Примечание: 1-64 - углеродистые сланцы, 65-80 - карбонатно-углеродистые сланцы
Фигуративные их точки на диаграмме A-S-C [9] образуют непрерывный ряд по оси S от 200 до 1200 ед. и относятся преимущественно либо к карбонатно-углеродистой, либо терригенно-углеродистой формациям. Лишь несколько проб попадают в левую часть поля кремнисто-углеродистой формации (рис. 4). рудный мегантиклинорий углеродистый сланец
Наиболее информативным является параметр S, связанный обратнопропорциональной зависимостью с долей терригенной примеси в осадках, которая в свою очередь служит основным индикатором удаленности участка седиментации от береговой линии водного бассейна. Углеродистые отложения кураганской свиты имеют значительную долю терригенной примеси в их составе. Обратная корреляция между значениями параметров C и S в них указывает на независимые источники карбоната и кремнезема.
Интерпретация состава рассматриваемых черных сланцев проводилась по стандартным петрохимическим параметрам (модулям), рассчитываемым по силикатным анализам [10]. Согласно гидролизатному модулю (ГМ = (TiO2 + Al2O3 + Fe2O3 + FeO + MnO) / SiO2) они, как и большинство глинистых и вулканогенно-осадочные пород, относятся к типу сиаллитов и сиферлитов (ГМ = 0.3-0.4), а по значениям алюмокремниевого модуля (АМ = Al2O3 / SiO2) (среднее 0.25) - к нормоглиноземистым (глинистым) породам. Наиболее информативным является отношение гидролизатного и алюмокремние- вого модулей. Нарушение положительной корреляции, типичной для этих двух модулей, указывает на наличие чуждых примесей в породе (например, низкие АМ при высоких значениях ГМ возникают при появлении в осадках железистого вулканогенного материала). Рассматриваемые нами образования характеризуются повышенными значениями модулей АМ и ГМ, а также значительным отклонением от линии тренда АМ / ГМ = 1 в сторону гидролизатного модуля, что свидетельствует о привносе в осадок преимущественно вулканогенного материала.
Рис. 4. Типизация углеродистых отложений кура- ганской свиты с помощью диаграммы О.В. Горбачёва, Н.А. Созинова [9]
Поля формаций: I - карбонатно-углеродистая, II - терригенно-углеродистая, III - кремнисто-углеродистая. Параметры: A = (Al2O3 - (CaO + K2O + Na2O)) x 1000 и S = (SiO2 - (Al2O3 + Fe2O3 + FeO + CaO + MgO)) xlOOO выражены в молекулярных количествах, параметр C = (CaO + MgO) - в массовых долях оксидов
На классификационной диаграмме log(SiO2/Al2O3) - 1од(Бе2О3общ/К2О) [11] (рис. 5) в основу разделения песчаников на разные группы положен геохимический подход, отражающий соотношение в породах кварца, полевых шпатов и глинистых мине- ралов, - чем дольше основные компоненты каркаса песчаников подвергаются переносу (либо многократному переотложению) и чем дальше от источника сноса они накапливаются, тем больше выражена в них тенденция к обогащению кварцем по сравнению с другими минералами. Для незрелых песчаников характерны низкие (<1.3) значения log(SiO2/ Al2O3), тогда как для зрелых (кварцевые арениты) - высокие (>1.7) log(SiO2/Al2O3) [15]. Подавляющее число фигуративных точек углеродистых сланцев кураганской свиты сосредоточено в поле сланцев и вакков, что свидетельствует о минимальном переносе осадочного материала (рис. 5 а).
Использование стандартных палеогеоди- намических диаграмм для восстановления условий осадконакопления отложений иногда позволяет отнести их к той или иной обстановке. Так, на диаграмме SiO2 - K2O/ Na2O [12] видно, что углеродистые отложения попадают преимущественно в поле океанических островных дуг (рис. 5 б). В то же время, на диаграмме DF1 - DF2 С. Верма и Дж. Армстронга-Алтрина [14] эти же породы образуют уже более компактный рой в переходной зоне от островодужной обстановки осадконапления к коллизионной (рис. 5 г).
По данным химического состава осадочных пород можно в определенной мере судить и о составе пород-источников обломочного материала для них. Для этого обычно используется ряд различных диаграмм, из них наиболее широко - диаграмма F1 - F2 [13] (рис. 5 в). Распределение фигуративных точек состава углеродистых сланцев Сира- турского рудного поля показывает, что источником терригенного материала были преимущественно породы основного и среднего состава.
Выводы
Таким образом, изучение углеродистых отложений Сиратурского рудного поля показало, что:
1. Черносланцевые образования кураган- ской свиты относятся к низкоуглеродистому типу и попадают в поля терригенно-углеродистой и карбонатно-углеродистой формаций. Наличие в разрезе стратифицированных прослоев карбонатно-кремнистых сланцев говорит о формировании рассматриваемых отложений в мелководной и прибрежно-мелководной области осадочного бассейна.
2. Углеродистое вещество, представленное прожилковидными и чешуйчатыми выделениями, имеет биогенную природу и совместно с вмещающими их породами испытало метаморфизм в условиях высокотемпературной субфации зеленосланцевой фации.
3. Терригенный материал в процессе осадконакопления претерпел минимальный перенос, а его источником служили породы преимущественно основного и среднего состава, образованные предположительно в островодужной и коллизионной обстановках.
Литература
1. Аулов Б.Н., Владимирцева Ю.А., Гвоздик Н.И., Королькова З.Г., Левин Ф.Д., Липаева А.В., Поташова М.Н., Самозванцев В.А. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Издание второе. Серия Южно-Уральская. Лист N-40-XII - Златоуст. Объяснительная записка. М.: МФ ВСЕ- ГЕИ, 2015. 365 с.
2. Сначёв В.И., Сначёв А.В. Закономерности размещения золоторудных проявлений в углеродистых отложениях Белорецкого метаморфического комплекса (Южный Урал) // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология. 2014. № 2. С. 79-87.
3. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Геохимия черных сланцев. Л.: Наука, 1988. 271 с.
4. Крупенин М.Т., Маслов А.В., Рыкус М.В., Сна- чев В.И. Новые данные о содержании Сорг в сланцах нижнего и среднего рифея Южного Урала // Ежегодник ИГиГ УНЦ РАН, Екатеринбург. 1993. С. 19-20.
5. Блюман Б.А. Дьяконов Ю.С., Красавина Т.Н., Павлов М.Г. Использование термо- и рентгенографических характеристик графита для определения уровня и типа метаморфизма // Записки Всесоюзного Минералогического общества. 1974. Ч. 103. Вып. 1. С. 95-103.
6. Buseck P.R., Beyssac O. From organic matter to graphite: Graphitization. Elements. 2014. V. 10. P. 421-426.
7. Van Kaam-Peters H.M.E., Schouten S., Koster J., Sinninghe Damste J.S. Controls on the molecular and carbon isotopic composition of organic matter deposited in a Kimmeridgian euxinic shelf sea: Evidence for preservation of carbohydrates through sulfurisation // Geochimica et Cosmochimica Acta, 1998. V 62. P 3259-3284.
8. Бушнев Д.А., Смолева И.В. Изотопы углерода органического вещества позднеюрских горючих сланцев Волго-Печорской сланцевой провинции и механизмы его накопления // Доклады АН. 2011. Т. 441. № 2. С. 227-229.
9. Горбачёв О.В., Созинов Н.А. Некоторые петрохимические и геохимические аспекты типизации углеродистых отложений докембрия // Проблемы осадочной геологии докембрия. М.: Наука. 1985. С. 46-57.
10. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Химическая классификация осадочных горных пород. Сыктывкар: Коми фил. АН СССР. 1986. 34 с.
11. Herron, M.M. Geochemical classification of terrigenous sands and shales from core or log data // Journal of Sedimentary Petrology. 1988. V. 58. P. 820-829.
12. Roser B.P., Korsch R.J. Determination of tectonic setting of sandstone-mudstone suites using SiO2 content and K2O/Na2O ratio // Journal of Geology. 1986. V. 94. P. 635-650.
13. Roser, B.P., Korsch, R.J. Provenance signatures of sandstone-mudstone suites determined using discriminant function analysis of major-element data // Chemical Geology, 1988. V. 67. P. 119139.
14. Verma S.P., Armstrong-Altrin J.S. New multidimensional diagrams for tectonic discrimination of siliciclastic sediments and their application to Precambrian basins // Chemical Geology. 2013. V. 355. P. 117-133.
15. Маслов А.В., Подковыров В.Н., Гареев Э.З., Котова Л.Н. Валовый химический состав песчаников и палеогеодинамические реконструкции // Литосфера. 2016. № 6. C. 33-55.
References
1. Aulov B.N., Vladimirtseva Yu.A., Gvozdik N.I., Korolkova Z.G., Levin F.D., Lipaeva A.V., Potashova M.N., Samozvantsev V.A. Gosudarstven- naya geologicheskaya karta Rossiyskoy Federatsii [State geological map of the Russian Federation]. Scale 1:200 000] Second edition. South Ural series. Sheet N-40-XII - Zlatoust. Explanatory note. Moscow, MF VSEGEI, 2015. 365 p. (In Russian).
2. Snachev V.I., Snachev A.V. Zakonomernosti razmeshcheniya zolotorudnykh proyavleniy v uglerodistykh otlozheniyakh Beloretskogo metamorficheskogo kompleksa (Yuzhnyy Ural) [Patterns of gold occurrences in the carbon deposits of the Beloretsk metamorphic complex (South Urals)]. Vestnik Voronezhskogo gosu- darstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya - Bulletin of the Voronezh State University. Ser. Geology, 2014, no. 2, pp. 79-87. (In Russian).
3. Yudovich Ya.E., Ketris M.P. Geokhimiya chernykh slantsev [Geochemistryof black shales]. Leningrad, Nauka, 1988. 271 p. (In Russian).
4. Krupenin M.T., Maslov A.V., Rykus M.V., Snachev V.I. Novye dannye o soderzhanii Sorg v slant- sakh nizhnego i srednego rifeya Yuzhnogo Urala [New data on the content of Corg in the Lower and Middle Riphean shales of the South Urals]. Ezhegodnik IGiG UNTs RAN - Yearbook of the Institute of Geology and Geochemistry, Ural Research Centre, Russian Academy of Sciences. Ekaterinburg, 1993, pp. 19-20. (In Russian).
5. Blyuman B.A. Dyakonov Yu.S., Krasavina T.N., Pavlov M.G. Ispolzovanie termo- i rentgenogra- ficheskikh kharakteristik grafita dlya opredeleniya urovnya i tipa metamorfizma [Using the thermal and radiographic characteristics of graphite to determine the level and type of metamorphism]. Zapiski Vsesoyuznogo Mineralogicheskogo ob- shchestva - Proceedings of the All-Union Mineralogical Society, 1974, vol. 103, no. 1, pp. 95-103. (In Russian).
6. Buseck P.R., Beyssac O. From organic matter to graphite: Graphitization. Elements, 2014, vol. 10, pp. 421-426.
7. Van Kaam-Peters H.M.E., Schouten S., Koster J., Sinninghe Damste J.S. Controls on the molecular and carbon isotopic composition of organic matter deposited in a Kimmeridgian euxinic shelf sea: Evidence for preservation of carbohydrates through sulfurisation. Geochimica et Cosmochi- mica Acta, 1998, vol. 62, pp. 3259-3284.
8. Bushnev D.A., Smoleva I.V. Izotopy ugleroda organicheskogo veshchestva pozdneyurskikh goryuchikh slantsev Volgo-Pechorskoy slant- sevoy provintsii i mekhanizmy ego nakopleniya [Carbon isotopes of organic matter of the Late Jurassic combustible shale of the Volga-Pechora shale province and the mechanisms of its accumulation]. Doklady Earth Sciences, 2011, vol. 441, no. 2, pp. 227-229. (In Russian).
9. Gorbachev O.V., Sozinov N.A. Nekotorye petro- khimicheskie i geokhimicheskie aspekty tipizatsii uglerodistykh otlozheniy dokembriya [Some petrochemical and geochemical aspects of the typ- ization of Precambrian carbon deposits]. Prob- lemy osadochnoy geologii dokembriya [Problems of of Precanbrian sedimentary geology]. Moscow, Nauka, 1985, pp. 46-57. (in Russian).
10. Yudovich Ya.E., Ketris M.P. Khimicheskaya klassi- fikatsiya osadochnykh gornykh porod [Chemical classification of sedimentary rocks]. Syktyvkar, Komi filial AN SSSR, 1986. 34 p. (In Russian).
11. Herron, M.M. Geochemical classification of terrigenous sands and shales from core or log data. Journal of Sedimentary Petrology, 1988, vol. 58, p. 820-829.
12. Roser B.P., Korsch R.J. Determination of tectonic setting of sandstone-mudstone suites using SiO2 content and K2O/Na2O ratio. Journal of Geology, 1986, vol. 94, pp. 635-650.
13. Roser, B.P., Korsch, R.J. Provenance signatures of sandstone-mudstone suites determined using discriminant function analysis of major-element data. Chemical Geology, 1988, vol. 67, pp. 119-139.
14. Verma S.P., Armstrong-Altrin J.S. New multi-dimensional diagrams for tectonic discrimination of siliciclastic sediments and their application to Precambrian basins. Chemical Geology, 2013, vol. 355, pp. 117-133.
15. Maslov A.V., Podkovyrov V.N., Gareev E.Z., Kotova L.N. Valovyy khimicheskiy sostav peschanikov i paleogeodinamicheskie rekonstruktsii [Gross chemical composition of sandstones and paleogeodynamic reconstructions]. Litosfera - Lithosphere, 2016, no. 6, pp. 33-55. (In Russian).