Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Выделение формаций и их состав

Выделение формаций и их состав

15.10.2017

Для выделения формаций используются петрографические (литологические) характеристики ассоциаций горных пород, дающие возможность отнести данную конкретную ассоциацию (формацию) к формационному типу; структурные характеристики осадочных толщ (при выделении осадочных или осадочно-вулканогенных формаций), дающие возможность выделять парагенезы; крупные перерывы в последовательности формаций или крупные несогласия между ними. Основными являются петрографические и структурные признаки.
Выделение формаций только по наличию между ними крупных перерывов или несогласий не отвечает задачам тектонического районирования, при котором формации рассматриваются как средство выделения более крупных структурных элементов (геосинклинали, платформы и т. д.), а не как тела со структурными границами.
Главный методологический недостаток выделения формаций как ограниченных перерывами тел заключается в том, что при таком подходе тело «характеризуется не его внутренним содержанием, а только особенностями его границ, а последние могут быть даже не связанными с образованием самого тела, так как образование граничных перерывов в общем либо предшествует, либо следует за образованием тела». Н.С. Шатский, имея в виду строение зон взаимоперехода смежных формаций выделял члены формаций — патрические («свои») и аллофильные («чужие»).
Иногда предлагают определение конкретных формаций по их эталонам. Мыслится и другой путь. Абстрактные формации могут быть определены теоретически с учетом данных о распространении различных горных пород, минералов или химических соединений. С построенной таким образом моделью абстрактной формации могут сопоставляться конкретные формации для определения их типа. Оба эти пути имеют свои недостатки; так, в типовом эталоне по существу не ограничен набор признаков, по которым будут определяться формации. Может оказаться, что одна формация будет определена по одному набору признаков, содержащемуся в данном эталоне, а другая — по другому набору. В модели набор признаков будет строго ограничен, но модель в меньшей степени, чем эталон, будет отвечать ассоциациям пород конкретной формации. Поэтому правильнее выделение формаций обеспечивать эталоном, по которому построена модель с фиксированным набором признаков. В эталоне, как и в модели, должны быть отражены кроме состава структурные особенности формации и порядок размеров.
Ориентировка на эталоны не обеспечивает разбиения пространства, поскольку эталонные типы могут пересекаться или не перекрывать отдельные его участки. Так, располагая эталонами молассовой, флишевой и аспидной формаций, т. е. рассматривая некоторую содержащую их структурно-формационную зону, мы можем встретиться со случаями, когда отдельные ее участки отвечают одновременно, например, флишевому и молассовому эталону, а другие — не отвечают ни одному из принятых эталонов.
Определения абстрактных формаций или формационных типов используются для выделения конкретных формаций. Однако большинство определений абстрактных формаций носит «качественный» характер и не содержит количественных критериев оценки их признаков, что допускает субъективную их трактовку и, следовательно, неоднозначность в выделении формаций.
Выделить формацию — это значит определить ее границы. Если речь идет об абстрактных формациях, то границы между ними могут быть проведены лишь как признаковые. Такая граница будет, например, разделять тип молассовых формаций от типа флишевых формаций. Эта граница пройдет как бы между признаками данных формаций, т. е. она будет проведена в «пространстве признаков». Значения признаков должны быть определены количественно — в процентах или с точностью «да» — «нет» содержания какого-либо (или каких-либо) компонента формации; значения признаков должны быть измерены определенным способом с определенной точностью, причем должно быть известно, в каких пределах эти значения могут изменяться. Если все эти условия будут соблюдены, есть возможность отличать один тип формаций от другого, т. е. одну абстрактную формацию от другой. Выделенные абстрактные и конкретные формации могут быть сгруппированы для удобства их дальнейшего изучения и сравнения по принципу принадлежности их к этапам или стадиям развития или же к областям и зонам гипергенной оболочки, например: тектоническим (платформы, геосинклинали и т. д.), географическим (континенты, океаны), климатическим (аридные, гумидные), глубинным (абиссальные, гипабиссальные) и т. д.
Выделение формаций является необходимой предпосылкой их описания и основой тектонического районирования.
Методика описания формаций пока разработана недостаточно. Обычно описание формации сводится к перечню входящих в нее горных пород с указанием преобладающих разновидностей. Иногда указываются основные особенности размещения различных разновидностей горных пород в конкретной формации (например, преобладание одних горных пород в нижних, других в верхних ее горизонтах), а также характер их чередования. Описание состава конкретных формаций обычно носит чисто качественный характер.
Для упорядочения выделения формаций необходимо, во-первых, разработать систему поддающихся количественной оценке признаков, во-вторых, разработать методику определения значений этих признаков. Поскольку признаки формаций не могут измеряться непосредственно, а являются производными от измеряемых значений, для определения признаков формаций должны быть созданы специальные математические методы. В основу определения признаков формаций должны быть положены полевые (промысловые) и петрографические исследования со специальной методикой.
Визуальное выделение по размерам и обнажениям отнюдь не способствует успехам формационного анализа и основанных на нем тектонического районирования и реконструкции развития основных структурных элементов гипергенной оболочки.
Приходится встречаться с высказываниями, что осуществляемые детальные литологические и петрографические описания разрезов, толщ, массивов представляют собой описания формаций и что чем более детальным и обширным материалом по петрографическим описаниям мы обладаем, тем более исчерпывающе можем охарактеризовать состав формации. Такие утверждения не совсем точны. Действительно, состав тела, в частности состав конкретной формации, может быть описан лишь одним из четырех способов: в среднем, по замерам в дискретных точках, функционально и статистически.
Все перечисленные способы дают возможность количественно характеризовать состав формаций, их сравнивать (выяснять количественные отношения между ними) и классифицировать. Всеми этими способами описывается состав конкретной формации как тела, границы и размеры которого ранее определены. Ho описания отдельных участков внутри этого тела, произведенные различными методами, с различной детальностью и различной целью, не могут еще служить основой для описания формации.
Обычно описание формаций проводится не в химических, а в петрографических терминах, т. е. основывается на существующих классификациях горных пород. Некоторые из этих классификаций, например подразделение терригенных пород на песчаники разной крупности зерна, алевролиты, аргиллиты и т. д., основываются на структурно-текстурных признаках и не отражают минерального состава породы.
Такие классификации и наименования горных пород не подходят для описания формаций. Указать, что осадочная формация представлена чередованием прослоев песчаников, алевролитов и аргиллитов, это все равно что охарактеризовать магматическую формацию как состоящую из мелкокристаллических и крупнокристаллических пород. Классификация и наименование пород должны основываться прежде всего на минеральном составе. В отношении обломочных осадочных пород этому требованию отвечает классификация Г.Н. Бровкома и А.Е. Мотлева, выделяющая семейства кремнитов, аркозов, граувакк, лититов и миктитов.
От описания формаций зависит не только их классификация, но и тектоническое районирование гипергенной оболочки, а следовательно, выяснение ее планетарной структуры. Однако для этого необходима единая методика. Разработка ее связана с широким кругом вопросов, из которых важнейшим представляется усовершенствование или создание классификации горных пород, удовлетворяющей нуждам формационного анализа, полевым (разведочным, промысловым) возможностям и требованиям точности способа описания состава формации в количественных показателях.
Для выяснения соотношения формаций необходима их таксономия, подобно таксономии, используемой в стратиграфии (слои, свиты, ярусы, системы и т. д.). В этом отношении существуют различные предложения.
Н.П. Херасков ассоциацию пород с признаками формации, но являющуюся, однако, лишь частью формации, предложил называть подформацией. Термин Л.Б. Рухина «субформация» обозначает часть формации, представленную комплексом отложений, образовавшихся в сравнительно близких условиях. Часть формации, представляющую собой самостоятельный парагенез и отличающуюся от других частей формаций, И.В. Хворова называет градацией. По Н.П. Хераскову, «надформация» представляет парагенез формаций. Ю.А. Кузнецовым введено понятие серии магматических комплексов, принадлежащих к различным формационным типам, но сосредоточенных в пределах одной и той же структурно-фациальной зоны, сближенных по возрасту и нередко с общностью состава (офиолитовые серии эвгеосинклиналей).
Недостатком таксономических схем и рангов формаций является отсутствие масштаба. Надо создать таксономию формаций, снабженную масштабами размеров.
Разработка классификаций осадочных (и осадочно-вулканогенных) формаций представляет собой дело ближайшего будущего. Несомненно, что такая классификация должна основываться на вещественной и структурной характеристиках ассоциаций пород. Если парагенетический ряд формаций рассматривать как разработанную для одного разреза классификацию формаций, по последовательности которых можно судить об особенностях развития данного района, в частности о смене стадий развития, то общая классификация формаций должна быть построена так, чтобы по последовательности формаций по вертикали и латерали можно было бы судить об отличии отдельных районов по типам развития и об особенностях развития каждого из районов. Иными словами, надлежащая классификация формаций должна быть основой тектонического районирования и сравнительного анализа районов с различными типами развития.
Несмотря на отсутствие полной классификации осадочных и осадочно-вулканогенных формаций, отдельные их типы достаточно ясно выделены и обстоятельно охарактеризованы. Это касается прежде всего геосинклинальных формаций, распространенных на ограниченных площадях и характеризующих особенности этих площадей, отличающие их от значительно более обширных окружающих пространств — областей платформенного строения. Монотонный характер осадочных толщ на платформах не позволяет достаточно эффективно использовать выделение формаций для тектонического районирования. Действительно, различия состава осадочных толщ на антеклизах и синеклизах бывают очень неотчетливыми, недостаточными для того, чтобы различать их по формационному признаку. Применение формационного метода на платформах часто ограничивается выделением вертикальных формационных рядов и обоснованием ими стадий развития, что не дает значительных преимуществ по отношению к ранее применявшимся палеогеографическим, палеофациальным и палеоструктурным методам историко-геологического анализа. Эту мысль выражал Н.С. Шатский, когда писал, что климатическая зональность распределения платформенных формаций не подавлялась вторичной тектонической зональностью в пределах обширнейших платформенных областей Северного полушария. Так называемые платформенные формации распространены не только на платформах, но и в прилегающих к ним частях подвижных (геосинклинальных) областей, а также на устойчивых участках среди них (срединные массивы). Короче говоря, это формации неспецифические, которые могли образовываться повсеместно в условиях спокойного тектонического режима (отсутствия контрастных движений и магматической деятельности). Другие же формации, которые оказались специфическими, привлекали главным образом внимание исследователей. К таким формациям относятся молассовые и молассоидные формации, флишевые и флишоидные формации, аспидные, кремнисто-сланцевые, кремнисто-вулканогенные, зеленокаменные, угленосные, соленосные, нефтеносные и многие другие.
Если провести параллель с распределением магматических формаций, то неспецифические осадочные формации будут отвечать амагматичным условиям (вспомним, что платформенный режим, как считает Ю.А. Кузнецов, полностью амагматичен).