Крашенинников Г.Ф. Учение о фациях. Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

V Всесоюзное литологическое совещание (1961) приняло

следующее определение палеогеографической карты: «Палеогео-

графическая карта показывает распространение физико-геогра-

фических обстановок для данного отрезка времени в геологиче-

ском прошлом»

Размеры территории, для которой составляются палеогеогра-

фические карты, могут быть разными: от сравнительно неболь-

ших участков (рис. 94) до земного шара в целом. Существующие

карты по их масштабам можно разделить на следующие основ-

ные группы.

Карты мира. Масштаб от

1:25000

000 и мельче. Служат

такие карты общим задачам исторической геологии и для самого

общего прогноза возможного размещения групп полезных иско-

паемых, главным образом связанных с различными палеоклима-

тическими зонами.

Карты материков или их крупных частей. Масштаб

1:2500

000—

1:25000

000. Помимо научного значения, такие

карты служат для более конкретного прогноза, чем карты мира

(рис.

95).

Карты региональные. Масштаб 1:500 000— 1:2 500 000.

Составляются обычно по отдельным крупным тектоническим

регионам; содействуют выяснению основных черт палеогеогра-

фического развития и помогают выявлению закономерностей в

распределении в этом регионе полезных ископаемых.

Карты местные. Масштаб 1:50 000—1:200 000. Такие

карты составляются часто попутно с выполнением производствен-

ных заданий, обычно как дополнение к геологической съемке

крупного масштаба.

Карты крупномасштабные. Масштаб их крупнее, чем

1:50 000. Служат конкретному прогнозу размещения и возмож-

ного изменения качества полезного ископаемого.

В палеогеографических картах (это относится и к фациаль-

ный картам) нет такой прямой зависимости между масштабом

и детальностью, как на картах геологических или топографиче-

ских. Вызвано это главным образом тем, что детальность палео-

географической карты определяется не только ее масштабом, но

и величиной стратиграфического интервала, для которого она

составлена. На рис. 96 приведены карты, составленные для двух

моментов одного цикла угленакопления в Донецком бассейне.

Таких циклов в угленосной толще этого бассейна несколько

сотен. Ясно поэтому, что хотя формально масштаб этих карт

мелкий — примерно 1 : 3 000 000 (в 1 см 30 км), по существу они

являются примером очень детальных палеогеографических карт.

Методы составления литолого-фациальных и палеогеографических карт.

Новосибирск, 1963, стр. 20.

Рис.

96. Палеогеография Донецкого бассейна для времени накопления цик-

ла с угольным пластом /

. Л — до углеобразования (регрессивная часть

цикла),

Б— после углеобразования (трансгрессивная часть цикла) (по

Л.

Н. Ботвинкиной, 1956):

1—2

—

континентальные обстановки

— / —

болотные,

2 —

речные;

3—7 —

обстановки,

переходные

от

континентальных

морским

— 3 —

речные выносы (подводная дельта),

4 —

приморские озера,

S —

мелководная зона волновой ряби лагун

заливов.

6 —

косы,

пересыпи, бары.

—глинистые отложения лагун

заливов

солоноватовод-

ной фауной; S—12

—

морские обстановки,

8 —

зона волнений прибрежной части моря.

зона морских течений,

10 —

преимущественно мелкоалевритовые морские осадки

(с редкой угнетенной морской фауной);

//—

глинистые морские осадки

(с

морской

фауной),

12 —

глинисто-карбонатные морские осадки

(с

морской фауной);

13 —

пред-

полагаемое положение береговой линии;

14—

контур открытой части Донбасса;

—

границы обстановок

• Сильно различаются карты и отрезками времени, для кото-

рых они составляются: от очень небольших промежутков, отве-

чающих времени накопления отдельного слоя, до обобщенных

карт, отвечающих целым геологическим периодам. При этом

чем короче отрезок времени, для которого составлена карта, тем

более точной она является.

На палеогеографических картах приходится показывать

физико-географические обстановки не только на площадях, где

они обоснованы непосредственным фактическим материалом, но

и там, где они предполагаются. Например, на основании косвен-

ных соображений можно предполагать, что в эпоху накопления

угленосной толщи Кузнецкого бассейна в области современного

Кузнецкого Алатау была расчлененная область сноса, а в обла-

сти современного Салаира, если и была суша, то низкая, слабо

расчлененная. Она почти не поставляла обломочного материала.

Эти соотношения показаны на палеогеографической карте

(рис.

97). На фациальных картах гипотетические положения по-

казывать не следует. На палеогеографических картах наоборот,

можно показывать распространение физико-географических об-

становок там, где соответствующие отложения находятся на

большой глубине, а также там, где они раньше, вероятно, суще-

ствовали, но впоследствии были размыты.

Если составители карт ограничены объемом и числом карт

(например, при подготовке их к изданию), то приходится объ-

единять фациальную карту с палеогеографической. Получаются

литолого-палеогеографические карты, как, например, в атласе

карт Русской платформы и ее геосинклинального обрамления

(1961 —1962) или новом атласе литолого-палеогеографических

карт СССР (1967—1969). На объединение фациальной и палео-

географической карт целесообразно идти и при недостатке фак-

тического материала. При этом желательно показывать разными

знаками площади, для которых имеются более или менее досто-

верные данные, и площади с предполагаемым распространением

обстановок или типов отложений.

Значение геологических карт для составле-

ния палеогеографической карты. При составлении

палеогеографических карт большую помощь оказывают геоло-

гические карты соответствующих территорий, так как между

геологическим строением (изображенным на геологических кар-

тах) и палеогеографическим развитием территории всегда

имеется зависимость. Особенно это касается соотношений между

тектоникой и палеогеографией.

Учет складчатой структуры. При составлении

палеогеографических карт в складчатых областях возникает

вопрос, насколько сократилась площадь первоначального рас-

пространения отложений в результате последующей складчато-

сти.

При сложной интенсивной складчатой структуре это сокра-

щение может составлять заметную величину. Так, при среднем

угле наклона слоев в 30° площадь сокращается, примерно, на

12%-

При покровной структуре, как, например, в Западных Аль-

Рис. 97. Палеогеография Кузнецкого бассейна для времени

накопления кемеровской свиты (по А. Н. Волковой, 1963):

/ — горная суша; 2— низменная суша; 3— чередование обстановок

аллювиальных равнин, заболоченных равнин, болот и прибрежных

частей бассейна (озера); 4 — чередование обстановок бассейна

(озера), заболоченных равнин и болот (преобладают песчано-алев-

ритовые осадки бассейна — озера); 5 — чередование обстановок

бассейна (озера), заболоченных равнин и болот (преобладают гли-

нистые осадки бассейна — озера); 6 — области распространения пес-

чаного материала, вынесенного в бассейн (озеро) реками (конусы

выноса рек); 7— направление сноса; 8 — границы палеогеографи-

ческих обстановок: 9 — внешняя граница современного распростра-

нения балахонской серии (которой подчинена кемеровская свита);

10 — главные разрезы, описанные автором; Il — разрезы, использо-

ванные по литературным данным

пах, перемещение фациальных зон может составлять десятки

километров.

Содержание палеогеографических карт. На

палеогеографических картах можно показывать, как уже говори-

лось,

достаточно обоснованные данные и гипотетические.

Если в ходе исследования составляется фациальная карта,

то масштаб палеогеографической карты может быть таким же

или более мелким. Если фациальная карта не составляется или

на ней не показан фактический материал, то для изображения

этого материала следует составлять отдельные карты. При под-

боре условных знаков к палеогеографической карте и установ-

лении степени ее нагруженности следует не забывать об основ-

ном правиле — обеспечения хорошей читаемости карты.

Палеогеографические карты иногда рассматриваются в каче-

стве основного отчетного материала по выполненным генетиче-

ским исследованиям. Это не вполне верно. Скорее основным

отчетным материалом при таких исследованиях нужно считать

степень обоснованности палеогеографических построений, изо-

браженных на карте. Только объективные и поддающиеся про-

верке фактические данные могут быть полноценным отчетным

материалом по выполненному генетическому анализу, а не

только палеогеографические карты, в которых всегда заложены,

и нередко в значительной степени, субъективные взгляды иссле-

дователя.

Фациальные и палеогеографические карты являются не един-

ственным, а в ряде случаев и не главным результатом выполнен-

ных исследований. Генетический анализ должен обязательно —

по самой сути — сопровождаться всесторонним и тщательным

геологическим описанием разрезов и литологический изучением

слагающих его пород. Поэтому главным основанием таких ис-

следований являются не карты, а тщательно описанные разрезы

и подробная литологическая характеристика пород. Только при

этом можно оценить достоверность генетических построений ав-

тора (или авторов) и обоснованность карт. Необходимо также

иметь в виду, что подробные литологические описания разрезов

имеют объективную ценность и могут быть использованы любым

исследователем независимо от того, каких взглядов на проис-

хождение данных отложений он придерживается.

Методика составления литофациальных карт. За последние

годы литолого-фациальные, или литофациальные, карты получи-

ли довольно широкое распространение. Поэтому остановимся

кратко на том, как они составляются.

Прежде всего выбирается стратиграфический интервал, для

которого предполагается выявить «литофации». Этот интервал

должен иметь ясную верхнюю и нижнюю границу на всей под-

лежащей исследованию площади. После этого во многих точках

исследуемой территории определяется количественный состав

пород, слагающих изучаемый стратиграфический отрезок. Про-

ще всего состав определяется по суммарной мощности слоев

соответствующих пород. При этом все породы разреза сводятся

к трем группам: обломочным, глинистым и нетерригенным (кар*

бонатные породы и др.) '. Соотношения между тремя группами

пород выражаются в процентах, причем за 100% принимают

общую мощность изучаемого отрезка. Используя метод тре-

угольника, эти соотношения изображаются графически. Верши-

ны треугольника отвечают 100% содержания каждого из трех

компонентов, а противолежащие каждой вершине стороны —

отсутствию соответствующего компонента. Внутренняя площадь

треугольника делится на поля и каждое поле покрывается

Рис. 98. Карта литофаций пенсильванской си-

стемы одного из районов центральной части

США (по В. К. Крумбейну и Л. Л. Слоссу,

I960).

На карте, кроме литофаций, нанесены

изопахиты (сечение изопахит в футах)

условным знаком (см. рис. 98). Когда для каждой точки наблю-

дений вычислены процентные соотношения между породами

разреза и результаты нанесены на треугольник, то и, следова-

тельно, каждая точка получила тот или иной условный знак в

соответствии с полем треугольника. Затем точки наносят на

карту, проводят' границы между полями и покрывают поля

условными знаками, такими же, как и на треугольнике. Полу-

чается карта литофаций исследованного стратиграфического

интервала (рис. 98).

Карты литофаций могут оказать известную помощь при

решении некоторых практических вопросов, например, о распре-

делении коллекторов нефти и горючих газов в отложениях тех

В зависимости от состава изучаемого разреза и назначения карт можно

выбрать и другую комбинацию трех групп пород.

стратиграфических отрезков, для которых они составлены. Гене-

тическое значение карт, составленных по такому методу, очень

невелико.

Текстовая часть. Законченное палеогеографическое исследо-

вание должно сопровождаться пояснительным текстом. В нем

должен найти отражение весь фактический материал, получен-

ный в результате исследований, и даны развернутые доказатель-

ства генетических выводов, сделанных на основании этого ма-

териала.

Фациальные и особенно палеогеографические карты обычно

не содержат в себе ясных доказательств правильности изобра-

женных на них построений. Лучше всего на отдельной карте

показать фактический материал. Кроме того, фактический мате-

риал должен быть разъяснен в тексте, так как сами «точки на-

блюдений» мало говорят о количестве и качестве того, что в них

можно было наблюдать. Особенно это касается буровых сква-

жин. Здесь нужно прежде всего указать выход керна, его со-

хранность, глубину скважин, условия залегания слоев. Наиболее

характерные отрезки разрезов можно дать в виде послойного

описания. Если фактический материал разнородный, это нужно

отметить в пояснительном тексте и показать количество материа-

ла того и другого качества.

Вторая, еще более ответственная, задача текстовой части за-

ключается в том, что именно в ней с помощью графических

приложений должны быть доказаны принятые автором генети-

ческие построения. Эта часть текста является по существу

объяснительной запиской к литогенетическим колонкам, профи-

лям и картам. Здесь дается в максимально сжатом виде обосно-

вание выделенных генетических типов, фаций и их комплексов.

При этом целесообразно использовать зарисовки и фотографии

слоистости и других текстур, условий захоронения органических

остатков, характера контактов между слоями, видов размывов и

всех других признаков, имеющих в конкретных условиях важное

генетическое значение.

Если вопросы стратиграфического сопоставления изученных

отложений являются дискуссионными, то в текстовой части сле-

дует дать обоснование принятой схемы сопоставления. Вообще

стратиграфии в тексте надо уделить серьезное внимание, по-

скольку от этого зависит в значительной степени и убедитель-

ность генетических и палеогеографических построений, приведен-

ных автором.

Полезно начать работу над текстом объяснительной записки

палеогеографических карт в поле, отведя для этого специальные

дни. Это поможет выяснить еще в поле, какие стороны в генети-

ческих построениях являются менее обоснованными и, следова-

тельно, особенно нуждаются в дополнительном сборе материала.

Норм на палеогеографические исследования не установлено.

Пояснительный текст можно строить по-разному,

зависимости

от конкретных условий работы.

качестве приблизительной схе-

мы можно наметить такой план.

Введение.

Задачи исследования. Краткий очерк предшест-

вующих работ,

которых освещался генезис изучаемых отложе-

ний

палеогеографические обстановки

их

накоплейия.

Краткий геологический очерк. Как

неоднократно отмеча-

лось,

генезис любых отложений

и их

палеогеография всегда свя-

заны

геологической историей соответствующей (территории

ее тектонической структурой. Кроме того, геологические условия

района влияют

на

характер получаемого фактического материа-

ла. Например,

не

безразлично, горизонтально залегают слои

или

они дислоцированы. Поэтому именно вначале очень важно дать

геологическую характеристику исследованного региона.

Это

зна-

чительно облегчит дальнейшее изложение фактического материа-

ла

,обоснование палеогеографической карты.

Использованный фактический материал.

Содержание это-

го раздела изложено выше

(стр. 332).

Обоснование выделенных генетических типов, фаций

и их

комплексов.

Этот раздел главный

текстовой части.

Его

содер-

жание приведено также выше

(стр. 333).

Описание карт.

Этот раздел тесно связан

предыдущим.

нем

дается краткое описание составленных фациальной

палеогеографической карт,

если

их

несколько (когда карты

составлены раздельно

для

разных стратиграфических интерва-

лов),

то

дается описание эволюции палеогеографической обста-

новки

во

времени. Разделы четвертый

пятый должны подвести

читателя

последнему разделу.

Выводы.

Здесь излагаются основные положения, вытекаю-

щие

из

выполненной работы; обратить особенное внимание сле-

дует

на

практическое значение исследований.

ГЛАВА XXXIII ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

ГЕНЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Генетический анализ должен иметь практическую

на-

правленность. Возможности

его в

этом отношении разнообразны.

При обзорных работах, когда палеогеографические исследо-

вания выполняются

на

обширных территориях, одним

из

основ-

ных является вопрос,

какому типу литогенеза относятся данные

отложения

—

ледовому, гумидному, аридному

или

вулканогенно-

осадочному. Решение этого вопроса позволит определить,

на ка-

кие полезные ископаемые можно рассчитывать.

Так, с

гумидным

типом связаны коры выветривания, бокситы, угли, железные

марганцевые руды

и др. С

аридным типом

—

соли, медные

свин-

цово-цинковые осадочные руды

и т. д.

Таким образом, выявление

даже общих черт палеогеографической обстановки прошлого (при

непременном условии, конечно, что это сделано правильно) дает

возможность наметить территории, благоприятные для поисков

тех или иных видов полезных ископаемых. Хорошим примером

являются атласы литолого-палеогеографических карт СССР и

его частей, практическое значение которых заключается в том,

что они дают основание для планирования региональных поиско-

вых работ. 1 .

Более детальные генетические исследования, осуществляемые

для сравнительно небольших территорий и в крупном масштабе,

помогают установить связь между

(Изменениями

свойств полезно-

го ископаемого — его мощности, качества, поведения на площа-

ди—

с палеогеографической обстановкой накопления. Это, в

свою очереди помогает выявлению направлений, в которых мож-

но ожидать наиболее благоприятных условий для постановки

поисковых и разведочных работ.

В каждом из типов литогенеза свойственные для него полез-

ные ископаемме распределены закономерно, приурочены к опре-

деленным физико-географическим условиям. Так, коры вывет-

ривания особенно свойственны пенепленам, угли встречаются

главным

образом

на аллювиальных равнинах, в лагунной и дель-

товой областях во влажном климате, месторождения солей сле-

дует ожидать в лагунной области в сухом климате и т. д.

Следует иметь в виду, что нельзя основывать прогнозные ре-

комендации только на результатах одного генетического анали-

за. Необходим учет тектонических структур, а также всей истории

геологического развития данного региона, поскольку для практи-

ческих целей важны не только условия возникновения данного

вида полезного ископаемого, но и вся дальнейшая история его

преобразований и изменений вплоть до наших дней. Таким об-

разом, при выяснении размещения полезных ископаемых осадоч-

ного происхождения генетический анализ является важным, но

не единственным звеном в ряду связанных с этим исследований.

На нескольких примерах покажем практическое значение ге-

нетического анализа.

Ископаемые угли. Угленосные отложения относятся к двум

основным палеогеографическим типам: лимническому и параличе-

скому. Первые образуются в континентальных условиях в речных

долинах, озерах, межгорных котловинах (см. стр. 66). Вторые

связаны с прибрежно-морскими обстановками, а именно с дельта-

ми,

лагунами, лиманами (см. стр. 214). Для каждого из этих ти-

пов обстановок характерен свой комплекс генетических типов от-

ложений, выяснение которых имеет практическое значение.

Угольные пласты в отложениях лимнического типа обычно

характеризуются меньшей выдержанностью на площади, чем в

отложениях паралического

типа,

поэтому паралический тип более

перспективный, чем лимнический. Однако встречаются и исключе-

ния. Объясняются они тем, что на выдержанность угольных пла-

стов,

кроме палеогеографической обстановки, влияет и ряд других

причин, в том числе режим колебательных движений во время

накопления угленосных осадков. Если эти движения охватывали

однозначно обширные территории, получались более выдержан-

ные угольные пласты даже при лимническом типе накопления,

если же движения имели более местный и дифференцированный

характер, то и в паралическом типе могли возникать сравнитель-

но мало устойчивые пласты угля. Поэтому учета одной палеоге-

ографической обстановки недостаточно для правильной оценки

угленосности.

Более подробные исследования помогают решению вопросов,

касающихся закономерностей поведения на площади угольных

пластов. Выяснено, что среди юрских отложений на Урале, в

Казахстане, во многих районах Средней Азии и Забайкалья

широко распространены лимнические угленосные толщи, заклю-.

чающие подчас важные в промышленном отношении угольные

пласты. Эти месторождения образовывались в обстановках меж-

горных котловин, заполнявшихся озерными, аллювиальными и

пролювиальными осадками. Торфяники, давшие впоследствии

угольные пласты, располагались в зонах заболачивания между

русловыми зонами рек и пролювиальным шлейфом. Если цент-

ральные части котловин были заняты озером, то интенсивное за-

болачивание приурочивалось к периферической зоне озер. Выяс-

нение деталей палеогеографической картины позволяет выявить

наиболее перспективные участки для поисковых работ, а также

направить разведочные работы в те стороны, где можно ожидать

улучшения качества угольных пластов. При приближении к рус-

ловым осадкам и к конусам выноса качество углей, как правило,

становится хуже, при этом в сторону конусов выноса обычно бо-

лее резко, чем в сторону речных осадков. Самым хорошим каче-

ством угли обладают обычно в центральных частях древних тор-

фяников или в зонах, примыкающих к озерам. Зная детальную

палеогеографическую обстановку, можно предсказывать направ-

ления изменения качества угольных пластов.

В угольных бассейнах паралического типа выяснение деталь-

ной палеогеографической картины также помогает выявлению

направлений поисковых работ. Например, выяснение расположе-

ния областей сноса обломочного материала в среднекаменно-

угольное время для территории Донецкого бассейна и перехода

угленосных осадков в морские помогает прогнозу наиболее пер-

спективных площадей. Они располагаются между областью вы-

носа терригенного материала с одной стороны и областью на-

копления морских осадков с другой. Причем оптимальные для

углеобразования обстановки не оставались неизменными. Де-

тальные !палеогеографические исследования позволили выяснить

историю развития процессов угленакопления в Донецком бас-