Argillites that strongly luminesce under UV radiation were detected in the Bazhenov Shale Formation (BSF) of the West Siberian Basin during routine core examination and found to be persistent over a wide lateral area. The mineralogy and fabric of these luminescent layers were characterized by optical and fluorescence microscopy, SEM, TEM, XRD and IR methods. Optical and fluorescence microscopy showed that the luminescent layers were to a large extent derived from volcanic ash falls and could be described as meta-tuffites, although normal detrital sedimentation continued at the same time. The layers have a thickness of several mm to a maximum of 3-4cm and can be defined as a clay-rich regional horizons. XRD showed that two principal clay minerals were present, namely a kaolinite, possibly with some dickite stacking, (kaolin-rich) and a mixed-layer illite-smectite (I/S) with R1 to R2 ordering similar to that found in K-bentonite. Total organic matter in the luminescent layers is much lower than that in the enclosing BSF clayey-silty siliceous sediments above and below as shown by pyrolytic analyses. Evidence is presented that the luminescent characteristic of the argillites is related to their clay mineralogy, specifically to their content *Revised Manuscript (clean copy) Click here to view linked References 2 of kaolin minerals, although a contribution from nitrogenous organic matter cannot be entirely discounted. In some ways the luminescent argillites can be compared with bentonites associated with ash transformations or with tonsteins in coal beds, which are also derived from volcanic ash falls and contain highly crystalline kaolinite. However, tonsteins originate at or near land surface whereas the argillites were apparently formed in the deep ocean. But just as tonsteins can be used for detailed stratigraphic studies and are valuable in the context of coal exploration, so may the luminescent argillites prove to be significant both stratigraphically and in the search for economic hydrocarbon deposits, bearing in mind that their clay mineralogy may be sensitive to temperature and depth of burial and related to their placement in the oil and gas window.
Актуальность. Изучение минералого-геохимических особенностей люминесцирующих прослоев, выделенных в отложениях баженовской свиты на территории Западно-Сибирского осадочного бассейна (Томской области и сопредельных регионов), позволит уточнить их минеральный состав и природу образования, а также оценить возможность их использования как дополнительных региональных реперов для восстановления палеогеографической истории формирования свиты. Цель: изучить минералогические и геохимические особенности и определить природу образования люминесцирующих прослоев в отложениях баженовской свиты. Объекты: осадочные породы, люминесцирующие прослои и вмещающие отложения баженовской свиты. Методы: рентгеновская дифрактометрия, петрографический анализ, сканирующая электронная микроскопия, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, инструментальный нейтронно-активационный анализ, рентгенолюминесценция. Результаты. На территории распространения баженовской свиты в центральной и юго-восточной части Западно-Сибирского осадочного бассейна обнаружены люминесцирующие в ультрафиолетовом освещении прослои мощностью от 2 мм до 15 см. Изучение минерального состава позволило разделить выделенные прослои на две группы по основной минеральной фазе. Изучение прослоев I группы показало, что они сложены в основном глинистыми минералами с примесью обломочного алевритового материала. Основными глинистыми минералам в них являются каолинит и смешаннослойные образования ряда иллит–смектит. Ко II группе отнесены прослои с преимущественно кремнистым (кварцевым) составом. При анализе данных химического состава выявлено, что изучаемые прослои имеют пониженные содержания элементов (Co, Ni, Cu, Zn, Mo и др.) по сравнению с «обычными» породами баженовской свиты в связи с низким содержанием захороненного органического вещества, с которым традиционно связывается накопление некоторых элементов. Отмечены повышенные концентрации тория в образцах изучаемых прослоев. Проведенные исследования выявили признаки присутствия вулканогенного материала. Предполагается, что выделенные прослои имеют вулканическое происхождение и образовались в результате диа- и катагенетического преобразования вулканокластического материала туфовых осадков в присутствии большого количества органического вещества.
Актуальность. Детальное изучение вещественного состава и особенностей строения выделенных в отложениях баженовской свиты вулканогенных горизонтов позволит уточнить закономерности их регионального формирования и распределения на территории Западно-Сибирского осадочного бассейна, а также получить новые данные о вулканизме, проявленном в верхнеюрское время на территории исследования. Цель: определение особенностей состава и строения аномально люминесцирующих горизонтов баженовской свиты, доказывающих их вулканогенное происхождение, а также поиск закономерностей их распределения на территории исследования. Объекты: осадочные породы, люминесцирующие прослои и вмещающие отложения баженовской свиты. Методы: рентгенофазовый анализ, петрографический анализ. Результаты. В центральной и юго-восточной части Западно-Сибирского осадочного бассейна в отложениях баженовской свиты обнаружены люминесцирующие в ультрафиолетовом освещении прослои мощностью 0,2–45 см. Изучение минерального состава, особенностей строения и структурно-текстурных признаков выделенных горизонтов позволило определить природу их образования как вулканогенно-пирокластическую. Предполагается, что исследуемые прослои образовались в результате диа- и катагенетического преобразования вулканокластического материала туфовых осадков в обстановке застойного моря с высоким содержанием органического вещества. По результатам проведенных исследований выявлены два типа вулканогенных горизонтов, которые отличаются друг от друга по минеральному, петрографическому и химическому составу. Первый горизонт отнесен к глинистому типу. Он сложен в основном глинистыми минералами (каолинитом и смешаннослойными минералами иллит-смектитового ряда) с примесью обломочного алевритового материала. Второй горизонт характеризуется преимущественно кремнистым (кварцевым) составом и отнесен к кремнистому типу. Каждый из выделенных горизонтов обособлен в разрезе и соответствует своему вулканическому событию позднеюрского времени.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.