Учение о геологических формациях (стр. 20 )

Битуминозно-карбонатно-глинистая формация (син.: фтанитоидно-битуминозно-карбонатная, битуминозно-мергельно-глинистая доманикового типа, битуминозно-доломитовая, доманиковая, битуминозно-глинисто-карбонатная, битуминозно-глинисто-известняковая) сложена частым переслаиванием темноцветных битуминозных органогенных известняков с кремнистыми и глинисто-кремнистыми известняками, кремнистыми мергелями, кремнеаргиллитами и силицитами. Включает маломощные прослои и линзы горючих сланцев.

Типовая формация – доманик верхнего девона Приуралья, который широко развит на востоке Восточно-Европейской платформы. Формации такого типа выявлены в верхнепротерозойско‑нижнекембрийских отложениях Сибирской платформы, в силурийско‑девонских отложениях Таймыра, в верхнеюрских отложениях Западно-Сибирской плиты (бажениты), в межсолевых нижнефаменских отложениях Припятского прогиба и т. д.

Формация парагенетически связана со слоисто-известняковой, известняково-доломитовой, сероцветной глинисто-известняковой и пестроцветной глинисто-карбонатной формациями.

Накапливалась в областях с аридным климатом в открытых морских бассейнах с нормальной соленостью и высокой концентрацией кремнезема.

Группа вулканогенно-карбонатных формаций включает спилит-диабаз-кремнисто-карбонатную (натриевых базальтов и кремнистых известняков), андезит-базальт-кремнисто-карбонатную, пикрит-базальт-слоисто-известняковую, кварц-кератофир-терригенно-карбонатную, андезит-дацит-известня-ковую и трахит-базальт-кремнисто-карбонатную формации (Бергер, Предтеченский, Попов, 1984).

Группа в целом характеризуется присутствием в составе формаций вулканогенно-осадочных парагенезов, представленных сочетанием вулканогенных, карбонатных, терригенных и смешанных пород. Вулканогенные породы спилит-кератофирового ряда (натриевые базальты‑липариты), а также трахибазальтовые и андезито-базальтовые вулканиты ‑ продукты подводных и наземных извержений центрального и трещинного типа. Карбонатные породы– известняки, мергели, реже доломиты органогенного и биохемогенного генезиса. Терригенные породы – песчаники, алевролиты, глинистые и кремнистые сланцы обычно с карбонатным цементом. Смешанные породы – известковистые туфы и туфовые известняки, образовавшиеся в результате эксплозивной вулканической деятельности. Примесь пирокластического материала в карбонатных и терригенных породах является характерной чертой формаций этой группы.

Формации этой группы типичны для геосинклинальных областей и формируются в эвгеосинклиналях, на внутригесинклинальных поднятиях и в зонах сочленения геосинклиналей с окружающими их жесткими кратонами. Спилит-диабаз-кремнисто-карбонатная, андезит-базальт-кремнисто-карбонатная и кварц-кератофир-терригенная формации характерны для внутренних частей геосинклинальных прогибов, пикрит-базальт-слоисто-известняковая и трахибазальт-кремнисто-карбонатная типичны для внутригеосинклинальных поднятий, пригеосинклинальных прогибов рифтогенного характера и зон активизации. Они парагенетически связаны с вулканогенными, вулканогенно-обломочными, вулканогенно-кремнистыми, некоторыми карбонатными и терригенными формациями. Формационные тела имеют линейно-вытянутую форму и значительную (3-4 км) мощность.

Породы формаций накапливались в мелководных и умеренно глубоководных полузамкнутых и замкнутых морских бассейнах с повышенной или периодически повышенной соленостью вод и сильно расчлененным рельефом дна, а также в открытом море в пределах островных архипелагов – в зонах активного вулканизма, при интенсивной фумарольно-гидротермальной деятельности, иногда сопровождавшейся выделением больших количеств кальция и углекислоты.

К формациям этой группы приурочены крупные залежи железных руд и фосфоритов.

Особенности вещественного состава и внутреннее строение карбонатных формаций определяется тектоническим, климатическим и палеогеографическим факторами.

По тектоническому признаку все карбонатные формации могут быть разделены на три ассоциации: геосинклинальную, орогенную и платформенную. В первую ассоциацию включены рифовая, слоисто-известняковая, доломитовая, кремнисто-карбонатная, карбонатно-флишевая и формации вулканогенно-карбонатной группы; во вторую – известняковая, мергельно-известняковая и красноцветная морская известняковая формации и в третью – рифоидная, битуминозно-карбонатно-глинистая, меловая, сероцветная глинисто-известняковая, пестроцветная глинисто-карбонатная, известняково-доломитовая, песчано-доломитовая.

Максимальное карбонатонакопление было связано со стадиями наибольшей стабильности тектонического режима и в целом характерно для инундационной стадии тектоно-седиментационных циклов платформ и инверсионной стадии развития геосинклиналей. Далеко не все карбонатные формации являются типоморфными для каких-либо тектонических областей. Среди формаций подвижных поясов можно назвать только вулканогенно-карбонатные, рифовую, доломитовую и карбонатную флишевую; среди орогенных – красноцветную морскую известняковую и мергельно-известняковую; а среди платформенных – лишь меловую. Остальные типы платформенных и геосинклинальных формаций спородически присутствуют также и в орогенных системах. Однако при этом ряды формаций и их полнота в разных тектонических зонах существенно отличаются друг от друга.

Карбонатные формации в подавляющем большинстве случаев представлены морскими отложениями. Они накапливались в мелководных и умеренно глубоководных зонах шельфа открытых морей с нормальной или слабо нарушенной соленостью, значительно реже в относительно глубоководной и даже батиальной частях бассейна, а также в полуизолированных или изолированных осолоненных лагунах. Почти все карбонатные формации приурочены к зонам аридного климата. Только известняковая, рифоидная и песчано-доломитовая формации встречаются в областях с гумидным климатом, а сероцветная глинисто-известняковая, битуминозно-карбонатно-глинистая могли формироваться также в областях с умеренным климатом.

Первые карбонатные породы известны с архея, где они представлены в основном мраморами и кальцифирами и имеют незначительное распространение. В раннем протерозое количество карбонатных отложений резко возрастает, хотя это в основном карбонатно-вулканогенные и карбонатно-терригенные формации с преобладанием вулканогенных и терригенных пород. Только начиная с позднего протерозоя впервые появляются мощные карбонатные толщи – монотонные или с подчиненными прослоями терригенных и вулканогенных пород.

Отмечается преимущественная приуроченность карбонатных формаций к определенным этапам развития земной коры. Большинство карбонатных формаций приурочено к позднему протерозою‑палеозою, значительно меньшая часть – к мезозою и лишь отдельные формации имеют широкий возрастной интервал (рис. 18). Наряду с преимущественной приуроченностью карбонатных формаций к определенным этапам развития земной коры проявляется необратимая эволюция карбонатонакопления в связи с возрастанием начиная с докембрия роли биогенных известняков, постепенно вытесняющих хемогенные известняки и доломиты.

3. Класс галогенных формаций

Галогенная формация, по определению (1977), понимается как «пространственно развитое крупное геологическое тело (комплекс отложений), сложенное свитами, толщами галогенных пород, иногда называемых хемогенными (гипсы, ангидриты, соли и др.), с которыми парагенетически связаны так называемые несоляные породы (галопелиты, аргиллиты, мергели, карбонатные породы, алевролиты, песчаники и др.)».

Особенности состава, строения и формирования галогенных формаций описаны в работах , , , , , , и др.

Классификация галогенных формаций была разработана (1972) на основе парагенезов слагающих их пород, с учетом условий образования пород и особенностей их седиментационных преобразований. Он подразделил галогенные формации на три группы и дал им названия по главным породам галогенного ряда: гипсо-ангидритовые, соленосные и калиеносные. Гипсо-ангидритовые составляют около 70% всех формаций, соленосные –20% и калиеносные ‑ 10%. По показателям максимально достигнутой интенсивности галогенеза и содержанию негалогенных (терригенных или карбонатных) пород эти группы формаций были им подразделены на типы: галогенно-калиеносный, галитовый, карбонатно-сульфатный и терригенно-сульфатно-карбонатный.

Галогенно-калиеносная формация слагается пластами и пачками (мощностью до нескольких десятков метров) каменной и калийных солей, переслаивающихся с гипсами, ангидритами, известняками, доломитами, мергелями с резко подчиненными алевролитами, аргиллитами, мелкозернистыми, обычно засолоненными песчаниками. Общая соленасыщенность таких формаций составляет 60% и выше. различал среди таких формаций сульфатные и хлоридные, а выделил еще дополнительно сульфатно-хлоридные.

Галогенно-калиеносные формации накапливались в условиях аридного климата в лагунах, крупных морских заливах виррильского типа и морских бассейнах, сообщавшихся с океаном через ряд полуизолированных промежуточных бассейнов.

Галитовая формация представлена каменной солью, ангидритами, ангидрито-доломитами, мергелями с прослоями алевролитов, аргиллитов и песчаников. Мощность пластов каменной соли колеблется в широких пределах: от долей сантиметра до первых сотен метров. Соленасыщенность также изменяется в широких пределах: от 30-35 до 50-55, иногда до 90-95%. Наиболее мощные пласты каменной соли приурочены к центральным интенсивно прогибавшимся частям солеродных бассейнов, к периферии бассейнов они выклинивались. Формации такого типа обычно накапливались в глубоких бассейнах, подготовленных предшествовшим некомпенсированным прогибанием, но в мелководных условиях высыхавших водоемов, периодически терявших связь с питающими бассейнами.

Карбонатно-сульфатная формация представлена известняками, гипсами и ангидритами (тирасская свита Прикарпатья), доломитами, гипсами и ангидритами (нижнепермские отложения Башкирского Предуралья), часто и неравномерно чередующимися мергелями, доломитами, глинами, ангидритами и гипсами (верхнепермские отложения Средней Волги). Коэффициент общей сульфатонасыщенности отложений формации колеблется от 10-15 до 60%. Отложения этой формации накапливались в условиях аридного климата в полуизолированных бассейнах, периодически сообщавшихся с открытым морем.