Введение

Интенсивное изучение осадочных пород в последние десятилетия, связанное с исследованием морских и океанических осадков, с освоением нефтегазоносных бассейнов, а также рудных осадочно-метаморфогенных месторождений предоставило богатейший материал для анализа особенностей их формирования.

Данное учебное пособие ориентировано на изучение начальной стадии формирования осадочных пород – седиментогенезу, как лежащему в основе всех последующих. В пособии предусмотрено решение следующих задач:

- дать будущим специалистам систему знаний об особенностях формирования осадка;

- дать представление о стадиях и типах седиментогенеза и эпигенеза;

- дать современную информацию о генезисе хемогенно-органогенных пород, систематизированную по фациальным обстановкам и стадиям их формирования;

- дать представление о формировании высокоуглеродистых органогенных пород, их преобразовании и о продуктах эволюции.

При выработке системного подхода в анализе литологического материала большую роль сыграли циклы лекций М.С. Дюфура, доцента С-ПбГУ; Ю.П. Казанского, профессора НГУ; В.Г. Кузнецова, профессора ГАНГ им. И.М. Губкина, прочитанные в ТПУ, критические замечания рецензентов, а также методологические семинары (Новосибирск 1985, 1986, Томск, 1989) и конференции по литологии – Москва, 2008 и Казань,2007, 2011.

Особое внимание автор пособия обращал на связь твердых полезных ископаемых с осадочными породами. Отсюда повышенное внимание геохимическим аспектам осадочных пород, связи урана, золота, платиноидов и других переходных металлов с органическим веществом, особенностям эволюции последнего в ходе дислокационных и наложенных эпигенетических процессов.

Всем коллегам, принимавшим участие в обсуждении материалов пособия, автор выражает свою признательность.

Часть 1. Основы седиментогенеза

Седиментогенез-совокупность процессов формирования осадка (sedimentum-осадок, genesis-происхождение). Они протекают на поверхности Земли,в условиях взаимодействия гидросферы,атмосферы и литосферы. Здесь происходят физические,химические,биологические и вулканические процессы (лат. processus - движение вперед). Их конечный продукт-осадок. Факторы (лат. factor – делающий) – движующие силы осадочных процессов. Ими на поверхности Земли являются: климат, тектонические перемещении земной поверхности, создающие ее рельеф; вещественный состав и динамика движений газов атмосферы и вод гидросферы, биологическая и, в последнее время, антропогенная деятельность.

Энергетические процессы на Земле подвержены:

- влиянию внешних космических явлений – солнечной лучистой энергии, приливно-отливных сил притяжения, проникновению космических частиц и волн;

- воздействию гравитации, радиации, тепло- и флюидопередаче.

Научными и практическими вопросами формирования осадка занималась и занимается в некоторых странах наука «Седиментология». Sedimentology – наука об осадочных породах и процессах, в результате которых они образовались; описание, классификация, генезис и общая характеристика осадков. В последнее время она все чаще подменяет общее название "литология", что обсуждалось в американской литературе еще в 1939 г. и не было рекомендовано.

Из осадка, при его погружении в нижние горизонты Земной коры, в процессах литогенеза формируются горные породы. В возможных последующих процессах – процессах эпигенеза, происходят их преобразования.

В последние время седиментогенез представляют в виде стержневой части науки «Литология» [Алексеев, 2004]. Она окружена различными подходами, изображенными в виде лепестков, к взаимодействию с остальными частями науки (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Графическое изображение соотношений седиментогенеза и литологии

Ниже представлены подходы седиментогенеза к взаимодействию с остальными частями «Литологии».

Метрический подход: это лабораторные исследования (например, гранулометрический, спектральный, рентгеноструктурный и др. виды анализов), а также новые и более точные виды анализов.

Графический подход основывается на наблюдениях и описаниях, соответствует петрографии, охватывая как микро-, так и макроскопические наблюдения.

Структурный подход реализуется в виде обобщений, чаще всего изображаемых в графическом виде (колонки, разрезы, модели).

Фациальный подход (генетический) реализуется, благодаря комплексу исследований пород и их ассоциаций.

Осадочные породы богаты полезными ископаемыми, представляют большой экономический интерес и заслуживают внимательного изучения (табл.1.1).

Таблица 1.1

Полезные ископаемые осадочных пород

Группа	Полезные ископаемые	Участие осадочных (экзогенных), %
Энергетические ресурсы	Нефть и горючие газы Уголь Горючие сланцы Торф Атомное сырье (урановые руды)	100 100 100 100 90
Сырье черной металлургии	Железные руды Марганцевые руды Хромовые руды	90 100 25
Сырье цветной металлургии	Медные руды Свинцово-цинковые руды Никелевые руды Оловянные руды Бокситы (алюминиевые руды) Магниевые руды Титановые руды Руды «малых» и редких металлов	72 До 50 – спорного происхождения 76 50 100 100 80 75–80
Химическое сырье	Фосфаты Калийные соли, каменная соль Мел, гипс Самородная сера Йод-бромное сырье Борное сырье	80 100 100 90 100 более 85
Цементное сырье	Известняки, мергели Глины Песок, гравий	100 100 100

Общая схема формирования осадочных пород, предложенная О.В. Япаскуртом в 2008, дополненная автором процессами эпигенеза, представлена на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Общая схема формирования осадка и осадочных пород

особенности: элементные, химические, минеральные, компонентные.