Классификация карбонатных пород и биоседиментология как основа регионального фациального анализа (стр. 3 из 4)

В классификациях осадочных пород, содержащих органические остатки, в советской литературе, начиная с начала 1950-х гг. [8-15] используется только таксономический состав породообразующих организмов. Много терминов в старых систематиках, которые имеют в словосочетаниях противоречия, например органогенно-обломочные, биоморфно-детритовые, раковинно-детритовые, водорослево-биогермные. Из всех советских классификаций заслуживает внимания классификация Г.И. Теодоровича в 1950-1958 гг. [9], в которой реализовалась идея автохтонных неперемещенных карбонатных образований и пород аллохтонных, т. е. явно обломочного характера.

М.С. Швецов [8] установил 4 класса: обломочных пород (с подклассами терригенно-обломочных и пи- рокластических); химических - биохимических; кау- стобиолитов и смешанных пород. Карбонатные породы по этой классификации попадают в группу биохимических пород с участием организмов. Это не в полной мере отражает генетическую природу и разнообразие карбонатных пород и образований.

Первичные карбонатные породы ряда кальцит- арагонит подразделяются на две большие группы (см. таблицу): биогенные и осадочные. Первая группа характеризуется доминированием биогенного фактора в образовании структур и текстур и в преобладании биокомпонентов в составе. Вторая группа объединяет первичные карбонатные породы типично осадочного происхождения, т. е. в процессе образования которых есть фактор механического или физического разрушения литифицированных образований, фактор водного переноса и фактор осаждения перенесенных частиц. В группу настоящих осадочных пород не входит отряд глобоилитов - аллохтонных по сути, но не типично осадочных, т. к. для этого отряда не характерны первый и последний факторы осадочного процесса.

Гравитационные первичные осадочные карбонатные породы (механокластиты) подразделяются на два класса: сальтационные - с механической обработкой зерен и турбидитные, или потоковые. По размеру компонентов среди механокластитов выделяются четыре вида пород: кальцирудиты, калькарениты, кальцисил- титы и кальцилюлиты.

В понимании генезиса карбонатных пород важнейшее значение имеет представление об «основе» или матриксе. Для аллохтонных субгравитационных и гравитационных осадочных пород в качестве матрикса служит основная масса, состав которой меняется от илистого до тонкомелкокластического в зависимости от динамики разрушения пород, скорости и дальности переноса и условий садки материала.

Отряд аллохтонных (перемещенных) первичных осадочных пород - биокластитов - разделяется на шесть классов структур: грейнстоун, пакстоун, рудсто- ун, флаутстоун, вакстоун и мадстоун в полном соответствии с классификацией Р. Данхэма [4], А. Эмбри и Дж. Кловена [5].

Пропорции ила, спарита и мелкой кластики в основной массе в соотношении с упаковкой главных структурообразующих компонентов четко отражают динамическое состояние среды седиментации. По доминирующему составу компонентов биокластиты разделяются на три вида: осколочные, обломочные и шламовые в зависимости от степени разрушения, окатан- ности, физического истирания компонентов и наличия тонкого карбонатного ила как продукта их разрушения. Отсутствие ила и присутствие спарита - показатели высокого динамического режима седиментации.

В составе глобоилитов два рода биогенных структур: грейпстоун (грейпстоун - это связный грейнстоун) и пакстоун. Они отличаются от биокластических грейн-пакстоунов только доминантным составом структурообразующих компонентов. Глобоилиты не относятся к типичным осадочным породам, а представляют собой биогенные образования с элементом биоаккумуляции.

Типичные автохтонные биогенные первичные карбонатные породы представляют собой не осадочные, а биоаккумулятивные образования. В их составе выделяются два отряда: биотурбилиты и биолиты (с подотрядами: зоолиты и фитолиты). Биотурбилиты - новая группа пород, объединяющая все породы, возникшие в результате активного воздействия (эродирующего, биотурбационного) организмов на субстрат как каменистый, ранее литифицированный, так и синхронный времени биоаккумуляции.

В составе биотурбилитов выделяют три группы образований: каркасные, субкаркасные и некаркасные. К первому отнесены системные биотурбилиты, которые в плотных популяциях образуют связные между собой постройки биотурбаторов, имеющие свою собственную внешнюю скелетную оболочку. К субкаркасным био- турбилитам отнесены эроклинные разности, в которых в качестве «каркаса» можно рассматривать систему биологически переработанных поверхностей. Эрокла- стовые биотурбилиты не имеют каркаса, т. к. представляют собой чаще «песчаники», сложенные эрокласти- ческим материалом (рис. 1).

Автохтонные биолиты - это главные биоаккумуля- тивные биогенные породы. К осадочным породам их относить нельзя, т. к. типичного осадка в них мало, а влияние гравитации выражается чаще в направлении роста породообразующих организмов и в меньшей степени в дифференциации («слоистости») илистого материала в заполнителе каркаса. Матрикс этих пород следует называть заполнителем интерстиций между скелетами, а не основной массой как для субгравитационных и гравитационных карбонатолитов. Состав заполнителя интерстиций меняется от илистого до тонкокластиче- ского в зависимости от гидродинамической обстановки. Причем отсутствие кластики и ила в интерстициях каркаса может интерпретироваться равнозначно как признак среды с наивысшей гидродинамической активностью.

В составе отряда биолитов два подотряда: зоолиты и фитолиты, различающиеся тем, что в первом доминируют животные, а во втором - растительные сообщества породообразующих организмов. В отряде биолитов две группы биоаккумулятивных образований: субкаркасные и каркасные. Субкаркасные биолиты характеризуются биогенной структурой: инфлаутстоун. Плотность захоронения скелетов в инфлаутстоуне, их размеры, соотношение с количеством интерстиций и характером (ил, спарит, тонкая кластика) заполнителя интерстиций - это признаки, по которым можно судить о повышении либо понижении гидродинамического состояния режима биоаккумуляции. В составе инфла- утстоунов два вида образований: скелетные и фрагментарные.

Рис. 1. Идеализированный фациальный профиль морских обстановок в силуре - девоне

Каркасные биолиты разделяются на четыре класса: фреймстоун, байндстоун, бафлстоун и лайтстоун. Первые три установлены еще А. Эмбри и И. Кловэном в 1971 г. [5], а в отечественной литературе описаны в работе «Современные и ископаемые рифы. Термины и определения» в 1990 г. [16], а также в последних классификациях В.Н. Шванова, В.Т. Фролова, Э.И. Сергеевой и др. в 1998 г. [14]. Новым подразделением в классе каркасных биолитов является лайтстоун, оха- растеризованный в 1986 г. Г. Д. Исаевым [7]. Он представляет собой каркасное сооружение, образованное организмами с камерным типом скелета. К таковым можно отнести некоторых брахиопод, фораминифер, устриц, рудистов и т. п.

Три класса основных каркасных биолитов отличаются доминированием структуроопределяющего биокомпонента: для фреймстоуна характерно преобладание скелетов массивного типа, для баундстоунов - коркового, а для бафлстоунов - ветвистого или рамозного типа. Разновидности или виды отдельных категорий каркасных биолитов определяются (см. таблицу) разнообразием морфологии скелетов организмов, преобладающих в данной популяции. Особую разновидность следует выделить в составе фреймстоунов-байнд- стоунов - образование, сложенное на 100% из скелетов массивного либо коркового типа, т. е. почти без заполнителя и пустот между скелетами. Ранее автор называл их биолититами по Р. Фолку [17]. Однако, учитывая неопределенность этого термина, заложенную его автором, вместо биолитита здесь предлагается новый термин: фултит (от англ. full - полный). Другую крайнюю разновидность каркасных биолитов с максимальным количеством заполнителя каркаса (например, для пленочных байдстоунов - до 90% объема породы) и минимальным объемом каркасообразующего биокомпонента в породе следует называть афултит, т.е. неполный.

Размер породообразующих компонентов в каркасных биолитах, плотность их упаковки в породе (плотная, насыщенная, ненасыщенная или неплотная), соотношение ила, спарита и кластического материала в заполнителе каркаса и количество последнего - это признаки, по которым можно судить об уровне гидродинамического состояния бассейна биоаккумуляции. Распределяя вышеназванные признаки в определенной иерархии мы создаем конкретный инструмент для определения фациального типа карбонатных пород. Таким образом, настоящая схема генетической классификации первичных карбонатных пород является своеобразной основой регионального фациального анализа в областях карбонатонакопления (см. рис. 1).

Осадочные породы, доминирующие в верхних горизонтах литосферы, являются главными носителями полезных ископаемых. Предлагаемая в настоящей работе авторская схема классификации карбонатных пород (см. таблицу) отличается от ранее известных следующими признаками.

Схема классификации посвящена только первичным (а не преобразованным) карбонатным породам кальцит-арагонитового ряда.

Схема основана не на структурно-вещественном составе пород, а на текстурно-компонентно-структурном строении первичной карбонатной породы.

В основу схемы положены биоседиментологиче- ские признаки, роль организмов в образовании пород и воздействии их на субстрат, а также гидродинамические признаки среды биоаккумуляции.

Схема составлена на базе обширных знаний палеонтологии породообразующих организмов, их секре- ционной деятельности, геометрии и стереометрии ске- летообразования. Незнание этой сферы обычно приводит к выделению таких категорий, как «органогеннообломочные», «биогенные с реликтами теней» и т.д.