Хмелевський В. О.
Особливості стадіального аналізу літогенезу

Геотектонічний принцип типізації літогенезу. Геологічні типи літогенезу

Геотектонічний принцип типізації літогенезу може бути зв’язувальною ланкою між різними схемами. До цього принципу в глобальному масштабі вперше 1976 р. звернулися А. Косовська та В. Шутов. Учені розкрили загальні закономірності розвитку зональності постседиментаційних перетворень осадових товщ стосовно до чотирьох великих структурних елементів Землі:

  1. областей з корою континентального типу,
  2. окраїнних зон континентів з високими значеннями теплового поля,
  3. активних зон континентів з аномально високим тиском,
  4. океанів.

О. Япаскурт (1991), розвиваючи цей напрям, пропонував свій варіант типізації для деяких внутрішньота окраїнноконтинентальних басейнів породоутворення. Головна ланка схеми – геологічний тип літогенетичних перетворень, тобто таке закономірне співвідношення зон мінеральних і структурно-текстурних новоутворень зі стратиграфічними та фаціальними межами в товщі осадових порід, яке було породжене комплексом термодинамічних та гідрохімічних умов у стратисфері, спричинених конкретними особливостями геологічного розвитку басейну породоутворення або його ділянки (див. таблицю).

Виділені згідно з цим визначенням геологічні типи літогенезу можна поєднати в надтипи:

  • І – регіональні фонові,
  • ІІ – регіональні накладені,
  • ІІІ – локальні накладені.

До надтипу І належить геологічний тип літогенезу занурення, який виявляється всюди; його підтипи:

  1. повільного занурення (синеклізи, антеклізи);
  2. інтенсивного занурення (крайові прогини, міогеосинкліналі);
  3. переривчастого занурення (конседиментаційні лінійні структури).

У складчастих системах, прилеглих до них окраїнних платформах та областях ерогенної активізації надтип І ускладнений надтипом ІІ – динамотермальної активізації, або термальної. Для геологічного типу літогенезу динамотермальної активізації характерні відсутність прямого зв’язку між посиленням катагенезу та зростанням потужностей відкладів, перетинання зон постседиментаційних змін і стратифікованих рівнів, різні розбіжності в ступені перетворення порід і вуглистої речовини в них та інші особливості, які докладно схарактеризовані на прикладі теригенних формацій верхоянського міогеосинклінального складчастого комплексу. Термальний геологічний тип літогенезу в областях віддаленого впливу магматичних осередків виявляється у вигляді сильного випередження ступеня вуглефікації порівняно з перетвореннями вуглевмісних порід, як описано В. Желінським (1980) для південного заходу Чульманської западини. У розрізах цього геологічного типу літогенезу зони вуглефікації куполоподібно підіймаються вгору, перетинаючи зони катагенезу теригенних порід, які простягаються майже паралельно до підошви западини, за загального посилення перетворень порівняно з відкладами інших басейнів за аналогічних тектонічних умов.

Надтип ІІІ локальних накладених змін, які генетично взаємопов’язані з регіональними, умовно відрізняється меншими площами поширення та чіткішим зв’язком з джерелами, які їх породили.

До надтипу ІІІ належать такі геологічні типи літогенезу:

  • контактові – на ділянках безпосередньої дії інтрузивних або субвулканічних тіл на породу;
  • дислокаційні – уздовж змішувачів підкидів, насувів (фіксують, головно, за накладеними структурами катаклазу, рекристалізаційно-гануляційного бластезу та розсланцювання);
  • локально-метасоматичні – у вузькій смузі гідротермальної переробки порід уздовж тектонічних тріщин та ін.

Усі перелічені геологічні типи літогенезу мають набір типоморфних ознак, до яких належать певні співвідношення зональності аутигенних мінеральних новоутворень та зміни органічної речовини зі стратиграфічними та фаціальними межами. Однак низка ознак буває конвергентного, а тому конкретна діагностика типів літогенезу є непростою; вона потребує багато даних у всій сукупності аналізу – історико-геологічних, фаціально-палеогеографічних та стадіально-петрографічних. Частково це відображено в таблиці. Не треба її вважати завершеним варіантом – це проміжна ланка досліджень.

Типізація процесів літогенезу потребує перш за все вирішення давно назрілої проблеми – пізнання критеріїв відмінностей ступеня впливу на літогенез теоретично можливих ендогенних потоків речовини та власних потенційних ресурсів осадової формації як саморозвиненої флюїдно-породної системи. У ній більша частина флюїдів генерується внаслідок багатоетапних трансформацій мінеральної та органічної речовини, яка постійно потрапляє у щораз нові термобаричні умови в ході еволюції басейну породоутворення. У цьому випадку ми матимемо “чисто” лінію літогенетичних перетворень, які охоплюють стадії діагенезу, катагенезу та метагенезу геологічних типів літогенезу занурення. У першому ж випадку ці процеси ускладнені накладеними вторинними змінами двох видів: динамотермальними метаморфічними або низькотемпературними регресивно-епігенетичними. Виявити ці ознаки допоможе розвиток комплексних стадіальногеомінералогічних досліджень на різних рівнях організації речовини: породно-шаровому, фаціальному та формаційному. У разі характеризування ступеня перетворень осадової формації можна зіткнутися з перешкодами в оцінці їхньої інтенсивності через анізотропію властивостей порід. Щоб подолати ці перешкоди, необхідно дотримуватися ранжування термінології. Наприклад, поняття “метаморфізм” може стосуватися окремого мінерального виду (“метаморфізм кварцу”, за І. Симановичем), окремого літотипу (“метаморфізм вугілля”) і формації загалом.

Майбутні об’єкти досліджень у цій галузі потрібно вибирати з урахуванням конкретних геотектонічних типів еволюції басейнів породоутворення. Зокрема, для ліпшого пізнання типоморфних ознак “чистої лінії” літогенетичної зональності необхідно вибирати тектонічні западини з порівняно стабільними режимами прогинання і, наскільки можливо, з мінімальними ознаками будь-яких ендогенних дій на породи.

Треба також вивчати перетворення осадових порід у басейнах зі складною тектонічною будовою та в складчастих областях, пам’ятаючи, що в тектонічно активних умовах з багаторазовими перебудовами структури породного басейну порушується пряма залежність між ступенем катагенезу порід та палеоглибиною їхнього занурення. Крім того, у цих умовах осадова формація як цілісна флюїдно-породна система значною мірою вичерпує свої флюїдні ресурси і надає імпульс для змін в іншій системі відкладів, які її перекривають.

Викладені вище дані не претендують на вирішення всіх проблем дослідження літогенетичних перетворень осадових порід. Зокрема, питання, присвячені катагенезу та метаморфізму органічної речовини, порушені коротко, оскільки вони досить широко висвітлені в інших працях геологів-нафтовиків та вугільників.

Матеріали навчального посібника дають уявлення про багатогранність проблеми розкриття процесів породоутворення, залучають читача до азів методичних прийомів комплексних стадіально-літологічних досліджень. Рекомендовані тут літературні джерела стануть опорною базою для подальшого вивчення цієї проблеми. Перелік цих джерел свідомо обмежений, щоб сконцентрувати увагу на головному, що необхідно засвоїти на початковому етапі опанування методикою роботи.

Ми прагнули намітити шляхи до вирішення багатьох актуальних з наукового та практичного погляду завдань, які випливають з досліджень стадій літогенезу. Процеси літогенезу та пов’язані з ним численні корисні копалини потребують подальшого багатопланового дослідження, одним із яких є стадіальний аналіз.

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом