«Основы стратиграфии» (стр. 9 из 26)

Отклонения местных кривых от глобальных говорит об усилении в эти периоды тектонической активности на рассматриваемом участке платформы, которая может привести не только к сведению к нулю влияния продолжающихся эвстатических колебаний (при прогибании), но и, как известно, к изоляции бассейна и прекращению осадконакопления путем вывода разреза на сушу (при воздымании).

Контрольные вопросы:

28. Стратиграфический перерыв: определение и происхождение.

29. Четыре случая несогласий.

30. Конденсированные слои: определение, природа, виды.

31. Седиментационная и стратиграфическая конденсация: сходство и различия.

32. Определение и виды фаций.

33. Соотношение фаций и стратонов.

34. Значение фаций для стратиграфа.

35. Основные факторы, влияющие на фациальный облик осадков

36. Временнáя модель эвстатического цикла и литологическое строение разрезов

37. Тектоно-эвстатическая модель и литологическое строение разрезов

V. МЕТОДЫ СТРАТИГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

«Стратиграфия является основой любого рода геологических исследований. Решение двух ее основных задач – расчленения разреза и его корреляции с другими в пределах интересующей нас площади – создает фундамент геологической съемки, поисков полезных ископаемых, тектонических и палеогеографических построений и т.д. Решение этих проблем осуществляется через выделение и дальнейшие операции со стратиграфическими подразделениями, определенными комплексами горных пород. Последние могут быть установлены на основании распространения в пространстве самых различных материальных признаков: вещественных, структурных, палеонтологических, хроностратиграфических и др.» (цит. по Прозоровскому, 2003, с. 86).

В геологической практике количество стратиграфических методов постоянно растет. В.А.Прозоровский (2003) считает, что все методы представляют собой разновидности трех основных методов – литологического, палеонтологического и хроностратиграфического.

Литологический метод

«Решение основных геологических задач осуществляется на основании изучения вещественных, легко наблюдаемых признаков горных пород: минералогического состава, как качественного, так и количественного, цвета, плотности, геоморфологической выраженности, текстуры, включений, цикличности и др.

Именно с выяснения, какими горными породами сложен исследуемый район, начинается рекогносцировочная (начальная) стадия стратиграфических исследований. Устанавливается предварительная видимая последовательность толщ, их выраженность в рельефе, наличие потенциальных опорных обнажений. Затем производится детальное стратиграфическое изучение, выделение литостратонов и выяснение их пространственно-временных соотношений.

При проведении крупномасштабных геологосъемочных работ данный этап включает выработку легенды, тех элементов карты, которые затем будут картироваться, и составление местной стратиграфической схемы. Последняя представляет собой полную вертикальную последовательность литостратонов, слагающих данный регион…» (цит. по Прозоровскому, 2003, с. 88).

Следующий этап исследований сводится к последовательной корреляции выделенных стратонов с существующими Региональными стратиграфическими схемами и Общими страт. схемами.

В.А.Прозоровский (2003, с. 88) считает, что «…различные горные породы и присущие им признаки играют неодинаковую роль в проведении разных этапов стратиграфических исследований.»

Общий облик горных пород в районе с хорошей обнаженностью позволяет устанавливать развитие толщ определенного состава и представить соотношение их в пространстве. Выяснив их аэрофотогеологические признаки, можно их проследить по АФС. Кроме того, разные типы горных пород образуют различные формы рельефа.

Д.Л.Степанов и М.С.Месежников (1979) считают выделение и прослеживание в разрезах характерных слоев наиболее распространенным методом как при геологическом картировании обнаженных районов, так и при изучении закрытых территорий по материалам горных выработок. Слои, пачки и свиты прослеживаются от исходного разреза до тех пор, пока такое прослеживание оказывается возможным.

«Рассмотрим для примера два обнажения, изображенных на рис. 5.1. В обоих обнажениях в основании залегает мощная пачка песчаников (слой 1, свита В), которая вверх по разрезу сменяется сланцами с прослоями песчаников (свита Б), и еще выше — известняками с прослоями мергелей (свита А). В обнажении I описано 18, а в обнажении II—19 слоев, однако количество и мощности литологически сходных слоев в этих обнажениях разные» (цит. по Степанову, Месежникову, 1979, с. 104).

Рис. 5.1. Сопоставление обнажений путем прослеживания толщ, отличающихся по вещественному составу.

А, Б, В – свиты; 1 – песчаники; 2 – сланцы; 3 – мергели; 4 – известняки. (рис. 5.1. из Степанов, Месежников, 1979, с. 104)

Очень часто разрез сложен либо часто повторяющимися типами пород, либо малоконтрастными литологическими разностями. На огромной территории России (Русская плита, Западно-Сибирская плита, Верхоянье и др.) геологам приходится работать с однообразными терригенными толщами, сложенными чередованием глин, алевритов и песчаников. Обычно наблюдается постепенное наращивание по разрезу количества и мощности прослоев пород, имеющих второстепенное значение по отношению к преобладающей породе. Эта постепенность и не дает возможности однозначного выбора границы литостратона. Любой из вариантов проведения границы не является бесспорным. В таких случаях качество литостратиграфического расчленения будет обусловлено мастерством и опытностью геолога и единообразием применяемого подхода.

Маркирующие горизонты (МГ)

По Стратиграфическому Кодексу (2006, с. 32), «маркирующий горизонт — широко распространенные и фиксируемые на определенном стратиграфическом уровне относительно маломощные отложения (пачка, слой), выделяемые, как правило, в полевых условиях на основании особенностей слагающих их пород, наличия остатков определенных организмов и их скоплений (как характерных признаков породы) или других признаков, заметно отличающих данный горизонт от подстилающих и перекрывающих отложений. Маркирующие горизонты могут отражать геологически кратковременные события, если последние выражены в особенностях вещественного состава пород (например, выпадение вулканических пеплов и т. п.).

Маркирующие горизонты используются при крупно- и среднемасштабном геологическом картировании и корреляции местных разрезов и стратонов».

На них основана структурная съемка. Однако особенно велико их значение в стратиграфии. С помощью МГ возможно расчленение мощных толщ (пример — каменноугольная толща Донбасса), причем выделенные стратоны в этом случае имеют строго определенные границы. В то же время, используя МГ возможна и детализация разрезов отдельных свит.

Наибольший интерес представляют те МГ, которые протягиваются через толщи различного литологического состава, как это отмечается для бентонитовых или конкреционных прослоев. В этом случае они являются важным инструментом для межфациальных корреляций (рис.5.2).

Особое значение при литостратиграфических построениях имеет полнота сведений о разрезе, поскольку прослеживание подразделений, основанных на определенных признаках вещественного или минерального состава, выполнимо лишь при возможности фиксации этих признаков в каждом конкретном обнажении или скважине. Действительно, картируя какой-либо открытый район, геолог без труда будет отличать, например, последовательно залегающие толщи зеленых и черных глин и выделит их в соответствующие свиты.

Рис. 5.2. Примеры корреляции с помощью маркирующих горизонтов (Крумбейн, Слосс, 1960): а – корреляция разнофациальных отложений; б – установление изохроной подошвы свиты по маркирующему горизонту черных сланцев.

1 – известняк Мэдисон; 2 – сланец Трифоркс; 3 – доломитовая свита; 4 – свита известняка; 5 – ангидрит Потлатч. (рис. 5.4. из Степанов, Месежников, 1979, с. 107).

В закрытом районе об этой же части разреза удается судить только по данным каротажа скважин. При этом каротаж не покажет существенных отличий при переходе от черных глин к зеленым. Поэтому, в закрытом районе для расчленения глинистой толщи будет использован выдержанный прослой известняка, залегающий в нижней части черных глин, и представляющий собой четкий электрокаротажный репер. Таким образом, недостаток информации приведет к тому, что в одной и той же толще будут выделены свиты, отличающиеся как по объему, так и по признакам, на основании которых они устанавливаются. В результате разрезы двух смежных районов, совершенно аналогичные по строению, окажутся несопоставимыми.

«Между тем выделение литостратиграфических подразделений, основанных не на одних и тех же признаках, — явление достаточно широко распространенное. Зачастую оно обусловлено не столько разным уровнем информации, сколько большим числом признаков, которые могут быть положены в основу расчленения разрезов на отдельных участках…

…Предположим, однако, что в ряде разрезов какого-либо региона литостратиграфические подразделения выделены однозначно. Их прослеживание по всей территории вновь выдвигает перед геологом ряд проблем. Основная из них связана с фациальными замещениями и особенностями седиментации. Прослеживание по простиранию любого литологического тела показывает, что рано или поздно оно сменяется по латерали другим телом. Эта смена может быть резкой, если она обусловлена тектоническим контактом или размывом, или постепенной, путем плавного уменьшения мощности и расклинивания пачек с образованием языков. К.Данбар и Дж.Роджерс (1962) предложили модель этого явления (рис. 5.3).