Back Up Next

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ХЕМООРГАНОГЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИЯХ
ОСОБЕННОСТЕЙ СЕДИМЕНТОГЕНЕЗА В СКЛАДЧАТЫХ ПОЯСАХ

Летникова Е.Ф.
ИЗК СО РАН, Иркутск

        Осадочные комплексы имеют широкое распространение в пределах складчатой области, обрамляющей с юга Сибирский кратон. В настоящее время для осадочных комплексов этого региона по-прежнему актуальным остается вопрос о времени их формирования и принадлежности к определенным террейнам. Из-за неоднозначной геологической позиции и сложной покровной теконики в регионе в состав одной серии нередко попадают чуждые друг другу по условиям накопления и возрасту осадочные отложения. Подобные предпосылки требуют поиска и разработки дополнительных критериев для обоснования генетического родства осадочных отложений, объединяемых в единые стратиграфические подразделения.

        Решение этой задачи, как и вопроса о принадлежности исследуемых осадочных комплексов к строго определенному типу террейнов, возможно при условии комплексного применения геологических, литологических и геохимических методов. К настоящему времени накоплено достаточное количество информации о геологическом строении осадочных комплексов северной окраины Палеоазиатского океана и о их литологических особенностях. В тоже время, в значительно меньшей степени исследованы петрохимические и геохимические характеристики осадочных толщ. Представляется, что именно количественные характеристики осадочных пород могут явиться тем независимым критерием, который позволит в численном виде отобразить специфические особенности осадочных образований различных геодинамических режимов.

        В основу геохимических исследований положена оригинальная методика, базирующаяся на изучении особенностей распределения в хемоорганогенных отложениях редких и рассеянных элементов, условно подразделенных на две основные группы.

        В первую группу входят типоморфные элементы, характер миграции и способность к осаждению которых дает представление о физико-химических особенностях обстановок накопления. Изучение закономерностей их распределения имеет значение при реконструкциях физико-химической и тектонической обстановок седиментогенеза: относительной глубины накопления, удаленности от суши, окислительно-восстановительных условиях, активности водного режима, скорости накопления и др. Следует отметить, что изучение распределения каждого из этих элементов рассматривается во взаимосвязи друг с другом, и выводы об обстановках осадконакопления делаются только на основании всей суммы особенностей накопления этих элементов. Это связано с тем, что один и тот же элемент способен накапливаться в диаметрально противоположных обстановках, а при корреляции его с другими элементами в осадке возможно выбрать наиболее вероятную. Например, высокие содержания Mn характеризуют или окислительные мелководные обстановки, или глубоководные, где Mn имеет конкреционную природу накопления. В данном случае, корреляция этого элемента с Ti, Zr, Sr, Ba, Ni, Co, Cr даст ответ о глубинности и физико-химических особенностях седиментогенеза. Геохимическая корреляция карбонатных толщ на основе распределения этих элементов не всегда дает значимые результаты, так как существует достаточное количество геодинамических обстановок со сходными физико-химическими условиями.

        Ко второй группе относятся элементы-примеси, которые характеризуют петрогенетический характер питающих провинций, участвовавших в формировании хемоорганогенных толщ. Элементы-примеси можно подразделить на несколько геохимических специализаций, учитывая их кларк распространения в различных типах пород. Выделяются следующие типы специализации нормальной и повышенной щелочности: ультраосновная, основная, кислая.

        Изучение распределения этих двух типов элементов происходит в группах (геохимических микрофациях), которые выделились при статистической обработке по программе «Кластер».

        Кластер анализ R-типа проводит непосредственную корреляцию между изучаемыми химическими элементами выборки. Этот метод позволяет устанавливать петрогенетический характер накопления элементов и решать ряд литолого-фациальных вопросов. Как правило, на дендрограмме кластера обосабливаются две группы элементов с отрицательным коэффициентом корреляции. В первую входят элементы, составляющие терригенную и глинистую часть породы, а во второй находятся элементы, которые составляют собственно карбонатную или кремнистую часть породы. С помощью данных кластер-анализа R-типа можно судить о петрогенетической природе элементов, составляющих некарбонатную часть породы, о их соосаждении и сонахождении в осадке. В совокупности с данными кластер-анализа Q-типа возможна реконструкция направлений сноса терригенного материала.

        Кластер-анализ Q-типа разбивает данную выборку химических анализов проб хемоорганогенных пород на группы. Структура дендрограммы кластера выявляет связи между всеми группами выборки. Для каждой из них характерны свои физико-химические особенности накопления, которые отвечают различным геохимическим фациям осадконакопления. С помощью этого метода можно судить о степени генетического родства изучаемых отложений, либо о их чужеродности. Данные кластер-анализа Q-типа являются основой для геохимического изучения “немых”, литологически неинформативных толщ.

        В данном случае на основе этой методики были проведены региональные геохимические исследования осадочных толщ, представленных в структурах Тувино-Монгольского, Хамардабанского, Тункинского, Джидинского, Ольхонского, Амалатского, Хамсаринского террейнов. Основными задачами исследования является восстановление условий седиментогенеза осадочных отложений и петрохимического характера источников питания; геохимическая корреляция изученных толщ с целью выявления особенностей палеогеодинамических обстановок осадконакопления в рифее-раннем палеозое южного складчатого обрамления Сибирской платформы и принадлежности их к определенным тектоническим палеоструктурам.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, гранты 00-05-64142, 99-05-65634.