Рис. 4. Катагенетическое огипсование пород через развитие прожилков из «гребенок» субпараллельных кристаллитов. Сакмарский ярус Рис. 8а. Ув. 50х, ник. II
Рис. 5. Псевдоморфозы по гипсу ангидрита (светлые поля) с сохранившимися биоморфными структурами микрозернистого доломита (серые выделения). Ув. 100х, ник II
Рис. 6. Две формы катагенетического ангидрита: ранняя -- игольчатая (серые поля), более поздняя -- мелкочешуйчатая (прожилковая). Сакмарский ярус. Ув. 50х, ник. +
Наконец, отмечена ангидритовая фаза, непосредственно не связанная с дегидратацией гипса. Она представлена «чистыми» мелкочешуйчатыми агрегатами, которые образуют среди ангидритовых псевдоморфоз прожилково-пятнистые обособления (рис. 6). Тем самым фиксируются наиболее поздние катагенетические процессы растворения и переотложения ангидритового вещества в пустотах и трещинах сокращающегося в объеме гипса при его обезвоживании и трансформации в ангидрит.
сульфатный катагенетический минерализация раствор
Заключение
По всему вскрытому уржумско-сакмарскому разрезу устанавливается вторичная природа сульфатных образований, связанных с седиментационно-диагенетическим и катагенетическим этапами развития ангидрит-гипсовой минерализации. Первый этап не играл ведущей роли при становлении пород, поскольку засолоненность палеовод бассейна и хемоседиментация гипса находились, скорее всего, в зачаточной форме. Об этом свидетельствует довольно разнообразное сообщество выявленных биогенных остатков среди отложений обоих комплексов. По этим причинам минерализация гипса проявила себя слабо и отмечается лишь в виде диагенетических послойных конкреционных стяжений.
Породообразующее значение сульфатная минерализация приобрела в катагенезе при массовом метасоматозе карбонатных, глинистых и песчаных отложений. Нельзя сказать, что данное заключение является чем-то новым и необычным. По крайней мере, о возможности этого процесса в свое время писал еще А.Е. Ферсман [3], связывая его с воздействием на породы высокоминерализованных тяжелых рассолов, гравитационно просачивающихся из лежащих выше по разрезу захороненных соленосных толщ. Экспериментально реальность таких представлений была подтверждена работами М.Г. Валяшко и его сотрудников [4]. В современной литературе за подобным механизмом минералообразования закрепился термин гравитационно-рассольного катагенеза [5]. Наверное, наиболее ярко глобальность этого явления для регионов развития эвапоритовых формаций была показана В.М. Махначом [6].
В отличие от таких многократно описанных случаев для рассматриваемого региона бассейна р. Клязьма ситуация выглядит нестандартно. Необычность ее сводится к следующим двум моментам. Во-первых, в разрезе отсутствуют залежи солей, способных генерировать сульфатсодержащие рассолы и создавать гравитационный фильтрационный эффект для просачивания их в подстилающие отложения. Во-вторых, масштаб вторичной сульфатизации многократно превышает известные случаи. Ведь речь здесь идет уже не о прожилковой и гнездообразной минерализации, а линзо- и пластообразных телах, тяготеющих к контакту существенно глинистого уржумского и карбонатного сакмарского комплексов. Правомерен вопрос: чем обусловлены вышеотмеченные особенности? Очевидно, ключом для решения проблемы могут стать представления об уржумских отложениях как своеобразном водоупоре и геохимическом барьере для движущихся флюидов-растворов.
Если это так, то именно «глинистую покрышку» следует рассматривать в качестве главной причины массовой катагенетической сульфатизации залегающих под ней доломитизированных биогенных известняков и глинистых пелитоморфных доломитов. В свете сказанного необходимо отметить еще один момент -- источник метасоматических растворов. Учитывая катагенетическую природу сульфатизации, весьма привлекательной становится модель элизионного катагенеза. Принимая ее за основу, логично связать образование изученных сульфатных пород с рассолами эвапоритовых толщ Предуральского прогиба, уплотнение которых сопровождалось миграцией продуктивных растворов к его краевым частям.
Поражает реакционная способность сульфатного метасоматоза, которая не уступает по своей агрессивности латеритному выветриванию. Процесс буквально «стирает» все предыдущие минеральные фазы, включая терригенный кварц и акцессорные минералы. Из сказанного привлекает внимание высокая подвижность малорастворимых оксидов 81 и А1. Следовательно, метасоматоз протекал на фоне сильно щелочной среды с рН > 10. Только при таких условиях возможна активная совместная миграция кремния и алюминия [7].
С другой стороны, при огипсовании также происходит осветление пород и удаляются гидроокислы железа. Это, в свою очередь, указывает на восстановительный характер метасоматических растворов.
Список литературы
1. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (новая серия). Лист 0-37,(38) (Нижний Новгород) / ред. В.П. Кириков. СПб.: ВСЕГЕИ, 1999.
2. Япаскурт О.В. Стадиальный анализ осадочного процесса // Литология и полезные ископаемые. 2008. № 4. С. 364--376.
3. Ферсман А.Е. Геохимия России. Петроград.: Науч. химико-техн. изд-во, 1922. 214 с.
4. Валяшко М.Г., Поливанова А.И., Жеребцова И.К. Экспериментальные исследования перемещения растворов разного удельного веса в пористых породах в связи с вертикальной гидрохимической зональностью // Геохимия. 1963. № 3. С. 312--329.
5. Холодов В.Н. Новое в познании катагенеза // Литология и полезные ископаемые. 1982. № 3. С. 3--22.
6. Махнач А.А. О глобальном развитии галогенной катагенетической минерализации осадочных пород под эвапоритовыми формациями // Литология и полезные ископаемые. 1982. № 3. С. 59--66.
7. Безбородов Р.С. Краткий курс литологии. М.: Университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы, 1989. 314 с.