специализация / стад.анализ / Predislovie

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ 6

Раздел I.  СУЩНОСТЬ, ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И МЕТОДЫ СТАДИАЛЬНОГО АНАЛИЗА ЛИТОГЕНЕЗА 9

1.  Предмет и задачи стадиального анализа 9

2.  История развития стадиального анализа 12

3.  Методы стадиального анализа 14

3.1.  Методы получения исходной информации 14

3.2.  Методы использования исходной информации 24

Раздел II.  Положение зон литогенеза в земной коре 30

4.  Принципы проведения межзональных (межстадиальных) границ 30

5.  Граница седиментогенез — литогенез (диагенез) 33

6.  Граница диагенез — катагенез 33

7.  Граница катагенез — метагенез 36

8.  Граница литогенез (метагенез) —  метаморфизм 37

9.  Граница литогенез (катагенез, диагенез) — гипергенез 38

Раздел III.  Преобразование осадков (диагенез) 41

10.  Факторы диагенеза 41

11.  Общая схема диагенеза Н.М. Страхова 51

12.  Диагенез терригенных осадков 55

12.1.  Преобразование глинистого материала 55

12.2.  Преобразование алевритового, песчаного и гравийного материала 62

13.  Диагенез карбонатных осадков 67

13.1.  Надприливная зона 70

13.2.  Межприливная зона 75

13.3.  Мелководная подприливная зона 76

13.4.  Рифы 78

13.5.  Глубоководная зона 80

14.  Диагенез эвапоритовых осадков 81

15.  Конкрециеобразование 85

15.1.  Кремневые конкреции 85

15.2.  Карбонатные конкреции 97

15.3.  Сульфидные конкреции 100

Раздел IV.  Преобразование пород (катагенез и метагенез) 103

16.  Факторы катагенеза 103

17.  Типы катагенеза 116

18.  Процессы катагенеза, управляемые преимущественно изменениями температуры и давления 124

18.1.  Преобразование глинистого материала терригенных пород 124

18.2.  Преобразование алевритового, песчаного и гравийного материала терригенных пород 134

18.3.  Преобразование карбонатных пород 151

18.4.  Преобразование эвапоритовых пород 163

18.5.  Преобразование органического вещества 166

19.  Процессы катагенеза, управляемые преимущественно изменениями гидрогеологической обстановки 171

19.1.  Безэвапоритовые элизионные водоносные системы 173

19.2.  Безэвапоритовые инфильтрационные водоносные системы 190

19.3.  Эвапоритсодержащие водоносные системы 203

20.  Обстановки и факторы метагенеза 235

21.  Изменение структур и текстур в зоне метагенеза 236

22.  Минералы и породы зоны метагенеза 241

Раздел V.  Научное и прикладное значение стадиального анализа литогенеза 244

23.  Стадиальный анализ и реконструкция геологических обстановок 244

24.  Стадиальный анализ — инструмент поисков и разведки месторождений полезных ископаемых 246

ПОСЛЕСЛОВИЕ 252

РEКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 254

Предисловие

История осадочного материала в общих чертах сводится к накоплению осадка на поверхности земли и его преобразованию в недрах. Поверхностный этап истории осадочного материала (седиментогенез) является предметом фациального анализа, сущность которого состоит в выяснении закономерностей формирования и размещения осадка в седиментационном бассейне. Подземный этап истории осадка (литогенез), охватывающий процессы его превращения в осадочную породу и многочисленные изменения последней в осадочно-породном бассейне, — предмет стадиального анализа литогенеза.

Особенностью истории науки об осадочных породах является то, что фациальный анализ в своем развитии всегда предшествовал стадиальному анализу. На поверхностном этапе эволюции осадочного материала закладываются основные вещественные, структурные и текстурные характеристики будущей осадочной породы, и долгое время считалось, что этот материал до начала его метаморфизма существенно не изменяется. Интенсивное развитие стадиального анализа литогенеза, т. е. исследований постседиментационных этапов жизни осадочных отложений, началось в 60-е гг. XX ст. в связи с развитием глубоководного бурения в океанах и расширением глубинного диапазона поисков и разведки полезных ископаемых в осадочном чехле. Оказалось, что на подземном этапе истории осадочного вещества, гораздо более длительном, чем поверхностный, еще до начала метаморфизма происходит существенное преобразование химического и минералогического состава сначала осадка, а потом породы, их структуры и текстуры. Иногда процессы литогенеза до неузнаваемости изменяют осадок, сформированный в бассейне седиментации.

В результате отмеченной исторической особенности литологии разнообразные курсы, связанные с обучением студентов фациальному анализу, давно читаются студентам-геологам, а специальный курс “Стадиальный анализ литогенеза”, впервые введенный в учебный процесс на кафедре литологии и морской геологии Московского госуниверситета в 1985 г., лишь теперь начинает медленно внедряться в других высших учебных заведениях СНГ. В то время, как существует обширная учебная литература по фациальному анализу, курс “Стадиальный анализ литогенеза” на обширных пространствах СНГ обеспечивается единственным учебным пособием с таким же названием (автор проф. О.В. Япаскурт), выпущенным тиражом в 1000 экземпляров.

Настоящее пособие написано на основе курса лекций “Стади­альный анализ литогенеза” для студентов Белорусского госуниверситета, обучающихся по специализациям “Литология” и “Геология, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых”. Может быть также использовано как дополнение к учебной литературе для курсов “Литология”, “Геохимия осадочных пород”, “Генетическая минералогия осадочных образований континентов и океанов”.

Отметим несколько характерных особенностей предлагаемого учебного пособия.

Описанию стадии катагенеза отведено гораздо больше места, чем рассмотрению стадий диагенеза и метагенеза. Это естественно, т. к. зона катагенеза занимает основную часть того интервала геологического разреза суши, который доступен сегодня непосредственному изучению.

При описании стадии катагенеза в научной и учебной литературе по литологии основное внимание, как правило, уделяется рассмотрению преобразований пород под воздействием температуры и давления в результате погружения осадочных комплексов, а роль подземных вод в изменении пород остается за кадром. Сегодня, как и 60 лет назад, справедливы слова В.И. Вернадского: “... мысль минералога (литолога, петрографа — А.М.) привыкла останавливаться перед природной водой как перед чуждым ему объектом”. Между тем, в доступной изучению части геологического разреза нет пород без воды, и постседиментационная история осадочного материала в решающей степени определяется взаимодействием твердой и жидкой фаз. В пособии сделана попытка исправить сложившийся перекос в представлениях о факторах катагенеза: значительное место отведено рассмотрению преобразований пород в различных гидрогеологических обстановках.

Одной из сложнейших и до конца не решенных проблем литологии является вопрос о границах между стадиями литогенеза. Автор посчитал целесообразным продискутировать спорный характер межстадиальных границ с тем, чтобы приучать студентов не к механическому запоминанию, а к творческому мышлению.

В пособии приводятся образцы использования в стадиальном анализе некоторых геохимических методов (например, метода стабильных изотопов, расчета физико-химических равновесий и др.), еще не вошедших прочно в исследовательскую практику. Автор полагает, что это будет способствовать более всесторонней подготовке специалистов к восприятию новых тенденций современной геологии.

В пособии читатель обнаружит выделенные шрифтом отступления от основного текста. Они сделаны для того чтобы: во-первых, более подробно, чем это требуется по контексту изложения, осветить вопросы, в которых, как подсказывал автору его опыт, “пла­вает” большинство геологов; во-вторых, по возможности избежать необходимости отсылки читателя к другим книгам, когда требуется вспомнить сущность употребляемых терминов; в‑третьих, чтобы показать дискуссионность того или иного обсуждаемого положения; в-четвертых, чтобы указать читателю горизонты будущих исследований в области стадиального анализа литогенеза.

Большинство примеров описаний и иллюстраций относится к осадочным отложениям территории Беларуси. Это связано с тем, что учебное пособие адресовано прежде всего белорусским студентам, а также с наличием в этом регионе многих объектов, весьма подходящих для обучения стадиальному анализу.

Автор глубоко благодарен профессорам О.В. Япаскурту и А.П. Пинчуку, члену-корреспонденту НАН Беларуси В.А. Кузне­цову, кандидатам геолого-минералогических наук В.И. Абраменко, Л.Ф. Гулису и В.М. Шимановичу, сделавшим ряд конструктивных замечаний, а также Л.Ф. Гулису и В.В. Гулис за неоценимую техническую помощь в подготовке книги.

8