NEOCRYSTALLIZATION ON QUARTZ GRAINS
Keywords:
kaolinite, dickite, quartz, sandstones, Carboniferous period, Donbas.Abstract
Kaolinite and dickite neocrystallization on quartz grains from sandstones of Donbas coal de-posits have been investigated. Kaolinite is present in coal seams in layers up to 20 cm and quite considerable length, in argillites it is in the aggregates of montmorillonite, hydromicas and other minerals. We found kaolinite in the form of neocrystallizations on quartz grains with deformed structure and among the feldspars. Dickite distributes among the sandstones of the same facies genesis, that kaolinite. Note that dickite in the sediments of the Donbas western part has not been described, and the occurrences, known due to the contributions of the predecessors in the central and eastern regions, were mainly in veinlets. Petrographic observations have documented the emergence of new water-minerals – kaolinite and dickite – on the hydrated surface of quartz grains. Most modern concepts of crystal growth is based on the notion of the adsorption of substances in places of dislocations and other defects on the surface of the grains; the adsorption of the substance happens at the location of any defects of the grain surface and plastic deformation. Dickite formed later – in the new conditions of transi-tion from elongation to compression. The location of kaolinite flakes on the plastically deformed grains of quartz (near Böhm lines or along them) testifies to its crystallization of kaolinite and dickite from fluids that circulated in cracks during the tectonic activity. The appearance of kaolinite and dickite growths on the quartz grains of the Carboniferous sandstones in Donbas is not random. Its prerequisites were such as (1) plastic deformation of the quartz structure; (2) the hydration of grain surface (dissolution and regeneration of quartz) with the formation of surface silanol groups Si–OH·HO–Si; their destruction, as well as further dehy-droxylization of the surface causes hydration of the cations K+, Na+, Ca2+, Аl3+ from pore fluids; (3) centres of crystallization of mineral growths occur on the curved boundaries of deformation bands and in the other places of intense disturbances of the quartz structure, due to repeated tec-tonic movements of various types.
References
Зарицкий П. В. Изменение состава межугольных прослоев (тонштейнов) при переходе от каменных углей к антрацитам / П. В. Зарицкий // Минералогия рудныхместорождений Украины. – Киев : Наук. думка, 1984. – С. 101–106.
Зарицкий П. В. Новые сведения о распространении и генезисе диккита в карбонеДонбасса / П. В. Зарицкий // Минералогия рудных месторождений Украины. – Киев: Наук. думка, 1984. – С. 94–100.
Карпова Г. В. Глинистые минералы и их эволюция в терригенных отложениях /Г. В. Карпова. – М. : Недра, 1972. – 174 с.
Кристи Дж. М. Деформационные структуры в минералах / Дж. М. Кристи,А. Дж. Эрделл // Электронная микроскопия в минералогии. – М. : Мир, 1979. –С. 363–391.
Куковский Е. Г. Особенности строения и физико-химические свойства глинистыхминералов / Е. Г. Куковский. – Киев : Наук. думка, 1966. – 131 с.
Куковский Е. Г. Превращения слоистых силикатов / Е. Г. Куковский. – Киев : Наук.думка, 1973. – 103 с.
Лазаренко Е. К. Минералогия Донецкого бассейна. Ч. 2 / Е. К. Лазаренко, Б. С. Панов, В. И. Павлишин. – Киев : Наук. думка, 1975. – 502 с.
Логвиненко Н. В. О дикките / Н. В. Логвиненко, В. А. Франк-Каменецкий // Докл.АН СССР. – 1962. – Т. 143, № 5. – С. 1186–1189.
Маметова Л. Ф. Структурно-мінералогічні перетворення газоносних пісковиківДонбасу : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. геол. наук / Маметова Людмила Федорівна. – Дніпропетровськ, 2011. – 20 с.
Мицюк Б. М. Физико-химические превращения кремнезема в условиях метаморфизма / Б. М. Мицюк, Л. И. Горогоцкая. – Киев : Наук. думка, 1980. – 236 с.
Поляк Р. Я. О дикките в песчаниках визейских нефтегазоносных отложений Днепровско-Донецкой впадины / Р. Я. Поляк, А. А. Никитина // Литология и полезныеископаемые. – 1982. – № 3. – С. 114–120.
Родионова А. Е. О генезисе диккита и его распространении в карбоновых отложениях Донбасса / А. Е. Родионова, М. С. Ковальская // Минералогия осадочных образований. – Киев : Наук. думка, 1974. – С. 107–114.
Файф У. Флюиды в земной коре / У. Файф, Н. Прайс, А. Томпсон. – М. : Мир, 1981.–435 с.
