ДНУ Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН

ДНУ “Відділення морської геології та осадочного рудоутворення” НАН України Речовинний склад твердих викидів грязьових вулканів Керченського півострова та його значення для літолого-генетичних реконструкцій Тітова Наталія Олегівна Наук. керівник В. А. Нестеровський 1

ВСТУП Актуальність роботи визначається недостатньою вивченістю літологічного складу та віку твердих викидів грязьових вулканів Керченського півострова. Їх детальне дослідження дає змогу уточнити геологічну будову грязьовулканічних структур, встановити глибини їх кореневих частин та більш повно зрозуміти генезис і механізм дії грязьових вулканів. 2

Мета і завдання досліджень. Головною метою роботи є встановлення особливостей літологічного і вікового складу твердих викидів грязьових вулканів Керченського півострова. Для досягнення мети вирішувались наступні завдання: -дослідження просторо-часових закономірностей поширення грязьових вулканів на Керченському півострові; -визначення об’єктів для детального дослідження речовинного складу твердих викидів грязьових вулканів; -проведення режимних спостережень та відбір проб для лабораторних досліджень; -встановлення гранулометричного складу твердих викидів; -літолого-мінералогічні дослідження грубоуламкового матеріалу; -літолого-мінералогічні дослідження пелітового, алевритового та псамітового матеріалу; - встановлення вікової приналежності твердих викидів Керченського півострова; -літолого-генетична реконструкція розвитку Керченського грязьовулканічного району в кайнозої. Об’єкт дослідження – грязьові вулкани Керченського півострова. Предмет дослідження – сопкові глини, сопкові брекчії. 3

Методи дослідження та фактичний матеріал. - Для вирішення поставлених задач використовувався комплекс геологічних, петрографічних та мінерало-геохімічних методів досліджень. Зокрема, використано макро- і мікроскопічні дослідження, гранулометричний, рентгеноструктурний та спектральний аналізи. - Відібрано та опрацьовано близька 1000 зразків твердих викидів з грязьових вулканів Керченського півострова. Проаналізовано фондові матеріали по бурінню вдавлених синкліналей та грязьовулканічних структур. 4

Основні наукові положення, які виносяться на захист: 1. 2. 3. 4. 5. Встановлено, що основна маса твердих викидів грязьових вулканів Керченського півострова належить до осадових порід і за гранулометричним складом відповідає алеврито-глинистій фракції. Піщаний та грубоуламковий матеріал складають в середньому 2 -4 %. Визначено, що грубоуламковий матеріал твердих викидів Керченського півострова представлено різними співвідношеннями таких порід як пісковиків, алевролітів, аргілітів, вапняків, залізних руд, мергелів, глинисто-сидеритових конкрецій та окремих мінералів аутигенного та алотигенного походження. Доведено, що літологічний склад грубоуламкового матеріалу твердих викидів залежить від глибини кореневої системи грязьових вулканів, їх структурного положення та процесів, що відбуваються в еруптивному каналі. Встановлено, що основна частина пелітової фракції твердих викидів має каолініт-гідрослюдистий склад, а постійною домішкою сопкових глин є теригенний кварц. Визначено, що у формуванні сопкового матеріалу грязьових вулканів приймають участь породи крейдяного, палеогенового та неогенового віку. Основним джерелом глинистої матриці сопкових вивержень є породи майкопської серії. 5

Відомості з історії геологічного вивчення грязьових вулканів Керченського півострова Перші повідомлення про діяльність грязьових вулканів (кінець 18 ст). - К. Габліцл та П. С. Паллас. Друга пол. ХІХ-поч. ХХ ст. – роботи Г. В. Абіха та М. І. Андрусова, заклали основи сучасних знань з геології Керченсько-Таманської області. Хімічний склад сопкової глини вивчали В. Дубіневич, М. Крамаревський, В. Морозевич. Ф. Е. Потоцький, М. О. Головкинський. Петрографічні дослідження належать сопкових відкладах вивчали: П. П. Авдусін, В. В. Белоусов, Л. А. Яроцький, Л. А. Гречишкін, М. М. Клепінін, С. П. Попов, К. А. Прокопов, Є. Ф. Шнюков, В. Г. Куліченко. Комплексні дослідження грязьових вулканів Керченсько-Таманського регіону: Є. Ф. Шнюков. П. І. Науменка, Ю. С. Лебедев, Ю. В. Соболевський, В. А. Кутній, Г. І. Гнатенко, В. А. Нестеровський та ін. 6

Структурно-тектонічна схема та грязьові вулкани Керченського півострова Умовні позначення: 1 – грязьові вулкани; 2 – антикліналі; 3 – основні структури півострова; 4 – Парпацький гребінь; 5 – глибинні розломи. Основні структури Керченського півострова: А – мегаантиклінорій Гірського Криму; Б – Південно-Західна рівнина; В – Позапарпацька область. Арабськими цифрами на схемі вказані грязьові вулкани: 1 – Владіславівський; 2– Хирциз-Шибан західний; 3 - Хирциз-Шибан східний; 4 - Арма-Єлі; 5 – Керлеутський; 6 – Джау-Тепе; 7 – Борух-Оба; 8 – Ак-Тубе; 9 – Кончек; 10 – Насирський; 11 – Королівський; 12 – Бурулькайський; 13 – Новоселівський; 14 – Чонгелекський; 15 – Сююртаський; 16 – Андріївський; 17 – Бураський; 18 – Восходовський (Джарджава); 19 7 – Солдатсько-Слобідський; 20 – Великий Тарханський; 21 – Малий Тарханський; 22 – Булганацький; 23 – Баксинський; 24 – Єнікальський. (Складена за даними Є. Ф. Шнюкова, 1986 р. )

Грязьові вулкани на денну поверхню викидають: • • • сопкової глини; сопкові брекчії; уламки порід та мінералів; воду; газ. 8

Грязьові вулкани – Булганацький, Джау-Тепе 9

Віковий діапазон і літологічний склад твердих викидів грязьових вулканів Керченського півострова • Крейда • Палеоген • Неоген 10

Склад твердих викидів: Пісковики; Вапняки; Мергелі; Алевроліти; Аргіліти; Глинисто-карбонатні конкреції; Залізні руди; Уламки кальциту; Породи з текстурою cone in cone. 11

Тверді викиди крейдяного віку (глинисто-карбонатні породи з текстурою cone in cone) 12

Тверді викиди палеогенового віку (мергель) 13

Майкопська серія (глинисто-сидеритові конкреції) 14

В сидеритових конкреціях виявлено 13 мікроелементів: Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, As, Br, Pb, Th. 15

Глауконітвмісні пісковики 16

Тверді викиди неогенового віку • Встановлені викиди неогенового періоду: породи куяльницького, кіммерійського, понтичного, меотичного, сармацького, конкського, караганського, чокрацького, тарханського віку. 17

Вапняки 18

Пісковики 19

Алевроліти 20

ЛІТОЛОГО-МІНЕРАЛЬНИЙ СКЛАД СОПКОВИХ ГЛИН • Алеврито-глиниста фракція в твердих викидах грязьових вулканів Керченського півострова складає в середньому 94 -98% і є головною рушійною силою грязьовулканічного процесу. • Рентгенометрично досліджувалася фракція менше 0, 01 мм. У її складі встановлені кварц, гідрослюда, каолініт, польові шпати, карбонати, пірит, гематит. 21

ЛІТОЛОГО-ГЕНЕТИЧНА РЕКОНСТРУКЦІЯ КЕРЧЕНСЬКОГО ГРЯЗЬОВУЛКАНІЧНОГО РАЙОНУ В КАЙНОЗОЇ Етапи та еволюція грязьового вулканізму на Керченському півострові (автор Е. Ф. Шнюков з доповненнями) 1. Крива коливальних рухів земної поверхні; 2. Періоди інтенсивного складкоутворення; 3. Тектонічні цикли. Криві розподілення; 4. Грязьовулканічні прояви відповідного часу; 5. Вдавлені синкліналі, що утворилися в певний час 22

Висновки: 1) Встановлено, що основна маса твердих викидів належить до осадових порід і за гранулометричних складом відповідає алеврито-глинистій фракції. Піщана та грубоуламкова фракція складають не більше 2 -4%. 2) В складі грубоуламкового матеріалу твердих викидів Керченського півострова встановлено: пісковики, алевроліти, аргіліти, вапняки, залізні руди, мергелі, глинисто-сидеритові конкреції, аутигенні та алотигенні мінерали. 3) Доведено, що літологічний склад грубоуламкового матеріалу твердих викидів, залежить від глибини кореневої системи грязьових вулканів, їх структурного положення та процесів, що відбуваються в еруптивному каналі. 4) Встановлено, що основна частина пелітової фракції має каолінітгідрослюдистий склад, а постійною домішкою сопкових глин є теригенний кварц. 5) Визначено, що у формуванні сопкового матеріалу грязьових вулканів Керченського півострова приймають участь породи крейдяного, палеогенового та неогенового віку. Основним джерелом формування глинистої матриці є породи майкопської серії. 23

Дякую за увагу! 24