Литохимия тонкозернистых терригенных пород междуречья Уссури-Амур

1Институт тектоники и геофизики им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН, ул. Ким Ю Чена 65, г. Хабаровск, 680000, e-mail: , ;

2Дальневосточный геологический институт ДВО РАН, проспект 100-летия Владивостока 159, г. Владивосток, 690022, e-mail: ,

Восстановление условий осадконакопления, образования и эволюции осадочных бассейнов в геологической истории Земли всегда было важной задачей исследователей. В осадочных бассейнах происходит трансформация (превращение, преобразование) осадков в осадочную породу.

Для восстановления условий формирования осадочных толщ применяют различные методы, в том числе базирующиеся на интерпретации вещественного состава пород. На особенности вещественного состава терригенных пород влияют многие факторы: породный состав размываемой суши, ее рельеф и климат, а также удаленность от бассейнов осадконакопления. Важными факторами являются интенсивность и характер выветривания, близость областей вулканической деятельности, колебания уровня моря, а также тектонический режим областей размыва и бассейнов осадконакопления.

Позднемезозойский терригенный комплекс принадлежит Журавлевскому террейну раннемелового Сихотэ-Алинь-Северо-Сахалинского орогенного пояса. Осадочные толщи смяты в крупные складки преимущественно северо-восточного простирания. Они нередко осложнены более мелкими складками.

Работа является продолжением исследований терригенных отложений, развитых в междуречье Уссури–Амур. Ранее на этой территории были изучены литохимические особенности песчаных пород. Образцы тонкозернистых пород отобраны практически из тех же разрезов, что и образцы песчаников (рис. 1).

Позднеюрско-валанжинская осадочная толща сложена аргиллитами и алевролитами с подчиненным количеством песчаников, гравелитов и конгломератов, встречаются конкреции мергелей и известняков. В апт–альбских отложениях преобладают песчаники, тонкозернистых пород заметно меньше, также отмечаются про-

Рис. 1. Схема расположения разрезов изученных отложений

1 – разрезы: а – титон-валанжин, б – апт-альб;

2 – Центрально-Сихотэ-Алинский разлом

Fig. 1. Scheme of the sections

1 – the sections names : a – Tithonian-Valanginian, b – Aptian-Albian; 2 – Central Sikhote-Alin fault слои и линзы конгломератов и гравелитов. Возраст отложений установлен на основании немногочисленных находок остатков макрофауны.

Содержание оксидов главных элементов в позднеюрско-валанжинских тонкозернистых породах составляет (масс. %): SiO2 60.3–68.1, TiO2 0.59–0.81, Al2O3 14.7–18.5, Fe2O3 4.1–6.7, MgO 1.2–2.4, Na2O 1.8–3.5, K2O 2.5–4.2, сумма щелочей (Na2O+К2О) 4.94–7.08. В апт-альбских породах их содержание следующее (масс. %): SiO2 63.3–68.3, TiO20.65–0.77, Al2O3 13.8–17.6, Fe2O3 4.0–6.2, MgO 0.4–2.1, Na2O 1.8–2.7, K2O 2.5–3.7, сумма щелочей 4.36–5.87. Содержания оксидов в двух изученных возрастных интервалах различаются незначительно, но при этом в более молодых апт-альбских породах несколько выше средние содержания SiO2, TiO2, Fe2O3 и MgO, но ниже Al2O3, К2О и Na2O. Количественные соотношения между отдельными оксидами в тонкозернистых породах в целом сходны с их соотношениями в песчаниках [1]. Согласно геохимической классификации М.М. Хиррона [3], изученные породы относятся к глинистым сланцам и лишь иногда к грауваккам. По гидролизат-ному модулю ГМ=(TiO2+Al2O3+Fe2O3+FeO+MnO)/ /SiO2, являющемуся основным в литохимической классификации Я.Э. Юдовича и М.П. Кетрис [2], изученные породы относятся к истинным щелочным нормосиаллитам (ГМ колеблется от 0.29 до 0.44, в среднем 0.36). Границей силитов и сиал-литов считают значение 0.30 [2]. На диаграмме ГМ–Na2O+K2O фигуративные точки апт-альбских тонкозернистых пород смещены ближе к оси ГМ, поскольку обладают меньшей суммой щелочей (рис. 2).

Проведенные ранее исследования песчаников позволили установить, что в областях их питания доминировали интрузивные породы кислого состава [1]. Полученные результаты изучения литохимических особенностей тонкозернистых пород подтверждают полученные выводы.

Детальное рассмотрение и интерпретация литохимических особенностей пород позволили реконструировать палеоклимат областей питания, существовавший в периоды накопления изученных отложений. Для суждения о климате применяют индекс химического выветривания CIW= =[Al2O3/(Al2O3+CaO+Na2O)]x100 [3], значение которого увеличивается по мере выветривания породы. Границей холодного и теплого климатов считают значение равное 80. Полученные нами значения CIW изменяются от 64.7 до 81.1 (в среднем немного выше 75). Эти данные позволяют реконструировать умеренно холодный климат в области размыва, при котором физическое выветривание пород преобладало над химическим. Вместе с тем на степень выветривания пород так-

Na2O+K2O, %

Рис. 2. Литохимическая классификационная диаграмма ГМ–Na2O+K2O по [2]. Точки тонкозернистых пород из отложений: 1 – титона-валанжина, 2 – апта-альба

Fig. 2. Classifi cation diagram ГМ–Na2O+K2O according to [2]. Points of fine–grained rocks from deposits: 1 – Tithonian-Valanginian, 2 – Aptian-Albian же могут влиять и такие взаимосвязанные факторы, как рельеф и тектонический режим области денудации. В горных районах и при сухом жарком климате также может резко возрастать фактор физического выветривания. Об этом важно помнить при использовании параметра CIW для палеокли-митических реконструкций.