Глины как индикаторы палеоклимата и материнские породы Чу-Сарысуйской впадины (Казахстан)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Новообразованные смектит и палыгорскит и их ассоциации являются показателями субтропического климата, чередующего сухие и теплые/гумидные сезоны в течение позднего мелового периода при формировании Чу-Сарысуйской впадины. Ассоциация мелкозернистых глин, смектита и волокон палыгорскита, а также локальное присутствие зёрен альбита и натролита указывают на то, что они образовались из слабощелочной воды, обогащенной кремнезёмом и магнием. Эти глины могут частично образовываться в результате изменения вулканических пород, либо на месте осадконакопления в случае вулканических выбросов, либо рядом с ним, поскольку смектит имеет идиоморфную форму, а палыгорскит при этом сохраняет начальную геометрию. В жаркое время года пойма могла подвергаться высыханию, что способствовало образованию рассолов, взаимодействовавших с вулканическим стеклом. Таким образом, процессы испарения могли вызвать перенасыщение пород смектитом и палыгорскитом.

Кроме того, мусковит в виде крупнозернистых частиц, иллит и хлоритизированные биотиты свидетельствуют о втором источнике образования глин, совместимом с крупнозернистым микроклином и кварцем, которые могут происходить из гранитов. Следовательно, материнские породы могли быть образованы из двух источников: кислые плутонические свиты (вероятно, перглиноземистые граниты), выделяющие крупнозернистые обломочные филлосиликаты (мусковит и биотит-хлорит), переносимые реками вместе с кварцем и полевыми шпатами, и вулканические свиты, преобразованные в глины (смектит и палыгорскит).

Об авторах

Аскар Мунара

КМГ Инжиниринг

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.munara@niikmg.kz
Казахстан, г. Астана

Мишель Кателино

Лаборатория георесурсов, Университет Лотарингии, CNRS, CREGU

Email: michel.cathelineau@univ-lorraine.fr
Франция, г. Нанси

Седрик Карпантье

Лаборатория георесурсов, Университет Лотарингии, CNRS, CREGU

Email: cedric.carpentier@univ-lorraine.fr
Франция, г. Нанси

Надир Абылай

Лаборатория георесурсов, Университет Лотарингии

Email: abylay.nadir@gmail.com
Франция

Список литературы

  1. Bliachova SM, et al. Paleontological and stratigraphic studies of Cretaceous, Paleogene and Neogene sediments of Chu-Sarysu depression, Report for the Meso-Cenozoic Part, 1972–75 yy. Kokshetau: Geoinform; 1976. (In Russ).
  2. Bliachova SM, Shakhverdov VA. The partition and correlation of the Paleocene and Eocene of Chu-Sarysu depression. Moscow: Soviet geology, №2; 1984. (In Russ).
  3. Shakhverdov VN. Metallogeny of uranium of Paleogene deposits of Chu-Sarysu province. Thesis St-Petersbourg, Vsegey. 1988;24:315–317.
  4. Mosser-Ruck R, Cathelineau M, Baronnet A, Trouiller A. Hydrothermal reactivity of K-smectite at 300°C and 100 bar: dissolution-crystallisation process and non-expandable dehydrated smectite formation. Clay Min., Mineral Soc. 1999;34(2):275–290.
  5. Baronnet A, Amouric M, Chabot B. Mécanismes de croissance, polytypisme et polymorphisme de la muscovite hydroxyl synthetique. J. Cryst. Growth. 1976;32:37–59.
  6. Jones BF. Clay mineral diagenesis in lacustrine sediments. U.S. Geol. Surv. Bull. 1986;1578:291–300.
  7. Torres-Ruiz J, López-Galindo A, González-López JM, Delgado A. Geochemistry of Spanish sepiolite-palygorskite deposits: Genetic considerations based on trace elements and isotopes. Chem. Geol. 1994;112:221–245.
  8. Tazaki K, Fyfe WS, Tsuji M, Katayama K. TEM observation of the smectite-to-palygorskite transition in deep Pacific sediments. Appl. Clay Sci. 1987;2:223–240.
  9. Long DGF, McDonald AM, Facheng Y, Houjei L, et al. Palygorskite, in paleosols from the Miocene Xiacaowan Formation of Jiangsu and Anhui Provinces. P.R. China. Sed. Geol. 1997;112: 3–4, 281–295.
  10. Daams R, van der Meulen A. Paleoenvironmental and paleoclimatic interpretation of micromammal faunal succession in the Upper Oligocene and Miocene of North Central Spain. Paleobiol. Cont. 1984;14:241–257.
  11. Pozo M, Casas J. Origin of kerolite and associated magnesium clays in palustrine-lacustrine environments. The Esquivias deposit (Neogene Madrid Basin, Spain). Clay Min. 1999;34:395–418.
  12. Cavalcante F, Belviso C, Bentivenga M, et al. Occurrence of palygorskite and sepiolite in upper Paleocene–middle Eocene marine deep sediments of the Lagonegro Basin (Southern Apennines—Italy): Paleoenvironmental and provenance inferences. Sed. Geol. 2011;233, 1–4, 1 42-52.
  13. Jamoussi J, Ben Aboud A, López-Galindo A. Palygorskite genesis through silicate transformation in Tunisia continental Eocene deposits. Clay Min. 2018; 38, 2:187–199.
  14. Colson J, Cojan I, Thiry M. A hydrological model for palygorskite formation in the Danian continental facies of the Provence Basin (France). Clay Min. 1998;33:333–347.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Рентгенограмма илистой фракции репрезентативного Южно-Муюнкумского серого песка (обр. 761-2)

Скачать (36KB)
3. Рисунок 2. Микрофотографии ПЭМ показывают габитус смектита с геометрическим ростом идиоморфных кристаллов, образованных созреванием Оствальда (A, B, E) и ассоциированным палыгорскитом (C, D, E). А-Г: обр. 1750-14; Э: 1750-24; Ф: 421-5а, б

Скачать (186KB)
4. Рис. 3. Рентгенограмма (РФА) илистой фракции пробы 996-10 с преобладанием обломочных минералов: хлорита и мусковита.

Скачать (52KB)
5. Рисунок 4. A: Обломочные пластины мусковита (кросс-Николс, оптическая микроскопия); B: СЭМ-изображение обратного рассеяния, показывающее слой, обогащенный мусковитом и глиной в песчанике. Арг: глина; Fds: полевой шпат; Мю: москвич; Ру: пирит; Qtz: кварц; U: фазы урана (кофинит), связанные с пиритом.

Скачать (209KB)
6. Рис. 5. Микрофотографии ПЭМ показывают габитус мусковита (C, F), иллита (D, E) и хлорита (A, B)

Скачать (157KB)
7. Рис. 6. Рентгеновская дифрактограмма образца 996-10 из Центральных Муюнкумов, показывающая обилие хорошо окристаллизованных калиевых слюд (иллит, мусковит) в дополнение к хлориту и смектитовому иллиту; фракция 2 мкм, черная: сушка на воздухе; красный: гликозилированный)

Скачать (42KB)
8. Рис. 7. А: ПЭМ-изображение каолинита в образце 1321-70; B: Химический состав каолинита (анализ TEM EDS)

Скачать (89KB)
9. Рис. 8. Габитус галлуазита в образцах 1750-24 в А и 1750-24 в В (изображение ПЭМ)

Скачать (119KB)
10. Рис. 9. A: Рентгеновская дифрактограмма образцов 774-1a, b и 1750-14. Палыгорскиту, как и большинству других глин, сопутствуют смектиты.

Скачать (75KB)
11. Рис. 10. А: Микрофотографии ПЭМ, показывающие габитус палыгорскита на примере образцов 774 и 1750-24.

Скачать (109KB)
12. Рис. 11. Схема кристаллохимии глинистых минералов: Sm: смектит; Бей: бейделлит; Хл: хлорит; Mt: монтмориллонит, Mu: мусковит; Не: нонтронит; Пир: пирофиллит; Сок: сапонит; Verm: вермикулит, BC: низкий заряд; HC: высокий заряд; Al(VI)=AlTot-Al(IV) с Al(IV)=4-Si; Межслойный заряд CI = Na + K +2 Ca

Скачать (85KB)
13. Рисунок 12. Диаграмма заряда Si-межслоев, примененная к анализу ПЭМ (A) и анализу EMA (B)

Скачать (119KB)
14. Рисунок 13. Диаграмма 4-Si – Al(IV) применительно к A: анализу TEM и B: анализу EMA частиц глины

Скачать (86KB)
15. Рис. 14. Диаграмма Ca – K, примененная к ряду данных, полученных с помощью ПЭМ и микрозондового анализа. А: диоктаэдрические частицы, проанализированные с помощью ПЭМ; B: увеличенная часть рисунка A; C: глинистая фракция, проанализированная с помощью EMA

Скачать (135KB)

© Мунара А., Кателино М., Карпантье С., Абылай Н., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».