Казенкина Г.А. О минеральном составе современных осадков

Казенкина Г.А. О минеральном составе современных осадков залива Провал // Доклады
Академии наук СССР:Петрография. - 1960. Т. 130, № 4. - С. 850-853.
Г. А. КАЗЕНКИНА
О МИНЕРАЛЬНОМ СОСТАВЕ СОВРЕМЕННЫХ ОСАДКОВ ЗАЛИВА ПРОВАЛ
(Представлено академиком Н. М. Страховым 24 VIII 1959)
При проведении в 1958 г. работ по исследованию неотектоники и осадкообразования
в оз. Байкал первоначальным объектом явился зал. Провал Это объясняется не только
своеобразием природных условий залива —мелководного бассейна с хорошей аэрацией
придонных слоев, — образовавшегося 97 лет назад в результате катастрофического
землетрясения в Прибайкалье, но и тем, что залив Провал — один из немногих бассейнов,
где заметные изменения границ и глубины происходят и сейчас. Кроме того, Провал
обладает рядом особенностей, которые позволяют с большой вероятностью решать вопросы
скорости накопления и мощности современных осадков, а также истории формирования
бассейна. Эти особенности заключаются в следующем: во-первых, время существования
бассейна определено с предельной точностью, чего нельзя сказать о других бассейнах;
во-вторых, основным поставщиком обломочного материала служит р. Селенга, подающая
материал с постоянной области сноса; в-третьих, почвы и торфяники затопленного
равнинного берега являются надежным маркирующим горизонтом, отбивающим нижнюю
границу накопившихся современных осадков за указанный период; наконец, в-четвертых,
залив Провал является почти замкнутым бассейном, и поэтому весь взвешенный материал
оседает на месте, что важно для определения скорости накопления осадков.
Работы, проводившиеся до сих пор в заливе Провал, касались в основном
геоморфологических и геологических исследований. Последние •были связаны с поисками
нефти и газа. Вопросы минералогии и литологии донных отложений оставались не
освещенными.
Материалом для минералогических и литологических исследований послужили
пробы грунта, полученные во время зимнего и летнего периодов 1958 г. Зимой было
пробурено со льда 18 скважин ручного бурения и собрано 18 проб грунта, представленных
колонками длиной от 0,5 до 5,7 и. В летний период с катера трубкой было получено
дополнительно 34 пробы грунта мощностью от 0,05 до 0,7 м. С целью -выяснения
вещественного состава современных осадков были произведены минералогические анализы
образцов как поверхностного слоя, так и в глубь по разрезу, вплоть до образцов
подпочвенных песков затопленного равнинного берега. Было отобрано около 130 образцов,
подвергнутых механическому анализу по методу АзНИИ с предварительным удалением
карбонатов и последующим минералогическим анализом алевритовой фракции под
микроскопом. Фракция 0,01—0,001 мм изучалась с помощью окрашивания органическими
красителями и с применением термического, спектрального и химического анализов. Во всех
пробах преобладающее значение принадлежит гидрослюдам. В отдельных образцах в
небольших количествах присутствует монтмориллонит.
В заливе Провал распространены различные типы осадков, выделенные нами по
принципам, изложенным в работах Н. М. Страхова (2) и В. П. Батурина (1). Характерной
особенностью осадков является широкое развитие в них мелко- и тонкозернистых фракций.
Большая часть дна залива покрыта мелкоалевритовым и глинистым илом.
Крупноалевритовые илы встречаются в нижних частях разреза; в поверхностном слое они
отсутствуют. Почти все осадки в том или ином количестве содержат карбонат кальция (от
2,19 до 13%), представленный пелитоморфными и биогенными формами {раковины
организмов и их обломки), и аутигенный кремнезем, состоящий из опалового вещества
панцирей диатомовых водорослей и спикул пресноводных губок (от 1,3 до 10%).
При изучении минерального состава осадков приходится учитывать как компоненты
обломочного происхождения, распределение которых подчинено в основном
гидродинамическому фактору, так и минералы аутигенного происхождения,
накапливающиеся за счет биогенных и химических процессов, идущих в заливе Провал.
Содержание легкой фракции в алевритовой части осадка колеблется от 86 до 100%. В
ее состав входят кварц, полевые шпаты, вулканическое стекло, глинистые агрегаты, обломки
пород, остатки организмов (аутигенный опал), иногда мусковит и буровато-желтая слюда.
Большая часть дна залива покрыта осадками с содержанием кварца от 40 до 65%, полевых
шпатов от 15 до 45%, остатков организмов от 3 до 9%, слюды от 2 до 10%, агрегатов
глинистых и измененных минералов от 0,5 до 10%.
Содержание тяжелой фракции колеблется в пределах от 1,55 до 8%. Особенно
повышенные концентрации тяжелых минералов встречены в осадках района дельты р.
Селенги. Здесь во всех образцах как поверхностного слоя, так и по вертикальному разрезу
содержание тяжелой фракции превосходит 5%. Из аллотигенных минералов в тяжелой
фракции обнаружены роговая обманка, тремолит, актинолит, эпидот, цоизит, биотит,
мусковит, хлорит, магнетит, ильменит, галенит, диопсид, гиперстен, циркон, турмалин,
гранат, титанит, дистен, силлиманит, андалузит, ставролит, апатит, рутил, анатаз, корунд,
шпинель, глаукофан, кальцит. К аутигенным тяжелым минералам относятся сидерит и
пирит. Сидерит встречается в виде мельчайших зерен диаметром от тысячных долей
миллиметра до 0,03 мм, призматической и округло-ромбоэдрической формы, а также в виде
микросферолитов, сферических микроконкреций, размером до 0,9 мм в диаметре,
прорастающих глинистую массу. Наибольшее количество рассеянного сидерита
сосредоточено в глинистых илах, причем по большинству колонок вглубь его содержание
увеличивается. Количество сидерита в тяжелой фракции осадков колеблется от единичных
зерен до 18%. Пирит наблюдается в виде неправильных или округлых зерен, мельчайших
сферолитов, размером от 0,01 до 0,09 мм, беспорядочно рассеянных в илах. Иногда
встречаются небольшие линзочки размером от 0,08 до 0,2 мм. Содержание пирита в тяжелой
фракции осадков колеблется от 0 до 5%. Наибольшее количество пирита сосредоточено в
осадках, обогащенных органическим веществом.
Среднее содержание основных минералов в процентах по типам донных осадков
приводится в табл. 1.
Таб.1.
На распределение отдельных минералов в осадках залива Провал влияет прежде всего
гидродинамический фактор. В прибрежных частях залива наблюдается увеличение
концентрации тяжелых минералов с высоким удельным весом, особенно рудных, циркона,
граната, титанита. Минералы же относительно более легкие (роговая обманка, пироксены,
слюды и др.) подхватываются струями течения и уносятся дальше от берега. По всей
вероятности, здесь имеет место дифференциация материала по удельному весу.
Обобщая результаты минералогических анализов и сопоставляя их с особенностями
физической
географии-залива
Провал,
можно
выделить
одну
сложную
терригенно-минералогическую провинцию. Легкая фракция этой провинции характеризуется
преобладанием калиевого полевого шпата и кварца. Основными компонентами тяжелой
фракции являются роговая обманка, минералы группы эпидота, рудные (магнетит, ильменит)
с присутствием минералов метаморфического комплекса. В составе этой провинции
намечаются некоторые местные различия (подпровинции), находящиеся в прямой
зависимости от гидродинамического фактора. Их насчитывается три. Все они изображены на
схематической карте (рис. 1).
Рис.1.
Первая подпровинция занимает район дельты р. Селенги. Легкая фракция осадков
отличается повышенным содержанием калиевых полевых шпатов (до 50%) и плагиоклазов
(до 10%). Для тяжелой фракции характерна ассоциация роговой обманки (до 40%), рудных
(до 30%), минералов группы эпидота (до 20%).
Вторая подпровинция, занимающая среднюю часть залива, характеризуется
повышенным содержанием в легкой фракции кварца (до 60%) и калиевых полевых шпатов
(до 30%). Тяжелая фракция характеризуется ассоциацией роговой обманки (до 50%),
минералов группы эпидота (до 35%) с присутствием пироксенов (до 10%).
Третья подпровинция, занимающая небольшой участок северо-восточной части
залива, приурочена к участкам максимального содержания слюд (биотит, мусковит,
буровато-желтая слюда). В составе легкой фракции преобладает кварц (до 70—80%),
тяжелая фракция представлена роговой обманкой (до 60%), минералами группы эпидота (до
20%) с присутствием значительного количества слюд (до 20%).
Единство состава минералогического комплекса, высокий концентрат тяжелых
минералов, несомненно, связан с единым источником питания — р. Селенгой. Современные
осадки залива Провал содержат комплекс минералов, характерных для метаморфических и
магматических пород, слагающих основные районы течения р. Селенги в Западном
Забайкалье. Кроме того, в осадок поступают дополнительно в небольших количествах
минеральные компоненты за счет береговой абразии.
Восточно-Сибирский геологический институт Сибирского отделения Академии наук СССР
Поступило 23 VIII 1959
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
В. П. Батурин, Петрографический анализ геологического прошлого по терригенным
компонентам, Изд. АН СССР, 1947.
2
Н. М. Страхов, И. Г. Бродская и др., Образование осадков в современных водоемах. Изд.
АН СССР, 1954.
1