ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2011, № 5, с. 510-526
УДК 551
КАРБОНАТНЫЕ И СУЛЬФАТНЫЕ ПСЕФИТЫ
© 2011 г. В. Г. Кузнецов
РГУнефти и газа им. И.М. Губкина 119991 Москва, Ленинский проспект, 65; E-mail: vgkuz@yandex.ru Поступила в редакцию 08.02.2010 г.
Рассмотрены основные типы грубообломочных карбонатных и сульфатных пород (псефитов); выделены две большие генетические группы — аллохтонных и автохтонных пород, дана характеристика некоторых представителей каждой из групп. Показаны отличия псефитов карбонатного и сульфатного состава от подобных пород кварцевого и кварц-силикатного состава по способам и обста-новкам образования.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И ОБЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕГНИЕ КАРБОНАТНЫХ И СУЛЬФАТНЫХ ПСЕФИТОВ
Наличие обломочных пород карбонатного состава — факт давно известный и многократно описанный, Достаточно напомнить, что наиболее распространенная структурная разновидность известняков — это известняки органоген-но-обломочные (биокластовые). Известны также известняковые песчаники, алевролиты, гравелиты и конгломераты. Подобные породы, например, подробно изучены и описаны в среднем и верхнем карбоне Русской платформы [Хворова, 1958]. Вместе с тем, надо признать, что грубооб-ломочные породы известны и исследованы несравненно меньше, чем другие структурные типы. Так, даже в обстоятельной сводке по систематике и классификации осадочных пород лишь в одной таблице упоминаются известняковые и доломитовые брекчии и конгломераты и сульфатные и соляные брекчии [Систематика ..., 1998].
Видимо, этим обстоятельством обусловлен значительный интерес к подобным породам в последнее время. Свидетельством этого является появление серии посвященных им статей в журналах международных литологических организаций. На объединенной сессии ААРО и 8ЕРМ в 2009 г. работала отдельная специальная секция по карбонатным обломочным породам, на которой были сделаны 4 доклада по заявленной тематике. В нашей стране пионером в данном вопросе стала А.И. Антошкина, которая обратила внимание на эту проблему и выполнила недавно интересную и содержательную работу по нижнепалеозойским карбонатным псефитам [Антошкина, 2008]. В работе [Сандула, 2008] обстоятельно описаны каменноугольные известняковые брекчии Печорского Урала, причем автор в основу подразделения положил время образования, выделив
седиментационные и постседиментационные брекчии. Ряд важных сведений о карбонатных псефитах разного типа приводился на очередном Всероссийском литологическом совещании в июле 2010 г. в г. Сыктывкаре [Рифы ..., 2010].
Под разными названиями — конгломераты и псевдоконгломераты, комковатые известняки и черные гальки и др. — грубообломочные карбонатные породы известны практически по всему геологическому разрезу — от протерозоя до современных отложений.
Именно грубообломочным карбонатным и частично сульфатным породам, псефитам соответствующего состава, посвящена настоящая статья.
Слово "обломок" в основных словарях русского языка определяется как нечто отломившееся от чего-либо, то есть имеет генетический смысл. Термин же "обломочные породы" имеет два значения, два смысла — структурный и генетический. Первый включает прежде всего характеристику основных составляющих породу компонентов — обломков: их размер, форму, однородность размеров, то есть отсортированность; второй предполагает способы и обстановки образования, и, как следствие, выделение обломков, образованных в разных обстановках. Следует отметить, что изначальные способы и обстановки формирования обломков восстанавливаются в значительной, если не основной, степени именно по их характерным особенностям.
Подобная двойственность (одновременно структурное и генетическое содержание) и внутренняя противоречивость особенно проявляется при изучении обломочных карбонатных отложений. Дело в том, что традиционно, во многом подсознательно, интуитивно условия и способы образования кварц- и кварц-силикатных пород переносятся на формирование аналогичных или близких по структуре пород карбонатного состава.
Основные литологические типы грубообломочных карбонатных и сульфатных пород
Типы отложений Автохтонные Аллохтонные
Источник и время образования обломков Обломки, слагающие эти породы, происходят из местных отложений, образовались вскоре после образования последних, но после, в той или иной степени, их уплотнения и литицификации. Они не претерпели сколько-нибудь значительного переноса и были переотложены в той же области седиментации. Обломки, слагающие эти породы образовались из более древних пород вне зоны их современного нахождения и перенесены сюда извне. Образование исходных пород и переотложение образованных из них обломков может быть практически одновременным (предрифовый щлейф), но может и существенно различаться во времени.
Английские эквиваленты обломков — основные и факультативные (в скобках) Интракласты — МгасЫ! (эндокласты — епёосЫ^ Экстракласты — ехй-асЫ! (аллокласты — аПосЫ^
Некоторые причины образования обломков Сейсмические колебания Незаконономерные изменения интенсивности и направлений волнений и течений Цунами Дробление за счет прорыва флюидов, инъекции пластичных осадков в диагенезе Образование трещин усыхания и отслаивание пластин относительно твердого осадка (породы) Неустойчивое положение осадков и пород на подводных склонах и их срыв в результате сейсмических толчков, штормов, цунами т.д.
Обстановки накопления Относительно плоские, реже слабо наклонные подводные и осушающиеся поверхности Супралитораль, литораль и сублитораль Глубоководные пелагические Крутые подводные склоны и их подножья Подводные каньоны и их устья
Примеры отложений Плоскогалечные конгломераты Брекчии растрескивания Карстовые брекчии обрушения Желваковые флазерные известняки Обвально-оползневые отложения Потоки обломков Предрифовый шлейф "Черные гальки"?
Вместе с тем, подобные аналогии далеко не всегда оправданы — близость или однотипность структур отнюдь не свидетельства одинаковых способов и условий образования пород.
В настоящее время в литологии и геологии в целом преобладает общая тенденция приводить вначале "объективные", всеми однотипно понимаемые и определяемые показатели, и лишь затем давать их генетическую интерпретацию. Наиболее отчетливо это проявляется в классификациях, но также и в других разделах геологии.
Возвращаясь к обломочным карбонатным и сульфатным породам, можно сказать, что их структурные характеристики достаточно полно разработаны, изучаются и описываются те же показатели, что и в группе силикокластических пород, то есть размер и форма обломков, степень от-сортированности, поэтому останавливаться на этом излишне.
Что касается генетической стороны, то тут ситуация более сложная, и уже существующие систематики достаточно разнообразны. Чаще всего приводится список генетически разных объектов. Выделение и описание генетических типов проведено и в упомянутой работе А.И. Антошкиной.
Ни в коей мере не претендуя на окончательное или хотя бы "лучшее" решение этой проблемы, можно предложить подразделение карбонатных пород такой структуры на первом уровне деления на две большие группы — аллохтонные и автохтонные.
Термины "автохтонный" и "аллохтонный" были введены К. Науманном в середине XIX столетия и ныне широко используются в разных разделах геологии — литологии и тектонике, учении о полезных ископаемых, петрологии и др. Автохтонный — местный, образовавшийся на месте нахождения, аллохтонный — образовавшийся в ином месте и принесенный в область нахождения извне. В литологии они чаще всего используются в узком смысле для характеристики компонентов, слагающих осадочные толщи. Сама осадочная порода, казалось бы, всегда автохтонна, безотносительно того, образовались ли слагающие ее компоненты на месте нахождения или были принесены извне. Вместе с тем, в первичном и более широком значении, которое, видимо, имел в виду К. Науманн [Словарь ..., 1975; Толковый ..., 1977] эти термины относились именно к породам, а не к слагающим их компонентам. Так, автохтонные
угли — это угли, образовавшиеся из местной, произраставшей здесь же растительности; аллохтонные угли образовались из принесенных растительных остатков. Аналогичным образом платформенные терригенные формации подразделяются на автохтонные, источником материала которых являлись сами платформы, и аллохтонные, материал которых поставлялся с окружающих горных сооружений [Шатский, 1960; Шатский и др., 1951]. В таком первоначальном и более общем смысле используются эти термины и в настоящей работе.
Таким образом, аллохтонные породы образовались за счет принесенного обломочного карбонатного и сульфатного материала, а автохтонные за счет обломков, образовавшихся на месте, in si-ty, или испытавших минимальный перенос, то есть претерпевших крайне незначительное перемещение. Совершенно ясно, что идеально четкой, резкой границы между ними нет, как нет подобных границ между смежными объектами и явлениями в природе вообще.
При таком подразделении для каждого типа находятся и соответствующие близкие, но не всегда строго одинаковые (точные) по смыслу английские терминологические эквиваленты.
Аллохтонные карбонатные и сульфатные породы сложены экстракластами (extraclast [Wolf, 1965]) или аллокластами (alloclast [Folk, 1959]) — переотложенными обломками "чуждых" карбонатных пород, образовавшимися вне области современного нахождения, причем эти отложения были достаточно литифицированы до момента их раздробления и появления самих обломков.
Автохтонные карбонатные и сульфатные породы сложены интракластами (intraclast [Folk, 1959]) или эндокластами (endoclast [Monty, 1963]) — обломками, образовавшимися из местного, обычно слаболитифицированного и переотложенного тут же в области первоначального образования практически синседиментационного материала. При этом интракласты Р.Л. Фолка — это одна из разновидностей аллохем, причем, в отличие от большинства других аллохем — оолитов, пеллет и др. — размер интракластов не лимитируется. Среди интракластов упоминаются и плоскогалечные конгломераты, "столь обычные в нижнем палеозое" [Folk, 1959, p. 22]. Сам же обобщающий термин —
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.