CC BY
36
ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
2013 Геология Вып. 4 (21)
ГЕОХИМИЯ, ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОИСКОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
УДК 550.42
Систематика ряда редких и рассеянных элементов в глинистых породах Среднеуральского сегмента Предуральского прогиба
А.В. Маслов, Г.А. Мизенс, М.Т. Крупенин
Институт геологии и геохимии УрО РАН им. акад. А.Н. Заварицкого, 620075, Екатеринбург, Почтовый пер., 7. E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]
(Статья поступила в редакцию 23 сентября 2013 г.)
Рассматриваются особенности распределения малых элементов в глинистых породах среднего и верхнего карбона и нижней перми северной части Уфимского амфитеатра, относящихся к флишевой формации. Показано, что для глинистых пород нижнепермского интервала характерна специализация на Си, в то время как для отложений московского яруса на Сг и №. Сделан вывод, что в области сноса породы ультраосновного состава размывались только в московском веке. В ранней перми там широко были развиты вулканиты основного состава.
Ключевые слова: малые элементы, Предуралъский прогиб, глинистые породы, флиш, карбон, нижняя пермь.
Предуральский краевой прогиб зало- части Уфимского амфитеатра (рис. 1). На жился в среднем карбоне [2] в результате этой территории распространены песчано-развития орогенеза на Урале и продолжал глинистые толщи нижней перми (ассель-существовать в течение всего позднего ского, сакмарского, артинского и кунгур-палеозоя и раннего триаса. Изучение тер- ского ярусов), верхнего карбона и москов-ригенного материала, выполняющего про- ского яруса среднего карбона. Все они отгиб, позволяет проследить процесс горо- носятся к флишевой формации [1]. Верх-образования и выявить в нем переломные некаменноугольные и нижнепермские моменты. В значительной степени это от- песчаники по составу мало различаются, носится и к геохимии глинистого вещест- У них в целом низкое содержание кварца ва, особенности которой существенно до- (10-25%) и полевых шпатов (10-20%), полняют и уточняют данные петрографии лишь для песчаников московского яруса обломочных компонентов. Среднеураль- характерно более высокое количество ский сегмент прогиба в этом отношении кварца (до 40%). Ассельским, сакмарским имеет некоторое преимущество, т. к. здесь и артинским, а также московским песча-в пределах одного широтного профиля никам свойственно высокое содержание можно получить сведения по разным воз- обломков осадочных пород (кремней, из-растным интервалам. вестняков и кварцитовидных песчаников)
Профиль, вдоль которого производи- - до 70-80%, при равном количестве зе-лось опробование глинистых пород, рас- рен кислых и основных вулканитов. Толь-положен в бассейне р. Уфы, в северной ко некоторые разности верхнесакмарских
© Маслов А.В., Мизенс Г. А., Крупенин М.Т., 2013
36
и артинских пород содержат до 50% ос- обладают обломки осадочных пород (40-новных вулканитов и такое же количество 60%), однако, среди зерен вулканитов не-кремней. В составе верхнекаменноуголь- сколько больше кислых разностей, ных и кунгурских песчаников также пре-
Рис. 1. Схема расположения изученных разрезов в бассейне р. Уфы: 1 - верхнемосковский подъярус среднего карбона. Правый берег р. Уфы, в 2.4 км к ВЮВ от окраины с. Уфимка; 2 -верхнеасселъский подъярус нижней перми. Правобережье р. Уфы, в 0.5 км к ЮВ от устья р. Серги; 3 - стерлитамакский горизонт сакмарского яруса нижней перми. Левобережье р. Уфы, выемка на дороге Михайловск-Арти, в 0.7 км от моста через р. Уфу; 4 - нижнеартинский подъярус нижней перми. Выемка на дороге Михайловск-Арти, в 4 км от моста через р. Шара-му (у д. Шарама); 5 - верхнеартинский подъярус нижней перми. Выемка на дороге Михайловск-Арти, в 1.5 км от моста через р. Артя; б - верхнекунгурский подъярус нижней перми. Выемка на дороге Арти-Сажино, в 1 км к ЗЮЗ от моста через р. Карзя (в д. Бол. Карзи)
Состав аргиллитов довольно однообразный [1]. Основными глинистыми минералами, независимо от стратиграфической принадлежности, являются диокта-эдрическая гидрослюда и Бе- хлорит. Обычно в небольших количествах присутствует и смешанослойный минерал типа хлорит-монтмориллонит, а собственно монтмориллонит встречается редко. Практически всегда присутствует терри-генная примесь - алевритовые зерна кварца, в меньшей степени плагиоклазов и редкие чешуйки слюды.
В настоящей работе рассмотрены особенности распределения ряда редких и рассеянных элементов (Бс, V, Сг, Со, №, Си, гп, Оа, ЛЬ, Бг, У, Ъх, М>, Мо, Се, Ва, НЕ, Та, Т1, РЬ, В1, ТЪ и Ц) в глинистых породах московского яруса карбона и нижней перми. Определение содержаний указанных элементов-примесей выполнено в ИГТ УрО РАН методом ГСР-МБ (аналитики - Д.В. Киселева, Н.Н. Адамович, Н.В. Чередниченко, О.А. Березикова и Л.К.
Дерюгина). Данные об их среднеарифметических, минимальных и максимальных концентрациях приведены в таблице.
По предложению В.И. Вернадского отношение содержания химического элемента в той или иной геохимической системе к его содержанию в земной коре1 названо кларком концентрации (Кк) [3]. Использование упомянутых кларков позволяет наглядно представить как частные, так и общие геохимические особенности осадочных образований. Пользуясь этим инструментом, можно судить о «геохимическом облике» пород различных свит и серий, а также более крупных осадочных последовательностей. Поскольку геохимические характеристики обломочных, в особенности тонкозернистых, образований в значительной мере отражают состав пород источников сноса и не изменяются
1 В данном случае мы используем сведения о распространенности редких и рассеянных элементов в верхней континентальной коре (UCC, Upper Continental Crust), приведенные в работе [15].
Средние арифметические, минимальные и максимальные содержания ряда редких и рассеянных элементов в глинистых породах среднеуральского сегмента Предуральского краевого прогиба
Ком- по- Московский Ассельскнй Сакмарский Низы артин- Верхи артин- Верхи кун-гурского яруса
нент, г/т ярус ярус ярус ского яруса ского яруса
Яс 26.18±3.57 24.83±9.56 25.19±8.10 22.73±3.89 20.21±4.66 23.31±5.48
21,95-30,89 11,88-35,55 6,53-34,81 16,49-28,58 13,78-27,83 15,48-32,46
V 121.96±16.55 132.95±53.84 127.04±37.56 125.88±16.76 165.71±32.50 157.55±13.67
103,04-143,32 62,52-182,45 38,13-163,51 95,90-153,44 126,52-231,45 133,92-171,63
Сг 391.55±68.58 76.96±40.65 137.62±48.78 105.60±18.16 120.55±24.65 117.01±26.28
298,87-475,38 31,05-148,69 30,63-189,43 78,79-128,07 89,04-162,50 84,41-160,85
Со 27.21±3.97 18.38±6.11 17.64±7.36 15.73±3.81 20.76±3.67 18.29±3.01
22,34-31,70 9,82-25,50 4,41-28,41 9,78-21,96 15,99-28,01 14,40-23,65
№ 340.26±36.19 49.41±23.95 79.04±30.60 80.14±13.03 86.74±17.46 89.95±11.80
295,25-386,95 23,28-74,40 18,76-110,04 56,45-97,53 58,16-120,86 80,12-114,40
Си 50.48±7.67 69.79±35.29 60.31±18.55 62.23±9.87 71.82±11.19 71.26±14.95
43,52-62,56 26,92-103,34 18,26-81,95 45,05-78,31 54,31-95,18 48,44-85,71
Ъп 67.36±8.39 58.03±29.28 51.30±15.94 51.99±26.48 70.79±18.65 43.90±9.91
59,98-81,57 24,03-89,18 13,67-63,90 28,79-123,27 48,00-106,36 33,49-63,01
ва 10.70±1.30 9.79±4.00 10.66±3.17 11.31±1.63 15.80±1.85 15.54±0.87
9,05-12,31 4,77-13,53 3,09-13,07 9,42-15,05 13,27-19,81 14,50-17,09
Ю> 53.38±9.21 30.49±14.71 44.16±13.55 48.66±9.81 59.34±11.73 53.56±2.96
37,40-60,66 14,76-44,56 12,81-54,95 38,33-68,83 36,59-84,57 48,55-57,05
Яг 150.44±32.55 309.78±109.84 197.76±68.85 210.33±33.12 216.26±51.94 186.62±34.27
101,49-181,95 141,95-476,81 62,49-267,36 172,51-286,74 150,94-288,17 144,25-232,14
У 21.11±3.57 20.35±4.77 17.99±5.20 21.19±3.76 16.94±2.84 16.98±4.23
17,14-24,71 13,58-24,98 5,44-21,57 16,32-30,95 13,03-22,13 11,00-22,71
Ъх 70.64±11.32 47.70±20.87 61.80±19.12 62.47±11.98 85.61±10.35 86.39±10.43
57,14-84,67 22,29-70,85 15,95-74,93 51,37-90,42 72,69-105,35 74,58-98,55
№ 5.56±0.85 3.48±1.54 4.60±1.44 4.35±0.70 5.58±0.83 5.40±0.44
4,32-6,43 1,64-5,05 1,18-5,71 3,63-5,96 4,39-7,40 4,86-5,96
Мо 0.48±0.14 1.78±2.08 1.33±0.70 1.04±0.27 0.77±0.71 1.93±1.79
0,26-0,63 0,22-5,69 0,23-2,28 0,56-1,56 0,20-3,03 0,37-5,16
Се 3.85±0.61 2.60±1.62 2.88±0.91 3.30±1.09 2.75±0.61 2.65±0.51
2,84—4,51 0,91-5,73 0,75-3,49 2,21-5,81 1,83-3,77 1,59-3,16
Ва 180.75±13.95 178.16±70.41 235.31±141.64 214.63±41.38 249.68±28.52 277.92±41.48
159,23-192,81 62,60-254,77 58,20-504,96 171,84-279,39 196,61-305,33 229,14-361,86
т 2.37±0.40 1.61±0.75 2.07±0.64 2.05±0.41 2.59±0.38 2.85±0.24
2,05-3,05 0,77-2,55 0,61-2,72 1,51-2,75 2,10-3,34 2,52-3,15
Та 0.44±0.07 0.26±0.13 0.34±0.12 0.32±0.06 0.42±0.08 0.42±0.09
0,37-0,55 0,13-0,44 0,07-0,47 0,24-0,43 0,27-0,55 0,34-0,55
Т1 0.55±0.28 0.58±0.29 0.54±0.33 0.34±0.09 0.25±0.05 0.26±0.05
0,34-0,89 0,15-0,97 0,20-1,02 0,24-0,51 0,19-0,40 0,21-0,34
РЬ 4.84±0.73 4.91±2.31 7.37±4.31 7.36±1.61 7.82±2.36 9.68±4.41
3,91-5,92 2,40-7,42 1,46-16,86 5,34-9,65 3,71-11,51 4,95-15,88
В1 0.11±0.01 0.06±0.04 0.08±0.03 0.11±0.03 0.15±0.17 0.12±0.02
0,10-0,13 0,02-0,10 0,01-0,11 0,07-0,15 0,05-0,74 0.09-0.16
ТЬ 5.64±0.79 3.43±1.80 4.66±1.51 5.38±1.29 4.16±1.11 5.71±1.46
4,68-6,87 1,27-5,44 1,12-6,18 3,83-7,37 3,19-7,34 3.96-7.67
и 1.82±0.25 1,46±0.60 1.57±0.49 1.98±0.44 1.70±0.34 2.06±0.36
1,46-2,16 0,67-2,16 0,40-2,00 1,46-2,75 1,25-2,26 1,76-2,63
Примечание. В числителе - среднее арифметическое и стандартное отклонение, в знаменателе - минимальное и макмимальное содержания.
в процессах литогенеза [5, 6, 11, 12, 13], то Кк глинистых отложений осадочных серий и более крупных осадочных последовательностей характеризуют геохимические черты и степень дифференциро-ванности крупных литосферных блоков размывавшейся докембрийской коры кра-тонов или складчатых областей различной геодинамической природы. Кроме сугубо научного интереса изучение Кк элемен-тов-примесей имеет и прикладное значение, поскольку связано с определением баланса рудных элементов в земной коре и является составной частью металлоге-нического анализа.
Так как общепринятых градаций значений кларков концентрации в отечественной литературе не существует, в дальнейшем анализе мы оперируем следующими категориями Кк: 1) при величинах Кк< 0.75 породы считаются обедненными тем или иным элементом; 2) при значениях Кк от 0.75 до 1.25 как обеднение, так и обогащение элементами-примесями отсутствуют; 3) при значениях Кк 1.25-2.00 породы имеют в отношении какого-либо элемента слабую геохимическую специа-
лизацию; 4) при 2.00 < Кк < 5.00 специализация рассматривается как умеренная/выраженная, а при Кк > 5.0 - как интенсивная. В глинистых породах московского яруса Предуральского прогиба такие элементы, как Ъа, У и Се, присутствуют в сопоставимых с ИСС концентрациях. Средние значения Кк для Бс, V, Со и Си варьируют от 1.26 до 1.87 и, следовательно, глинистые сланцы и аргиллиты московского яруса характеризуются слабой геохимической специализацией на названные элементы-примеси. По Сг специализация выраженная (средний Кк = 4.26), а по № - интенсивная (средний Кк = 7.24) (рис. 2, а).
Глинистые породы асселъского яруса содержат сопоставимые с ИСС средние концентрации Сг, Со, №, Ъп, Бг и У; средние величины Кк для Бс, V и Мо составляют от 1.37 до 1.77. В отношении Си специализация глинистых пород данного стратиграфического уровня выраженная, а средние содержания остальных из исследуемого нами набора элементов-примесей составляют менее 0.75 х ИСС (рис. 2, б).
ю
X
6
4
т
0
10
к
6
4
->
О
К)
ь
4
11111
И
ЯГ1 мд дм. дм ДД ■
.иг!.,
|.гги гмгД [Ц~и .д»-» ГЖ1~1 ГШП
.ШО] .Я101 .И)!!! .ДДВ IIIЫД1. дджг.ддл.тм!. Д1И1 д
АН
тт-ль дм Ллм! ддЛ г!ш дт иш
^ V ("г Со XI Си 7п г,;, 1Я11 Яг У 7 г ЫЬ Мо Г* Ш ИГ ТЪ Т1 ГЬ В1 ТЬ Г
Рис. 2. Кларки концентрации ряда редких и рассеянных элементов в глинистых породах московского (а), асселъского (б) и сакмарского (в) ярусов. Количество столбиков в ячейке элемента здесь и далее соответствует количеству изученных образцов
15309659
Глинистые породы сакмарского яруса имеют сопоставимые с ИСС средние Кк для Со, Ъп, У, Ъх и Мо. Они слабо геохимически специализированы на Бс, V, Сг и №, а среднее значение Кк для Си составляет 2.15 (при этом в частных пробах глинистых сланцев данного уровня величина Кк меди варьирует от 0.65 до 2.93). Кларки концентрации остальных элементов-примесей в тонкозернистых обломочных породах рассматриваемого уровня составляют, как и для глинистых пород ассель-ского яруса, менее 0.75 х иСС (рис. 2, в).
Глинистые породы низов артинского яруса также характеризуются обеднением значительного числа элементов-примесей (ва, Ш>, Бг, Хх, М>, Се, Ва, НГ, Та, Т1, РЬ, В1, ТЬ и и). Такие элементы, как Сг, Со, %п, У и Мо, присутствуют в них в сопоставимых с ИСС концентрациях. Содержания Бс, V и № варьируют от 1.30 до 1.71 х ИСС, что указывает на соответственную слабую геохимическую специализацию
тонкозернистых обломочных пород рассматриваемого стратиграфического уровня. Средняя величина кларка концентрации Си составляет 2.22 (минимум - 1.61, максимум - 2.80) (рис. 3, а). Таким образом, глинистые образования низов артинского яруса так же, как и сходные с ними по гранулометрическому составу породы ассельского и сакмарского ярусов, обладают выраженной геохимической специализацией в отношении Си.
Это же свойственно и глинистым породам верхов артинского яруса: средняя величина Кк для Си составляет для них 2.57±0.40. Для Бс, V, Сг и № присуща слабая геохимическая специализация. Средние содержания Со, 2п, Оа, У и В1 сопоставимы с концентрациями названных элементов в верхней континентальной коре; средние значения Кк остальных элементов-примесей составляют менее 0.75 х иСС (рис. 3, б).
10
8
6
4
1
0
10
8
6
4
2
0
10
н
6
4
2
0
тмтп 1и»лл Пп^ЯЬп ПпчМ! НЫЛ 1№пЛг11 В1Ш
Идфыаии>
ГД1к| ЦП [ГШ гТП№ [|И11шг* дя> 1м11Ш1Ь мд [ШИ ггг!к |1т<1 ИПп Шмм иД
Хс V с;г Со N1 (.Л1 Zn На КЬ Sr У Zr МЬ Мо Ся Ва III Та Т1 РЬ В] ТИ и
Рис. 3. Кларки концентрации ряда редких и рассеянных элементов в глинистых породах низов артинского (а), верхов артинского (б) и верхов кунгурского (в) ярусов
Глинистые породы верхов кунгурского яруса характеризуются примерно таким же типом распределения элементов-примесей, что и подстилающие, за исключением московского яруса, образования (рис. 3, в).
Рис. 4. Нормированное на РА АН распределение основных породообразующих оксидов в глинистых сланцах московско-кунгурского интервала
Если суммировать все сказанное выше, то можно отметить, что глинистые породы ассельско-кунгурского интервала имеют определенное геохимическое сходство, подчеркиваемое выраженной специализацией на Си, тогда как для аналогичных по гранулометрическому составу отложений московского яруса свойственна выраженная специализация на Сг и сильная специализация на №. Присутствие же значительной части элементов-примесей в составе глинистых пород в концентрациях меньших, чем в ИСС, можно, на наш взгляд, объяснить сущест-
венной долей в них карбонатной примеси. Последнее наглядно видно при сопоставлении валового химического состава исследованных нами образований и РААБ (средний постархейский австралийский глинистый сланец [4]): только содержания БеОобщ и Р205 в глинистых сланцах московскому нгурского интервала сопоставимы с РААБ (средние значения
С образец/С РААв СОСТаВЛЯЮТ ДЛЯ НИХ СООТ-
ветственно 0.93 и 1.06), тогда как средние содержания БЮг, ТЮг, АЬОз и КгО несколько меньше (от 0.51 до 0.78), а М§0 и СаО - в той или иной мере больше (соответственно от 1.81 до 7.69), чем в РААБ (рис. 4).
На рис. 5 показан характер изменения средних значений Кк ряда элементов-примесей, представителей различных групп: крупноионных литофильных (Ва, Шэ) и высокозарядных элементов (Хх, У), а также переходных/транзитных металлов (Сг, №) и Си. Как и из приведенных выше данных, здесь хорошо видно, что переходными металлами обогащены только глинистые породы московского яруса, породы ассельско-кунгурского интервала содержат статистически примерно одинаковые концентрации Сг и №. Вариации Ва и ЯЬ снизу вверх по разрезу не наблюдаются. Это же характерно для высокозарядных элементов, тогда как среднее значение Кк Си в глинистых породах московского яруса несколько меньше, чем в тонкозернистых обломочных образованиях верхов артинского и кунгурского ярусов. Отмечается увеличение кларков концентраций сидерофильного Мо (в условиях высокого количества серы халькофильно-го, как и Си) вверх по разрезу (слабые аномалии в глинистых породах ассельско-го яруса, умеренные в сакмарских и кун-гурских аргиллитах). В то же время от московского яруса к сакмарскому и кунгур-скому в глинистых породах уменьшаются концентрации Сг.
Рис. 5. Особенности изменения средних величин концентрации Сг, №, Ва, ИЬ, У, 2ги Си в глинистых породах снизу вверх по разрезу
Для реконструкции возможного состава размывавшихся во время формирования осадочного выполнения среднеуральского сегмента Предуральского прогиба пород источников сноса мы использовали ряд парных диаграмм: гг/Бс-ТЬ/Бс [14], Бс-ТЬ/Бс [4], Ьа/Бт-Бс/ТЬ [10] и Ьа/Бс-ТЪ/Со [7]. На первой из них практически все фигуративные точки составов глинистых сланцев московско-кунгурского интервала сосредоточены в области стандартной точки дацитов (рис. 6, а), на второй они сконцентрированы между стандартными точками гранодиоритов и диабазов ближе к последним (рис. 6, б). На диаграммах Ьа/Бт-Бс/ТЬ и Ьа/Бс-ТЬ/Со ситуация примерно одинаковая - точки составов глинистых пород занимают промежуточное положение между стандартными составами палеозойских базальтов и фанерозойских гранитов К. Конди [5] (рис. 6, в, г). Таким образом, из всего ска-
занного выше можно сделать вывод, что среди размывавшихся во второй половине карбона - начале перми на палеоводосборах пород достаточно большая роль принадлежала основным, а возможно, и ультраосновным магматическим комплексам.
Если рассмотреть области размещения фигуративных точек указанных стратиграфических уровней относительно друг друга на парных диаграммах, то от ас-сельского яруса к кунгурскому отчётливо выявляется тренд миграции от базальтов к фанерозойским гранитам в координатах Бс/ТЬ-Ьа/Бт и ТЬ/Со-Ьа/Бс, а также от диабазов к гранитам в координатах ТЬ/Бс-Бс. Это можно объяснить постепенным изменением состава источников сноса обломочного материала - в верхней части изученного разреза всё большая роль принадлежит кислым магматическим образованиям.
юо о
Zr/Sc
Sc
La/Sc
Рис. 6. Положение фигуративных точек химического состава глинистых пород карбона и перми на различных дискриминантных диаграммах. 1 - московский ярус; 2 - асселъский ярус; 3- сакмарский ярус; 4 - низы артинского яруса; 5 - верхи артинского яруса; б - верхи кунгур-ского яруса
Присутствие последних среди пород источников сноса может быть реконструировано по ряду признаков [9]. Это повышенные содержания Сг (> 150 г/т) и № (> 100 г/т), значения отношения Сг/№ -1.3-1.5 и положительная корреляция (> 0.90) между Сг и №. Было показано, что свойственные ультраосновным породам соотношения между Сг и №, а также их абсолютные концентрации практически не трансформируются в процессе седиментации и «транслируются» в глинистые сланцы и аргиллиты. В песчаниках величина Сг/№ в 2-2.5 раза больше, чем в ассоциирующих глинистых породах, что предполагает заметное фракционирование
как Сг, так и №. В ряде случаев для реконструкции присутствия на палеоводосборах ультраосновных пород используются также отношения Сг/Ва и №/Ва [16]. Дж. Гарвером и Т. Скоттом [8] установлено следующее: при свойственных глинистым породам более высоких значениях Сг/№ (-2.0 и выше) и корреляции Сг с V и Тл можно предполагать, что на палеоводосборах заметную роль играли основные вулканические образования. Так как во многих коллизионных зонах ультраоснов-ные породы маркируют сутурные зоны/швы между различными литотектоническими ассоциациями, реконструкция времени выведения их на уровень эрози-
онного среза представляет весьма важную задачу.
Среднее содержание Сг в глинистых породах прогиба варьирует от -77 (ас-сельский ярус) до более 390 г/т (московский ярус) (см. таблицу). С учетом значений стандартных отклонений тонкозернистые глинистые породы московского яруса, как показано выше, содержат значимо больше Сг, чем породы других уровней разреза. Среднее содержание № изменяется от -49 (ассельский ярус) до 340 г/т (московский ярус). Анализ распределения средних содержаний № в разрезе осадочного выполнения Предуральского прогиба показывает, что глинистые породы московского яруса содержат существенно больше №, чем глинистые сланцы и аргиллиты ассельско-кунгурского интервала. Средние значения отношения Сг/№ изменяются от 1.15±0.17 (московский ярус) до 1.79±0.39 (сакмарский ярус). При этом статистически различаются только глинистые сланцы московского и сакмар-ского ярусов; тонкозернистые обломочные породы других уровней разреза по величине данного отношения в существенной степени сходны (рис. 7). Максимальная величина №/Ва достигает
1.88±0.13 (московский ярус), тогда как минимальная составляет 0.28±0.08 и характерна для глинистых пород ассельско-го яруса. Глинистые породы всех исследуемых нами стратиграфических подразделений, за исключением московского яруса, по величине №/Ва статистически не отличаются (см. рис. 7). Корреляция между Сг и № варьирует от 0.46 (верхи артинского яруса) до 0.86 (ассельский ярус). Между Сг и V в глинистых породах московского яруса корреляция отрицательная (-0.19), тогда как в сходных по гранулометрическому составу образованиях всех других исследованных нами уровней она положительная и изменяется от 0.56 (низы артинского яруса) до 0.85 (ассельский ярус). Примерно такая же картина наблюдается для другой пары микроэлементов - Сг и Тл: в глинистых породах московского яруса взаимосвязь
между указанными элементами отсутствует, тогда как в аналогичных по составу породах из вышележащих уровней значение коэффициента корреляции изменяется от 0.67 (низы артинского яруса) до 0.94 (верхи кунгура). Все это с учетом приведенных выше критериев дает основания считать, что определенный, «заметный» в геохимическом отношении, объем пород ультраосновного состава присутствовал на палеоводосборах только в московском веке, позднее на смену ему пришли, скорее всего, породы основного состава.
Рис. 7. Характер изменения средних значений Сг/М и М/Ва снизу ееерх по разрезу
Приведенные выше данные позволяют сделать два основных вывода. Во-первых, глинистые породы нижнепермского интервала среднеуральского сегмента Пре-
дуральского прогиба имеют определенное геохимическое сходство, подчеркиваемое выраженной специализацией на Си, в то же время отложениям московского яруса свойственна специализация на Сг и №. Во-вторых, на палеоводосборах на рассматриваемой территории породы ультраосновного состава размывались только в московском веке. В ранней перми область сноса характеризовалась существенным развитием вулканитов основного состава,
Библиографический список
1. Мизенс Г.А. Верхнепалеозойский флиш Западного Урала / УрО РАН. Екатеринбург, 1997а. 230 с.
2. Мизенс Г.А. Об этапах формирования Пре-дуральского прогиба //Геотектоника.
19976. №5. С. 33-46.
3. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1979. 423 с.
4. Тейлор С.Р., МакЛеннан С.М. Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988.384 с.
5. Condie К. С. Chemical composition and evolution of the upper continental crust: contrasting results from surface samples and shales // Chem. Geol. 1993. Vol. 104. P. 1-37.
6. Condie K.C. Plate tectonics and crustal evolution. 4th ed. Butterworth Heinemann. Oxford, 1997. 282 p.
7. Cullers R.L. Implications of elemental concentrations for provenance, redox conditions, and metamorphic studies of shales and limestones near Pueblo, CO, USA // Chem. Geol. 2002. Vol. 191. P. 305-327.
8. Garver J.I., Scott T.J. Rare earth elements as indicators of crustal provenence and terrane accretion in the southern Canadian Cordillera//GSA Bull. 1995. Vol. 107, №4. P. 440-453.
9. Garver J.I., Royce P.R., SmickT.A. Chromium and nickel in shale of the Taconic foreland: a case study for the provenance of fine-grained sediments with an ultramafic source // J. Sed. Res. 1996. Vol. 66. P. 100-106.
10. Geochemistry of Sediments and Sedimentary Rocks: Evolutionary Considerations to
кислые породы имели подчиненное значение, которое вверх по разрезу усиливалось.
Исследования выполнены при финансовой поддержке проекта УрО РАН № 12-С-5-1014 «Субдукционные и орогенные осадочные бассейны Северной Евразии: индикаторные литологические и изотопно-геохимические характеристики отложений, минерагения».
Mineral Deposit-Forming Environments // Lentz D.R. (ed.). Geological Association of Canada. 2003. GeoText 4. 184 p.
11. Hass an S., Ishiga H., Roser B.P., Dozen K., Naka T. Geochemistry of Permian-Triassic shales in the Salt range, Pakistan: implications for provenance and tectonism at the Gondwana margin // Chem. Geol. 1999.
Vol. 158. P. 293-314.
12. Lee Y.I. Provenance derived from the geochemistry of late Paleozoic-early Mesozoic mudrocks of the Pyeongan Supergroup, Korea// Sed. Geol. 2002. Vol. 149. P. 219-235.
13. McLennan S.M. Rare earth elements in sedimentary rocks: influence of provenance and sedimentary processes // Geochemistry and mineralogy of rare earth elements. Lipin B.R., McKay G.A. (Eds). Reviews in Mineralogy. 1989. Vol. 21. P. 169-200.
14. McLennan S.M., Hemming S.R, McDaniel D.K., Hanson G.N. Geochemical approaches to sedimentation, provenance and tectonics // Processes controlling the composition of clastic sediments / Eds Johnsson M.J., Basu A. Geol. Soc. Am. Spec. Pap. 1993. Vol.
284. P. 21-40.
15. Rudnick R.L., Gao S. The composition of the continental crust // The Crust. (Eds) Holland H.D., Turekian K.K. Treatise on Geochimi-stry. Vol. 3. Elsevier, Oxford/New York. 2003. P.1-64.
16. von Eynatten H. Petrography and chemistry of sandstones from the Swiss Molasse Basin: an archive of the Oligocene to Miocene evolution of the Central Alps // Sedimentol-ogy. 2003. Vol. 50. P. 703-724.
Systematic of Number of Rare and Dispersed Elements in Clay Rocks From Middle Urals Area of West Uralian Fore deep
A.V Maslov, G.A. Mizens, M.T. Krupenin
Institute of Geology and Geochemistry, Urals Branch of RAS, 620075, Ekaterinburg, Post St., 7. E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]
The features of the distribution of minor elements are considered in the clay rocks of the Middle and Upper Carboniferous and Lower Permian of the northern part of the Ufa amphitheater relating to the flysch formation. The clay rocks of the Lower Permian interval are characterized by specialization in Cu, while for Moscovian stage deposits in Cr and Ni. We have concluded that source area of ultramafic rocks was being eroded only in the Moscovian stage. In the Early Permian volcanic rocks of basic composition were widely developed.
Key words: minor elements, Westuralian foredeep, clay rocks, flysch, Carboniferous, Lower Permian.
PeifeH3eHm - doKtnop zeojiozo-MUuepajiozmecKux nayK E.M. OcoeeijKUU
