Телефон: +7 (383)-235-94-57

КВАРЦ И ЕГО ТИПОФОРМНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Опубликовано в журнале: Менделеев №1(1)

Автор(ы): Мустафин Сабир Кабирович, Миниярова Дилара Вакилевна

Рубрика журнала: Фундаментальные вопросы развития естественных наук

Статус статьи: Опубликована 25 января

DOI статьи: 10.32743/2658-6495.2019.1.1.42

Библиографическое описание

Мустафин С.К., Миниярова Д.В. КВАРЦ И ЕГО ТИПОФОРМНЫЕ ОСОБЕННОСТИ // Менделеев: эл.научный журнал. –2019 – №1(1). URL: https://mendeleevjournal.ru/archive/1/42 (дата обращения: 16.11.2019). DOI: 10.32743/2658-6495.2019.1.1.42

Мустафин Сабир Кабирович

д-р геол.-минерал. наук, БашГУ

РФ, г Уфа

Миниярова Дилара Вакилевна

студент 2-го курса магистратуры БашГУ,

РФ, г Уфа

QUARTZ AND ITS TYPOMORPHIC FEATURES

 

Sabir Mustafin

professor of Geologo-mineralogical sciences

Russia, Ufa

Dilara Miniyarova

second-year master student at BSU,

Russia, Ufa

 

АННОТАЦИЯ

В статье отражены типоморфные особенности кварца позднеордовикских отложений Западно-Зилаирской зоны Южного Урала. Установлено, что состав ордовикских отложений ЗЗ зоны представлен преимущественно кварцевыми песчаниками (северные разрезы) и карбонатными породами с подчинённым количеством доломитистых кварцевых песчаников (южные разрезы).

ABSTRACT

The article reflects the typomorphic features of quartz on the example of Ordovician deposits of the southern Urals. It was established that the composition of the Ordovician formations of the Western Zilair zone is represented mainly by quartz sandstones (in northern sections) and carbonate rocks with a subordinate amount of dolomite quartz sandstones (in southern sections).

 

Ключевые слова: Кварц, ордовик.

Keywords: quartz, ordovic.

 

Ордовикский период является рубежным этапом в развитии Урала. В это время произошло заложение и раскрытие Уральского палеоокеана, сопровождающийся осадконакоплением, магматизмом. В связи с этим предполагается важным изучение ордовикских отложений на Южном Урале.

Район исследований находится на западном склоне Южного Урала. В геологическом отношении рассматриваемая площадь относится к Западно-Зилаирской зоне.

Исследования проводились в Лаборатории стратиграфии палеозоя Института геологии Уфимского научного центра РАН. В основу работы легли описание 3-х разрезов, более 40 шлифов, изученных автором, и 11 определений содержания породообразующих элементов.

Типоморфные особенности минералов в настоящее время занимают всё более важное место в минералого-петрографических исследованиях. Кварц – это один самых устойчивых к разрушению в осадочном процессе минералов. Первые попытки использовать кварц для определения источников сноса были сделаны сразу же после появления поляризационного микроскопа. Ряд учёных : В. Мэкки (1896 г.), Л. Кайе (1929 г.), П.Крынин (1940 г., 1946 г.). 

Таблица 1.

Классификация типов и разновидностей структурных дефектов обломочного кварца

Типы структурных дефектов

Морфологические разновидности структурных дефектов

Вероятный генезис

1.     Поликристаличность

Изометрично-полигональная поликристалличность (ПИП)

Первичнокристаллизационная, вторичная в гранитах, в гнейсах, посткинематическая в катаклазитах всех видов.

Грануляционная поликристалличность (ПГ)

Катаклаз гранитов, гнейсов, жильного кварца

 и других типов пород. 

Начальный метаморфизм кварцитопесчаников.

Поликристалличность с изрезанными, лапчатыми контурами индивидов (ПИЛК)

Динамометаморфизм различных типов пород.

Шестовая поликристалличность (ПШ)

Первичнокристаллизационнаяв жильном кварце.

2.     Блочность

 

Неправильная блочность (БН)

Первичнокристаллизационная в различных типах пород, вторичная – динамометаморфизм.

Линейная блочность(ЛБ)

Вероятно, первичнокристаллизационная (синкинематическая) в гранитах, динамометаморфизм различных типов пород.

Брусковидная блочность (ББ)

Интенсивный динамометаморфизм различных типов пород.

3.     Волнистое угасание

 

Облачное волнистое угасание (ВОУ)

Первичнокристаллизационное и динамометаморфизм всех типов кварсодержащих пород.

Фронатольное волнистое угасание (ВУФ)

Динамометаморфизм кварца различного генезиса

Прерывистое волнистое угасание (ВУП)

Динамометаморфизм кварца различного генезиса

4.     Пластическая деформация

Деформационное пластинкование, иррациональное двойникование, пояса деформации, «смятие» кварца, полосы деформации (ПД).

Пластическая деформация в результате динамометаморфизма кварца различных горных пород, а том числе и жильного кварца.

 

Методика определения структурных дефектов в кварце применяется давно, но не повсеместно. В России первыми кто начал использовать ее были М.Я.Кац, И.М. Симанович и др. Они на протяжении многих лет изучали эти минеральные особенности. Так как кварц один самых устойчивых к разрушению в осадочном процессе минералов. Он выдерживает неоднократные переотложения и в соответствующих условиях становится главным минералом песчаных пород. Исходя из этого можно сделать вывод, что детальное изучение зерен кварца даст большой объем информации о его происхождении, при малых затратах, что очень важно в настоящее время. Все это подробно указано в главе «Методика работ».

Автор изучил поляризационным микроскопом Amplivalcarlzeissjena 40 шлифов из позднеордовикских отложений западного склона Южного Урала. Главной задачей было освоить и применить методику определения типоморфных особенностей кварца. Второстепенной задачей было петорографическое описание и определение газово-жидких и минеральных включений. В каждом шлифе описывалось около 100-150 зерен кварца. Исследования проводились на образцах двух свит – бактинской (O3bk) и набиуллинской (O2-3nb1). Данные отложения являются одновозрастными, но удалены друг от друга на значительное расстояние и относятся к разным геологическим структурам, вещественный состав различен. Образцы набиуллинской свиты представлены двумя разрезами – Яндык и у д. Набиуллино, образцы из бактинской свитывзяты из разрезаруч. Гремячий. С разреза бактинской свиты - 10, разрез Яндык - 7, разрез у д. Набиуллино - 12 образцов. Для наглядного представления полученных результатов подсчеты дефектов кварцевых зерен были вынесены на треугольную диаграмму. Для того чтобы диаграмма работала, необходимо выделить поля генетических типов кварца. Автором были вынесены подсчеты эталонных образцов из работ предшествующих исследователей. По распределению точек были выделены поля генетического типа кварца.

 

Рисунок 1. Диаграмма с полями генетического типа кварца

Условные обозначения: 1-Молодые гранитоиды;2-Древние гранитоиды;3-Метаморфические породы.

 

К вершине «А» была отнесены сумма двух типов структурных дефектов кварца. Это собственно чистые зерна (ЧЗ) и волнистое фронтальное угасание (ВУФ). Результатом объединения этих групп было то, что ЧЗ не претерпевали каких либо тектонических или иных стрессовых напряжений. Чистота зерен свидетельствует тому, что источник сноса обломочного материала находится на близком расстоянии (рис.2). ВУФ - незначительная деформация кристаллической решетки в минерале кварца. Если быть точнее, то это нарушение кристаллической решетки в одном направлении. В большинстве случаев, данные дефекты встречаются вместе. На основании изученных образцов, а также эталонной коллекции автор сделал вывод, что логично будет объединить их в одну группу. Данные дефекты характерны для вулканогенных и вулканогенно-осадочных отложений [1].

 

Рисунок 2. Итоговая диаграмма с результатами подсчетов

 

Сумма двух других структурных дефектов выделена в вершину «В». Это неправильная блочность (БН) и волнистое угасание облачное (ВУО). Небольшое различие дефектов позволило объединить их в одну группу. Заключается оно в том, что волнистое угасание имеет расплывчатые границы, а уже неправильная блочность имеет четкие границы блоков. На границе этих двух дефектов М.Я. Кац и И.М. Симанович выделяют отдельный структурный дефект, который называется волнистое угасание прерывистое (ВУП). Особенность его в том что он является переходной фазой между двумя данными дефектами. Сложно определимые структурные деформации между ВУО и БН относят к ВУП. Возможно, это вызвано тем, что уже деформированный минерал кварца, имеющий ВУО, претерпел новую фазу тектонических или иных напряжений, что вызвало новые деформации в структурной решетке. Второй причиной объединения их в одну группу послужило то, что данные дефекты в большинстве случаев встречаются в отложениях, которые претерпели более двух циклов преобразований, а также они очень часто встречаются попутно друг с другом. Что дает возможность отнести эти дефекты к последовательно наложенным деформациям [2].

Сумма остальных дефектов отнесена к вершине «С». Сюда вошли поликристалличность с изрезанными лапчатыми контурами (ПИЛК), поликристалличность изометрично-полигональная (ПИП), грануляционная поликристалличность (ПГ), брусковиднаяблочность (ББ) и линейная блочность (БЛ). Перед объединением их в одну группу, было проведено детальное изучение дефектов. По мнению И.М. Симановича, данные структурные дефекты, основные показатели генетических типов метаморфических и древних гранитоидов. В древних гранитоидах понижено количество ПИП и БЛ, но основное различие между этими двумя генетическими типами дается по минеральным включениям и включениям минералообразующей среды. Объединение в одну небольшую группу всех этих дефектов, дало возможность понять, что данные отложения претерпели не одну фазу преобразований, где преобладали высокие температура и давление. Этот вывод позволяет выделить их в отдельную группу и отнести к вершине «С».

При изучении отложений, которые претерпели не одну стадию переотложения стоит уделить особое внимание таким процессам, как постседиментационные преобразования. Это процессы катагенеза и метагенеза. На стадии катагенеза начинают происходить процессы минерального новообразования, но структурная решетка минералов не изменяется. Происходит уплотнение зерен кварца [3].

На стадии метагенеза эти процессы усиливаются. При метагенезе породы очень сильно уплотнены. Происходят изменения в кристаллической решетке зерен, при которых возможны новые проявления дефектов, что повлияет на результаты подсчетов.

Изучение позднеордовикских отложений Западно-Зилаирской зоны и геологического строения данной территории, а также анализ результатов предыдущих исследователей даёт возможность сделать следующие выводы:

  • состав ордовикских образований представлен преимущественно кварцевыми песчаниками;
  • песчаники претерпели изменения в стадии раннего и позднего катагенеза;
  • обломочный материал предположительно формировался при разрушении древних гранитоидов и был рециклирован.

 

Список литературы:

  1. Симанович И.М. Кварц песчаных пород, труды ГИН АН СССР, вып. 314, М., «Наука».
  2. Симанович И.М. Типоморфные особенности обломочного кварца и их эволюция в постседиментационных процессах. – тезисы докладов III Совещания по физическим методам исследования осадочных пород. Александров, 1974 г.
  3. Япаскурт О.В. генетическая минералогия и стадиальный анализ процессов осадочного породо-рудообразования : учеб.пособие / О.В.Япаскурт. – М.: ЭСЛАН, 2008. – 356 с.