Палеонтология, Paleontology, Ammonit.ru Палеонтология, Paleontology, Ammonit.ru
Логин
Пароль

Регистрация

Забыли пароль?

 | Палеонтология, палеонтологический портал "Аммонит.ру" |   English version of paleontological portal Ammonit.ru |  Места находок | Геохронологическая шкала | Типы окаменелостей |

 | Виртуальный палеонтологический музей | Публикации | Новости палеонтологии | Пользователи  | Палеонтологические тэги |  

Новый и совершенно неожиданный минеральный состав псевдоморфоз по карбонатному органогенному детриту

Автор: YrYashunsky

Рубрика: Палеонтологические публикации

В известняках и доломитах Московской синеклизы обычным является псевдоморфное замещение (биоморфозы) изначально карбонатного (кальцитового, реже арагонитового) состава морфологически и структурно неопределимого органогенного детрита и вполне диагностируемых скелетных фаунистических остатков халцедоном, кварцем и другими минеральными формами кремнезема (SiO2). На нашем сайте выложено большое количество фотографий частичного и полного замещения этими минералами раковин брахиопод, гастропод, губок, губок, одиночных и колониальных кораллов, иглокожих (рис.1).

Рис.1. Замещенные халцедоном иглы, таблички панциря морских ежей и членик морской лилии. Домодедовский карьер. Органогенно-детритовые известняки основания мячковского подъяруса.


В последнее время я занимаюсь изучением состава, структуры, морфологии и распределения в разрезах среднего и верхнего карбона Подмосковья калиевого полевого шпата (далее – КПШ). Этот калиевый алюмосиликат с химической формулой К[AlSi3O8] обычно является породообразующим минералом глубинных магматических (граниты, сиениты, пегматиты), метаморфических (гнейсы) и вулканических пород. Однако при определенных условиях он может формироваться и в осадочных породах без какого-либо термального воздействия и повышенных давлений. Такие КПШ, как и упомянутые выше минералы кремнезема, замещающие органогенные остатки, являются аутигенными, т.е. образовавшимися на месте их нахождения, в отличие от аналогичных по составу терригенных (обломочных) минералов, принесенных извне в бассейн осадконакопления. Одним из самых простых, но достаточно надежных признаков аутигенности зерен КПШ в осадочных породах, позволяющих однозначно отличать их от обломочных, является их идиоморфизм – наличие свойственных этому минеральному виду хорошо образованных элементов его кристаллографических очертаний – граней, ребер и вершин. На обломочных зернах, претерпевших окатывание в водной среде и воздействие других процессов, эти элементы огранки в различной степени искажены: сглажены, деформированы и т.п.

На сегодняшний день аутигенные КПШ в Подмосковье установлены в отложениях среднего карбона в Домодедовском карьере и верхнего карбона в (Русавкинском и Гжельском карьерах, в Афанасьевском карьере, и в Гжельском глиняном карьере). Остальные интервалы перечисленных разрезов и иные разрезы пока просто не опробованы.

В принципе эти находки не являются уникальными: аутигенные КПШ в осадочных карбонатных породах известны по всему миру в широком возрастном диапазоне отложений – от позднего протерозоя до кайнозоя включительно [5, 6, 7, 8]. К сожалению, в нашей стране этим вопросом мало кто занимался, и в отечественной литературе статьи на эту тему единичны [1, 2, 3]. По крайней мере для карбона Московской синеклизы это первые достоверно диагностированные находки.

Однако то, что удалось обнаружить в пробах совместно с хорошо образованными кристаллами КПШ, повергло в шок и меня, и моих коллег минералогов и литологов, хорошо знакомых с подмосковными разрезами карбона.
Все началось с того, что весь нерастворимый остаток, полученный обработкой уксусной кислотой одной из проб доломитов подольского подъяруса из Домодедовского карьера, состоял из желтовато-белого тонкозернистого вещества, при большом увеличении под бинокуляром чем-то похожего на тонкокристаллический кварц (рис.2).

Рис. 2. Нерастворимый остаток, полученный при растворении 1 кг доломиов в уксусной кислоте.


Вид этого вещества показалось подозрительным – на кварц похоже, но чувствовалось, что что-то не то. И, действительно, через некоторое время подозрение оправдалось – при просмотре этих частиц в растровом электронном микроскопе с энергодисперсионным спектрометром (далее – РЭМ) оказалось, что они сложены тонкокристаллическим агрегатом КПШ (рис.3, на линию углерода на этом и других графиках не надо обращать внимание – это «фонит» углеродсодержащий скотч, на котором крепится образец).

Рис.3. Карбонатный детрит замещенный тонкокристаллическим КПШ. На синем фоне – спектр элементного состава в точке, отмеченной крестом. РЭМ. Домодедовский карьер, доломиты кровли подольского подъяруса.


Дальше – больше. Среди достаточно бесформенных частиц карбонатного детрита, замещенных КПШ и составляющих подавляющую часть нерастворимого остатка, были найдены обломки иглокожих, также замещенных тонкокристаллическим агрегатом аутигенного КПШ (рис.4). На изображениях в характеристическом излучении интенсивность точечного свечения пропорциональна содержанию элементов в образце. Отчетливо видно, что основными элементами анализируемого минерала являются калий, кремнезем и алюминий. Наличие в КПШ некоторого количества натрия вполне допустимо, присутствие меди требует уточнений.

Рис. 4. Детрит иглокожих замещенный тонкокристаллическим КПШ.
РЭМ. Домодедовский карьер, доломиты кровли подольского подъяруса.


Точно такой же минеральный состав биоморфоз был установлен в органогенно-детритовых известняках касимовского яруса в Афансьевском карьере (рис.5).

Рис. 3. Членики морской лилии замещенные тонкокристаллическим КПШ. На синем фоне – спектр элементного состава в точке, отмеченной крестом. РЭМ. Афанасьевский карьер, верхний карбон, касимовский ярус.



В заключение отмечу, что любые формы аутигенного КПШ могут быть использованы для реконструкции наличия или былого присутствия в разрезах отложений морских палеобассейнов открытого или лагунного типов с существенно повышенной соленостью. По современным представлениям придонные воды таких бассейнов, проникая в нижележащие карбонатные породы, являлись источником вещества и определенных гидрохимических условий для формирования калиевого полевого шпата.


Литература

1. Аполлонов В. Н, Барсанов Г. П., Блинов В.А. и др. О полевом шпате галопелитов Верхнекамского месторождения // Доклады АН СССР. 1975. Вып. 225. С. 908.

2. Пустовалов Л.В. О вторичных полевых шпатах в осадочных породах (Обзор главнейшей литературы) // В кн.: О вторичных изменениях осадочных пород (Труды ГИН АН СССР, вып.5). М.: АН СССР, 1956, С. 207-222.

3. Чайковский И. И., Чиркова Е. П. Аутигенные полевые шпаты Верхнекамского месторождения солей // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Сб. науч. статей. Перм. гос. нац. иссл. ун-т. Пермь, 2013. Вып. 16. С. 68-74.

5. Kastner M. Authigenic feldspars in carbonate rocks // American Mineralogist. 1971. Vol. 56. P. 1403-1442.

6. Kastner M., Siever R. Low temperature feldspars in sedimentary rocks // American Journal of Science. 1979. 279. P. 435–479.

7. Hearn PP Jr, Sutter JF. Authigenic potassium feldspar in cambrian carbonates: evidence of alleghanian brine migration // Science. 1985 Jun 28. 228(4707). P. 1529-31.

8. Sutter J.F. Authigenic potassium feldspar in cambrian carbonates: evidence of alleghanian brine migration // Science. 1985. Jun 28. Vol. 228(4707). P. 1529-1531.

Ключевые слова (тэги): биоморфозы

Добавить в избранное

Постоянный адрес публикации:
Permanent link:

HTML-ссылка на публикацию:
HTML-link to this page:


Публикация создана 2 февраля 2016 года

Если вы хотите оставить комментарий,
вам нужно зарегистрироваться (или авторизоваться, если вы уже зарегистрированы)

Комментарии:

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1763.htm#260511">http://www.ammonit.ru/text/1763.htm#260511</a>

Добавить в избранное

0

интересная информация

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 2 февраля 2016 года в 22:27:46

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1763.htm#260584">http://www.ammonit.ru/text/1763.htm#260584</a>

Добавить в избранное

0

То есть:

Это замещение мономинеральное?

Кроме иглокожих, ничего не замещено? (фораминиферы там, и т.п.)

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 4 февраля 2016 года в 11:26:54

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1763.htm#260589">http://www.ammonit.ru/text/1763.htm#260589</a>

Добавить в избранное

0.5

Пока с помощью РЭМ с анализатором было изучено ограниченное количество проб. Нерастворимый остаток (НО) домодедовыских доломитов (обр. DM-001) целиком состоит из КПШ с единичными зернами обломочного кварца. Весь кальцитовый детрит при замещении его КПШ существенно деформируется, поэтому идентифицировать удалось лишь обломки иглокожих.
В НО афанасьевских известняков (обр. AF-804) помимо КПШ-псевдоморфоз по иглокожим в большом количестве присутствуют фораминиферы, замещенные кремнеземом. К сожалению, оптическая диагностика тонко- и скрытокристаллических агрегатов КПШ и минералов кремнезема весьма затруднительна, а РЭМ в повседневной практике не задействовать.

комментарий 2 уровня

Комментарий создан 4 февраля 2016 года в 11:52:45

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1763.htm#260592">http://www.ammonit.ru/text/1763.htm#260592</a>

Добавить в избранное

0

______________________________________________________
В НО афанасьевских известняков (обр. AF-804) помимо КПШ-псевдоморфоз по иглокожим в большом количестве присутствуют фораминиферы, замещенные кремнеземом
______________________________________________________

А вот это интересно. Напрашивается вывод, что имеют место две генерации замещений, причём направление зависит от формы кальцита.

комментарий 3 уровня

Комментарий создан 4 февраля 2016 года в 13:23:22

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1763.htm#260597">http://www.ammonit.ru/text/1763.htm#260597</a>

Добавить в избранное

0

Совершенно верно. Причем за эти замещения отвечают разные процессы.

комментарий 4 уровня

Комментарий создан 4 февраля 2016 года в 14:17:38

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1763.htm#260588">http://www.ammonit.ru/text/1763.htm#260588</a>

Добавить в избранное

0

Серьезный подход.

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 4 февраля 2016 года в 11:46:50