Альтернативная литохимия рифтогенных терригенных пород

Юдович Я. Э., Кетрис М. П. Альтернативная литохимия рифтогенных терригенных пород. – Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 2020. 128 с.

По материалам А. В. Маслова и В. Н. Подковырова (более 1100 силикатных анализов песчаных и глинистых пород в 37 осадочных последовательностях, заполняющих рифтовые депрессии), собранных и опубликованных ими в книге «Синрифтовые осадочные ассоциации. (Несколько литохимических этюдов)» выполнена литохимическая кластеризация аналитических совокупностей, с особым рассмотрением геохимии трех малых элементов силикатного анализа – титана, марганца и фосфора.

Эта литохимическая обработка может послужить литологу полезным дополнением к геолого-структурным и петрографическим характеристикам синрифтовых терригенных пород.

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕЦЕНЗЕНТА

То, что на геологической карте СССР есть такой город, как Сыктывкар, мне стало известно году в 1981-м или 1982-м. Я тогда только начинал работать в Институте геологии Башкирского филиала АН СССР, где разворачивались комплексные исследования многокилометровых осадочных толщ стратотипического разреза рифея и ашинской серии венда. Исследования эти должна были иметь как собственно стратиграфическую, палеонтологическую, литологическую, минералогическую, так и геохимическую направленность.

Работа в последнем направлении выпала на долю Эмира Зуфаровича Гареева (см. источник № 7 в списке литературы к данной монографии). Собрав за несколько лет громадную коллекцию проб терригенных и карбонатных пород верхнего докембрия западного склона Южного Урала, Эмир Зуфарович стал искать руководителя предполагаемой кандидатской диссертации, и обратился с просьбой посмотреть материал к Якову Эльевичу Юдовичу…. Из Сыктывкара он вернулся с горящими глазами, совершенно окрыленный…., а в 1989 г. под руководством Я. Э. Юдовича защитил кандидатскую работу в ГЕОХИ АН СССР.

Было это больше 30 лет назад, но и сейчас мы почти каждый год видим новую монографию хорошо известных нам авторов – Я. Э. Юдовича и М. П. Кетрис. И каждый раз она содержит большую фактуру, ее детальный анализ, разбор разнообразных следствий и массу примеров.
В советские времена в нашей центральной периодике, да и в местных изданиях, было как-то не принято публиковать таблицы с аналитическими данными. Это имело две причины, так сказать, объективную и субъективную.

Объективная состояла в жестком ограничении объема рукописи – нельзя было превысить назначенный издательством лимит (например, 20 печатных листов) никоим образом! Хорошо помню, как в ИГ БФАН СССР, да и в первые годы моей работы в ИГГ УНЦ АН СССР, приходилось не раз и не два сокращать тексты буквально на 10…20….50…100 знаков, чтобы уложиться в объем.

А субъективная причина могла корениться в опасении авторов публиковать свою аналитику, которая могла бы сделаться добычей более шустрых
коллег, которые усмотрят в ней то, что сами авторы не заметили (или не успели заметить)…

Но, быть может, еще важнее было то, что в геологических институтах Академии рядовому научному сотруднику полагалась в год то ли одна, то ли две партии силикатных анализов…, в общем штук 20, не более… Если же мнс или даже снс требовалось для обоснования своих выводов, скажем, 100 анализов, как быть? Выход, конечно, существовал – надо было «академику» идти на поклон к коллеге «производственнику» (у нас в Уфе в те времена мокрая химия делалась крупными партиями в ЦКЛ ПГО «Башкиргеология», в Ленинграде – в ПГО «Севзапгеология», в других местах – в любом ином подобном ПГО).

Сколько это стоило? Сказать трудно… Но хорошо известно, что тонна бензина на полевые работы «стоила» два ящика тушенки. Как и аналитика, бензин был у производственников, а тушенка – у «академиков». Так и работали…

Если от этих ностальгических воспоминаний вернуться в наше постсоветское время, то готовя с В. Н. Подковыровым к изданию монографию «Синрифтовые осадочные ассоциации (несколько литохимических этюдов)», мы, разыскав в зарубежных источниках сотни анализов, и добавив к ним несколько сотен своих, в основном акцентировали внимание на положении точек валового химического состава синрифтовых песчаников и глинистых пород на различных дискриминантных палеогеодинамических диаграммах.

Авторы же «Альтернативной литохимии…» на той же самой (взятой у нас) аналитической совокупности решали иные задачи. Они провели собственный стандартный анализ и смогли получить те выводы, которые, именно в силу решения иных задач, нами не фиксировались. Это и обобщенные представления об особенностях литохимического состава синрифтовых терригенных пород. Это и выводы о возможном присутствии в определенных типах рифтогенных структур в составе их осадочного выполнения материала кор выветривания, а соответственно и о характере климата. Это и представления о возможном присутствии в составе рифтогенных последовательностей продуктов древнего или субсинхронного вулканизма. Все вышеуказанное, как всегда, сопровождается массой полезных и наглядных иллюстраций.

А самое главное – демонстрация всего сказанного, и, в первую очередь, методически хорошо выверенных подходов и приемов, на заимствованном/чужом материале, т.е. практически то, что может сделать каждый – на материале своём. В этом, повторюсь, и состоит, на мой взгляд, основное значение этой книги, написанной, насколько мне известно, за два или два с половиной месяца (!).
Ну и ящиков шесть тушенки (по меркам середины 1980-х гг.) в итоге все мы сэкономили…

А. В. Маслов
Екатеринбург, 12 июня 2020 г.

 

ПРЕДИСЛОВИЕ СОСТАВИТЕЛЕЙ

Заголовок этой работы откровенно провокативный, с целью привлечь внимание читателя к литохимии [11], которая все еще недостаточно используется в литологии.

– Но все же, почему «альтернативная»? И как вообще литохимия, то есть геохимия десятка породообразующих элементов горных пород, может быть «альтернативной»?

– Дело в том, что литохимия рифтогенных осадочных пород уже была рассмотрена А. В. Масловым и В. Н. Подковыровым в их недавней книге «Синрифтовые осадочные ассоциации. (Несколько литохимических этюдов)» [1].

Проработав огромную литературу, а также опираясь на собственные исследования стратотипа рифея на Южн. Урале и гипостратотипа в Вост. Сибири, они собрали характеристики около 40 «объектов», то есть осадочных последовательностей (разрезов), заполняющих варьирующие в геолого-структурном отношении рифтогенные впадины. Для этих «объектов», возрастом от раннего протерозоя до позднего кайнозоя, они привели (со ссылками на первоисточники) и затем обработали 53 таблицы силикатных анализов, общим числом более 1100.

В указанной книге таблицы анализов песчаных пород получили индекс 1, а глинистых – индекс 2. Например, для «Объекта 8», то есть для разреза палепротерозойской осадочной последовательности на северном берегу оз. Гурон в Канаде были приведены две таблицы:
«Таблица 8.1. Средний химический состав песчаников формации Serpent [Fedo et al., 1997]» – 14 анализов,
«Таблица 8.2. Валовый химический состав глинистых пород формации Serpent [Fedo et al., 1997]» – 18 анализов.

Применив для обработки анализов все предложенные в литературе дискриминантные диаграммы, А. В. Маслов и В. Н. Подковыров выяснили, что отличить по литохимии рифтогенные терригенные породы от нерифтогенных – практически не удается [1, с. 104]:
«Таким образом, начиная исследования литохимических особенностей терригенных пород различных геодинамических обстановок и предполагая тем или иным образом «улучшить» существующие или создать новые дискриминантные диаграммы для разграничения песчаников и тонкозернистых обломочных/глинистых пород различных палеогеодинамических обстановок, мы в итоге, пройдя достаточно большой путь, неожиданно для себя должны констатировать, что, скорее всего, ни одна из известных в настоящее время диаграмм такой возможности при анализе распределения на них естественных полей состава терригенных пород не дает. Вряд ли более успешной будет попытка использовать в этих целях только средние значения различных индикаторных отношений и дискриминантных функций».

А. В. Маслов не только подарил нам только что изданную книгу [1], но и по нашей просьбе любезно прислал приведенные в ней таблицы анализов в первичном эксельном формате. Это дало нам возможность выполнить собственную литохимическую обработку анализов.
Приняв исходное положение о том, что все собранные А. В. Масловым и В. Н. Подковыровым анализы характеризуют именно рифтогенные отложения, мы уже не задавались вопросом, чем они отличаются от анализов других пород (не рифтогенных). Задачи нашей обработки были иными и заключались в следующем:
– выполнить литохимическую кластеризацию составов, то есть выделить в приведенных анализах породные разновидности (кластеры);
– опираясь на определенные нами в трех книгах [4, 5, 6], новые кларки трех малых элементов силикатного анализа – изучить распределение титана, марганца и фосфора в рифтогенных отложениях;
– следуя методике, изложенной в указанных книгах, выявить корреляции этих элементов с породообразующими компонентами и/или с петрохимическими модулями, и на этом основании высказать обоснованные суждения о формах нахождения их в рифтогенных терригенных породах.

Лишь в итоге, выполнив эту «альтернативную» литохимическую работу, мы попытались сделать некоторое обобщение, которое могло бы указать на какие-то специфические особенности рифтогенных отложений. При этом мы вполне допускали, что итог нашей работы окажется в точности таким же, как и у А. В. Маслова с В. Н. Подковыровым, то есть никакой литохимической специфики рифтогенные породы не обнаружат. Однако даже такой результат – не основание для уныния! Ибо и само по себе аккуратное литохимическое описание станет, как нам представляется, полезным вкладом в Литологическую геохимию [3], дающим литологу дополнительную информацию о терригенных седиментитах.

Хотелось бы выразить сердечную признательность члену-корреспонденту РАН Андрею Викторовичу Маслову, который не только снабдил нас своими аналитическими материалами, но и одобрил замысел данной книги.

Сыктывкар, 2 июня 2020 г.

Книга в формате pdf (2.9 Мб)