Кристаллохимические, минералогические и геохимические особенности доломитов авзянской свиты среднего рифея (Южный Урал)
Аннотация
Введение: Определены кристаллохимические характеристики и причины их вариаций в слабо- и сильноизмененных эпигенетическими процессами доломитах авзянской свиты среднего рифея Башкирского мегантиклинория. Методы: Рентгенография, рентгенофлуоресцентный анализ, электронная микроскопия с энергодисперсионным микроанализом. Результаты и обсуждения: В доломитах авзянской свиты фиксируются повышенные параметры кристаллической решетки (аср=4.8105 Å, сср=16.0211 Å) и пониженные значения субструктурного рефлекса (Кср=0.66) по сравнению со стехиометрическими доломитами. Средние содержания Fe (II) равны 4545 г/т, Mn – 423 г/т, Sr – 124 г/т. Увеличение параметров кристаллической решетки доломитов авзянской свиты прямо коррелирует с ростом содержаний Fe и Mn, а значения субструктурного рефлекса имеют с ними обратную связь. В породах всех изученных разрезов обнаружено присутствие двух генераций доломита и кальцита. Образование кальцит-доломитовых прожилков происходило при температурах 260–530°С и давлениях 0.3–2.3 кбар. В доломитах разных подсвит средние значения параметров кристаллической решетки а и с уменьшаются от ранне- (катаскинская подсвита) к позднеавзянским (тюльменская подсвита). В этом же направлении увеличиваются средние значения коэффициента К упорядочения структуры доломитов. Заключение: Доломиты разных стратиграфических уровней авзянской свиты подвержены интенсивным эпигенетическим преобразованиям, обусловленным воздействием на породы Fe- и Mn-содержащих средне- и высокотемпературных флюидов. Изменение кристаллохимических характеристик доломитов авзянской свиты связаны не столько с процессами регионального метаморфизма, сколько с деятельностью постмагматических (разрезы у с. Веселовка и на р. Тюльмень) и катагенетических (разрезы у д. Исламбаево и на р. Б. Авзян) флюидов, циркуляция которых происходила по зонам разрывных нарушений.
Скачивания
Литература
2. Maslov A. V., Anfimov L. V. Avzyanskaya rudonosnaya svita srednego rifeya Yuzhnogo Urala (litostratigrafiya, usloviya obrazovaniya, minerageniya [The Avzyansk ore-bearing formation of the Middle Riphean of the Southern Urals (lithostratigraphy, conditions of formation, minerageny)]. Ekaterinburg, Uro RAN publ., 2000, 132 p. (In Russ.)
3. Bartley J. K., Khan L. C., McWilliams J. L., Stagner A. F. Carbon isotope chemostratigraphy of the Middle Riphean type section (Avzyan Formation, Southern Urals, Russia): Signal recovery in a fold-and-thrust belt. Chemical Geology, 2007, vol. 273, pp. 211–232.
4. Demchuk I. G. Rentgenograficheskoe issledovanie izomorfizma v dolomitakh [ Radiografic study of isomorphism in dolomites]. Izvestiya akademii nauk. Seriya geologicheskaya – Academy of Sciences. Geological series, 1992, no. 10, pp. 153– 158. (In Russ.)
5. Drits V. A., Mccarty D. K., Sakharov B., Milliken K. L. New Insight into Structural and Compositional Variability in Some Ancient Excess-Ca Dolomite. The Canadian Mineralogist, 2005, vol. 43. pp. 1255–1290.
6. Reeder R. J., Sheppard C. E. Variation of lattice parameters in some sedimentary dolomites. American Mineralogist, 1984, vol. 69, pp. 520–527.
7. Zvir Y., Pimentel C., Pina C. M. The Effect of Stoichiometry, Mg-Ca Distribution, and Iron, Manganese, and Zinc Impurities on the Dolomite Order Degree: A Theoretical Study. Minerals, 2021. vol. 11. pp. 702.
8. Demchuk I. G., Kisin A. U. Kristallokhimiya dolomitov metamorficheskikh i osadochnykh porod [Crystal chemistry of metamorphic and sedimentary dolomites]. Ezhegodnik-1991, Tr. IGG UrO RAN – Yearbook-1991. Tr. IGG UrO RAN, Vol. 139, 1992, 79 p. (In Russ.)
9. Mandrikova N. T., Perosio G. N. Sposob opredeleniya geneticheskoi gruppy dolomita [Method for determining the genetic group of dolomite]. Copyright certificate SU 1130782 A (G 01 N 23/20), 1984, publ., no. 47. (In Russ.)
10. Shemin G. G., Chernova L. S., Potlova M. M., Vashchenko V. A., Doroginitskaya L. M., Larichev A. I. Opornyi razrez preobrazhenskogo produktivnogo gorizonta vendsko-nizhnekembriiskogo karbonatnogo kompleksa (Leno-Tungusskaya neftegazonosnaya provinciya) [Reference section of the Preobrazhensky productive horizon of the Vendian-Lower Cambrian carbonate complex (Leno-Tunguska oil and gas province)]. Geologiya i geofizika – Geology and Geophysics, 2012, vol. 53, no. 2, pp. 226–236 (In Russ.)
11. Eskin A. A. Morfologo-geneticheskie tipy struktur pustotnogo prostranstva karbonatnykh porod i faktory ih formirovaniya (na primere vostochnogo borta Melekesskoi vpadiny i zapadnogo sklona Yuzhno-Tatarskogo svoda. Diss. kand. geol.- min. nauk [Morphological and genetic types of structures of the void space of their formation (on the example of the eastern side of the Melekes depression and the western slope of the South Tatar arch. Diss. PhD. geol. min. Sciencer]. Kazan, 2014. 24 p. (In Russ.)
12. Krupenin M. T., Gulyaeva T. Y., Galakhova O. L., Makanov S. V., Khiller V. V., Zamyatin D. A. Geneticheskie osobennosti dolomitov Satkinskogo magnezitovogo mestorozhdeniya po dannym rentgenografii i mikrozondirovaniya [Genetic features of dolomites of the Satka magnesite deposit according to X-ray and microprobe data]. Ezhegodnik-2012, Tr. IGG UrO RAN – Yearbook-2012. Tr. IGG UrO RAS, 2013, Vol. 160, pp. 207–212 (In Russ.)
13. Krupenin M. T., Gulyaeva T. Y., Shchapova Y. V. Kristalloлhimicheskie osobennosti vmeshchayushchikh i vtorichnykh dolomitov Satkinskikh magnezitovykh mestorozhdenii po dannym rentgenovskoi difrakcii i EPR [Crystal chemical features of the host and secondary dolomites of the Satka magnesite deposits according to X-ray diffraction and EPR data]. Mineraly: stroenie, svoistva, metody issledovaniya: materialy V Vserossiyskoy molodozhnoi nauchnoi konferentsii. [Minerals: structure, properties, research methods: materials of the meeting]. Ekaterinburg, October 14‒17, 2013, 2013, pp. 98–101 (In Russ.)
14. Puchkov V. N., Sergeeva N. D., Krasnobaev A. A. Stratigraficheskaya skhema stratotipa rifeya Yuzhnogo Urala [Stratigraphic scheme of the Riphean stratotype of the Southern Urals]. Geologiya. Izvestiya Otdeleniya nauk o Zemle i prirodnykh resursov AN RB – Geology. Proceedings of the Department of Earth Sciences and Natural Resources of the Academy of Sciences of the Republic of Bashkortostan, 2017, no. 23, pp. 3–26. (In Russ.)
15. Stratotip rifeya: Stratigrafiya: Geokhronologiya. [The stratotype of the Riphean: Stratigraphy: Geochronology]. Ed. by B. M. Keller, N. M. Chumakov. Moscow, Nauka publ., 1983. 184 p. (In Russ.)
16. Stratigraficheskie skhemy Urala (Dokembrii, paleozoi). [Stratigraphic schemes of the Urals (Precambrian, Paleozoic)]. Medved. Stratigraph. The Committee of Russia. Ekaterinburg, MSK publ., 1993, 151 schemes., 152 p. (In Russ.)
17. Dub S. A. Verhnerifeisko-vendskie otlozheniya Bashkirskogo megantiklinoriya Yuzhnogo Urala: sostoyanie izuchennosti i stratigraficheskoe raschlenenie [Upper Riphean-Vendian deposits of the Bashkir meganticlinorium of the Southern Urals: state of knowledge and stratigraphic subdivision]. Geologiya i geofizika – Geology and Geophysics, 2021, vol. 62, no. 11, pp. 1511– 1530 (In Russ.)
18. Maslov A. V. Razrez verkhnego dokembriya Yuzhnogo Urala i pereryvy v nem [Section of the Upper Precambrian of the Southern Urals and breaks in it]. Ezhegodnik-2019, Ekaterinburg: Tr. IGG UrO RAN – Yearbook-2019. Yekaterinburg: Tr. IGG UrO RAS, 2020, Vol. 167, pp. 38–42 (In Russ.)
19. Kozlov V. I., Sergeeva N. D., Novye dannye o geologicheskom stroenii Severo-Zapadnoi chasti Uchalinskogo raiona (Yuzhnyi Ural) [New data on the geological structure of the North-Western part of Uchalinsky district (Southern Urals)]. Geologicheskii vestnik – Geological vestnik, 2004, no. 4, pp. 27– 38.(In Russ.)
20. Garan M. I. Nizhnii i srednii dokembrii. Geologiya SSSR. [Lower and Middle Precambrian. Geology of the USSR]. Perm, Sverdlovsk, Chelyabinsk and Kurgan regions. Part 1. Geological description. Book 1, Moscow, Nedra publ., 1969, vol. 12, I. 1, pp. 64–149 (In Russ.)
21. Maslov A. V., Krupenin M. T., Gareev E. Z., Anfimov L. V. Rifei zapadnogo sklona Yuzhnogo Urala [Rifei of the western slope of the Southern Urals]. T. 3. Ekaterinburg: Izd. IGG UrO RAN publ., 2001, 132 p. (In Russ.)
22. Michurin S. V., Krupenin M. T., Shiyanova E. O., Savelyev D. E., Gorozhanin V. M., Duba S. A., Kazbulatova G. M., Sharipova A. A., Akhmedova R. R. Razrez tyul'menskoi podsvity avzyanskoi svity srednego rifeya (hr. Belyagush, YUzhnyj Ural): geologiya, stratigrafiya, magmaticheskie obrazovaniya [Section of the Tyulmen sub-formation of the Avzyan formation of the Middle Riphean (Belyagush, Southern Urals): geology, stratigraphy, magmatic formations]. Geologicheskii vestnik – Geological vestnik, 2022, no. 3, pp. 16–33 (In Russ.)
23. Talantsev A. S. Geotermobarometriya po dolomit-kal'tsitovym paragenezisam. [Geothermobarometry by dolomite-calcite paragenesis]. Moscow, Nauka publ., 1981, 135 p. (In Russ.)
24. Cathelineau M. Cation site occupancy in chlorites and illites as a function of temperature. Clay Minerals, 1988, vol. 23, no. 4, pp. 471–485.
25. Jowett E.C. Fitting iron and magnesium into the hydrothermal chlorite geothermometer. GAC/MAC/SEG Joint Annual Meeting. Toronto. May 27–29. 1991. Program with Abstracts 16. A62.
26. Karbonaty, mineralogiya i khimiya [Carbonates, mineralogy and chemistry]: translated from English. Ed. R. J. Reader. Moscow, Mir publ., 1987, 496 p. (In Russ.)
27. Kuznetsov A. B., Semikhatov M. A., Maslov A. V., Gorokhov I. M., Prasolov E. M., Krupenin M. T., Kislova I. V. Sr- i S-izotopnaya khemostratigrafiya tipovogo razreza verkhnego rifeya (Yuzhnyi Ural): novye dannye [Sr- and C-isotope chemostratigraphy of a typical section of the Upper Riphean (Southern Urals): new data]. Stratigrafiya. Geol. Korrelyatsiya – Stratigraphy. Geol. Correlation, 2006, vol. 14, no. 6, pp. 25– 53 (In Russ.)
28. Banner J. L., Hanson G. N. Calculation of simultaneous isotopic and trace element variations during water-rock interaction with application to carbonate diagenesis. Geochimica et Cosmochimica Acta,1990, vol. 54, pp. 3123–3137.
29. Swart P. K. The geochemistry of carbonate diagenesis: the past, present and future. Sedimentology, 2015, vol. 62, I. 5, pp. 1233–1304.
30. Cai, W. K., Liu, J. H., Zhou, C. H., Kelling, J. and Glasmacher, U. A. Structure, genesis and resources efficiency of dolomite: New insights and remaining enigmas. Chemical Geology, 2021, vol. 573, pp. 120–191.
31. Мachel H. G. Concepts and models of dolomitization: a critical reappraisal. From: Braithwaite C. J., Rizzi G., Darke G. (Ed.). The Geometry and Petrogenesis of Dolomite Hydrocarbon Reservoirs. Geological Society, London, Special Publications 235, 2004, pp. 7–63.
32. McKenzie, J. A., Vasconcelos, C. Dolomite Mountains and the origin of the dolomite rock of which they mainly consist: historical developments and new perspectives. Sedimentology, 2009, vol.56, pp.205–219.
33. Akhmedova R. R., Michurin S. V., Karimova A. M., Kazbulatova G. M. Kristallokhimicheskie osobennosti dolomitov nizhnei podsvity min'yarskoj svity verkhnego rifeya (d. Tolparovo, Yuzhnyi Ural) [Crystallochemical features of dolomites of the lower sub-formation of the Minyar formation of the Upper Riphean (Tolparovo village, Southern Urals)]. Geologiya, geoekologiya i resursnyi potencial Urala i sopredel'nykh territorii – Geology, geoecology and resource potential of the Urals and adjacent territories, 2022, no. 10, pp. 132–135 (In Russ.)
34. Michurin S. V., Sultanova A. G., Kazbulatova G. M., Sharipova A. A., Savelyev D. E., Gorozhanin V. M., Karamova A. M., Voikina Z. A. Ftor i khlor v karbonatnykh porodakh lapyshtinskoi podsvity suranskoi svity nizhnego rifeya (Bagaryshtinskij razrez, YUzhnyj Ural) [Fluorine and chlorine in carbonate rocks of the Lapyshta sub-formation of the Suran formation of the Lower Riphean (Bagaryshta section, Southern Urals)]. Geologicheskii vestnik – Geological vestnik, 2020, no. 3, pp. 3–26 (In Russ.)