Хмелевський В. О.
Особливості стадіального аналізу літогенезу

Механізм постседиментаційних процесів літогенезу

Досі ми розглядали окремі методичні прийоми стадіального аналізу мінеральних і структурно-текстурних утворень у породах та рекомендовані способи графічного узагальнення одержаних таким способом відомостей. Наголошено, що ці способи є початковими ланками в науковому пізнанні процесів осадового породоутворення (літогенезу), головна ціль якого – виявлення причинно-наслідкових залежностей між згаданими процесами та геологічними умовами еволюції земної кори (разом з осадовими басейнами) і нижчих геосфер, які постійно змінювалися з часом.

Способи розробки такої складної актуальної проблеми активно починають шукати дослідники різних шкіл та напрямів. Єдиного рецепту ще немає. У перспективі передбачено вирішення багатьох наукових завдань. Розглянемо окремі найцікавіші аспекти вивчення цієї проблеми. Перш за все наголосимо, що до з’ясування результатів стадіальних спостережень можна підходити з різних теоретичних позицій. Сьогодні дуже поширений такий підхід, у якому як аксіому приймають уявлення про безперервність та поступовість нарощування структурно-речовинних змін у відкладах будь-якого осадового басейну. І отже, усі або майже всі аутигенні новоутворення традиційно розглядають у сукупності як продукти літогенезу різного рівня занурення породи в басейні. У разі застосування до них стадіально-петрографічного аналізу прагнуть виявити струнку послідовність у змінах складу постседиментаційних мінералів та характер мікроструктур зверху вниз по розрізу, тобто відкартувати літогенетичну зональність для того, щоб корелювати її з тими чи іншими етапами стадій: діагенезу, катагенезу (або регіонального епігенезу) та метагенезу, і так одержати уявлення про послідовний розвиток процесів осадового породоутворення (і рудоутворення в тому числі). У деяких випадках це приводило до позитивних результатів, однак не завжди і не всюди.

Наприклад, логічно обґрунтування схеми літогенетичних зональностей описані в працях А. Косовської (1955), Н. Логвиненка (1953), О. Япаскурта (1989, 1992, 1999) стосовно моласових вугленосних, флішових або флішоїдних комплексів теригенних порід, які стабільно та інтенсивно заповнювали тектонічні депресії, що занурювалися. В інших утвореннях подібну зональність виявити не вдалося, зазвичай, там, де раніше відбувалися зміни палеотектонічних режимів, які приводили до інверсійних перебудов структури осадового басейну. Як приклад можна навести відклади осадових чохлів Західносибірської та Скіфської епіпалеозойських плит. Там літогенетична зональність не настільки очевидна внаслідок невпорядкованості та невитриманості однотипних мінеральних новоутворень у розрізах та на площі розвитку осадової товщі.

Ця невпорядкованість зумовлена не лише початковою фаціальною різнорідністю та мінливістю товщі осадових відкладів. Вона виявлялася властивою пачкам порід, однакових або близьких між собою за складом та генезисом. Породи на різних етапах інверсійно-тектонічних перебудов басейну (які породжували, відповідно, різкі зміни глибинних воднофлюїдних режимів) зазнавали різних локально накладених (або вторинних) змін речовинно-структурних особливостей, зокрема, децементації, інтенсивного окварцювання та ін.

Першим на подібні явища звернув увагу Л. Рухін (1969), який назвав їх регресивно-епігенетичними. Згодом деякі дослідники вживали для них термін регресивно-катагенетичні. Багато хто взагалі не відокремлював їх від загальної сукупності процесів регіонального катагенезу (або регіонального епігенезу).

Необхідність пізнання зазначених вище (регресивних) новоутворень від “фонових” зумовлена, перш за все, практичними завданнями прогнозування колекторських властивостей порід. У цьому аспекті найбільшу цінність мають дослідження М. Мінського (1979). Учений на конкретних геологічних об’єктах довів і теоретично обґрунтував моделі багаторазової декарбонатизації та карбонатизації цементу піщаних порід унаслідок ендогенних гідрохімічних умов, які змінювалися і корелюють з певними режимами тектонічних коливальних рухів. Низку ознак аналогічних явищ описано в розрізі відкладів мезозою Хапчагайського валу Вілюйської синеклізи. Нові дані, які підтверджують та розвивають концепцію М. Мінського, наведені в докторській дисертації Макхуса Монзера (1993) стосовно умов формування колекторських властивостей порід нафтоносних басейнів Сахарської платформи.

Про своєрідність таких процесів зазначав у монографії Б. Лебедєв (1992), який зачисляв їх до категорії накладеноепігенетичних, протиставлених стадіально-епігенетичним. Про це він писав так: “Стадіальні зміни, до яких входять шкали катагенезу, ми називатимемо стадіально-епігенетичними, а зміни, які відбуваються завдяки впровадженню флюїдів із зовнішніх джерел, – накладено-епігенетичними”. У передмові до книги Я. Юдовича (1988) запропоновано дещо іншу термінологію: на підставі уявлень про те, що стадіальний епігенез відбувається на етапах занурення осадового басейну і що його процеси значною мірою автономні за енергією та речовиною, його можна назвати аутигенним епігенезом. Накладений епігенез, який відбувається на пізніх етапах інверсії басейну, за умов розкриття флюїдо-упорних систем (з проникненням туди з нижніх горизонтів осадового басейну активних флюїдів) пропонували називати алотигенним епігенезом.

На нашу думку, ці терміни поки що не отримали широкого визнання. Проте дослідник літогенезу повинен чітко уявляти собі наявність двох категорій різних за природою постседиментаційних процесів.

Одну категорію процесів (стадіально-епігенетичних за Б. Лебедєвим, аутигенно-епігенетичних за Я. Юдовичем або регіонального фонового літогенезу занурення за О. Япаскуртом) треба зачислити до послідовно посилюваних літогенетичних (діагенетичних, катагенетичних, ранньометагенетичних) перетворень осадової товщі як системи, яка саморозвивається.

Другу категорію, досить однорідну, необхідно зачисляти до вторинних змін. Ці процеси не обмежені тільки згаданими як регресивно-епігенетичні або регресивно-катагенетичні, які становлять групу порівняно низькотемпературних змін. Сюди ж належать і продукти зонального метаморфізму осадових комплексів у складчастих системах, які відокремлюють в іншу групу – високотемпературних, або динамотермальних, змін, що теж мають накладений характер.

Високотемпературні вторинні зміни порід починаються зоною метагенезу типу динамотермальної активізації, яка в різних місцях ускладнює різні стадії катагенетичних або ранньометагенетичних перетворень осадової товщі, що занурювалася до початкових етапів складчастості. Це докладно описано на прикладі стадіальних досліджень літогенезу теригенних формацій пізньопалеозойсько-мезозойського верхоянського складчастого комплексу. Зокрема, виявлено, що положення в розрізах рівня виникнення метагенетичних структур рекристалізованого бластезу кварцу не перебуває в прямій залежності від потужностей та глибин максимального занурення верхоянського комплексу. Прояви бластезу не всюди збігаються з максимально інтенсивними катагенетичними перетвореннями (наприклад, у деяких пісковиках тріасу рекристалізаційний бластез виявляється разом з ознаками стадії помірного, але не глибокого катагенезу). Інтерпретація регіональних спостережень дала змогу дійти висновку, що метагенетичні перетворення порід верхоянського комплексу не були безперервним продовженням глибинно-катагенетичних (зумовлених тривалим перебуванням порід на багатокілометрових глибинах), а накладені на них.

У цьому регіоні ступінь інтенсивності кінцевих перетворень зумовлений не стільки глибинами їхнього занурення в доскладчастому басейні, скільки процесами термальної активізації надр і тектонічних дислокацій. Найглибші зміни порід верхоянського комплексу розвинуті переважно уздовж тектонічно послаблених ділянок перетину глибинних діагональних розломів, поблизу локальних мінімумів гравітаційного поля, тобто над вірогідними осередками пізньомезозойської гранітизації фундаменту басейну. Ареали зон метаморфізму мають у плані плямисті контури та перетинають стратиграфічні межі, так що максимальні зміни порід – з метаморфогенним біотитом, ставролітом та гранатом – властиві не тільки найдавнішим відкладам (кам’яновугільним), а й вищим (пермським, тріасовим).

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом
При копіюванні інформації обов'язкові прямі посилання на сторінки сайту.
Всі книги та статті є власністю їхніх авторів та служать виключно для ознайомлення.