Континентальные железняки Киреевского проявления (Обь-Тымская низменность): минералогия и геохимия

Abstract

Актуальность работы заключается в отсутствии комплексной модели изменений геохимического цикла железа в континентальных условиях, приводящих к формированию рудных залежей. Научная проблема данной работы охватывает важные вопросы условий концентрирования железа в континентальных плиоценовых отложениях Обь-Тымской низменности. Цель данных исследований заключается в выявлении минералогических особенностей условий накопления железняков на примере плиоценового Киреевского рудопроявления для оценки механизмов поступления металлов и процессов минералообразования. Методы: полевые наблюдения, петрографический анализ, рентгенодифракционный анализ, сканирующая электронная микроскопия, рентгенофлуоресцентный анализ и масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой. Результаты. Преобладающими в минеральном составе континентальных залежей железняков Киреевского проявления являются сидерит и шамозит. Они указывают на субоксидные обстановку минералообразования в условиях пойменно-речных отложений. Концентрирование основных металлов, включая железо, могло происходить за счет создаваемых стабильных субоксидных условий седиментации в результате продуцирования углекислоты. Последнее зависело от активности бактериального разложения детритовой органики, регулярно привносимой поверхностными водотоками. Подобные условия подразумевают накопление алевропесчаников с железняками в донных обстановках заболачиваемых озёр, включая также пойменные равнины. Изученное континентальное залегание железняка относится к междуречью рек Обь и Томь, которое расположено в восточной части Западно-Сибирской плиты. Обь-Тымская низменность полностью наследует мезозойскокайнозойскую отрицательную структуру - Усть-Тымскую впадину. Железняки локализованы в осадочной толщи Киреевского рудного проявления. Железосодержащие слои залегают в верхней части кочковской свиты, которая сложена неогеновыми и эоплейстоценовыми отложениями.

The relevance of the work consists in absence of a multifactor model of a change of geochemical iron cycle in the continental environment led to accumulation of iron-bearing sediments. The scientific issue covers questions about formation conditions of iron precipitation in Pliocene continental deposits of Ob-Tym depression. The main aim of this work is to reveal mineralogical and geochemical features of ironstone sedimentation on the example of Pliocene Kireevsk occurrence to assess metal sources, the mechanisms of their migration and mineral formation. Methods include field observation, petrographic analysis, X-ray diffraction analysis (XRD), scanning electron microscopy (SEM), X-ray fluorescence analysis (XRF) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Results. Siderite and chamosite are predominate in situ minerals of channel ironstone deposit. They indicate to suboxic conditions of mineral formation in the alluvial plain. The major metals precipitation, including iron, could occur in the stable suboxic conditions in the bottom environment due to a carbon dioxide production. This depends on a microbial decomposition of detrital organic matter regularly inputted by river watercourses. This factor indicates the aleurosand accumulation with ironstone in waterlogged lakes conditions. The studied continental ironstone occurrence belongs to the interfluve of the Ob and Tom rivers, which is located in the eastern part of the West Siberian Plate. The Ob-Tuim lowland completely inherits the Mesozoic-Cenozoic negative structure - the Ust-Tym uplift. The ironstones are localized in the sedimentary sequence of the Kireevsk ore deposit. Iron-bearing layers occur at the top of the Kochkov Formation, which is composed of Neogene and Pleistocene sediments.