодь и забота со стороны дирекции ИГиГ АН РУ в лице Ф.А.Усманова и его заместителей.
Постоянный активный интерес проявляли к работе и помогали необходимыми пзлэонтолого-гаологичаскими материалами сотрудники ИГИРЙІШ, экспедиции "Хиигеолнеруд" и КГСПЭ Гаскомга-ологии РУ (В.Я.Поляков, И.М.Абдуазимова, Н.А.Чванов), сотрудники Проблемной лаборатории и кафедры литологии осадочных формаций и осадочных руд гзолфака ТашГУ (проф. В.И.Троицкий, старший научный сотрудник Л.Д.Шпора и др.). Автор признателен запо-мощь, консультации и ценные советы доктору гэалого-иинзралоги-чзских наук, ведущему научному сотруднику ИГиГ АН РУ Ф.Р.Банш, профессору Р.Н.Абдуллаэву, начальнику экспедиции "Химгеолнеруд" кандидату гаолого-минэралогических наук С.Г.Гафурджзнову, в
также кандидатам наук Б.С.Хикматуллаеву, К.Эшанову я др. ' Работа выполнопа под научным руководством доктора геоло-го-шшералогячеоких наук, профессора, заведующего отделом литология и рудогенсза осадочных формаций ИГиГ АН РУ М.Э.Эгам-г " берднева, которому автор веоша благодарен за постоянную работу л бескорыстную помоиь в освоения голевых й лабораторных методов изучения осадочных пород, приобретения навыка полевых исследований, внимание и ценные советы.
