СУЩНОСТЬ СТАДИАЛЬНОГО АНАЛИЗА И ЕГО МЕСТО СРЕДИ МЕТОДОВ ЛИТОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУЩНОСТИ СТАДИАЛЬНОГО АНАЛИЗА, ЕГО ЗАДАЧ И ЗНАЧЕНИЯ

Стадиальный анализ — одна из неотъемлемых составляющих современного литологического исследования. Такое исследование независимо от того, в каких направлениях оно проводится исторично по своей сущности, а идея историчности учения об осадочных горных породах являлась одной из стержневых основ классического труда Л.В. Пустовалова [24]. Еще в 1940-е гг. им были четко сформулированы принципы стадиально-петрографических наблюдений, развитые впоследствии учениками и учениками учеников этого выдающегося литолога [3—10, 13—15, 18, 20—23, 27, 33, 34, 36]. Данные принципы основаны на том, что любая наблюдаемая ныне осадочная горная порода — не нечто законсервированное в своей пер- возданности, потому что ее вещество постоянно претерпевает изменения в стремлении к уравновешиванию с менявшимися физикохимическими и термобарическими условиями окружавшей ее среды на протяжении всей геологической истории существования породы. Следы таких изменений в породе надо уметь видеть, различать их во времени возникновения и по ним реконструировать недоступные для нашего непосредственного наблюдения события геологического прошлого. При их знании решаются многие геологические задачи, в том числе и прикладного характера. Привлекаемые для их решения литологические исследования включают в себя обязательное раскрытие многоэтапных процессов, осуществлявшихся в периоды: мобилизации осадочного вещества, его транспортировок, накопления (т.е. на стадии осадкообразования, или седиментогенеза), диагенеза, катагенеза и метагенеза (т.е. на различных подстадиях стадии поро- дообразования, или литогенеза).

Каждый из вышеупомянутых этапов оставил прямые или косвенные следы в вещественном составе и структурно-текстурных особенностях осадочной породы[1]. Такие следы надо уметь расшифровывать и объяснять. К этому и сводится прямая цель стадиального анализа.

Л.В. Пустовалов писал, что в непрерывном движении и изменении возникает в конце концов осадочная порода в том виде, как мы застаем ее в современный геологический момент: она представляет собой продукт чувствительного приспособления к той разнообразной среде, через которую прошли ее отдельные составные части и вся она в целом. Каждый этап, каждый отдельный момент в истории осадочной породы так или иначе запечатлевается в ней. Она приобретает и удерживает в себе черты и особенности, по которым геологи и петрографы-осадочники воссоздают прошлое Земли. Геолог это делает на основе макроскопического и полевого изучения пород; петрограф-осадочник, вооруженный микроскопом и другими вспомогательными орудиями точного наблюдения, должен уметь учитывать всевозможные особенности древних осадков с значительно большей полнотой, чем это в состоянии сделать геолог.

Петрограф-осадочник должен уметь не только видеть прошлое, но как бы и осязать его по тем геологическим документам, которые представляют собой осадочные горные породы [25, ч. 1, с. 403].

Общий принцип стадиального анализа был сформулирован в методическом пособии по изучению осадочных пород А.Г. Кос- совской, В.Д. Шутовым и И.В. Хворовой [18, с. 246—266]. Там указывалось, что его задачами являются установление парагенети- ческих минеральных ассоциаций, а также выявление текстурных и структурных изменений, которые характеризовали бы различные стадии (или этапы) истории возникновения и существования породы. Они решаются макро- и микроскопическими наблюдениями. На последних делался главный акцент. Шлифы — это документы, в которых зафиксированы важнейшие этапы образования пород. Задача литолога — уметь расшифровывать эти документы [18, с. 158].

Такой метод стал широко применяться литологами. Академик Н.М. Страхов ставил его на второе по значимости место в числе главных задач изучения осадочных пород [29, с. 167]: первая задача — описательная, вторая — стадиальный анализ, третья — фациальный анализ, четвертая — экономическая. Н.М. Страхов конкретно сформулировал сущность стадиального анализа следующими словами: «Он (этот анализ — прим, авт.) состоит в распознавании в породе признаков, возникших в эпигенезе (или раннем метаморфизме), диагенезе и седиментогенезе. Признаки эти могут заключаться как в особенностях вещественного состава породы, возникших на разных стадиях породообразования, так и в ее структурно-текстурных чертах. Цель стадиального анализа — восстановление (путем снятия вторичных наслоений) первичных признаков осадка, из которого развилась порода» [29, с. 167].

Данное определение сохраняет свою актуальность. Следует лишь пояснить смысл понятий «первичности» и «вторичности» признаков применительно к осадочным отложениям.

Обратимся прежде к определению «осадочная горная порода», которое, по мнению автора, наиболее лаконично и точно сформулировано Л.В. Пустоваловым [24] и по существу принято В.Т. Фроловым [31]: «...Мы будем считать осадочными породами геологические образования, представляющие собой скопления минеральных или органических или же тех и других продуктов, возникшие на поверхности литосферы и существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры» [31, т. 1, с. 49]. Они состоят из компонентов: аллотигенных, аутигенных, биогенных, вулканогенных и чрезвычайно редких космогенных [28].

Все изменения, произошедшие в составе упомянутых компонентов осадка на стадии литогенеза, равно как и искажения его изначальной структуры и текстуры (именуемые ниже литогенетическими преобразованиями), относятся к категории вторичных признаков в осадочной породе. Их необходимо отличать от первичных или собственно генетических ее признаков — седименто- генных структур, текстур и состава исходного вещества в осадке. Применять на практике это чрезвычайно важно, потому что признаки первичные (в той или иной мере камуфлируемые вторичными) являются главными индикаторами обстановок седиментации. Приведем только один частный пример. Неразмокающий в воде аргиллит гидрослюдистого состава может соответствовать либо глинистому осадку сходного с ним вещественного состава, либо изначально монтмориллонитовой глине; а последняя, в свою очередь, могла образоваться либо за счет диагенетических изменений пепловой вулканокластики, либо иными путями. Конечный продукт (аргиллит), возникший по завершении диагенетических, начальных и поздних катагенетических преобразований, во всех перечисленных случаях может быть одинаков. А если сказать точнее, он почти одинаков. Это «почти» заключается в более или менее сохранных реликтах первичного строения осадка. Их-то и надо суметь выявить. Всякая неточность при их диагностике может повлечь за собой серьезные ошибки в палеогеографических построениях и, как следствие этого, неточности в оценке условий формирования полезных ископаемых, связанных с осадочным процессом.

В то же время уверенно распознать отличия первичных признаков от вторичных бывает не так просто, как может представиться. Так, во многих песчаниках складчатых областей на стадиях глубокого катагенеза или метагенеза возникают массовые искажения формы и размеров кластогенных компонентов: одни минералы претерпевают частичное растворение под давлением соседних частиц, а другие покрываются регенерационными наростами аналогичных им аутигенных минералов. В итоге произошедших в песчанике изменений изначальная окатанность многих частиц остается едва заметной только в реликтах на отдельных участках поверхности минеральных зерен. Геолог, не владеющий навыками стадиальных исследований, при петрографическом описании не замечает этих реликтов и делает поспешное заключение о неокатанности и несовершенной сортировке обломочного материала в данном литотипе. Не надо далее пояснять, к каким палеогеографическим ошибкам может привести такое или подобное ему скоропалительное заключение. Этого же рода разноречие может возникнуть и при трактовке генезиса доломита, гипса и других минералов в карбонатных отложениях. Не всегда ясно, были ли они первичны, и в таком случае бассейн седиментации характеризовался повышенной соленостью, или они являются наложенными новообразованиями? Решить это и избежать ошибки может только исследователь, который владеет системой определенных практических навыков. Им-то и посвящено данное пособие.

  • [1] Конечно, не всякие породы прошли через все перечисленные этапы; например,многие из них не были затронуты ката- и метагенетическнми преобразованиями. Здесь нами рассматривается самая общая, принципиальная схема.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >