Preview

Литосфера

Расширенный поиск

Основные эмпирические закономерности геохимии фосфора в гипергенезе

https://doi.org/10.24930/1681-9004-2021-21-2-139-157

Полный текст:

Аннотация

Объект исследований. Исследование посвящено распределению фосфора (в виде процентных содержаний Р2О5 и Р), а также введенных нами четырех фосфорных модулей: фосфор-титанового ФТМ (P2O5/TiO2), фосфор-кальциевого ФКМ (P2O5/CaO), фосфор-железного ФЖМ (P2O5/Fe2O3) и фосфор-общежелезного ФОЖМ (P2O5/ (Fe2O3 + FeO)) в основных разновидностях осадочных горных пород: псаммитах, пелитах, карбонатах, силицитах, в породах вулканогенно-осадочных (туффоидах), а также почвах, осадках и специфических образованиях: конкрециях и корах выветривания.

Методы. На основе огромного банка данных (несколько десятков тысяч силикатных анализов) определены новые кларки фосфора. В качестве оценок кларка использованы средние медианные содержания для всех указанных групп горных пород. Для характеристики состава фосфоритов впервые успешно применены методы литохимии. Для выявления форм нахождения фосфора в породах широко использован корреляционный анализ. Реальными считались только самые надежные коэффициенты линейной корреляции фосфора и фосфорных модулей с породообразующими компонентами - с уровнем значимости не ниже чем 0.01 и 0.05.

Результаты исследования и выводы. Новые оценки кларков иногда заметно отличаются от оценок предшественников, а для ряда объектов определены впервые. Интерпретация установленных связей позволила выявить следующие основные корреляции и соответствующие им формы нахождения фосфора в осадочных породах и их аналогах (почвах и осадках): позитивная корреляция с СаО - доминирует фосфор в форме акцессорного апатита или франколита; позитивная корреляция с Fe2O3 - доминирует фосфор, сорбированный на гидроксидах железа; позитивная корреляция с MgO - доминирует фосфор в составе смектита или хлорита, первоначально сорбированный на глинистом веществе осадков; позитивная корреляция с TiO2 - доминирует фосфат, сорбированный на лейкоксене. Таким образом, помимо известных ранее кальциевого и гидроксидно-железного, впервые выделен титановый геохимический барьер для фосфора.

Об авторах

Я. Э. Юдович
Институт геологии им. академика Н.П. Юшкина ФИЦ Коми НЦ, УрО РАН
Россия

167982, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 54



М. П. Кетрис
Институт геологии им. академика Н.П. Юшкина ФИЦ Коми НЦ, УрО РАН
Россия

167982, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 54



Н. В. Рыбина
Институт геологии им. академика Н.П. Юшкина ФИЦ Коми НЦ, УрО РАН
Россия

167982, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 54



Список литературы

1. Альтшулер З.С. (1977) Выветривание месторождений фосфатов - аспекты геохимии и среды. Фосфор в окружающей среде. М.: Мир, 47-116.

2. Батурин Г.Н. (1978) Фосфориты на дне океанов. М.: Наука, 232 с.

3. Батурин Г.Н. (2004) Фосфатонакопление в океане. М.: Наука, 464 с.

4. Батурин Г.Н. (2009) Биопродуктиты и вулканизм. Докл. АН, 426(5), 653-657.

5. Берг Г. (1933) Геохимия месторождений полезных ископаемых. М.; Л.: Гос. н.-техн. горно-геол. нефт. изд- во, 352 с.

6. Блисковский В.З. (1967) Фосфоритоносная кора выветривания на месторождении Большие Джебарты (Восточный Саян). Литология и полезн. ископаемые, 1, 23-42.

7. Блисковский В.З. (1968) Геохимия и особенности концентрации элементов-примесей в фосфоритах. Дис. ... канд. геол.-мин. наук. Люберцы, 252 с.

8. Блисковский В.З. (1983) Вещественный состав и обогатимость фосфоритовых руд. М.: Недра, 200 с.

9. Блисковский В.З., Минеев Д.А. (1986) Камни плодородия. М.: Недра, 213 с.

10. Бок И.И. (1955) Агрономические руды. Алма-Ата: АН Казах. ССР, 177 с.

11. Бродская Н.Г. (1974) Роль вулканизма в образовании фосфоритов. Тр. ГИН АН СССР, 258. М.: Наука, 198 с.

12. Дудкин О.В. (1980а) Геохимия фосфора в магматическом процессе. Геология месторождений апатита: методика их прогнозирования и поисков. М.: Недра, 14-18.

13. Дудкин О.В. (1980б) Поведение фосфора в постмагматических процессах. Геология месторождений апатита: методика их прогнозирования и поисков. М.: Недра, 18-20.

14. Еганов Э.А. (1983) Структура комплексов фосфоритоносных отложений. Новосибирск: Наука, 135 с.

15. Еганов Э.А. (1988) Фосфоритообразование и строматолиты. Новосибирск: Наука, 89 с.

16. Занин Ю.Н. (1975) Вещественный состав фосфатоносных кор выветривания и связанных с ними место-рождений фосфоритов. Новосибирск: Наука, 210 с.

17. Занин Ю.Н., Терновой В.И. (1980) Геохимия фосфора в зоне выветривания. Геология месторождений апатита: методика их прогнозирования и поисков. М.: Недра, 24-26.

18. Иванов В.В. (1994) Экологическая геохимия элементов. Главные р-элементы. Фосфор-15. Кн. 2. М.: Недра, 197-214.

19. Ильин А.В. (1983) Фосфориты Низких Гималаев - еще одна древняя фосфоритоносная провинция. Докл. АН СССР, 286(1), 154-158.

20. Ильин А.В. (2008) Древние (эдиакарские) фосфориты. Тр. ГИН РАН, 587. М.: ГЕОС, 160 с.

21. Казаков А.В. (1939) Фосфоритные фации. Происхождение фосфоритов. Тр. НИУИФ, 145. М.: НИУИФ, 3-108.

22. Казанский Ю.П. (1969) Выветривание и его роль в осадконакоплении. Тр. ИГГ СО АН СССР, 7. М.: Наука, 127 с.

23. Котова О.Б., Понарядов А.В. (2020) Сорбция фосфата на лейкоксене. Вестн. геонаук, 1(301), 19-23. DOI: 10.19110/geov.2020.1.3.

24. Макаров М.И. (2009) Фосфор органического вещества почв. М.: ГЕОС, 397 с.

25. Масленников В.В. (1999) Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей (на примере Южного Урала). Миасс: Геотур, 348 с.

26. Пустовалов Л.В. (1933) Геохимические фации и их значение в общей и прикладной геологии. Проблемы советской геологии, 1(1), 57-80.

27. Ронов А.Б., Корзина Г.А. (1960) Фосфор в осадочных породах. Геохимия, 8, 667-687.

28. Савенко В.С., Савенко А.В. (2005) Физико-химический анализ современного океанского фосфоритообразования. М.: ГЕОС, 142 с.

29. Силаев В.И. (1996) Минералогия фосфатоносных кор выветривания Полярного Урала. СПб.: Наука, 136 с.

30. Смирнов Н.Г., Вотяков С.Л., Садыкова Н.О., Киселева Д.В., Щапова Ю.В. (2009) Физико-химические характеристики ископаемых костных остатков млекопитающих и проблема оценки их относительного возраста. Ч. 1. Термический и масс-спектрометрический элементный анализ. Екатеринбург: Гощицкий, 118 с.

31. Смирнов А.И. (1972) Вещественный состав и условия формирования основных типов фосфоритов. Тр. ГИГХС, 14. М.: Недра, 196 с.

32. Соколов А.С. (1996) Эволюция ураноносности фосфоритов. Геохимия, 11, 1117-1119.

33. Страхов Н.М. (1971) Развитие литогенетических идей в России и СССР. Критический обзор. Тр. ГИН АН СССР, 228. М.: Наука, 622 с.

34. Фелицын С.Б. (2004) Вулканизм, выветривание и вариации цикла фосфора в венде на Восточно-Европейской платформе. Литология и полезн. ископаемые, 4, 375386.

35. Ферсман А.Е. (1959) Фосфор (Р-15). Геохимия. Т. 4. (Избр. тр. Т. V). М.: АН СССР, 100-112.

36. Фролов В.Т. (1984) Генетическая типизация морских отложений. М.: Недра, 222 с.

37. Хесс П.Р. (1977) Фосфор в озерных осадках. Фосфор в окружающей среде. М.: Мир, 625-637.

38. Холодов В.Н., Пауль Р.К. (1995) Черное море - геохимическая модель фосфатонакопления. Литология и полезн. ископаемые, 6, 563-581.

39. Цыкин Р.А., Удина И.И. (1975) Марганец и фосфор в бокситоносных отложениях Ангаро-Енисейской провинции. Вопросы минералогии, петрографии и геохимии Красноярского края: матлы ВМО АН СССР. Красноярское отд., 3. Красноярск: Книжн. изд-во, 144-151.

40. Шелдон Р.П. (1982) Осаждение апатита на границе вода- осадок - неуниформистский процесс. Геология месторождений фосфоритов и проблемы фосфоритообразования. Новосибирск: Наука, 15-25.

41. Юдович Я.Э. (1980) Опыт вещественно-генетической классификации конкреций и конкрецоидных пород: в порядке обсуждения. Литология и полезн. ископаемые, 4, 110-123.

42. Юдович Я.Э. (1981) Региональная геохимия осадочных толщ. Л.: Наука, 276 с.

43. Юдович Я.Э. (2009) Еще раз об аноксии и фосфогенезе. Вестн. Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН, 2(170), 22-23.

44. Юдович Я.Э. (2018) 11 генотипов фосфогенеза в стратисфере. Урал. геол. журн., 3(123), 18-39.

45. Юдович Я.Э., Беляев А.А., Кетрис М.П. (1998) Геохимия и рудогенез черных сланцев Пай-Хоя. СПб.: Наука, 366 с.

46. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (1988) Геохимия черных сланцев. Л.: Наука, 272 с.

47. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (1994) Элементы-примеси в черных сланцах. Екатеринбург: УИФ Наука, 304 с.

48. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2000) Основы литохимии. СПб.: Наука, 479 с.

49. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2005) Токсичные элементы- примеси в ископаемых углях. Екатеринбург: УрО РАН, 656 с.

50. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2006) Ценные элементы-примеси в углях. Екатеринбург: УрО РАН, 538 с.

51. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2008) Минеральные индикаторы литогенеза. Сыктывкар: Геопринт, 564 с.

52. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2010) Геохимические и минералогические индикаторы вулканогенных продуктов в осадочных толщах. Екатеринбург: УрО РАН, 412 с.

53. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2011) Геохимические индикаторы литогенеза (литологическая геохимия). Сыктывкар: Геопринт, 740 с.

54. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2014) Геохимия марганца. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 540 с.

55. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2016) Как называть карбонатсодержащую породу? (Из опыта практической работы). Вестн. Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН, 3(255), 33-36. DOI: 10.19110/2221-1381-2016-3-33-36

56. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Никулова Н.Ю., Соин В.Н. (2006) Сочинские шарики. Вестн. Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН, 3(135), 7-14.

57. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Рыбина Н.В. (2018а) Геохимия титана. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 436 с.

58. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Рыбина Н.В. (2018б) Фосфориты и глауконит: причина парагенезиса. Вестн. Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН, 11(287), 43-47. DOI: 10.19110/2221-1381-2018-11-43-47

59. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Рыбина Н.В. (2019а) Лито-химия фосфоритов. Урал. геол. журн., 3, 1-86.

60. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Рыбина Н.В. (2019б) Пять генетических корреляций фосфогенеза в стратисфере. Урал. геол. журн., 1, 1-60.

61. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Рыбина Н.В. (2020) Фосфор в карбонатных породах. Вестн. геонаук, 3 (303), 1420. DOI: 10.19110/geov.2020.3.2

62. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Терешко В.В., Рыбина Н.В. (2016) Очерки литохимии Тимано-Уральского региона. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 236 с.

63. Яншин А.Л., Жарков М.А. (1986) Фосфор и калий в природе. Новосибирск: Наука, 190 с.

64. Яншин А.Л., Ильин А.В., Еганов Э.А. (1984) Основные проблемы древнего фосфатонакопления. Неметаллические полезные ископаемые. Докл. Междунар. геол. конгресса. Секция С.1527. Т. 15. М.: Наука, 95-103.

65. Algeo T.J., Ingall E. (2007) Sedimentary Corg:P ratios, pale-ocean ventilation, and Phenerozoic atmospheric pO2. Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol., 256(3-4), 130-155.

66. Chambers J.M., Cleveland W.S., Kleiner B., Tukey P.A. (1983) Comparing Data Distributions. Graphical Me-thods for Data Analysis, 62. Belmont, California, Wadsworth International Group.

67. Froelich P.N., Arthur M.A., Burnett W.C. et al. (1988) Early diagenesis of organic matter in Peru continental margin sediments: phosphate precipitation. Marine Geol., 80(3/4), 309-343.

68. Gulbrandsen R.A. (1966) Chemical composition of phosphorites of the Phosphoria Formation. Geochim. Cosmochim. Acta, 30, 769-778.

69. Harder Н. (1978) Synthesis of iron layer silicate minerals under natural conditions. Clay and Clay Minerals, 96(1), 65-72.

70. Murray J., Renard A.F. (1891) Report on the deep-sea deposits based on the specimens collected during the voyage of HMS Challenger in the years 1872 to 1876. London, Edinburg, Dublin, 688 p.


Для цитирования:


Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Рыбина Н.В. Основные эмпирические закономерности геохимии фосфора в гипергенезе. Литосфера. 2021;21(2):139-157. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2021-21-2-139-157

For citation:


Yudovich Y.E., Ketris M.P., Rybina N.V. Main empirical regularities of the phosphorus geochemistry in the hypergenesis. LITHOSPHERE (Russia). 2021;21(2):139-157. (In Russ.) https://doi.org/10.24930/1681-9004-2021-21-2-139-157

Просмотров: 28


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1681-9004 (Print)
ISSN 2500-302X (Online)