, 25.00.11 -

1
На правах рукописи
Осама Рамзи Эльшахат Абусеммана
СОСТАВ, УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ И МИНЕРАГЕНИЧЕСКИЙ
ПОТЕНЦИАЛ ПАЛЕОЦЕН-СРЕДНЕЭОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
СИНАЙСКОГО ПОЛУОСТРОВА (ЕГИПЕТ)
Специальность 25.00.11 Геология, поиски и разведка твердых
полезных ископаемых, минерагения
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени
кандидата геолого-минералогических наук
Ростов-на-Дону
2012
2
Работа выполнена в ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет» на
кафедре минералогии и петрографии геолого-географического факультета
Научный руководитель:
доктор геол.-минералог. наук, профессор
А. Э. Хардиков (ЮФУ)
Официальные оппоненты:
доктор геол.-минералог. наук, профессор
А.В. Кокин (ЮРИфРАНХиГС, г. Ростов-на-Дону)
кандидат геол.-минералог. наук, доцент
А. Г. Грановский (ЮФУ)
Ведущая организация:
ОАО «Южгеология» (г. Ростов-на-Дону)
Защита состоится 01 ноября 2012 г. в 14 00 на заседании диссертационного
совета Д 212.208.15 при Южном федеральном университете по адресу: 344090, г.
Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 40, геолого-географический факультет, ауд. 201.
С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке Южного
федерального университета по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская,
148.
Автореферат разослан « 25 » сентября 2012 г.
Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенные печатью,
просим направлять по адресу: 344090, г. Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 40,
к.110,
ученому секретарю диссертационного совета Д 212.208.15.
Факс: (863) 222-57-01
Е-mail: rylov@sfedu.ru
Ученый секретарь
диссертационного совета Д 212.208.15
кандидат геол.- минералог. наук, доцент
В.Г. Рылов
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Разработка минеральных ресурсов – это одна из
основных статей дохода экономики Египта, на территории которого
распространены металлические и неметаллические полезные ископаемые,
связанные с магматическими, метаморфическими и осадочными комплексами.
Широким развитием пользуются разновозрастные (от палеозоя до
кайнозоя) карбонатные, глинистые, кремнистые и смешанные породы
(хлидолиты). Они приурочены к отложениям свит Миниа, Друнка, Дауи, Судр,
Тараван, Дахла сланцев, Эсна сланцев, Фив и Самалут, выходят на дневную
поверхность в Западной пустыне, в долине реки Нил, а также в отдельных
районах Восточной пустыни. Карбонатные, глинистые и кремнистые породы
долины р. Нил известны и разрабатываются с глубокой древности по настоящее
время.
Для оценки минергенического потенциала аналогичных отложений
Синайского полуострова проводились сециализированные минералогопетрографические и геохимические исследования палеоценово-эоценовых
пород свит Эсна сланцев, Фив и Самалут с целью установления их пригодности
для использования в промышленности и сельском хозяйстве.
Полученные результаты, характеризующие качество сырья, а также
близость области распространения этих пород к урбанизированным районам,
наличие транспортной и энергетической инфраструктуры позволяют считать
комплекс отложений свит Эсна сланцев, Фив и Самалут перспективными для
создания на их основе минерально-сырьевой базы строительной индустрии и
других отраслей промышленности.
Целью работы является изучение состава, геологического строения,
условий образования палеоценовых и эоценовых отложений Синайского
полуострова для оценки их минерагенического потенциала при использовании
в качестве сырья для производства строительных материалов (цемента,
извести), огнеупоров и мелиорантов.
Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих
задач:
1. Анализ ранее проведенных геологических работ;
2. Изучение геологического строения территории;
3. Минералого-петрографическое изучение карбонатных, глинистых,
кремнистых и смешанных пород свит Эсна сланцев, Фив и Самалут;
4. Изучение геохимической спецификации отложений;
5. Определение основных минерагенических факторов формировагия и
особенности размещения изучаемых геологическых комплексов;
6. Предварительная оценка возможности использования отложений свит
Эсна сланцев, Фив и Самалут в качесиве сырья производства строительных
материалов (цемента, извести), огнеупоров и мелиорантов.
Методика работ. Для решения поставленных задач использовался
комплексный метод изучения осадочных пород свит Эсна сланцев, Фив и
4
Самалут, который предусматривает последовательное проведение следующих
видов работ.
1. Изучение строения осадочных комплексов путем проведения
детальных полевых наблюдений.
2. Изучение петрографических особенностей и минерального состава
карбонатных, глнинистых, кремнистых и смешанных пород с применением
прецизионных лабораторных методов исследования.
3. Изучение химического состава и характера распространения
химических элементов в исследованных породах.
4. Изучение физико-миханических свойств пород (водопоглощение,
плотность, насыпная плотность, пористость и механическая прочность).
5. Определение условий образования отложений свит Эсна сланцев, Фив
и Самалут.
6. Оценка минерагенического потенциала исследованного осадочного
комплекса.
Научная новизна работы.
1. Изучено строение и состав комплекса палеоценовых и эоценовых
отложений Синайской полуостров.
2. В составе отложений свит Эсна сланцев, Фив и Самалут выделены и
всесторонне изучены перспективные к освоению литотипы, дана их
геохимическая характеристика, отвечающая возможности использования в
качестве сырья для производства портландцемента, строительной и
гидравлической извести, бумаги, строительного и декоративного камня,
мелиорантов.
3. Изучены литолого-фациальные особенности и определены условия
образования отложений свит Эсна сланцев, Фив и Самалут.
Практическая значимость работы состоит в том, что дана оценка
возможности промышленного использования и освоения карбонатных и
смешанных пород, входящих в состав комплекса мелководно-морских
отложений свиты Эсна сланцев и Фив, а также прибрежно-мелководных
отложений свиты Самалут.
В диссертации защищаются следующие положения.
1. В строении свит Эсна сланцев, Фив и Самалут принимают участие 16
литотипов, к становлению которых привел комплекс диагенетических и
катагенетических процессов (уплотнение, цементация, дегидратация,
перекристаллизация, образование цеолитов, ожелезнение, окремнение,
доломитизация), определивший возможность отнести цеолитсодержащие
кремнистые глины и кремнистые аргиллиты свиты Эсна сланцев, микритовые
известняки, пелитовые спаритово-фораминиферовые известняки, спаритововодорослево-фораминиферовые известняки, спаритовые известняки свиты Фив,
а также нуммулитовые биомикритовые известняки свиты Самалут к
перспективным для оценки в качестве сырья при получении
высококачественных строительных материалов, огнеупоров и мелиорантов.
5
2. Формирование отложений свит Эсна сланцев и Фив происходило в
неритической зоне открытого морского бассейна. Образование комплекса
свиты Самалут осуществлялось в прибрежно-мелководной обстановке, а также
в условиях мелководного шельфа. При накоплении отложений свиты Эсна
сланцев наблюдалось колебание уровня бассейна осадконакопления.
3. Известняки исследованных отложений могут быть использованы в
качестве сырья для химической и металлургической промышленности,
производства портландцемента, строительной и гидравлической извести,
бумаги, строительного и декоративного камня, мелиорантов, а также в
дорожном строительстве. Относительно бедные солями и магнием слои
цеолитсодержащих кремнистых глин свиты Эсна сланцев являются
комплексными природными сорбентами, что позволяет их использовать в
качестве экологически чистых мелиорантов.
Фактический материал и личный вклад автора. Фактический
материал диссертационной работы составили результаты личных исследований
автора, проведенных во время обучения в университете в период с 2003 по 2008
годы, а также во время обучения в аспирантуре в 2009-2012 годах. При
проведении полевых работ автором было исследовано и опробовано 9 разрезов
в исследуемом районе (рис. 1.а.). Отобрано 225 образцов. Описано 225 шлифов,
выполнено 45 дифрактометрических, 15 инфракрасно-спектроскопических, 10
электронно-микроскопических, 15 термических и термохимических, 15
вакуумно-декриптометрических и газово-хроматографических, 225 химических
и спектральных анализов, а также 20 определений физических свойств пород.
Анализы выполнялись в лабораториях Центрального металлургического
научно-исследовательского института (ЦМНИИ, г. Москва) и геологогеографического факультета Южного федерального университета (г. Ростов-наДону).
В процессе работы были использованы рукописные и фондовые
материалы исследований, проведенных в пределах юго-западной и северной
частей Синайского полуострова (Дж. Болл, Х.Дж. Биднелл, И. Биши, Х.Ф.
Хассан, Б. Иссави, M. С. Назиф, Р. Саид, Х.Ф. Йозеф, M.Х. Авад, M. Абул
Фетух, M. Абу-Зеид и др.). Привлекались многочисленные опубликованные
работы В.С. Вишневской, А.Д. Гончара, Д.П. Григорьева, Г.А. Каледы, В.Г.
Кузнецова, В.Н. Подковырова, В.Н. Труфанова, А.Э. Хардикова, Р.Дж. Дахэма,
A.M. Эль-Айата, Р.Л. Фолка, A.A. Набиля, Дж.И. Вильсона и других.
Реализация и апробация работы. Результаты исследований,
положенных в основу диссертации, докладывались на рабочих совещаниях в
Эль-Асхар университете в Каире, при защите магистерской диссертации; на VI
Всероссийском литологическом совещании «Концептуальные проблемы
литологических исследований в России» (Казань, 2011), на VII Всероссийском
литологическом
совещании,
посвященном
100-летию
основателя
Ленинградской литологической школы Льва Борисовича Рухина (СПб, 2012) и
на девятом Уральском литологическом совещании (Екатеринбург, 2012).
Основные положения диссертации изложены в 10 опубликованных
работах, в том числе в четырех статьях в изданиях, рекомендованных ВАКом.
6
Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 152 страницs
состоит из введения, 7 разделов, заключения и списка литературы,
включающего 187 наименований, содержит 80 рисунков, 13 таблиц.
Во введении обозначена актуальность, определены цель и задачи
диссертационной работы, раскрыта ее научная новизна и практическая
значимость, сформулированы защищаемые положения. В первой главе дан
обзор и анализ ранее проведенных исследований, а также обоснован выбор
объекта исследования и направления работ. Во второй главе описана методика
исследований. В третьей главе изложены общая стратиграфия, структурнотектоническое строение Синайского полуострова, особенности истории его
геологического развития и охарактеризовано строение палеоценово-эоценового
осадочного комплекса. Четвертая глава посвящена изучению вещественного
состава отложений свит Эсна сланцев, Фив и Самалут, а в пятой главе
охарактеризованы их геохимические особенности. В шестой главе
рассматриваются условия образования изучаемых осадочных комплексов. В
седьмой главе оцениваются перспективы комплексного использования и
минерагенический потенциал исследуемых отложений.
Работа выполнена на кафедре минералогии и петрографии Южного
федерального университета под научным руководством доктора геологоминералогических наук, профессора А.Э. Хардикова.
Благодарности. Автор выражает благодарность доктору геологии и
седиментологии, профессору Мохамеду Аваду, кандидату геологии и
седиментологии, доценту Хатиму Хасану. Автор благодарен декану геологогеографического факультета ЮФУ, доктору геолого-минералогических наук,
профессору Николаю Ивановичу Бойко, и другим сотрудникам факультета за
помощь в ходе проведения исследований и написания диссертации. Особую
благодарность за ценные консультации, постоянную поддержку и
доброжелательное отношение автор выражает своему научному руководителю,
доктору геолого-минералогических наук, профессору Александру Эдуардовичу
Хардикову.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во Введении обосновывается актуальность выбранного направления
исследований, определены цели и задачи работы, рассмотрены научная новизна
и практическая ценность исследований, формулируются основные положения,
выносимые на защиту, характеризуется фактический материал, положенный в
основу диссертации.
1. ОБЗОР И АНАЛИЗ РАНЕЕ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТ
Палеоценово-среднеэоценовые отложения (свиты Эсна сланцев, Фив и
Самалут) имеют длительную историю изучения и представляют один из
наиболее исследованных объектов в нашей отечественной геологии. Вместе с
тем, исходя из современных требований, уровень изучения вещественного
7
состава карбонатных, глинистых, кремнистых, цеолитсодержащих
и
смешанных пород недостаточен для их хозяйственного использования. Это и
явилось основанием для постановки исследований строения, состава,
закономерностей распространения и условий образования комплекса
отложений свит Эсна сланцев, Фив и Самалут с целью оценки их
минерагеническогопотенциала при использовании в качестве сырья для
производства строительных материалов, мелиорантов и огнеупоров.
2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Минералого-петрографическое изучение карбонатных, глинистых,
кремнистых, цеолитсодержащих и смешанных пород имеет первостепенное
значение для выявления их генезиса и степени эпигенетических
преобразований.
Идентификация
и
количественная
оценка
этих
петрографических типов представляет определенные трудности. Поэтому при
их изучении главным является выбор методов обнаружения и определения
содержания в породах. Мелкозернистая структура большинства исследуемых
объектов, а также низкое двупреломление некоторых из них затрудняют
диагностику с помощью традиционных кристаллооптических методов и
макроскопических признаков. Это приводит к необходимости прибегать к
прецизионным методам. Мы использовали следующие методы исследования:
оптическая и электронная микроскопия, рентгенофазовый, инфракрасноспектроскопический,
термический,
термохимический,
химический
спектральный анализ, а также вакуумную декриптометрию, газовую
хроматографию.
Предложенная методика позволяет всесторонне исследовать комплекс
палеоценово-эоценовых отложений Синайского щита, определить условия их
образования и дать практические рекомендации по использованию различных
литотипов, участвующих в строении свит Эсна сланцев, Фив и Самалут.
3. ГЕОЛОГО-СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
ПАЛЕОЦЕНОВО-СРЕДНЕЭОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
СИНАЙСКОГО ПОЛУОСТРОВА
Синайский полуостров является одним из основных геолого-структурных
элементов азиатской части Египта. Он ограничен на западе Суэцким Каналом и
разломом Суэцкого Залива, на востоке – рифтом Мертвого моря и залива
Акаба, а на севере - пассивной окраиной Средиземного моря. Занимает
полуостров площадь около 61000 км2 и имеет форму треугольника.
Объектами
исследования
являются
три
стратиграфических
подразделения, каждое из которых детально описано и опробовано в девяти
разрезах: 1) свита Эсна сланцев, 2) свита Фивы, 3) свита Самалут (рис. 1а).
Для свиты Эсна сланцев характерно значительное колебание мощности
при постепенном уменьшении ее в юго-западном направлении исследуемой
области (31 м на водоразделе Вади Фиран, 41м на водоразделе Северная-ЭльМарха, 50 м на водоразделе Вади Ум Иктива и 60 м на водоразделе Гебель ЭльХасан). Такое изменение мощности может быть объяснено характером рельефа
8
дна палеобаccейна, сформированного благодаря возможным тектоническим
поднятиям в конце палеоцена. Эсна сланцы - это, как правило, слоистые, весьма
трещиноватые глины, имеющие разнообразную окраску (серые и зеленоватосерые в разрезе Гебель-эль-Хасана и Вади Ум Иктива, желтовато-белые, серые
и бурые на водоразделе Северная-Эль-Марха и коричневые, серые и
красновато-коричневые на водоразделе Вади Фиран). Цвет определяется
окраской породообразующих минералов, минеральных и органических
примесей.
Эсна сланцы в изученных разрезах характеризуются наличием конкреций
оксида железа (рис. 1г.) и прослоев гипса. В разрезах Гебель Эль-Хасана, Вади
Фиран и Северо-эль-Марха в строении толщи участвует беловато-желтый,
твердый, известняк с желтовато-коричневыми прослоями кремня, мощность
которых колеблется в пределах от 1,5 м на водоразделе Северная-Эль-Марха до
3 м в разрезе Гебель эль-Хасан.
Свита Фивы встречается на всей территории Синайского полуострова и
характеризуется непостоянной мощностью, составляющей 90 м в разрезе Вади
Фиран, 115 м в разрезе Вади Матала, 160 м в разрезе Вади Саль и 170 м в
разрезе Гебель Низзизат. В разрезе Вади Саль свита Фивы представлена
беловато-серым, серым и желтовато-белым слоистым известняком средней
плотности, глинистым в подошве и содержащим пласты и линзы черного
кремня, залегающие параллельно поверхности напластования.
Следует отметить, что в подошве свиты конкреции кремня имеют
больший размер, но по количеству их меньше, чем в верхней части разреза. В
разрезе Вади Фиран свита Фивы представлена беловато-серым и беловатожелтым мелом, с прослоями, линзами и конкрециями желтого и темно-серого
кремня. В верхней части толщи расстояние между пластами кремня меньше,
чем в нижней части (рис. 1д.). В нижней части свиты Фивы обнаружен прослой
(6 м) желтовато-серого доломитового известняка и прослой (1 м) коричневой,
слоистой, трещиноватой глины с прослоями гипса.
Свита Фив в разрезе Вади Матала имеет следующее строение (снизу
вверх (рис. 1б.):
1. Известняк желто-коричневый, средней крепости, глинистый – 25 м.
2. Мел желто-белый с конкрециями кремня –70 м.
3. Известняк желто-коричневый, крепкий, глинистый – 15 м.
Общая мощность – 110 м.
В разрезе Гебель Низзизат свита Фив представлена толщей известняка
беловато-желтого и желтого, крепкого, с конкрециями кремня в верхней части.
Свита Самалут сложена толсто-слоистыми известняками, в большом
количестве содержащими Nummulites gizehensis (zittelli, (рис. 1. в.). В разрезе
Вади Микаатб свита имеет следующее строение (снизу вверх):
1. Известняк желтовато-белый, крепкий, нуммулитовый, содержащий
примесь глауконита – 15 м.
2. Известняк белый, крепкий, нуммулитовый, без глауконита – 22 м.
3. Известняк желтовато-коричневый, крепкий, доломитовый – 2 м.
4. Известняк, аналогичный описанному в слое 1 – 3 м.
9
5. Известняк желтоватый, крепкий, органогенный –10 м.
6. Известняк, аналогичный описанному в слое 2 – 35 м.
Общая мощность – 78 м.
4. ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ОТЛОЖЕНИЙ
Изучение вещественного состава отложений предусматривает выделение
литотипов, участвующих в строении свит Эсна сланцев, Фив и Самалут,
определение их текстурно-структурных особенностей и минерального состава.
4.1. Литотипы
В ходе петрографического изучения в составе изучаемых отложений
было выделено выделено 16 литотипов. Ниже приводится их описание по
свитам от наиболее часто встречающхся до менее распространенных.
В
составе
отложений
свиты
Эсна
сланцев
выделяются
цеолитсодержащие кремнистые глины и кремнистые аргиллиты. Они имеют
зеленую и зеленовато-серую окраску, неясно-слоистую текстуру и фукоидные
пятна. Структура алевро-биоморфно-пелитовая. Матрикс (75-80% объема
породы) сложен на 55-60% микроагрегатами гидрослюд и монтмориллонита,
тонкочешуйчатыми частицами цеолитов (35-40%) и криптокристаллическим
опалом (10-15%). Из органических остатков (10-15% объема породы)
присутствуют спикулы губок, округлые скелеты радиолярий и редкие раковины
фораминифер. Алевритовый материал (менее 10% объема породы) выражен
неокатанными зернами кварца, пластинчатыми кристаллами слюды и
округлыми зернами глауконита. Размер обломочных частиц не превышает 0,03
мм.
В составе отложений свиты Фив выделяются следующие литотипы: 1)
фораминиферовый биомикритовый известняк; 2) микритовый известняк; 3)
глинистый фораминиферовый биомикритовый известняк; 4) кремень;
5)
пелитовый спаритово-фораминиферовый известняк; 6) глинистый спаритовофораминиферовый известняк; 7) спаритово-водорослево-фораминиферовый
известняк; 8) глинистый водорослево-фораминиферовый биомикритовый
известняк; 9) спаритовый известняк; 10) железистый фораминиферовый
биомикритовый известняк.
Фораминиферовый
биомикритовый
известняк
–
это
самый
распространенный литотип, который состоит в основном из большого
количества (25-75% в разновидности пэкстон, и 10-15% - в разновидности
вэкстон) раковин планктонных фораминифер (различных типов и размеров),
мшанок и осколков скорлупы. В основном, стенки фораминиферовых
скелетных остатков имеют микритовое строение (рис. 2а. и 2б.). Большинство
внутренних камер заполнено микрокристаллическим кальцитом (спаритом), но
встречается и кальцитовый микрит.
10
1.б
1.в.
1.д
1.г
Рис. 1б. Общий вид свиты Фивы в разрезе
Вади Матала.
Рис. 1в. Общий вид свиты Самалут в разрезе
Вади Микаатб.
Рис. 1г. Присутствие конкреций оксида железа в
Эсна Сланцах в разрезе Вади Фирна.
Рис. 1д. Присутствие кремневых прослоев в свите
Фив в разрезе Вади Фирна.
Рис.1а. Расположение изученных разрезов в области исследования.
1. Разрез Гейбл Эль – Хасана (глина)
2. Разрез Вади Ум Иктева (глина)
3. Разрез Северная Эль-Марха (глина) 4. Разрез Вади Фиран (глина)
5. Разрез Вади Саль (известняк)
6. Разрез Вади Матала (известняк)
7. Разрез Низзизат (известняк)
8. Разрез Вади Фиран (известняк)
9. Разрез Вади Микаатб (нуммулитовый известняк)
11
Матрикс пород (20-80%) имеет микритовое строение. В нем
присутствуют равномерно и беспорядочно распределенные в породе
полуокатанные зерна кварца (5-10% объема) и округлые агрегаты глауконита
(5-10% объема) алевритовой размерности, а также ромбоэдрические кристаллы
доломита (5-7% объема) размером 0,05-0,15 мм. Местами фораминиферовые
микритовые известняки содержат изометричные скопления (2х2; 3х3 мм) и
беспорядочно ориентированные прожилки (толщиной 0,05-0,1 мм)
микрокристаллического кальцита. Присутствующие тонкодисперсные агрегаты
оксидов железа окрашивают раковины фораминифер и матрикс породы в
бурый цвет.
Глинистых минералов, обнаруженные в изученных ориентированных
образцах (расположены в порядке убывания численности) включают в себя:
монтмориллонит, каолинит и иллит.
Микритовый известняк встречается в нижней, средней и верхней частях
свиты Фив в разрезе Вади Матала, в средней и верхней частях разреза Вади
Фиран. Он на 80-95% состоит из микритового матрикса, содержащего редкие
скелетные остатки фораминифер (5-10% объема породы), которые заполнены
спаритом. Иногда наблюдаются скопления тонкодисперсных нормальное
погасание, полуокатанную и угловатую форму. Иногда наблюдаются скопления
кристаллически-зернистого кальцита (рис. 2в.).
Глинистый фораминиферовый биомикритовый известняк является
преобладающим литотипом нижней и средней частей разреза Вади Матала,
агрегатов оксидов железа в виде пятен, а также обломочные зерна кварца (4-5%
объема породы) алевритовой размерности, имеющие нижней части разреза
Низзизати верхней части разреза Вади Фиран, на 80-88% состоящим из
криптокристаллического кальцита (микрита) и на 10-17% - из обломков
раковин фораминифер, стенки которых сложены микритом, а внутренние
камеры заполнены спаритом. Оксид железа иногда окрашивает матрикс и
форменные элементы породы в светло коричневый цвет. До 3% объема породы
составляют скопления (2х2; 1х3 мм) и прожилки толщиной 0,03-0,2 мм)
спарита, представляющие собой продукт перекристаллизации микритового
матрикса. Встречаются (около 3% объема породы) идиоморфные
ромбоэдрические и полуокатанные зерна доломита размером 0,02-0,1 мм,
некоторые из которых окрашены тонко-рассеянными агрегатами оксидов
железа (рис. 2г.).
Кремни встречаются во всех изученных разрезах. Они состоят в основном
из халцедона и содержат незначительное количество ромбоэдрических
кристаллов доломита размером 0,3-0,1 мм, изометричные скопления (0,1-0,3
мм) тонкодисперсных агрегатов оксидов железа, спарита, а также микрита (рис.
2д.). В халцедоновом матриксе наблюдаются редкие скопления мозаичных
агрегатов (0,1-0,3 мм) и кристаллы (0,02-0,05 мм) кварца.
Пелитовый спаритово-фораминиферовый известняк встречается только
в средней и верхней частях свиты Фив в разрезе Вади Саль. Он на 20-40%
12
состоит из монтмориллонитово-гидрослюдистого вещества, на 10-30% - из
скелетных остатков планктонных фораминифер, стенки которых сложены
микритом, а внутренние камеры выполнены спаритом, на 10-20% - из спарита и
на 3-5% - из терригенного материала, представленного угловатыми зернами
кварца алевритовой размерности.
Глинистый спаритово-фораминиферовый известняк встречается только
в нижней части свиты Фив в разрезе Вади Саль. Он состоит из большого
количества раковин планктонных фораминифер (45-50% объема породы),
светло- и темно-серого монтмориллонитово-гидрослюдистого вещества,
составляющего 15-20% объема породы (рис. 2е.), редких обломочных зерен
кварца алевритовой размерности и полуокатанных светлых ромбоэдрических
кристаллов доломита.
Все компоненты породы встроены в микритовый матрикс (20-35% объема
породы). Внутренние камеры скелетных остатков фораминифер заполнены
спаритом. Микроагрегаты оксидов железа окрашивают обломочный материал в
бурый цвет.
Спаритово-водорослево-фораминиферовый известняк встречается только
в верхней части свиты Фив в разрезе Вади Саль. Он состоит из большого
количества (55-60% объема породы) раковин планктонных фораминифер,
сложенных спаритом, реже микритом, обломков иглокожих и фрагментов
водорослей (5-10% объема породы), а также округлых коричневато-зеленых
агрегатов глауконита (около 5% объема породы). Все эти компоненты породы
сцементированы спаритом, составляющим 10-20% объема породы (рис. 2ж.).
Встречаются прослои спарита (0,02-0,1 мм).
Глинистый водорослево-фораминиферовый биомикритовый известняк
встречается только в нижней части свиты Фив в разделе Вади Саль. Он на 5055% состоит из остатков раковин планктонных и бентосных (нуммлиты)
фораминифер, а также осколков скорлупы моллюсков. 15-25% объема породы
составляет монтмориллонитово-гидрослюдистое вещество. Присутствуют
(около 5% объема породы) остатки водорослей и мшанок, а также терригенные
зерна кварца, агрегаты глауконита и полуокатанные ромбоэдрические
кристаллы доломита, имеющие алевритовую размерность и составляющие в
сумме около 5% породы. Полости раковин фораминифер и фрагменты
скелетных остатков мшанок в основном заполнены спаритом, реже, микритом.
Некоторые из этих раковин имеют острые ломаные микритовые стенки. Все
форменные элементы породы окружены микритовым матриксом (20-35%
объема), равномерно распределенным в породе. Встречаются скопления
микроагрегатов оксидов железа (рис. 2з.).
Спаритовый известняк встречается редко. Он описан только в разрезе
Вади Фиран. Этот литотип на 98% состоит из микро-крупнокристаллического
кальцита (рис. 2и.).
13
рис. 2а
рис. 2б
рис. 2г
рис. 2в
рис. 2е
рис. 2д
Рис. 2а: Фораминиферовый биомикритовый известняк (разновидность пэкстон), состоящий
из
микритового
матрикса
со
скелетными
остатками
планктонных
фораминифер,
заполненными микрокристаллическим кальцитом (спаритом). Ув. 20. Николи Х.
Рис. 2б: Фораминиферовый биомикритовый известняк (разновидность пэкстон), состоящий
из окрашенного тонкодисперсными агрегатами оксида железа микритового матрикса со
скелетными остатками планктонных фораминифер, заполненных микрокристаллическим
кальцитом (спаритом) и обломочными зернами кварца. Ув. 20. Николи Х.
Рис. 2в: Микритовый известняк (мадстон), состоящий из микритового матрикса с
прожилками спарита. Ув. 20. Николи Х.
Рис. 2г: Глинистый
фораминиферовый биомикритовый известняк, состоящий из светло-
коричневого микрита с редкими скелетными остатками фораминифер и небольшим
количеством тонкодисперсных агрегатов оксида железа, окрашивающего матрикс. Ув. 20.
Николи Х.
Рис. 2д: Халцедоновый кремень с редкими пятнами спарита. Ув. 20. Николи Х.
Рис.2е: Глинистый спаритово-фораминиферовый известняк, состоящий из скелетных
остатков Alveolina, окруженных спаритовым матриксом. Ув. 20. Николи Х.
14
Железистый фораминиферовый биомикритовый известняк встречен в
верхнем горизонте нижней части свиты Фив в разделе Вади Матала. Он состоит
на 70-75% из биомикрита и на 10-15% из скелетных остатков фораминифер,
которые равномерно и беспорядочно распределены в породе. Стенки раковин
сложены микритом, а внутренние камеры спаритом. Около 10% объема породы
составляют полуокатанные зерна кварца алевритовой размерности. Обычно
присутствуют микроагрегаты оксидов железа, которые окрашивают
большинство компонентов породы в коричневый цвет (рис. 2к.). Найдено
несколько тонких прослоев спарита.
В составе отложений свиты Самалут выделяются следующие
литотипы: 1) нуммулитовый биомикритовый известняк; 2) нуммулитовый
спаритово-биомикритовый известняк; 3) доломитово-спаритовый известняк и
4) цеолитсодержащий карбонатно-терригенно-кремнистый хлидолит.
Нуммулитовый
биомикритовый
известняк
–
это
самый
распространенный литотип свиты Самалут, описанный в разрезе Вади Микатаб.
Он на 60-90% состоит из нуммулитовых раковин различных размеров и их
детрита, скрепленных спаритом (рис. 2л.). Внутренние камеры скелетных
остатков заполнены спаритом с остатками микрита. Встречаются редкие
агрегаты кристаллически-зернистого кальцита.
Нуммулитовый спаритово-биомикритовый известняк встречается только в
нижней части разреза. Она на 80-85% состоит из большого количества
нуммулитовых раковин различных размеров и их осколков, скрепленных
биомикритом и кристаллически-зернистым кальцитом. Внутренние камеры
раковин заполнены спаритом с остатками микрита, а стенки сложены микритом
(рис. 2м.).
Доломитово-спаритовый известняк встречается только в средней части
свиты Самалут (обр. № 3). Он на 70-80% состоит из микро- и мелкосреднекристаллической кальцитовой массы, вмещающей полуокатанные и не
окатанные кристаллы доломита размером 0,05-0,2 мм, составляющие 20-30%
объема породы.
Цеолитсодержащие карбонатно-терригенно-кремнистые хлидо-литы
– это светло-зеленые, неясно-слоистые, некрепкие породы с алевро-пелитовой,
а местами с реликтово-органогенной структурой. Органические остатки имеют
плохую сохранность. Среди них распознаются створки диатомей, панцири
радиолярий, спикулы губок, состоящие из опала. Размеры панцирей
радиолярий и створок диатомей не превышают 0,09 мм. Диаметр поперечных
срезов спикул достигает 0,08 мм, продольных – 0,1-0,2 мм. Встречаются
скелеты глобигерин, текстулярид и лентикулид, стенки которых сложены
тонковолокнистым кальцитом, а внутренние камеры выполнены опалом.
Алевритовый материал (25-30% объема породы) представлен угловатыми и
полуокатанными зернами кварца, округлыми частицами глауконита,
игольчатыми и таблитчатыми кристаллами слюды. Встречаются округлые
агрегаты халцедона диаметром 0,06-0,2 мм. Изредка наблюдаются скопления
удлиненной формы тонкозернистого гематита, а также рассеянное
органическое вещество. Кремнистые глины и аргиллиты имеют зеленую и зе
15
леновато-серую окраску, неясно-слоистую текстуру и фукоидные пятна.
Структура алевро-биоморфно-пелитовая. Матрикс (75-80% объема породы)
сложен на 55-60% микроагрегатами гидрослюд и монтмориллонита,
тонкочешуйчатыми частицами цеолитов (35-40%) и криптокристаллическим
опалом (10-15%). Из органических остатков (10-15% объема породы)
присутствуют спикулы губок, округлые скелеты радиолярий и редкие раковины
фораминифер. Алевритовый материал (менее 10% объема породы) выражен
неокатанными зернами кварца, пластинчатыми кристаллами слюды и
округлыми зернами глауконита. Размер обломочных частиц не превышает 0,03
мм.
4.2. Минералогические особенности карбонатных, глинистых, кремнистых
и смешанных пород
Образцы, представляющие изученные породы в районе исследований,
были подвергнуты рентгенофазовому, инфракрасно-спектроскопическому,
электронно-микроскопическому, вакуумно-декрипто-метрическому, газовохроматографическому и термохимическому анализам. Их результаты
использованы для диагностики минералов и изучения микроструктурных
особенностей пород. Для проведения рентгеноструктурного анализа из
образцов известняков, доломитов, кремней и цеолитсодержащих карбонатнотерригенно-кремнистых пород были изготовлены не ориентированные, а из
глин - ориентированные препараты.
В известняках и доломитах были обнаружены следующие карбонатные
минералы (в порядке убывания): кальцит, доломит, а также некарбонатные
минералы (в порядке убывания): кварц и халцедон, галит, гематит, гипс (рис.
3а. и 3б.).
В результате проведенных исследований кремней установлено, что
основным породообразующим минералом является халцедон (рис. 3в.).
В пределах этой минеральной формы существует непрерывный ряд,
составленный дискретными фазами, соответствующими халцедону с различной
степенью структурного совершенства, увеличивающейся от молодых
к
древним образованиям. Обращает на себя внимание наличие сразу
нескольких (обычно двух) фаз аутигенного кремнезема в составе одной породы
(кристобалита и халцедона; халцедона и кварца). Это объясняется постепенным
переходом одной формы в другую.
Согласно теории «сферической» кристаллизации на стадии катагенеза
происходит кристаллизация растворенного биогенного кремнезема. Этот
процесс идет непрерывно и постоянно, образуя эволюционный ряд.
Особое место занимает низкотемпературный тридимит, четко фиксируемый на
дифракто- и ИК-спектрограммах всех исследуемых групп кремней. Этот
минерал в системе низкотемпературного кремнезема, как правило, не
выделяется как самостоятельная фаза. Однако тридимитоподобные слои входят
в состав кристаллической решетки, обусловливая ее разупорядочение. Они
могут быть устойчивы в случае введения в структуру кремнезема крупных
катионов щелочных и щелочноземельных металлов.
16
рис. 2л
рис. 2к
Рис.
2ж:
рис. 2и
рис. 2з
рис. 2ж
рис. 2м
Спаритово-водорослево-фораминиферовый
известняк,
состоящий
из
спаритовой массы с раковинами бентосных фораминифер, заполненных микритом,
фрагментов водорослей и иглокожих. Ув. 20. Николи Х.
Рис. 2з: Глинистый водорослево-фораминиферовый биомикритовый известняк,
состоящий из темного микрита с нуммулитовыми раковинами, остатками водорослей и
скоплениями микроагрегатов оксидов железа. Ув. 20. Николи Х.
Рис. 2и: Спарит. Ув. 20. Николи Х.
Рис. 2к: Железистый фораминиферовый биомикритовый известняк состоящий из
желтого
микритового
матрикса
с
раковинами
планктонных
фораминифер
и
прожилками спарита. Ув. 20. Николи Х.
Рис. 2л: Нуммулитовый биомикритовый известняк, состоящий из микритового
матрикса и раковин нуммулитов, сложенных спаритом и микритом. Ув. 20. Николи Х.
Рис. 2м: Нуммулитовый спаритово-биомикритовый известняк. Раздробленные
нуммулитовые раковины в спаритово-биомикритовом матриксе. Ув. 20. Николи Х.
17
Результаты
вакуумно-дектиптометрических
и
газово-хроматографических исследований кремней могут рассматриваться как типоморфные
признаки этих образований.
В
карбонатно-терригенно-кремнистых
породах
с
помощью
рентгенофазового и термохимического анализов установлены цеолиты
(клиноптилолит) в количестве 18-22%. Кроме цеолитов, главнейшими
породообразующими компонентами являются карбонатное вещество,
терригенный материал, пирокластический материал, аллотигенное и аутигенное
глинистое вещество и аутигенный кремнезем. Цеолитсодержащие породы
Синайского полуострова пространственно и генетически связаны с терригеннокремнистыми отложениями. Формирование их происходило в мелководном
морском бассейне (на глубинах 50-150 м) открытого типа с нормальной
океанической соленостью в эпохи трансгрессий и погружения дна бассейна
седиментации в условиях гумидного климата. Извлечение кремнезема из
динамического резервуара бассейна седиментации осуществлялось биогенным
путем (радиоляриями, диатомовыми водорослями и кремнистыми губками).
Терригенный материал, поступавший с суши, разбавлял кремнистый осадок,
изменяя соотношение кремнистых и терригенных пород.
Осадконакопление в течение палеоцена и эоцена времени происходило
синхронно с эксплозивной вулканической деятельностью в смежных районах.
Однако вулканизм нельзя считать основным источником исходного для
образования цеолитов материала.
Из глинистых пород были изготовлены ориентированные препараты. С
помощью рентгенофазового анализа в них обнаружены монтмориллонит,
каолинит и гидрослюда, а также кварц, альбит, и кальцит (рис. 3г.).
5. ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОТЛОЖЕНИЙ
В настоящей работе 225 отобранных образцов пород, слагающих свиты
Эсна сланцев, Фив и Самалут, были подвергнуты химическому анализу с целью
определения содержания в них CaO, MgO, Na2O, K2O, Cl, нерастворимого
остатка и п.п.п. Кроме того, в образцах глинистых пород были определены
содержания SiO2, Al2O3, P2O5, SO3, TiO2 и Fe2O3, а в образцах известняков и
кремней были оценены также и Cu, Co, Pb, Ni, Cr, Zn, V, Ti и Sr в дополнение к
Y, Br, Ba, Rb и Zr для образцов глин и аргиллитов. Из этих образцов 110
представляют известняки, 75 — глинистые породы, 10 — кремни и 30
смешанные породы.
Данные
химического
анализа
использованы
для
описания
распространенности
и
характера
поведения
в
ходе
литогенеза
породообразующих компонентов и микроэлементов известняков свиты Фив,
отобранных в разрезах Вади Фиран, Вади Матала, Вади Саль и Низзизат,
нуммулитового известняка свиты Самалут, отобранного в разрезе Вади
Микатаб, а также глинистых пород свиты Эсна сланцев, отобранных в разрезах
Вади Ум Иктева, Гебель эль-Хасана, Север-Эль-Марха и Вади Фиран на югозападе и севере Синайского полуострова.
18
Анализ геохимических особенностей изучаемых отложений позволяет
сделать следующие выводы.
Нижняя часть свиты Эсна сланцев содержит больше Al2O3 и CaO, чем
верхняя часть. Напротив, верхняя часть богата Fe2O3 и MgO. Среднее высокое
содержание MgO в глинистых породах свиты Эсна сланцев говорит о морском
происхождении этой толщи. Умеренно среднее содержание SiO2 и
положитиельная корреляция SiO2 с Al2O3 указывает на наличие кремнезема в
составе глинистых минералов, а не на его присутствие в качестве
самостоятельной минеральной фазы. Положительная корреляция между Al2O3,
а также Fe2O3 и TiO2 в глинистых породах показывает, что оксиды железа
имеют преимущественно обломочное, а не аутигенное происхождение. Однако,
некоторое свободное железо может образовываться в осадке в виде оксидов
и/или гидроксидов.
Содержание Al2O3, в образцах глинистых пород является мерой
содержания глинистого материала.
Толщу свиты Фив можно разделить на верхнюю и нижнюю части, разделенные
слоем, который содержит большое количество МgО и малое количество Sr, что
связано с процессами доломитизации. Высокое содержание CaO, MgO и п.п.п. в
большинстве образцов отражает карбонатный состав отложений свиты Фив,
которые представлены известняками, доломитовыми известняками и
доломитами. Высокое содержание СаО свидетельствует о формировании
отложений в морских, относительно глубоководных обстановках. Отношение
между содержанием кальция и стронция является относительно высоким, что
указывает, на включение стронция в структуру кальцита. Высокий процент
CaCO3 и незначительное содержание SO3- и Cl- в породах свиты Фив указывают
на то, что формирование отложений происходило в щелочной морской воде.
Высокое содержание магния указывает на накопление карбонатов в теплом
мелководье, а также на присутствие кальция и магния в виде оксидов. Магний
показывает заметную отрицательную корреляцию со стронцием, что
объясняется потерей микроэлементов в процессе диагенеза.
Высокое содержание хлора в исследованных образцах известняков свиты
Самалут указывает на преобладание теплого климата во время накопления
отложений, а также на относительно небольшые размеры бассейна
осадконакопления.
Присутствие избыточного количества стронция в отложениях свит Фив и
Самалут объясняется нормальной соленостью морской воды. Очень низкое
содержание титана можно отнести к незначительному количеству терригенного
материала.
Среднее содержание V намного выше, что связано с наличием
органических веществ и глинистых минералов. Аномально высокое содержание
хрома объясняется наличием глинистого вещества, на котором он
абсорбируется.
19
ка
ка
3б.
3а.
ка
ка
ка
ка
ка
г
к
ка
ка
д г
к
2θ
2θ
10
20
30
40
50
60
10
20
30
40
50
3в.
3г.
Рис. 3а. Рентгеновская дифракция образцов нумулитового известняка свиты Самалут в
разрезе Вади Микаатб.
Рис. 3б. Рентгеновская дифракция образцов известняка свиты Фив.
Рис. 3в. Рентгеновская дифракция кремней свиты Фив.
Рис. 3г. Рентгеновская дифракция образцов глин свиты Эсна сланцев.
ка – кальцит; к- кварц; д- доломит; г- гипс; га- галит; м- монтмориллонит;
као- каолинит; и- иллит.
60
20
Высокую концентрацию свинца и цинка можно интерпретировать
выщелачиванием этих элементов из окружающих пород. Наличие иттрия может
быть связано с присутствием циркона, являющегося для иттрия минералом«хозяином».
Концентрация микроэлементов в карбонатно-терригенно-кремнистых
хлидолитах, кремнистых глинах и кремнистых аргиллитах характеризует эти
породы, как нормально осадочные образования, содержащие примесь
пирокластики в скрытой форме.
Аномальных концентраций ценных и вредных химических элементов
исследуемые отложения не содержат.
Химические анализы нижне-среднеэоценовых карбонатных пород
показывают,
что
микритовые
известняки,
пелитовые
спаритовофораминиферовые известняки, спаритово-водорослево-форами-ниферовые
известняки, спаритовые известняки свиты Фив; нуммулитовые биомикритовые
известняки свиты Самалут, а также цеолитсодержащие кремнистые глины и
кремнистые аргиллиты свиты Эсна сланцев могут быть пригодны для
практического использования.
6. ЛИТОГЕНЕЗ ОТЛОЖЕНИЙ
Изучаемые отложения свит Эсна сланцев, Фив и Самалут являются
комплексами, сформировавшимися в бассейнах седиментации в результате
совместного накопления, терригенного, биогенного и хемогенного материала, а
также
его
последующего
диагенетического
и
катагенетического
преобразования. Продолжение работ по созданию сырьевой базы
неметаллических полезных ископаемых на основе палеоценовых и эоценовых
пород Синайского полуострова требует детального изучения их литологофациальных особенностей и типизации бассейнов, в которых происходило
образование толщ, пригодных практического использования. Таким образом,
литолого-фациальный анализ становится инструментом, позволяющим
прогнозировать условия образования, закономерности размещения и качество
полезных ископаемых, которые вмещают изучаемые комплексы отложений.
6.1. Литолого-фациальные особенности и условия накопления отложений
Наличие в составе свиты Эсна сланцев в пределах исследуемого
района прослоев известняка показывает, что осадконакопление происходило в
неритической морской обстановке в условиях колебания уровня моря. В
результате чего с толще глинистых осадков периодически происходило
накопление
карбонатных
отложений.
Глинистые
фораминиферовые
биомикритовые известняки и аргиллиты указывают на наличие глубоководных
неритических зон в бассейне осадконакопления. Высокая степень сохранности
раковин фораминифер в микритовом матриксе свидетельствует о том, что
формирование отложений происходило в спокойной чистой воде нормальной
солености. Наличие спарита и водорослей в известняках объясняется
осадконакоплением в относительно близповерхностных частях неритической
21
зоны с активной гидродинамикой, способствующей формированию
кристаллически-зернистого кальцита.
Свита Эсна сланцев содержит многочисленные скелетные остатки
планктонных фораминифер хорошей сохранности, что указывает на
осадконакопление во внутренней части открытого морского бассейна, который
во время формирования свиты на исследуемой территории характеризовался
низкой гидродинамической активностью. Это можно предположить исходя из:
а) обилия микрита; б) наличия обломочных зерен кварца алевритовой
размерности; в) высокой степени сохранности скелетных остатков
фораминифер. Время формирования свиты Эсна сланцев представляет собой
этап медленной трансгрессии моря.
Формирование отложений свиты Эсна сланцев происходило на фоне
перераспределения областей размыва и седиментации. Вследствие мощной
трансгрессии произошло затопление исследуемой территории, существовавшей
на рубеже мелового и палеогенового периодов. Здесь в условиях мелководного
шельфа накапливались карбонатно-терригенно-кремнисто-пелитовые осадки,
содержащие в своем составе значительное количество пирокластического
материала. Морской бассейн в раннепалеоценовое время представлял собой
часть обширного моря. Он имел нормальную океаническую соленость и
глубины порядка 150-200 м. Среднегодовая температура морской воды
составляла 19,5-21 °С.
Формирование свиты Фив происходило на фоне быстрой трансгрессии.
Увеличение значения окислительно-восстановительного потенциала и
содержание органического вещества в отложениях свиты Фив произошло в
результате бескислородных условий осадконакопления, а также сокращения
притока терригенного материала. Максимальные значения окислительновосстановительного потенциала отмечены в верхней части свиты Фив. Они,
вероятно, соответствуют максимальному уровню стояния моря. Наличие
узловатого известняка в средней части свиты Фив в разрезе Гебель Вади Саль
свидетельствует об обмелении морского бассейна во время накопления этих
отложений. Присутствие микроспарита и его разновидностей показывает
наличие в бассейне осадконакопления мелководных частей неритической зоны.
Обильные фрагменты осколков раковин в микритовом матриксе указывают на
среду мутьевых потоков.
Прослои кремней, описанные в свите Фив на различных
стратиграфических уровнях, как представляется, образовались вследствие
высокой концентрации скелетных остатков диатомей и радиолярий, с одной
стороны, и в связи с величиной рН = 7÷8 в толще карбонатного осадка, с другой
стороны. При таком уровне рН кремнезем плохо растворяется, а, наоборот,
намывается.
Присутствие в толще многочисленных хорошо сохранившихся раковин
фораминифер говорит о том, что морской бассейн был открытым и имел низкий
окислительный потенциал. Присутствие богатых MgO известняков отражает
осадконакопление в мелководной теплой морской лагуне. Одновременное
присутствие в фораминиферовых биомикритовых известняках раковин
22
фораминифер и микритового матрикса может указывать на осаждение в
неритической зоне с довольно слабым непродолжительным течением вдали от
источника терригенного материала. При этом осадок, сложенный микритовым
матриксом, подвергался интенсивной перекристаллизации, что уничтожило его
седиментационную текстуру и привело к образованию прослоев
кристалличекки-зернистого известняка. Раковины фораминифер до сих пор
сохраняют оригинальные скелетные формы, что говорит об их инситном
происхождении. В целом, осадконакопление во время формирования
отложений свиты Фив происходило в относительно глубоководной части
неритической зоны.
Диагенеза карбонатов эоцена произошел в подводной и надводной среде.
На подводную среду указывает отсутствие минеральных изменений,
формирование микритовой оболочки скелетных остатков, образование
глинистых коллоидов и доломитизация микрита. Субаэральный диагенез
происходил, когда осадки стали либо результатом вертикальной аккреции, либо
низкого уровня моря.
Бассейн осадконакопления во время формирования свиты Фив на
исследуемой территории характеризовался низкой гидродинамической
активностью. Это можно предположить исходя из: а) обилия микрита;
б)
наличия обломочных зерен кварца алевритовой размерности; в) высокой
степени сохранности скелетных остатков фораминифер. Высокое содержание в
составе изучаемых отложений микритового кальцита, наличие оолитов и
доминирование
бентосных
фораминифер
объясняется
тем,
что
осадконакопление происходило в теплой морской воде. Именно в этих
условиях могло бы быть достигнуто выпадение в осадок такого большого
количества карбоната кальция. Исходя из обилия органических остатков и
большого количества карбонатного материала в составе изучаемых комплексов,
был сделан вывод, что в период формирования карбонатных отложений
освещенность седиментационного бассейна была хорошая.
Морской бассейн во время формирования свиты Фив позднепалеоценовое
время занимал всю исследуемую территорию был достаточно однородным. В
условиях мелкоководного шельфа накапливались глинисто-карбонатные осадки.
В отложениях свиты Самалут наличие большого количества скелетных
остатков придонных фораминифер (нуммулитов) указывает на осаждение в
мелководной морской среде на внутреннем (мелководном) шельфе. Обилие
раковинного детрита и шлама и его видовое разнообразие в этих породах
указывает на активную гидродинамику в седиментационном бассейне, а
многочисленные пятна оксидов железа говорят о высоком окислительном
потенциале среды. Бассейн осадконакопления во время формирования свиты
Самалут
на
исследуемой
территории
характеризовался
низкой
гидродинамической активностью. Это можно предположить исходя из: а)
обилия микрита; б) наличия обломочных зерен кварца алевритовой
размерности; в) высокой степени сохранности скелетных остатков
фораминифер.
23
6.2. Диагенез и катагенез
Одной из наиболее сложных проблем в изучении карбонатных и
глинистых образований является диаганез и катагенез, поскольку на этих
стадиях в большей степени проявляется своеобразие карбонатного и
глинистого осадочного материала, по сравнению с терригенным. Диагенез и
катагенез играют важную роль в изменении оригинальных текстурных и
структурных характеристик изученных пород эоцена. Они включают в себя
химические, физические и биологические изменения и модификации,
претерпеваемые осадками после их первоначального осаждения во время и
после их окаменения. Основные диагенетические и катагенетические процессы:
уплотнение, цементация, микритизация, аутигенное минералообразование
(доломитизация,
окремнение,
образование
цеолитов),
ожелезнение,
перекристаллизация и перераспределение вещества.
7. ПЕРСПЕКТИВЫ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЗОВАНИЯ И
МИНЕРАГЕНИЧЕСКИИ ПОИЕНЦИАЛ ИССЛЕДУЕМЫХ
ОТЛОЖЕНИЙ
Проведенные исследования доказывают возможность практического
использования известняков и цеолитсодержащих глинистых пород исследуемой
территории. Известняки свиты Фив могут быть использованы в качестве сырья
для химической и металлургической промышленности, производства
портландцемента, строительной и гидравлической извести, бумаги,
строительного и декоративного камня, мелиорантов, а также в дорожном
строительстве.
Относительно
бедные
солями
и
магнием
слои
цеолитсодержащих кремнистых глин свиты Эсна сланцев являются
комплексными природными сорбентами, что позволяет их использовать в
качестве экологически чистых мелиорантов.
Благоприятными факторами для использования изученного сырья
являются: 1) близость территории к урбанизированным районам, которые могут
поставлять необходимую рабочую силу; 2) близость к асфальтовой
автомагистрали Абу Зинима-Эль-Тор; 3) близость высоковольтной линии
электропередач; 4) возможность разработки открытым способом.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основные научные и практические результаты работы заключаются в
том, что изучен состав, строение, условий образования и закономерности
размещения палеоценовых и эоценовых отложений Синайской плиты. На
основании выполненных исследований оценен минерагенический потенциал
осадочных комплексов свит Эсна сланцев, Фив и Самалут при использовании
их в качестве сырья для производства строительных материалов (цемента,
извести), огнеупоров и мелиорантов.
24
По теме диссертации опубликованы следующие работы:
Статьи в научных изданиях, рекомендованных ВАК:
1. Особенности вещественного состава палеоцен-эоценовых секвкнций югозападгой части Синая (Египет) // Геология, география и глобальная энергия.
Научно-технический журнал. 2011. № 4. С. 38-45.
2. Состав и условия образования нуммулитового известняка свиты Самалут
юго-западного Синая, (Египет) // Геология, география и глобальная энергия.
Научно-технический журнал. 2011. № 4. С. 80-84.
3. Минералогические и термобарогеохимические особенности палеоценовоэоценовых кремней юга Русской платформы и альпийского складчатого пояса
Тетис // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион.
Естественные науки. 2012. № 2. С. 111-115 (соавтор Хардиков А.Э.).
4. Минералого-петрографические
и
геохимические
особенности
палеоценово-эоценовых цеолитсодержащих пород альпийского складчатого пояса
Тетис // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион.
Естественные науки. 2012. № 3 (соавтор Хардиков А.Э.).
Публикации в других научно-технических изданиях:
5. Petrography and depositional environment of the Paleocene-Eocene sequence
in Hammam Faraun, southern Sinai, Egypt // Australian Journal of Basic and Applied
Sciences. 2010. № 4(7). Р. 1597-1625 (соавторы Авад М.Х., Шараф-Элдин А.А.).
6. Mineralogical and geochemical studies on the Paleocene- Eocene sequence,
Hammam Faraun, Southern Sinai, Egypt // Al-Azhar Bull. Sci. 2008. Vol. 19, № 2
(Dec.). Р. 51-77 (соавторы Авад М.Н., Эль-Хефнави М.А., Метвелли Х.И.).
7. Условия образования карбонатных пород палеоценово-эоценовых
отложении Южного Синая, Египет // Материалы 8-го Уральского литологического
совещания. Екатеринбург, 2010. С. 185-188.
8. Минерагенический потенциал свиты Фив юго-западного Синая, Египет //
Материалы 6-го Всероссийского литологического совещания «Концептуальные
проблемы литологических исследований в России». Казань, 2011. С. 508-511.
9. Особенности минерального состава палеоценовых отложений югозападной части Синая, Египет // Материалы 6-го Всероссийского литологического
совещания «Концептуальные проблемы литологических исследований в России».
Казань, 2011. С. 512-514.
10. Геохимические особенности и условия образования палеоценовоэоценовых цеолитсодержащих пород Синайского полуострова (Египет) //
Материалы 7-го Всероссийского совещания, посвященное 100-летию основателя
Ленинградской литологической школы Льва Борисовича Рухина. СПб, 2012.
(соавтор Хардиков А.Э.).
25
Для заметок
26
Сдано в набор 19.09.2012. Подписано в печать 19.09.2012.
Формат 60х84 1/16. Цифровая печать. Усл. печ. л. 1,2.
Бумага офсетная.
Тираж 90 экз. Заказ 1909/01.
Отпечатано в ЗАО «Центр универсальной полиграфии»
340006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 140,
телефон 8-918-570-30-30
www.copy61.ru
e-mail: info@copy61.ru