научная статья по теме СТАДИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОСАДОЧНОГО ПРОЦЕССА Геология

Текст научной статьи на тему «СТАДИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОСАДОЧНОГО ПРОЦЕССА»

ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2008, № 4, с. 364-376

УДК 551

СТАДИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОСАДОЧНОГО ПРОЦЕССА

© 2008 г. О. В. Япаскурт

Геологический факультет МГУ и Геологический институт РАН 119991 Москва, ГСП-1, Ленинские горы, 1, МГУ;

119017 Москва, Пыжевский пер., 7; E-mail: yapaskurt@ginras.ru Поступила в редакцию 23.01.2008 г.

В статье дан аналитический обзор статей, опубликованных в журнале "Литология и полезные ископаемые", которые прямо и косвенно затрагивали сущность и реальные результаты практического использования одного из основополагающих методов литологии - стадиального исследования последовательностей формирования минеральных и структурно-текстурных парагенезов в осадочных породах и сложенных ими геологических формациях. Массовое использование этого метода в отечественных литологических исследованиях совпало со временем выхода в свет первых номеров журнала. На его страницах отечественные ученые и геологи-практики регулярно публиковали итоги своих работ в данной области. По их журнальным статьям прослеживается история совершенствования способов и методических приемов стадиального анализа, а также его комплексирования с различными другими методами - изотопно-геохронологическим, литолого-фациальным и систем-но-формационным. Попутно отмечаются и кратко характеризуются отдельные открытия и достижения, полученные посредством стадиальных исследований различными авторами статей нашего журнала на протяжении минувшего полувекового периода.

О СУЩНОСТИ СТАДИАЛЬНОГО АНАЛИЗА

Стадиальный анализ (СА) осадочного процесса принадлежит к категории неотъемлемых методов исследования генезиса осадочных и вулка-ногенно-осадочных комплексов горных пород и сопутствующих им руд. Термин этот, укоренившийся в отечественной литологической литературе, не принят в англоязычных публикациях, несмотря на то, что соответствующие ему исследования ныне активно ведутся зарубежными седиментологами и петрологами. Сущность данного термина наиболее точно охарактеризовал в середине XX века академик Н.М. Страхов, который писал в одном из многотиражных методических пособий следующее.

"В свете современных представлений об осадочном породообразовании изучение любой осадочной породы должно заключаться в решении четырех основных задач. Первая задача - чисто описательная... Вторая задача - стадиальный анализ пород; он состоит в распознании в породе признаков, возникших в эпигенезе (или раннем метаморфизме), диагенезе и седиментогенезе. Признаки эти могут заключаться как в особенностях вещественного состава породы, так и в ее структурно-текстурных чертах. Цель стадиального анализа - восстановление (путем снятия вторичных наслоений) первичных признаков осадка, из которого развилась порода" [Методы., 1957. с. 27]. В этой цитате эпигенезом обозначена пост-диагенетическая стадия бытия осадочной горной породы, для наименования которой впоследствии

Н.М. Страхов и многие (а теперь большинство) из отечественных литологов стали применять иной термин - катагенез; а также, по-видимому, стадия еще более глубоких породных изменений, которая после 1959 г. Н.М. Страховым, Н.В. Логви-ненко, А.Г. Коссовской и другими литологами, именуется метагенезом, а в зарубежных работах анхиметаморфизмом.

Процессы аутигенного минералообразования и структурно-текстурных изменений пород, протекающие при катагенезе и метагенезе, нередко кардинально меняют вещественный состав и признаки строения изначального осадка. Без учета этого, используя специфические приемы СА, исследователь рискует ошибиться при интерпретации генезиса отложений и геологического прошлого в целом. Поэтому к третьей задаче Н.М. Страхов относил фациальный анализ (ФА), который сводится к реконструированию физико-географической обстановки возникновения осадка. Заключительной - четвертой или "экономической" задачей считалось решение вопросов прикладного характера, оценка практической значимости изучаемого природного объекта.

Итак, СА и вслед за ним ФА принимались в качестве стержневых методов литологических работ. Дальнейшая их история показала нераздельную взаимозависимость и взаимосвязь между второй и третьей вышеперечисленными задачами и тесное переплетение присущих СА и ФА методических приемов полевого и лабораторного исследований, так что в практической работе литолога

вопрос о приоритетности того или иного из упомянутых методов не имеет смысла. Оба они - одинаково важны и необходимы при исследовании осадочного процесса и его эволюции в геологической истории Земли.

Вернемся теперь к краткой характеристике сути стадиального анализа. Его содержание к настоящему времени существенно эволюционировало. Изначально оно сводилось только к оптическому изучению шлифов пород, потом к сочетанию его с данными растровой электронной микроскопии. В итоге выявлялись признаки этап-ности зарождения, изменения или исчезновения в породах конкретных минеральных парагенетиче-ских ассоциаций и структурно-текстурных особенностей, проводилась также корреляция этих этапов с историко-геологическими событиями, которые происходили в течение всего длительного времени формирования и бытия осадочного бассейна (ОБ).

Такой способ исследования историчен по своей сути. Его большие информативные возможности объяснимы взаимной неуравновешенностью полигенетичных, разновозрастных минеральных фаз и органических веществ (ОВ) в большинстве осадочных образований, потому что на домета-морфических стадиях осадочного процесса эндогенный термобарический (Р-Т) режим не обеспечивает фазовых равновесий всех компонентов системы. Благодаря этому в обособленном образце осадочной породы, как правило, существуют как в разной степени измененные седиментогенные компоненты (от почти незатронутых преобразованиями до сохранившихся в едва заметных реликтах), так и постседиментационные минералы нескольких генераций, которые могли формироваться при существенно различных значениях рН, ЕИ и в разных Р-Т условиях. Ретроспективно оценивать эти поэтапно менявшиеся условия можно лишь только методом СА. А сравнивая между собой результаты этого анализа, проведенного на разных уровнях геологического разреза осадочной толщи, исследователь получает информацию о историко-геологических этапах эволюции осадочного бассейна и о связанных с ней структурно-вещественных изменениях отложений.

За минувший 60-летний период способы и методические приемы СА тоже определенным образом эволюционировали, что нашло отражение и в статьях, опубликованных в журнале "Литология и полезные ископлаемые".

ИСТОРИЯ ПУБЛИКАЦИЙ О СТАДИАЛЬНОМ АНАЛИЗЕ И ИХ ТЕМАТИЧЕСКИЕ РАЗНОВИДНОСТИ

Взрыв интереса к СА возник после выхода в свет монографии под редакцией Л.В. Пустовало-

ва [О вторичных..., 1956], где были показаны реальные примеры существования в осадочных породах низкотемпературных аутигенных минералов, которые прежде считались типичными компонентами метапород - альбита, калишпата, эпидота, цоизита и даже рутила и турмалина. Вскоре ученики Л.В. Пустовалова, ставшие сотрудниками Геологического института АН СССР, А.Г. Кос-совская и В.Д. Шутов, а с ними А.В. Копелиович, В.И. Муравьев и другие, а в Харьковском госуниверситете Н.В. Логвиненко обнаружили, что тер-ригенные (глинисто-песчаные) комплексы пород фанерозоя задолго до их попадания в Р-Т обстановки метаморфизма нередко приобретают структурно-текстурные признаки, во многом сходные с обликом метапород. У них возникают вторичные структуры растворения под давлением сгруженных обломочных частиц кварца и других силикатов (А.В. Копелиович дал им укоренившиеся впоследствии названия - конформные, инкорпорационные и микростилолитовые сочленения песчаных и гравийных зерен), наблюдаются "врастания" игольчатых агрегатов слюды или хлорита в края песчаных силикатных зерен ("бородатые" микроструктуры, по Н.В. Логвиненко) и массовая их регенерация, трансформация тер-ригенного биотита в иллит-хлоритовые пакеты с кристаллизацией аутигенного биотита и рутила, цеолитизация плагиоклазов и многие другие разновидности постседиментационных новообразований. Удивительным казалось и то, что такие новообразования обнаруживались не только в породах складчатых областей, например, в палеозойских и мезозойских осадочных толщах Верхо-янья, Полярного Урала, Кавказа или Донбасса, но даже в осадочном чехле кратонов, как это показал А.В. Копелиович применительно к песчаникам неопротерозоя и нижнего палеозоя, которые в Приднестровье были вскрыты скважинами на малых глубинах - всего лишь около 2 км. Вскоре после этого появились описания зональности развития вторичных структурно-минеральных парагенезов в различных терригенных и терри-генно-угленосных формациях, при этом делались попытки коррелировать этапность аутигенного минералообразования со стадийностью изменений углистого вещества или рассеянных органических веществ (РОВ). К этим исследованиям активно подключились литологи-нефтяники, прежде всего под руководством Н.Б. Вассоевича в МГУ, а также различные коллективы угольщиков, в том числе во главе с П.П. Тимофеевым, А.К. Матвеевым, Г.Ф. Крашенинниковым и другими крупными учеными.

Обзор их трудов не относится к задачам этой статьи. Автор обращает внимание читателя только на то обстоятельство, что в начальный период массовых открытий своеобразия и стадийности постседиментационных процессов фундамен-

тальные работы вышеназванных и многих других литологов публиковались преимущественно в Докладах и Известиях АН СССР, в Бюллетенях МОИП и во многих монографических изданиях и сборниках типа [Эпигенез., 1971]. В наш журнал от тех же авторов в то время поступали лишь статьи, касающиеся отдельных деталей и частностей [Копелиович, 1965а, б; Копелиович, Симанович, 1966; Копорулин, 1967, 1968; Симанович, 1966; Травин, 1966 и др.]. Однако к середине 70-х годов XX века ситуация существенно изменилась, - и количество статей о СА существенно возросло, повысилось качественно их содержание.

Все публикации, относящиеся к данной тематике, можно сгруппировать в семь нижеследующих категорий: 1 - фактологические данные, нередко частные, но ценные для последующих теоретических обобщений (их большинство), 2

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком