Вестник ОНУ. Серия геолого-географических наук.

Выпуск 1. Одесса. Изд. "Астропринт".1998г.

Фесенко А.В.

(кафедра инженерной геологии и гидрогеологии)

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗНОВИДНОСТИ ГИПСА ИЗ ПОСТМИОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ОКРЕСТНОСТЕЙ Г. ОДЕССЫ 

В данной работе автором описано 16 морфологических разновидностей минерала  гипса, выделенных автором в процессе самостоятельных исследований, из  понтических, куяльницких, верхнеплиоценовых, и четвертичных отложений  юго-востока Одесской области, от Тилигульского до Днестровского лиманов, а также приведены сделанные автором фотографии всех описанных разновидностей..

Все морфологические разновидности гипса связаны с определенным литологическим  типом пород: песчаными, песчано-глинистыми, серыми, черными, красно-бурыми и  бурыми глинами, известняками, мергелями и лессовидными породами. Также  морфология гипса зависит от физико-химических условий его образования.

В процессе данных исследований нами  проведено 10 экспедиций по территории юго-востока Одесской области в течение 1996-1997гг., в процессе которых было отобрано около 500 образцов и проб гипса, описание основных разновидностей гипса и приводится в  данной работе.

Экспедиции проведены по следующим маршрутам: б. Чабанская -  м. Аджалыкский лиман, с. Черноморка - Сухой лиман, прав. берег Куяльницкого лимана - лев. берег Хаджибеевского лимана, Аркадийская балка - мыс Большой Фонтан, по лев. берегу Сухого лимана, а также по правому берегу Тилигулького лимана и левому берегу Днестровского лимана, одесским катакомбам и карстовым  пещерам и др.

Основная часть экспедиций проведена по побережью Черного моря и  Одесских лиманов.

Из отобранных образцов создана коллекция минерала гипса из  окрестностей Одессы.

Все выделенные нами разновидности привязываются к 4 различным типам геологических разрезов, а именно к разрезам с куяльницкими песчано-глинистыми  отложениями, верхнеплиоценовыми черными и серо-зелеными глинами, с  бурыми верхнеплиоценовыми и зеленовато-бурыми глинами, залегающими с размывом на  меотических серо-зеленых глинах, с верхнеплиоценовыми красно-бурыми глинами.

Основные морфологические разновидности гипса:

1) сростки пластинчатых кристаллов гипса - " гипсовые розы " красно-бурого цвета,  состоящие из прозрачных линзовидных, крупных, плотных кристаллов красно-бурого  цвета ;

2) " гипсовые розы ", состоящие из непрозрачных, крупных, плотных кристаллов бурого и красно-бурого цвета;

3) " гипсовые розы " плотные, красно-бурого цвета, состоящие из мелких  кристаллов, как игольчатого габитуса, так и таблитчатого;

4) рыхлые глинистые гипсовые массы красно-бурого цвета, состоящие из мелких пластинчатых, хрупких, непрозрачных кристаллов гипса;

5) сростки таблитчатых, столбчатых бело-прозрачных кристаллов ;

6) таблитчатые, столбчатые, бело-прозрачные кристаллы ;

7) кристаллообразные формы от таблитчатых до линзовидных, зеленовато-серого,  бурого цвета, с большим количеством глинистых включений;

8) пластинообразные, прозрачные листообразные кристаллы красно-бурого цвета с совершенной спайностью в одном направлении;

9)  сахароподобные песчанистые непрозрачные корки и массы серого цвета из куяльницких песчано-глинистых отложений;

10) сахароподобные прозрачные и белые зернистые корки из карстовых пещер г. Одессы;

11) кристаллические  массы гипса, состоящие из игольчатых кристаллов,  образующиеся в Одесских;

12) " ласточкины хвосты " - сдвойникованные кристаллы в виде ласточкиного  хвоста, красно-бурого цвета;

13) мелкие стеклянно-прозрачные игольчатые кристаллы из меотических серо-зеленых  глин ( размер менее 2 мм.);

14) сростки игольчатых кристаллов черного цвета из черных верхнеплиоценовых  глин;

15) друзы гипса, состоящие из  кривогранных кристаллов белого цвета, расположенные в горизонте понтического известняка ;

16) линзовидные кристаллы из горизонта красно-бурых глин .

Первая морфологическая разновидность встречена нами в береговом обрыве Черного  моря между с. Черноморка и устьем Сухого лимана в горизонте красно-бурых  верхнеплиоценовых глин мощностью около 5-7 м. "Гипсовые розы " данного типа  расположены на контакте красно-бурых глин и понтических известняков, причем  затравкой для некоторых " роз " являются кусочки известняков либо белых мергелей  из понтического яруса.

Морфологические разновидности гипса

из разреза с верхнеплиоценовыми красно-бурыми глинами (N₂³).

Под данным типом разреза нами понимается геологический разрез, обнажающийся в  береговом обрыве Черного моря между с. Черноморкой  и устьем Сухого лимана (описание):

1. меотические серо-зеленые глины мощностью более 2 м.;

2. подпонтические карбонатные глины с прослоями черного и желтого детрита;  мощность 0.5-1.5 м.;

3. понтические желто-бурые известняки мощностью 7-8 м.;

3.1. рыхлый перекристаллизованный известняк - жерства, мощностью 2м.

3.2. плотный плитчатый известняк мощностью 2 м.;

3.3. глинистый известняк с прослоями белого пластинчатого гипса;

4. понтические белые мергелистые известняки и мергели мощностью 1.5-1.8 м.;

5. красно-бурые верхнеплиоценовые глины мощностью 4-5 м.;

6. четвертичные красно-бурые суглинки, лессы, почвы мощностью около 10 м.

Для данного типа разреза нами выделено 5-6 морфологических разновидностей гипса.

В районе с. Черноморка - это сростки пластинчатых, прозрачных шестигранных кристаллов красно-бурого цвета, расположенные в низах горизонта красно-бурых глин на контакте с понтическими белыми мергелями и известняками . Размер кристаллов 0.5-4 см в диаметре. Размеры сростков пластинчатых кристаллов - " гипсовых роз " от 1-2 до 15 см. В  этой же части горизонта расположены сростки тонкотаблитчатых кристаллов белого и  красно-бурого цвета. Кристаллы имеют шесть плоских и две кривые грани. Все  кристаллы в " розе " имеют несколько граней.

На контакте красно-бурых глин с четвертичными лессовидными породами образуются  сростки крупных непрозрачных кривогранных кристаллов в виде "гипсовых роз", но  более хрупких, чем прозрачные розы.

Наиболее распространенными формами гипса являются сильно глинистые рыхлые гипсовые  массы размерами до 30 см., расположенные в низах горизонта четвертичных  лессовидных суглинков. Эти массы слабо сцементированы  глинистым цементом и при взаимодействии с водой распадаются на мелкие,  непрозрачные кристаллы, размером до 5 мм.

К данному типу разреза приурочены (в с. Черноморка) мелкие игольчатые, многогранные таблитчатые бело-прозрачные кристаллы гипса расположенные, в верхней  части горизонта  серо-зеленых меотических глин. Все кристаллы имеют правильную форму, но  размеры их не превышают 5 мм.

В горизонте глинистого известняка-ракушечника встречаются друзы гипса размером до 15 см., а также сростки мелких кривогранных кристаллов белого цвета и прослои белого массивного гипса в серой глине . Большая часть гипсовых масс обволакивают куски известняка, образуя гипсово-известковые массы.

В оползневой террасе на берегу Черного моря, в районе с. Черноморка нами встречены пластинчатые удлиненно-листоватые сдвойникованные кристаллы красно- бурого. Четкие грани у них отсутствуют. Данная разновидность образовалась  в оползневом блоке, состоящем из красно-бурых глин. Высота залегания слоя гипса 1-1.5 м над уровнем моря.

В береговом обрыве между 8 ст. Б. Фонтана и Аркадией в г. Одессе нами встречены  сростки крупных кривогранных кристаллов шириной до 3-5 см., в виде  " ласточкиного хвоста ", с небольшими, до 2-3 см. в диаметре " гипсовыми  розами", состоящими из прозрачных кристаллов красно-бурого цвета. Данная разновидность находится в центральной части горизонта красно-бурых глин.

Разрез с верхнеплиоценовыми  (куяльницкими) песчано-глинистыми отложениями (N₂kj).

К данному типу разреза приурочены сахароподобные песчанистые непрозрачные корки  серого цвета, рыхлые, мелкие сростки песчанистого гипса размером до 5 см.

Описание разреза на лев. берегу Хаджибеевского лимана (снизу-вверх от уровня  моря):

1) серо-зеленые, голубые, черные глины меотического возраста мощностью 3 м.;

2) бурый, серый глинистый песок мощностью 5-6 м.;

3) красно-бурые почвы, с мелкими непрозрачными " гипсовыми розами " серого  цвета, мощностью около7 м.

Гипс из песчаных отложений расположен, главным образом, в мелких трещинах в виде  песчанистых масс, а на контакте с красно-бурыми почвами в виде мелких розочек.

Морфологические разновидности гипса

из разреза  с верхнеплиоценовыми черными и серо-зелеными глинами(N₂^2-3 )  .

Разновидности гипса из данного типа разреза встречены нами в береговых обрывах  б. Чабанской.

Этот разрез состоит из следующих горизонтов (снизу-вверх):

1. серо-зеленые мэотические глины мощностью более 2-х м.;

2. подпонтические серые, черные глины с прослоями желто-бурого детрита мощностью  2 м.;

3. понтический желто-бурый известняк мощностью 5,5 - 6 м.;

4. надпонтические ( верхнеплиоценовые - ? ) серо-зеленые глины с полуметровым прослоем черных глин; мощность 4-5 м.;

5. красно-бурые глины мощностью 3-5 м.;

6. четвертичные лессовидные породы, красно-бурые суглинки мощностью 8-10 м.

В горизонте надпонтических серо-зеленых глин встречены   кристаллообразные массы  серо-зеленого и серого цвета с совершенной спайностью. Форма  этих образований от 10 гранной  до чечевицеобразной. Гипсовые массы  состоят из плотного гипса и пластинчатых кристаллов,  т.е. " гипсовых роз" ракристаллизованных внутри этих систем.

В слое черных глин находятся сростки пластинчато-таблитчатых кристаллов белого,  внутри черного цвета. Размер кристаллов 2-15 мм. Размер черных " роз " до 5 см.

На контакте красно-бурых глин и красно-бурых суглинков образовались "гипсовые розы",  состоящие из непрозрачных, мелких, кривогранных кристаллов. "Розы" хрупкие, глинистые, размер до 20 см.

Морфологические разновидности гипса

из геологического разреза с бурыми, голубыми, и серо-зелеными глинами.

Данный тип разреза приводится по обнажению в устье Сухого лимана (снизу-вверх):

1. серо-зеленые меотические глины мощностью более 2-х м.;

2. бурые, вязкие глины, с прослоем бурого детрита,  мощностью 30 см.;

3. голубые глины мощностью 2,5 м.;

4. красно-бурые и серые суглинки  четвертичного возраста, мощность  8-10 м.

В горизонте бурых глин и прилежащих к нему серо-зеленых и голубых глинах расположены 12-и гранные, бело-прозрачные кристаллы размером до 5 см. , сростки таблитчатых, прямогранных бело-прозрачных кристаллов . В сростках большая часть  кристаллов имеет 6 правильных граней и 2 кривые. Размеры сростков от 1-2  до 5-7см.

В слое красно-бурых суглинков расположены глинистые сростки игольчатых, чешуйчатых,  мелких пластинчатых кристаллов, плотные зернистые друзы состоящие, состоящие из множества игольчатых кристаллов конкреции игольчатых кристаллов и др.

Наиболее правильные таблитчатые кристаллы гипса располагаются в трещинах  буровато-зеленой глины.

Фото 1. Гипс из разрезов в районе Сухого лимана.

Гипс из карстовых пещер и катакомб г. Одессы.

"Гипсовые розы" и новообразования гипса в карстовых пещерах являются наиболее  широко распространенными представителями гипергенных инфильтрационных сульфатов, т.е. кристаллизация этого типа гипса происходила на некотором удалении от источника сульфатного вещества, так как гипергенный гипс представляет собой результат гидратации ангидрита. Замещение  ангидрита гипсом начинается под воздействием холодноводных, богатых углекислотой, высококонцентрированных растворов хлоридного типа и завершается при участии слабосоленых бикарбонатно- сульфатных растворов, богатых кислородом.

В Одесских карстовых пещерах новообразования гипса представлены сахарообразными, мелкозернистыми корками белого цвета, толщиной от 1-2 мм. до 1.5 см. Размер кристаллов менее 1-2 мм. Причем гипсовые корки покрывают корки натечного  кальцита, либо корродированные известковые стенки карстовых пещер, каверн.

Гипсовые корки в карстовых пещерах, являются более молодыми новообразованиями, чем корки натечного кальцита.

В Одесских катакомбах на потолках и стенках изредка встречаются современные образования гипса в виде прозрачных, игольчатых масс, толщиной до 1.5 см., шириной  до 5-6 см., с игольчато-пластинчатой отдельностью и совершенной спайностью.

Выводы.

1. В данной работе выделено и описано 14 морфологических разновидностей гипса наиболее характерных для окрестностей Одессы., среди которых основными являются: прямогранные и кривогранные кристаллы, сростки кривогранных и прямогранных кристаллов, рыхлые гипсовые массы и корки, друзы прямогранных кристаллов гипса, кристаллообразные массы гипсы.

2. Каждая морфологическая разновидность гипса привязана к определенному литологическому, геологическому типу разреза., так например, для прозрачных "гипсовых роз" характерен тип разреза с верхнеплиоценовыми красно-бурыми глинами, для прозрачных игольчатых, таблитчатых кристаллов гипса  -  разрез с голубыми, бурыми, серо-зелеными глинами.

3. Так как “инфильтрационный” гипс образуется в полостях, пустотах, трещинах горных пород, то выделяя на карте гипсоносные участки, мы автоматически выделяем зоны повышенной тектонической трещиноватости горных пород, что имеет важное значение для инженерной и структурной геологии. Это предположение подтверждается также тем, что гипсоносные зоны расположены в зонах повышенной тектонической трещиноватости понтических известняков, и зоне дренирования ( разгрузки ) понтического водоносного горизонта.

4. Гипс на Одесском побережье имеет локально-точечное распространение, и его количество в горизонтах пород может изменяться как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Причем ширина гипсоносных горизонтов не превышает по ширине 500 м.

Литература

1. Минералы Украины: краткий справочник. Щербак Н.П. и др. АН УССР, Киев: Наук. думка.1990.

Фотоматериалы к статье: http://geoinfo.ukrgeo.org/v/Obrazci/odessa/sz_prichern/