Учение о геологических формациях (стр. 22 )

Кремнисто-сланцевая формация, которую иногда называют фтанитовой, сложена темноокрашенными кремнистыми сланцами (кремнисто-глинистыми, кремнисто-туфовыми, или более чистыми яшмовидными). Сланцы углистые, нередко битуминозные. Кремнистые сланцы переслаиваются с глинистыми и углисто-глинистыми, местами в них появляются пачки и толщи туфов, граувакк, линзовидные слои известняков, прослои типичных «сургучных» яшм.

Кремнисто-сланцевые формации, как и яшмовые, отлагались в морских условиях на разной глубине (от сравнительно мелководных в архипелагах вулканических островов до более глубоководных, но не абиссальных). Их образование связано с подводным вулканизмом, но, по мнению , они могут быть удалены от зон вулканических извержений дальше (на 50-100 км), чем яшмовая формация.

Кремнисто-железистая (джеспилитовая) формация представлена кремнисто-железистыми породами (джеспилитами), чередующимися с прослоями и пачками первично-глинистых и кремнисто-глинистых пород, превращенных в сланцы. Характерны мелкая ритмичность, тонкая полосчатость, крайняя редкость обломочных пород и лентовидная форма формационных тел (мощность сотни метров, до 2 км). В ее разрезе неоднократно чередуются сланцевые и железистые горизонты, при этом по латерали они нередко замещаются друг другом. Формация накапливалась с конца архея, преимущественно в раннем протерозое и развита в кристаллическом фундаменте древних платформ.

По мнению одних исследователей (Белевцев и др., 1957, 1959), кремнисто-железистые формации имеют осадочное происхождение, и железистые кварциты накапливались в небольших внутренних прогибах геосинклиналей в результате поступления с окружающей пенепленизированной суши в виде гелей огромных масс железа и кремнезема, образованных при химическом выветривании преимущественно основных пород. Другие связывают их образование с подводной и наземной вулканической деятельностью. Вероятнее всего, существуют и осадочные и вулканогено-осадочные кремнисто-железистые формации.

Углеродисто-кремнистая формация представлена ритмично переслаивающимися разнообразными кремнистыми, кремнисто-глинистыми, углисто-глинистыми, углисто-кремнистыми и другими сланцами. К второстепенным членам формации относятся известняки, доломитизированные известняки и доломиты.

Углеродисто-кремнистые формации накапливались в проливообразных морских бассейнах, ограниченных подводными барьерами, в резко восстановительной среде при сероводородном заражении и пониженной циркуляции вод.

Кремнисто-диатомитовая формация сложена преимущественно белесоватыми диатомовыми алевролитами, ритмично чередующимися с туффитовыми песчаниками и туфами кислого (реже среднего) состава. Мощности формации достигают 1500-1700 м.

Кремнисто-диатомитовые формации накапливались в морских условиях при относительно небольших глубинах в эпохи снижения тектонической активности и вулканической деятельности, при этом пирокластический материал поступал из относительно удаленных источников. Обилие тонких витрокластических туфов способствовало развитию кремнистого планктона.

Туфодиатомитовая формация сложена тонкими пепловыми туфами с линзами диатомитов, отложившихся в пресных озерах. Образует пластообразные маломощные (десятки и первые сотни метров) тела. Она накапливалась в пресных озерах в результате поступления в них пирокластики кислого состава, которая обогащала воду кремнеземом, что способствовало развитию кремнистого планктона.

Опоковая формация, называемая также глауконитово-опоковой, сложена опоками и трепелами, состоящими из тонкопорошкового опала, и содержит в небольшом количестве остатки радиолярий и реже губок. Опоки и трепелы содержат многочисленные и разнообразные ходы илоедов и иногда переслаиваются с диатомитами, кремнистыми опоковидными глинами и радиоляритами. Аморфный кремнезем опоковой формации имеет биогенное и хемогенное происхождение. В качестве второстепенных компонентов встречаются глины, алевролиты, песчаники, иногда гравелиты. Песчаники и алевролиты, как правило, олигомиктового состава. Весьма обычен для опоковой формации глауконит. По периферии в зоне, переходной от опок к прибрежным песчаникам, иногда наблюдаются скопления железных руд. Мощность формации от нескольких до первых десятков метров. Принадлежит к группе платформенных формаций. В латеральном формационном ряду замещается (в сторону берега) меловыми формациями, сменяясь далее терригенными.

Породы формации первоначально, видимо, представляли собой диатомовые илы, накопившиеся в открытых морских бассейнах, и являются относительно мелководными образованиями (не более 100-150 м). Они формировались в эпохи пенепленизации окружающей суши, трансгрессии и смены трансгрессий регрессиями. Обычно они накапливались в условиях гумидного климата и интенсивного химического выветривания, недалеко от участков суши, откуда шло поступление растворенного кремнезема и тонкой терригенной муки (Каледа, 1966)

Опоковые формации распространены в верхнемеловых и палеогеновых отложениях. Примерами опоковой формации могут служить кремнистые толщи верхнего турона и сантона северного крыла Днепровско-Донецкого прогиба, северного Подмосковья, палеогена южной части Волго-Уральской области и Зауралья, сенонские отложения Парижского бассейна и др.

Породы кремнистых формаций широко используются в качестве полезных ископаемых: декоративных и технических камней (яшмы), абразивных материалов (новакулиты), как адсорбционный материал для очистки минеральных и пищевых масел (опока, трепел), в металлургии (ферросилиций) и т. д. С этими формациями связаны месторождения железа (джеспилиты), марганца, фосфоритов, молибдена, ванадия и урана. Формация железистых кварцитов служит основной железорудной базой (КМА, Кривой рог и др.). Месторождение железистых кварцитов (Околовское) открыто в кристаллическом фундаменте.

3. МАГМАТИЧЕСКИЕ, МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ И ПНЕВМАТО-ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ ФОРМАЦИИ

Магматические и метаморфические формации слагают консолидированную земную кору, магматические формации развиты также в осадочном чехле, поэтому большая часть земной коры образована именно магматическими и метаморфическими формациями. Состав и строение магматических и метаморфических формаций отражают процессы, протекающие как в земной коре, так и мантии, поэтому они представляют особый интерес для понимания эволюции геосфер Земли. Магматические и метаморфические формации содержат разнообразные полезные ископаемые, что определяет практическое значение их изучения, при этом часто полезные ископаемые приурочены к пневмато-гидротермальным формациям, которые тесно связаны с магматическими и метаморфическими формациями.

1. Магматические формации

Истоки учения о магматических формациях уходят к середине XIX в., когда в геологических сочинениях появляются упоминания о группах, сериях или свитах изверженных пород, обнаруживающих общие черты. Термин «формация» при описании магматических пород был использован -Лессингом в 1886 г при описании олонецкой диабазовой формации Беломорья, а позже, в 1900 г. им была описана габбро-пироксенит-дунитовая формация Денежкина Камня на Урале. В прошлом веке большой вклад в изучение магматических формаций внесли такие исследователи, как Ф. Тернер и Д. Ферхуген, , Г. Штейманн, , , , и многие другие.

В основу формационного анализа ставилось изучение повторяемости отдельных разновидностей пород, единства их магматического источника, сходства химизма и металлогенических особенностей.

(1970) от имени многих исследователей магматизма при определении понятия «магматическая формация» предлагал учитывать следующие необходимые условия: 1) закономерная повторяемость устойчивых по составу (часто и по количественным соотношениям) магматических сообществ; 2) парагенетическая связь всех членов сообщества, которая является следствием либо единства магматического источника, либо общего структурообразующего и породообразующего процесса; 3) единства структурно-геологического положения и тектонического режима формирования; 4) связь с единым этапом тектоно-магматической эволюции; 5) сходство петрографических, петрохимических и металлогенических признаков. На основании этого он считал, что «магматическая формация – это закономерно повторяющееся сообщество преимущественно монофациальных магматических пород и связанных с ними метаморфических и гидротермальных образований, возникшее в общих структурно-геологических условиях при одинаковом тектоническом режиме в связи с единым этапом тектоно-магматической эволюции. Отношение между всеми членами одной магматической формации определяется единством либо магматического источника, либо только структурообразующего и породообразующего процессов».

С появлением монографии (1964) учение о магматических формациях окончательно оформилось в качестве самостоятельного раздела учения о геологичеких формациях и приобрело большую популярность среди советских петрологов. Метод формационного расчленения магматических образований и анализа магматических формаций был взят на вооружение не только научными, но и производственными организациями. Наиболее крупным достижением формационного анализа магматических образований является карта магматических формаций СССР, составленная коллективом ВСЕГЕИ, а также ряд монографических работ, среди которых наиболее значительными являются двухтомник «Магматические формации СССР» (1979) и трехтомник «Магматические формации раннего докембрия территории СССР» (1980).

При формационном анализе магматических образований магматическая формация понимается как естественная ассоциация изверженных пород, – эффузивных и (или) интрузивных, ‑ закономерно проявляющихся в определенной геологической обстановке в ходе формирования однотипных тектонических элементов земной коры.

В целях научного обобщения и систематизации (1964) ввел самостоятельный термин «формационный тип», относящийся к тождественным или близким по составу формациям, свойственным для однотипных, но разновозрастных и часто весьма удаленных друг от друга структур.