Зайцев Алексей Викторович
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
|
содержание |
4.1 Характеристика глинистой компоненты
Глинистая фракция в исследованных образцах представлена смешаннослойно-гидрослюдистой ассоциацией с незначительной примесью хлорита и каолинита. Гидрослюда является основным компонентом (30-80%). Смешанослойные минералы представлены слюда-смектитовой разностью, их количество не превышает 40%. В отложениях биллингенского горизонта каолинит фиксируется в юго-западной Эстонии, где его содержание достигает 15%. В волховском интервале он присутствует в отложениях Южной Эстонии (20%) и на крайнем востоке Ладожского глинта (10%). Хлорит содержится в количестве ≤3%, лишь на востоке Балтийского глинта (р. Тосна) достигая 7%. Значительная удаленность береговой линии на западе бассейна не позволяла терригенному хлориту в значительном количестве поступать внутрь бассейна. Присутствие каолинита в восточных разрезах можно объяснить действием вдольбереговых течений, либо увеличением его сноса с северо-западной окраины Сарматского континента.
Состав глин характеризует нормально-морскую обстановку с небольшим количеством терригенного сноса. Почти полное отсутствие более крупной терригенной примеси в породах волховского - азериского интервала на Ладожском глинте, говорит об удаленности источника сноса и большей глубине бассейна, чем это предполагалось ранее. Признаком этого может служить практически полное отсутствие здесь следов волновой активности, фиксируемых в раннекарадокских отложениях.
Состав нижнекембрийских "синих глин" сходен с таковым отложений копорской свиты (р. Тосна) и хуннеберга северо-запада Эстонии. Незначительная разница в их составе может свидетельствовать об отсутствии кардинальной перестройки режима седиментации в кембрийско-среднеордовикское время.
4.2 Глауконит
В изученных отложениях глауконит представлен 2 типами: (1) раннедиагенетический глауконит. Представлен глобулями округлой, удлиненной и "лапчатой" формы, псевдоморфозами по биокластам. Глауконит этого типа также инкрустирует ТД или образует крустификационную кайму вокруг зерен II типа, отражает обстановки замедления осадконакопления; (2) обломочный глауконит, связан с перемывом первичного осадка и разрушением трещиноватых глобул I типа и (или) с их дезинтеграцией биотурбаторами. Исходным материалом для образования глауконита являются смектиты, при этом глауконит наследует их состав (Ивановская и др., 1988). Для гидрослюд, образованных в диагенезе, характерны политипные модификации 1Md, что подтверждается и настоящими исследованиями.
4.3 Гетит-гидрогетитовые и фосфатные микроконкреции
Гетит-гидрогетитовые микроконкреции развиты в падаской пачке (кровля зоны A. lepidurus), внутри зоны A. expansus (за исключением востока Ладожского глинта), внутри зоны A. "raniceps" - A. striatus (Ладожский глинт). Их формирование происходило в близповерхностном слое осадка на стадии раннего диагенеза, путем локализации Fe3+ вокруг биокластов иглокожих, реже брахиопод или других групп фауны. В качестве источника Fe3+ могли выступать триоктаэдрические слюды или хлориты, подвергавшиеся разрушению и гидратации в субаквальных условиях. Наличие геохимического барьера является необходимым условием для образования микроконкреций. В подавляющем большинстве случаев им служит граница "старого" и "нового" осадка. Именно поэтому в большинстве случаев образование "оолитов" приурочено к ТД и биотурбациям.
Фосфатные микроконкреции распространены менее широко, чем гетит-гидрогетитовые, преимущественно на северо-западе Эстонии и встречаются наряду с гетит-гидрогетитовыми в отложениях кундаского и азериского горизонтов.
В современном океане фосфаты накапливаются на континентальных окраинах южной Африки, Перу, Чили, на востоке Австралии, у побережья Мексики. Все перечисленные районы характеризуются в той, или иной степени развитым апвеллингом. Формирование фосфатных стяжений в современных морях происходит близ раздела вода / дно из насыщенных поровых вод. Инициализация процесса фосфатонакопления провоцируется диффузией в осадок CO2, щелочность среды падает и фосфаты могут выпадать из раствора (Батурин, 1999, 2004). Воздействие мелководного апвеллинга можно предполагать для кундаского времени, в отложениях которого встречаются массовые скопления остатков головоногих и приурочены гнезда сульфидов, а ближе к берегу фосфатные проявления.
4.5 Состав биокластов
Биокластовый материал, содержащийся в биллингенско-азериских карбонатных отложениях Ленинградской области и северной Эстонии представлен иглокожими, трилобитами, остракодами, брахиоподами, мшанками, головоногими моллюсками и зелеными водорослями. Иглокожие в изученных отложениях содержатся в количестве 20-80%. Их минимальные содержания приурочены к основанию волховского и границе волховского и кундаского горизонтов и, могут быть объяснены более сильной конденсацией этих интервалов, а также с перестройкой сообществ иглокожих.
Биокласты трилобитов содержатся в количестве 30-50%. Содержание остракод в среднем составляет 25-30%, мало меняясь по разрезу.
Зеленые водоросли встречаются практически во всем изученном интервале, а на отдельных уровнях, таких как валгейыэская и оякюлаская пачки лообуской и кандлеской свит их содержание достигает 35%. Характер распределения головоногих моллюсков схож с распространением известковых водорослей, их остатки встречаются в небольшом количестве по всему разрезу. Остатки мшанок немногочисленны, начиная с верхов биллингенского горизонта (пяйтейская пачка). Содержание биокластов замковых брахиопод также невелико (5-15%).
4.6 Литотипы карбонатных пород
Выделено 20 литотипов карбонатных пород. Их различия обусловлены составом и количеством биокластов, глинистого вещества, а также глауконита и микроконкреций. Установлено, что доломитизации в большей степени подвержены "дикари" и породы основания кундаского горизонта. К этим же уровням приурочены максимальные количества биокластов головоногих и остатки зеленых водорослей.
4.7 Литофации биллингенско-азериских отложений
Критерием выделения литофаций явилось распределение ассоциаций литотипов карбонатных пород вдоль глинта (Рис. 3). Их генетическая интерпретация производилась с учетом распределения основных типов микрофаций гомоклинального карбонатного рампа, сформулированного Е. Флюгелем (Flugel, 2004).
Фация 1 представлена кварц-глауконитовыми песчаниками. Фация прослеживается вдоль всего Балтийско-Ладожского глинта. Севернее известны находки фрагментов этих пород в Архангельской области. Фация выделяется в пределах верхов конодонтовой зоны O. evae и представляет собой литологически переходный тип от терригенной к существенно карбонатной седиментации. Отражает обстановки прибрежных отмелей внутреннего рампа.
Фация 2 сложена остракодово-эхинодерматовыми вакстоунами с глауконитом и многочисленными остатками наутилоидей. В области Ладожского глинта охватывает стратиграфический интервал нижней половины кундаского горизонта, а также его верхи и основание азери на российской части Балтийского глинта. Отражает обстановки среднего рампа.
Фация 3 сложена эхинодерматово-остракодовыми вакстоунами и эхинодерматово-брахиоподовыми пакстоунами с глауконитом. На востоке своего развития (Ладожский глинт) фация охватывает стратиграфический интервал трилобитовых зон M. polyphemus - A. (?) broeggeri. Распространена вдоль всего глинта (кроме крайнего запада). На профиле рампа фация соответствует ограниченно-морским обстановкам.
Фация 4 представлена чередованием остракодово-эхинодерматовыми вакстоунов и трилобитово-эхинодерматовых пакстоунов. Слагает несколько ограниченных стратиграфических интервалов в разных частях глинта. В восточных разрезах ей соответствует пограничный интервал конодонтовых зон B. navis и M. parva, а также зона L. variabilis. Фация отражает открыто-морские обстановки внутреннего рампа. На востоке Ладожского глинта и в окрестностях Таллинна венчает трансгрессивные интервалы.
Фация 5 сложена неяснослоистыми небиотурбированными мадстоунами. Распространена на востоке Северной Эстонии и западнее Таллинна. В первом случае она занимает стратиграфический объем валгейыэской пачки лообуской свиты. В районе Таллинна фация формирует пологий западный склон обширной отмели. Соответствует условиям прибрежных приливно-отливных обстановок.
Фация 6 в составе преобладают глинистые вакстоуны и пакстоуны с гетит-гидрогетитовыми микроконкрециями. Занимает стратиграфический объем конодонтовой зоны L. variabilis и основание зоны Y. crassus, от центральной части Ладожского глинта и до г. Таллинна. Формирование фации в условиях внешних отмелей и банок внутреннего рампа.
Фация 7 представлена эхинодерматово-водорослевыми доломитизированными вакстоунами. В кундаском интервале разреза распространена на территории Северной Эстонии, на участке глинта восточнее Таллинна. Отражает приливно-отливные мелководные обстановки внутреннего рампа.
Фация 8 сложена биотурбированными эхинодерматово-трилобитовыми пакстоунами с глауконитом. Охватывает нижнюю половину кундаского горизонта в окрестностях г. Таллинна, на востоке Северо-Эстонского глинта слагает низы азериского горизонта. Отражает обстановки отмелей внешней части внутреннего рампа.
Фация 9 представлена песчаными мадстоунами. Распространена в северо-западной Эстонии. Отражает приливно-отливные обстановки внутреннего рампа.
Фация 10 сложена эхинодерматово-брахиоподово-остракодовыми пакстоунами с гетит-гидрогетитовыми микроконкрециями. В области Ладожского глинта слагает синявинскую и нижнюю часть симанковской свиты. Отражает обстановки глубокой части среднего рампа.
Фация 11 характеризуется чередованием глинистых эхинодерматово-трилобитовых и эхинодерматово-брахиоподово-остракодовых вакстоунов. Распространена на Ладожском глинте. На профиле рампа отвечает обстановкам нижней части среднего - верхней части внешнего рампа.
Фация 12 полностью сложена эхинодерматово-водорослевыми, доломитизированными пакстоунами с фосфатными микроконкрециями. Включает в себя азериский интервал в разрезах северо-запада Эстонии. Отражает приливно-отливные обстановки внутреннего рампа.
4.8 Выводы
1. Распределение литотипов на профиле Балтийско-Ладожского глинта отражает трансгрессивные обстановки, характерные для карбонатных рампов: от приливно-отливных внутреннего рампа и до верхней части внешнего рампа. Наиболее глубоководными являются разрезы восточной части Ладожского глинта, характеризующие обстановки среднего и верхней части внешнего рампа.
2. Количество каолинита вдоль глинта увеличивается в восточном и юго-западном направлении, что, учитывая его химическую стойкость, позволяет предположить наличие источников сноса на юго-западной и юго-восточной окраинах бассейна (Сарматский континент).
3. Формирование фосфатных стяжений связано с развитием мелководных апвеллингов, в результате которых происходит обогащение прибрежных вод биогенными элементами, в том числе и фосфором, стимулирующим биологическую продуктивность в прибрежной зоне.
| 
