FEATURES OF THE LAYERED SILICATES ALTERATION IN THE EARTH'S CRUST IN CONNECTION WITH THE SEARCH FOR DIAMOND DEPOSITS
Keywords:
layered silicates, montmorillonite, smectite, mica, mixed-layered formation, ty-pomorphic features, lithogenesis, crust of weathering, kimberlites, diamond deposits.Abstract
It is proved, that in the primary micaceous igneous rocks (especially ultrabasic and basic) the particles of micaceous minerals and vermiculite, which is formed directly by their trioctahedral varieties, can have a relatively large size – more than 0.001 mm. In sedimentary and sedimentary-metamorphic rocks these silicates is confined mainly to the fraction < 0.001 mm. Hence, layered silicates (including micaceous minerals) in primary-sedimentary rocks can be explored with suf-ficient objectivity together with other dispersed minerals of this faction. In the products of super-gene alterations of micaceous igneous rocks the grains of mica are larger. Therefore, to clarify the mechanism and orientation of their alteration it is necessary to examine the fraction < 0.001 mm and the rock in general. You can also investigate more small fractions to identify the characteris-tics of the swellable phase. Such a study allows to select the particle size range in which the so-called chlorite–swelling chlorite concentrates, which is often associated with saponite. For the study of zeolites associated with the transformation of pyroclastic material, you need to study fractions > 0.001 mm. Objective geological interpretation of the results of the clay minerals study (in particular, clarifying the direction and the intensity of theiralteration) shall be based on the use of three main aspects. The first is the regularity of the primary minerals structure, which determines, on the one hand, their re-promotional activity in the process of layered silicates generating, and on another, – analysis of stability of neogenic minerals (especially mixed-layered) at the intermediate stages of their alteration. In the first case, the different degree of micaceous silicates structure excellence (in particular, their polytypic modifications 1M and 2M1) defines a substantially higher stability of mica 2M1-polytype at various stages of hypergenesis and lithogenesis. Accordingly, the lowest orderliness of halloysite structure, compared with the other varieties of 1:1 dioctahedral minerals, creates its very low resistance during motogenesis and lithogenesis. Therefore, it is virtually ab-sent in the sediments, which correspond to the progressive catagenesis. In the second case, an or-dered form of trioctahedral mixed-layered minerals are stable, unlike of often associated with them montmorillonite-hydromica mixed-layered formations that contain no more than 40 % of the labile layers. The second aspect is associated with the inheritance of certain properties of pri-mary minerals by newly formed. We are talking about (1) the transformation of minerals at het-erovalent level with preservation of the structural motif of the protomineral by the secondary phase, (2) maintaining of the characteristic for micas high interlayer charge during degradation of trioctahedral micas polytypic modifications 1M and the occurrence of montmorillonite-hydromica mixed-layered minerals from the residual dioctahedral products, (3) maintaining of a low charge, characteristic for montmorillonite, during its aggradational change with the formation of similar mixed-layered mineral, but with the inherited from protomineral also low interlayer charge. This allows to reliably diagnosing the different montmorillonite-hydromica mixed-layered formations. The third aspect considers similar in space and in time the direction and in-tensity of primary rocks alteration and the mechanism of occurring processes of the secondary mineral formation. Peculiarities of postmagmatic alteration of kimberlites and zoning distribution along the depth of the diatremes of the newly formed minerals can be successfully used in the determination of diamondiferous material in uneven-aged sedimentary sequences during the predictive exploration in promising areas.
References
Вассоевич Н. Б. Происхождение нефти / Н. Б. Вассоевич // Вестн. Моск. ун-та. Геология. – 1975. – № 5. – С. 3–23.
Домбровская Ж. В. Постседиментационные преобразования средне- и верхнерифейских отложений Прибайкальского осадочно-породного бассейна / Ж. В. Домбровская, Д. Д. Котельников // Литология и полезные ископаемые. – 1996. – № 3. –С. 241–257.
Дриц В.А. Слоистые силикаты в земной коре. Сообщение 1. Классификация. Группакаолинит-серпентина и тальк-пирофиллита / В. А. Дриц, А. Г. Коссовская // Литология и полезные ископаемые. – 1984. – № 6. – С. 3–23.
Дриц В. А. Глинистые минералы: смектиты, смешаннослойные образования /В. А. Дриц, А. Г. Коссовская. – М., 1990. – 211 с.
Жухлистов А. П. Сложные (нестандартные) шестислойные политипы лизардита иих проявление в электронограммах от текстур / А. П. Жухлистов, Н. Н. Зинчук,Д. Д. Котельников // Кристаллография. – 2004. – Т. 49, № 6. – С. 1011–1017.
Жухлистов А. П. Ассоциация простых (1Т, 3R) и сложных шестислойных политиповлизардита в кимберлитовой трубке Катока (Ангола) / А. П. Жухлистов, Д. Д. Котельников, Н. Н. Зинчук // Докл. РАН. – 2004. – Т. 396, № 3. – С. 383–388.
Зинчук Н. Н.Древние коры выветривания и поиски алмазных месторождений /Н. Н. Зинчук, Д. Д. Котельников, Е. И. Борис. – М. : Недра, 1983. – 196 с.
Зинчук Н. Н. Идентификация и генезис лизардит-сапонитового смешаннослойногообразования в кимберлитах Южной Африки / Н. Н. Зинчук, Д. Д. Котельников,А. И. Горшков // Литология и полезные ископаемые. – 2003. – № 1. – С. 87–96.
Котельников Д. Д. Типоморфные особенности и палеогеографическое значениеслюдистых минералов в осадочных породах / Д. Д. Котельников, Н. Н. Зинчук //Изв. вузов. Геология и разведка. – 1996. – № 1. – С. 53–61.
Котельников Д. Д. Особенности глинистых минералов в отложениях различныхосадочных формаций / Д. Д. Котельников, Н. Н. Зинчук // Изв. вузов. Геология иразведка. – 1997. – № 2. – С. 53–63.
Котельников Д. Д. Глинистые минералы как индикаторы преобразования осадочныхпород в различных зонах земной коры /Д. Д. Котельников, Н. Н. Зинчук //Изв. вузов. Геология и разведка. – 1998. – № 5. – С. 36–42.
Котельников Д. Д. Кристаллохимические и структурные особенности глинистыхминералов в корах выветривания в зависимости от типа исходных пород / Д. Д. Котельников, Н. Н. Зинчук // Бюл. Моск. об-ва испытателей природы. Отд. геол. –2001. – Т. 76, вып. 3. – С. 69–79.
Котельников Д. Д. Закономерности накопления и изменения аллотигенных и образования аутигенных глинистых минералов в отложениях осадочных формаций /Д. Д. Котельников, Н. Н. Зинчук // Докл. РАН. – 2003. – Т. 391, № 2. – С. 223–227.
Котельников Д. Д. Об аномалиях общей схемы преобразования разбухающих глинистых минералов при погружении содержащих их отложений в стратисферу /Д. Д. Котельников, Н. Н. Зинчук // Вестн. Воронеж. ун-та. Геология. – 2003. – № 2. –С. 57–68.
Котельников Д. Д. Условия образования и эволюция цеолитов в осадочном чехлеземной коры / Д. Д. Котельников, Н. Н. Зинчук // Изв. вузов. Геология и разведка. –2004. – № 4. – С. 19–24.
Котельников Д. Д. Глинистые минералы осадочных пород / Д. Д. Котельников,А. И. Конюхов. – М. : Недра, 1986. – 247 с.
Котельников Д. Д. Основные закономерности выветривания силикатных пород различного химического и минералогического типа / Д. Д. Котельников, Ж. В. Домбровская, Н. Н. Зинчук // Литология и полезные ископаемые. – 1995. – № 6. – С. 594–601.
Котельников Д. Д. Использование типоморфных признаков глинистых минераловпри их геологической интерпретации / Д. Д. Котельников, Н. Н. Зинчук, М. Н. Зинчук // Изв. вузов. Геология и разведка. – 2003. – № 2. – С. 33–39.
Новый упорядоченный смешаннослойный минерал лизардит–сапонит из кимберлитов Южной Африки / А. И. Горшков, Н. Н. Зинчук, Д. Д. Котельников [и др.] //Докл. РАН. – 2002. – Т. 382, № 3. – С. 374–378.
Саркисян С. Г. Глинистые минералы и проблемы нефтегазовой геологии / С. Г. Саркисян, Д. Д. Котельников. – М. : Недра, 1980. – 232 с.
Соболева С. В. Политипия слюд: теоретический и прикладной аспекты / С. В. Соболева // Минерал. журн. – 1987. – № 4. – С. 26–41.
Структурно-кристаллохимическое преобразование слоистых минералов на раннихстадиях гипергенного изменения кимберлитов / Н. Н. Зинчук, М. Н. Зинчук,Д. Д. Котельников [и др.] // Изв. вузов. Геология и разведка. – 2002. – № 1. – С. 47–60.
Ферросапонит Ca0,9(Fe2+,Mg,Fe3+)3(Si,Al)4O10(OH)2·4H2O – новый триоктаэдрическийсмектит (Эвенкия) / Н. В. Чуканов, И. В. Песков, А. Г. Задов [и др.] // Зап. Всерос.минерал. об-ва. – 2003. – Т. 132, № 2. – С. 68–74.
Франк-Каменецкий В. А. Трансформационные преобразования слоистых силикатовпри повышенных PT-параметрах / В. А. Франк-Каменецкий, Н. В. Котов, Э. А. Гойло. – Л., 1983. – 151 с.
Фролов В. Т. Литология / В. Т. Фролов. – М. : Кн. 1. – 1992. – 336 с. ; Кн. 2. – 1993. –482 с. ; Кн. 3. – 1995. – 354 с.
Хитров В. Е. Непараметрический кластер-анализ горных пород. Ст. 1. Основы метода. Магматические породы / В. Г. Хитров, Д. Д. Котельников, Н. Н. Зинчук // Бюл.Москов. об-ва испытателей природы. Отд. геол. – 2003. – Т. 78, вып. 5. – С. 78–87.
Хитров В. Г. Непараметрический кластер-анализ горных пород. Ст. 2. Коры выветривания. Метаморфические и осадочные породы / В. Г. Хитров, Д. Д. Котельников,Н. Н. Зинчук // Бюл. Москов. об-ва испытателей природы. Отд. геол. – 2004. – Т. 79,вып. 1. – С. 65–76.
Холодов В. Н. Постседиментационные преобразования в элизионных бассейнах (напримере Восточного Предкавказья) / В. Н. Холодов. – М. : Наука, 1983. – 147 с.
Чекин С. С. Кристаллогенезис глинистых минералов / С. С. Чекин. – М. : Наука,1984. – 96 с.
Япаскурт О. В. Литогенез и полезные ископаемые миогеосинклиналей / О. В. Япаскурт. – М. : Недра, 1992. – 224 с.
Alietty A. Structure of a talk-saponite mixed-layer mineral / A. Alietty, J. Meisner // Claysand Clay Minerals. – 1980. – Vol. 28, N 5. – P. 388–390.
Beutelspacher H. Atlas of Electron Microscopy of Clay Minerals and Their Admixtures /H. Beutelspacher, H. Van der Marel. – Amsterdam; London; New York, 1968. – 333 p.
Edzwald J. K. Clay distribution in recent estuarine sediments / J. K. Edzwald,C. R. O’Meila // Clays and Clay Minerals. – 1975. – Vol. 23. – P. 39–44.
Gruner F. W. Vermiculite and hydrobiotite structures / F. W. Gruner // Amer. Mineral. –1934. – Vol. 19. – P. 557–575.
Mechanism of burial metamorphism of argillaceous sediments. 1. Mineralogical andchemical evidence / J. Hower, E. Eslinger, M. E. Hower, E. A. Perry // Geol. Soc. Amer.Bull. – 1976. – Vol. 87. – P. 725–737.
