Установление зональности стадиальных преобразований в разрезах осадочных толщ

Установление зональности осуществляется 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 минерало- образования в зависимости от различий исходного вещественного состава (гл. 4).

В любом из этих случаев удается наблюдать, что там, где мощность осадочной толщи была более или менее значительной (не меньше 1—2 км), как правило, сверху вниз по разрезу изменения ее однотипных пород имеют вполне закономерный — зональный — характер. Одни из первых классических примеров зональностей постседиментационных преобразований описали в 1950-х гг. А.Г. Коссовская [9], В.Д. Шутов [34J и А.В. Копели- ович [6] внутри глинисто-алеврито-песчаных, монотонных по составу толщ соответственно верхнего палеозоя — мезозоя Западного Верхоянья, а также рифея — нижнего палеозоя Приднестровья. Позднее появилось много подобных исследований (гл. 2).

Остановимся на примере из работы [9]. Описываемые в ней терригенные отложения верхоянского миогеосинклинального комплекса и одновозрастных с ним комплексов пород восточной окраины Сибирской 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 [36J. В ней конкретные методические приемы сводились к тому, что на основании стадиального анализа многих сотен шлифов (дополняемых рентгено-дифрактометрическими 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 аутигенных минералов и вторичных структур. Каждая из них отнесена к определенной подстадии: либо регионального эпигенеза (катагенеза в принятой нами стадиальной терминологии, см. ниже), 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 исследователей [9].

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

Перечисленные зоны отвечали, по мнению А.Г. Коссовской [9], стадиям: 1) начального эпигенеза1; 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, подобных тем, что описывались в конце предыдущего параграфа (т.е. справа от стратиграфических колонок показывалась вертикальными линиями разной толщины вся гамма присущих породам новообразований). Далее делались выводы об истории развития постсе- диментационных 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

Термину «эпигенез» А.Г. Коссовской отвечает «катагенез», принимаемый ныне большинством литологов и используемый ниже.

влияние различных факторов (фациальных, седиментогенно-веще- ственных, тектонических, палеотемпературных) на интенсивность и другие особенности изменений состава исследуемых комплексов пород. Практический выход полученных таким путем заключений для дальнейшего прогноза нахождения горючих или металлических полезных ископаемых показан в работах [34, 36J и др.

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 автором были выделены девять 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 (подробнее см. гл. 2 и 5).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >