lito_kuznecov

форму, однородность и т.д., для подобной породы с полным основанием используется термин «оолитовая структура» или «известняк оолитовой структуры». Вместе с тем сами оолиты состоят из особым образом расположенных кристаллов, т.е. имеют свою внутреннюю кристаллическую структуру, а своеобразие расположения агрегатов этих кристаллов в пространстве и друг относительно друга определяет и свою внутреннюю текстуру конкретного оолита. На этом примере еще раз можно убедиться в иерархичности геологических образований, наличии разных уровней организации. Так, на уровне оолита его структурой будет кристаллическая, а текстура концентрическая и радиально-лучистая. На уровне же породы оолиты выступают уже как компонент породы, и структура породы будет оолитовая.

Подобные сложности определяют то обстоятельство, что установить четкую грань между структурой и текстурой при петрографических исследованиях, особенно стандартных и массовых, удается далеко не всегда. Это иногда приводит к тому, что под структурой понимается лишь строение, устанавливаемое при микроскопических исследованиях, а под текстурой — при макроскопических. Как ясно из приведенг ных выше материалов, подобные представления не обосног ваны. Вместе с тем нельзя не признать, что текстуры в целом являются более «крупноразмерной» чертой строения породы, чем структуры. Подобные нечеткости не отрицают важности и необходимости различать эти понятия, а главное, характеристики, связанные с особенностями строения слагающих породу фрагментов (структур) и их взаимным расположением в пространстве (текстур).

Строго говоря, дословный перевод латинских слов структура (structura) и текстура (textига) весьма близок и означает строение, взаиморасположение и связь составных частей, поэтому использовать буквальное значение этих терминов неправомерно, они как бы потеряли свой первичный смысл и имеют ныне самостоятельное и отличное друг от друга значение.

Следует, наконец, отметить еще одно обстоятельство, являющееся, видимо, следствием первично близкого значения этих терминов. В англоязычной литературе термины structure и texture часто употребляются в прямо противоположном

роды описывается термином texture, а их взаимное расположение — siruciure. Вместе с тем многозначность слова

20

«структура» не позволяет утверждать, что такой перевод (structure — текстура, texture — структура) всегда однозначно правильный. По контексту иногда, хотя и не часто, может быть «прямое», соответствующее русскому значение.

Поскольку изучение горной породы в поле, а также в лабораторных условиях и на лабораторных занятиях в учебном процессе начинается с описания образца породы, рассмотрим вначале более «крупноразмерные» характеристики породы, т.е. ее текстуру, и лишь затем структуру, которая, как отмечалось выше, чаще изучается в шлифах.

Иллюстрации и описания многих текстур и структур осадочных горных пород имеются в специальных изданиях («Атлас текстур...», т. 1, 1962, т. 2, 1969, т. 3, 1973; «Атлас структур...», 1974; «Осадочные породы...», 1987, 1990), многочисленных работах, посвященных более конкретным объектам (например, Ботвинкина, 1962; «Обстановки осадконакопления...», 1990; Рейнек, Сингх, 1981 и др.), а также в прекрасно выполненных в цвете зарубежных изданиях («А Color Illustrated...», 1978, 1979; «Sandstone Petrology», 2002; Scholle, Ulmer-Scholle1 2003).

1.3.1. НЕКОТОРЫЕ ТИПЫ ТЕКСТУР ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

Текстуры осадочных пород чрезвычайно разнообразны; многие из них образуются при определенных условиях и поэтому имеют очень важное генетическое значение, происхождение других до сих пор неясно. Нет, естественно, и сколько-нибудь всеобъемлющей систематики текстур. В первом приближении большую часть текстур можно объединить в три группы — слоистые, внутрислоевые и на границах слоев.

Слоистость является одним из наиболее характерных свойств осадочных образований, недаром осадочную оболочку Земли называют стратисферой (от лат. stratum — матрас, настил, пласт). Она выражается в чередовании слоев разного петрографического состава (известняки — доломиты, песчаники — глины), разной гранулометрии (песчаники мелко- и среднезернистые и др.), разного цвета или любых других показателей. Образование слоев связано с изменением условий седиментации, и очень часто они обособляются друг от друга поверхностями наслоения (слоевыми швами), которые отражают либо краткие паузы в седиментации, либо

21

Т а б л и ц а 1.4

Схема подразделения слоев по их мощности (толщине)

22

23

Рис. 1.2. Некоторые типы слоистых текстур:

а — горизонтальная микро-тонкослоистая (Армения; средний миоцен); 6 — пологоволнистая (Северный Кавказ; нижний титон); в — линзовиднослоистая и перекрестно-слоистая, местами со срезанием

резкие изменения условий, либо, наконец, поверхности эрозии. Обычно подразделение слоистости производится прежде всего по мощности (толщине) отдельных слоев. В первом

24

приближении различают текстуру толстослоистую — при мощности отдельных слоев более 1 м, среднеслоистую

слой мощностью более 1 см [bed, множественное число beds) и пропласток, слоек мощностью менее 1 см (lamina, множественное число laminae). Существуют и более дробные подразделения, однако граничные размеры отдельных типов, как и сами названия, далеко не всегда совпадают (табл. 1.4).

По морфологическим признакам различают слоистость

горизонтальную, пологоволнистую, линзовидную и т.д. (рис. 1.2).

Своеобразным типом горизонтальной слоистости является так называемая градационная слоистость (graded bedding).

Здесь текстурный признак — слоистость — как бы комплексируется со структурным — с изменением размерности слагающих пласт зерен. Суть этой слоистости заключается в том, что в слое снизу вверх последовательно сокращается

25

размер обломков; при этом может происходить и смена отдельных типов пород. Так, крупнозернистые песчаники подошвы в кровле сменяются не только песчаниками мелкозернистыми, но и глинами. Подобная слоистость весьма характерна для отложений мутьевых или турбидитных потоков (turbidity current), которые образуются на подводных склонах

иу их подножий. Нижняя часть такого пласта — это обломочные отложения турбидитного потока с градационной слоистостью и своими внутренними текстурами, а верхняя — тонкие собственно пелагические образования. Подобный генетически связанный набор получил название многослоя, или цикла Боумы, по имени описавшего его ученого (рис. 1.3). Градационная слоистость без характерных для турбидитов особенностей (эрозионный контакт, внутрислоевые текстуры

идр.) отмечается и в мелководных условиях, например, при осаждении из богатых взвесью паводковых вод и др.

Масштаб слоистости показывает, что эта текстура является не только, а часто не столько свойством горной породы, сколько свойством комплекса отложений — породно-слоевых ассоциаций. Поэтому эта текстура изучается в основном в обнажениях и крупных штуфах, реже в образцах и еще реже под микроскопом. При описании в образце и шлифе необходимо отметить характер проявления слоистости (изменение состава, цвета, включения и т.д.), ее морфологический тип, характер границ и другие показатели. При отсутствии в образце слоистости неточно говорить о массивной текстуре; правильнее использовать более нейтральные формулировки типа «слоистость в образце не установлена» или, хуже, — «текстура в пределах образца массивная».

Среди внутрислоевых текстур отметим прежде всего косую слоистость. Она проявляется в том, что в пределах пласта, ограниченного более или менее параллельными границами, наблюдается более мелкая, наклонная к этим границам слоистость. Подобные текстуры наблюдаются в песчаниках, иногда в известняках и возникают при поступательных движениях транспортирующей среды — водной или воздушной. Существует масса разновидностей косой слоистости, которые во многом определяются конкретными условиями осадконакопления. В самом общем виде по типу косой слоистости возможно различать субаквальные (водные) и субаэральные (воздушные) обстановки. Так, в эоловых отложениях косослоистые серии достигают иногда 12 — 30 м, в то время как в водных их мощность не превышает 1,0—1,5 м. Эоловая косая слоистость в отличие от речной характеризуется волнистыми

26

слойками, непостоянством и изменением углов падения, частым срезанием одних слойков другими. В обоих случаях направление падения косых слойков указывает направление движения транспортирующей среды, т.е. переноса.

Внутри слоя нередко отмечаются различные включения, неправильные напластования, взаимные срезания и т.д. Это создает огромное морфологическое разнообразие текстур, многие из которых с их возможной генетической интерпретацией описаны в специальных монографиях и статьях (Ботвинкина, 1962; Кутырев, 1968; Лидер, 1986; Рейнек, Сингх, 1981 и др.).

Своеобразными внутрислоевыми текстурами являются сложно построенные запрокинутые микроскладки подводного оползания слабо литифицированных осадков, которые образуют интенсивно деформированный горизонт среди параллельно слоистых отложений и которые нередко удается наблюдать и в образцах (рис. 1.4).

Внутри пластов, а также на их границах в относительно легко растворимых породах — известняках, доломитах, ангидритах, но иногда и в песчаниках — наблюдаются стило-

27

Рис. 1.5. Стилолитовые швы в микрозернистом известняке. Западный Узбекистан. Келловей - оксфорд. Диаметр керна 7,5 см

литовые текстуры, или — в плоском сечении — стилолитовые швы (рис. 1.5, 1.6). Это бугорчатые пилообразные линии (в пространстве — бугристые поверхности) с амплитудой отдельных зубцов, достигающей иногда нескольких десятков сантиметров. Эти поверхности (швы) фиксируются обычно тонкими глинистыми прослойками, иногда зернами обломочного кварца, нередко битумным материалом. Формирование их связано с неравномерным растворением под давлением. Дело в том, что при первичной не идеально ровной поверхности давление будет больше на выпуклых и вогнутых участках и меньше — на склонах между ними. Поскольку в условиях более высоких давлений растворение происходит более интенсивно, участки породы над выпуклостью, равно как и под вогнутостью, растворяются быстрее, и первичная весьма слабо выраженная неровность становится все более резкой, бугристой.

28

Рис. 1.6. Микрофотография стилолитового шва в микрозернистом известняке. Видно сгущение глинистого материала в вершинах шипов и почти полное его выжимание в вертикальных участках зубьев. Западный Узбекистан. Келловей - оксфорд

При растворении и выносе растворенного вещества остается нерастворимый, чаще всего глинистый материал, который концентрируется на этой бугристой поверхности и особенно на вершинах зубцов. Взаимное перемещение выше- и нижележащих пород по стилолитовой поверхности отмечается также бороздами и зеркалами скольжения на гранях зубьев и шипов. Подобные текстуры нередко наблюдаются также в образцах и даже шлифах. При этом можно выяснить ряд весьма интересных подробностей и деталей вторичных преобразований изучаемой породы, в частности, определить степень усадки и количество растворенного и вынесенного материала. Например, если стилолит пересек оолит, то от бывшей округлой формы остаются лишь два сегмента. Мысленно раздвигая эти сегменты до получения исходного круга, можно установить величину сокращения первичного объема (рис. 1.7). Аналогичная операция возможна в случае любого фрагмента породы, любого форменного элемента, первичную форму и размер которого несложно восстановить — по сте-

29