Песчаные породы полимиктового состава
(Слайд 1G1_10)
Среди песчаных пород полимиктового состава выделяются две основные группы:
1. Аркозы.
2. Граувакки.
Аркозы. В некоторых песчаниках полевой шпат, слюда и кварц находятся почти в таком же соотношении, как и в гранитах, от которых они образовались, это аркозы, или «размытые граниты» (Леворсен, 1958).
Аркозовые песчаники содержат более 25% полевых шпатов и менее 60% кварца. Они сформировались в результате процессов, связанных с диастрофизмом земной коры, когда некоторые материковые области были или резко приподняты, или опущены, но подверглись дизъюнктивной дислокации в местах, непосредственно примыкающих к глубоким впадинам в дне океана, где отложился обломочный материал пород, перемещенный из материковой области (Пирсон, 1961). Расстояние от области сноса до бассейна, куда переместился обломочный материал, было очень небольшим, и обломки материнских пород приподнятой материковой области подвергались минимальному химическому разложению или выветриванию и отлагались в условиях плохой сортировки минералов (см. рисунок).
Зерна в аркозовых породах угловаты и различны по размерам. Цементом служат глины каолинового состава, иногда монтмориллонитовые глины, образовавшиеся из вулканического пепла. Типичные аркозы часто слабо сцементированы.
В
результате последовательного поступления
в море обломочного материала и его
сортировки образуются пласты
пород-коллекторов, чередующиеся с
практически непроницаемыми глинистыми
породами.
Аркозовые коллекторы развиты в некоторых частях эпигерцинской платформы юга СССР. Так, они слагают газоносные горизонты месторождения Газли (Западный Узбекистан) и газоносные пачки месторождений Ейско-Березанского района Северо-Западного Предкавказья; месторождения нефти и газа Березово-Шаимского района Западной Сибири.
Типичными аркозами являются меловые и юрские угленосные песчаные породы Ленского прогиба; содержание полевых шпатов в них достигает 60—65% и кварца 30—35%. Аркозовые песчаники кайнозойских моласс известны в северо-западной части Ферганы; в них содержится до 50% полевых шпатов и от 15—25%, реже до 48% кварца.
Аркозовые песчаники-коллекторы имеются в Калифорнии в бассейне Лос-Анжелоса, в гранитной россыпи бассейна Анадарко в Оклахоме, в районе Амарилло в Техасе (Пирсон, 1961).
Граувакки. Песчаники, содержащие в большом количестве зерна темных тонкозернистых изверженных пород, называют граувакками. Обычно они характеризуются зеленовато-серой, серой или темной зеленовато-серой окраской и полимиктовым составом; 20% и больше (до 50%) слагающих породу зерен состоит из обломков других пород; около 60% падает на кварц.
Граувакки, глинистый песок или песчаник могли образоваться в условиях умеренной деформации земной коры, когда небольшой континентальный шельф отделял незначительно приподнятую материковую область от более глубокого бассейна седиментации (см. рисунок).
При быстро протекающем процессе эрозии суши и коротком пути транспортировки обломочного материала зерна неустойчивых минералов и обломки пород не успевали подвергнуться разрушению и разложению, поступая в бассейн седиментации. Осадконакопление в бассейне в результате эрозии могло не компенсироваться опусканием. Вследствие этого бассейны становились мелководными, даже лагунами (Пирсон, 1961).
Частый переход от морских фаций к континентальным с взаимным проникновением пород этих фаций у береговых линий привел к образованию ритмически чередующихся граувакков с алевритовыми и пелитовыми породами. Цемент граувакков глинистый и глинисто-хлоритовый, поэтому часто они имеют низкую проницаемость.
Примерами граувакковых коллекторов являются Бредфордский песок в Пенсильвании, пески Мак Лиш и Бартлесвильский (Оклахома), пески, слагающие побережье Мексиканского залива (Пирсон, 1961).
Схематическое изображение континентальных и морских условий,
при которых образуются граувакковые осадки (по Пирсону, 1961).
1—глинистый сланец;
2—известняк;
3—уголь;
4, 5—породы фундамента:
4 — метаморфические,
5—изверженные (граниты
Некоторые исследователи различают:
- бикластические,
- хемокластические,
- метакластические породы.
Бикластическими называют полимиктовые песчаные породы, содержавшие более 20% обломков кластических и глинистых пород. Содержание кварца в них обычно составляет почти 1/3 обломочного материала, полевых шпатов от 10 до 30—40% и акцессорных тяжелых минералов сотые доли процента. Сортировка материала пород невысокая, и, следовательно, проницаемость их низкая. Примером бикластических песчаных пород являются пермские песчаники Хатангско-Анабарского междуречья, песчаники нижней и средней юры зоны Главного Кавказского хребта и др.
К хемокластическим относят песчаные породы, содержащие более 20% обломков хемогенных и биогенных пород. Содержание кварца и полевых шпатов может колебаться в широких пределах. Они обычно формируются вблизи областей сноса. Примером хемокластитов являются песчаники, развитые среди верхнепермских отложений Приуралья (Саркисян, 1949).
Метакластическими называют песчаные породы, в состав которых входит более 20% обломков метаморфических пород. Кварца как в виде мономинеральных зерен, так и в обломках пород в них содержится 30—50%, полевых шпатов —30—40%.