lito_kuznecov

ния радиоляритов, то мнения исследователей существенно расходятся — от крайнего мелководья до абиссальных океанических глубин. В основном они все же, видимо, образования достаточно глубоководные. Радиоляриевые илы (вместе с диатомеями) современных океанов образуют широтный приэкваториальный пояс и присутствуют в северном поясе умеренных широт.

Спонголиты. Судя по названию основу спонголитов

(spongolite, sponge-spicule rock) составляют остатки губок

(Spongia). Как и радиоляриты, они являются рыхлыми (опаловые) и твердыми (халцедоновые и халцедонкварцевые). Соответственно и плотность их меняется от 0,8 — 1 до 1,4—1,5 г/см3. По внешнему виду они похожи на диатомиты и соответствующие радиоляриты, хотя опаловые спонголиты иногда напоминают грубую шерсть или войлок за счет наличия иголок — спикул губок, которые в этом случае удается наблюдать с помощью небольшой лупы.

Спикулы губок одно-, трех-, четырех- и шестилучевые. В шлифе это либо удлиненные веретенообразные иголочки, либо, в случае многолучевых спикул, своеобразные рогульки (рис. 9.3; см также гл. 3). Поперечные сечения спикул округ-

Рис. 9.3. Спонголит. Отчетливо видны продольные и поперечные сечения спикул губок с центральным каналом. Франция. Силур («Атлас...», 1973)

451

лые или овальные диаметром до 0,1—0,2 мм с центральным каналом. Продольные сечения удлиненные, также с центральным каналом. Опал спикул перекристаллизуется в халцедон и кварц, поэтому кроме аморфной структуры, характерной для опала, формируется радиально-лучистая или кристаллическая структура. Спикулы, особенно в не «чистых» спонголитах, нередко замещаются другими минералами —• кальцитом, глауконитом.

Цементом спонголитов в зависимости от степени перекристаллизации является опал аморфной глобулярной или халцедон микрокристаллической структуры.

Практически все губки — морские донные животные, причем спикулы не связаны между собой и после гибели организма и разложения органического вещества рассыпаются, смешиваются с другими осадками, поэтому «чистые» спонголиты достаточно редки, а чаще содержат существенную примесь глинистого материала, различных терригенных обломков, глауконит.

Губки известны в геологическом разрезе с кембрия, но породообразующее значение их существенно меньше, чем планктонных диатомей и радиолярий, и соответственно, спонголиты — породы менее распространенные по сравнению с диатомитами и радиоляритами; в заметных количествах они появились в карбоне и развиты преимущественно в мелу и кайнозое.

Трепелы я опоки - породы, состоящие из опала щ. кристобалита абиогенной или реликтово-биоморфна| структуры. Термин «трепел» (англ. tripoli, менее правильно | | tripolite) введен в 1747 г. Валериусом для породД обнаруженной в окрестностях г. Триполи в Ливии; та пород! оказалась диатомитом, но слово сохранилось для опаловых пород абиогенной структуры. Термин «опока» имеет славянские корни и вошел в геологию из горнозаводской практики, где он означает материал для изготовлений изложниц и форм для литья, а в геологии приобрел более узкое значение как порода опалового состава. В английский язык термин пришел из польского (орока), но практически не используется. Относительно твердые разности называются порцелланитами (porcellanite), хотя строго соответствия, видимо, не существует, так как описываются, например, порцелланиты существенно кварцевые.

Окраска этих пород светлая, желтоватая, серая, иногда у опок более темная — до темно-серой. Породы легкие за счет высокой пористости. Так, пористость трепела нередко

452

0тдичие от мела не реагируют с кислотой), липнут к языку (особенно трепелы).

Таким образом, опоки — породы более прочные и несколько более плотные по сравнению с трепелами. Это частично связано с некоторыми изменениями минералогии: трепелы — практически чисто опаловые породы, опоки наряду с опалом содержат в том или ином количестве кристобалит — первую кристаллическую модификацию, образующуюся при раскристаллизации опала.

Если макроскопически трепелы и опоки еще различимы, то под микроскопом они практически идентичны. При стандартных, порядка 60 — 70-кратных увеличениях — это однородная опаловая масса с сильной шагреневой поверхностью. При больших увеличениях и на краю шлифа, где его толщина менее стандартных 0,03 мм, можно различить микроглобулярную структуру с размером шариков — глобуль порядка 0,001—0,01 мм. На фоне этой основной массы встречаются реликты панцирей диатомей, реже спикулы губок и остатки радиолярий. В качестве неорганических компонентов породы нередки обломочные зерна кварца, глауконит, иногда фосфорит, пирит и часто — глинистый материал.

Вообще «чистые» трепелы и опоки относительно редки и сильно глинистые разности получили название гезы или гэзы (англ. — gaize), или кремнистые глины. Существуют и переходные к карбонатам разности — кремнистый мергель и кремнистый мел.

Имеется несколько представлений о происхождении трепелов и опок, но большинство исследователей склоняются к мнению, что это продукты диа-катагенетического преобразования первично биогенных пород, и прежде всего диатомитов (подробнее о механизмах осаждения кремнезема — см. раздел 9.3). В геологических разрезах трепелы и опоки образуют достаточно мощные толщи в меловых, палеогеновых и неогеновых отложениях и выделяются как специфическая опоковая формация.

ХАЛЦЕДОН-КВАРЦЕВЫЕ ПОРОДЫ

Строго говоря, породы этой группы часто являются в той или иной степени метаморфизованными, но первично осадочное их образование обусловливает то обстоя-

453

тельство, что они, как правило, рассматриваются в курсах литологии. К этой группе относятся яшмы, фтаниты, лидиты кремнистые сланцы и джеспилиты.

Яшмы (англ. — jasper) типичные и наиболее распространенные породы этой группы. Термин «яшма» появился очень давно. Им обозначались вначале все разноцветные и пестрые камни. Народы Древнего Востока, а затем арабы использовали это слово (yescheb, yeschem) применительно ко всем зеленым камням, преимущественно и нефриту.

Одной из характерных черт яшм является их цвет. Как правило, это пестрые преимущественно красные, розовые окраски. Впрочем, имеются и почти черные, что обусловлено наличием оксидов марганца. Не известны лишь синие яшмы, а яшмовая природа некоторых зеленых яшм, типа уральских калканских, в настоящее время ставится под сомнение («Атлас текстур...», 1973, с. 46). Породы, благодаря твердости слагающих ее минералов, твердые с характерным раковистым изломом и часто с острыми режущими краями. Структура в образце пелитоморфная афанитовая, текстура нередко слоистая, микроскладчатая, в том числе за счет подводного оползания, выраженная прежде всего изменениями цвета.

Под микроскопом структура микрокристаллическая и ультрамикрокристаллическая (0,002 — 0,004 мм) гранобластовая. Порода в шлифе иногда почти непрозрачная или бурокрасная за счет значительного количества оксидов марганца и трехвалентного железа. Постоянное и относительно повышенное содержание этих соединений — характерное свойство яшм, которое и определяет их цвет. Напротив, в отличие от других кремнистых пород, которые рассмотрены далее, в яшмах отсутствует углерод и ничтожно содержание фосфора. Как правило, невелико и содержание глинистого материала. Практически во всех типичных яшмах часто обильны остатки радиолярий, изредка отмечаются спикулы губок и остатки фораминифер. Обломочный песчано-алевритовый материал, как правило, отсутствует.

Специальное минералогическое изучение состава яшм показывает, что они сложены практически только кварцем при резко подчиненном содержании халцедона. Электронномикроскопическое исследование с помощью сканирующего микроскопа выявляет однородные кристалломорфные структуры яшм.

Залегают яшмы в виде пластов и прослоев, нередко достаточно мощных, прослеживающихся на значительные расстояния среди вулканогенно-осадочных толщ. На платформах

454

яшмы не известны и развиты только в геосинклинальных областях (реликтах древних океанов).

Лидиты, фтаниты, кремнистые сланцы. Под этими названиями выделяются породы, имеющие много общих черт, и нередко их вообще считают синонимами.

Термин «лидит» (англ. — lidite) произошел от названия древнеримской провинции Лидия в Малой Азии, а «фтанит» (phthanite, phtanite) — от греческого «Λαηο» — предваряю, т.е. является, по-видимому, предварительным определением породы, что вполне естественно, так как пелитоморфная афанитовая структура не позволяет быстро и надежно установить состав и саму породу. В отечественной литературе чаще используется термин фтанит.

Эти термины, как и кремнистые сланцы (англ. — chert; вообще слово «chert» в английском языке имеет достаточно широкое значение и может означать почти любые кремнистые породы; для уточнения конкретной породы может быть дополнительно использовано прилагательное, например, конкреционные кремни — см. ниже — chert nodules или nodular chert), применяются к пластовым осадочным кремнистым породам плотного массивного строения.

В отличие от яшм они характеризуются обычно темносерой и черной окраской, обусловленной наличием тонкорассеянного битуминозного или углеродистого вещества, имеют кварц-халцедоновый и преимущественно халцедоновый, а не чисто кварцевый состав, содержат повышенное количество глинистого материала, углерода, фосфора, ничтожное — марганца, а аутогенные соединения железа представлены закисными формами, часто пиритом. Что касается структур, они подобны яшмовым, здесь также встречаются радиолярии, иногда обильные. В сканирующем микроскопе установлено, что во фтанитах широко распространены глобулярные и аг- регатно-глобулярные микроструктуры.

Как и яшмы, некоторые из этих пород достаточно тесно связаны с вулканогенно-осадочными комплексами, особенно в палеозое. Вообще кремнистые сланцы более широко распространены по сравнению с яшмами.

Наличие кливажа и сланцеватости обусловливает и название — кремнистые сланцы.

Джеспилиты {jaspilite, от англ. jasper — яшма), или железистые кварциты, — своеобразные архейские и, в основном, нижнепротерозойские метаморфические породы, состоящие из тонкого (миллиметры — первые сантиметры) правильного переслаивания прослоев кварца и магнетита или

455

гематита. Кварцевые слойки кристаллической структуры светлые либо окрашенные в красноватые цвета за счет дисперсно рассеянных включений гематита.

9.2.2. КОНКРЕЦИОННЫЕ (ЖЕЛВАКОВЫЕ) КРЕМНИСТЫЕ ПОРОДЫ

Конкреционные кремнистые образования, или просто кремни, по объему значительно уступают пластовым кремнистым породам, однако развиты достаточно широко и в отложениях разных петрографических типов, но главным образом в известняках (включая мел) и доломитах, реже мергелях, фосфоритах, еще реже — в песчано-алевритовых и глинистых породах. В англоязычной литературе, как правило, нет специального термина, характеризующего конкреционные образования. Используется либо общее наименование всех кремнистых пород — chert, либо в сочетании с уточняющими словами — nodular chert, chert nodules.

Кремни — твердая сливная порода афанитовой структуры, с раковистым изломом и часто с острыми краями. Текстура чаще массивная, но бывает слоистая, наследующая первичную седиментационную слоистость породы, по которой развиваются кремни; цветные полосы могут создавать овальноокруглые концентрические формы. Размеры кремневых стяжений колеблются от долей миллиметра, и такие образования видны только под микроскопом, до 1 — 2 м, но обычно это сантиметры и первые десятки сантиметров. Форма этих образований также крайне разнообразна — линзовидные, чечевицеобразные, округлые, удлиненные палочковидные, неправильные амебовидные, сучковатые со своеобразными отростками на поверхности (рис. 9.4, 9.5). Уплощенные линзовидные кремни иногда соединяются друг с другом, и тогда могут формироваться четкообразные прослои с отдельными вздутиями, расширениями; эти прослои протягиваются на многие метры, образуя своеобразные пласты (рис. 9.6). Известны и псевдоморфозы по органическим остаткам (рис. 9.5, б).

Имеются и весьма своеобразные формы с отверстиями внутри стяжения, где сохраняются реликты вмещающей породы, гантелеобразные, напоминающие по форме и размерам то кокон тутового шелкопряда (рис. 9.5, а), то стилизованные фигурки животных, в том числе фантастических. Наиболее оригинальная кремневая конкреция была найдена в районе станции Одинцово под Москвой в 1925 г. Н.А. Григоровичем. Форма этой конкреции, происходившей первоначально из

456

Рис. 9.5. Формы окремнения в карбонатных породах подмосковного карбона:

а — гантелевидная конкреция в форме кокона тутового шелкопряда — плотная черная масса конкреции со светло-серой, почти белой корочкой; 6 — полностью окремнелый слепок ядра гастроподы

каменноугольных известняков, была похожа на мозг человека. Доктор Н.А Григорович, сам специалист-анатом, а также многочисленные специалисты-анатомы ряда научных центров Германии, Франции, Бельгии, Австрии и других стран практически единодушно признали эту находку как окаменевший мозг человека — тут были два полушария, червячок мозжечка, сам мозжечок, не менее полутора десятков извилин и другие характерные для человеческого мозга черты.

Различны и формы залегания конкреций. Часто их расположение и уплощенная форма подчинены слоистости; ряд кремней связан со стилолитовыми поверхностями, отмечаются кремни, секущие наслоение, в том числе связанные с

458