Литология - Япаскурт О.В.
ISBN 978-5-7695-4685-3
Скачать (прямая ссылка):
обнаружения перспективных фосфоритоносных участков и новых месторождений.
Второй этап решения проблемы фосфатогенеза наступил в 30-х гг. XX в., после начала исследования фосфоритов в СССР, в Научном институте удобрений, где горно-геологический отдел возглавил крупный химик А. В. Казаков. Он отверг биогенную гипотезу, заменив ее хемогснной, которая стала приносить конкретные плоды, способствуя открытию месторождений. Эта гипотеза вскоре получила иссмирное признание и была многократно описана и проиллюстрирована в отечественных учебниках Л. В. Пустовало-иа, М.С. Швецова, Л. Б. Рухина, Н. В.Логвиненко и др. и с похвалою отмечена в 19S>4 г. на 27-м Международном геологическом конгрессе в Москве руководителем Международного проекта «Фосфориты* австралийским профессором П.Дж. Круком.
Суть гипотезы А.В.Казакова заключалась в том, что пассаты отгоняют от материков поверхностные океанские воды, вызывая тем самым компенсационные потоки глубинных вод вверх по континента ьному склону на шельф (апвелшнг, упоминавшийся выше, при описании генезиса оолитовых карбонатов). Глубинные воды, благодаря высоким парциальным давлениям углекислоты, содержат повышенные концентрации растворенного в них фосфора (он поставляется трупами планктона и нектона, но далее биос в его переносе и в осадконакоплении не участвует). На шельфовом мелководье резкое снижение давления и прогрев воды стимулирует удаление CO2 в атмосферу, благодаря чему вода становилась перенасыщенной фосфатом, и он выпадал в осадок (рис. 10.1). Первыми ісологическими подтверждениями этой модели стали находки по-ннекайнозойских фосфоритовых желваков на шельфе вдоль всего западного побережья Африки и восточного побережья Южной Америки; а также приуроченность ископаемых фосфоритов к мелководным отложениям палеошельфов платформенных осадочных бассейнов позднего докембрия, палеозоя и мезозоя.
Батиметрическис глубины фосфатонакопления оценивались в диапазонах от 50 до 20 м, с частичным перекрытием зоны глауко-питообра.юиания (20 — 200 м). Известные факты наличия в этих же обстановках массовых скоплений фосфатизироваиных раковин двустворок (рода Aucella), беззамковых брахиопод {Obolus), аммонитов, а также фосфатизироваиных бактериально-водорослевых построек, не объясняемые гипотезой А. В. Казакова, умалчивались как второстепенные явления. Также не объяснялась современная педонасыщенность морских мелководных вод фторкарбонатапа-титом, что исключает возможность его выпадения непосредственно из воды в осадок.
Подправить это несоответствие стремились выдающиеся лито-логи Г. И. Бушинскнн и Г.Н.Батурин, вновь указавшие на важную роль фитопланктона как концентратора фосфора примени-
Рис. 10.1. Схема химического осаждения фосфата калышя в результате подъема глубинных вод (апвеллинга) на шельф (по А. Н, Казакову, 1937),
Фации: / — береговые пески и галечники; 2 — фосфатная: .T — известняковая; * — погружение мертвого планктона: 5 — направление течения
тельно к палеогеографическим обстановкам гипотезы А. В. Казакова. При этом Г. Н.Батурин дополнил данную схему существенным уточнением: фосфориты не выпадают сразу же из воды на дно, а как бы 'дозревают» в иловых водах внутри осадка на стадии диагенеза, получая там дополнительную подпитку фосфором (известно, что его концентрации так же, как марганца и других элементов, повсеместно в иловых водах на несколько порядков превышают таковые в придонной воде). Диагенетические конкреиии растут и укрупняются, иногда цементируют глинисто-алевритовое вещество в форме фосфатных нлит. В тех случаях, когда на данном участке дна резко активизируется гидродинамическая обстановка (в период морской трансгрессии или регрессии), сильными течениями уносится тонкий терригенный материал, а тяжелые конкреции остаются, сгруживаются и образуют конгломе-ратоподобные остаточные образования так называемого перлювия. Это природный процесс естественного обогащения рудных тел.
Уточнении, вносимые в гипотезу А.В.Казакова, предопределили наступление на рубеже XX и XXI вв. третьего этапа познания механизмов фосфэтонаколлення. Оно базируется на новых фактических материалах исследования океанских и континентальных отложений и на новых возможностях лабораторных стадиально-минералогических, биологических и геохимических исследований на высокоразрешающей электронной и рентгенографической аппаратуре. Благодаря ее использованию появилось много свидетельств о признаках метасоматического замещения фосфатом кар-
бонатных осадочных компонентов — биогенных (раковинок ост-ракод и др., и экскрементов — копролитов) и не биогенных. Было также установлено, что процесс фосфатизации карбонатов протекает особенно активно при наличии богатых OB мягких тканей организмов, на которых интенсивно развиваются гнилостные и другие бактерии, которые с отмиранием тоже фосфатизируются. фосфатизация биогенного материала реализуется стадийно: формируется сначала аморфный коллофан, затем он становится глобулярным (группируется в агрегаты шариков размером до I мкм), перекристаллизуемым, в конце концов, в карбонатапатит. Появляются веские основания считать такие процессы импульсивно-скоротечными: их длительность измеряется всего лишь месяцами.
