Полная версия

Главная arrow География arrow Литология

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

СТАДИАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОБОСОБЛЕННОГО ОБРАЗЦА ГОРНОЙ ПОРОДЫ И ШЛИФА

Такое исследование в ряде случаев способно дать богатую информацию о всей предыстории формирования отложений, благодаря принципиальному отличию пород осадочного генезиса, экзогенных по своей природе, от пород магматических и глубоко метаморфизо- ванных. Последние характеризуются относительно равновесными соотношениями их минеральных фаз. В осадочной породе процессы постседиментационного преобразования на любой дометаморфиче- ской стадии, как правило, не доходят до окончательного завершения. Коррозия, рекристаллизация кластогенных компонентов и формирование аутогенных новообразований осуществляются нередко медленнее темпов изменения термобарических или гидрохимических обстановок в бассейне породообразования. Вследствие этого почти никогда не достигается полного равновесия минеральных фаз, что очень благоприятно для осуществления стадиальных реконструкций и обоснованного суждения о поэтапных изменениях физико-химических и термобарических условий на протяжении всего времени существования осадочной породы. Для этого надо сначала разобраться в ретроспективной последовательности разрушения одних минеральных компонентов, кристаллизации других, а также изменений, произошедших с органогенными компонентами и со структурно-текстурными особенностями изучаемого образца породы.

Гораздо большую информацию дает петрографическое изучение шлифа, нежели визуальные наблюдения, хотя без последних обходиться не рекомендуется. Макро- и микроскопические исследования всегда должны быть взаимодополняющими, освещающими разные уровни организации вещества. К ним нужно добавить и электронномикроскопические исследования, которые выполняются непременно в комплексе с оптическими наблюдениями.

Начнем со стадиальных визуальных наблюдений. Наше зрение дает возможность наблюдать искажения крупно- и среднемасштабных седиментогенных текстур (например, биотурбирование, стилолитизацию, кольца Лизеганга и др.), макроструктур (участки перекристаллизации), а также наличие вторичной трещиноватости, брекчированности или прожилкования. В последнем случае важно описание соотношения прожилков с текстурными плоскостями и между собой, а также внутренней структуры прожилков. К этому аспекту исследований недавно возник повышенный интерес, потому что вещество прожилков отражает ту гидрохимическую среду, которая была на стадиях глубинного катагенеза или метагенеза. Минеральный состав прожилков уточняют микроскопические и аналитические исследования, однако макроскопические наблюдения позволяют оценить относительное время возникновения прожилков разной генерации (более поздние пересекают предшествующие). Кроме того, очень важны наблюдения над зальбандами: имеют ли место там вторичные изменения во вмещающей породе. Если таковых нет, то это означает, что отсутствие околожильных метасома- титов обусловлено одинаковой температурой вмещающих пород и газоводных термальных растворов и наличия химического равновесия между ними в результате насыщения растворов компонентами боковых пород. Следовательно, в данном случае растворы не были ювенильными, а возникли в результате катагенетических либо мета- генетических преобразований вещества осадочных пород.

Макроскопические наблюдения могут также дать ценную информацию относительно времени формирования конкреционных включений. В этом смысле важны наблюдения над характером соотношений между конкреционными телами и плоскостями напластования.

Вся эта информация конкретизируется и обогащается путем оптических исследований шлифов с помощью поляризационного микроскопа. Принципы установления последовательности развития постседиментационных преобразований можно наглядно проиллюстрировать простейшим примером. Если в песчаной породе (рис. 15.1) основной каркас сложен обломочными частицами, накопленными в процессе седиментогенеза (обозначены цифрой 7), а межзерновые промежутки заполнены вторичными (аутогенными) минеральными агрегатами (2—4), то ближайшие к обломкам минералы сформированы раньше тех, что находятся в более отдаленных участках межзернового пространства, т.е. минерал 2 возник раньше минерала 3, а тот в свою очередь более ранний, нежели минерал 4. Учитывая эту центробежную последовательность заполнения цементом все более сокращавшихся поровых ячеек, надо учитывать также характер контактов между аутогенными новообразованиями. Так, если границы между минеральными агрегатами 2—3 или 3—4 в нашем примере постепенные, то не исключено, что 3-й минерал сформировался за счет 2-го или 4-й за счет 3-го путем перекристаллизации, трансформации кристаллической решетки или других процессов. Если же границы между ними резкие (см. рис. 15.1, А), то источники вещества, необходимого для возникновения каждого из этих минералов, вероятнее всего, были различны. Все сказанное справедливо лишь в случаях колломорфной, криптозернистой либо ксеноморфно-гранобластовой структур у минеральных агрегатов.

Принципиальная схема стадиального анализа постседиментационных минеральных и структурных новообразований в песчаных породах

Рис. 15.1. Принципиальная схема стадиального анализа постседиментационных минеральных и структурных новообразований в песчаных породах (зарисовки шлифов, наблюдаемых с помощью поляризационного микроскопа). Условные обозначения см. в тексте

Бывают и иные соотношения. Например, аутогенный минерал, обладавший большей силой кристаллизации, чем остальные (обозначен цифрой 5, см. там же), образующий порфиробластические включения изоморфной или почти изоморфной формы, может, находясь даже возле границ с обломочными частицами, принадлежать к более поздним выделениям по отношению ко всем предыдущим. В этом случае порфиробластические включения такого минерала бывают наложены на разные образования, не приспосабливаются

зп

к границам раздела между ними, но пересекают эти границы. А если и упомянутый минерал, и более ранние пересечены прожилком, заполненным иным минеральным агрегатом, то тогда последний является самым поздним.

Рассмотрим более сложный пример (см. рис. 15.1, Б), когда песчаник претерпел предельное уплотнение, побывав в напряженных термобарических условиях глубокого катагенеза или начального метагенеза. В этом случае многие его обломочные частицы в значительной мере утрачивают признаки исходной формы, претерпев частичное растворение под давлением и последующую регенерацию. Структуры растворения зерен под давлением (или вторичные структуры гравитационной коррозии) могут быть проявлены по-разному: в виде выпукло-вогнутых контактов, называемых, как было предложено А.В. Копелиовичем, конформными (см. рис. 15.1, Б, знак «к»), в виде глубоких инкорпорационных внедрений (см. рис. 15.1, В, знак «и»), либо пильчатых микростилолитовых, или сутурных границ (см. рис. 15.1, Б, знак «м»). Одновременно с этими структурами вокруг некоторых обломков формируются каемки или наросты регенерационного цемента (см. рис. 15.1, В, знак «р»), имеющего тот же вещественный состав, что и исходное обломочное зерно (т.е. кварцевый вокруг кварцевого обломка, альбитовый — вокруг полевошпатового, карбонатный — вокруг карбонатного зерна и т.п.).

В данном примере регенерационным цементом запечатан явно более ранний пленочный цемент (см. рис. 15.1, В), которым были окаймлены обломочные частицы еще до их коррозии и регенерации. Благодаря реликтам пленочного цемента мы получаем возможность судить о степени окатанности этих частиц в исходном осадке. Таким образом, структуры гравитационной коррозии и регенерации — это явные вторичные признаки, которые в данном случае существенно исказили первичную седиментогенную структуру, и если их не учитывать, то можно допустить большую ошибку в оценке формы и сортировки терригенных частиц осадка.

Регенерированные зерна кажутся угловатыми и неокатанными, а исходные — могли быть окатанными и иного размера. На регенерацию бывают наложены еще более поздние образования — кристал- лобластез (см. рис. 15.1, Г, Д) или вростки аутогенной серицитоподобной слюды или хлорита (см. рис. 15.1, Е), образующие «шиповидную» или «бородатую» вторичную структуру. Эти вростки отличаются от пластин терригенной слюды по форме и соотношением с обломочными зернами. Пластины терригенной слюды обычно зажаты между обломками кварца и каркасных силикатов, деформированы и приспосабливаются к их контурам. А аутогенная слюда внедряется и в регенерационные каемки, и внутрь самих обломков, т.е. врастает в них, а потому она является в данном случае самым поздним образованием. Следовательно, в рассмотренной породе постседиментационные преобразования проявлены многоэтапно и гораздо интенсивнее, чем в породе из предыдущего примера. Здесь первичные, генетические признаки приходится реконструировать.

Но не все искажающие генетические признаки новообразования можно видеть так же явно и однозначно, как в приведенных примерах. Для их расшифровки приходится прибегать к изучению многих шлифов и не только шлифов. Например, к камуфлированным новообразованиям относятся трансформации, произошедшие в кристаллических решетках глинистых минералов. Для того чтобы их постигнуть, следует обращаться к тонким (прецизионным) аналитическим наблюдениям. Выполнив их, надо графически задокументировать полученную информацию, чтобы не утратить ее при исследовании других многочисленных шлифов (из пород на других уровнях разреза) и чтобы нагляднее сопоставить между собой полученные сведения об этапах разрушения или видоизменения одних компонентов и зарождения других.

Важнейшим первичным документом является фотография или зарисовка шлифа. Последняя даже предпочтительнее, потому что на «беспристрастном» фотоснимке крупные формы структуры могут затмить интересные мельчайшие детали. На рис. 15.1 последние изображаются несколько усиленно, чтобы привлечь внимание именно к ним. Такой субъективизм исследователя вполне допустим, так как он не искажает общую картину в принципе, но привлекает внимание читателя к важным для него частностям.

Однако рисунок шлифа — это лишь первый шаг к документированию стадийности продуктов литогенеза. Далее выполняются еще два вида графиков: схема филогенетических минеральных рядов в каждом отдельном литотипе и схема эволюции этих рядов снизу вверх по геологическому разрезу в исследованной осадочной толще (О.В. Япаскурт, 1995).

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>