1.2.3. Изучение и описание горных пород

В большинстве маршрутов выполняется описание осадочных тел (слоев), представленных либо одной породой, либо чередованием нескольких осадочных пород, составляющих слой.

Осадочные тела. При описании однородного слоя рекомендуется документировать в полевом дневнике следующие характеристики пород:

1. Название породы. Определяется ее принадлежностью к одному из генетических типов горных пород (например, песчаник, известняк и т.д.).

2. Окраска породы. Фиксируется как в свежем сколе, так и на выветрелых поверхностях. При этом прибегают только к общепринятой цветовой гамме, включающей следующие цвета: белый, серый, черный, красный, оранжевый, коричневый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый. Допускается указывать оттенки цвета (например, желтовато-серый) при условии, что вторая часть слова указывает основной цвет, а первая обозначает оттенок.

3. Структура породы. Чаще всего связана с ее происхождением, поэтому необходимо давать ей правильное название. Так, обломочные породы всегда имеют обломочную структуру, органогенные – органогенную, хемогенные – некристаллическую, кристаллическую или оолитовую.

Магматические и метаморфические породы обычно имеют кристаллическую, реже неполнокристаллическую или скрытокристаллическую структуру.

4. Текстура. Наиболее распространенными текстурами осадочных пород являются слоистые и массивные (неслоистые). Отсутствие слоистости говорит об осадкообразовании в постоянных условиях. Слоистость указывает на отложение в среде с меняющимся режимом осадконакопления. Выделяют горизонтальную, волнистую и косую слоистость. Горизонтальная слоистость состоит в чередовании слоев и слойков с параллельными друг другу поверхностями напластования. Она формируется при выпадении осадка в спокойной водной среде. Волнистая слоистость характеризуется волнисто-изогнутыми поверхностями. Она формируется при движении среды накопления осадков в двух противоположных направлениях (приливы и отливы в прибрежной мелководной части моря). Косая слоистость характеризуется сериями слойков, расположенных косо по отношению к межсерийным швам или к границам почвы и кровли пластов. Она свидетельствует о накоплении осадка при движении воды и при ветре.

Магматическим горным породам в зависимости от их интрузивного или эффузивного происхождения свойственны массивная, полосчатая, пятнистая, пузырчатая, миндалекаменная, флюидальная текстуры. Породы регионального метаморфизма обладают плоско-параллельной текстурой (сланцеватой, гнейсовой, плойчатой или очковой), для пород контактового метаморфизма обычны массивная или беспорядочная текстуры.

5. Минеральный состав пород. В полевых условиях не всегда поддается точному определению, поэтому его продолжают изучать в камеральных условиях. При описании псефитов указывается петрографический состав обломков и состав цемента (глинистый, карбонатный и т.п.). Обязательно отмечается степень окатанности обломков (конгломераты) или их угловатость (брекчии), а также степень насыщенности породы этими обломками.

При описании пелитов (глинистых пород), кроме их собственного минерального состава, важно отметить присутствие в них известковых примесей (по реакции на HCl) и песчано-алевритовых частиц. Присутствие последних в породе определяет степень ее пластичности и легко устанавливается следующим образом. Глину размачивают в воде, раскатывают в трубочку и сворачивают в кольцо. Кольцо из пластичной глины (без посторонних примесей) не растрескивается и не разрывается после высыхания. Присутствие песка в глине можно также установить при ее растирании между пальцами.

Минеральный состав хемогенных пород отражается в их названии (например, известняк, доломит, мергель и т.п.).

6. Твердость породы. Определяется степенью ее сопротивления внешнему механическому воздействию. В полевых условиях удобно различать три категории твердости пород: слабую (ломаются руками), среднюю (легко разбиваются молотком) и высокую (молотком разбиваются с трудом).

7 Включения. Это тела, привнесенные в осадок и генетически с ним не связанные (например, различные растительные остатки), либо минеральные стяжения в виде конкреций или секреций. При описании конкреций и секреций рекомендуется указывать следующие их особенности: форму (округлая, эллипсоидальная, караваеобразная, трубчатая и др.); вещественный состав (карбонатная, кремнистая и т.д.); первичность или вторичность по отношению к вмещающей породе; количество в обнажении.

8. Органические остатки. Они выполняют три важнейшие функции – стратиграфическую, корреляционную и генетическую. Стратиграфическая функция заключается в определении по этим остаткам возраста вмещающих горных пород, корреляционная состоит в возможности сопоставления различных геологических разрезов путем построения корреляционных профилей. Наконец, по находкам органических остатков можно реконструировать условия, в которых обитали животные и растительные организмы (суша, водный бассейн пресный или соленый, мелководный или, наоборот, глубоководный).

Поиски органических остатков (окаменелостей) лучше начинать с осыпей, так как в выветрелых кусках породы они заметнее. После обнаружения в осыпях необходимо найти их в коренных обнажениях, чтобы установить принадлежность к определенным слоям. Породы следует раскалывать, осматривая поверхности скола, особенно по напластованию. Рекомендуется собирать по несколько экземпляров окаменелостей, из которых затем отбирают лучшие.

Окаменелость вместе с куском вмещающей породы осторожно выбивают зубилом или молотком, стараясь не повредить. Если образец не очень большой, его лучше взять целиком. Собранные остатки заворачивают в бумагу вместе с этикеткой. Хрупкие формы дополнительно оборачивают ватой, разломившиеся куски склеивают клеем.

Все находки заносят в полевой дневник. При этом отмечают их название, степень сохранности, количество, положение в пласте относительно поверхности напластования и сторон света, приуроченность к определенному типу пород.

9. Трещиноватость. Проявляется в породе в виде систем трещин, разбивающих ее на отдельные блоки – отдельности различной формы. Обязательно отмечается характер трещин – скрытые, закрытые или открытые, их густота, форма отдельностей (глыбовая, параллелепипедальная, столбчатая, плитчатая, матрацевидная, скорлуповатая, сфероидальная). Для вертикальных трещин отмечают азимуты их простирания, по наклонным трещинам производят замеры их пространственной ориентировки (азимуты простирания, падения и угол падения).

10. Мощность горной породы (слоя). Истинную мощность горно-породного слоя измеряют с помощью рулетки, линейки или градуированной рукоятки геологического молотка.

11. Характер изменчивости слоя. По его составу, строению и мощности прослеживают как по вертикали, так и (по возможности) по простиранию.

12. Особенности слоевых границ. В конце описания каждого слоя желательно заключение о его происхождении. При описании многопородного слоя приводят соответствующие характеристики по каждой разновидности пород, входящих в этот слой.

Слоевые границы могут иметь различный характер. Они могут быть нечеткими или, наоборот, четкими, ровными или неровными, горизонтальными или извилистыми, размытыми с углублениями и выступами. Очень важно фиксировать на слоевых границах знаки ряби, следы капель дождя, кристаллов льда, трещины усыхания и другие гиероглифы.