ЛЕКЦИИ ЛИТОЛОГИЯ

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин Литология. Конспект лекций

В.Т.Фролов обобщил признаки 45 генотипов, ранжировав их на 15 групп и четыре ряда:

I) вулканогенно-осадочных;

II) хемо-биогенных;

III) механогенных;

IV) подводно-элювиальных.

99

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

Для качественного выполнения генетического анализа необходим критичный отбор наблюдаемых фактов. Генетический анализ по выборочным признакам ненадежен, исключая редкие случаи: уголь — бывший торфяник; строматолитовый или коралловый известняк — биогермы.

Принци пы л ит о лого - ф аци аль н ого а нали за

Литолог начинает свои генетические исследования непосредственно со сложноорганизованного природного объекта, а не с отдельных его компонентов.

Литолог выявляет сначала генетические признаки пород и их парагенетических ассоциаций посредством визуальных наблюдений строения осадочных комплексов в естественных обнажениях или в керне из скважины.

На исходном этапе главной задачей является составление послойных описаний разрезов крупных регионально-стратиграфических единиц — свит или их фрагментов

(подсвит, пачек, горизонтов).

Послойные описания ни в коем случае не следует сводить только к формальному перечню названий пород. Затем выделяются и показываются справа от литолого-стратиграфических колонок наиболее характерные литотипы и генетические типы отложений.

Потом анализируются их сочетания и взаимоотношения в вертикальных разрезах и на площади развития одновозрастных горизонтов. Составляются фациальные профили и карты фаций, на основе которых впоследствии строятся карты

(или схемы) палеогеографические.

Вопросы для самопроверки.

1.Какие признаки осадочной породы являются генетическими?

2.Что называется литотипом?

3.Что называется генетическим типом?

4.Для чего проводится генетический анализ?

100

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

Л е к ц и я 1 6 ( 2 ч а с а ) .

СТ А Д И А Л Ь Н Ы Й А Н А Л И З П О С Т С Е Д И М Е Н Т А Ц И О Н Н Ы Х

ПР Е О Б Р А З О В А Н И Й

Принци пы ст а диа ль ног о ан али за п о ст с ед им ент а цион ны х прео бра зо ван ий

Задачи лабораторного исследования вещества осадочных отложений:

1)оценка взаимоотношений между разновозрастными парагенетическими ассоциациями минеральных, органических компонентов и структур;

2)установление этапов их сменяемости (коррелируемых с событиями в геологической истории);

3)выявление и осмысление минеральных и структурно-текстурных признаков конкретных процессов формирования, изменения либо разрушения породных компонентов.

Ст а диа ль но е и сс ле до ван ие обо со бл е нного обр азц а го рной поро ды и шлиф а

В осадочной породе процессы постседиментационного преобразования на дометаморфической стадии, как правило, не доходят до окончательного завершения, и

не достигается полного равновесия минеральных фаз. Вначале надо разобраться в последовательности разрушения одних минеральных компонентов, кристаллизации других, а также изменений, произошедших с органогенными компонентами и со структурно-текстурными особенностями изучаемого образца породы.

Изучение шлифа дает большую информацию, чем визуальные наблюдения, хотя без последних обходиться не следует. Электронно-микроскопические исследования выполняются в комплексе с оптическими наблюдениями. Визуальные наблюдения дают возможность наблюдать искажения крупно- и среднемасштабных седиментогенных текстур, макроструктур (участки перекристаллизации), а также наличие вторичной трещиноватости, брекчирования или прожилкования.

Важно описание соотношения прожилков с текстурными плоскостями и между собой, а также внутренней структуры прожилков. Вещество прожилков отражает ту

101

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин Литология. Конспект лекций

гидрохимическую среду, которая была на стадиях глубинного катагенеза или метагенеза.

Очень важны наблюдения над зальбандами: отсутствие околожильных метасоматитов говорит об одинаковой температуре вмещающих пород и термальных растворов и наличии химического равновесия между ними.

Стадиальное исследование шлифов

Принципиальная схсма стадиального анализа постседиментационных минеральных и структурных новообразований в песчаных породах (зарисовки шлифов, по О.В.

Япаскурту).

А. Если основной каркас породы сложен обломочными частицами,

накопленными в процессе седиментогенеза (1), а межзерновые промежутки заполнены вторичными минеральными агрегатами (2—4), то ближайшие к обломкам минералы сформированы раньше тех, что находятся в более отдаленных участках межзернового пространства. Аутигенный минерал, обладавший большей силой кристаллизации, чем остальные (5), может, находясь даже возле границ с обломочными частицами,

102

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

принадлежать к более поздним выделениям. Если песчаник претерпел предельное уплотнение в условиях глубокого катагенеза или начального метагенеза, многие обломочные частицы в значительной мере утрачивают исходную форму (частичное растворение под давлением и последующая регенерация). Структуры растворения зерен под давлением могут быть проявлены в виде выпукло-вогнутых (конформных)

контактов (Б, знак «к») в виде глубоких инкорпорационных внедрений (В, знак «и»),

либо пильчатых микростилолитовых, или сутурных границ (Б, знак «м»). В данном примере регенерационным цементом «запечатан» более ранний пленочный цемент. На регенерацию бывают наложены еще более поздние образования — кристаллобластез

(Г, Д) или вростки аутигенной серицитоподобной слюды или хлорита (Е), образующие

«шиповидную» или «бородатую» вторичную структуру.

Схем а ф ил ог ен етич еских м ин ерал ь н ы х рядов

Эта схема графически воссоздает стадийные изменения главнейших минеральных компонентов. В начале каждого такого ряда обозначается исходный компонент, а в конце — продукт его преобразования. Между исходным и конечным минералами могут размещаться переходные разности.

Ряд трансформационных изменений терригенного биотита (по А. В. Копелиовичу)

103

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

Фрагмент обобщенной схемы зональности постседиментационных преобразований пород в разрезе верхоянского комплекса между низовьями р. Лены и Хараулахским хребтом (О.В. Япаскурт, 1995).

Вопросы для самопроверки.

1. Для чего проводится стадиальный анализ?

104

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

2.Какие признаки указывают на стадию постседиментационных преобразований пород?

Л е к ц и я 1 7 .

Г Е О Д И Н А М И Ч Е С К И Е Т И П Ы О С А Д О Ч Н Ы Х Б А С С Е Й Н О В

Инди кац ионн ые ря ды о с ад очн ы х ф о рмац ий дл я о сно вны х ге од ина ми че ски х т ипо в ос ад оч ны х ба с сей нов

(в скобках формации, характерные для аридных климатических условий)

Зрел ы е кон тин ент альн ы е рифт ы

Вертикальный ряд (снизу вверх): кора выветривания, вулканиты, терригенные угленосные (терригенные красноцветы), карбонатно-терригенные, известково-

глинистые формации (гипсоносная формация с доломитами, ангидритами, солями)

терригенные песчанисто-глинистые формации, часто угленосные (терригенные красноцветы: сульфатно-карбонатный ряд формаций с эвапоритами), карбонатно-

терригенно-соленосная формация угленосная формация, терригенные формации аллювиальных конусов выноса (алеврито-песчаниково-конгломератовая красноцветная формация), прибрежно-морские терригенно-карбонатные формации (вулкано-

терригенная, гипсоносная формация) глубоководные аргиллиты, терригенная аллювиальная моласса подводящих конусов выноса - фангломераты (красноцветная моласса), рифтовая формация терригенные алевролито-песчаниковые, карбонатно-

терригенные формации (карбонатная сульфатно-глинистая формация).

Авл акоген ы

Полная последовательность формаций та же, что и для зрелых континентальных рифтов. Отличия:

1) суммарные мощности разреза авлакогена значительно больше, причем существенная часть мощностей падает на формации, соответствующие стадии изостатического проседания, т. е. прибрежно-морские формации паралического ряда

(угленосные и ритмично построенные терригенные толщи с пачками проксимальных турбидитов);

105

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

2)стратиграфический диапазон формаций авлакогена измеряется несколькими геологическими периодами, тогда как для зрелых континентальных рифтов он не превышает 15-40 млн лет;

3)палеоавлакогены имеют докембрийский или палеозойский возраст, более молодые продолжают функционировать как современные осадочные бассейны;

4)вертикальные ряды формаций существенно меняются в зависимости от рассматриваемых структурных частей авлакогена.

Надрифт овы е впадин ы

Общие литогеодинамические закономерности определяются не столько региональной геодинамикой, сколько сочетанием глобальных и местных воздействий на денудационно-аккумулятивную систему надрифтовых впадин (эвстатические колебания уровня океана, локальные тектонические подвижки и т. д.).

Поэтому индикационные ряды формаций оказываются строго индивидуализированными. Они устанавливаются эмпирически для каждого конкретного бассейна

Сдвиговы е бассейн ы

Общие закономерности осадочного выполнения:

1)быстрое латеральное выклинивание формаций как в продольном, так и в поперечном направлении;

2)резкая асимметрия в распределении мощностей формаций у противоположных бортов бассейна

Меж кон т ин ент ал ьн ы е рифты

Вертикальный ряд (снизу вверх): тонкоритмичная аргиллит-алевролитовая формация (дистальные турбидиты) наподобие черных сланцев доманикового типа эвапориты терригенные (часто угленосные), терригенно-карбонатные или часто карбонатные формации, а также биогермы.

106

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

Подвод н ы е кон усы вын оса пассивн ы х окраин

Латеральный ряд (от мелководья вглубь бассейна): грубозернистые песчаные турбидиты с присутствием оползневых и обвальных накоплений, расслоенные отложения пелагической глины (верхний фен) проксимальные алевро-глинистые и

(или) алевро-песчаные турбидиты, также расслоенные пелагической глиной

(канализированные фации среднего фена) алевро-песчаные и (или) песчано-

алевролитовые и (или) существенно песчаные дистальные турбидиты, расслоенные пелагической глиной контуриты (нижний фен).

Шел ьфово - скл он овы е бассейн ы пасивн ы х окраин

Вертикальный ряд (снизу вверх): полифациальная терригенная пестроцветная формация субконтинентального происхождения аргиллитовая (нередко битуминозная) эвапориты серия морских терригенно-карбонатных формаций.

Гл убоководн ы й ж ел об

Вертикальный ряд (снизу вверх): аспидная формация (тонкоритмичные дистальные турбидиты) флиш (дистальные и проксимальные турбидиты) морская моласса (проксимальные турбидиты и флуксотурбидиты).

Пред дуговы е и меж дуговы е бассейн ы

Эмпирические закономерности:

1) двухъярусное строение осадочной толщи; нижний ярус – сильно дислоцированные пачки пород аккреционной призмы, на которых с угловым несогласием лежат породы верхнего яруса: алевролиты и аргиллиты (нередко окремненные), турбидиты (глинистые и песчаные) с прослоями вулканического пепла

(тефротурбидиты), пачки вулканокластических пород;

2) точного порядка следования формаций верхнего яруса не отмечается.

Задуговы е бассейн ы ( окраин н ы е моря )

Вертикальный ряд формаций для бассейнов с затухающим спредингом (снизу вверх): витрокластические туфы и вулканокластические туфоконгломераты

(тефротурбидиты) пелагические глины, расслоенные туфовыми прослоями

107

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

пелагические карбонатосодержащие глины, переходящие вверх по разрезу в тонкоритмичные терригенные отложения, полностью лишенные карбонатного материала.

Основные диагностические характеристики осадочного чехла задуговых бассейнов:

а) обычно (но не всегда) двухъярусное строение осадочной толщи; нижний ярус

– вулканогенно-осадочный, верхний – осадочный, суммарная мощность разреза 3—6

км; возрастной диапазон отложений не более одного-двух периодов;

б) разрез имеет отчетливо циклическое строение, зернистость пород (в среднем)

утоняется от основания к кровле толщи (ср.: в глубоководных желобах тенденция обратная);

в) велика доля турбидитов и тефротурбидитов;

г) в латеральном направлении (вкрест бассейну) происходит быстрое выклинивание фаций: прибрежно-морские, склоновые и коллювиальные отложения сменяются глубоководными, пелагическими.

В этом же направлении уменьшается доля вулканического материала.

Вопросы для самопроверки.

1.Какие геодинамические типы осадочных бассейнов выделяются?

2.Каковы основные вертикальные ряды формаций характерны для каждого геодинамического типа?

108