Учение о геологических формациях (стр. 16 )

Внутреннее строение грубообломочных формаций обычно толстогрубослоистое, ритмичное, линзовидно-слоистое. Формации содержат многочисленные поверхности размывов, при этом практически все ритмы разделены поверхностями размыва, а в сводах конседиментационных антиклиналей нередки внутриформационные угловые несогласия. От внутреннего (примыкающего к области сноса) к внешнему краю формационного тела уменьшается гранулометрия пород, ритмичность становится более четкой, возрастает содержание чуждых формации второстепенных членов, присущих смежным формациям. Эти формации обычно красноцветные и пестроцветные, при этом нередко от внутреннего к внешнему краю сероцветная окраска сменяется красноцветной и пестроцветной.

Грубообломочные формации накапливаются вблизи горной суши, Генетически они образованы пролювиальными, аллювиальными, озерными и прибрежно-морскими отложениями.

Грубооломочные формации по петрографическому составу слагающих пород делятся на группы полимиктовых и моно-олигомиктовых. Группа полимиктовых грубообломочных формаций развита в разрезе орогенных комплексов складчатых областей и выполняют межгорные и краевые прогибы, наложенные впадины, связанные с эпиплатформенным орогенезом. Типичными представителями этой группы формаций являются неогеновые конгломератовые серии Предкарпатья, Альп, сакмарско-артинская конгломератовая толща Предуральского краевого прогиба, юрские конгломераты Крыма, девонские грубообломочные красноцветные толщи Центрального Казахстана, неогеновые конгломераты Памира и др. Группа моно-и олигомиктовых грубообломочных формаций более характерна для древних платформ и срединных массивов. Она широко развита в составе докембрийских отложений протоплатформенных чехлов вместе кварцитовыми и железисто-кварцитовыми сериями.

С грубообломочными формациями полимиктового и моно-олигомиктового состава связаны крупные месторождения золота, урана.

Мелкообломочные (песчаниковые и песчаниково-алевритовые) формации широко распространены в разрезе осадочного чехла. На платформах они в основном слагают трансгрессивные части вертикальных формационных рядов, отвечающих тектоно-седиментационным циклам, и развиты в регрессивных рядах циклов. В средних, инундационных частях рядов, сложенных в основном глинистыми и карбонатными породами, они занимают подчиненное положение. В геосинклинальных областях они оконтуривают зоны поднятий, в орогенных – вместе с грубобломочными формациями они составляют молассовые комплексы, выполняющие межгорные и предгорные прогибы.

Песчаниково-алевролитовые формации различаются по составу и строению. Среди них встречаются формации тонкоритмичного строения (песчаниково-алевролитовый флиш Туркестанского хребта) и грубослоистые толщи глауконитово-кварцевых песчаников альба‑сеномана Мангышлака, Северо-Западного Кавказа; толщи косослоистых протерозойских красных и розовых кварцитов Прионежья, Башкирского антиклинория Урала; полимиктовые песчаники и алевролиты неокома юго-востока Средней Азии и др. Мелкообломочные формации формировались на всех этапах развития Земли и распространены в различных структурных зонах.

Главными членами этой группы формаций являются различные по минеральному составу песчаники и алевролиты; в качестве второстепеннных членов присутствуют глины, паттумы, мергели, хемо - и биогенные известняки, железистые породы, а также трепелы и опоки, фосфориты, угли, гипсы и другие породы. Генетические типы отложений, слагающие эти формации, ‑ субаэральные эоловые, речные дельтовые и озерные до морских относительно глубоководных во внешней части шельфа и на подножии континентального склона в зонах выноса крупных речных систем.

Форма формаций в плане – от шнуровидной и лентообразной линзовидной до плащеобразной. Мощности формаций изменяются от первых десятков метров до первых километров.

По латерали песчаниково-алевролитовые формации замещаются грубообломочными, карбонатными, глинистыми и смешанными – песчаниково-глинистыми, карбонатными, сульфатно-галогенными и другими формациями.

На основании состава обломочного материала выделяются кварцевые, аркозовые и граувакковые группы формаций. Они характеризуют степень зрелости обломков, что является важным показателем при палеогеографических и палеотектонических построениях. По форме нахождения железа в цементе выделяются подсемейства сероцветных и красноцветных формаций. Форма нахождения железа определяет цвет пород и зависит от климатических условий образования формаций, что имеет большой генетический смысл и важно при палеогеографических реконструкциях. Сероцветные формации типичны для гумидных областей, красноцветные и пестроцветные– для аридных. Как правило, формации одного и того же минерального состава, но относящиеся к этим двум разным подсемействам, образуют с другими формациями свои парагенезы. Это установлено на примере красноцветных (, ), сероцветных угленосных () и терригенных флишевых () формаций.

Мелкообломочные кварцевые формации типичны для платформ. Они образовались за счет размыва и переотложения кор выветривания. В процессе транспортировки материала из него удаляется глинистая составляющая и он обогащается устойчивыми к разрушению минералами титана, циркония, алмазами, золотом и т. д. Эти формации парагенетически тесно связаны с формацией каолиновых глин и нередко в зонах их смыкания образуют кварцево-каолиновые формации. Мелкообломочные кварцевые формации вместе с олигомиктовыми (полевошпат-кварцевыми) обычно относят к так называемым (по ) фаллаховым формациям, образованным в результате размыва кристаллических пород фундамента. Они формируются в условиях теплого гумидного климата и спокойной тектонической обстановки и поэтому являются надежным индикатором платформенного режима.

Кварцевые мелкообломочные формации широко распространены в разрезах докембрия. К этой группе формаций относятся толщи овручских, шокшинских, петрозаводских песчаников на Украинском и Балтийском щитах, а также нижние свиты криворожской и курской серий нижнего протерозоя, где они находятся в парагенезисе с железистыми кварцитами и углеродистыми филлитами. В разрезе рифейских отложений они развиты на Сибирской (мукунская, гонамская свиты) и на Восточно-Еврпрейской (зильмердакская свита Урала, иотний Балтийского щита) платформах. В разрезе фанерозойских отложений Восточно-Европейской платформы к мелкообломочным сероцветным кварцевым формациям относятся толща гдовских песчаников венда, ижорские песчаники кембрия, песчаники волского яруса, палеогена, неогена Украины.

Формации, образованные аркозовыми песчаниками, распространены не так широко, как кварцевые, при этом нередко выделяются аркозово-кварцевые формации. В отличие от обломочного материала кварцевых формаций обломочный материал аркозовых мелкообломочных формаций обладает меньшей зрелостью. По тектонической приуроченности они мало отличаются от чисто кварцевых и также развиты в основном в пределах платформ.

Мелкообломочные полимиктовые (граувакковые) формации типичны для геосинклинальных и орогенных комплексов, встречаются они также в чехле молодых платформ на уровнях, отвечающих эпохам тектонической активизации. Это отложения удаленных частей конусов выноса, подводных и надводных дельт, пляжа и шельфа. Их морфология и внутренняя структура определяются тектоническим режимом и морфологией вмещающих структур, а также палеогеографическими условиями накопления. С граувакковыми формациями в парагенетических взаимоотношениях находятся глинистые гидрослюдистые, монтмориллонитовые, а также смешанные осадочные и вулканогенно-осадочные формации. Примерами подобных формаций являются верхнепермские серии Северного Приаралья, неокомские красноцветные отложения юго-востока Туранской плиты и Ферганской впадины.

Глинистые формации весьма широко распространены как на платформах, так и в складчатых областях. Они слагают средние инундационные части крупных тектоно-седиментационных циклов, реже встречаются в их нижних трансгрессивных и верхних регрессивных частях и латерально замещают различные типы мелкообломочных, карбонатных и кремнистых формаций. Глинистые формации сложены глинами, аргиллитами и глинистыми сланцами и всегда в том или ином количестве содержат прослои и включения песчаников, алевролитов, известняков, кремнистых пород, туфов, гипсов. Иногда они обогащены органическим веществом и образуют битуминозно-глинистые или углеродисто-глинистые формации, которые развиты в палеозойских складчатых областях и называются черносланцевыми. По латерали и вертикали глинистые формации замещаются песчаниково-глинистыми, известняково-глинистыми, глинисто-мергельными, глинисто-кремнистыми и другими смешанными формациями.

Форма тел глинистых формаций разнообразна – от серповидной, лентовидной до амебобразной, мощности формации обычно измеряются десятками и сотнями метров.

Внутреннее строение глинистых формаций определяется примесями к глинистым минералам, неравномерно распределенными по разрезу, и прослоями других пород. Глинистые формации иногда неслоистые массивные, чаще слоистые, в том числе тонкослоистые и даже листоватые. Слоистость почеркивается желваковыми включениями мергелей, глинистых сидеритов, фосфоритов, линзочками обломочного материала, прослойками алевролитов, налетами алеврита и органического вещества на плоскостях наслоения.

Исходя из минерального состава глинистых минералов, выделяются формации каолиновые, гидрослюдистые, монтмориллонитовые и смешанные. Эти группы формаций, как правило, различаются по обстановке накопления, по условиям образования, в том числе и по тектоническому режиму, по минерагении и парагенезисам со смежными формациями.

Глинистые формации по цвету делятся на три подсемейства: 1) темноцветные, богатые органическим веществом; 2) светлые, бедные органическим веществом и не окрашенные гидроокислами железа; 3) красноцветные, обогащенные гидрокислами железа. Они отличаются условиями образования и входят в разные парагенетические ассоциации.

Для глинистых формаций важным показателем является их карбонатность, позволяющая разделить их на две группы: карбонатных и бескарбонатных. Карбонатные и бескарбонатные глины встречаются в красноцветных и светлых глинистых формациях, темноцветные высокоуглеродистые формации обычно бескарбонатны.