УСТАНОВЛЕНИЕ ЗОНАЛЬНОСТИ СТАДИАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ В РАЗРЕЗАХ ОСАДОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ И СИНТЕЗ ЭТИХ ДАННЫХ НА ФАЦИАЛЬНОЙ ОСНОВЕ

Данные задачи решаются путем последовательных выявлений филогенетических рядов минеральных ассоциаций в многочисленных шлифах, взятых на разных уровнях разреза (из керна скважин или в обнажениях). При этом необходимо сравнивать между собой в первую очередь одинаковые или близкие литотипы, приуроченные к разным частям разреза. Если же мы имеем дело с разнообразным набором пород, то обязательно следует учитывать конкретные особенности аутигенного минералообразования в зависимости от различий исходного вещественного состава.

В любом из этих случаев удается наблюдать, что там, где мощность осадочной толщи была более или менее значительной (не меньше I—2 км), как правило, сверху вниз по разрезу изменения ее однотипных пород имеют вполне закономерный — зональный характер. Одни из первых классических примеров зональностей постседиментапионных преобразований описали в 1950-х гг. А.Г Коссовская и В.Д. Шутов внутри глинисто-алеврито-песчаных, монотонных по составу толщ соответственно верхнего палеозоя — мезозоя Западного Верхоянья. Позднее появилось много подобных исследований (сводку см. в работе О.В. Япаскурта, 2005).

Остановимся на примере из работы А.Г. Коссовской (1962). Описываемые в ней терригенные отложения позднепалеозойско-ранне- мезозойского складчатого верхоянского комплекса и одновозрастных с ним комплексов пород восточной окраины Сибирской

Фрагмент обобщенной схемы зональности постседиментационных преобразований пород в разрезе верхоянского комплекса между низовьями р. Лены и Хараулахским хребтом (О.В. Япаскурт, 1995)

Рис. 15.3. Фрагмент обобщенной схемы зональности постседиментационных преобразований пород в разрезе верхоянского комплекса между низовьями р. Лены и Хараулахским хребтом (О.В. Япаскурт, 1995).

Литотипы (7-70): 7 — песчаников; 2 — песчаников известковистых; 3 — смешанных глинисто-алеврито-песчаных пород; 4 — алевролитов с прослоями песчаников; 5 — тонко чередующихся алевролитов и аргиллитов; 6 — аргиллитов алевритистых; 7— флишевого переслаивания алевролитов с аргиллитами; 8 — то же, с песчаниками; 9 — углей, чередующихся с алевролитами и песчаниками; 70— известняков. Группы генетических типов отложений (7 7-20): 7 7 — нерасчлененных аллювиальных (русловых, пойменных) и болотных; 72 — дельтово-русловых; 13 — открытого подвижного морского мелководья — алеврито-песчаных авандельты, б — песчано-алеврито-глинистых приливно-отливной равнины); 14 — заливно-лагунного мелководья; 75 — песчаных баров и кос; 16 — песчаных зерновых потоков; 77 — глинисто-алевритовых западинно-шельфовых; 18 — турбидных потоков; 79— гемипелагических алевропелитовых, насыщенных Сорг; 20— подводнооползневых на склонах котловин платформы характеризуются суммарной мощностью свыше 12 км. Изучив такой разрез, можно сравнить стадиальные преобразования пород, побывавших на очень больших, на средних и малых глубинах, а потом (после позднемезозойской складчатости и кайнозойского орогенеза) снова выведенных на земную поверхность. Сравнивать породы оказалось легко, потому что исходный вещественный состав и седиментогенные (первичные) структуры их мало менялись по разрезу. Это связано со спецификой историко-геологического развития региона в позднем палеозое и мезозое, которая подробно описана в книге О.В. Япаскурта (1992). В ней конкретные методические приемы сводились к тому, что на основании стадиального анализа многих сотен шлифов (дополняемых рентгено-дифрактометриче- скими и другими методами изучения состава тонкопелитовой фракции) были выявлены четыре интервала, каждый мощностью от нескольких сотен метров до первых километров. Они отличаются друг от друга ассоциациями аутогенных минералов и вторичных структур. Каждая из них отнесена к определенной подстадии: либо регионального эпигенеза (катагенеза в принятой нами стадиальной терминологии, см. выше), либо метагенеза и метаморфизма. Зонам давались наименования по составу наиболее типичных аутогенных минералов цемента песчаников. Перечислим их по возрастанию степени измененности пород, т.е. сверху вниз по разрезу, используя раннюю терминологию А.Г. Коссовской и В.Д. Шутова.

  • 1. Зона неизмененного глинистого цемента (имелись в виду пестрый, унаследованный от стадии седиментации его состав и несовершенная кристаллическая структура аутогенных минералов) — верхи разреза К].
  • 2. Зона хлорит-кварпевого цемента (т.е. песчаников с хлоритовым либо гидрослюдисто-хлоритовым пленочным и кварцевым поровым цементом) — J2.
  • 3. Зона регенерационно-кварцевого цемента (песчаников с кварцитоподобными структурами) — J |—Р2.
  • 4. Зона регенерационно-кварцевого и слюдистого («шиповидного») цемента — Р] и ниже.

Перечисленные зоны отвечали, по мнению А. Г. Коссовской, стадиям: 1) начального эпигенеза, 2) глубинного эпигенеза, 3) раннего метагенеза, 4) позднего метагенеза и метаморфизма (начало последнего устанавливалось по появлению новообразованного биотита).

Каждая из зон была детально исследована. Охарактеризован весь спектр присущих ей кластогенных и аутогенных минералов, вторичных структур, текстур и степени измененности углистого вещества. Полученные данные синтезированы в виде графиков (где справа от стратиграфических колонок показывалась вертикальными линиями разной толщины вся гамма присущих породам новообразований). Далее делались выводы об истории развития постседимен- тационных преобразований по мере эволюции осадочного бассейна в целом. Для этой цели данные, полученные по многим опорным разрезам, интерполировались на площадях развития отдельных одновозрастных толщ. Таким способом строились мелкомасштабные карты зональности эпи-, метагенеза и метаморфизма, опираясь на которые и сопоставляя их с палеотектоническими и палеогеографическими картами, можно было анализировать влияние различных факторов (фациальных, седиментогенно-вещественных, тектонических, палеотемпературных) на интенсивность и другие особенности изменений состава исследуемых комплексов пород.

Следует добавить, что детальность и масштабность подобного рода исследований могут быть различными, и они позволяют раскрывать по мере детализации разные аспекты бесконечно сложных процессов породообразования. Так, через 20 лет после работ А.Г. Коссовской и В.Д. Шутова в том же регионе и за его пределами О.В. Япаскуртом (1992) были выделены 9 зон катагенеза, метагенеза и метаморфизма верхоянского терригенного комплекса. Картирование их дало возможность прийти к новым открытиям. Оказалось, в частности, что взаимоотношения зон начального метаморфизма и литогенеза значительно сложнее, чем представлялось прежде: метаморфизм развивается не столько по мере роста палеоглубин погружения осадочной толщи, сколько на участках термальных аномалий вблизи определенного вида глубинных разломов, и зоны метаморфизма имеют резко секущие контакты по отношению к литостратиграфическим и фациальным границам внутри этой толщи.

В упомянутой работе стадиальные наблюдения комплексирова- лись с литолого-фациальными исследованиями, что позволило объяснять многие флуктуации интенсивностей постседиментационных изменений пород в зависимости от генетических особенностей исходных осадков. Обобщения данных СА предварялись анализом первичных признаков отложений с обособлением парагенезов фаций. Применительно к последним анализируются ряды вторичных структурно-минеральных парагенезов. Они наносятся на фациальные профили и схемы (рис. 15.4), что позволяет разобраться, во-первых, со степенью унаследованности постседиментационных изменений от фациальной принадлежности осадка и, во-вторых, уяснить зави-

Зональность глубокого катагенеза и начального метаморфизма пород верхоянского комплекса на широте верховьев бассейна р

Рис. 15.4. Зональность глубокого катагенеза и начального метаморфизма пород верхоянского комплекса на широте верховьев бассейна р. Хараулах (север Якутии) в современной тектонической структуре (А) и на схематизированном литолого-фациальном профиле (б)

(по О.В. Япаскурту, 1992).

Изограды некоторых литогенетических преобразовании (7—3): 7 — рекристаллизационного бластеза кварца в песчаниках; 2 — структурно-минеральных новообразований зоны зеленосланцевого метаморфизма; 3 — метаморфогенного биотита. Отложения верхоянского комплекса (4-8): 4 — песчаные — открытого подвижного морского мелководья, дельт и зерновых потоков (нерасчлененные); 5 — преимущественно алевропелитовые — межа- вандельтовых западин и застойных котловин; б — чередующиеся песчаные и алевропелитовые — суспензионных потоков (турбидитов); 7 — то же, с подводно-оползневыми текстурами; 8 — фундамент БП (преимущественно образования кембрия —протерозоя); 9 — предполагаемая по геофизическим данным гранитизация фундамента; 10 — геологические границы — согласные (вверху) и несогласные (внизу); 7 7 — разломы; 72 — предполагаемые зоны повышенной проницаемости глубинных флюидов. Зоны литогенеза в современном эрозионном срезе: V — глубокого катагенеза; VI — метагенеза; VII—VIII — метагенеза и раннего (зеленосланцевого) метаморфизма; IX — метаморфизма амфиболитовой стадии симость его изменений от влияний определенных эндогенных термобарических и гидрохимических факторов.

Эти комплексные методические приемы служат необходимыми элементами научного познания эволюции литогенеза в осадочном палеобассейне. Главная их цель сводится к объяснению причинно- следственных зависимостей между литогенетическими процессами и меняющимися во времени геологическими (и геодинамическими в том числе) условиями развития земной коры и нижележащих геосфер. На основе этих исследований делаются научно обоснованные заключения о генезисе стратиформных руд железа, меди, полиметаллов и других элементов; объясняются повышенные концентрации в осадочных породах Au, As, Ag, Со, U и других элее ментов; объясняются закономерности формирования коллекторских либо экранирующих (флюидоупорных) свойств породных комплексов применительно к оценкам их потенциальной нефтегазонос- ности.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >