Каустобиолиты

Каустобиолиты — ископаемые горючие породы биогенного происхождения, возникшие за счет массового захоронения и даль­нейшего преобразования остатков растительных или животных организмов. Встречаются в природе в твердом, жидком и газо­образом состоянии. К этой группе относятся угли, горючие слан­цы, торф, нефть, горючие газы*.

Угли состоят из органического вещества и минеральных при­месей. Количество последних обусловливает зольность углей.

В зависимости от исходного биогенного материала выделяют три группы каустобиолитов:

1. гумусовые породы, образующиеся за счет остатков высших растений; к этой группе принадлежат торф, бурые и каменные угли, антрациты;

2. сапропелита — сапропелевые угли и горючие сланцы; в со­ставе этих пород преобладают остатки планктонных организмов и низших водорослей;

3. липтобиолиты, слагающиеся лишь наиболее стойкими компонентами остатков высших растений — оболочками спор, кутикулами (тонкой поверхностной кожицей), смоляными тель­цами и другими образованиями; к липтобиолитам относятся не­которые своеобразные и редкие типы углей.

Угли возникли в результате разложения без доступа кисло­рода растительных остатков в болотах, мелких озерах и лагунах. В первую стадию накопления растительного вещества образуется торф. В последующие стадии погребенный торф превращается в бурый уголь и далее — в каменный уголь и антрацит.

Образование углей в широком масштабе началось лишь с де­вонского периода, при этом более 50% вс^ех известных запасоЕ углей связано с молодыми (третичными и верхнемеловыми) от­ложениями. Периодами наиболее интенсивного углеобразования

* Здесь не рассматриваются нефть и горючие газы, изучением которых зани­мается специальная дисциплина — геология иефти и газа.

274

на территории СССР явились карбон (Донбасс, Западный Урал, Подмосковная котловина), пермь (Кузбасс) и юрский период. (Средняя Азия, Восточная Сибирь, Дальневосточный край).

ЗКголь играет решающую роль в топливном балансе нашей страны. Значительная часть добываемого угля идет на изготовлен ние кЬкса и используется в химической промышленности.

При. изучении месторождений угля следует уделять большое-внимание петрографическому исследованию вмещающих пород,. что позволяет выяснить условия среды, в которой шло углеобра-зование, рблегчает стратиграфические сопоставления угольных пластов ^помогает решению ряда других задач.

\

Глава VIII

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ФАЦИЯХ И ФОРМАЦИЯХ

Осадочные породы образуются на поверхности Земли в самых разнообразных условиях. Обстановка осадкоиакопления опреде­ляет петрографический тип осадочной породы и заключенные а ней органические остатки. Для обозначения одновозрастных осад­ков был предложен термин «фация», впервые введенный в науку в 1838 г. А. Гресли. Из определения А. Гресли следовало, что> фация представляет собой осадок, характеризующийся на всем его протяжении одинаковым петрографическим составом и за­ключающий в себе одинаковую фауну и флору.

В дальнейшем в понятие «фация» разными исследователями: вкладывались различные значения. Одни считали фациями опре­деленные типы самих осадков, другие—физико-географические-условия их образования, третьи — совокупность признаков осад­ков и условий их образования. Л. Б. Рухин (1969) понимает под фацией «осадки, отложенные на определенной площади в одних и тех же условиях, отличных от тех, которые господствовали & соседних районах. Каждая фация характеризуется одним и тем же комплексом литологических и палеонтологических особенно^ стей».

По физико-географическим условиям образования фации раз­деляются на три группы: морские, лагунные и континентальные..

Морские фации имеют наиболее широкое распространение. Они образуются в воде с нормальной соленостью и содержат разнообразные органические остатки. Морские фации обычно за­нимают обширные площади, а разрез их характеризуется значи­тельным постоянством.

Группа лагунных (паралических) фаций включает отложения, возникающие в переходной зоне между сушей и морем или в бес­сточных котловинах внутри континентов. Характерной особен-ностью лагунных фаций является их отложение в водоемах с не­нормальной соленостью. Повышенная или пониженная соленость воды в лагунах в значительной степени сказывается на органиче-

275

ском мире. Характер органических остатков, а также присутст­ вие эвапоритов являются решающим доказательством лагунного происхождения отложений. ,

Образование континентальных фаций может происходить не­посредственно на поверхности суши (в воздушной среде) и в пресноводных водоемах — в долинах рек, на дне озер, в зоне распространения ледников и т. д. Органические остатки конти­нентальных отложений обычно немногочисленны и принадлежат наземным животным и растениям. Для континентальных отложе­ний характерно разнообразие и быстрая изменчивость В разрезе.

Термин «формация» введен в геологическую литературу в 1761 г. X. Фюкселем для обозначения отложений, сходных по со­ставу и положению в разрезе. Американские геологи и в настоя­щее время применяют этот термин для обозначения стратигра­фических комплексов. Советские ученые рассматривают форма­цию как литолого-тектоническое понятие. Формация — это сово­купность отложений, парагенетически связанных между собой и выделяющихся среди других особенностями состава, строения и мощности осадков. Каждая формация отражает специфику осад-конакопления в пределах определенной структурной зоны на тех или иных этапах ее развития.

Образование осадочных формаций определяется прежде всего тектоническим режимом и климатическими условиями того или иного участка земной коры. Все формации на основе их прост­ранственной приуроченнности можно подразделить на платфор­менные, геосинклинальные и формации передовых прогибов и межгорных впадин. На платформах чаще распространены кварц-песчаные, карбонатные, глауконито-фосфоритовые и ряд других формаций. Мощность платформенных формаций невелика. К гео­синклинальным зонам приурочены формации глинисто-сланцевые, флишевые, граувакковые, карбонатные и др. Геосинклинальные формации характеризуются линейной формой тел и резкими гра­диентами изменения состава и мощности. Для формаций передо­вых прогибов и межгорных впадин характерно развитие грубооб-ломочных пород и осадков паралическои группы фаций. Наиболее распространены молассовые, угленосные, красноцветные и соле-носные формации.

Изучение закономерностей образования и размещения оса­дочных формаций имеет большое практическое значение. К опре­деленным формациям приурочены специфические виды полезных ископаемых. Так, для группы формаций, сформированных в гео­синклинальных условиях, характерны месторождения высокока­чественных пластовых фосфоритов, бокситов и железных руд. Платформенный режим способствует образованию месторожде­ний бурых углей, конкреционных фосфоритов, огнеупорных глин, стекольных песков. К группе формаций передовых прогибов и межгорных впадин приурочены месторождения каменных углей, разнообразных солей, марганцевых и железных руд.

276

РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

\

Метаморфизмом называется преобразование горных пород под воздействием внутренних (эндогенных) процессов, вызываю­щих изменение физико-химических условий в земной коре. Такое изменение приводит к частичному или полному минеральному и структурно-текстурному приспособлению породы к новым усло­виям, причем этот процесс протекает с сохранением твердого состояния системы. Возникающие минеральные ассоциации устой­чивы только в определенных физико-химических условиях и на­зываются парагенетическими.

Главными факторами метаморфизма являются температура, давление и химически активные вещества — растворы и газы. Важное значение имеет состав исходной породы, ее строение, длительность процесса изменения и его характер. Метаморфиче­ские процессы могут происходить либо изохимически без сущест­венного изменения валового химического состава метаморфизуе-мой породы, либо метасоматически — с значительным изменением состава последней вследствие привноса и выноса вещества. Из­менениям подвергаются породы любого состава и генезиса — магматические, осадочные или уже ранее метаморфизованные. В зависимости от интенсивности метаморфических процессов наблюдаются постепенные переходы от слабо измененных пород, сохраняющих реликты состава и структуры исходного материа­ла, до разностей, глубоко преобразованных, первоначальная при­рода которых полностью утрачена.

Основной задачей при изучении метаморфических пород яв­ляется умение распознавать в измененной породе ее первона­чальную природу и расшифровывать процессы, обусловившие ее новый состав и строение. Эта задача, как правило, достаточно сложна, так как, кроме различной степени метаморфизма, прихо­дится сталкиваться с явлением конвергенции (convergentio — схождение), сущность которого заключается в том, что из пород, различных по происхождению, но близких по валовому химиче­скому составу, в сходных термодинамических условиях возни­кают сходные продукты метаморфизма^ и в то же время из одно­го и того же исходного материала в различных условиях обра­зуются различные породы.

277

Изучение метаморфических пород важно не только с петро-генетической точки зрения, но и для выяснения условий образова­ния обширной группы метаморфогенных рудных и нерудных ме­сторождений, включающих промышленные скопления железных руд, марганца, золота, меди, урана, графита, абразивных мате­риалов, кровельных сланцев, кварцитов, мраморов и многих дру­гих полезных ископаемых.