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