Полная версия

Главная arrow География arrow Литология

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ И ЛИТОЛОГОФАЦИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗЫ

ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Литология на современном уровне ее развития характеризуется генетической направленностью и историчностью подхода к объектам исследования. Это означает, что в каких бы аспектах (теоретических или прикладных) ни работал исследователь, он должен рассматривать каждую осадочную породу как геологическое образование, которое имеет собственную историю возникновения и изменений своего состава и строения.

Накопленный ныне гигантский объем фактического материала, полученного в результате наблюдений над процессами современной седиментации и над признаками таковой в детально изученных образованиях прошлых геологических эпох, дает нам должную основу для отбора более или менее надежных показателей генезиса осадочных отложений.

Ранее говорилось о том, что любая осадочная горная порода представляет собой закономерную, генетически обусловленную ассоциацию минеральных и (или) органических компонентов. Она составляет важнейший элемент природной системы. У нее главные генетические признаки запечатлены в свойствах, которые литолог обязан указать согласно общепринятой последовательности визуального описания образца породы: цвет — структура — текстура — состав породообразующих компонентов — состав и распределение включений — крепость — пористость — вторичные изменения изначального цвета, состава, структуры или текстуры.

В данном перечне следует различать две обособленные категории породных признаков. Одна из них — это признаки первичные, то есть собственно генетические. Они возникли на стадиях мобилизации веществ и седиментогенеза. Другая категория объединяет признаки вторичные, или постседиментационные, именуемые также эпигенетическими. Они возникли на стадиях диагенеза, катагенеза, метагенеза, регрессивного эпигенеза и гипергенеза (в случаях, когда изучаемая порода, будучи обнажена эрозионными процессами, заметно подвергалась выветриванию). Вторичные новообразования в разной мере искажают первичные породные признаки, а иногда существенно их камуфлируют. А потому умение разобраться в первичности либо вторичности минеральных компонентов, структурных и текстурных образований — служит основой успеха в использовании всех рассматриваемых здесь методов литологического исследования, потому что генетический и литолого-фапиальный анализы опираются исключительно только на первичные, а стадиальный анализ — на все признаки, ранжируемые в порядке их возникновения.

Все эти параметры учитываются при диагностике генезиса, но все-таки важнейшая генетическая информация заключается, как правило, не в признаках обособленно изучаемой породы, а в параге- нетических породных ассоциациях, которые свойственны осадочным свитам и сериям. Поэтому главным методическим приемом исследования литолога были всегда и остаются ныне полевые макронаблюдения и подробные описания разрезов осадочных комплексов (в обнажениях или кернах буровых скважин). Их результаты по-прежнему составляют основу основ всех литологических построений.

Здесь используются классические приемы исторической и структурной геологии, но применяются они литологами со своеобразными акцентами на:

  • 1) детальнейшей послойной характеристике структурных, текстурных, палеонтологических и других признаков условий седиментации и постседиментапионных изменений осадков;
  • 2) исследовании временных и пространственных изменений таких признаков;
  • 3) детальном анализе характеров межслоевых границ;
  • 4) воплощении всех этих данных в категориях «литотип», «генетический тип», «фация», «макрофация», «обстановка седиментации», «палеоландшафт»;
  • 5) выявлении и объяснении многоранговой цикличности чередования генетических типов и фаций внутри осадочной толщи. Перечисленные виды наблюдений и их интерпретаций составляют непременные элементы методик генетического анализа (ГА), литологофациального анализа условий седиментации (ЛФА) и генетического формационного анализа осадочных комплексов (ГФА), подробно освещаемых ниже.

Исторически сложилось так, что вышеупомянутые методики вместе со стадиальным анализом (СА) постседиментапионных породных преобразований стали главенствовать в фундаментальных литологических исследованиях накануне XXI в. Они, претерпевая свою неизбежную модернизацию, продолжают оставаться главенствующими вне зависимости от уровня технического совершенствования лабораторной аппаратуры и от прироста наших знаний относительно вещественно-структурных признаков процессов современного осадконакопления и породообразования. Потому что в основе данных методик изучения природных объектов заложен единый генетический и историко-геологический подход, который внедрялся основоположниками отечественной литологии Л.В. Пустоваловым, Н.М. Страховым и М.С. Швецовым и теперь реализуется их учениками и последователями.

Здесь следует обратить внимание на один принципиально важный методологический аспект: основатели литологии свои генетические заключения никогда не сводили к прямолинейному актуализму, или к униформизму, который исходит из постулата о том, что все процессы и условия осадкообразования прошлых геологических эпох были копией нынешних процессов и условий седиментации. Последние за время существования нашей планеты существенно эволюционировали.

Это было продемонстрировано на множестве конкретных примеров в двухтомном труде Н.М. Страхова «Основы исторической геологии» (1948). Там он написал о том, что по мере расширения и углубления фациального анализа древних толщ и изучения современного осадконакопления получен обильный материал, который по-новому осветил принцип актуализма. Оказалось, что хотя современные осадки и напоминают ископаемые породы, но это сходство проявлено только в общих чертах, а отнюдь не тождественно.

Древнюю седиментацию нельзя целиком уложить в рамки современной. У нее есть отличия, и чем древнее эпохи истории Земли, к которым мы обращаемся, тем более существенными становятся эти отличия. Потому что и тектоника земной коры, и организмы, обитавшие на поверхности Земли, и сама гидрохимия водоемов в ходе времен претерпевали изменения — эволюционировали.

Естественно, что и осадки — окаменелые документы исчезнувшей физико-географической обстановки — также эволюционировали по своим химическим особенностям, структуре, текстуре, большему или меньшему развитию одних типов среди других и иным признакам.

Указав на это, Н.М. Страхов призывал исследователей отказываться от простого «механического» сравнения древних осадков с современными и от упрощенных заключений, сделанных по аналогии. По мнению ученого, следует уточнять генетическую интерпретацию выяснением специфических особенностей древнего осадкообразования и, только учитывая эти особенности, использовать знания о современной седиментации для реконструкции физико-географической обстановки далекого прошлого.

Иными словами, актуалистические сравнения необходимо осуществлять с вероятностными поправками, и поправки эти будут тем значительнее, чем древнее возраст исследуемой осадочной толщи.

Мы обратились здесь к пересказу концепции полувековой давности только потому, что в научной литературе изредка, но периодически встречаются работы, авторы которых забыли или не знали о классическом принципе методологии генетических реконструкций.

Данный принцип исследования Н.М. Страхов назвал сравнительно-литологическим методом, определив его как способ решения генетических вопросов путем органической увязки данных по современному осадконакоплению и по древним породам с выделением сходств и различий современного и древнего. Этот метод (вобравший в себя приемы ГА и Л ФА — см. ниже) применялся Н.М. Страховым в единстве с историко-геологическим анализом закономерных связей между различными геологическими явлениями и процессами — движениями земной коры, развитием жизни, глубинными преобразованиями недр планеты и др.

Вот почему ко всем (описанным во второй части книги) обособленным породным генетическим признакам следует подходить вдумчиво и критически. Даже в тех случаях, когда анализируется множество параметров, присущих отдельно взятому образцу горной породы, мы не застрахованы от ошибочных генетических заключений.

Небезусловность трактовок генезиса отдельно рассматриваемой породы объясняется, в основном, тремя объективными причинами.

Первая из них состоит в конвергенции (от лат. convergentio — схождение), т.е. в похожести составов и строений отдельных разновидностей пород при фактической неодинаковости условий их происхождения. Примерами могут послужить подобия облика некоторых косослоистых песчаных отложений из руслового аллювия и подводных каналов дельты на морском дне, или подобия линзовидноволнистых текстур некоторых разновидностей песчаных и алевритовых отложений морского мелководья и глубоководья, или обманчивого подобия писчего мела глубоководным океанским илам (см. гл. 8).

Вторая причина разногласий в трактовках генезиса отложений обусловливается искаженностъю их генетических признаков многофакторными постседиментационными преобразованиями на стадиях катагенеза, метагенеза, метаморфизма и гипергенеза и появлением вторичных признаков пород, которые не всякий исследователь сумеет отличить от первичных особенностей строения осадка (см. рис. 4.1).

И третья, упоминавшаяся выше, причина состоит в том, что в далеком прошлом существовали обстановки, которых нет в современную эпоху. Следовательно, их можно восстанавливать только в известной степени условно.

Помимо вышеназванных обстоятельств существуют еще субъективные разногласия у исследователей, порождаемые методическими погрешностями выполняемых ими генетических анализов. Самая распространенная погрешность возникает в тех случаях, когда в качестве безусловного диагностического параметра избирается какой- то один-единственный признак из множества взаимодополняющих или же взаимоисключающих параметров. Обстоятельные примеры того, как правильно извлекать генетическую информацию из полевых и лабораторных наблюдений осадочных образований, можно почерпнуть в учебных пособиях Г.Ф. Крашенинникова (1971, 1988).

В своих лекционных курсах и на практике Г.Ф. Крашенинников учил о необходимости строгого, критичного отбора наблюдаемых фактов и многопланового — системного подхода к их генетической интерпретации. Он исходил из того, что любой породе свойственно множество вещественно-структурных признаков различного ранга, в которых как бы закодированы различные элементы механизмов и (или) обстановок породообразования. Некоторая часть признаков может вмещать в себя искаженную или даже ложную генетическую информацию по причине распространенности в природе упомянутых случаев конвергентности, а также искаженное™ структурноминеральными новообразованиями. Учитывая и предвидя все это, Г.Ф. Крашенинников пришел к выводу о том, что генетическая принадлежность исследуемой породы может быть обоснована с определенной долей вероятности, и обоснование это должно осуществляться посредством системного ранжирования множества разномасштабных признаков (табл. 14.1).

Генетические признаки, изучаемые при восстановлении обстановок осадконакопления

Породы

Разрез

петрографические

палеонтологические

физикохимические

вертикальные и латеральные переходы

  • 1. Структура (форма и размер зерен,сортировка).
  • 2. Текстура (слоистость и др.).
  • 3. Минеральнопетрографический состав.
  • 4. Цемент (состав и тип цементации).
  • 5. Конкреции (состав, форма, распределение)
  • 1. Состав органических остатков (животных и растительных).
  • 2. Сохранность.
  • 3. Распределение и количество.
  • 4. Условия обитания и захоронения
  • 1. Цвет.
  • 2. Пористость и др.
  • 3. Состав поглощенного комплекса.
  • 4. Другие физические и химические особенности
  • 1. Строение разреза (макротекстуры, характер чередования слоев, ритмичность и ДР-)-
  • 2. Мощность слоев и ее изменения на площади.
  • 3. Характер границ раздела между слоями (размыва и др.).
  • 4. Знаки на поверхности слоев.
  • 5. Условия залегания.
  • 6. Боковые границы (характер выклинивания, расщепления и ДР-)-
  • 7. Форма слоев в плане.
  • 8. Изменение разреза на площади.
  • 9. Генетические признаки разреза, замещающего изучаемый

Эти признаки сведены в две большие группы: «признаки пород» и «признаки разреза». Первая группа объединяет три более дробные категории: петрографическую, палеонтологическую и физико-химическую (см. табл. 14.1). Любая из них, взятая в отдельности, может оказаться конвергентной. Поэтому учитывается, по возможности, их совокупность.

Так поступать необходимо, но недостаточно. Достоверность генетической интерпретации возрастает на порядок, если обратиться к другой категории признаков, обозначенных в крайней правой графе табл. 14.1: учитывать характеры и особенности сочетаний различных типов пород и границ между ними внутри самой осадочной толщи — как в вертикальных разрезах, так и на площади ее развития.

Данные приемы составляют основу генетического и литологофациального анализов. Они осуществляются на уровне макронаблюдений, а затем дополняются уточнением признаков пород и их компонентов с помощью оптической микроскопии, растровой электронной микроскопией, рентген-дифрактометрических, микро- зондовых и других прецизионных способов расшифровки состава и микростроения вещества. Это главнейшие методы исследовательской работы литолога.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>