Климатические особенности времени формирования фосфоритной пачки Окино-Хубсугульского фосфоритоносного бассейна (охфб)

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВРЕМЕНИ ФОРМИРОВАНИЯ ФОСФОРИТНОЙ ПАЧКИ ОКИНО-ХУБСУГУЛЬСКОГО ФОСФОРИТОНОСНОГО БАССЕЙНА

А.Ф. Георгиевский, В.М. Бугина, Чинбат Бямбажав

Кафедра месторождений полезных ископаемых и их разведки Инженерный факультет Российский университет дружбы народов ул. Орджоникидзе, 3, Москва, Россия, 115419

Приводятся данные о климатических условиях, существовавших во время накопления древних фосфоритов ОХФБ.

Ключевые слова: климат, фосфориты, седиментационные циклы, фациальная изменчивость, состав минералов.

Окино-Хубсугульский фосфоритоносный бассейн расположен в пограничных районах Монголии и Сибири. В него входят 10 месторождений, заключенных среди отложений забитской (дооднурской) свиты вендского возраста. Свита состоит из 3—4 циклов. В кровле и подошве циклы включают крупнообломочные породы, а в центральной части сложены слоистыми доломитами и известняками. Мощность циклов 50—500 м. Границы их подчеркиваются поверхностями размывов. Промышленная фосфоритная пачка, приуроченная к регрессивной части второго цикла, резко фациально изменчива и колеблется по мощности от 10 до 120 м. Фациальная ее зональность отражает конседиментационно-блоковое строение территории ОХФБ, где помимо фосфоритов в разных сочетаниях накапливались доломиты, известняки, карбонатно-глинистые сланцы и фтаниты. В участках, примыкающих к древним палеоподнятиям, пачка содержит песчаники, различные брекчии и строматолитовые постройки.

Для восстановления климата времени фосфатонакопления использованы методы, описанные в работах [1—4]. В качестве его индикаторов приняты состав псаммито-елитовой фракции нерастворимого остатка (Н.О.) глинистых и терри-генных пород; геохимические параметры Al2Oз/TЮ2, Al2Oз/Na2O K2O/Na2O; специфические текстуры, а также первичный состав метапелитовых отложений. Из перечисленных показателей однозначную информацию о климате дают стро-матолитовые постройки и древние карстовые образования, обнаруженные в фосфоритных пачках Харанурского, Боксонского и Хубсугульского месторождений [5]. Это пестроокрашенные брекчии с глинисто-железистым цементом либо ярко-красные железистые охры, заполняющие полости и трещины в фосфоритовых породах. Наличие их является признаком жаркого гумидного климата [2]. Еще одним его показателем служат тяжелые минералы: ильменит, хромит, циркон, гранат, монацит, турмалин, магнетит. Легкая фракция состоит из кварца. В технологических пробах фосфоритов отмечено также присутствие единичных зерен оливина, пироксена, роговой обманки, полевых шпатов, эпидота, сфена. Иначе

Георгиевский А.Ф., Бугина В.М., Бямбажав Чинбат. Климатические особенности времени.

говоря, обломочный материал представлен как устойчивыми, так и неустойчивыми к химическому разложению минералами, что свидетельствует о специфичных обстановках выветривания на континентальных блоках во время фосфато-накопления. Аналогичные выводы следуют из состава пелитовой фракции. Она наряду со слюдами, хлоритами и смешанослойными минералами состоит из каолинита, шамозита, гиббсита. По данным Е.П. Акульшиной [1], свидетелями климатических обстановок прошлого служат отношения в глинистом веществе Al2O3/TiO2, Al2O3/Na2O K2O/Na2O. Для месторождений ОХФБ эти параметры показаны в табл. 1.

Таблица 1

Геохимические показатели зрелости пород фосфоритных пачек месторождений ОХФБ и признаки палеоклиматических режимов выветривания

Месторождение Значения степени зрелости глинистого материала Значения Al2O3/TiO2 и характеристика климатических обстановок

по Al2O3/Na2O по ^^^

Харанурское 10,1

Харанурское 36

Ухагольское 36,6

Ухагольское 58

Как видно из табл. 1, для пород фосфоритной пачки значения отмеченных параметров укладываются в интервал показателей с низким и средним значением зрелости глинистого материала гумидного климата. На диаграмме А.Б. Роно-ва и З.В. Хлебниковой [6] фосфоритоносные отложения тяготеют либо попадают в поля развития глин холодного, умеренно холодного и аридного климатов. По расчету исходного состава метапелитовых пород, выполненному по методу О.М. Розена [7], осадки были представлены минералами (каолинитом, серпентинитом, хлоритом, полевыми шпатами), формирование которых происходило за счет разрушения как зрелых, так и угнетенных кор выветривания. Таким образом, имеются две группы противоречивых фактов. Первая говорит о жарком гумидном климате, другая позволяет считать его влажным холодным или аридным. Однако противоречие это кажущееся и объясняется влиянием на осадконакопле-ние тектонического фактора. Как было показано [5], становление ОХФБ происходило на фоне разнонаправленных конседиментационных блоковых движений. По этой причине на континентальных площадях наряду со зрелыми корами выветривания существовали угнетенные их типы. Размыв тех и других приводил к образованию смешанных осадков. Очевидно, в этом случае достоверную информацию несут высокозрелые продукты выветривания, которые свидетельствуют о жарком гумидном климате во время фосфатонакопления. Возникает вопрос: можно ли считать такой характер климата особенностью времени фосфатонакопления или это явление длительное, существовавшее на протяжении формирования всей забитской (дооднурской) свиты? Ответ дает состав Н.О. ее пород. При его изучении установлен каолинит и устойчивые к выветриванию хромит, ильменит, циркон, магнетит, рутил, гранат [8]. Все это, а также известный факт о наличии в кровле свиты горизонта бокситов свидетельствует, что жаркий гумидный климат существовал на протяжении всего забитского (дооднурского) времени.

Вестник РУДН, серия Инженерные исследования, 2015, № 2

ЛИТЕРАТУРА

[1] Акульшина Е.П. Методика определения условий выветривания осадконакопления и пост-седиментационных преобразований по глинистым минералам // Глинистые минералы как показатели условий литогенеза. — Новосибирск: Наука, 1976. — Вып. 323. — С. 9—37. [Akulshina E.P. Metodika opredeleniya uslovii vyvetrivaniya osadkonakopleniya i postsedimentatsionnych preobrazovanii po glinistym mineralam // Glinistyie mineral kak pokazateli uslovii litogeneza. — Novosibirsk: Nauka, 1976. — Vyp. 323. — S. 9—37.]

[2] Рухин Л.Б. Основы литологии. — Л.: Недра, 1969. — 671 с. [Rukhin L.B. Osnovy litologii. — L.: Nedra, 1969. — 671 s.]

[3] Страхов Н.М. Типы литогенеза и их эволюция в истории Земли. — М.: Госголтехиздат, 1963. — 570 с. [StrakhovN.M. Tipy litogeneza i ih evolutsiya v istorii Zemli. — M.: Gosgoltechizdat, 1963. — 570 s.]

[4] МележикВ.А., Предовский А.А. Геохимия раннепротерозойского литогенеза. — Л.: Наука, 1982. — 121 с. [Melezhik V.A., Predovsky A.A. Geochimiya ranneproterozoiskogo litogeneza. — L.: Nauka, 1982. — 121 s.]

[5] Георгиевский А.Ф. Месторождения конкреционно-слойковых афанитовых и микрозернистых фосфоритов — как две самостоятельные формы рудогенеза // К 100-летию со дня рождения Андрей Сергеевича Соколова: Сб. науч. статей и воспоминаний. — М.: И.П., 2013. — С. 11—32. [Georgievsky A.F. Mestorozhdeniya konkretsionno-sloikovyh aphanitovyh i microzernistyh fosforitov kak dve samostoyatelniye formy rudogeneza // K 100-letiyu so dnya rozhdeniya Andreya Sergeevicha Sokolova: Sb. nauch. statey i vospominanii. — M.: I.P., 2013. — S. 11—32.]

[6] РоновА.Б. Стратисфера и осадочная оболочка Земли. — М.: Наука, 1993. — 144 с. [RonovA.B. Stratisfera I osadochnaya obolochka Zemli. — M.: Nauka, 1993. — 144 s.]

[7] Розен О.М., Нистратов Ю.А. Определение минерального состава осадочных пород по химическим анализам // Советская геология. — 1984. — № 3. — С. 76—83. [Rosen O.M., Nistratov U.A. Opredeleniye mineralnogo sostava osadochnyh porod po himicheskim analizam // Sovetskaya geologiya. — 1984. — № 3. — S. 76—83.]

[8] Семейкин И.Н., БелоголововВ.Ф., КолесниковВ.Л. Фосфоритоносность вендских отложений бассейнов рек Боксона и Ухагола // Геология и полезные ископаемые Сибири. Материалы конференции. В 3-х т. — Т. 1. — Томск: Изд-во Томского ун-та, 1974. — С. 147— 148. [Semeikin I.N., Belogolovov V.F., Kolesnikov V.L. Fosforitonosnost vendskyh otlozhenii basseinov rek Boksona i Ukhagola // Geologiya i polezniye iskopaemyie Sibiri. Materiali konferentsii. V 3-h t. — T. 1. — Tomsk: Isdatelstvo Tomskogo un-ta, 1974. — S. 147—148.]

CLIMATIC ASPECTS OF PHOSPHORIFEROUS BED FORMATION IN OKINO-HUBSUGULSKY PHOSPHATE DEPOSIT

A.F. Georgievsky, V.M. Bugina, Chinbat Byambajav

Engineering faculty Department of geology and exploration of mineral deposits Peoples' Friendship University of Russia Ordzhonikidze str., 3, Moscow, Russia, 115419

The data of climatic changes while the ancient phosphorites in OHPD were forming is done. Key words: climat, phosphorites, cycles of sedimentation, facies variation, minerals' composition.