Позначка: Пакистан

Головна > Архів > № 1–2 (197–198) 2025 > 91–110

---

Geology & Geochemistry of Combustible Minerals No. 1–2 (197–198) 2025, 91–110

https://doi.org/10.15407/ggcm2025.197-198.091

Ярослава ЯРЕМЧУК¹, Фанвей МЕНГ², Софія ГРИНІВ¹, Сергій ВОВНЮК¹, Надія ГОРОДЕЧНА¹

¹ Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, Львів, Україна, e-mail: slava.yaremchuk@gmail.com
² Китайський університет гірничої справи і технологій (CUMT), Сюйчжоу, провінція Цзянсу, Китай, e-mail: fwmeng@isl.ac.cn

---

Анотація

Розглянуто особливості мінерального складу пелітової фракції мергелів верхньонеопротерозойсько-нижньокембрійської формації Соляний кряж як відображення впливу регіональних та глобальних чинників на формування глинистих мінералів. Досліджено пелітову фракцію 53 зразків мергелю цієї формації із мергелевої товщі Савал (48 зразків), гіпсової товщі Бандар Кас (2 зразки), верхньої частини соляної товщі Білліанвала (3 зразки). За даними комплексу аналізів (XRD, SЕМ та EDX), глинисті мінерали представлені гідрослюдою, хлоритом, коренситом, хлорит-коренситом, хлорит-монтморилонітом, монтморилонітом, гідрослюда-монтморилонітом, дефектним хлоритом та дефектним коренситом. Монтморилоніт, хлорит та змішано-шаруваті утворення хлорит-монтморилоніту є магнезіальними триоктаедричними мінералами, а гідрослюда – залізистою діоктаедричною, що вказує на їхнє аутигенне походження. Значна кількість лабільних мінералів і фаз в асоціаціях зумовлена поєднанням впливів одновікового вулканізму, низької концентрації розсолів евапоритового басейну та присутності органічної речовини, переважно епігенетичної. Вулканічна активність на тлі низької концентрації розсолів сприяла формуванню лабільних глинистих мінералів та змішаношаруватих фаз, а їхня взаємодія із органічними сполуками уповільнювала процеси аградаційної трансформації. Підвищений вміст магнію та присутність у пелітовій фракції досліджених відкладів магнезіальних глинистих мінералів характерні для евапоритових відкладів, сформованих на етапах сульфатного типу океанічної води, що узгоджується із сульфатним типом океанічної води в неопротерозої.

Ключові слова

неопротерозой, глинисті мінерали, Х-променевий аналіз, мергелі, формація Соляний кряж, Пакистан

Використані літературні джерела

Дриц, В. А., & Коссовская, А. Г. (1990). Глинистые минералы: смектиты, смешанослойные образования. Москва: Наука.

Франк-Каменецкий, В. А. (Ред.). (1983). Рентгенография основных типов породообразующих минералов (слоистые и каркасные силикаты). Ленинград: Недра.

Яремчук, Я. В. (2010). Глинисті мінерали евапоритів фанерозою та їхня залежність від стадії згущення розсолів і хімічного типу океанічної води. Збірник наукових праць Інституту геологічних наук НАН України, 3, 138–146. https://doi.org/10.30836/igs.2522-9753.2010.147301

Яремчук, Я., Вовнюк, С., Гринів, С., Тарік, М., Менг, Ф., Білик, Л., & Кочубей, В. (2017). Умови утворення глинистих мінералів верхньонеопротерозойсько-нижньокембрійської кам’яної солі формації Соляний кряж, Пакистан. Мінералогічний збірник, 67(2), 72–90.

Яремчук, Я., & Побережський, А. (2009). Мінеральний склад глин баденських гіпсів Наддністер’я. Мінералогічний збірник, 59(1), 116–127.

Ahmad, W., & Alam, S. (2007). Organic geochemistry and source rock characteristics of Salt Range Formation, Potwar Basin, Pakistan. Pakistan Journal of Hydrocarbon Research, 17, 37–59.

Allen, P. A. (2007). The Huqf Supergroup of Oman: Basin development and context for Neoproterozoic glaciations. Earth-Science Reviews, 84(3–4), 139–185. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2007.06.005

Baker, D. M., Lillie, R. J., Yeats, R. S., Johnson, G. D., Yousuf, M., & Zamin, A. S. H. (1988). Development of the Himalayan frontal thrust zone: Salt Range, Pakistan. Geology, 16(1), 3–7. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1988)016%3C0003:DOTHFT%3E2.3.CO;2

Bilonizhka, P., Iaremchuk, Ia., Hryniv, S., & Vovnyuk, S. (2012). Clay minerals of Miocene evaporites of the Carpathian Region, Ukraine. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 449, 137–146.

Bodine, M. W., Jr. (1983). Trioctahedral clay mineral assemblages in Paleozoic marine evaporite rocks. In Sixth International Symposium on Salt (Vol. 1, pp. 267–284). Alexandria: Salt Institute.

Brigatti, M. F., Galan, E., & Theng, B. K. G (2006). Structures and mineralogy of clay minerals. Іn F. Bergaya, B. K. G. Theng, & G. Lagaly (Eds.), Developments in Clay Science: Vol. 1. Handbook of Clay Science (Chapter 2, pp. 19–86). Elsevier. https://doi.org/10.1016/S1572-4352(05)01002-0

Brindley, G. W. (1961). Chlorite minerals. In G. Brown (Ed.), The X-ray identification and crystal structures of clay minerals (pp. 242–296). The Mineralogical Society, London.

Brown, G., & Brindley, G. W. (1980). X-ray diffraction procedures for clay mineral identification. In G. W. Brindley & G. Brown (Eds.), Crystal Structures of Clay Minerals and their X-Ray Identification (pp. 305–360). https://doi.org/10.1180/mono-5.5

Calvo, J. P., Blanc-Valleron, M. M., Rodriguez Arandia, J. P., Rouchy, J. M., & Sanz, M. E. (1999). Authigenic clay minerals in continental evaporitic environments. In M. Thiry & R. Simon-Coinçon (Eds.), Palaeoweathering, Palaeosurfaces and Related Continental Deposits (pp. 129–151). International Association of Sedimentologists, Special Publication, 27. https://doi.org/10.1002/9781444304190.ch5

Carrado, K. A., Decarreau, A., Petit, S., Bergaya, F., & Lagaly, G. (2006). Synthetic clay minerals and purification of natural clays. Іn F. Bergaya, B. K. G. Theng, & G. Lagaly (Eds.), Developments in Clay Science: Vol. 1. Handbook of Clay Science (Chapter 4, pp. 115–139). Elsevier. https://doi.org/10.1016/S1572-4352(05)01004-4

Cozzi, A., Rea, G., & Craig, J. (2012). From global geology to hydrocarbon exploration: Ediacaran–Early Cambrian petroleum plays of India, Pakistan and Oman. In G. M. Bhat, J. Craig, J. W. Thurow, B. Thusu, & A. Cozzi (Eds.). Geology and Hydrocarbon Potential of Neoproterozoic–Cambrian Basins in Asia. Geological Society, London, Special Publications, 366, 131–162. https://doi.org/10.1144/SP366.14

Drits, V. A., Ivanovskaya, T. A., Sakharov, B. A., Zviagina, B. B., Gor’kova, N. V., Pokrovskaya, E. V., & Savichev, A. T. (2011). Mixed-layer corrensite–chlorites and their formation mechanism in the glauconitic sandstone-clayey rocks (Riphean, Anabar Uplift). Lithology and Mineral Resources, 46, 566–593. https://doi.org/10.1134/S0024490211060022

Dunoyer de Segonzac, G. (1970). The transformation of clay minerals during diagenesis and low-grade metamorphism: a review. Sedimentology, 15(3–4), 281–346. https://doi.org/10.1111/j.1365-3091.1970.tb02190.x

Hazen, R. M., Sverjensky, D. A., Azzolini, D., Bish, D. L., Elmore, S. C., Hinnov, L., & Milliken, R. E. (2013). Clay mineral evolution. American Mineralogist, 98(11–12), 2007–2029. https://doi.org/10.2138/am.2013.4425

Honty, M., Uhlík, P., Šucha, V., Čaplovičova, M., Franců, J., Clauer, N., & Biroň, A. (2004). Smectite-to-illite alteration in salt-bearing bentonites (East Slovak Basin). Clays and Clay Minerals, 52(5), 533–551. https://doi.org/10.1346/CCMN.2004.0520502

Hover, V. C., Walter, L. M., Peacor, D. R., & Martini, A. M. (1999). Mg-Smectite authigenesis in a marine evaporative environment, Salina Ometepec, Baja California. Clays and Clay Minerals, 47(3), 252–268. https://doi.org/10.1346/CCMN.1999.0470302

Husseini, M. I., & Husseini, S. I. (1990). Origin of the Infracambrian Salt Basins of the Middle East. Geological Society, London, Special Publications, 50, 279–292. https://doi.org/10.1144/gsl.sp.1990.050.01.14

Iaremchuk, I., Tariq, M., Hryniv, S., Vovnyuk, S., & Meng, F. (2017). Clay minerals from rock salt of Salt Range Formation (Late Neoproterozoic–Early Cambrian, Pakistan). Carbonates and Evaporites, 32, 63–74. https://doi.org/10.1007/s13146-016-0294-5

Kazmi, A. H., & Jan, M. Q. (1997). Geology and tectonics of Pakistan. Graphic Publishers.

Khan, I., Zhong, N., Luo, Q., Ai, J., Yao, L., & Luo, P. (2020). Maceral composition and origin of organic matter input in Neoproterozoic–Lower Cambrian organic-rich shales of Salt Range Formation, upper Indus Basin, Pakistan. International Journal of Coal Geology, 217, 103319. https://doi.org/10.1016/j.coal.2019.103319

Kovalevych, V. M., Marshall, T., Peryt, T. M., Petrychenko, O. Y., & Zhukova, S. A. (2006). Chemical composition of seawater in Neoproterozoic: results of fluid inclusion study of halite from Salt Range (Pakistan) and Amadeus Basin (Australia). Precambrian Research, 144(1–2), 39–51. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2005.10.004

Lagaly, G., Ogawa, M., & Dékány, I. (2006). Clay mineral organic interactions. Іn F. Bergaya, B. K. G. Theng, & G. Legaly, (Eds.), Developments in Clay Science: Vol. 1. Handbook of Clay Science (Chapter 7.3, pp. 309–377). Elsevier. https://doi.org/10.1016/S1572-4352(05)01010-X

Lippmann, F., & Savaşçin, M. Y. (1969). Mineralogische Untersuchungen an Lösungsrückständen eines württembergischen Keupergipsvorkommens. Tschermaks Mineralogische und Petrographische Mitteilungen, 13, 165–190. https://doi.org/10.1007/BF01088021

Lucas, J. (1962). La transformation des mineraux argileux dans la sedimentation. Etudes sur les argiles du Trias. Mem. Serv. Carte Geol. Als. et Lorraine, 23.

Mazumdar, A., & Bhattacharya, S. K. (2004). Stable isotopic study of late Neoproterozoic–early Cambrian (?) sediments from Nagaur–Ganganagar basin, western India: Possible signatures of global and regional C-isotopic events. Geochemical Journal, 38(2), 163–175. https://doi.org/10.2343/geochemj.38.163

Mazumdar, A., & Strauss, H. (2006). Sulfur and strontium isotopic compositions of carbonate and evaporite rocks from the late Neoproterozoic–early Cambrian Bilara Group (Nagaur–Ganganagar Basin, India): Constraints on intrabasinal correlation and global sulfur cycle. Precambrian Research, 149(3–4), 217–230. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2006.06.008

Meng, F., Zhang, Z., Bukowski, K., Zhuo, Q., Ahsan, N., Ur-Rehman, S., & Ni, P. (2021). A strongly positive sulphur isotopic shift in late Ediacaran-early Cambrian seawater: evidence from evaporites in the Salt Range Formation, northern Pakistan. Geological Quarterly, 65(2). http://dx.doi.org/10.7306/gq.1598

Moore, D. M., & Reynolds, R. C. (1997). X-Ray diffraction and the identification and analysis of clay minerals. New York: Oxford University Press.

Pozo, M., & Calvo, J. P. (2018). An overview of authigenic magnesian clays. Minerals, 8(11), 520. https://doi.org/10.3390/min8110520

Shah, S. M. I. (1977). Stratigraphy of Pakistan. Geological Survey of Pakistan Memoir, 12.

Smith, A. G. (2012). A review of the Ediacaran to Early Cambrian (“Infra-Cambrian”) evaporites and associated sediments of the Middle East. Geological Society, London, Special Publications, 366, 229–250. https://doi.org/10.1144/SP366.12

Turner, C. E., & Fishman, N. S. (1991). Jurassic Lake T’oo’dichi: a large alkaline, saline lake, Morison Formation, eastern Colorado Plateau. Geological Society of America Bulletin, 103(4), 538–558. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1991)103<0538:JLTODA>2.3.CO;2

Uhlík, P., Honty, M., Šucha, V., Franců, J., Biroň, A., Clauer, N., Hanzelyová, Z., & Majzlan, J. (2002). Influence of salt-bearing environment to illitization. In Proceedings of the XVII Congress of Carpathian-Balkan Geological Association (Bratislava, September 1–4, 2002). Geologica Carpathica, Special issues, 53 (CD).

Warren, J. K. (2016). Evaporites: A geological compendium. Springer Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-13512-0

Yaremchuk, Y., Hryniv, S., Peryt, T., Vovnyuk, S., & Meng, F. (2020). Controls on associations of clay minerals in Phanerozoic evaporite formations: An overview. Minerals, 10(11), 974. https://doi.org/10.3390/min10110974

---

Головна > Архів > № 1 (182) 2020 > 87-100

---

Geology & Geochemistry of Combustible Minerals No. 1 (182) 2020, 87-100.

https://doi.org/10.15407/ggcm2020.01.087

Ярослава ЯРЕМЧУК, Сергій ВОВНЮК

Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, Львів, Україна, е-mail: slava.yaremchuk@gmail.com

Мохамед ТАРІК

Белуджистанський університет інформаційних технологій, інженерії та менеджменту, відділ нафтової та газової інженерії, Кетта, Пакистан

---

Анотація

За даними досліджень пелітової фракції водонерозчинного залишку 10 взірців еоценової кам’яної солі формації Бахадар Хель (Пакистан) визначено, що асоціація глинистих мінералів містить набухаючий хлорит, хлорит-монтморилоніт, гідрослюду і каолініт; у трьох пробах діагностовано хлорит. Неглинисті мінерали представлені кварцом, доломітом, рідше – магнезитом; одна проба містить домішки обох карбонатів. Набухаючий хлорит, хлорит і змішаношаруваті утворення є триоктаедричними, а гідрослюда й каолініт – діоктаедричні. Усі визначені глинисті мінерали, за винятком каолініту, є аутигенними.

Присутність набухаючого хлориту в еоценовій кам’яній солі вірогідно зумовлена зміною концентрації розсолів басейну на фоні складних геологічних процесів цієї епохи (зміна клімату від термального максимуму до глобального похолодання, зміна циркуляції океанічної води, зміна ізотопного складу карбонатів).

Ми вважаємо, що асоціація глинистих мінералів еоценової кам’яної солі (враховуючи особливості її складу та присутність набухаючого хлориту) формувалася в період сульфатного хімічного типу океанічної води. Це також підтверджують знахідки набухаючого хлориту в тріасових евапоритах (кам’яна сіль Західно-Мароканського басейну, мергель Мідленду), що, як відомо, відкладалися із сульфатної океанічної води. Присутність каолініту майже у всіх досліджених пробах спричинена його найбільшим нагромадженням в осадових відкладах цього часового відтинку – теригенний каолініт у великій кількості надходив із суходолу та не встигав перетворюватися навіть в умовах галітової стадії евапоритового процесу.

Ключові слова

глинисті мінерали, набухаючий хлорит, кам’яна сіль, еоцен, формація Бахадар Хель, Пакистан.

Використані літературні джерела

Билонижка, П. М. (1973). Некоторые особенности минерального состава глин нижнемоласовых отложений Прикарпатья. В Вопросы литологии и петрографии (Кн. 2, с. 113–120). Львов: Издательство Львовского университета.

Бриндли, Г. В. (1965). Хлоритовые минералы. В Г. Браун (ред.), Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов. (В. А. Дриц и др., пер. с англ.; В. А. Франк-Каменецкий, ред.) (с. 284–344). Москва: Мир.

Гаврилов, Ю. О., Щербинина, Е. А. (2004). Глобальное биосферное событие на границе палеоцена и эоцена. В Ю. О. Гаврилов, М. Д. Хуторской (ред.), Современные проблемы геологии (с. 493–531). Москва: Наука.

Ковалевич, В. М., Вовнюк, С. В. (2010). Вековые вариации химизма морских эвапоритовых бассейнов и вод Мирового океана. Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 4, 50–64.

Коссовская, А. Г., Дриц, В. А. (1975). Кристаллохимия диоктаэдрических слюд, хлоритов и корренситов как индикаторов геологических обстановок. В Кристаллохимия минералов и геологические проблемы (с. 60–69). Москва: Наука.

Крупская, В. В., Крылов, А. А., Соколов, В. Н. (2011). Глинистые минералы как индикаторы условий осадконакопления на рубежах мел-палеоцен-эоцен на хребте Ломоносова (Северный ледовитый океан). Проблемы Арктики и Антарктики, 2 (88), 23–35.

Милло, Ж. (1968). Геология глин (выветривание, седиментология, геохимия). (М.Е. Каплан, пер. с франц.). Ленинград: Недра.

Пастухова, М. В. (1965). К познанию аутигенных силикатных и алюмосиликатных минералов в соленосных породах. Литология и полезные ископаемые, 3, 78–90.

Соколова, Т. Н. (1982). Аутигенное силикатное минералообразование ранних стадий осолонения. Москва: Наука.

Страхов, Н. М. (1962). Основы теории литогенеза. Т. 3. Закономерности состава и размещения аридных отложений. Москва: АН СССР.

Франк-Каменецкий, В. А. (ред.). (1983). Рентгенография основных типов породообразующих минералов (слоистые и каркасные силикаты). Ленинград: Недра.

Франк-Каменецкий, В. А., Котов, Н. В., Гойло, Э. Л. (1983). Трансформационные преобразования слоистых силикатов. Ленинград: Недра.

Яремчук, Я. В. (2010). Глинисті мінерали евапоритів фанерозою та їхня залежність від стадії згущення розсолів і хімічного типу океанічної води. Збірник наукових праць Інституту геологічних наук НАН України, 3, 138–146. doi.org/10.30836/igs.2522-9753.2010.147301

Bain, D. C., & Russell, J. D. (1981). Swelling minerals in a basalt and its weathering products from Morvern, Scotland: II. Swelling chlorite. Clay Miner., 16 (2), 203–212. doi.org/10.1180/claymin.1981.016.2.08

Brindley, G. W. (1961). Chlorite minerals. In G. Brown (ed.), The X-ray identification and crystal structures of clay minerals (pp. 242–296). The Mineralogical Society, London.

Carroll, D. (1970). Clay Minerals: A Guide to Their X-ray Identification (Special Paper 126). Boulder, Colorado: Geological Society of America.

Hardie, L. A. (1996). Secular variation in seawater chemistry: An explanation for the coupled secular variation in the mineralogies of marine limestones and potash evaporites over the past 600 m. y. Geology, 24, 279–283.

Holland, H. D. (2003). The geologic history of seawater. Treatise on Geochemistry, 6, 583–625.

Honeyborne, D. B. (1951). The clay minerals in the Keuper marl. Clay min. Bull., 1 (5), 150–157.

Horita, J., Zimmermann, H., & Holland, H. D. (2002). Chemical evolution of seawater during the Phanerozoic: Implications from the record of marine evaporites. Geochim. Cosmochim. Acta, 66, 3733–3756.

Jaumé, S. C., & Lillie, R. J. (1988). Mechanics of the Salt Range-Potwar Plateau, Pakistan: A fold-and-thrust belt underlain by evaporites. Tectonics, 7, 57–71.

Kazmi, A. H., & Jan, M. Q. (1997). Geology and Tectonics of Pakistan. Nazimabad; Karachi: Graphic Publishers.

Khrushcheva, M. O., & Nebera, T. S. (2019). Swelling clay minerals of bottom sediments of Uskol lake (Republic of Khakassia). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 319, Article 012010. doi:10.1088/1755-1315/319/1/012010

Kovalevych, V. M., Peryt, T. M., & Petrychenko, O. I. (1998). Secular variation in seawater chemistry during the Phanerozoic as indicated by brine inclusions in halite. The Journal of Geology, 106 (6), 695–712.

Lowenstein, T. K., Timofeeff, M. N., Brennan, S. T. et al. (2001). Oscillations in Phanerozoic seawater chemistry: evidence from fluid inclusions. Science, 294, 1086–1088.

Lucas, J. (1962). La transformation des mineraux argileux dans la sedimentation. Etudes sur les argiles du Trias. Mem. Serv. Carte Geol. Als. et Lorraine, 20.

Meissner, C. R., Master J. M., Rashid, M. A., & Hussain, M. (1974). Stratigraphy of the Kohat Quadrangle, Pakistan. Geological survey professional paper, 716-D. Washington: U.S. Govt. Print. Off.

Moore, D. M., & Reynolds, R. C. Jr. (1997). X-Ray Diffraction and the Identification and Analysis of Clay Minerals. Oxford; New York: Oxford University Press.

Premovi, P. I., Todorovi, B. Z., & Stankovi, M. N. (2008). Cretaceous-Paleogene boundary (KPB) Fish Clay at Hjerup (Stevns Klint, Denmark): Ni, Co, and Zn of the black marl. Geologica Acta, 6 (4), 369–382.

Shah, S. M. I. (ed.). (1977). Memoirs of the geological survey of Pakistan. Vol. 12. Stratigraphy of Pakistan. Quetta

Suchecki, R. K., Perry, E. A., & Hubert, J. F. (1977). Clay Petrology of Cambro-Ordovician Continental Margin, Cow Head Klippe, Western Newfoundland. Clays and Clay Minerals, 25, 163–170. doi.org/10.1346/CCMN.1977.0250301

Velde, B. (1977). A proposed phase diagram for illite, expanding chlorite, corrensite and illite-montmorillonite mixed layered minerals. Clays and Clay Minerals, 25, 264–270.

Weaver, C. E., & Beck, K. C. (Eds.). (1977). Developments in Sedimentology. Vol. 22. Miocene of the S.E. United States: A Model for Chemical Sedimentation in a Peri-Marine Environment. New York: Elsevier.

Zachos, J., Pagani, M., Sloan, L., Thomas, E., Billups, K. (2001). Trends, Rhythms, and Aberrations in Global Climate 65 Ma to Present. Science, 292 (5517), 686–693. doi.org/10.1126/science.1059412