Методика оценки интегрального показателя окатанности зерен обломочного циркона: пример осадочных толщ киммерид Горного Крыма

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе представлена методика оценки степени окатанности зерен детритового циркона по пятибальной шкале согласно степени сохранности вершин, ребер и граней кристаллов. По результатам степени окатанности отдельных зерен рассчитывается интегральный индекс для наборов зерен из различных стратиграфических подразделений. Получаемые данные позволяют определить долю зерен разного класса окатанности в различных толщах, оценить степень сходства/различия наборов зерен, что может служить дополнительным критерием при расчленении осадочных разрезов. Предлагаемая методика применена для сопоставления характеристик окатанности обломочного циркона из некоторых осадочных толщ киммерид Горного Крыма. Показано, что для песчаников ченкской толщи относительно песчаников флишевых толщ характерна более высокая доля неокатанных и слабоокатанных зерен циркона и практически отсутствие полностью окатанных зерен. Величины интегрального индекса окатанности SOвыб для зерен циркона из песчаников толщ таврической серии показали значения 3.41 и 3.95, а для ченкской толщи – 2.55. Таким образом, зафиксировано существенное различие SOвыб между исследуемыми толщами, что также подтверждается значениями взаимных парных коэффициентов р, рассчитанных с помощью теста Колмогорова–Смирнова.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Т. В. Романюк

Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: t.romanyuk@mail.ru
Россия, 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1

П. Д. Котлер

Казанский федеральный университет; Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН

Email: pkotler@yandex.ru
Россия, 420111, Казань, ул. Кремлевская, 18; 630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3

Список литературы

  1. Абдулла Д. Структура Качинского антиклинория (Горный Крым) // Вестник Ленинград. ун-та. Сер. геол. и географ. 1968. № 18. С. 40–50.
  2. Атлас текстур и структур осадочных горных пород. Т. 1. Обломочные и глинистые породы / Ред. А. В. Хабаков. М.: Госгеолтехиздат, 1962. 730 с.
  3. Бархатов Б. П. О соотношении между таврической и эскиординской свитами Горного Крыма // Вестник Ленинград. ун-та. 1955. № 7. С. 123–135.
  4. Васильева Л. Б. О стратиграфическом расчленении таврической формации Горного Крыма // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 1952. Т. XXVII(5). C. 53–79.
  5. Геологическое строение Качинского поднятия Горного Крыма. Стратиграфия мезозоя / Ред. О. А. Мазарович, В. С. Милеев. М.: Изд-во МГУ, 1989. 168 с.
  6. Горная энциклопедия / Гл. ред. Е. Е. Козловский. М.: Советская энциклопедия, 1987. Т. 3. 553 с.
  7. Каулина Т. В. Образование и преобразование циркона в полиметаморфических комплексах. Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 2010. 144 с.
  8. Кликушин В. Г. О триасовых и раннеюрских криноидеях Крыма // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 1988. Т. 63. Вып. 6. С. 71–79.
  9. Кузнецов Н. Б., Романюк T. В., Никишин А. М., Страшко А. В., Колесникова A. A., Дубенский А. С., Шешуков В. С., Ляпунов С. М., Новикова А. С., Мос- ковский Д. В. Источники сноса верхнетриасово-нижнеюрского флиша и средне-верхнеюрских грубообломочных толщ киммерид Горного Крыма по результатам U-Th-Pb изотопного датирования зерен детритового циркона // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2022а. Т. 30. № 4. С. 52‒75. https://doi.org/10.31857/S0869592X22040056
  10. Кузнецов Н. Б., Романюк T. В., Страшко А. В., Новикова А. С. Офиолитовая ассоциация мыса Фиолент (запад Горного Крыма) – верхнее ограничение возраста по результатам U–Pb изотопного датирования плагиориолитов (скала Монах) // Записки горного института. 2022б. T. 255. С. 435‒447. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.37
  11. Кузнецов Н. Б., Страшко А. В., Романюк Т. В., Никишин А. М., Московский Д. В., Новикова А. С., Дубенский A. С., Шешуков В. С. Результаты U-Th-Pb датирования зерен детритового циркона из ченкских песчаников – вклад в стратиграфию киммерид Горного Крыма // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2024. Т. 32. № 3.
  12. Кухаренко А. А. Количественный анализ формы галек из древнего аллювия р. Койвы // Советская геология. 1947. № 18. С. 146–155.
  13. Логвиненко Н. В., Карпова Т. В., Шапошников Д. П. Литология и генезис таврической формации Крыма. Харьков: Изд-во Харьковского ун-та, 1961. 400 с.
  14. Маслов А. В. Осадочные породы: методы изучения и интерпретации полученных данных / Учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2005. 289 с.
  15. Муратов М. В. Тектоника и история развития Альпийской геосинклинальной области юга европейской части СССР и сопредельных стран // Тектоника СССР. Т. 2. М., Л.: Изд-во АН СССР, 1949. 510 с.
  16. Никишин А. М., Махатадзе Г. В., Габдуллин Р. Р. Худолей А. К., Рубцова Е. В. Битакские конгломераты как ключ для понимания среднеюрской геологической истории Крыма // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2016. № 6. С. 20‒27.
  17. Никишин А. М., Романюк T. В., Московский Д. В., Кузнецов Н. Б., Колесникова A. A., Дубенский А. С., Шешуков В. С., Ляпунов С. М. Верхнетриасовые толщи Горного Крыма: первые результаты U–Pb датирования детритовых цирконов // Вестник МГУ. Серия 4. Геология. 2020. № 2. С. 18–32.
  18. Панов Д. И. Ченкская свита (нижняя юра) юго-западного Крыма: проблемы стратиграфического положения и возраста // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 2015. Т. 90. Вып. 4. С. 31–41.
  19. Панов Д. И., Болотов С. Н., Самарин Е. Н., Гостев М. Ю. Перерывы в разрезе триасово-юрских отложений Горного Крыма и их историко-геологическое значение // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2004. № 2. С. 21–31.
  20. Панов Д. И., Бурканов Е. И., Гайдук В. В., Илькевич Д. Г. Новые данные по геологии триасовых и нижнеюрских отложений в междуречье Марты и Бодрака (юго-западная часть Горного Крыма) // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 1978. № 1. С. 47–55.
  21. Панов Д. И., Панченко И. В., Косоруков В. Л. Нижнетаврическая свита (верхний триас) на Качинском понятии Горного Крыма // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2011. № 2. С. 13–21.
  22. Романюк Т. В., Кузнецов Н. Б., Рудько С. В., Колесникова А. A., Московский Д. В., Дубенский А. С., Шешуков В. С., Ляпунов С. М. Этапы каменноугольно-триасового магматизма в Причерноморье по результатам изотопно-геохронологического изучения зерен детритового циркона из юрских грубообломочных толщ Горного Крыма // Геодинамика и тектонофизика. 2020. № 3. С. 453‒473.
  23. Рудько С. В., Кузнецов Н. Б., Белоусова Е. А., Романюк Т. В. Возраст, Hf-изотопная систематика детритовых цирконов и источник сноса конгломератов г. Южная Демерджи, Горный Крым // Гео- тектоника. 2019. № 5. С. 36–61. doi: 10.31857/S0016-853X2019536-61
  24. Рудько С. В., Кузнецов Н. Б., Романюк Т. В., Белоусова Е. А. Строение и основанный на первых результатах U/Pb-датирования детритных цирконов возраст конгломератов г. Южная Демерджи (верхняя юра, Горный Крым) // Докл. РАН. 2018. Т. 483. № 3. С. 306–309.
  25. Рухин Л. Б. Основы литологии. Л., 1969. 704 с.
  26. Стафеев А. Н., Суханова Т. В., Латышева И. В., Косоруков В. Л., Ростовцева Ю. И., Смирнова С. Б. Ченкская толща песчаников (нижняя юра) Горного Крыма: стратиграфия и условия осадконакопления // Вестник МГУ. Серия 4. Геология. 2014. № 6. С. 40–48.
  27. Тевелев Арк.В., Коварская В. Е., Татаринова Д. С. Литологический состав, спорово-пыльцевые спект- ры и условия образования пород ченкской свиты Юго-Западного Крыма // Вестник МГУ. Серия 4. Гео- логия. 2012. № 2. С. 14–24.
  28. Фиколина Л. А., Белецкий С. В., Белокрыс О. А., Деренюк Д. Н., Краснорудская С. И., Обшарская Н. Н., Король Б. И., Ивакин М. Н., Шевчук Н. В., Дяченко Л. Н., Аверина В. Н., Пересадько И. Н., Пупышева В. Г., Се- вастьянова В. П. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1: 1000000. Третье поколение. Сер. Скифская. Лист L-36 – Симферополь. Объяснительная записка. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2019. 979 с.
  29. Хабаков А. В. Краткая инструкция для полевого исследования конгломератов. Л., М.: Госгеологоразведиздат, 1933. 14 с.
  30. Хабаков А. В. Об индексах окатанности галечников // Советская геология. 1946. № 10. С. 17–32.
  31. Шванов В. Н. Литостратиграфия и структура таврической свиты в бассейне р. Бодрак в Крыму // Вестник Ленинград. ун-та. Сер. геология и география. 1966. Вып. 1. № 6. С. 153–156.
  32. Шванов В. Н. Песчаные породы и методы их изучения. Л.: Недра, 1969. 248 с.
  33. Beat M. A., Shepard F. P. A use of roundness to determine depositional environments // J. Sediment. Petrol. 1956. № 26. P. 49–60.
  34. Belousova E. A., Griffin W. L., O’Reilly S. Y. Zircon crystal morphology, trace element signatures and Hf isotope composition as a tool for petrogenetic modeling: examples from eastern Australian granitoids // J. of Petrology. 2006. V. 47. № 2. P. 329–353.
  35. Benn D. I., Ballantyne C. K. The description and representation of particle shape // Earth Surface Processes and Landforms. 1993. № 18. P. 665–672.
  36. Blott S. J., Pye K. Particle shape: a review and new methods of characterization and classification // Sedimento- logy. 2008. V. 55. P. 31–63.
  37. Cawood P. A., Hawkesworth C. J., Dhuime B. Detrital zircon record and tectonic setting // Geology. 2012. V. 40. № 10. P. 875–878.
  38. Corfu F., Hanchar J. M., Hoskin P.-W.O., Kinny P. Atlas of Zircon Textures // Reviews in Mineralogy and Geoche-mistry. 2003. V. 53. № 1. P. 469–500.
  39. Crofts R. S. A visual Measure of Single Particle Form for use in the Field // J. of Sedimentary Petrology. 1974. V. 46. P. 931‒934.
  40. Davis D. W., Williams I. S., Krogh T. E. Historical deve-lopment of U–Pb geochronology / Eds J. M. Hanchar, P.W.O. Hoskin // Reviews in Mineralogy and Geoche-mistry. 2003. V. 53. P. 145–181.
  41. Dickinson W. R., Gehrels G. E. Use of U–Pb ages of detrital zircons to infer maximum depositional ages of strata: a test against a Colorado Plateau Mesozoic database // Earth and Planet. Sci. Lett. 2009. V. 288. № 1. P. 115–125.
  42. Fisher P. F., Bridgland D. R. Analysis of pebble morpho-logy // Clast Lithological Analysis / Ed. D. R. Bridgland. Cambridge: Quaternary Research Association, 1986. P. 43–72.
  43. Fu B., Mernagh T. P., Kita N. T., Kemp A. I.S., Valley J. W. Distinguishing magmatic zircon from hydrothermal zircon: A case study from the Gidginbung high-sulphidation Au–Ag–(Cu) deposit, SE Australia // Chemical Geology. 2009. V. 259. P. 131–142.
  44. Gehrels G. E. Introduction to detrital zircon studies of Paleozoic and Triassic strata in western Nevada and northern California // Special Paper of the Geological Society of America. 2000. № 347. P. 1–17.
  45. Gehrels G. E. Detrital zircon U–Pb geochronology applied to tectonics // Annual Review of Earth and Planet. Sciences. 2014. V. 42. № 1. P. 127–149.
  46. Griffiths J. C., Currey J. R. Sphericity and roundness of quartz grains // Geol. Soc. Amer. Bull. 1955. V. 66. P. 1075–1096.
  47. Guynn J., Gehrels G. E. Comparison of detrital zircon age distributions in the K-S test. Tucson: University of Arizona, Arizona LaserChron Center, 2010. 16 p.
  48. International Chronostratigraphic Chart. Int. Commission on Stratigraphy. 2020 (http://www.stratigraphy.org/ICSchart/ChronostratChart2020–01.pdf).
  49. Krumbein W. C. Measurement and geological significance of shape and roundness of sedimentary particles // J. Sediment. Petrol. 1941. V. 11. № 2. P. 64–72.
  50. Kuznetsov N. B., Belousova E. A., Griffin W. L., O’Reilly S.Y., Romanyuk T. V., Rud’ko S. V. Pre-Mesozoic Crimea as a continuation of the Dobrogea platform: Insights from detrital zircons in Upper Jurassic conglomerates, Mountainous Crimea // Intern. J. Earth Sci. 2019. V. 108. № 7. P. 2407–2428.
  51. Nachtergaele S., De Grave J. AI-Track-tive: open-source software for automated recognition and counting of surface semi-tracks using computer vision (artificial intelligence) // Geochronology. 2021. V. 3. № 1. P. 383–394.
  52. Nikishin A. M., Wannier M., Alekseev A. S., Almendin-ger O. A., Fokin P. A., Gabdullin R. R., Khudoley A. K., Kopaevich L. F., Mityukov A. V., Petrov E. I., Rubsova E. V. Mesozoic to recent geological history of southern Crimea and the Eastern Black Sea region. Tectonic Evolution of the Eastern Black Sea and Caucasus // Geol. Soc. London, Spec. Publ. 2015. V. 428. P. 241‒264.
  53. Pettke T., Audetat A., Schaltegger U., Heinrich C. A. Magmatic-to-hydrothermal crystallization in the W-Sn mine-ralized Mole Granite (NSW, Australia)—Part II: evolving zircon and thorite trace element chemistry // Chemical Geology. 2005. V. 220. P. 191–213.
  54. Pettijohn F. J. Sedimentary Rocks / Second Edition. N. Y.: Harper and Brothers, 1957. 718 p.
  55. Powers M. S. A new roundes scale for sedimentary particles // Journal of Sedimentary Petrology. 1953. V. 23. P. 117‒119.
  56. Ramezani J., Dunning G. R., Wilson M. R. Geologic setting, geochemistry of alteration, and U–Pb age of hydrothermal zircon from the Silurian Stog’er Tight gold prospect, Newfoundland Appalachians, Canada // Exploration and Mining Geology. 2000. V. 9. P. 171–188.
  57. Rubatto D. Zircon: The Metamorphic Mineral // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2017. V. 83. № 1. P. 261–295.
  58. Rubin J. N., Henry C. D., Price J. G. Hydrothermal zircons and zircon overgrowths, Sierra-Blanca Peaks, Texas // American Mineralogist. 1989. V. 74. P. 865–869.
  59. Rubin J. N., Henry C. D., Price J. G. The mobility of zirconium and other “immobile” elements during hydrothermal alteration // Chemical Geology. 1993. V. 110. № 1–3. P. 29–47.
  60. Russell R. D., Taylor R. E. Roundness and shape of Mississippi River sands // J. Geol. 1937. V. 45. P. 225–267.
  61. Schaltegger U., Pettke T., Audétat A., Reusser E., Heinrich C. A. Magmatic-to-hydrothermal crystallization in the W–Sn mineralized Mole Granite (NSW, Australia) – Part I: crystallization of zircon and REE-phosphates over three million years – a geochemical and U–Pb geochronological study // Chemical Geology. 2005. V. 220. P. 215–235.
  62. Wadell H. Volume shape and roundness of rock partic-les // J. Geol. 1932. V. 40. № 5.
  63. Wadell H. Sphericity and roundness of rock partic-les // J. Geol. 1933. V. 41. № 3.
  64. Yang G., Chen R.-X., Zheng Y.-F., Xia Q.-X., Yu Y.-J., Li K., Hu Z., Gong B., Zha X.-P. Multiple Episodes of Zircon Growth during Anatectic Metamorphism of Metase-dimentary Rocks in Collisional Orogens: Constraints from Felsic Granulites in the Bohemian Massif // J. of Earth Science. 2023. V. 34. № 3. P. 609‒639.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Концептуальная упрощенная, обобщенная стратиграфическая схема триасово-юрских флишевых и юрских грубообломочных толщ Горного Крыма – по [Кузнецов и др., 2024]. Выделение нижнетаврической и верхнетаврической свит в таврической серии – по [Панов и др., 2011; Стафеев и др., 2014]. Стратиграфическая шкала – по [International …, 2020].

Скачать (885KB)
Метаданные
3. Рис. 2. 1. Классификация зерна циркона по степени окатанности и количественное определение параметра Ozr, характеризующего его окатанность.

Скачать (76KB)
Метаданные
4. Рис. 2. 2. Классификация зерна циркона по степени окатанности и количественное определение параметра Ozr, характеризующего его окатанность.

Скачать (62KB)
Метаданные
5. Рис. 2. 3. Классификация зерна циркона по степени окатанности и количественное определение параметра Ozr, характеризующего его окатанность.

Скачать (78KB)
Метаданные
6. Рис. 2. 4. Классификация зерна циркона по степени окатанности и количественное определение параметра Ozr, характеризующего его окатанность.

Скачать (74KB)
Метаданные
7. Рис. 2. 5. Классификация зерна циркона по степени окатанности и количественное определение параметра Ozr, характеризующего его окатанность.

Скачать (52KB)
Метаданные
8. Рис. 3. Гистограммы значений параметров округлость (а) и удлинение (б) для выборки 128 зерен циркона из песчаников ченкской толщи (проба К20-114, шашка АВС-7).

Скачать (283KB)
Метаданные
9. Рис. 4. Диаграмма “Окатанность–округлость” для выборки из 128 цирконовых зерен из песчаников ченкской толщи (проба К20-114, шашка АВС-7).

Скачать (194KB)
Метаданные
10. Рис. 5. Сопоставление изображений в проходящем свете с набором параметров (класс окатанности I, окатанность Ozr, удлинение Удл и округлость Окр) для некоторых зерен циркона из песчаников ченкской толщи (проба К20-114, шашка АВС-7).

Скачать (347KB)
Метаданные
11. Рис. 6. Пропорции в процентах количества зерен обломочного циркона разного класса окатанности из песчаников ченкской, некоторых флишевых и грубообломочных (конгломератовых) толщ киммерид Горного Крыма, а также плагиориолитов скалы Монах (по результатам, приведенным в табл. 2).

Скачать (362KB)
Метаданные
12. Рис. 7. Сопоставление кумулятивных функций распределения величины окатанности зерен обломочного циркона (Ozr) из песчаников ченкской, некоторых флишевых и грубообломочных (конгломератовых) толщ киммерид Горного Крыма. Стратиграфическую привязку проб см. на рис. 1.

Скачать (363KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах