1. 1(26)2019
  2. Джерела зносу та тектонічні умови формування горючих сланців (середній еоцен) південно-східного занурення Великого Кавказу

Джерела зносу та тектонічні умови формування горючих сланців (середній еоцен) південно-східного занурення Великого Кавказу

JGD.
2019;
Випуск 1(26)2019, Номер 1(26)
: стор. 43-59
https://doi.org/10.23939/jgd2019.01.043
Надіслано: Квітень 16, 2019
Автори:
  1. Adil A. Aliyev
  2. Orhan R. Abbasov
1
Institute of Geology and Geophysics, Azerbaijan National of Academy Sciences
2
Institute of Geology and Geophysics, Azerbaijan National of Academy Sciences

Відповідно до хімічного складу, встановлені протоліти та геотектонічні умови формування горючих сланців середньо-еоценового віку, відібраних з поверхневих виходів і викидів грязьових вулканів південно-східного занурення Великого Кавказу. Отримані дані зіставлені з палеогеодинамічними умовами району дослідження. Хімічний склад сланців встановлений за допомогою мас-спектрометрів «S8 TIGER Series 2 WDXRF» і «Agilent 7700 Series ICP-MS», а при визначенні віку порід використовувалися мікроскопи «Loupe Zoom Paralux XTL 745» і «MБC-10» і цифрова камера «OptixCam». Проведена нормалізація (порівняння з пост-архейськими сланцями Австралії, верхньою континентальною корою і континентальною корою) у зв'язку з особливостями розподілу хімічних елементів, а також із застосуванням різних індексів і діаграм, встановлені джерела материнських магматичних порід і палеотектонічні умови їх формування. Встановлено, що базальт-андезитові утворення принесені з комплексів мафічних і проміжних джерел. Геотектонічні умови формування горючих сланців відповідають активним районам континентальної кори, а також зонам переходу від рифтогену до колізії або геодинамічним умовам первинної колізії. Таким чином, процес осадконакопичення, що відбувався в умовах мілководного морського басейну в зв'язку з первинною колізією між внутрішніми плитами, пов'язаний палеоцен-міоценовим басейном (північна гілка Мезотетіса в системі Крим-Великий Кавказ-Копетдаг). Особливу роль у встановленні походження кластичних матеріалів базальт-андезитового складу, відіграє юрський і крейдяний вулканізм, пов'язаний з субдукцією, встановленою на південному схилі Великого Кавказу (Тфанське і Вандамське підняття).

Great Caucasus; oil shale; bulk rock geochemistry; protolith; tectonics; geodynamics; volcanism; basin
  1. Abbasov, O. R. (2009). Distribution regularities of shales of Paleogene–Miocene sediments in Gobustan (Abstract of PhD thesis … on PhD in Earth Sciences). 26.11.09 / O. R. Abbasov [Institute of Geology and Geophysics, Azerbaijan National Academy of Sciences], Baku.
  2. Abbasov, O.R. (2015). Oil shale of Azerbaijan: geology, geochemistry and probable reserves. International Journal of Research Studies in Science, Engineering and Technology, 2(9), 31‒37.
  3. Abbasov, O R. (2016). Geological and geochemical properties of oil shale in Azerbaijan and petroleum potential of deep-seated Eocene-Miocene deposits. European journal of natural history, 2, 31‒40.
  4. Abbasov, O. R. (2016). Distribution regularities of oil shale in Azerbaijan. ISJ Theoretical & Applied Science, 3(35), 165‒171. doi: http://dx.doi.org/10.15863/TAS.2016.03.35.28
  5. Abbasov, O. R. (2017). Distribution regularities and geochemistry of oil shales in Azerbaijan. Mineral resources of Ukraine, 2, 22‒30.
  6. Abbasov, O.R., Baloglanov, E. E. & Akhundov, R. V. (2015). Organic compounds in ejected rocks of mud volcanoes as geological and geochemical indicators: a study from Shamakhi-Gobustan region (Azerbaijan). Azerbaijan, Baku: International Multidissiplinar Forum “Academic Science Week-2015”.
  7. Abbasov, O. R., Mamedova, A. N., Huseynov, A. R. & Baloglanov, E. E. (2013). Some new data of geochemical researches of combustible slates of Azerbaijan. Geology, geophysics and development of oil and gas fields, 2, 32–35.
  8. Abdullayev, R. N., Mustafayev, M. A., Samedova, R. A., Shafiyev, Kh. I. & Memedov, M. N. (1991). Petrology of the magmatic complexes of the southern slope of the Greater Caucasus (Vandam zone). Baku: Publishing house “Elm”.
  9. Aliyev, Ad. A., Abbasov, O. R., Ibadzade, A. J. & Mammadova, A. N. (2015). Prospects of using of Azerbaijan oil shale. Proceedings of the Azerbaijan National Academy of Sciences, 2 (1), 43‒47.
  10. Aliyev, Ad. A. & Abbasov, O. R. (2016). Alternative fuel and energy resources of Azerbaijan. International Azerbaijan Journal, 2 (80), 56‒62.
  11. Aliyev, Ad. A., Abbasov, O. R., Ibadzade, A. J. & Mammadova, A. N. (2018). Genesis and organic geochemical characteristics of oil shale in eastern Azerbaijan. SOCAR Proceedings, 3, 4–15. doi: 10.5510/OGP20180300356
  12. Aliyev, Ad. A., Abbasov, O. R., Ibadzade, A. J. & Mammadova, A. N. (2018). Organic–geochemical study of oil shales in Pre–Caspian–Guba region (Azerbaijan). Mineral resources of Ukraine, 3, 13–18.  https://doi.org/10.31996/mru.2018.3.13–18
  13. Aliyev, Adil & Abbasov, Orhan (2018). Organic geochemical characteristics of oil shale in Azerbaijan. Tehran, Iran: The 36th National and the 3rd International Geosciences Congress.
  14. Аliyev, H. А., Ahmedbeyli, F. S., Ismayilzade, A. J., Kengerli, T. N. & Rustamov, M. I. (2005). Geology of Azerbaijan, (Vol. IV, 506 p.). Baku: "Nafta-Press" Publishing house.
  15. Aliyev, Ad. A., Aliyev, Ch. S., Feyzullayev, A. A., Huseynov D. A., Isayeva M. I., Gadirov F. A. … & Novruzov, N. A. (2015). Geology of Azerbaijan ,(Vol. II, 341 p.). Baku: Publishing house “Elm”.
  16. Aliyev, Ad. A., Bayramov, A. A., Abbasov, O. R. & Mammadova, A. N. (2014). Reserves of oil shale and natural bitumen. National Atlas of the Republic of Azerbaijan, Map (Scale 1:1000000), 101.
  17. Aliyev, Ad. A. & Bayramov, A. A. (1999). Some aspects of the tectonics of the Gobustan mud volcanic zones. Proceedings of ANAS, Earth Sciences, 1, 129-131.
  18. Aliyev, Ad. A., Guliyev, I. S., Dadashev, F. G. & Rahmanov, R. R. (2015). Atlas of mud volcanoes in the world.  Baku: Publishing house “Nafta–Press", "Sandro Teti Editore", 361 p.
  19. Alvarez, N. C. & Roser, B. P. (2007). Geochemistry of black shales from the Lower Cretaceous Paja Formation, Eastern Cordillera, Colombia: Source weathering, provenance, and tectonic setting. Journal of South American Earth Sciences, 23(4), 271–289. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2007.02.003
  20. Babayev, Sh. A., Bagmanov, M. A., Aliyeva, E. H.–M., Alizade, Kh. A., Kengerli, T. N., Latifova, Y. N. & Zohrabova, V. R. (2015). Geology of Azerbaijan (Vol. II, 532 p.). Baku: Publishing house “Elm”.
  21. Beard, J. S. (1986). Characteristic mineralogy of arc–related cumulate gabbros: Implications for the tectonic setting of gabbroic plutons and for andesite genesis. Geology, 14(10), 848–851. https://doi.org/10.1130/0091–7613(1986)14<848:CMOACG>2.0.CO;2
  22. Belov, A. A., Burtman, V. S., Zinkevich, V. P., Knipper, A. L., Lobkovsky, L. I., Lukianov, A. V. … & Rachkov, V. S. (1990). Tectonic layering of Lithosphere and Regional Geological Investigations. Nauka, Moscow.
  23. Bhatia, M. R. (1983). Plate tectonics and geochemical composition of sandstones. Journal of Geology, 91(6), 611–627. DOI: 10.1086/628815
  24. Campos Neto, M. D. C., Basei, M. A. S., Assis Janasi, V. D. & Moraes, R. (2011). Orogen migration and tectonic setting of the Andrelândia Nappe system: an Ediacaran western Gondwana collage, south of São Francisco craton. Journal of South American Earth Sciences, 32, 393–406. DOI: 10.1016/j.jsames.2011.02.006
  25. Coleman, R. G. (1977). Emplacement and metamorphism of ophiolites. Rend. Soc. Ital. Mineral. Petrol., 33 (1): 161–190.
  26. Ershov, A. V., Brunet, M. –F., Nikishin, A. M., Bolotov, S. N., Nazarevich, B. P. & Korotaev, M. V. (2003). Northern Caucasus basin: Thermal history and synthesis of subsidence models. Sedimentary Geology, 156, 95–118, doi: 10.1016/S0037–0738(02)00284–1
  27. Garver, J. I., Royce, P. R. & Smick, T. A. (1996). Chromium and nickel in shale of the Taconic foreland: a case study for the provenance of fine–gained sediments with an ultramafic source. Journal of Sedimentary Research, 66, 100-106. https://doi.org/10.1306/D42682C5–2B26–11D7–8648000102C1865D
  28. Gill, James. (1981). Orogenic Andesites and Plate Tectonics. Springer. 10.1007/978–3–642–68012–0
  29. Hayashi, K. I., Fujisawa, H., Holland, H. D. & Ohmoto, H. (1997). Geochemistry of ~1.9 Ga Sedimentary Rocks from Northeastern Labrador, Canada. Geochimica et Cosmochimica Acta, 61(19), 4115–4137. doi:10.1016/s0016–7037(97)00214–7
  30. Hiroaki, Ishiga & Kaori, Dozen. (1997). Geochemical indications of provenance change as recorded in Miocene shales: opening of the Japan Sea, San'in region, southwest Japan. Marine Geology, 144(1–3), 211–228. https://doi.org/10.1016/S0025–3227(97)00104–7
  31. Holland H. D. (1984). The chemical evolution of atmosphere and oceans. Princeton Univ. Press, Princeton N.J.
  32. Irvine, T. N. & Baragar, W. R. A. (1971). Aguide to the chemical classification of the common volcanic rocks. Canadian Journal of Earth Sciences, 8(5), 523–548. https://doi.org/10.1139/e71–055
  33. J. Barry Maynard, Renzo Valloni & Ho–Shing Yu. (1982). Composition of modern deep–sea sands from arc–related basins. Geological Society, London, Special Publications, 10, 551–561. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.1982.010.01.36
  34. J. Brendan Murphy. (2000). Tectonic influence on sedimentation along the southern flank of the late Paleozoic Magdalen basin in the Canadian Appalachians: Geochemical and isotopic constraints on the Horton Group in the St. Marys basin, Nova Scotia GSA Bulletin, 112(7), 997–1011. https://doi.org/10.1130/0016–7606(2000)112<997:TIOSAT>2.0.CO;2
  35. Kalsbeek, F. & Frei, Robert. (2010). Geochemistry of Precambrian sedimentary rocks used to solve stratigraphical problems: An example from the Neoproterozoic Volta basin, Ghana. In: Precambrian Research, 176 (1–4), 65–76.  https://doi.org/10.1016/j.precamres.2009.10.004
  36. Kent C. Condie. (1997). Plate Tectonics and Crustal Evolution (Fourth Edition). Great Britain. Butterworth–Heinemann. https://doi.org/10.1016/B978–0–7506–3386–4.X5000–9
  37. Khain, V. E. (1950). Geotectonic development of the south–eastern Caucasus.
  38. Khain, V. E. (1994). Geology of the Northern Eurasia (USSR). Second Part of the Geology of the USSR. Phanerozoic Fold Belts and Young Platforms. Gebru¨der Borntraeger, Berlin.
  39. Le Maitre, R. W., Streckeisen, A., Zanettin, B., Le Bas, M. J., Bonin, B., Bateman … Woolley, A. R. (2002). Igneous Rocks: A Classifi cation and Glossary of Terms, Recommenda–tions of the International Union of Geological Sciences, Subcommission of the Systematics of Igneous Rocks. Cambridge, UK: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511535581
  40. Le Bas, M. J., Le Maitre, R. W., Streckeisen A. & Zanettin B. (1986). A chemical classifi cation of volcanic rocks based on the total alkali–silica diagram. Journal of Petrology, 27, 745–750. https://doi.org/10.1093/petrology/27.3.745
  41. Marie–Françoise Brunet, Maxim V. Korotaev, Andrei V. Ershov & Anatoly M. Nikishin. (2003). The South Caspian Basin: a review of its evolution from subsidence modelling. Sedimentary Geology, 156, 119–148. https://doi.org/10.1016/S0037–0738(02)00285–3
  42. Milanovsky, E. E. (1991). Geology of the USSR. Part 3 Moscow Univ. Press, Moscow.
  43. Müller, D. & Groves, D. I. (2019). Potassic igneous rocks and associated gold–copper mineralization (5th ed.). Mineral Resource Reviews. Springer–Verlag Heidelberg. 10.1007/BFb0017712
  44. Ziegler, P. A., & Cavazza, W. (Eds.). (2001). Mesozoic and Cenozoic evolution of the Scythian Platform –Black–Sea – Caucasus Peri–Tethys Memoir 6: Peri–Tethyan Rift. Wrench Basins and Passive Margins. Me´m. Mus. natn. Hist. nat., Paris.
  45. P. Huntsman-Mapila, S. Ringrose, A. W. Mackay, W. S. Downey, M. Modisi, S. H. Coetzee, Jean-Jacques Tiercelin, A. B. Kampunzu & C. Vanderpost. (2006). Use of the geochemical and biological sedimentary record in establishing palaeoenvironments and climate change in the Lake Ngami basin. NW Botswana, 148(1), 51–64. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2005.11.029
  46. Roser, B. P. & Korsch, R. J. (1986). Determination of tectonic setting sandstone–mudstone suites using SiO2 content and K2O/Na2O ratio. Journal of Geology, 94(5), 635–650.
  47. Roser, B. P. & Korsch, R. J. (1988). Provenance signatures of sandstone–mudstone suites determined using discriminant function analysis of major–element data. Chemical Geology, 67, 119–139. https://doi.org/10.1016/0009–2541(88)90010–1
  48. Rudnick, R. L. & Fountain, D. M. (1995). Nature and composition of the continental crust – a lower crustal perspective. Reviews in Geophysics, 33, 267–309. https://doi.org/10.1029/95RG01302
  49. Rudnick, R. L. & Gao, S. (2003). Composition of the Continental Crust. The Crust: Treatise on Geochemistry, Elsevier–Pergamum, Oxford. http://dx.doi.org/10.1016/b0–08–043751–6/03016–4
  50. Rustamov M. I. (2005). South Caspian Basin ‒ geodynimc events and processes. Baku: Nafta–Press.
  51. Rustamov, M. I. (2008). Geodynamics and magmatism of the Caspian–Caucasian segment of the Mediterranean belt in the Phanerozoic (Abstract of science doctor thesis … on doctor science in Earth Sciences). 07.05.2008. Institute of Geology and Geophysics, Azerbaijan National Academy of Sciences, Baku.
  52. Rustamov M. I. (2015). Main indicators of the collisional geodynamics of Zagros–Caucasian segment of Mediterranean belt. Proceedings of the Azerbaijan National Academy of Sciences, Earth Sciences, 1, 3–14.
  53. Shaw, D. M. (1968). A review of K–Rb fractionation trends by covariance analysis. Geochim. Cosmochim. Acta, 32, 573–601. https://doi.org/10.1016/0016–7037(68)90050–1
  54. Shikhalibeyli, E. Sh. (1967). Geological structure and history of the tectonic development of the eastern part of the Lesser Caucasus. Baku: Publishing house "Academy of Sciences" USSR.
  55. Sugitani, K., Horiuchi, Y., Adachi, M. & Sugisaki, R. (1996). Anomalously low Al2O3/TiO2 values of Archaean chertsfrom the Pilbara Block, Western Australia—possible evidence of extensive chemical weathering on the early earth. Precambrian Res., 80, 49–76. https://doi.org/10.1016/S0301–9268(96)00005–8
  56. Taylor, S. R. & McLennan, S. M. (1985).  The continental crust: its composition and evolution. Oxford: Blackwell. https://doi.org/10.1002/gj.3350210116
  57. Verma, S. P. & Armstrong–Altrin, J. S. (2013). New multi–dimensional diagrams for tectonic discrimination of siliciclastic  sediments and their application to Precambrian basins. Chemical Geology, 355, 117–133. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2013.07.014
  58. Zonenshain, L. P. & Le Pichon, X. (1986). Deep basins of the Black Sea and Caspian Sea as remnants of Mesozoic back–arc basins. Tectonophysics, 123, 181– 211. https://doi.org/10.1016/0040–1951(86)90197–6