Izvestiya of Saratov University.

Earth Sciences

ISSN 1819-7663 (Print)
ISSN 2542-1921 (Online)


Full text:
(downloads: 31)
Language: 
Russian
Heading: 
Article type: 
Article
UDC: 
553.623+552.331:551.781.3(47)
EDN: 
NBMIWE

Paleogene quartz sandstones of the Sosnovka Formation of the Uljanovsk-Syzran Volga region (Eastern Russian Platform): Mineral composition and origin

Autors: 
Zorina Svetlana O., Kazan Federal University
Afanasyeva Nadezhda Iosifovna, Kazan Federal University
Hamada Nadia, Kazan Federal University
Nikashin Konstantin I., Kazan Federal University
Sokerin Mikhail Yurievich, Institute of Geology of Komi Science Centre of the Ural Branch of Russian Academy of Sciences
Abstract: 

The Paleogene quartz sandstones of the Sosnovka formation are widely occurred in the Uljanovsk-Syzran Volga region and are used as valuable building materials. The article comprises an improvement for the continental origin of the Sosnovka sandstones based on the results of a comprehensive study of the features of the mineral composition and microstructure of quartz sandstones of the Sosnovka formation obtained by using petrographic, XRD and electron-microscopic analyses. The relevance of the study is based on the debatability of the origin of sandstones, the depletion ofthemineral resource base ofthistype ofmineral rawmaterials andthe needto develop new approachesto its prediction. Accordingto the results of the study, it wasfoundthat opokas and diatomites of the Lower Syzran subformation, brought up to the denudation surface, could be the source of free silica for the cementation of sand grains of the Sosnovka sandstones. The deficit of siliceous cement and its extremely irregular distribution among the clastic grains indicate the local and restrict occurance of the source of solutions saturated with free silica, which, most likely, was controlled by paleorelief. Electron microscopic images and microprobe analysis of individual sandstone microcomponents indicate strong bacterial activity and frequent change of the land paleoenvironments to extensive marshy ones. The formation of pyrite framboids in the cementitious mass is a sign of oxygen deficit in the continental basin and the activity of magnetotactic bacteria. Whereas the decay of framboids is associated with dissolution of organic matter inside the framboids due to oxidation of the paleobasin. The results of the study leave no doubt about the non-marine origin of the sandstones studied, hence, we should not assume the presence of extended bodies of sustained thickness when solving prognostic-mineralogical problems. The Sosnovka sandstones are of extremely irregular distribution in the sandy sequence and formation in extremely continental pedological conditions will allow us to solve the important task of improving approaches to the prediction of new objects of this valuable mineral resource in the Ulyanovsk-Syzran Volga region.

Reference: 
  1. Ахметьев М. А., Шик С. М., Алексеев А. С. Унифицированная стратиграфическая схема палеогеновых отложений Поволжско-Прикаспийского субрегиона: объяснительная записка. Москва : МФ ВСЕГЕИ, 2014. 96 с.
  2. Дистанов У. Г., Гимадеев Р. А. Песчаники палеогена Ульяновского Поволжья, их состав и свойства // Стратиграфия, палеогеография и полезные ископаемые кайнозоя Среднего Поволжья / Труды Геологического института. Вып. 19. Казань, 1968. С. 156–168.
  3. Сенаторов П. П., Власова Р. Г., Вяткина Л. Ю., Садыков Р. К., Чуприна Н. С., Мурадымова В. М., Нуруллин М. З., Слободянкая З. П., Шамажкая О. И., Гонюх В. М., Будько В. К., Будько Т. И., Богатырев О. С., Гейгер Ю. В., Пригода В. К., Лисенков А. А., Шпагин М. М., Рахимов Р. З., Русина Л. П., Колесник А. А., Мутыгуллин Р. Х., Саденко С. М., Прошин А. П., Терехип В. И., Газеев Н. Х., Кравцов С. И., Санин В. И., Турова А. В., Полякова Т. И., Гаврилов Г. М., Арбатов А. А., Рябикин В. В. Минерально-производственный комплекс неметаллических полезных ископаемых Ульяновской области / главные редакторы Н. Н. Ведерников, С. И. Кравцов. Казань : Казанский госуниверситет, 2002. 156 с.
  4. Жукова Г. А., Турова А. В., Каримова Х. Х., Золотарев В. П., Емельченко Н. А., Сидоров Е. Г., Бурнаев В. С. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 200 000. Серия Средневолжская. Лист N-39-XIII (Ульяновск) : объяснительная записка. Москва : МФ ВСЕГЕИ, 2013. 194 с.
  5. Жукова Г. А., Турова А. В., Каримова Х. Х., Золотарев В. П., Шамсутдинов Р. Х., Сидоров Е. Г., Бурнаев В. С. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 200 000. Серия Средневолжская. Лист N-38-XVIII (Майна) : объяснительная записка. Москва : МФ ВСЕГЕИ, 2013. 151 с.
  6. Кузьмин А. Н., Кириков В. П., Лукьянова Н. В., Бахтеев А. Р., Коссовая О. Л., Евдокимова И. О., Горбацевич Н. Р., Саванин В. В., Котляр Г. В., Алексеев М. А., Вукс В. Я., Триколиди Ф. А., Самсонов А. В., Богданова С. В., Спиридонов В. А., Пантелеева Е. С., Енгалычев С. Ю., Ларионов А. Н., Курдюков Е. Б., Постников А. В. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 1 000 000. Третье поколение. Серия Центрально-Европейская. Лист N-38 – Пенза : объяснительная записка. Санкт-Петербург : МФ ВСЕГЕИ, 2019. 406 с., 20 вкл.
  7. Никитин В. Н., Бурнаев В. С., Жукова Г. А., Шамсутдинов Р. Х., Золотарев В. П., Каримова Х. Х., Сидоров Е. Г., Адаменко Т. В., Падалица А. З. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 200 000. Серия Средневолжская. Лист N-38-XХIV (Барыш) : объяснительная записка. Москва : МФ ВСЕГЕИ, 2013. 141 с.
  8. Никитин В. Н., Бурнаев В. С., Жукова Г. А., Шамсутдинов Р. Х., Золотарев В. П., Каримова Х. Х., Сидоров Е. Г., Адаменко Т. В., Падалица А. З. Государственная геологическая карта Российской Федерации: объяснительная записка. Москва : МФ ВСЕГЕИ, 2013. 175 с.
  9. Collinson J. D., Mountney N. P., Thompson D. B. Sedimentary structures. Third edition. Harpenden : Terra Publishing, 2006. 358 p.
  10. Boggs S. (Jr) Petrology of sedimentary rocks. Second edition. Cambridge : Cambridge University Press, 2009. 600 p.
  11. Pettijohn F. J., Potter P. E., Siever R. Sand and Sandstone. Second edition. New York, NY : Springer-Verlag, 1987. 553 p.
  12. Муравьев В. И., Цеховский Ю. Г., Каледа К. Г., Бабушкин Д. А., Суворов А. И. Процессы окремнения в палеогеновых песчаниках Восточно-Европейской платформы // Литология и полезные ископаемые. 1997. Т. 2. С. 150–162.
  13. Цеховский Ю. Г. Седиментогенез и геодинамика в пограничную мел-палеогеновую эпоху пенепленезации континентов. Сообщение 1. Центральная и восточная Евразия // Литосфера. 2015. № 1. С. 5–23.
  14. Farina M., Esquivel D. M. S., Barros H. G. de P. L. Magnetic iron-sulphur crystals from a magnetotactic microorganism // Nature. 1990. Vol. 343. P. 256–258. https://doi.org/10.1038/343256a0
  15. Raiswell R., Berner R. A. Pyrite formation in euxinic and semi-euxinic sediments // American Journal of Science. 1985. Vol. 285. P. 710–724.
  16. Хайрулина Е. А. Проявление сульфидогенеза в таёжных ландшафтах Западного Прикамья в условиях техногенного галогенеза // Минералогия и геохимия ландшафта горнорудных территорий. Рациональное природопользование. Современное минералообразование. Чита : Поиск, 2014. С. 60–64.
  17. Zorina S. O., Pavlova O. V., Galiullin B. M., Morozov V. P., Eskin A. A. Euxinia as a dominant process during OAE1a (Early Aptian) on the Eastern Russian Platform and during OAE1b (Early Albian) in the Middle Caspian // Science China. Earth Sciences. 2017. Vol. 60. P. 58–70. https://doi.org/10.1007/s11430-016-0043-1
  18. Каздым А. А. Археологическая минералогия в современной минералогии. Проблемы и перспективы. URL: http://viperson.ru/articles/arheologicheskaya-mineralogiyav-sovremennoy-mineralogii-problemy-i-perspektivy?/ (дата обращения: 28.05.2022).
  19. Почва – полиминеральная система // Сайт Зооинженерного факультета МСХА им. К. А. Тимирязева. URL: https://www.activestudy.info/pochva-polimineralnaya-sistema/? (дата обращения: 06.06.2022).
Received: 
23.11.2022
Accepted: 
16.12.2022
Published: 
31.03.2023