Систематика и классификации осадочных пород и их аналогов. Глава 3. Семейство обломочные породы - кластолиты.

Часть II. СИСТЕМАТИКА И КЛАССИФИКАЦИИ ОСАДОЧНО-ПОРОДНЫХ ГРУПП

 

Раздел ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ

 

Осадочные породы по составу подразделяются на три разряда: 1) кварцево-силикатные или просто силикатные породы, или силикалиты; 2) несиликатные, точнее несиликатные и неорганические, не имеющие общего названия и включающие в себя оксидные, фосфатные, карбонатные и другие породные группы; 3) некарбонатно-углеродные или органические, или каустобиолиты (от греч. «каустос» - горючий). Первый термин не общепринят, но он наиболее точен, поскольку не все некарбонатные углеродные породы - органические, и не все способны гореть.

 

Разряд СИЛИКАТНЫЕ ПОРОДЫ

В отличие от двух других, в этом разряде всего один надкласс, также называемый силикатными породами - силикалитами.

Надкласс СИЛИКАТНЫЕ ПОРОДЫ - СИЛИКАЛИТЫ

Следуя общей для данной работы концепции классифицирования осадочных пород, при разбиении надкласса силикалитов на ранги следующего, более низкого, порядка - классы, за основание деления следует принять признак вещественный. Тогда надкласс силикатных пород может быть разделен на шесть классов: от супрамафелитов, сложенных преимущественно магнезиально-железистыми компонентами, до супрасиаллитов, сложенных минеральными компонентами алюмокремниевого состава. Это - супрамафелиты, мафелиты, субмафелиты, субсиаллиты, сиаллиты, супрасиаллиты (см. табл. 11-5). Подобное деление силикатных пород по составу не согласуется со сложившейся традицией классифицирования их по структурному признаку, а именно таковым является разграничение на грубообломочные, песчаные, алевритовые, пелитовые и кристаллитовые (лептохлоритовые, цеолитовые и некоторые др.).

В изложении дальнейшего материала мы следуем существующему стереотипу, сознавая при этом, что подобный подход неверен. Однако придерживаться сегодня иного способа классификации было бы преждевременно, помня известный афоризм: «Кто раньше времени прав, тот виноват». Слишком прочно закрепилось в сознании геологов представление о том, что гранулометрические категории в силикатных и особенно в кластических породах являются главными единицами их деления, а составы - второстепенными. Между тем кварцевые конгломераты, кварцевые песчаники и каолинитовые глины, т. е. гранулометрически различные виды пород, больше связаны между собой и совместным нахождением, и геологическим происхождением, чем с полимиктовыми конгломератами, граувакковыми песчаниками и смектит-хлоритовыми пелитолитами. Поэтому первые объединяются в класс супрасиаллитов, вторые должны быть отнесены к мафелитам или супрамафелитам. Решающим в образовании парагенезов в кластических пород, формирующих внутренне геологически однородные таксоны, оказывается их седиментационная зрелость, а не гранулометрический спектр. Деление надкласса силикалитов на шесть классов осуществляется именно по уровню седиментационной зрелости. Разделение этих пород по гранулометрическому составу следует за вещественным и рассматривается на следующем за классом уровне - уровне семейства.

 

Название обломков псефитовой группы и их размеры

 

Обломки

Размер

Подразделения (размер)

Неокатаиные

Окатанные

 

 

Дресвяный

Гравийный

2-10 мм

Мелкие (2-5 мм) Крупные (5-10 мм)

Щебневый

Галька

1 - 10 см

Мелкие (1,0-2.5 см) Средние (2,5-5 см) Крупные (5-10 см)

Отлом, блок

Валун

10-100 см

Мелкие (10-25 см) Средние (25-50 см) Крупные (50-100 см)

Глыба

Глыбовый валун

1 - 10 м

Мелкие (1-5 м) Крупные (5-10 м)

Утес, мачина

Нет

> 10 м

Не произведено

 

По-видимому, можно достаточно уверенно предсказать, что делению кластических пород по гранулометрическому составу геологи будут всегда отдавать предпочтение, потому что этот признак более всего заметен в поле. Однако в итоге последующего более детального исследования, часто возможного только после лабораторной обработки, следует отдавать предпочтение более существенному признаку - составу - и соответствующим образом классифицировать породы, проводить геологическую интерпретацию значимости признаков и устанавливать их ранговость.

 

Глава III. СЕМЕЙСТВО ОБЛОМОЧНЫЕ ПОРОДЫ - КЛАСТОЛИТЫ

 

Кластолиты - породы цементированные, ранее рыхлые, состоящие из обломков более древних относительно данного осадочного цикла горных пород и минералов. Нижняя граница кластолитов проводится по размеру 0,005 мм, так как ниже именно этого размерного интервала большинство обломочных частиц теряет признаки первичных пород и минералов, из которых они образованы, и, обладая большой суммарной поверхностью частиц относительно объема, подвергаются окислению, гидратации, гидролизу и замещению новообразованными минералами, преимущественно слоистыми силикатами - глинистыми минералами и хлоритами. Этот мир частиц, лежащий за пределами размера 0,005 мм, образует осадки и породы, структуры которых определяются как пелитовые (термин «пелит» введен К. Науманом в 1849 г.), а сами осадки и породы через структурное название именуются пелитами, или - цементированные разности - пелитолитами. С учетом новообразованных, преимущественно глинистых минералов пелитолиты называются также глинистыми породами.

Кластические осадки и горные породы из частиц крупнее 0,005 мм разделяются по размеру обломков на три группы. Самые мелкие от термина «алеврит», утвержденного Четвертичной комиссией Геолкома (А. Н. Зава-рицкий, 1932 г.), получили название алевритов и алевролитов: следующие по крупности от термина «псаммит», введенного А. Броньяром в 1813 г. [5],- это псаммиты и псаммитолиты, чаще всего называемые песками и песчаниками, и самые крупные - от термина «псефит», предложенного А. Броньяром в том же 1813 г.,- это псефиты и пелитолиты, называемые также крупно-, грубообломочными породами и другими терминами, синонимика которых приведена В. Г. Черновым [19].

Необходимость разбиения кластолитов на три основные группы общепризнанна; вызывают споры положение границ между группами, их терминология, а также проблема верхней границы кластических пород. Решающим доказательством существования реальных подразделений внутри кластических осадков и пород, наличия границ между ними и положения последних является распространение обломочных пород разной крупности в литосфере. Более 30 лет назад Р. Вольф [24] опубликовал результаты и построил суммарную кривую распределения 930 гранулометрических анализов обломочных пород в размерах от 0,0038 до 5,64 мм, на которой отчетливо проявился дефицит размерных фракций в интервалах 0,03-0,06 и 1,41-4,0 мм, свидетельствующий, что псефитовые, песчаные и алевритовые породы представляют собой самостоятельные распределения в обшей совокупности зернистых пород. Дефицит вблизи размера 0,05 мм был подтвержден впоследствии работами Б. Н. Котельникова, Г. Ф. Рожкова и др., что позволило остановиться на значении 0,05 мм как пограничном между песчаными и алевритовыми осадками и породами.

Дефицит на границе псаммитовых и псефитовых пород обсуждался в меньшей степени, а положение этой границы по представлениям разных ученых освещено В. Г. Черновым [19], который приводит длинные списки авторов - сторонников проведения границы в I; 2; 2,5; 3; 4; 5 или 6 мм. Число исследователей, высказавшихся за границу 2 мм, наибольшее, но дело не только в этом. Л. Б. Рухин в специальной статье, вошедшей в переиздания его «Основ литологии» [12], показал, что на границе, ближе всего отвечающей 2 мм, происходит изменение гидродинамических, минерально-петрографических, физических и других свойств осадков.

В силу сказанного границам между псефитовыми, песчаными и алевритовыми осадками более всего отвечают размеры в 2 и 0,05 мм соответственно. Любопытно, что А. Грабау еше в 1924 г. ограничивал песчаные породы размерами 2,5-0,05 мм. Каждая из трех групп кластолитов индивидуальна по составу, так как образованы: первая - преимущественно петрокластикой; вторая - петро- и минералокластикой с обшей тенденцией к формированию минеральных, а не петрокластических фрагментов; и третья - продуктами раздробления минералов, ассоциирующими обычно с тонкоперетертой минерало- и петрокластикой, образующей пелитовый компонент - практически обязательный спутник минерало-алевритовых частиц.

Кластолиты во всем диапазоне составов и размеров образованы под действием различных факторов: осадочного процесса, тектонического дислоцирования, эффузивно-магматической и грязево-эффузивной деятельности. В соответствии с этим могут быть выделены разные генетические типы кластолитов.

I. Осадочные кластолиты. подразделяемые следующим образом.

1. Собственно осадочные, сложенные обломками более древних пород и минералов.

2.Осадочные интракластовые, образованные перемешенными осадочными фрагментами, формировавшимися в том же бассейне седиментации.

3.Экзогенно-гальмиролитическне - кор субаэрального и субаквального выветривания.

4.Диагенетические, возникшие путем растрескивания усыхающего осадка.

II.      Тектонические кластолиты - продукты тектонических дислокаций разного масштаба: от экстрагрубого меланжа до дисперсных продуктов с преобладанием частиц крупнее 0,005 мм.

III.     Эффузивно-магматнческие кластолиты - продукты вулканических выбросов.

IV.     Грязево-эффузивные кластолиты, возникающие вследствие миграции водно-грязевых потоков из глубины.

Из названных только первый тип является предметом осадочной петрографии и должен обсуждаться в данной работе. Однако существование взаимопереходов между различными генетическими типами кластолитов и конвергентность многих признаков заставляют так или иначе, кроме осадочных, касаться и других типов кластолитов.

Среди осадочных абсолютно господствуют собственно осадочные кластолиты, сложенные обломками более древних пород. Поэтому термины «кластолиты», «обломочные породы», «псефитовые», «псаммитовые», «алевритовые» и другие без прилагательного «собственно осадочные» обычно применяют на практике, имея в виду именно эти породы, сложенные более древними фрагментами. Этой практике мы будем следовать в дальнейшем, а для всех остальных обломочных пород использовать соответствующие прилагательные: интракластовые, экзогенно-диагенетические, тектонические и т. д.

Обращаясь к собственно осадочным кластолитам, или просто класто-литам, и к разбиению их на три группы по размеру обломков, разделенных размерами 2 и 0,05 мм, подчеркнем их различную роль в отображении геологической обстановки их накопления. Наиболее крупные псефитовые породы по своей сути отражают исходный петрофонд районов или регионов, где они накапливаются, песчаные - петрофонд и уровень зрелости вещества, они более всего определяются типом морфоструктур, на которых происходит их образование. Алевритовые породы являются продуктами свала, «хвостами», получаемыми в ходе осадочной дифференциации обломочного материала в разных физико-географических средах, и как таковые представляют наименьший интерес для исследования.

Отметим также, что в последние десятилетия, главным образом в связи с открытием и изучением олистолитовых комплексов, возникла еще одна проблема - верхней границы кластических пород и целесообразности выделения некоего «запородного» типа осадочных образований, представляющих собой одновременно и породный, и надпородный уровни организации геологического вещества.

III.1. РОД ПСЕФИТОЛИТЫ И МАЧИНИТЫ - ГРУБООБЛОМОЧНЫЕ ПОРОДЫ

(В.Н.Шванов, Г.А.Мизенс)

Род псефитолитов - грубообломочных пород - распадается на два подрода: пород ангулопсефитовых, часто называемых брекчиями, хотя это неточно, поскольку последние составляют только часть ангулопсефитовых образований, и сферопсефитовых, также неточно - по той же причине - называемых конгломератами. Группа ультрагрубых пород, для которых предлагается термин «мачинит», строго говоря, находится вне классификационной сетки осадочных пород.

Структурное классифицирование. Названия частиц, слагающих псефитовые и более крупнокомпонентные породы, и их размеры приведены в табл. II1-1. Перечисленные частицы образуют породы, структурная классификация которых приведена в табл. III-2. Кроме известных правил отображения в названии признаков размера частиц, меры их окатанности и цементации, в приведенной классификации отражены еще два положения, менее очевидные и обсуждаемые в литературе только в последнее время.

Первое заключается в необходимости подразделить псефитолиты на две группы в зависимости от содержания частиц крупнее 2 мм. Общее правило об ограничении породы 50%-ным рубежом содержания соответствуюшего породообразователя для крупно- и грубообломочных образований на практике соблюдается довольно редко из-за того, что редки породы, сложенные собственно грубым материалом более чем наполовину. Такие породы встречаются среди дресвяно-гравийных и щебнево-галечных образований (табл. III-2), и их наименования соответствуют общим правилам номенклатуры. Более крупнозернистые идиолитические породы, по-видимому, тоже бывают, хотя и чрезвычайно редко.

 

Классификация псефитолитов по размеру, окатанности обломков, их содержанию и проявлению цементации

Размеры, см

0.2

1

10

100

1000    >1000

Частицы

Неокатанные

Дресвяные

Щебневые

Отломы (блоки)

Глыбы

Утесы, мачины

 

Окатанные

Гранииные

Галька

Валуны

Глыбовые валуны

 

Породы

Идио-

лити-

че-

скне

А*>50%

Рыхлые

Дресва, гравий

Щебень, галечник

Скопление отломов (блоков), валунов

-

-

 

 

Цементированные

Дресвяник, гравелит

Брекчия, конгломерат

Отломовая

(блоковая)

брекчия,

валунный

конгломерат

 

 

 

Микститы А=10+50%

Дресвяный,

Гравийный

мнкстит

Щебневый.

галечный

мнкстит

Блоковый, валунный микстит

Глыбовый, глыбово-валунный микстит

Утесовы й

микстит,

мачинит

(саксит)

Группы

пород

А=10% и более

Крупнообломочные

Грубообломочные

Утесовые или мачиниты

*А - обломки псефнтового размера.

 

 

Большинство же осадочных образований, относимых к псефитолитам, содержит крупных или грубых обломков менее 50%, почему в общих руководствах н даже в работе, специально посвященной псефитам [19], к последним отнесены породы, содержащие только 10% (или больше) крупно-грубообломочного компонента. Большинство псефитовых пород, таким образом, не моно- или идиолитические, а смешанные, в которых ни один из компонентов не достигает 50%.

Кроме общего термина «микстолит» (см. табл. II-2) для грубообломочных смешанных пород может быть использован термин «микстит» (в узком смысле), введенный в 1966 г. Л. Шермерхорном и использованный затем в разных значениях Н. М. Чумаковым, В. Е. Руженцевым, М. Г. Леоновым |4j. В данном случае термин «микстит» в сочетании с наименованием наиболее крупных породообразующих обломков используется исключительно как петрографическое понятие: гравийный микстит - это смешанная порода, где самые крупные обломки - гравийные, составляющие более 10%; глыбовый микстит - самые крупные обломки - глыбы составляют более 10% объема и т. д.

Второе положение состоит в том, что при достижении обломками определенной крупности - 10 или 20 м - теряется понятие горной породы,- так как элементы горной породы - отдельные фрагменты по размеру - становятся соизмеримыми с элементами следующего уровня организации - породными ассоциациями. Поэтому в соответствии с предложениями В. Т. Фролова. О. А. Назаровича и В. Г. Чернова [9] псефитовые частицы и соответственно псефитовые породы следует ограничить верхним пределом, лучше всего - 10 м.

Образования, в которых участвуют фрагменты крупнее 10 м и которые сочетают в себе признаки горных пород и горнопородных тел следующего уровня организации, мы предлагаем называть мачинитами (от лат. «machineus» - очень крупный, огромный кусок твердой скалы). Название «саксит». предложенное О. А. Мазаровичем и В. Г. Черновым [9], для таких пород представляется менее удачным, поскольку исходный латинский термин «saxum», скорее, обозначает скалу, утес и более применим для скальных пород, чем для фрагментов, оторванных от скальных массивов. Введенный Л. Кайе ранее, в 1929 г., термин «мачиньо» в качестве названия для эоценового слюдистого песчаника и известковой глины не является удачным, поскольку не соответствует смыслу исходного термина «machineus» именно как крупных обломков скал.

Мачиниты слагают хаотические комплексы, которые в генетическом плане представляют собой олистостромы - продукты гравитационного подводного оползания - или меланж - результат тектонического дробления, скольжения и перемешивания горных масс.

Вещественно-петрографическое классифицирование. По составу обломков псефитовые породы силикатного состава принято разделять на две основные группы: сложенные существенно кварцем, главным образом жильным,- кварцевые и олигомиктовые, и все остальные. Первые образуются в результате проявления глубокого химического выветривания во время их накопления, вторые отражают менее зрелые стадии развития осадков в различных геологических обстановках. Как следует из табл. III-3, среди незрелых пород выделяются две группы: монокомпонентные лито- и петрокластические, формирующиеся вблизи эродируемых петрографически однородных массивов, и полимиктовые, образованные за счет смешения разнородного исходного материала. Между этими двумя группами пород возможны разнообразные переходы.

На границе с магматическими породами стоят переходные осадочно-вулканоидные, за которыми следуют собственно вулканические. В табл. III-3 и III-4 (табл. III-4 - см. вкладку в конце книги) приведены также другие - несиликатные грубо- и крупнообломочные породы. О них речь пойдет в следующих главах, здесь они приведены для иллюстрации полного спектра псефитовых образований.

 

Классификация псефитолитов по петрографическому составу (составу обломков)

 

Породы

Надклассы и классы пород

Наиболее характерные виды

Силикатные

 

 

 

 

 

 

Зрелые

Кварцевые мономиктовые Олигомиктовые существенно кварцевые

Конгломераты собственно кварцевые и кварцитовые

Конгломераты силицит-кварцитовые Конгломераты из кварца и устойчивых метаморфических пород

Незрелые

 

 

 

Полимиктовые литокластические и лито-петрокластические

Конгломераты и брекчии, содержащие не менее 3-4 компонентов осадочного и изверженного происхождения

Полимиктовые петрокластические

Конгломераты и брекчии из обломков разных изверженных пород

Мономиктовые литокластическне, кроме кварцевых

Конгломераты и брекчии из кремневых обломков.     глинистых     окатышей, песчаных обломков

Мономиктовые петрокластические

Конгломераты и брекчии из обломков гранитов, фельзитов. кристаллических сланцев и гнейсов

Переходные и неосадочные

 

Осадочно-вулканические

Породы    из    обломков    осадочных, ксенотуфовых пород и вулканических бомб

Вулканические

Бомбовый агломератовый туф

Несиликатные

 

Монокомпонентные

 

Карбонатные

Известняковые и доломитовые брекчии и конгломераты

Сульфатно-соляные

Сульфатные и соляные брекчии

Фосфатные

Костяные брекчии, желваково-фосфатные конгломераты

Ферролитовые

Гематитовые.  бокситовые брекчии  и крупнообломочные интракластолиты

 

В табл. III-4. составленной Г. А. Мизенсом, дана развернутая классификация псефитовых пород, построенная одновременно по вещественному и структурному признакам. Последний учитывает форму обломков, их размер и количество заполнителя-матрикса. Названия пород как таковые в таблице не обозначены, поскольку в противном случае таблица оказалась бы чрезвычайно громоздкой. Однако каждое название может быть вычитано из названий групп пород, приведенных в вертикальном, отражающем состав, и горизонтальном, отражающем структуру, перечнях признаков; их пересечение показано крестиком. Так. например, порода, обозначенная крестиком А - это поли- (или олигомиктовый) литокластический (или петро-литокластический) отломо-щебневый (или дресвяно-отломо-щебневый) микстит; крестиком Б - мономиктовый петрокластический глыбово-валунно-галечно-отломовый мачинит; крестиком В - олигомиктовый. существенно кварцевый валунный конгломерат и т. д. Из таблицы отчетливо выступает основная тенденция: чем ниже зрелость осадочного материала, тем более разнообразны отвечающие ему структуры и тем шире среди пород развиты микститовые разности. С увеличением петрографической зрелости отчетливо возрастает окатанность обломочного материала и улучшается его сортировка, приводящая к развитию бесцементных или малоцементных гравийно-галечно-валунных монолитических пород и сокращению микститов.

Генетическое классифицирование. Состояние изученности крупно-грубообломочных пород и их классификации, предлагавшиеся до середины 50-х годов У. Нортоном (1917 г.), А. Хаддингом (1927 г.), А. В. Хабаковым (1933 г.), В. П. Масловым (1938 г.), Д. В. Наливкиным (1956 г.) и др. были проанализированы Н. Б. Вассоевичем [15], предложившим также собственную генетическую классификацию конгломератов и брекчий. Последующие исследования Л. Н. Ботвинкиной, А. Б. Вистелиуса, М. Г. Леонова, А. П. Лисицына, X. Лединга, Г. Рейнека и И. Сингха, В. Т. Фролова, В. Г. Чернова (см. библиографию [18, 19, 20]) внесли много нового в понимание природы грубообломочных пород, но не изменили принципиально их классификационную схему. Ниже, в табл. III-5, мы излагаем подобную схему, ставшую в известной мере традиционной.

 

Таблица III-3. Генетическая классификация псефитовых пород

 

Ангулопсефитолиты - идиолиты и микститы

I. Континентальные

A.   Остаточные - водоразделов зон морозного выветривания

Б. Гравитационные (ценогломераты - термин Г. Харингтона [19])

а.   Обвалов

б.   Осыпей

в.   Оползней

B.   Водно-гравитационные

а.   Селевых потоков

б.   Пролювнальные

Г. Водные - верховьев малых рек Д. Эоловые

а.   Остаточные - каменистых пустынь, в том числе гаммад

б.   Песчано-каменистых пустынь, в том числе регов

в.   Сухих русел

Е. Ледниковые

а.   Моренные - тиллиты

б.   Ледниково - потоковые - тиллитоиды

Ж. Солифлюкционные

3. Костяные

II. Бассейновые

A.Прибрежно-бассейновые

а.   Обвалов

б.   Оползней

в.   Штормовые

Б. Подводных склонов, в том числе олистостромовых комплексов

а.   Обвальные

б.   Оползневые

в.   Высокоплотностных турбидитов

B.Донной абразии - эдафогенные

Г. Обрушения биогермно-биостромных построек

Д. Ледниковые

а.   Промерзания

б.   Ледового разноса

III.     Подземные

А. Обрушения кровли и стен пустот

а.   Карстовые

б.   Некарстовых полостей

Б. Пещерно-потоковые

IV.     Сопочные

А. Собственно сопочные

а.   Сопочные жерловые и трещинные

б.   Сопочных выбросов

Б. Сопочно-осадочные

а.   Сопочно-потоковые

б.   Растрескивания сопочных потоков

 

 

Сферопсефитолиты - идиолиты и микститы

I. Континентальные

A.   Кор выветривания

а.   Остаточные водораздельные

б.   Склоновые водно-гравитационные

Б. Водно-потоковые

а.   Речных русел

б.   Сухих дельт - фангломераты

B.   Ледниковые

а.   Моренные

б.   Водно-ледниковых потоков

Г. Эоловые - остаточные галечники выдувания

II. Бассейновые

А. Дельтовые

Б. Прибрежно-бассейновые

а.  Волноприбойные

б.  Прибрежных течений (вдольбереговых, противотечений)

В. Донные

а.  Аккумулятивные зон течений

б.  Донной абразии (эдафогенные)

Г. Ледового разноса -- тиллитоиды

III. Подземные - подземно-потоковые

 

Поскольку во многих случаях в крупно- и грубообломочных породах присутствует и окатанный, и неокатанный материал, а само понятие окатанности строго не определено, здесь можно следовать трем рекомендациям.

1.    Неокатанными считать обломки, обладающие баллами окатанности 0-1,5 при оценке по пятибалльной шкале, окатанными - обломки с баллом 1,5-4,0.

2.    Применять названия дресвяник или гравелит, брекчия или конгломерат и т. д. к породам монолитическим, т. е. содержащим более 90% неокатанных (или соответственно окатанных) обломков в составе крупно-грубообломочной фракции.

3.    Породы идиолитические в общем случае именовать по преобладающему компоненту грубообломочной фракции, название второго компонента давать в форме прилагательного - по общему правилу: дресвяный гравелит, галечный щебень, а для микстолитов - из двух прилагательных, где второе обозначает преобладающий компонент; дресвяно-гравийный микстит, блоково-валунный микстит и т. д.

 

 

III-2. РОД ПСАММИТОЛИТЫ - ПЕСКИ И ПЕСЧАНИКИ, ПЕСЧАНЫЕ ПОРОДЫ

(В.Н.Шванов, Б.А.Трифонов)

Названия «песчаники», «пески», «песчаные породы» для образований этого рода более распространены, чем «псаммит» или «псаммитолит». Тем не менее, поскольку за основу выделения этой группы пород принят структурный признак - размер частиц - название, отражающее структуру, является наиболее правильным. Термин «псаммитолит» подчеркивает положение этих пород в общем ряду с псефитолитами и алевролитами. К псаммитолитам, среди которых выделяются собственно псаммитолиты - цементированные разности и рыхлые - псаммиты, относятся породы, состоящие более чем на 50% из обломочных частиц размером 0,05-2,0 мм. Псаммитолиты охватывают собственно пески и песчаники, интракластовые пески и песчаники, а также диагенетические песчаные образования, вообще говоря, редко встречающиеся.

Собственно пески и песчаники - это осадки и породы, сложенные более чем наполовину псаммитовыми частицами: фрагментами более древних, чем данный осадочный цикл, пород и минералов. В целях упрощения и рыхлые, и цементированные разности называют песчаными породами. Это не относится к современным осадкам, которые называют песками или песчаными осадками.

Структурное классифицирование. Практически общепринято, при ограничении песчаных пород размерами 0,05-2 мм. их деление на пять градаций:

 

Размер, мм

Грубозернистые

2-1

Крупнозернистые

1.0-0.5

Среднезернистые

0.5-0.25

Мелкозернистые

0.25-0.10

Тонкозернистые

0.10-0.05

 

Свое название они получают по преобладающей фракции, которая устанавливается, как и общий гранулометрический спектр, с помощью гранулометрического анализа. Последний производится в гранулометрических шкалах, из которых в настоящее   время используются:

- техническая с размерами фракций 0,05; 0,10; 0,25; 0.50; 1,0; 2,0 мм. обычно применяемая в грунтоведении и почвоведении;

- геометрическая Дж. Аддена с шагом, равным 2, предложенная в 1912 г. и сейчас используемая чаще для грубообломочных, чем для песчаных пород;

- геометрическая (логарифмическая) ?  В. Крумбейна 1934 г. [32] с шагом 21/4=1,19;

- логарифмическая ? В. П. Батурина 1943 г. (24) с шагом   101/10.

Долгое время за рубежом и в нашей стране применялась логарифмическая шкала с шагом 21/2 = 1,41, в соответствии с которой изготовлялись сита американской фирмой «Тилер», а также отечественные сита Усманского завода (ОСТ 10203-39). С началом изготовления сит, отвечающих шкале В. П. Батурина (ГОСТ 3584-73), создалась техническая возможность проведения гранулометрических анализов в шкале ?. В настоящее время, когда на смену ситовым приходят гранулометрические анализы в седиментационных трубах и сканирующих приборах, становится очевидным преимущества использования шкал ? и ?. Шкала ? - предпочтительнее, так как содержит линейные размеры, предусмотренные и десятичной, и технической шкалами. Значения единиц шкал ? и ? в миллиметрах даны в табл. III-6. Линейки для перевода линейных размеров в миллиметрах в значения шкал ? и ?, а также из одной шкалы в другую приведены в [24].

Среди идиолитических пород, сложенных основным компонентом в количестве более 50%, выделяются монолитические разности, содержащие 95% основного компонента и более, и би-, три-, редко тетралитические. где содержание основного компонента составляет 50-95, а второстепенного (или второстепенных) меньше 50 и более 5%. Наличие примеси обозначается по общепринятому правилу: в форме прилагательного или прилагательных с окончанием «-истый» - при содержании 5-25 и «ый» при 25-50%. Целесообразно указывать также количественное содержание второстепенного компонента, %: известковистый (20) песчаник; кремниевый (40) песчаник; сильноглинистый (49) песчаник; глинисто(20)-алевритовый (25) песчаник и т. д.

Заимствуя английскую терминологию, песчаники с малой примесью глинистого компонента или матрикса (менее 10% [10]) можно называть аренитами, а содержащие 10-50% глинистого компонента или матрикса - вакками. В данном случае понятие «вакка» - чисто структурное, не связанное с обломочно-компонентным составом, по которому определяется петрографический вид кластической породы. Поэтому может быть аркозовая вакка, мезомиктовая вакка и даже граувакковая вакка. наряду с граувакковым аренитом. Использование термина «вакка» в ином, не структурном, а в вещественном смысле, когда глинистая составляющая приравнивается к другим обломочным компонентам, и построение на этой основе петрографических классификаций, как это принято в большинстве американских работ, во всех отношениях неправильно. Классификации вещественные, строящиеся на минерально-петрографическом признаке, должны быть независимы от классификаций структурных.

Часто ссылаются на исторические корни термина «граувакка», под которой якобы первоначально понималась порода с высоким содержанием глинистого матрикса. В действительности литотип граувакк - песчаники кульма Западной Европы, согласно Р. Хельмбольту, Б. Маттиату и др. [1] при сложном составе кластики содержат глинистого вещества (или матрикса) не более 10 и даже не более 5%. Первоначально же ваккой называлась «...богатая примесями глина, представляющая продукт изменения базальтов, остатки которого они содержат» [5, с. 52].

Минерально-петрографическое (вещественное) классифицирование. Поскольку сущностным свойством кластических пород является кластический материал, состав кластики должен учитываться в качестве приоритетного признака при их классифицировании и наименовании.

Традиционное классифицирование песчаных пород заключалось в количественных оценках основных породообразователей - кварца, полевых шпатов (к которым часто добавлялась слюда) - и обломочных зерен пород. Из учета соотношений этих компонентов производилось разделение песков и песчаников и создавалась их терминология. В первых подразделениях песчаных отложений -- В. И. Лучицкого (1922 г.), А. Лаппарана (1923 г.), Л.Кайе (1929 г.), Г. Розенбуша (1923 г., русский перевод 1934 г.) по составу обломочных компонентов выделялись группы кварцевых, аркозовых, слюдистых, кремнистых песчаников или псаммитов.

Основы современной петрографической классификации песчаных пород были заложены в работах М. С. Швецова (1934 г.), выделившего по составу обломочных зерен моногенные кварцевые, олигомиктовые и полимиктовые песчаники; Ю. П. Деньгина (1934 г.), предложившего в качестве главных разновидностей выделять кварцевые, аркозовые, граувакковые, слюдистые, глауконитовые и туфогенные песчаники; Р. Фишера (1933 г.), который не только выделил разновидности песчаников по соотношению кварца, полевых шпатов и обломков пород, но и применил впервые треугольную диаграмму для отображения их состава.

Дальнейшее изучение и классифицирование песчаных отложений, исторические обзоры по которым можно найти в работах Г. Клейна [311, В. Д. Шутова [26|, Г. И. Теодоровича [16|, В. Н. Шванова [25|, привели к выделению трех основных групп псаммитовых образований:

1) минерально-петрокластических собственно песчаных пород;

2) силикатных интракластовых псаммитолитов;

3) адъюнктивно-минеральных собственно песчаных и интракластовых пород.

I. Минерально-петрокластическая группа. Приведенное выше определение песчаных пород более всего распространяется на эту группу, поскольку именно она охватывает породы, сложенные более чем на 50% фрагментами псаммитовой размерности, полученными от разрушения более древних пород и минералов. В классифицировании этой группы при всем многообразии сделанных предложений можно видеть два основных направления. Первое, которое можно назвать главным, учитывая число сторонников и объектов, охваченных этого вида классификациями, отражено в работах Р. Фишера, П. Крынина, Р. Фолка, Т. Ван-Андела, Л. Б. Рухина, М. К. Калинко и более поздних - А. Г. Коссовской, В. Д. Шутова, В. Н. Шванова (см. библиографию [3, 16, 25-27]).

Наиболее законченное отражение это направление классифицирования получило в схеме В. Д. Шутова [27], которую мы и излагаем с определенными сделанными ранее [25] изменениями и дополнениями. Принимая в качестве основного признака соотношение трех главных компонентов - кварца, полевых шпатов и обломочных зерен пород,- рассматриваемая классификация признает все же этот признак недостаточным и предусматривает дополнительное классифицирование по составу обломочных зерен пород и составу полевых шпатов. В своей классификации В. Д. Шутов реализовал идею, высказанную ранее М. К. Калинко и А. Г. Коссовской, предлагавших классификации с учетом и основных, и дополнительных компонентов [3, 15]. Классификационная диаграмма В. Д. Шутова, с изменениями, приведенная на рис. III-1, в графическом выражении выступает как трехуровенная, но если ввести дополнительные признаки для компонентов, можно увеличивать ее глубину до четырех и даже до пяти уровней. Четырехуровенный вариант классификации предстает в следующем виде.

I.   Группа кварцевых песков и песчаников - кварца > 50%. полевых шпатов < 25%, обломков пород < 25%.

1.Собственно кварцевые - кварца > 90%.

2.Олигомиктовые - кварца 75-90%.

3.Мезомиктовые - кварца >50%. полевых шпатов <25%. обломков пород <25%.

II. Группа аркозов - полевых шпатов >25%. обломков пород <25%.

1.   Собственно аркозы - полевых шпатов >25%. обломков пород <25%. Кварца >25%.

2.  Полевошпатовые породы - кварца <25%, обломков пород <25%. полевые шпаты - остальное.

 

Аркозы и полевошпатовые породы делятся по составу полевых шпатов. Принимая их общее содержание за 100%. выделяют (рис. III-1, в):

а.  К-аркозы (К-полевошпатовые породы) - К-полевых шпатов >75%.

б.  К-Na-аркозы (К-Na-полевошпатовые породы) - К-полевых шпатов 25- 75%.

в.  Na-аркозы (Na-полевошпатовые породы)  К-полевых шпатов<25%. плагиоклазов выше № 20<25%.

г.   Na-Са-аркозы - плагиоклазов выше № 20>25%.

Породы промежуточного состава между Na-Са-плагиоклазами и К-полевыми шпатами, по-видимому, отсутствуют в природе, поэтому на диаграмме выделяется «пустое» поле.

III.    Группа граувакк - обломков пород >25%.

1. Собственно граувакки - обломочных зерен пород >75%.

2. Кварцевые граувакки - обломков пород от 25 до 75%. кварц преобладает над полевыми шпатами.

3. Полевошпатовые граувакки - обломков пород от 25 до 75%. полевые шпаты преобладают над кварцем.

 

Собственно граувакки, кварцевые и полевошпатовые граувакки делятся по составу обломочных зерен. Принимая общее число обломков пород за 100%. выделяют (рис. III-I. б):

а. Петрокластические граувакки (в том числе кварцевые и полевошпатовые) - обломков магматических, преимущественно эффузивных пород >50%. Среди них целесообразно выделять граувакки по преобладанию фрагментов магматических пород кислого, среднего или основного состава:

- кислые петрокластические;

- средние петрокластические;

- основные петрокластические.

б.  Лититовые граувакки (в том числе кварцевые и полевошпатовые) - обломков осадочных и метаморфических пород >50%.

в.  Кремневые граувакки (в том числе кварцевые и полевошпатовые) - обломков кремниевых пород, микрокварцитов и кварцитов >50%.

г.   Полимиктовые граувакки (в том числе кварцевые и полевошпатовые) - как минимум трехкомпонентные по составу обломков породы, в которых содержание ни одного из компонентов не достигает 50%.

 

диаграммы

Рис. III-1. Классификационная диаграмма минерально петрокластических песчаных пород. a - основная классификационная диаграмма в системе кварц-полевые шпаты-обломочные зерна пород; б,в - диаграммы для определения петрографических видов группы граувакк (б) и группы аркозов (в). 1-3 - направления вхождения в диаграмму точек состава, полученных от размыва пород осадочных (1). вулканондных (2). интрузивных кислого н среднего состава (3); 4-5 - направления созревания осадочного материала в зонах гумидной (4) и аридной (5) седиментации.

 

Из сказанного очевидно, что наибольшая глубина классифицирования  достигнута в данном случае для группы граувакк (выделение граувакк - 1-й уровень, разделение их на собственно граувакки - кварцевые - полевошпатовые - 2-й уровень, подразделение последних на петрокластические, лититовые и др. - 3-й уровень, деление петрокластических на кислые, средние, основные - 4-й уровень). Для других групп глубина классификации меньше, но при необходимости она может быть увеличена. Так, для группы кварцевых песков учетом типоморфизма кварца, например по методике И. М. Симановича [14], может быть введен 3-й уровень деления; для аркозов и полевошпатовых пород с учетом типоморфизма или выветрелости минералов можно ввести 4-й и даже 5-й уровни деления.

Таким образом, данная классификация по форме является линейной, иерархизированной и открытой, а по содержанию - сугубо вещественной. Структура объектов в данном случае заранее оговорена как псаммитовая. Подчеркивая предметность классификации, нельзя забывать, что она несет глубокую содержательную нагрузку. Ее содержательность является следствием того, что для ее построения использованы разнообразные сведения седиментологического ландшафтно-климатического и тектонического характера. Проблемы, приведшие к созданию изложенного варианта классифицирования песчаных пород, обсуждались в десятках работ. Не затрагивая содержащейся в литературе полемики, необходимо обратить внимание, что именно схема В. Д. Шутова с теми или иными изменениями, оказалась наиболее жизнеспособной, если судить по тому, насколько часто она используется в отечественной литературе.

Само по себе существование классификационной схемы, достаточно признанной, является определенным достижением в области изучения песчаных пород, так как позволяет унифицировать наблюдения на эмпирическом уровне. Однако очевидно и то, что обсуждаемая классификация не имела бы успеха, если бы не отражала определенные закономерности, вытекающие из существа геологических явлений. Если следовать от низших таксономических единиц, предусмотренных изложенной классификацией, к высшим, можно увидеть, что деление аркозов на калиевые, натриевые и натриево-кальциевые разновидности учитывает их образование соответственно за счет кислых, средних или основных магматических пород. Поскольку в составе кислых преобладают интрузивные - гранитоиды и диорито-гранитоиды, а среди основных - эффузивные породы, присутствие калиевых, калиево-натриевых или натриево-кальциевых аркозов в осадочных толщах служит указателем состава материнских магматических пород в области размыва - как степени их основности, так и геологических условий кристаллизации.

Принадлежность граувакк к петрокластическим полимиктовым или лититовым, а среди последних отдельно выделяются кремневые в силу их двоякой и каждый раз особой природы, также служит указателем состава коренных пород, находящихся у истоков осадочного цикла.

На рис. lll-l показано также, какую дополнительную информацию о генезисе можно получить из основного треугольника состава кварц-полевые шпаты-обломочные зерна пород. Эта информация обозначена стрелками разного направления, которые изображают пути вхождения классифицируемых объектов в треугольник состава и пути трансформации составов, отвечающих внутренним частям треугольника. В. Д. Шутов [1, 27] показал, каким образом на диаграмме могут быть получены стрелки, соответствующие какой-либо тенденции изменения песчаных пород. Для этого в треугольник им наносились совокупности точек, отвечающих определенной толще или региону. И поскольку породы в каждом регионе в той или иной мере дифференцированны, точки составов формировали рой, ориентированный соответственно проявлению этой дифференциации. Направление вытянутости роя точек обозначалось стрелкой и соответствующим образом интерпретировалось.

Следуя этой методике, мы на рис. III-1 обозначаем, что на начальных этапах дифференциации состав песчаных пород отображает исходный петрофонд; на поздних - это следствие созревания вещества в той или иной тектонической или климатической зоне.

Вторая линия классифицирования, уже упоминавшаяся выше, характеризуется стремлением отобразить, с одной стороны, минеральный состав песчаных зерен, с другой - структурную зрелость породы, отраженную в количестве тонкодисперсного цементирующего вещества. В первоначальных классификациях Ф. Петтиджона, Дж. Бокмана и некоторых других авторов глинистое вещество принималось в качестве третьего члена, равнозначного другим, собственно обломочным, компонентам (рис. III-2, а). Последние группировались по-разному: кварц, кварциты, кремни - полевые шпаты, кварц - обломки пород, полевые шпаты. Однако смысл в подобных классификациях, ставящих глинистое вещество в один ранг с обломочными компонентами, может быть только в том случае, если глинистая составляющая объединяется с обломками пород и в сумме противопоставляется двум другим компонентам - сумме полевых шпатов и кварцу. В результате получается специализированная целевая классификация, предназначенная, в частности, для корреляции осадочных песчаников с метапесчаными и метаморфическими породами.

Как известно, в метапесчаниках (песчаниках зоны метагенеза) и в примыкающих к ним зернистых породах зоны глубокого катагенеза за счет обломков пород и глинистого цемента формируется матрикс, где вклады, вносимые в его образование обломочными зернами и глинистой составляющей, остаются неизвестными - матрикс является суммарным отражением обоих компонентов. Также не может быть учтена глинистая составляющая в первично-зернистых метаморфических парапородах, и только по косвенным признакам в них может быть определено суммарное содержание исходного глинистого вещества и обломков пород. Именно поэтому трехкомпонентная классификация кварц-полевые шпаты - обломочные зерна пород + глинистый цемент может быть использована, но. подчеркнем, в специальных целях: для сопоставления осадочных пород с метаосадочными и метаморфическими.

Как уже отмечалось, учет содержания глинистого компонента как четвертого члена классификации, отражающего структуру, после того как минеральный вид породы установлен по соотношению обломков, вполне оправдан правилами классифицирования. Следуя рис. III-2, б, но, во-первых, изменяя количественные ограничения выделяемых разновидностей в соответствии с общими правилами подразделения идиолитических пород, и, во-вторых, ограничивая глинистые частицы сверху размером 0,005 мм, можно выделить арениты (0-10% глины или матрикса), вакки (10-25% глины или матрикса) и глинистые вакки (25-50% глины или матрикса), за которыми при дальнейшем возрастании глинистой составляющей следуют глинистые породы - песчаные, песчанистые и монокомпонентные пелитолиты.

Петтиджон

Рис. III-2. Классификации песчаных пород, использующие глинистый компонент (матрикс) в качестве классификационного признака. а - по Ф. Петтиджону (F. Pettijohn. 1949). б - по Ф. Петтиджону-Р. Дотту

(Ф. Петтиджон. 1981 г.)

 

В литературе неоднократно предпринимались попытки классифицировать минерально-петрокластические песчаники по химическому составу. Обзор их делался нами ранее [25]. Идеальной химической классификацией можно было считать такую, которая открывала бы возможности определять по химическим параметрам минеральные виды, установленные по обломоч-но-компонентному составу. Попытка увязать минерально-компонентную классификацию с химической была сделана в 1974 г. [22]. последующие работы В. Н. Шванова, Г. А. Мизенса, В. Ф. Бабкина подтвердили известную сходимость результатов, получаемых двумя названными способами.

2.Силикатные интракластовые псаммитолиты. Проблема выделения и описания интракластовых пород находится на стыке структурно-вещественного и генетического анализов в литологии. Имеются реально наблюдаемые признаки, по которым интракластовые компоненты могут быть обнаружены: неправильная, изогнутая форма обломков; их расплющенность по слоистости; темные каймы - следы выветривания или  гальмиролиза на поверхности частиц; дробление оолитов, пизолитов или других сфероагрегатных форм; переходы от кластических структур к пятнистым и др

Однако во многих случаях, если не в большинстве, представление об интракластовой природе осадка  может быть получено только в итоге детального генетического анализа, но даже и в этом случае результат не может считаться бесспорным. Примером могут служить глауконитовые пески и песчаники, терригенная, аллотигенная (интракластовая) или аутигенная природа которых является предметом дискуссий и, возможно, в каждом отдельном случае требует самостоятельного решения.

В форме интракластовых псаммитолитов могут быть встречены следующие силикалиты:

-  глиняные песчаники;

-  глауконитовые пески и песчаники;

- лептохлоритовые - тюрингит-шамозитовые, гидрогётит-шамозитовые, сидерит-шамозитовые породы;

- тефроидные песчаники.

Из перечисленных пород более всего принадлежащими рассматриваемой группе силикатных псаммитовых интракластов следует считать глиняные песчаники, глауконитовые пески и песчаники. Лептохлоритовые породы, хотя и могут быть интракластовыми, в большей части имеют микроглобулярное и сфероидное строение, а поэтому должны быть отнесены в целом к роду сферо-агрегатных пород. Тефроидные породы как продукты перемыва пирокластики, генетически и парагенетически связанные с последней, должны быть причислены, скорее, к переходным, чем к осадочным породам. Поэтому собственно силикатными интракластовыми псаммитолитами мы называем только глиняные песчаники и глауконитовые пески и песчаники.

Глиняные песчаники (в отличие от глинистых, содержащих глинистое вещество в цементе) сложены более чем на 50% угловатыми обрывками слойков, ламинитовыми фрагментами, окатышами, дисковидными кусочками глинистых пород. На поверхности частиц могут наблюдаться темные каймы, следы наземного или подводного выветривания. Парагенетически глиняные пески часто ассоциируют с глинистыми микститами и глинистой дресвой - «микробрекчиями» - и, как правило, являются внутриформационными образованиями, свидетельствующими о местных перерывах.

Глауконитовые песчаники должны быть отнесены к интракластовым породам, если следовать наиболее распространенному в наше время представлению о том, что глауконит является диагенетическим образованием, а концентрация его в песках связана с консидементационными размывами глинистых илов, где глауконит первоначально формируется. Эта гипотеза хемогенно-диагенетического образования глауконита, выдвинутая Л. И. Горбуновой, была поддержана и проанализирована В.Т. Фроловым [18]. Многие факты не противоречат представлениям об аллотигенной природе глауко-нитовых песков: их распространение на современных шельфах, связь с шельфовыми осадками прошлого, изобилующими внутренними перерывами, приуроченность к основанию трансгрессивных комплексов, парагенезы с фосфоролитами, лептохлоритами и другими образованиями, содержащими интракласты. Вместе с тем имеется ряд фактов [25], подтверждающих представления А. Хаддинга, Л. В. Пустовалова, Л. Н. Формозовой и других о хемогенно-седиментационной природе глауконита: принимая такую трактовку глауконитовые пески следовало бы отнести не к кластолитовым. а к семейству кристалло-органолитовых пород. Оставляя глауконитовые пески и песчаники в группе псаммитовых интракластов, следует, однако, подчеркнуть, что среди них есть и несомненные хемолиты, и собственно кластолиты, образованные от перемыва более древних глауконитсодержащих пород.

3. Адъюнктивно-минеральные собственно песчаные и интракластовые породы и породы с акцессориями. Задачи теоретического, но еще более практического характера заставляют обратить внимание на группу песчаных осадков и пород, в которых интерес представляют не главные компоненты-породообразователи, а минералы, содержащиеся в малых количествах. Такие минералы В. Н. (Ивановым [25] разделены на две категории: акцессорные, в количестве до 2%, и адъюн-ктивные (от лат. adjunctus - добавочный, присоединительный), в количестве 2% и более. Классификация песчаников по адъюнктивным минералам осуществляется параллельно с главной минерально-петрографической классификацией и является, таким образом, целевой. При наличии адъюнктивных минералов породе может присваиваться двойное наименование - по составу основной кластики и составу, с учетом количества, адъюнктивных минералов. Для пород с акцессорно-адъюнктивной составляющей предлагается следующая терминология:

-  при содержании минерала или минералов в количестве до 2%, и*, присутствие обозначается перечислением с предлогом «с». Например, основная петрокластическая граувакка с оливином и пироксеном;

-    при концентрации минерала или минералов в количестве 2-10% они называются в сочетании со словом «содержащий»: оливин-пироксенсо-держашая основная петрокластическая граувакка;

-    при содержании адъюнктивных минерала или минералов в количестве более 10% их название дается в форме прилагательного: оливин-пироксе-новая петрокластическая граувакка.

Адъюнктивно-минеральные собственно песчаные породы по свойствам входящих в их состав минералов-индикаторов могут быть разделены на две подгруппы: породы с неустойчивыми против химического выветривания и механической абразии минералами-индикаторами и породы с устойчивыми в зоне гипергенеза минералами.

1. Подгруппа с неустойчивыми в зоне седиментогенеза минералами, куда относятся пески и песчаники:

а)   серпентиновые и серпентинсодержащне. Далее - то же - со словом «содержащие»;

б)   оливиновые;

в)   пироксеновые и амфиболовые;

г)   нефелиновые;

д)   апатитовые, содержащие не аутигенный или аллотигенный. а собственно обломочный апатит;

е)   галенитовые;

ж)   сфалеритовые;

з)   церусситовые и некоторые другие.

2.    Подгруппа с устойчивыми в зоне гипергенеза минералами, включающая пески и песчаники:

а)   ильменит-циркон-рутил-монацитовые;

б)   циркон-турмалин-апатитовые;

в)   гранатовые;

г)   гематит-магнетитовые;

д)   хромитовые;

е)   касситеритовые;

ж)    монацитовые и некоторые другие.

Характеристика и примеры перечисленных видов песчаных пород и осадков приведены в работе [25]. Разделение адъюнктивно-минеральных песчаных пород на две подгруппы отражает особенности их генезиса, и прежде всего разные геологические обстановки их накопления. Первая подгруппа является продуктом начальной дифференциации вещества и образуется в результате накопления минералов, которых достаточно много в исходных магматических или гидротермально-метасоматических породах. Продукты их размыва, не претерпев существенной гипергенной переработки, накапливаются вблизи коренных источников.

Вторая подгруппа охватывает отложения, в которых повышенные концентрации минералов, происходящих из одного или нескольких источников, являются результатом значительной дифференциации вещества, чаще всего продуктом естественного шлихования. Минералы, образующие концентрации в песках этой подгруппы, имеют повышенную плотность, повышенные химическую устойчивость и абразивную прочность. Породы с акцессориями выделяются с целевым назначением как потенциально или промышленно рудоносные или рудовмещающие. Главные их виды в составе кластолитов и псаммитолитов, в частности, приведены в табл. III-7.

Особое место в классификации песчаных пород занимают микалиты - пески с разным, иногда очень высоким содержанием слюды. Они образуются вблизи областей размыва, сложенных кристаллическими породами, богатыми слюдой, либо на удалении, в обстановках, благоприятных для накопления флотационно-способных минералов, каковыми являются халистатическне участки водоемов.

Таблица III-7

Важнейшие россыпные акцессорио-минеральные осадки (породы) и руды (Составлена В. Т. Фроловым)

Главный компонент

Вмещающий осадок или порола

Генетический тип отложения

Золото

Галечник, брекчия, песок (пелит)

Элювий, делювий, пролювий, аллювий; эоловый, прибойный, дельтовый осадок

Платина

Галечник, брекчия, песок

Аллювий, элювии, перлювий. эоловый осадок

Киноварь

Брекчия, галечник, песок

Элювий, коллювий. Аллювий

Колумбит

Галечник, песок

Элювий, аллювий, прибойный осадок

Вольфрамит

Галечник, песок

Делювий, аллювий; прибойный, прибрежно-флювиальный осадок

Шеелит

Галечник, песок

Аллювий; прибойный, прибрежно флювиальный осадок

Алмаз

Песок, щебень, валунник. глина мусорная

Элювий, делювий, пролювий, аллювий; эоловый, прибрежный осадок

Корунд

Щебнистый суглинок, песок

Делювий, аллювий; прибрежный осадок

Топая

Щебень, песок

Элювий, делювий, аллювий; прибрежный осадок

Хромит

Щебень, песок

Элювий, делювий; прибрежный осадок

Горный хрусталь

Щебень, брекчия, песок

Элювий, делювий, аллювий; прибрежный осадок

Яшма. агат, опал

Щебень, конгломерат, песок

Элювий, делювий, пролювий, аллювий; эоловый, прибойный осадок

Топаз, берилл, турмалин и другие ювелирные камин

Щебень, суглинок, песок

Элювий, делювий, аллювий

Нефрит, жадеит

Щебень, дресва, песок

Элювий, делювий, аллювий

Кость мамонтовая

Галечник, песок, глина

Аллювий; дельтовый, лагунный, пляжевый осадок

Янтарь

Песок, глина

Пляжевый, лагунный, дельтовый осадок

 

Классифицирование песчаных пород по обстановкам образования (генетическое классифицирование). Хотя генетические аспекты всегда существуют в научном классифицировании по тому или иному эмпирически выделяемому признаку или признакам природных объектов, широко распространенными является противоположный прием, когда сами обстановки образования или преобразования выбирают в качестве основания для деления, а затем отыскивают признаки реальных пород, соответствующие этим обстановкам. Такая процедура и есть собственно генетическое классифицирование. В литературе имеются различные генетические классификации песчаников: по ландшафтным обстановкам, динамике осадкообразу-ющей среды, климату, тектоническим режимам и т. д. Поскольку песчаные породы могут быть встречены практически повсеместно, общие классификации фациальных обстановок, изложенные, например Д. В. Наливкиным, В. И. Поповым, Г. Рейнеком и И. Сингхом. В. Т. Фроловым, Г. Редингом и др., могут быть перенесены с очень небольшими изменениями в сферу изучения песчаных пород. Мы этого делать не будем, а из генетических классификаций выберем две, до сих пор, на наш взгляд, малоразработанные и поэтому заслуживающие внимания: 1) по степени постдиагенетических преобразований и 2) по тектоническим обстановкам осадконакопления.

Из работ Л. В. Пустовалова, Л. Б. Рухина. А. Г. Коссовской. Н. В. Логвиненко, В. Н. Шванова, О. В. Япаскурта, В. Т. Лукьяновой, А. В. Лукьянова и других хорошо известны минеральные и структурные превращения, охватывающие песчаные породы в зоне эпигенеза: по завершении диагенеза и до начального метаморфизма [6, 23, 28]. Эти превращения осуществляются по двум линиям. Первая линия - это песок - песчаник кварцитовидный. мозаичный песчаник - кварцит - охватывает бесцементные пески и песчаники, сложенные устойчивыми в условиях эпигенеза компонентами. Вторая линия - от песчаного осадка с пелито-псаммитовой или псаммитовой структурой - к породе с матриксом, заключающим устойчивые в условиях эпигенеза обломочные зерна - и далее к грано-лепидобластовому метаморфическому сланцу. Этот путь проходят вакки, независимо от состава обломочной части, глинистый компонент которых у нижней границы зоны катагенеза, так же как и неустойчивые компоненты, превращается в матрикс. и полимиктовые, даже бесцементные арениты, матрикс которых образуется за счет неустойчивых при эпигенезе обломков эффузивов, глинистых сланцев, средних и основных плагиоклазов и некоторых других. Конечным результатом превращения как глинисто-цементных пород, так и полимиктовых аренитов являются грано-лепидобластовые метаморфические сланцы, естественно различающиеся составом, но главным образом соотношением метаморфических минералов в зависимости от исходного состава обломков, количества и состава глинистого цемента. Номенклатура пород, отражающая постседиментационные превращения аренитов и вакк, приведена в табл. III-8. В качестве дополнения к таблице заметим, что названия конкретных пород, приведенные в ней, могут детализироваться в соответствии с реально наблюдаемыми составами компонентов: например, граувакковый песчаник может представлять собой петрокластическую кварцево-граувакковую разность, аркозо-высокополевошпатовый может быть К-, К-Na-, Na-Са-аркозом или соответствующим высокополевошпатовым песчаником и т. д.

 

Номенклатура песчаных пород, отражающая их преобразования в зонах эпигенеза - эеленосланцеаого метаморфизма

 

Зоны преобразований

Арениты

Вакки

 

 

Кварцево-олигомиктооые (Кв-олг)

Аркозы и высокополевошпатовые (Арк-впшп)

Граувакки (Грв)

Кварцево-олигомиктовые

(Kв-олг)

Аркозы и высокополевошпатовые (Арк-впшп)

Граувакки (Грв)

Диагенеза -

начального

катагенеза

(Кв-олг)-овыи песок

(Арк-впшп)-овый песок, рыхлый песчаник

(Грв)-овый песок, рыхлый песчаник

Глинистый (кв-олг)-овый песок, рыхлый песчаник

Глинистый (арк-впшп)-овый песок, рыхлый песчаник

Глинистый (грв)-овый песок, рыхлый песчаник

Умеренного -

глубокого

катагенеза

(Кв-олг)-овый песчаник

(Арк-впшп)-овый песчаник

(Грв)-овый песчаник -> -> кварц-альбит-хлорит-слюдистая матричная (грв)

Глинистый кварцевый песчаник

Глинистый (арк-впшп)-овый песчаник -> кварц-полевошпат-слюдистый матричный песчаник

Глинистый (грв)-овый песчаник -> кварц-альбит-хлорит-слюднстый матричный песчаник

Метагенеза

(Кв-олг)-овый

кварцитовидный

песчаник

Кварц-альбит-слюдистый матричный песчаник

Кварц-альбит-слюдисто-хлоритовая матричная (грв)

Кварцевый слюдистый матричный песчаник

Кварц-полевош пат-слюдистый (хлоритовый) матричный песчаник

К варц-альбит-хлорит-слюд исто-эпидотовый (карбонатный) матричный песчаник

Зеленосланцевого метаморфизма

(Кв-олг)-овый кварцит

Кварц-альбит-слюднстый кварцит

Кварц-альбит-хлорит-

слюдисто-эпидотовый

сланец

Кварцево-слюдистовый (альбитовый) сланец

Кварц-слюдисто-альбитовый (хлоритовый) сланец

Кварц-ал ьбит-хлорит-слюдисто-хлорит-эпидотовый сланец

 

Тектоническая интерпретация песчаных пород, и в частности применение минерально-петрографической диагностики и классифицирования для тектонических (геодинамических) реконструкций, является одной из важнейших задач осадочной петрологии. История тектонической интерпретации минерального состава песчаников, начиная с 30-х годов нашего столетия показывает, что здесь довольно быстро были достигнуты положительные результаты. Согласно Ф. Петтиджону и др. [10], степень зрелости песчаников, наблюдаемая при переходе от граувакк к кварцевым песчаникам, отражает переходы от подвижных геосинклинальных к стабильным платформенным обстановкам. Рисуется следующая схема соотношения петрографических типов песчаников и тектонических обстановок: граувакки с повышенным содержанием полевых шпатов - эвгеосинклинали; граувакки с повышенным содержанием обломков пород - миогеосинклинали; аркозы и лититовые арениты - погруженные кратоны на платформах; базальные аркозы и кварцевые арениты - устойчивые кратоны.

Сходных представлений, опирающихся на геосинклинальную концепцию, придерживался и ряд отечественных литологов [1, 12, 23]. Последующие шаги в интерпретации петрографических составов песчаников предпринимались с позиций тектоники плит [29, 30, 33]. Они не привели к большей детальности исследования, т. е. к возможности распознавания большего числа тектонических структур по составу песчаных пород, хотя и трансформировали исследования на новый язык, соответствующий понятиям тектоники плит.

В стремлении создать тектоническую классификацию песчаных образований в качестве основы мы выбрали трехуровенную схему деления тектонических структур в концепции тектоники плит (системы континент-океан) и попытались проанализировать, какие именно петрографические виды песчаников свойственны тем или иным структурам. Обнаружилось, что наибольшей детальности в тектонической интерпретации песчаных отложений можно добиться в случае, если использовать не только минеральные виды, взятые по отдельности, но и их ассоциации, прослеживаемые по латерали и вертикали (табл. III-9).

Уровни структурно-геодинамических подразделений земной коры

Символы подразделемин осадочных комплексов

Наименование комплексов песчаных пород по их принадлежности к структурно-геодннамнческим подразделениям земной хоры

Петрографические признаки комплексов песчаных пород

 

 

 

 

 

 

Петрографические семейства и отдельные виды песчаных порол

Статические ассоциации петрографических видов песчаных пород - латеральные петрогенетическне ряды

Эволюционные ассоциации петрографических видов песчаных пород - вертикальные петрогенетическне ряды

1

2

3

4

5

6

1-Й - по основным структурным элемен­там и типам земной коры

 

I

Группа          континентальных комплексов   (на   сиалнческом основании)

Семейство   кварцевых песчаников. К-аркозы

 

 

II

Группа  окраинно-континен­тальных комплексов

Смешанные виды семей­ства граувакк

 

 

III

Группа океанических комплек­сов (на базальтовом основании)

Петрокластические грау­вакки основные и ультра­мафические

 

 

2-й  - по основным геодинамическим  об­становкам внутри ос­новных   структурных

элементов       земной коры

 

I-А

Комплексы     континентальных платформ

 

К-аркозы - олигомикто­вые песчаники - кварце­вые  и   высококварцевые песчаники

 

I-В

Континентальные     комплексы коллизионных границ плит (орогенных поясов)

 

Олигомиктовые и мезомиктовые  песчаники  - К-аркозы-высококвар­цевые     и     лититовые граувакки - полимикто­вые граувакки

 

II-А

Комплексы  пассивных окраин континентов

 

Высококварцевые   лити­товые граувакки - лити­товые граувакки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-В

Комплексы   активных   окраин континентов     (субдукционных границ плит)

 

Лититовые граувакки - аркозы   смешанные   - петрокластические грау­вакки

 

3-й - по морфоструктурно-ландшафтным единицам внутри ос­новных геодинамических обстановок

 

I-A-1

Комплексы наземных поднятий континентальных платформ

 

 

К-аркозы -> мезомиктовые пес­чаники -> олигомиктовые пес­чаники

I-A-2

Комплексы   наземных   равнин континентальных платформ

 

 

К-аркозы -> мезомиктовые пес­чаники -> олигомиктовые пес­чаники -> кварцевые песчаники

I-A-3

Комплексы  мелководных  бас­сейнов континентальных плат­форм (внутренних морей и при­брежных шельфов)

 

 

Олигомиктовые  песчаники  -> ->кварцевые песчаники -> вы­сококварцевые песчаники

I-A-4

Комплексы          внутриконти­нентальных рифтов

 

 

К-аркозы -> мезомиктовые пес­чаники -> лититовые граувак­ки -> полимиктовые граувак­ки ->петрокластические граувакки

I-В-1

Комплексы наземных поднятий коллизионных    границ    плит (орогенных поясов)

 

 

К-аркозы ->лититовые грау­вакки -> полимиктовые грау­вакки

I-B-2

Комплексы  наземных  равнин, межгорных и предгорных про­гибов    коллизионных    границ плит (орогенных поясов)

 

 

Олигомиктовые песчаники -> ме­зомиктовые песчаники -> высо­кокварцевые граувакки -> лити­товые граувакки

I-B-3

Комплексы мелководных бас­сейнов   предгорных   прогибов коллизионных    границ    плит (орогенных поясов)

 

 

Кварцевые песчаники -> оли­гомиктовые песчаники -> мезо­миктовые песчаники -> высо­кокварцевые лититовые граувакки

II-B-I

Комплексы         глубоководных желобов     активных     окраин континентов

 

 

Петрокластические    граувакки основные -> петрокластические граувакки средние и кислые ->  полимиктовые граувакки

II-В-2

Комплексы        энсиматических островных дуг активных окраин континентов

 

 

Петрокластические    граувакки основные    -> высокополе­вошпатовые песчаники -> Na- Са-аркозы

II-В-З

Комплексы          энсиалических островных дуг активных окраин континентов

 

 

Петрокластические    граувакки средние и кислые -> Na- и К-Na-аркозы -> полимиктовые и лититовые граувакки

II-B-4

Комплексы        глубоководных впадин      окраинных      морей активных окраин континентов

 

 

Петрокластические   граувакки основные -> петрокластические граувакки средние и кислые ->  полимиктовые граувакки -> -> лититовые граувакки

II-B-5

Комплексы   активных   окраин континентов андского типа

 

 

Петрокластические   граувакки средние   и   кислые   ->   поли­миктовые  граувакки  ->  лити­товые   граувакки   ->   высоко­кварцевые лититовые граувакки

Первому уровню структурно-геодинамических подразделений земной коры соответствуют три группы осадочных комплексов: I - континентальная, II - окраинно-континентальная, III - океаническая, которые идентифицируются по наиболее общим петрографическим различиям песчаных пород, включающим в себя контрастные признаки основных петрографических групп и их отдельных видов. Для континентальных комплексов характерны породы группы кварцевых песчаников (Q250%) и К-аркоэы. Совокупность окраннно-континентальных комплексов представлена смешанными видами пород группы граувакк, а для океанических комплексов свойственны петрокластическне граувакки - основные и ультрамафические.

Для второго уровня структурно-геодинамических подразделений земной коры выделяются осадочные комплексы по основным геодинамическим обстановкам внутри основных структурных элементов земной коры. Группа континентальных комплексов подразделяется на комплексы континентальных платформ и коллизионных границ плит (орогенных поясов). В группе окраинио-континентальных комплексов выделяются комплексы пассивных и активных окраин континентов. Среди океанических комплексов могут выделяться подкомплексы океанических платформ и рифтовые. Последние в схеме опущены из-за недостаточной информации. Для осадочных комплексов второго уровня структурно-геодинамнческих подразделений земной коры индикаторными являются статические ассоциации минерально-петрографических видов песчаных пород или латеральные петрогенетическне ряды. Устанавливаются следующие корреляционные пары «осадочные комплексы/статические ассоциации минерально-петрографических видов песчаных пород»: 1-А - комплексы континентальных платформ/К-аркозы - олигомиктовые песчаники - Кварцевые и высококварцевые песчаники; 1-В - континентальные комплексы коллизионных границ плит (орогенных поясов)/олнгомиктовые и мезомиктовые песчаники - К-аркозы - высококварцевые и лититовые граувакки - лолимиктовые граувакки; II-А - комплексы пассивных окраин континентов/высококварцевые лититовые граувакки - лититовые граувакки; П-В - комплексы активных окраин континентов (субдукционных границ плит)/лититовые граувакки - аркозы смешанные - петрокластическне граувакки.

Для третьего уровня структурно-геодинамических подразделений земной коры внутри основных геодинамических обстановок выделяются осадочные комплексы, отвечающие отдельным морфоструктурно-ландшафтным единицам. Например, внутри континентальных платформ (1-А) выделяются комплексы наземных поднятий (1-А-1 > и наземных равнин (1-А-2). комплексы мелководных бассейнов (I-A-3) и внутриконтинентальных рифтов (1-A-4) и т. д.

Эти наиболее мелкие дифференцированные системы осадочных комплексов идентифицируются по эволюционным ассоциациям минерально-петрографических видов песчаных пород или. что то же самое, по вертикальным петрогенетнческнм рядам. Выделены корреляционные пары «осадочные комплексы/вертикальные петрогенетическне ряды песчаных пород»: I-A-I - комплексы наземных поднятий континентальных платформ/К-аркозы -> мезомиктовые песчаники -> олигомиктовые песчаники; I-A-2 - комплекс наземных равнин континентальных платформ/К-аркозы -> мезомиктовые песчаники ->олигомиктовые песчаники -> кварцевые песчаники и т. д. Названные корреляционные пары вычитываются из табл. III-9, где в графе 2 трехзначным символом обозначена морфоструктурно-ландшафтная единица, в графе 3 дано ее наименование, в графе 6 - приведен соответствующий ей вертикальный петрографический ряд. Очевидно, что табл. Ш-9 может читаться слева направо и справа налево. В первом случае она выполняет роль классификации песчаных комплексов по тектоническим структурам, во втором служит ключом для распознавания тектонических структур по их внутренним признакам, заложенным в составе слагающих их песчаников и является таким образом, одним из методов тектонического анализа.

 

 

III-3. РОД АЛЕВРОЛИТЫ - АЛЕВРИТОВЫЕ ПОРОДЫ

(В.Н.Шванов)

 

К алевролитам - цементированным разностям и их рыхлым аналогам - алевритам относятся породы и осадки, содержащие более 50% частиц размером 0,05-0,005 мм. В литературе на английском эквивалентом терминов «алеврит» и «алевролит» служат «silt» и «siltstone»; размеры частиц которых укладываются в диапазон 0,05-0,005 мм по классификации Почвенного бюро США или 0,0625 (1/16 мм) 0,0039 (1/256 мм) по классификации К. Уэнтворта 1922 г. В грунтоведении частицы 0,05-0.001 мм принято называть пылеватыми.

Верхний предел алевритовых пород ограничен естественным дефицитом размерных фракций, очерчивающим их границу. Нижний предел вблизи размера 0,005 мм обозначен менее отчетливо, но, по-видимому, существует: за ним возрастает объем природного материала, представляющего конечный продукт механической дифференциации, в той или иной мере переработанный химическими процессами. По размеру частиц алевритовые кластолиты в отечественной литературе разделяют на крупнозернистые (0,05-0.025 мм), среднезернистые (0.025-0,01 мм) и мелкозернистые (0,01-0.005 мм).

По-видимому, существуют три типа локализации алевритовых пород в геологических разрезах. Первый представляют глинисто-сланцевые толщи подвижных областей, где алевритовые частицы тесно ассоциируют с пели-товым веществом, а породы такого вида переслаиваются с собственно пелитолитами. По Ф. Петтиджону (1981 г.) существует обширная группа пород ряда глинистый алевролит-алевритовая глина, где алевритовая составляющая занимает 1/3-2/3 породы. Разграничить алевролиты и пе-литолиты в данном случае в составе глинистых - «аспидных», «шиферных», «карандашных» сланцев без микроскопа крайне трудно. Есть основание полагать, что значительная часть глинистых сланцев в составе так называемых аспидных, нижнемолассовых, черносланцевых и некоторых других формаций на самом деле являются глинистыми алевролитами. Бесцементные алевролиты обнаруживаются легче. Легко узнается ганистер-кварцевый алевролит из угловатых зерен.

Второй тип локализации алевритовых пород осуществляется в лёссе. Лёсс - это. по существу, алевритовая порода, так как ее главная размерная фракция, практически всегда превышающая 50%, лежит в интервале 0.05- 0.005 мм (табл. 111-10). Остальные компоненты представлены пелитовыми частицами, карбонатами, гипсом и каким-то количеством песчаных обломков. Количество пелитовой составляющей колеблется от 4-5 до 20-25%, а представление о ее гранулометрическом составе во многом зависит от способа подготовки образца к анализу, с помощью которого добиваются того или иного диспергирования глинистых агрегатов (табл. III-11). Существуют бескарбонатные породы, сохраняющие при этом облик и свойство лёссов. Поэтому в поисках определяющего признака, по которому порода может быть отнесена к лёссу, следует обратиться не к составу, а к структуре. По мнению В. Д. Ломтадзе. «...Обязательным диагностическим признаком лёссовых пород является их макропористость, при этом норы в виде вертикальных канальцев, видимые невооруженным глазом, значительно превосходят размер частиц породы. Без исследования макропористости изучение лёссовых пород неполноценно и даже неграмотно» [7, с. 244).

Третий этап локализации алевролитов осуществляется в красноцветных и пестроцветных толщах. Многие из подобных алевролитов представляют собой ископаемые лёссы, потерявшие свойства «лёссовости» из-за сокращения порового пространства, но сохранившие главные черты состава: преобладание алевритовых частиц, присутствие пелитовой и карбонатной составляющей. Описывались Л. В. Пустоваловым в Западном Приуралье. В. И. Поповым и его сотрудниками в неогеновых молассах Средней Азии, В. Н. Швановым в меловых отложениях Таджикистана.

Трудно предложить петрографическую классификацию алевролитов, поскольку, с тех пор как они были выделены как группа пород А. Н. За-варицким в начале 30-х годов, ими мало занимались из-за их низкой геологической информативности и относительной трудности оптической диагностики мелких зерен. По-видимому, существуют три главных петрографических вида алевролитов. Первый, изученный Л. В. Пустоваловым в 30-х годах,- это полнмнктовые алевролиты, сложенные зернами эффузивов, метаморфических и кремнистых пород, кварца, полевых шпатов, слюды и хлорита.

Полнмнктовые алевролиты, однако, являются исключением из общего правила: основная тенденция в преобразовании обломочного материала заключается все же в продуцировании тонкокварцевого и тонкополевошпатового материала в зависимости от исходного состава пород. Количество тонкокварцевого материала должно при этом заметно преобладать, так как он менее всех остальных породообразователей подвергается разрушению и не сваливается в область пелитовых пород, подобно полевым шпатам, а тем более эффузивным, метаморфическим и иным обломочным зернам пород.

 

Таблица III -10

Средний гранулометрический состав четвертичных лёссов Причерноморья (по В. Ф. Краеву - М. П. Лысенко [8])

 

Лёссы

Содержание, %, по фракциям, мм

Число определений

 

>0.05

0.05-0.01

0.01-0.005

0.005-0.001

<0.001

 

1-го типа

10.2

44.1

13.9

19.7

10.9

58

2-го типа

10,8

52.9

13.0

13.9

9.2

48

3-го типа

7.9

53.8

13.5

 

24.8

20

 

Таблица III-11

Влияние способа обработки на результаты гранулометрического анализа лёссовых грунтов [8]

Содержание, %, по фракциям, мм

 

Способ обработки

0.25-0.05

0.05-0.01

0.01-0,005

0,005- 0.002

0.0005- 0.002

0.О005- 0.0002

<0.0002

Растирание

19,3

67,8

7,9

3,5

1.5

-

-

39.2

36.0

10.3

11.9

2.6

Растирание и кипячение

16.0

56.3

15.8

8.3

3.6

-

-

22.7

27.9

14.3

29.7

5.2

Растирание, кипячение, добавка NH4OH

11,4

57.8

11.1

9.4

10.3

-

-

15.2

23,1

12.5

21.9

27.3

По методике Н. А. Качинского

4.3

55.0

10.3

5.3

2,1

2.8

20,2

6.3

17.5

12.4

10.4

5.0

2.3

46.1

Примечание. В числителе - результаты анализа светло-палевого лёсса (QII). в знаменателе - красно-бyporo лёссовидного суглинка (QI).

 

 

Поскольку существуют две линии формирования кластолитов: одна за счет петрокласто-лититовых пород, вторая - за счет аркозов [25], в природе осуществляется также формирование двух других минерально-петрографических видов алевролитов: один - мономинерально-кварцевый, образованный путем измельчения граувакк и разрушения при этом литито-петрокластической части, второй - аркозово-кварцевый, связанный с измельчением высокополевошпатовых пород, обломки которых, в особенности К-полевых шпатов разрушаются медленнее петро-литокластов, и поэтому способны сохраняться в алевритовой фракции. Существует также четвертый петрографический вид --слюдистых алевролитов или микалитов. Описанные в литературе микалиты, по-видимому, относятся большей частью именно к алевритовым породам.

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ ПО КЛАСТОЛИТАМ

АГЛОМЕРАТ (термин И. Лапеля. 1833 г.) - скопление обломков горных пород и минералов, обычно применяется для вулканических и осадочных пород. Син. - кластит. АДЪЮНКТИВНО-МИНЕРАЛЬНАЯ ГРУППА - кластолиты. содержащие адъюнктивно-минеральные компоненты (см. а.-м. компонент). Разделяется на две подгруппы: породы с неустойчивыми против выветривания минералами (оливином, нефелином, галенитом и др.) и породы с устойчивыми против выветривания минералами (циркон, гранат, хромит и др.). Кроме того, существуют мнкалиты - кластолиты с высоким, более 25% содержанием слюды.

АДЪЮНКТИВНО-МИНЕРАЛЬНЫЙ КОМПОНЕНТ (от лат. adjunct us - добавочный, при соединительный) - минерал, обычно представленный в акцессориях, обладающий способностью концентрироваться в кластолитах в количестве более 2% (циркон, монацит, оливин и др.) АЛЕВРИТ (термин А. Н. Заварицкого, 1932 г.) - осадок или рыхлая осадочная порода, более чем на 50% сложенная частицами алевритовой размерности. Последняя в pa-mux классификациях принимается, мм: 0,05-0.005; 0.05-0.001; 0.0625-0,0039. Син.: силт. пылеватый осадок. Цементированная разность а.- алевролит, силтстон.

АНГУЛОПСЕФИТОВАЯ СТРУКТУРА - структура псефитолитов, образованная угловатыми и плохоокатаииымн обломками (при оценке по пятибалльной шкале - ниже 1.5 среднего балла окатаиности).

АРЕНИТ (термин А. Грабау. 1904 г.) - песок или песчаник, не имеющий или содержащий глинистую примесь или матрикс в количестве менее 10%.

ВАККА - песок или песчаник, содержащий глинистую примесь или матрикс в количестве 10-50%.

ГАНИСТЕР - кварцевый алевролит из угловатых зерен. ГРИТ - грубозернистый песчаник из угловатых зерен.

ИДИОЛИТ - осадочная порода, содержащая более 50% основного компонента.

-   Идиолит монолитический собственно - содержащий основного компонента более 95%.

Син.: монолитическая порода в узком смысле.

-     Идиолит монолитический в широком смысле - содержащий основного компонента более 90%. Син.: монолитическая порода в широком смысле.

-     Идиолит би-, трилитическнй и т. д. - содержащий 50-90(95)% основного компонента и 5(10)-50 дополнительного или дополнительных.

КВАРЦЕВО-СИЛИКАТНЫЕ ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ - надкласс о. п.. сложенный более чем на 50% обломочным кварцем, силиинтовыми. кварцитовыми обломками, силикатными компонентами любой структуры: обломочной, пелитовой, кристаллитовой. (Син.: силикатные о. п., силикалиты).

КЛАСТОЛИТ - цементированная о. п., более чем на 50% состоящая из обломков крупнее 0.005 мм. Рыхлый к. - кластит.

-   Кластолит диагенетический - образован от растрескивания усыхающего осадка.

-     Кластолит интракластовый - образован перемешенными осадочными фрагментами, сформированными в том же бассейне седиментации.

-     Кластолит собственно осадочный - образован обломками более древних пород и минералов.

-     Кластолит экзогенно-гальмиролитический - кор субаэрального и субаквального выветривания.

- Кластолит грязевый - цементированная осадочная порода из обломков крупнее 0,005 мм - продуктов грязевого вулканизма. Рыхлый к. - кластит.

-     Кластолит тектонический - цементированная порода из обломков крупнее 0.005 мм - продукт тектонических дислокаций. Син.: тектокластолит, эндолитическая порода.

-     Кластолит ударный - осадочная порода из обломков крупнее 0.005 мм - продуктов ударных волн. Частный случай - ударная брекчия - зювит, образующаяся при метеоритных ударах.

- Кластолнт эффузивно-магматический - цементированная порода из обломков крупнее 0,005 мм - продуктов вулканических выбросов.

ЛЁСС - обычно алевролит с пелитовой и карбонатной примесью, реже смешанная о. п. из трех компонентов - алевритового, пелитового, карбонатного- с небольшой примесью песчаных зерен. Непременным признаком Л. являются характерная макропористость, иногда вертикальная трубчатость, определяющие его специфические физические свойства.

МАТРИКС - пелитоподобное вещество от гелево-аморфной до лепидо-бластовой структуры, служащее цементом в зернистой породе (алевритовой, псаммитолитовой, псефитолитовой). Образуется за счет глинистого цемента и обломочных зерен, деструктурированных при эпигенезе.

МАФЕЛИТЫ - класс силикалитов, обогащенный магнезиально-железистымн компонентами. Индикаторами М. являются основные граувакки. Na-Са-аркозы. Fe-Mg-смектиты и т. п. МАЧИНИТ (от лат. machineus - крупный, огромный кусок скалы) - горнопородная масса, содержащая обломки пород крупнее 10 м.

МИКСТОЛИТ - смешанная осадочная порода, где ни один из трех или более компонентов не достигает 50%.

МИКСТИТ (термин Л. Шермерхорна, 1966 г.) - смешанная осадочная порода, содержащая 10-50% крупногрубообломочного материала (крупнее 0.2 см). Существуют гравийные, галечные, грубообломочные М. с преобладанием соответственно гравийных, галечных или грубых обломков. МИЛОНИТ (термин Лэпуорта. 1885 г.) - порода из обломков разного размера, заключенных в тонкодисперсную, часто полупрозрачную или непрозрачную массу со сланцеватой ориентированной текстурой и следами течения. Продукт тектонического истирания горнопородных масс.

МИНЕРАЛЬНО-ПЕТРОКЛАСТИЧЕСКАЯ ГРУППА - кластолиты. сложенные обломками более древних, чем данный осадочный цикл, горных пород и породообразующих минералов - кварца, полевых шпатов и др.

НАГЕЛЬФЛЮ  -  швейцарское название, введенное Б.  Штудером для  грубообломочных полимиктовых отложений альпийских моласс.

ОРТШТЕЙН - песчаник, пропитанный гидрооксидами железа и кремнеземом, обычно коричневого цвета. Залегает вверху кор выветривания.

ПЕЛИТ (термин К. Наумана. 1849 г.) - осадок или рыхлая осадочная порода, более чем иа 60% сложенная пелитовыми частицами (менее 0,006 мм); цементированный п. - пелитолит.

ПЕРЕХОДНАЯ ПОРОДА - г. п., совмещающая в себе минерально-компонентные признака осадочных и г. п. иного генезиса: вулканических, метаморфических, плутонических или мета-соматических.

ПЕСОК - см. псаммит.

ПЕСОК ГЛИНЯНЫЙ (ИЛИ ПЕСЧАНИК) - интракластовый песчаный осадок или порода, в составе которой обломки и окатыши глинистых пород составляют более 50% (в отличие от глинистой песчаной породы, где глинистое вещество играет роль цемента). ПЕСОК СОВРЕМЕННЫЙ, в том числе водонасыщенный песок - песчаный осадок.

ПЕСЧАНИК. ПЕСЧАНАЯ ПОРОДА, ПСАММИТОЛИТ - синонимы, см. псаммит.

ПСАММИТ (термин А. Броньяра, 1813 г.) - осадок или рыхлая осадочная порода, более чем иа 80% сложенная псаммитовыми частицами (размером 2-0,05 мм). Цементированный п.-псаммитолит.

ПСЕФИТ (термин А Броньяра, 1813 г.) - осадок или рыхлая осадочная порода, содержащая крупные (0.2-10 см) и (или) грубые (0.1-10 м) обломки По количеству крупных-грубых (кр.-гр.) обломков выделяют идиолитические псефиты или псефиты собственно (кр-гр. обломков более 60%) и псефитовые микстнты (кр.-гр. обломков 10--50%) - дресвяные, плечные, блоковые и т. д. цементированный п. - псефитолит.

РУДИТ (термин А Грибау, 1904 г.). Син.: псефит, обычно используется в системе других, близких по звучанию терминов и преимущественно для карбонатных пород:

 

 

Фракция (мм)

Литокластов > биокластов

Биокластов > литокластов

Рудит

Псефитовая (>2)

Литорудит

Биорудит

Аренит

Псаммитовая (2-0,06)

Литоареннт

Биоаренит

Силтит

Алевритовая (0.06-0,004)

Литосилтит

Биосилтит

Лютит

Пелитовая (>0.004)

Литолютит

Бнолютит

САКСИТ (термин О. А. Мазаровича и В. Г. Чернова. 1981 г.. от лат. saxum - скала, утес) - скальная горная порода.

СИАЛЛИТЫ - класс силикалнтов, обогащенный алюмокремниевыми компонентами. Индикаторами С. являются олигомиктовые песчаники, К-аркозы. гидрослюднсто-каолинитовые глины и др.

СИЛИКАЛИТЫ - см. кварцево-силикатные о. п.

СИЛИКАТНЫЕ ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ - см. кварцево-силикатные о. п.

СУБМАФЕЛИТЫ - класс силикалитов с небольшим преобладанием магнезиально-железстых компонентов над алюмокремниевыми. Индикаторами С. являются Na-аркозы. гидрослюднсто-хлоритовые, сепиолитовые глины и др.

СУБСИАЛЛИТЫ - класс силикалитов с небольшим преобладанием алюмокремниевых компонентов над магнезнально-железистыми. Индикаторами С. являются лититовые граувакки, K-Na-aркозы, хлорито-гидрослюднстые глины и др.

СУПРАМАФЕЛИТЫ - класс силикалитов. наиболее обогащенный магнезиально-железистыми компонентами. Индикаторами С являются высокоосновные граувакки, Сr-Fe-Мg-смектиты и т. п.

СУПРАСИАЛЛИТЫ - класс силикалнтов, наиболее обогащенный алюмокремневымн компонентами. Индикаторами С. являются кварцевые пески, каолинитовые, галлуазитовые глины и т. п.

СФЕРОПСЕФИТОВАЯ СТРУКТУРА - структура псефнтолитов, образованная окатанными обломками (при оценке по пятибалльной шкале со средним баллом окатанности 1.5-4.0).

ТЕФРОИДНАЯ ПОРОДА - кластолит, разновидность интракластовой группы пород, образованная в результате переотложення вулканического материала.

ФАНГЛОМЕРAT (термин А. Лоусона, 1913 г.) - грубообломочная порода, чаще всего микститовая, обычно применяется как генетический термин к отложениям аллювиальных конусов выноса.