- •Часть I
- •Глава 1
- •Определение науки, ее задачи и значение
- •История литологии
- •Предыстория
- •Выделение литологии в самостоятельную науку
- •1.2.3. Зрелый этап
- •Методы литологии
- •Физические и химические методы
- •Литологические методы
- •Глава 2
- •Определение осадочной породы
- •Химический состав осадочных пород
- •Средний химический состав магматических и осадочных пород (%) (по м.С.Швецову, 1958)
- •Примечание: а -по анализам Геологического комитета сша (из у .Твенхофела); б, в - по ф. Кларку; г - по кЛейсу и у .Миду.
- •Структура
- •Часть I 9
- •Глава 2 70
- •Глава 3 121
- •2.7.2. Текстура
- •Илоядная, ихнитолитовая или биотурбитовая,
- •Элювиальные, или сингенетично-метасоматические:
- •Беспорядочная (а порода вторично изотропная),
- •Текстуры подошвы.
- •Язычковые валики — слепки борозд размыва,
- •Обоюдоострые валики — слепки царапин,
- •Знаки внедрения, диапиры глиняные и др.
- •Длина гребень
- •Укладка
- •Глава 3
- •Стадии и форма седименто- и литогенеза
- •Мобилизация вещества для образования осадочных пород
- •Выветривание
- •V‘ бейделлит -* и далее, как в п. 2, 2а и 3.
- •Вулканизм, или эндогенный вынос вещества
- •Биогенная и техногенная мобилизация вещества
- •Перенос
- •Перенос воздухом, именно ветром
- •Зависимость размера взвешиваемых частиц от скорости ветра
- •Характер движения частиц, брошенных в воздух при скорости ветра около 3,6 м/с или 13 км/ч
- •Гравитационный перенос
- •Перенос русловыми водными потоками
- •Некоторые сведения о растворимости минералов в воде (по н.В. Логвиненко, 1984, с. 22)
- •Перенос в водоемах
- •01). В целом внутренние моря порождают в береговой зоне более разнообразные аккумулятивные формы.
- •Накопление, или седиментация
- •1 И 0,001 мм (по Стоксу и Оссину, из Пустовалова, 1940, с. 251).
- •Механическая дифференциация
- •Химическая дифференциация
- •Скорости осадконакопления и методы их оценки
- •Диагенез
- •Катагенез
- •1 Остаточные породы _г
- •Прерванный цикл
- •3.6.1. Ранний катагенез
- •Глубинный (гк), или поздний, катагенез
- •Метагенез
- •Глава 4
- •Классификация генетических типов компонентов
- •Космические, или космогенные, компоненты
- •Вулканические, или вулканогенные, компоненты
- •Реликтовые обломочные компоненты
- •4.4.1. Терригенные обломочные компоненты
- •Эдафогенные обломочные компоненты
- •Новообразованные гипергенные компоненты
- •Терригипергенные минералы
- •Гальмиролитические компоненты
- •Биогенные компоненты
- •Терригенные биокомпоненты
- •Мариногенные биокомпоненты
- •Биопровинции, или биофации
- •Седиментогенные химические компоненты
- •Диагенетические компоненты
- •Ката- и метагенетические компоненты
- •Слабощелочная, или галогенная, и доломитов замещения, с pH 8 (7,8)-7,2, с гипсом, ангидритом, галитом, сильвином и другими солями,
- •Генетические и стадиальные спектры минералов осадков и
- •Глава 5
- •Принципы классификации
- •Обзор существующих классификаций
- •Предлагаемая петрографическая классификация
- •Литологическая номенклатура (терминклатура)
- •Генетические классификации осадочных пород
- •Классификация седилитов по способам образования
- •Панцири на суше и под ведой (сингенез) и на воде (лед).
- •Классификация седилитов по условиям образования
- •Глава 6
- •Определение, классификация, номенклатура
- •Методы изучения
- •4,00; 2,48; 1,605; 1,449-1,435; 1,190. Нередко главный рефлекс сдвигается в сторону малых углов (4,06-4,09 X). Иногда отмечаются ре-
- •. Он, возможно, осложняется эффектом отдачи адсорбционной воды, которая может удержаться в опалах до 500°с.
- •Минеральный и химический состав
- •Петрография. Петротипы
- •6.4.1. Опалолиты
- •Халцедонолиты
- •Геология силицитов
- •Источник кремнезема
- •Условия кремненакопления
- •Способы формирования силицитов
- •Растворимость кварца (г на 1000 г раствора) по четырем геотермобарам (Wollast, 1974, из Волохина, 1985)
- •Теоретическое и практическое значение силицитов
- •X о с и н о м. Морская геология. М., 1986. 432 с.
- •X э л л е м э. Великие геологические споры. М., 1985. 216 с.
- •X в о р о в а и. В. О некоторых поверхностных текстурах в каменноугольном и нижнепермском флише Южного Урала // Труды гин ан ссср. Сер. Геол. Вып. 155. 1955.
- •X о т и н м. Ю. Эффузивно-туфово-кремнистая формация Камчатского мыса. М., 1976. 196 с.
- •X о т и н ю. М. Вероятный источник кремнезема геосинклинальных кремнистых формаций // Литология и полезные ископаемые. 1979. № 3. С. 100-122.
- •Часть I 9
- •Глава 2 70
- •Глава 3 121
Обзор существующих классификаций
Существующие классификации осадочных пород, в том числе и иностранные (Петтиджон, 1981; Graban, 1904; Hirschwald, 1912; Folk, 1957, 1974; и др.), основывающиеся как на объективных, петрографических признаках, так и на генетических представлениях, в той или иной мере эклектичны и плохо прикладываются к реальным объектам. Классик американской геологии А.У. Грэбо делил осадочные породы на пироген- ные (т.е. туфы), атмогенные (эоловые), гидрогенные (водные) и биогенные, что в принципе правильно, но это не петрографическая классификация. Классификация В.П. Батурина (1932), справедливо названная Г.И. Теодоровичем генетической, основывается на оценке видов энергии, проявляющейся в образовании осадочных пород: солнечной, гравитационной, внутренней энергии Земли, энергии притяжения небесных тел, их сочетаниях, например “энергии разрушения”. Положительные стороны этой оригинальной классификации — учет видов энергии, показ связи осадочных пород с метаморфическим и магматическим процессами, включение твердых обломочных и жидких вулканических накоплений в осадочные породы, выделение алевритов с размером частиц <
01 мм (в том же году А.Н. Заварицкий предложил их выделять в пределах 0,1-0,01 мм, что в настоящее время считается неудачным). Недостатки классификации — эклектичность из-за введения генетического признака, сложность и вместе с тем недостаточная детальность, акцент на “продукты разрушения”, к которым В.П. Батурин относит и растворы и биогенные породы, что означало неправильный подход к осадочным породам как вторичным образованиям, алогичность многих мест, например отнесение к породам, образованным солнечной энергией, обломочных, но не биогенных, считающихся гравитационными, деление кремневых пород на диатомит, радиолярит, пресноводный кварцит, кремни, кремнистые породы (силициты), гейзериты, т.е. явно противоречиво, с перекрытиями понятий и т.д. Этот неудачный опыт показывает, что нельзя совместить в одной классификации и генетическую, и петрографическую, — и практически это невыполнимо и методологически неправильно и вредно.
В классификации осадочных пород Л.В. Пустовалова (1938, 1940) те же недостатки, хотя и в меньшей мере, так как генетический критерий введен лишь на самом крупном уровне — по нему все осадочные породы подразделяются на продукты: 1) механической (кластолиты) и 2) химической (пегнитолиты) дифференциации, 3) эпигенеза и 4) смешанные. При становлении литологии отчасти понятна наивная точка зрения на возможность разделить по генетическим группам и типам минеральное царство Земли, но в настоящее время ясно, что это существенный недостаток петрографических классификаций. Он бросается в глаза и в классификации Пустовалова. В кластолитах не нашла места ббльшая часть осадочных пород (около 60-70%): переотложенные глины, обломочные известняки, силициты, фосфориты и другие породы, хотя многие из них действительно являются продуктами механической дифференциации. Приходится предполагать, что генетический ярлык сверху — лишь дань моде, а группируются породы, в данном случае кластолиты или обломочные породы, по структуре и компонентному составу.
Практически все остальные осадочные породы отнесены к пегнитоли- там, т.е. к хемогенным образованиям, что означает фактическую нерас- члененность почти всех осадочных пород по принятому генетическому признаку, вынесенному в виде лозунга из самой системы пород. Это бесспорно уменьшает его вредное воздействие. То, что в классификации под продукты химической дифференциации подведены все биогенные породы — диатомиты, радиоляриты, спонголиты, биогенные известняки, каменные угли, нефть, битумы, — явное искажение природы, отражающее тенденциозную точку зрения автора на полную зависимость биогенного породообразования от химических условий среды и поэтому отрицающего его как самостоятельный фактор. Анализ этой основной группы осадочных пород открывает множество пропусков, неравномерное представление и разрыв естественных групп. Из классификации исчезли, например, все глины, за исключением каолинов, сульфаты натрия, калия, магния и др. При отнесении к продуктам эпигенеза искусственно оторваны от их основных групп яшмы, кремни, многие карбонатные породы, тогда как настоящие продукты эпигенеза — каменные угли, нефть, битумы, флюорит и др. — не включены в эту группу, а оставлены в группе первичных осадков — пегнитолитов. Ряд “смешанных” пород неудачен, такие породы нельзя выделять в основной классификации. В ней отражаются только породы с явным преобладанием основного компонента, и к ним можно отнести и смешанные.
Ф.Дж. Петтиджон (1948) разработал сложную классификацию, также по существу генетическую, основанную на учете смешанности и тектонического контроля породообразования. О ней М.С. Швецов (1958, с. 188) сказал, что “она настолько сложна, что и сам Петтиджон ею не пользуется”. Позже (1981, с. 31) он дал схему упрощенной классификации (рис. 5.1), в основе также генетической. Все осадочные породы расчленяются на две, а точнее на три группы: I — экзогенные (скорее “эк- золитные”), или кластические, II — эндогенные (вероятно, “эндолит- ные”), или химические и биохимические, III — смешанные осадки: карбонатные, углистые глины, туффитовые глины и т.п. В первой группе выделяются тиллиты, пирокластические, элювиальные (почвы), эпи-
Рис. 5.1. Упрощенная классификация осадочных пород (за исключением эпигенетических образований), поФ.Дж. Петтиджону (1981):
I — экзогенные, “кластические” породы: 1 — тилль и тиллиты (морены) ; 2 — пирокластические (туфы и т.д.); 3 — элювий (почвы); 4 — эпи- кластические, “перемытый элювий”: а — грубые (конгломераты, песчаники), б — тонкие (продукты гидролиза — глины); 5 — смешанные (карбонатные, углисто-глинистые и т.д.).
I
кластические (перемытые элювиальные, включая и глины), а во второй — органические (уголь и др.) и химически осажденные (известняки, доломиты, фосфориты, железные породы, кремни и эвапориты). Как видим, классификация Петтиджона,
I — эндогенные породы - “химические и биохимические”: 6 — органические остатки (уголь и т.д.); 7 - химически осажденные осадки: а — водноосажденные известняки и доломиты, фосфориты, железосодержащие породы, кремни, б — эвапоритыв основе генетическая, не отличается от многих наших, но все же более сложна и субъективна. В ней многие единые группы пород искусственно разорваны по разным генетическим классам.
В США популярны классификации ученика М.С. Швецова — П.Д. Крынина (Krynine, 1948) и его ученика, крупного литолога, — Р.Л. Фолка (университет Остина, Техас). Общая классификация осадочных пород строится на преобладании компонентов трех групп, по которым выделяются три основные группы пород того же названия (Folk, 1974, с. 1-2): 1) терригенные (обломочные, глинистые, иногда карбонатные и кремневые кластолиты); 2) аллохимические (греч. “алло” — отличные от нормальных химических) — возникшие в бассейне седиментации, но не в результате нормальной химической садки, а более сложными способами биогенно и агрегированием: раковинные, оолитовые, пеллетовые, обломочные бассейновые и биодетритовые известняки; 3) химические. Эта классификация, в основе своей генетическая, страдает общим недостатком — разрывом единых групп пород, а также заставляет исследователя делать произвольные определения положения изучаемых пород. Это не означает, что генетические идеи Р. Фолка не должны учитываться в классификациях. Но это должно быть строго генетические классификации. Как основа для петрографической классификации эта схема неудовлетворительна.
Классификация Г.И. Теодоровича (1948, 1950, 1956, 1958, с. 30-31) самая детальная, но такая же эклектичная, как и другие. Наиболее крупных тоже три ряда: 1) механические, или обломочные; 2) биохимические; 3) смешанные и полигенные. Обломочные породы правильно выделяются всеми литологами, но второй и третий ряды — генетические и во многом субъективные, а третий ряд превращен в свалку, куда относятся все неясные по генезису породы. Критериями достоинства классификаций являются помещение вместе пород одного состава и недопущение разрывов единого целого. Классификация Г.И. Теодоровича не выдерживает этих критериев: глины — во всех трех группах, песчаники — 256
в двух, карбонатные породы — в двух, а по существу в трех рядах и т.д. По невыдержанности принципа и эклектичности эта классификация превосходит швецовскую.
В течение многих десятилетий советские геологи и литологи пользовались классификацией М.С. Швецова (1958, с. 188-190), сменившей классификацию В.И. Лучицкого (1949). Критикуя последнюю, подразделившую все осадочные породы на обломочные, органогенные и химические, как недостаток М.С. Швецов отмечает то, что известняки — петрографически единая группа пород — оказались разорванными и помещенными во всех трех группах. Но это совершенно правильно, известняки действительно полигенетичны (как и большинство осадочных пород), и поэтому в генетических классификациях они не могут не быть расчлененными. Это лишь доказывает, что генетические классификации “режут по живому” и не могут заменить петрографические, основанные не на генезисе, а на составе и структуре. М.С. Швецов (1938, 1958, 1961, 1964) пошел дальше по пути преодоления генетического признака, хотя и не отказался от него полностью. Все осадочные породы он подразделил тоже на три группы, но иные, нежели у В.И. Лучицкого: 1) обломочные,
глинистые, 3) химические и биохимические. Несмотря на генетическое название, первая группа выделяется объективно, так как основывается на структуре — морфологически выраженном, объективном признаке. Поэтому в слове “обломочные” можно видеть не только генезис, но и “структуру”. Глинистые породы прямо названы по минеральному составу. Только название третьей группы алогично: оно генетическое, а в целом демонстрируется логика, выраженная формулой: “Шли два студента, один в университет, а другой в калошах”. Значительный отход от генетического принципа виден и в подразделении обломочных пород, в которых наряду с обычными экзогенными автор правильно поместил и совершенно иные по происхождению пирокластические, т.е. вулканические породы.
А. Султанов (1985) разработал классификацию осадочных пород на базе швецовской классификации. Более логичную и более очищенную от генетического признака построения петрографическую классификацию создал Н.В. Логвиненко (1974, 1984), подразделив осадочные породы по минеральному составу и отчасти по структуре на 10 групп: 1) обломочные, 2) глинистые, 3) глиноземистые, 4) железистые, 5) марганцевые, 6) фосфатные, 7) кремнистые, 8) карбонатные, 9) соли и 10) ка- устобиолиты. Здесь отчасти повторяется менее полная классификация
Н.М.Страхова (1957). Генетический элемент остался за пределами самой классификации как некоторое уверение, что он есть- (но где? — можно спросить автора) и что может застраховать от обвинения в агене- тичности. Это оправдание повторено и в 1986 г. (Логвиненко, Сергеева, 1986, с. 5). “В настоящее время по составу и генезису осадочные породы подразделяются на следующие группы” (и далее перечисляются все 10 групп). С классификацией Н.В. Логвиненко вполне можно согласиться, за исключением порядка перечисления пород. Он хотя и привычный, но все еще ложно-генетический, якобы отвечающий осадочной дифференциации вещества, по Л.В. Пустовалову (1940, с. 257, 263).
Алогичность и эклектичность классификаций осадочных пород преодолевались с большим сопротивлением приверженцев старого, привычного мышления. Автор данной работы испытывал непонимание и неприятие с конца 60-х годов, коща вводил в преподавание литологии в МГУ новую петрографическую классификацию. Впервые ее удалось опубликовать лишь в 1974 г. не в литологическом издании, а вторая публикация состоялась лишь в 1987 г. также вопреки отрицательной реакции ряда ведущих литологов. Однако, коща созревает научная идея и приходит ее время, никакая реакция не может остановить новое. Поэтому практически одновременно (1986-1988 гг.) и независимо друг от друга в Москве, Новосибирске (Ю.П. Казанский, А.Ф. Белоусов и др., 1986, 1987) и Ленинграде (Н.Н. Верзилин, В.Н. Шванов и В.И. Драгунов, 1988) опубликовали сходные в принципе петрографические классификации осадочных пород.