Учение о геологических формациях (стр. 17 )

Глинистые формации формировались в различной обстановке: от морской глубоководной до субаэральной озерной. Нередко они накапливались в полуизолированных как опресненных, так и осолоненных бассейнах. Формации каолиновых глин обычно встречаются в ассоциации с формациями кварцевых песчаников и являются надежным индикатором платформенного режима. Толщи гидрослюдистых глин формируются в различной тектонической обстановке; монтмориллонитовые нередко находятся в ассоциации с кремнисто-карбонатными сериями, вулканитами.

В разрезе Восточно-Европейской платформы глинистые формации известны в отложениях венда (ламинаритовые глины), нижнего кембрия (лонтоваский горизонт), нижнего ордовика (диктионемовые сланцы), силура, верхней юры, эоцена, олигоцен-миоцена, плиоцена.

Формации каолиновых глин вместе с аркозово-кварцевыми песчаниками известны в разрезе нижней‑средней юры и олигоцена Туранской плиты. Характерным примером группы гидрослюдистых глинистых формаций является келловей‑оксфордская часть разреза верхней юры центральной части Западно-Сибирской плиты. Формации монтмориллонитовых глин установлены в нижне-среднемиоценовых отложениях юга Западно-Сибирской плиты (таволжанская, калкаманская свиты), в миоцене Кустанайской седловины (аральская свита) и в Чуйской впадине, в эоцене Туранской плиты и Копет-Дага.

Смешанные песчаниково-глинистые (глинисто-песчаниковые) формации – наиболее многочисленная, разнообразная по составу и строению группа формаций алюмосиликатного класса. Смешанные формации характерны для трансгрессивных и регрессивных частей формационных рядов тектоно-седиментационных циклов и встречаются в их инундационных частях. Чаще всего они накапливались в бассейнах, примыкавших к материковой суше, и характерны для всех структур на всех стадиях их развития. Особенно они распространены в структурах высоких широт.

Главные члены парагенезисов смешанных формаций: разнообразные по минеральному составу песчаники, алевролиты, глины (аргиллиты) с непостоянным соотношением обломочных и глинистых пород. Второстепенные члены: карбонатные, кремнистые, сульфатно-галогенные, железистые, углеродистые породы. Набор второстепенных членов зависит от положения конкретной формации в теле более крупной ассоциации и от состава смежных формаций. Второстепенные члены ассоциации могут быть полезными ископаемыми. Поэтому смешанные песчано-глинистые формации бывают нефтеносными и газоносными, угленосными, сланценосными, бокситоносными, фосфоритоносными, соленосными и т. д. Наличие тех или иных второстепенных членов ассоциации, тип чередования наборов слоев – все это важные генетические характеристики песчаниково-глинистых формаций. Для данной группы формаций характерен очень широкий спектр изменения минерального состава и обстановки формирования.

Для смешанных формаций характерна асимметрия тел, связанная с их промежуточным положением в пространстве между относительно более мощными обломочными формациями, приближенными на континенте к источникам сноса, и глинистыми формациями удаленной части терригенного приконтинентального шлейфа. В разрезе глинисто-песчаниковых формаций всегда отмечается определенная направленность изменения состава в зависимости от положения формации в разрезе крупного седиментационного мегаритма. Мощности формаций и объемы их тел изменяются в широких пределах в зависимости от типа, формы и размеров вмещающего конседиментационного прогиба.

Среди смешанных глинисто-песчаниковых формаций наиболее характерными являются аспидная и флишевая формации.

Аспидная формация была выделена в 1946 г. под названием кровельной, в 1947 г. она была названа аспидной. Это мощные (до тысяч метров) в разной степени метаморфизованные глинистые и алевропелитовые толщи с тонкими невыдержанными слойками песчаников. Породы черные и темно-серые, обогащеные органическим веществом. Формация накапливалась в условиях шельфа и континентального склона на начальной стадии прогибания геосинклиналей за счет сноса материала со смежных платформ. Часто сменяется в формационном ряду спилит-диабазовой и кварц-кератофир-спилит-диабазовой формациями. В действительности под этим наименованием выделяются разные по составу и строению парагенетические ассоциации пород: от чисто глинистых (сланцевых) до терригенных флишевых и даже песчаниковых полимиктовых. Поэтому ее можно рассматривать как ассоциацию формаций.

Флишевая формация – геосинклинальная терригенная ассоциация пород, отлагавшаяся в глубоководном прогибе, ограниченном с одной или двух сторон кордильерами. Она характерна для среднего этапа развития геосинклиналей, предшествующего общей инверсии и началу накопления моласс. Для нее типична четко выраженная ритмичность и градационная слоистость. Флишевые повторы (многослои), обычно именуемые ритмами, имеют размер от нескольких сантиметров до нескольких дециметров, редко больше. Они состоят из небольшого, определенного для каждой толщи набора пород, обязательно включающего как обломочную породу (с уменьшающимся снизу вверх размером частиц), так и пелитовую (глинистую, в карбонатном флише – мергельную или известняковую). Границы между многослоями резкие, внутри многослоя – слабо выраженные. Особенности флиша, включая и бедность цельными остатками макрофауны, объясняется тем, что флиш своим происхождением во многом обязан периодически возникавшим суспензионным потокам.

Терригенные флишевые серии описаны в нижнепротерозойских отложениях Приладожья, в рифее Енисейского кряжа, в ордовике Центрального Казахстана, в силуре Южного Тянь-Шаня и Западного Саяна, в девоне‑раннем карбоне Урала и Алтая, в среднем –позднем карбоне Южного Тянь-Шаня, в ранней перми Памира, в триасе‑ранней юре Горного Крыма, в мелу –палеогене Альпийской складчатой области.

По мнению некоторых исследователей (Архипов, 1973) флиш накапливался с начала до конца геосинклинального цикла, не является определенной формацией (Цейслер, 1992), а представляет собой группу различных по вещественному составу, но сходных по внутренней упорядоченности строения формаций, накапливавшихся в различных палеогеографических обстановках.

2. Класс карбонатных формаций

Карбонатные породы после терригенных занимают второе место в составе осадочного чехла. По данным Ф. Дж. Петтитжона (1981) относительная распространенность глин, песчаников и известняков выражается соотношением 81:11:8. По и (1985) 10-15% осадочных формаций континентальной коры представлено карбонатными формациями. Они известны начиная с раннего докембрия, и широко распространены в позднем докембрии, палеозое, мезозое и кайнозое.

Карбонатные толщи представлены различными формациями, которые выделяются исходя из породного состава. Отдельные типы карбонатных формаций выделили и описали , , , и др.

Группирование карбонатных формаций производится по разным принципам. Так, (1961) выделял платформенные и геосинклинальные карбонатные формации. и (1985) объединили карбонатные формации в восемь генетических семейств и в каждом из них выделили от двух до пяти генетических типов. В основном, карбонатные формации подразделяются исходя из их породного состава. Так, (1992) класс карбонатных формаций подразделяет на три больших подкласса: известняковые, магнезитово-доломитовые и смешанные (сульфатно-карбонатные, терригенно-карбонатные, кремнисто-карбонатные) формации.

и (1984) к классу карбонатных формаций относят все парагенезы пород, которые более чем на 50% состоят из карбонатных пород – известняков, доломитов и мергелей. В семействе карбонатных формаций они выделили группы: собственно карбонатных, кремнисто-карбонатных, терригенно-карбонатных и вулканогенно-карбонатных формаций. Ниже они описаны по данным этих исследователей.

Группа карбонатных формаций разделена на три подгруппы: известняковую, доломитовую и смешанную известняково-доломитовую

Известняковые формации образуют разнообразную по происхождению, составу исходного вещества подгруппу формаций, приуроченных к различным типам структурных элементов платформ, краевых, межгорных прогибов и геосинклинальных областей.

Главными членами известняковых формаций являются известняки и мергели, второстепенными – доломиты, гипсы, ангидриты, песчаники и алевролиты, конгломераты и гравелиты, глины, горючие сланцы, силициты, фосфориты и другие породы. При этом для разных формаций характерен свой набор второстепенных членов ассоциаций.

(1992) известняковые формации делит на три семейства: биогенных, биогенно-хемогенных и обломочных известняков. Биогенные формации в зависимости от типа породобразующих организмов он подразделяет на формации пелециподовых ракушечников, формации фораминиферовых известняков, формации кораллово-водорослевых известняков и др.

и (1984) в подруппе известняковых формаций выделяют рифовые, рифоидные, известняковые, слоисто-известняковые, меловые, известняково-кукерскитовые и мергельно-меловые формации.

Рифовая формация (синонимы: рифовая известняково-доломитовая, морская мелководная карбонатная рифогенная, барьерно-рифовая, рифовых известняков, рифогенных известняков) представляет собой карбонатную толщу, сложенную почти исключительно биогермными известняками и продуктами их разрушения. Она обьединяет крупные (многие сотни метров высотой и несколько километров длиной) куполобразные и холмоподобные рифовые массивы, биостромы и мелкие (метры – первые десятки метров) биогермы, а также вмещающие их массивные органогенно-обломочные известняки, мергели и доломиты межрифовых заливов, проливов и лагун. Типы органогенных построек, слагающих рифовые формации, показаны на рис. 12. Цикличность отсутствует либо проявлена весьма слабо.

Каркасными рифостроителями служат различные по систематическому положению известьвыделяющие прикрепленные бентосные организмы, как правило, коллониальные (водоросли, кишечнополостные, археоциаты и мшанки), значительно реже одиночные, нарастающие друг на друга (простейшие, губки, черви и моллюски).