Фирсов Л.В., Сухорукова С.С. О «четвертичном» глауконите мелового возраста в низовье Енисея

Л.В. ФИРСОВ, С.С. СУХОРУКОВА

О «ЧЕТВЕРТИЧНОМ» ГЛАУКОНИТЕ МЕЛОВОГО ВОЗРАСТА В НИЗОВЬЕ ЕНИСЕЯ

УДК 551.79(571.5)+550.93

Институт геологии и геофизики Сибирского отделения Академии наук СССР

При абсолютных (радиологических) геохронологических определениях уже долгое время пытаются датировать осадочные породы и осадки по аутигенным калийсодержащим минералам, в частности по глаукониту. Однако общеизвестно, что среди глауконитовых проб (вне зависимости от биостратиграфического возраста глауконитсодержащих пород и осадков) всегда оказываются такие, для которых получаются несоответствующие (удревненные или омоложенные) радиологические даты. В общем доля таких проб составляет от 10 до 30% и больше.

Датирование по глаукониту чревато всякого рода сюрпризами и некоторой неопределенностью в результатах. Причины этого могут лежать, образно говоря, в потере глауконитом своего аутигенного лица из-за переотложения глауконита при размыве осадков, из-за его изменений в разных физико-химических условиях, наконец, из-за полной перекристаллизации этого минерала с образованием, по сути дела, уже не аутигенного, а метаморфогенного (в широком понимании этого термина) глауконита. Принципиально возможны три случая, как возможно и сонахождение разных глауконитов в одной и той же породе.

С одним из таких примеров переотложения мы столкнулись при датировании глауконита из четвертичных отложений в низовьях р. Енисей.

В Ладыгинском яру, на правом берегу Енисея, неподалеку от начала Енисейской губы, обнаружен разрез трехкомпонентной толщи позднечетвертичного возраста (снизу - вверх):

1. Санчуговская свита - песчано-глинистые алевриты с рассеянной галькой и валунами, грубо- и горизонтальнослоистые. В алевритах в очень малом количестве рассеяны зерна глауконита; присутствуют редкие фораминиферы санчуговского комплекса. Считается, что эти слои - морские. Видимая мощность 22 м .

2 а. Казанцевская свита - чередование песка и тонкопесчанистого алеврита, слагающих неправильные слои и линзы. Эта пачка обычно квалифицируется как переходная между санчуговской и казанцевской свитами. Мощность 6- 7 м .

2 б. Казанцевская свита - горизонтальнослоистый песок. В значительном количестве содержатся раковины позднеплейстоценовых моллюсков. Мощность 12- 13 м

В отложениях казанцевской свиты (в 2 а и 2 б) также присутствуют рассеянные и очень мелкие зерна глауконита.

По заключению В.Н. Сакса [1951; 1953], санчуговская и казанцевская свиты соответствуют бореальной трансгрессии верхнечетвертичного межледниковья севера Сибири. Эта точка зрения не является общепризнанной. Трактовка бореальной трансгрессии как межледниковой в известной мере условна [Гудина, 1966], однако не настолько, чтобы была необходимость в существенном изменении взгляда на позднеплейстоценовый возраст санчуговской и казанцевской свит, как это отчасти делается применительно к санчуговской свите [Загорская и др., 1965].

Глауконит в алевритах санчуговской свиты (равно и в казанцевских отложениях) севера Сибири представлен по большей части мелкими округлыми или неправильными по форме зернами; находится в песчано-глинистых алевритах исключительно в рассеянном состоянии и в концентрациях не больше 0,1-0,3%. Среди осадков нельзя выделить прослои, существенно обогащенные глауконитом.

Относительно его происхождения высказаны разные предположения. В части работ [Загорская и др., 1965; Суздальский и Комарова, 1964] он определяется как аутигенный, другие авторы [Гольберт и др., 1965] высказываются в этом отношении неопределенно; наконец, часть исследователей считает, что глауконит в четвертичных отложениях является обломочным, поступившим в Арктический бассейн вследствие перемыва меловых осадков [Сакс, 1953; Шумилова, 1963]. Заметим, что нет ни одного морфологического, структурного или химического критерия, который позволил бы однозначно определить природу глауконита.

Таблица 1

*Элементы характеристики выделений глауконита*	*Проба № 10-35*	*Проба № 10-38*
Исходный вес, кг	3,000	2,500
Выход фракции, г (%)
0,09- 0,125 мм	29,6 (1)	180,3 (7,2)
0,125- 0,25 мм	20 (7,0)	316,2 (12,7)
Выход фракций 0,125- 0,25 мм , г
магнитная часть	0,43	0,32
неэлектромагнитная часть	201	304
электромагнитная часть (эм. ч.)	8,2	11,1
Выход глауконита из эм.ч., г	1,8	2,3
Выход глауконита из пробы, %	0,06	0,09
Вероятное содержание глауконита в пробе (не больше), %	0,1	0,2

Решение этого спора могло иметь принципиальное значение: во-первых, для предположения об образовании глауконита в условиях холодного моря (если глауконит аутигенный); во-вторых, для подтверждения мнения об устойчивости глауконита при переотложении (в случае его обломочного происхождения). Естественно было ожидать, что ясность в этот вопрос внесут определения абсолютного возраста глауконита.

Для этой цели из нижней части разреза санчуговских слоев в Ладыгином яру были отобраны пробы песчано-глинистых алевритов с рассеянным глауконитом. Содержание его оказалось незначительным; поэтому глауконит из трех проб с близких стратиграфических уровней (2- 3 м от видимого основания разреза) был объединен. В табл. 1 приведены данные, характеризующие концентрацию глауконита в алевритах. При обработке проб установлено, что глауконит почти нацело отходит с тонкопесчаными фракциями и главным образом с фракцией 0,125- 0,25 мм , в малой части с фракцией 0,09- 0,125 мм . В более тонких и более грубых фракциях осадка его почти нет.

Химический состав минерала (аналитик Е.М. Зырянова) примечателен в ряде отношений, и прежде всего высоким содержанием окислов железа. Железистость санчуговского глауконита является, по-видимому, максимально возможной вообще. Невелико содержание К₂О (многократные определения в лаборатории Л.В. Фирсова дали 3,53±0,02%) - значительно ниже, чем в «нормальных» разностях. Значительно содержание летучих (%):

SiO₂	Al₂O₃	TiO₂	Fe₂O₃	FeO	MnO	MgO	CaO	K₂O	Na₂O	P₂O₅	П.п.п.	H₂O	Сумма
41,36	11,53	0,45	17,86	7,61	0,13	4,77	3,13	3,38	0,35	0,07	7,50	2,00	100,14

Рентгеноскопия глауконита, охарактеризованного в табл. 1, показывает большую роль в нем гидрослюдистого компонента (по заключению М.Ф. Соколовой), что свидетельствует о значительных изменениях минерала.

Возраст глауконита определен калий-аргоновым методом (Л.В. Фирсов). Для расчета использованы константы распада К⁴⁰: для β-распада 4,68·10^-10 год^-1, для К-захвата 0,585·10^-10 год^-1. Получены следующие результаты (лабораторный номер пробы 3490):

Навеска глауконита, г	6,5
Суммарный аргон, 10^-8 г/г	7,08
Воздушный аргон, %	75,5±0,5
Радиогенный аргон-40, 10^-8 г/г	1,73±0,03
K₂O, %	3,53±0,02
Радиоактивный калий-40, 10^-6 г/г	3,57
Аргоно-калиевое отношение	0,00485
Возраст, млн. лет	81±2

Возраст в 81 млн. лет соответствует (по шкале, построенной с использованием указанных выше констант распада К⁴⁰) приблизительно середине верхнего мела (нижняя и верхняя границы верхнего мела при 100 и 65 млн. лет соответственно).

Таким образом, глауконит из санчуговских алевритов оказался далеко не четвертичным и, вероятнее всего, происходит из верхнемеловых осадочных толщ Усть-Енисейской впадины. Значительная окисленность минерала (или вообще гидрослюдистый характер изменений) могла повлиять на аргоно-калиевое отношение в нем, но, несомненно, только в сторону омоложения и ни в коем случае не в сторону удревнения. Поэтому полученная дата должна приниматься либо как отвечающая возрасту глауконита, либо как минимальная (в абсолютном выражении).

По данным В.Н. Сакса и З.З. Ронкиной [1957], глауконит в дочетвертичном разрезе Усть-Енисейской впадины достигает наибольших концентраций (от заметных количеств до нескольких процентов, даже до 10% и выше) в отложениях верхней юры, валанжина, готерива, альб-сеномана, турон-коньяка, сантон-кампана и маастрихта, являясь в них явно аутигенным. Он представлен округлыми удлиненными зернами. Если судить по замещению глауконитом биотита, то, возможно, часть его представляет собой образование метасоматическое. Для меловых (в частности, для верхнемеловых) глауконитов характерна более высокая железистость (соответственно более высокий показатель преломления), чем для юрских. К сожалению, неизвестны аналитические данные для юрских и меловых глауконитов этого района, чтобы можно было сопоставить их с глауконитом из санчуговской свиты. Однако для решения вопроса о происхождении последнего калий-аргоновая датировка имеет решающее значение и указывает на переотложение глауконита в позднеплейстоценовые отложения, по крайней мере, из средней части верхнемеловых отложений Усть-Енисейской впадины. Наиболее вероятно, что данный глауконит находился в отложениях коньяка - сантона, распространенных поблизости от Ладыгина яра.

Заметим, что в алевритах санчуговской свиты, наряду с обособленными зернами глауконита, имеющими в ряде случаев «пойкилоструктурный» вид, встречаются мелкие обломки песчаников и алевролитов (возможно, верхнемеловых) с цементирующими выделениями глауконита.

Приведенный пример настораживает в отношении возможности современного образования глауконита в бореальных морских условиях. Более того, можно думать, что в шельфовых зонах и низких широт глауконит не во всех случаях является аутигенным, а происходит из более древних толщ. Это предположение должно быть проверено определениями его абсолютного возраста. Насколько нам известно, определений возраста довременного глауконита не проводилось. Наконец, принципиально доказанная возможность переотложения глауконита может быть распространена в прошлое: нельзя исключить, что многие случаи удревнения калий-аргоновых дат для глауконита по сравнению с биостратиграфическим возрастом содержащих его осадков обязаны именно этому - переотложению глауконита.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Гольберт А.В. и др., Некоторые особенности минералогического состава и условий образования морских четвертичных отложений на севере Западной Сибири. В сборн. Основные проблемы изучения четвертичного периода, «Наука», 1965. С. 63-75.

2. Гудина В.И. Фораминиферы и стратиграфия четвертичных отложений северо-запада Сибири, «Наука», 1966.

3. Загорская Н.Г., Яшина З.И., Слободин В.Я., Левина Ф.М., Белевич А.М. Морские неоген(?)-четвертичные отложения низовьев реки Енисея. Труды НИИГА. Том 144, М . «Недра». 1965. 92 с.

4. Сакс В.Н. Труды НИИГА, 14 (1951).

5. Сакс В.Н. Труды НИИГА, 77 (1953).

6. Сакс В.Н., Ронкина З.З. Труды НИИГА, 90 (1957).

7. Суздальский О.В., Комарова А.Е. Аутигенные минералы морских послепалеогеновых отложений низовьев реки Енисея. Ученые записки НИИГА, серия региональная геология. 1964. Выпуск 4, с. 167-178.

8. Шумилова Е.В. Терригенные компоненты мезозойских и кайнозойских отложений Западно-Сибирской низменности, Новосибирск, 1963.

Ссылка на статью:

Фирсов Л.В., Сухорукова С.С. О «четвертичном» глауконите мелового возраста в низовье Енисея // Доклады Академии наук СССР. 1968. Том 183, № 4, с. 914-917.