geologyИзвестия высших учебных заведений. Геология и разведкаProceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration0016-77622618-8708Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting10.32454/0016-7762-2022-64-3-59-73geology-795Research ArticleГИДРОГЕОЛОГИЯ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯHYDROGEOLOGY AND ENGINEERING GEOLOGYМинеральный состав терригенных компонентов лессовых и глинистых отложений Западной МонголииMineral composition of terrigenous components in loess and clay deposits of Western Mongoliahttps://orcid.org/0000-0002-5839-3471РященкоТ. Г.RyashchenkoT. G.

Рященко Тамара Гурьевна  — доктор геолого-минералогических наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории инженерной геологиии геоэкологии 

128, ул. Лермонтова, г. Иркутск 664033тел.: +7 (914) 885-43-75SPIN-код: 8791-2620

Tamara G. Ryashchenko  — Dr. of Sci. (Geol.-Min.), Professor, Leading Researcher of the Laboratory of Engineering Geology and Geoecology 

128, Lermontov str., Irkutsk 664033tel.: +7 (914) 885-43-75SPIN-code: 8791-2620

ryashenk@crust.irk.ruФГБУН «Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук»РоссияInstitute of the Earth’s Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202222112022035973Copyright © Рященко Т.Г., 20222022Рященко Т.Г.Ryashchenko T.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geology-mgri.ru/jour/article/view/795Введение

Введение. Рассматриваются результаты изучения минерального состава терригенных компонентов методом количественного иммерсионного анализа для лессовых и глинистых отложений Западной Монголии, полученные в рамках геологических исследований при проведении работ по сейсмическому микрорайонированию территорий некоторых городов.

Цель

Цель. Определение и анализ изменений минерального состава терригенных компонентов лессовых четвертичных аллювиальных, эоловых, делювиально-эоловых и делювиально-пролювиальных комплексов, а также неоген-нижнечетвертичных озерно-аллювиальных и мел-палеогеновых озерных «кирпичных» глин.

Материалы и методы

Материалы и методы. Информационный банк представлен количественными данными по содержанию легких и тяжелых минералов (фракция 0,01—0,25 мм) различных геолого-генетических комплексов отложений, образцы которых были отобраны из обнажений мощностью 6—8 м и опорных скважин глубиной 20—30 м (всего 72 образца). При характеристике состава легкой и тяжелой фракций установлены минеральные ассоциации, рассчитаны коэффициенты зрелости (Кz) и устойчивости (КУ). Выделены четыре территориальные зоны: северная (территория городов Сухэ-Батор, Мурэн), центральная (Дзунмод), западная (Улясутай) и южная (Даланзадгад). При обработке минералогических данных применялась программа кластерного анализа Q-типа.

Результаты

Результаты. Установлено, что изменения минеральных ассоциаций изученных объектов связаны с их принадлежностью к выделенным геолого-генетическим комплексам и возможностью участия эоловых процессов. К числу факторов влияния относятся климатические условия в период формирования комплексов, состав пород геологических формаций, распространенных на указанных территориях, и современная климатическая зональность.

Заключение

Заключение. Наиболее представительные материалы получены для центральной и южной зоны, где минеральный состав терригенных компонентов определялся по образцам опорных скважин, в которых четко наблюдались изменения минерального состава отложений при смене геолого-генетического комплекса. Иммерсионный метод до сих пор не утратил своего значения при изучении осадочных пород, поэтому особый интерес с научной и практической точки зрения представляет впервые полученная информация по новому объекту — территории Западной Монголии.

Introduction

Introduction. The paper considers the results of a study associated with the mineral composition of terrigenous components in loess and clay deposits of Western Mongolia. The study was performed by the method of quantitative immersion analysis using samples obtained in the framework of geological studies during the seismic microzoning of certain cities.

Aim

Aim. Determination and analysis of variations in the mineral composition of terrigenous components of loess quaternary alluvial, eolian, diluvial-eolian and diluvial-proluvial complexes, as well as Neogene-lower Quaternary lake-alluvial and Cretaceous-Paleogene lake “brick” clays.

Materials and methods

Materials and methods. The database is represented by quantitative data on the content of light and heavy minerals (0.01—0.25 mm fraction) in various geological and genetic deposit complexes, sampled from outcrops with the thickness of 6–8 m and test wells with the depth of 20–30 m (72 samples in total). During the compositional characterisation of light and heavy fractions, mineral associations were established, as well as maturity (Кz) and stability coefficients (KU) were calculated. Four territorial zones, including northern (territory of Sükhbaatar and Mörön), central (Zuunmod), western (Uliastai) and southern (Dalanzadgad), were isolated. A Q-type cluster analysis program was applied to process mineralogical data.

Results

Results. Variations in mineral associations of the studied objects were established related both to their belonging to the selected geological and genetic complexes and the possibility of eolian process effects. The factors of influence include climatic conditions during the formation of complexes, the composition of rocks in geological formations abundant in these territories and contemporary climatic zoning.

Conclusion

Conclusion. Representative data were obtained for the central and southern zones, where the mineral composition of terrigenous components was determined using samples from test wells having clearly observed variations in the mineral composition of deposits during the change of a geological and genetic complex. Since the immersion method is still essential for studies of sedimentary rocks, the information on a new object, represented by the territory of West Mongolia, obtained for the first time, appears to be of a particular interest both from scientific and practical points of view.

минеральный составтерригенные компонентылессовые и глинистые отложенияиммерсионный анализгеолого-генетический комплексэоловые процессыкоэффициенты зрелости и устойчивостиmineral compositionterrigenous componentsloess and clay depositsimmersion analysisgeological and genetic complexeolian processesmaturity and stability coefficientsВ работе задействовалось оборудование ЦКП «Геодинамика и геохронология» Института земной коры СО РАН в рамках гранта № 075-15-2021-682.The equipment of the Center for Collective Use “Geodynamics and Geochronology” of the Institute of the Earth’s Crust of the SB RAS was used in this work within the framework of the grant No. 075-15-2021-682ReferencesБатурин В.П. Петрографический анализ геологического прошлого по терригенным компонентам. М.—Л. 1947. 339 с.Baturin V.P. Petrographic analysis of the geological past on terrigenous components. Moscow— Leningrad. 1947. 339 p. (In Russian).Белоусова О.Н., Михина В.В. Общий курс петрографии. М.: Недра, 1972. 344 с.Belousova O.N., Mikhina V.V. General course of petrography. Moscow: Nedra. 1972. 344 p. (In Russian).Болотова Н.Я. К стратиграфии кайнозойских отложений Северо-Восточной Монголии // Материалы по геологии Монгольской Народной Республики. М.: Недра, 1966. С. 79—85.Bolotova N.Ya. On the stratigraphy of the Cenozoic deposits of Northeastern Mongolia // Materials on the geology of the Mongolian People’s Republic. Moscow: Nedra. 1966. P. 79—85 (In Russian).Булах А.Г. Минералогия с основами кристаллографии. М.: Недра, 1989. 351 с.Bulakh A.G. Mineralogy with the basics of crystallography. Moscow: Nedra. 1989. 351 p. (In Russian).Васильев В.И., Шешеня Н.Л., Чеховский А.Л. Формирование инженерно-геологических условий Центральной Монголии. М.: Наука, 1987. 142 с.Vasiliev V.I., Sheshenya N.L., Chekhovskiy A.L. Formation of engineering-geological conditions of the Central Mongolia. Moscow: Nauka. 1987. 142 p. (In Russian).Данилов Б.С. Кластерный анализ в EXCEL // Строение литосферы и геодинамика. Иркутск, 2001. С. 18—19.Danilov B.S. Cluster analysis in EXCEL // Structure of the lithosphere and geodynamics. Irkutsk, 2001. P. 18—19 (In Russian).Инженерная геология СССР. Т. 3. Восточная Сибирь / Под ред. Г.А. Голодковской. М.: Изд-во МГУ, 1977. 659 с.Engineering geology of the USSR. T. 3. The Eastern Siberia / Ed. by Golodkovskaya G.A. Moscow: Publishing House of Moscow State University. 1977. 659 p. (In Russian).Рященко Т.Г., Акулова В.В., Ухова Н.Н. и др. Лессовые грунты Монголо-Сибирского региона. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2014. 241 с.Ryashchenko T.G., Akulova V.V., Ukhova N.N., et al. Loess soils of the Mongolian-Siberian region. Irkutsk: Institute of the Earth’s Crust, SB RAS. 2014. 241 p. (In Russian).Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород (с основами методики исследований). М.: Высшая школа, 1974. 400 с.Logvinenko N.V. Petrography of the sedimentary rocks (with the basics of research methods). Moscow: Higher school. 1974. 400 p. (In Russian).Милаш А.В. Акцессорные минералы эйфельских, живетских и нижнефранских отложений юго-востока Воронежской антеклизы // Вестник Воронежского ун-та. Серия Геология. 2017. С. 31—42.Milash A.V. Accessory minerals of the Eifelian, Givetian and the Lower Frasnian deposits of the southeast of the Voronezh anteclise // Bulletin of the Voronezh University. Series Geology. 2017. P. 31—42 (In Russian).Окнова Н.С. Литолого-палеогеографические и геодинамические реконструкции при поисках неантиклинальных ловушек углеводородов (на примере Тимано-Печорской провинции). СПб.: Изд-во СПбГУ, 1998.108 с.Oknova N.S. Lithological-paleogeographic and geodynamic reconstructions in the search for non-anticlinal hydrocarbon traps (on the example of the TimanPechora province). St. Petersburg: Publishing House of St. Petersburg State University. 1998. 108 p. (In Russian).Джурик В.И., Серебренников С.П., Рященко Т.Г. и др, Районирование сейсмической опасности территории города Эрдэнэта. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2011.122 с.Dzhurik V.I., Serebrennikov S.P., Ryashchenko T.G., et al. Zoning of the seismic hazard of the territory of the city of Erdenet. Irkutsk: Institute of the Earth’s Crust, SB RAS. 2011. 122 p. (In Russian).Рященко Т.Г. Вещественный состав и свойства пород // Богучанское водохранилище. Подземные воды и инженерная геология. Новосибирск: Наука, 1979. С. 61—83.Ryashchenko T.G. Material composition and properties of rocks // The Boguchanskiy reservoir. Groundwater and engineering geology. Novosibirsk: Nauka. 1979. P. 61—83 (In Russian).Рященко Т.Г. Группирование геологических объектов методом кластер-анализа (на примере минералогических данных четвертичных пород Среднего Приангарья) // Методические аспекты прогнозирования природных явлений Сибири. Новосибирск: Наука, 1980. С. 92—102.Ryashchenko T.G. Grouping of geological objects by cluster analysis (on the example of mineralogical data of the Quaternary rocks of the Middle Angara region) // Methodological aspects of forecasting natural phenomena in Siberia. Novosibirsk: Nauka. 1980. P. 92—102 (In Russian).Рященко Т.Г. Литогенез и инженерно-геологическая оценка четвертичных отложений (Восточная Сибирь). Новосибирск: Наука. 1984. 164 с.Ryashchenko T.G. Lithogenesis and engineering-geological assessment of the Quaternary deposits (the Eastern Siberia). Novosibirsk: Nauka. 1984. 164 p. (In Russian).Джурик В.И., Потапов В.А., Кочетков В.М. и др. Сейсмическое микрорайонирование аймачных центров Монголии. Улан-Батор: Издательский центр по астрономии и геофизике, 1998. 248 с.Dzhurik V.I., Potapov V.A., Kochetkov V.M., et al. Seismic microzoning of the aimag centers of the Mongolia. Ulaanbaatar: Publishing Center for Astronomy and Geophysics. 1998. 248 p. (In Russian).Татарский В.Б. Кристаллооптика и иммерсионный метод исследования минералов. М.: Недра, 1965. 306 с.Tatarskiy V.B. Crystal optics and immersion method for studying minerals. Moscow: Nedra, 1965. 306 p. (In Russian).Шлыков В.Г., Харитонов В.Д. К методике количественного рентгеновского анализа минерального состава грунтов // Геоэкология. 2001. № 2. С. 129—140.Shlykov V.G., Kharitonov V.D. On the method of quantitative X-ray analysis of the mineral composition of soils / Geoecology. 2001. No. 2. P. 129—140 (In Russian).Шлыков В.Г., Трапезников П.В. Утерянный классификационный признак лессовых грунтов // Геоэкология. 2002. № 2. С. 156—162.Shlykov V.G., Trapeznikov P.V. Lost classification feature of loess soils // Geoecology. 2002. No. 2. P. 156—162 (In Russian).Юбельт Р. Определитель минералов (пер. с нем.). М.: Изд-во «Мир», 1978. 325 с.Yubelt R. Determinant of minerals (translated from German). Moscow: Publishing house “Mir”. 1978. 325 p. (In Russian).Complex geophysical and seismological investigations in Mongolia / Eds. V.I. Dzhurik, T. Dugarmaa. Ulaanbaatar–Irkutsk, 2004. 315 p.Complex geophysical and seismological investigations in the Mongolia / Eds. V.I. Dzhurik, T. Dugarmaa. Ulaanbaatar—Irkutsk. 2004. 315 p.Hubbard C.R., Snuder R.I. RIR — Measurement and Use in Quantitative XRD // Powder Diffraction.1988. V. 3. P. 74—77.Hubbard C.R., Snuder R.I. RIR. Measurement and Use in Quantitative XRD // Powder Diffraction.1988. V. 3. P. 74—77.Ryashchenko T.G., Akulova V.V., Ukhova N.N. Processes of loess lithogenesis during Pleisto-cene — Holocene // Quaternary International. 2011. № 240. P. 150—155.Ryashchenko T.G., Akulova V.V., Ukhova N.N. Processes of loess lithogenesis during Pleistocene — Holocene // Quaternary International. 2011. No. 240. P. 150—155.Zimbardo M., et al. The open metastable structure of a collapsible sand: fabric and bonding // Bulletin Engineering Geology and the Environment. 2016. V. 75. № 1. P. 125—139.Zimbardo M., et al. The open metastable structure of a collapsible sand: fabric and bonding // Bulletin Engineering Geology and the Environment. 2016. V. 75. No. 1. P. 125—139.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.