Учение о геологических формациях (стр. 6 )

Важнейшим критерием правильности отнесения парагенетической ассоциации пород к самостоятельному формационному типу и считали многократную их повторяемость в пространстве и времени, т. е. не случайные сообщества пород, а сообщества, повторяющиеся в различных областях на разных стратиграфических уровнях, могут рассматриваться как типичные формации. В связи с этим (1952) писал, что «термин формация употребляется в двух различных, хотя и тесно связанных друг с другом смыслах – конкретном и абстрактном. Когда в каком-либо районе устанавливается и описывается какая-нибудь формация, например флиш, то при этом подразумевается конкретное геологическое тело или система тел определенного местонахождения и определенного геологического возраста. Сколь угодно детальное описание все же никогда не может исчерпать эту конкретность. Это конкретная формация. Но также возможно установление и описание флишевого парагенезиса вообще. Такое понимание будет уже абстракцией, объединяющей сходные конкретные формации независимо от их возраста и местонахождения, причем, как при всякой абстракции, необходимо пренебречь рядом признаков, свойственным конкретным формациям. Это уже абстрактная формация или формационный тип. Отношение между конкретной и абстрактной формацией аналогично отношению индивидуума и вида в биологии».

Парагенезис определяется единством места, составом и формой (структурой) сонахождения минерального агрегата. Парагенезис возникает в результате совокупности процессов, регулирующих накопление породы на ограниченной площади. Состав и структура минерального агрегата определяются исходным веществом, процессами его выделения и совокупностью процессов его преобразования.

Поскольку формации являются парагенезами горных пород, они, также как и породы, должны систематизироваться по составу и строению и соответственно выделяются два типа парагенетических связей между членами ассоциации: вещественные и структурные. Диагностика и наименование формаций должны исходить из анализа двух указанных форм связи. Порода определяется и называется исходя из вещественного состава (аркоза, граувакка, кварцит, известняк) и структуры вещества (песчаник, алевролит, гравелит, пелит). Точно также, исходя из вещественного состава и структуры, выделяются и называются формации. Обычно, подчеркивая ведущее значение вещественных связей, геологические формации выделяют и называют по составу слагающих пород, перечисляя их в порядке увеличения содержания, например: глауконитово-кварц-каолиновая формация. Среди слагающих формации пород по преобладанию выделяются главные (обязательные) и второстепенные (необязательные) члены парагенезиса.

Однако вещественными связями понятие формации как парагенезиса не исчерпывается, так как породы, как члены парагенетической ассоциации, могут находиться в различных взаимоотношениях, определяющих их структуру, и комплексы, сложенные одинаковыми породами, но отличающиеся по структуре, могут относиться к разным формациям. Примером этого могут быть флиш и моласса, которые выделяются исходя из их строения.

Представления о структуре парагенезисов достаточно полно разработаны в петрографии применительно к горным породам – парагенезисам минералов. Говоря о структуре породы, обычно имеют в виду форму и размер минеральных зерен; характеризуя текстуру, подразумевают взаиморасположение тех же минеральных зерен в породе. Только изучив вещественный состав горной породы, ее структуру и текстуру, можно дать ей правильное наименование, поскольку совершенно разные породы, отличаясь структурой и текстурой, могут иметь одинаковый минеральный состав, примером чего могут служить гранит, гнейс и аркозовый песчаник. В учении о геологических формациях понятие о структуре и текстуре осадочных толщ и интрузивных комплексов слабо разработано и анализ структуры парагенезисов осадочных горных пород ограничивается изучением ритмичности, противопоставлением тонкоритмичных и среднеритмичных (угленосных) формаций остальным.

2. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ФОРМАЦИИ КАК КОМПЛЕКСЫ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ТИПОВ

ОТЛОЖЕНИЙ

Генетический анализ формаций, т. е. изучение генезиса пород, слагающих формацию, выяснение палеогеоморфологической, палеоклиматической, палеотектонической, палеогеохимической и прочих обстановок формирования совокупностей горных пород, находящихся в определенных соотношениях, ‑ непременное условие изучения геологических формаций. Без выяснения условий накопления и преобразования вещества формации невозможны палеотектонические и палеоклиматические реконструкции, прогноз полезных ископаемых, т. е. решение важнейших задач формационного анализа затруднено. При этом необходимо различать генетический анализ геологических формаций, выделенных по парагенетическому принципу, и фациально-генетический подход (генетическое направление) при выделении формаций.

Как видно из истории становления учения о геологических формациях, они рассматриваются не только как парагенезисы пород (петрографическое или парагенетическое направление), но и как парагенезисы фаций и (или) генетических типов отложений (генетическое направление). Рассматривая в рамках генетического направления геологические формации как парагенезы генетических типов, необходимо обратиться к проблеме соотношения фаций, генетических типов отложений и формаций. Эта проблема была детально рассмотрена на конкретных примерах в его статье «Фации, генетические типы и формации» (1962) и далее характеризуется по его данным.

В понимании того, что такое «фация» нет единого мнения. Сейчас имеется уже более ста определений понятия «фация» и намечается три основных направления в понимании фаций.

Сторонники первого направления понимают под фацией частные особенности среды образования осадков, ископаемых или современных, и выделяют «геохимические фации» (Теодорович, 1956, 1958), «терригенно-минералогические фации» (Пустовалов, 1947), «литофации» (Слосс и др., 1953), «транспортно-генетические фации» (Попов, 1950), «динамофации» и «топофации» (Бушинский, 1954), «фации диагенеза» (Вассоевич, 1950), «тектонические фации» (Хаин, 1954).

Второе направление понимания фации, которое пользуется наиболее широкой поддержкой среди геологов, считает, что «… фацией любого из конкретных осадочных образований… является одновозрастная и чаще смежная с ней другая горная порода, другой генетический комплекс, другая формация, но всегда стратиграфически относящаяся к тому же слою, свите, системе и т. д.» (Шатский, 1955). полагал, что подобное понимание фации, соответствует тому, которое вкладывал в него основатель учения о фациях А. Гресли.

Третье направление понимает под фацией совокупность физико-географических условий образования данного осадка (породы), находящих свое выражений во всем комплексе их литологических, палеонтологических и геологических признаков (Страхов, 1948; Наливкин, 1956; , 1957; Рухин, 1961 и др.). Так, (1957) предлагал следующее определение: «фация – это обстановка осадконакопления и образования определенного слоя (пласта, горизонта), выводимая на основании литологической его характеристики, палеонтологического содержания, геохимических различий и других признаков», Учение о фациях, считал он, начинается там, где появляется проблема восстановления минувших обстановок и условий среды. При этом нужно отметить, что каждый исследователь вкладывает в понимание фации свое, несколько отличное содержание.

(1962) дал следующее определение: «фация – это геологическое тело, представленное одной или несколькими породами, образовавшимися в одной физико-географической обстановке, отличной от обстановки образования соседних одновозрастных пород». Позднее (1981) он предложил несколько иную краткую формулировку, близкую по смыслу к приведенной выше, согласно которой «фация – это осадочные образования отличающиеся составом, а, следовательно, и условиями образования от соседних образований того же возраста». В первой формулировке более четко подчеркивается роль физико-географической обстановки в образовании фаций, во второй – отличия литологического состава фаций. В обеих формулировках сохранены главные положения А. Гресли (1841) и (1869): признак состава, обусловленный условиями образования, а также одновозрастность сравниваемых как фации отложений. Во втором определении автором было использовано более общее выражение «осадочные образования» вместо обычно употребляемого выражения отложения, породы или осадки, так как фациями, по его мнению, могут быть образования, которые нельзя считать отложениями, типа коры выветривания или абразионных поверхностей. (1961) под фацией понимал «осадки, отложенные на определенной площади, в одних и тех же условиях, отличных от тех, которые господствовали в соседних районах». Предпочтение среди приведенных определений следует отдать второму определению (1981), в котором на первое место ставится отличие состава пород соседних фаций одновозрастных отложений вследствие различий физико-географической обстановки формирования, что более всего соответствует второму, наиболее распространенному направлению в понимании фаций.

В этих определениях, как и во многих других, отсутствует указание на масштаб фаций, оно может относиться и к очень мелким различиям физико-географической остановки, например, в пределах одной речной долины, и к весьма крупным, например, к отличиям между морскими и континентальными отложениями. Поэтому необходимо условиться о масштабе фации.

(1962) полагает, что понятием «фация» следует определять комплекс отложений, образованный в небольших, но достаточно четко выраженных элементах физико-географической обстановки суши или морского дна. Например, на суше в пределах речной долины к разным фациям следует относить осадки речного русла, поймы, стариц и притеррасных болот. В мелком море к разным фациям должны относиться осадки, например, устричной банки, детритусовых накоплений за счет размыва этих банок волнами, затишных участков с накоплением тонкого илистого материала и т. д.

Каждая фация состоит из одного или нескольких типов отложений, которым в ископаемом состоянии соответствует одна или несколько пород. Так, даже в соседних участках речного русла, отложения которого в каждом конкретном случае являются отдельной фацией, одновременно могут накапливаться довольно разнообразные осадки. Например, около берега, где течение замедленное, будет отлагаться более мелкий материал, чем на смежных участках более быстрого течения, где на дне задерживается более крупный песок. Следовательно, в ископаемом состоянии рядом в одной и той же русловой фации будет то мелкозернистый, то крупнозернистый песчаник. Поэтому (1950) и среди руслового аллювия выделял несколько фаций. Таким образом, границы, которые мы устанавливаем для фаций, условны и приблизительны.