«Основы стратиграфии» (стр. 10 из 26)

Участки Х и Z характеризуются своими наборами свит, разрез участка Y (промежуточного между Х и Z) имеет сходство с разрезами обоих этих участков, но, кроме того, здесь появляются и свои лито логические тела (пески S), а главное новые соотношения между различными литологическими пачками. Так, например, на участке Х известняки образуют единую свиту Н, а на участке Y эта свита расклинивается на известняки НиV, между которыми появляются глины W, и т. д. Если рассматривать участки X, Y и Z изолированно, то для каждого из них, по сути, придется создавать собственную литостратиграфическую схему, что затруднит сопоставление этих участков и заставит геологов запоминать бесконечное количество собственных названий. Однако если изучить разрезы, промежуточные между рассмотренными участками, то количество выделяемых свит может существенно сократиться, а их соотношения стать более определенными. В частности, средняя глинистая толща может рассматриваться, как серия N, включающая на участках Х и Y свиты G, Е и В и ряд клиньев (W, U, R).

Рис. 5.3. Гипотетическая схема соотношения литостратиграфических единиц, обусловленная фациальными изменениями (по Данбару, Роджерсу, 1962). (рис. 5.8. из Степанов, Месежников, 1979, с. 112).

Следующий признак, по которому могут различаться образования, даже без их аналитического исследования, является цвет. Часто именно окраска пород позволяет картировать выделенные литостратоны.

Одним из традиционных методов определения минералогических особенностей горных пород является петрографический, минераграфический (для руд) и минералогический (для рыхлых). Современные прецизионные аналитические методы позволяют устанавливать количественные соотношения минеральных фаз в поликомпонентных горных породах. А такими образованиями являются практически все горные породы (исключение – писчий мел). Методом рентгеновского количественного фазового анализа в 90-е годы прошлого столетия был выявлен новый тип верхнемеловых кремнисто-карбонатных пород – цеолитсодержащие мергели и опоки. Содержание цеолита группы гейландита-клиноптилолита достигает в них 30%. В сантонских отложениях на юго-востоке Русской плиты выделены отдельные прослои, в которых преобладающей минеральной фазой является клиноптилолит. Остальные минеральные фазы в этих слоях присутствуют в меньших количествах. Эти породы называются цеолититами. Подстилаются и перекрываются она породами, в которых цеолит уже не является преобладающей фазой, хотя он и присутствует в значительных количествах. Эти породы названы глинами цеолитовыми, мергелями цеолитистыми и т.п.

Основной предпосылкой использования минералогического состава пород для их корреляции явилось представление о смене во времени источников терригенного материала. То есть состав минералов (главным образом минералов тяжелой фракции) слоя горной породы, должен указывать на состав разрушаемых изверженных и метаморфических пород в отрезок времени, который отвечает времени формированию данного слоя (Батурин, 1947). Отсюда следует вывод, что определенный состав минералов тяжелой фракции может указывать на время формирования осадочных пород. Эти вполне логичные предпосылки, однако, в геологической практике реализуются не столь прямолинейно.

«…Основным источником обломочного материала при формировании осадочных толщ фанерозоя служат более древние, но тоже осадочные толщи. Естественно, что одни и те же минералы могут попасть в слой и из размываемого во время его образования гранитного массива и из эродируемого более древнего пласта песчаника. Таким образом, временные корреляции по терригенным компонентам не всегда являются достаточно обоснованными. Далее, формирующаяся осадочная толща может иметь не один, а несколько источников питания, и тогда минералогический состав сравнительно одновозрастной свиты будет существенно меняться.

Результаты анализов терригенных компонентов оказываются достаточно эффективными при сопоставлениях изолированных выходов континентальных или бедных палеонтологическими остатками морских толщ…

…Показательна в этом отношении история установления юрско-меловой границы в континентальных угленосных отложениях Западной Якутии. Эта граница была установлена в немногочисленных разрезах на основании изучения флористических комплексов. В этих же разрезах в нижнемеловых слоях было выявлены повышенные содержания эпидота. Эта закономерность послужила основанием проводить границу юры и мела в подошве «эпидотового горизонта» и в других разрезах, плохо охарактеризованных флорой. Впоследствии, по мере накопления материала выяснилось, что нижнемеловая флора в ряде разрезов найдена ниже подошвы «эпидотового горизонта», который, таким образом, потерял значение хроностратиграфического маркера.

Принципиально возможны и иные способы использования для стратиграфической корреляции результатов и минералогических и гранулометрических анализов, в частности корреляция по типоморфным особенностям минералов или соотношению различных фракций. Однако применение всех этих методов всегда ограничивается жестким фациальным контролем.

Аналогично и использование ряда геохимических показателей, в частности содержания и соотношения определенных элементов. Благодаря широкому внедрению спектроскопии геологи получили возможность массового и оперативного определения содержания химических элементов в породе» (цит. по Степанов, Месежников, 1979, с. 118-122). На изучении характера распределения и миграции элементов в земной коре основан геохимический (хемостратиграфический) метод. В настоящее время данный метод находится в стадии зарождения для использования в стратиграфии, хотя во многих науках геологического цикла геохимия занимает весьма почетное место. При разработке детальной стратиграфической основы применение геохимического метода сводится к установлению и прослеживанию какого-то интервала разреза, обогащенного определенным химическим элементом (или комплексом элементов), и привязке его в подразделениям МСШ. Наиболее известным примером является выделение глобального «иридиевого горизонта» на границе меловой и палеогеновой систем. Его образование связывается с метеоритной катастрофой, случившейся 65,5 млн. лет назад, повлекшей глобальный биотический кризис, массовые вымирания биоты. Иридиевая аномалия, установленная на границе мела и палеогена, является тем руководящим событием, которое рекомендовано МКС для проведения глобальной ярусной границы палеогена. Стратотипом нижней границы дания выбран разрез «Эль Кеф» в Тунисе. В этом разрезе мощность иридиевых глин достигает 0,5 м. Это наиболее изученный и доступный разрез из известных пограничных разрезов мела-палеогена от Бразилии до Туркмении и от Дании до Северной Африки.

Изохронность литологических подразделений

Как известно, свита выделяется на основании общности литологического состава некоторой последовательности слоев. Эта общность, как правило, определяется сходными условиями осадконакопления. Поскольку в разных частях бассейна эти условия возникают неодновременно, границы свиты не зависят от временных границ, а сами свиты обычно оказываются неодновозрастными при региональном их прослеживании. Несмотря на принципиальную справедливость этого положения, сам факт возрастного скольжения свит должен быть строго подтвержден соответствующими биостратиграфическими или иными хроностратиграфическими данными.

Имеют ли геологи когда-либо дело с одновозрастными, изохронными толщами? Принципиальная возможность накопления однородной изохронной толщи была показана Н.Б.Вассоевичем (1950), который указал, что помимо миграционной слоистости, обусловленной перемещением береговой линии бассейна седиментации, может возникать и мутационная слоистость, образующаяся в условиях фиксированной береговой линии. Последняя характерна для ленточных глин, турбидитов и т. п. Очевидно, что в первом случае будут образовываться заведомо неодновозрастные слои (так как вместе с миграцией береговой линии перемещаются и обстановки накопления определенных слоев). Во втором случае речь идет о накоплении в условиях стабильного пространства, что, следовательно, приводит к образованию изохронных слоев.

При трансгрессиях будет происходить омоложение свит по направлению от центра бассейна к его периферии, при регрессиях, напротив, в этом же направлении свиты будут становиться более древними, а при постоянном положении береговой линии будет происходить накопление одновозрастных литологических тел.

Контрольные вопросы:

38. Три основных метода стратиграфических исследований.

39. Признаки горных пород, лежащие в основе литологического метода.

40. Особенности применения литостратиграфического метода на различных стадиях геологоразведочных работ.

41. Выделение литостратонов на основе анализа общего облика горных пород.

42. Маркирующий горизонт: определение, значение для расчленения и корреляции.

43. Минералогический состав горных пород как признак при литостратиграфическом расчленении.

44. Представление о смене во времени источников терригенного материала как основная предпосылка использования минералогического состава при корреляции.