Файл: Основы геологии.pdf

145 ная, орогенная и платформенная, которым соответствуют и три группы форма- ций осадочных горных пород, образующихся в эти стадии: геосинклинальная, орогенная и платформенная.
Геосинклинальные формации формируются в геосинклинальный период развития земной коры в условиях контрастно выраженных, резко дифференци- рованных тектонических движений, характеризующихся общим прогибанием участков земной коры и колебательным характером этих движений на фоне об- щего погружения. В таких условиях в океанических бассейнах происходит нако- пление больших мощностей осадков, составляющих чаще всего тысячи метров
(до 7000-8000 м). Колебательный характер тектонических движений в сочетании с особенностями накопления осадков в морских условиях приводят к образова- нию ритмично-слоистых толщ с резко меняющейся на небольших расстояниях мощностью. Накопление мощных геосинклинальных формаций осадочных гор- ных пород сопровождается активной магматической и тектонической деятельно- стью, что выражается примесью в осадках вулканогенного материала, образованием своеобразных сообществ-формаций горных пород. Обломочный материал в них представлен полимиктовыми песчаниками и граувакками. По- следние представляют собой плотную темноцветную горную породу, которая образуется в результате разрушения изверженных, метаморфических и осадоч- ных образований и сложены их обломками, сцементированными глинистым ма- териалом. Обломочные компоненты плохо окатаны и плохо отсортированы.
Наиболее распространены следующие геосинклинальные формации оса- дочных горных пород: глинисто-кварцевая, кремнистая, карбонатная, флише- вая, граувакковая и др. Приводим краткую характеристику некоторых из этих формаций.
Глинисто-кварцевая формация называется также аспидной или черно- сланцевой. В ней резко преобладают глинистые горные породы – сланцы тем- но-серого цвета, чётко выражена ритмичность осадков, заключающаяся в послойном чередовании более крупнозернистого – алевро-песчаного и более мелкозернистого – глинистого материала. Обычно в разрезе формации наблю- дается следующая картина: в основании разреза залегает тонкий слой песчани- ка или алевролита светло-серого цвета, который выше по разрезу постепенно сменяется глинистым слоем темно-серого или чёрного цвета через переходные по цвету и размерности зёрен разности осадка. Темноцветный глинистый мате- риал верхней части разреза ритма обычно резко сменяется новым слоем песча- ника или алевролита светло-серого цвета. Мощность таких двучленных серий осадков (пород) среди рифейских отложений Тимана не превышает обычно

146 1-2 см. Общая мощность формации достигает 3000-5000 м, на Среднем Тимане она представлена новобобровской свитой мощностью до 800 м. В составе ас- пидной формации могут быть пачки или прослои песчаников. Эта формация представляет большой практический интерес в отношении целого ряда полез- ных ископаемых, прежде всего мелкого золота, ванадия, возможно, платины и некоторых других редких и рассеянных элементов. Общие запасы полезных компонентов в черносланцевых формациях могут составлять весьма значитель- ные величины.
Флишевая формация возникает во внутренних и внешних геосинклиналь- ных прогибах на поздних стадиях их развития. Наиболее характерной особен- ностью формации является её ритмичное строение, которое, в отличие от аспидной формации, имеет три и более разновидностей осадков в строении рит- ма. Флиш может быть терригенным, когда он сложен только обломочным материалом: песчаниками, алевролитами и аргиллитами; он может быть карбо- натно-терригенным, в котором, как правило, ритм начинается алевролитами и завершается карбонатными породами. Известны и карбонатные разновидности флиша, когда он состоит из глинистых, карбонатно-глинистых и карбонатных горных пород. Мощность ритмов флиша может изменяться от нескольких мил- лиметров до сантиметров. Из ритмов образуются циклы мощностью до 1-2 м и более. Общая мощность флишевой формации достигает 5000-7000 м.
В плане флишевая формация имеет вытянутые, часто лентообразные формы пластов, повторяя форму узких геосинклинальных прогибов. При этом в составе геологического тела часто хорошо прослеживается зональность: центральная часть выполнена собственно флишем, а в краевых частях, при приближении к поднятиям, она сменяется сначала грубым флишем, содержа- щим значительную примесь грубообломочного материала, а затем, на границе с поднятием – диким флишем, с включением прослоев и пачек крупноглыбо- вого материала.
Флишевая формация широко распространена на Северном Кавказе, где она является классической карбонатной разновидностью формации.
Орогенные формации являются промежуточными между геосинклиналь- ными и платформенными. Образуются они в орогенный период развития земной коры. Мощности этих формаций сопоставимы с мощностями геосинклинальных, и развиты они часто полосами, лентами вдоль горных систем.
В составе орогенных формаций преобладают обломочные горные поро- ды, образующиеся в лагунных и континентальных условиях. Морские отложе- ния, как правило, слагают только нижнюю часть разреза орогенных формаций.

147
Различают молассоидный, красноцветный, угленосный и галогенный типы разрезов орогенных формаций. Все эти типы разрезов принадлежат так называе- мой молассовой формации, сложенной сероцветными или красноцветными конгломератами, песчаниками, глинами и мергелями с крупной ритмичностью и часто косой слоистостью. Размер обломков, слагающих горные породы, законо- мерно уменьшается с удалением от горной системы. Одной из отличительных особенностей молассовой формации является слабое развитие в ней вулканоген- ных образований. В составе формации выделяют нижнюю и верхнюю части.
Нижняя сложена глинами, алевролитами и песчаниками с незначительным коли- чеством конгломератов и мергелей. В ней часто хорошо выражены следы под- водно-оползневых явлений: крупная ритмичность и иногда волноприбойные знаки ряби. Образуется она в морских и лагунных условиях вблизи горных хреб- тов. С нижней частью формации связаны месторождения углей, горючих слан- цев, нефти, каменной соли. Верхняя часть формации сложена обычно крупнообломочными горными породами: конгломератами и галечниками, со- держащими значительное количество валунов. В её составе известны также гра- велиты, песчаники, алевролиты, аргиллиты. Весьма характерно отсутствие чётко выраженной слоистости. Образуется эта часть формации в чисто континенталь- ных условиях, имеет мощность в тысячи метров. С этой частью формации часто связаны угленосные и соленосные отложения.
Платформенные формации образуются в условиях слабой тектонической активности и распространены в пределах древних и современных платформ.
Они характеризуются небольшими мощностями осадков и большими площадя- ми распространения.
Образование платформенных формаций напрямую зависит от климатиче- ских особенностей конкретных областей Земли и связано с действием атмо- сферных геологических процессов или шире – экзогенных геологических процессов. В связи с этим среди них выделяют: формации кор выветривания, ледниковые и другие. Кроме того, различают платформенные формации по со- ставу слагающих их горных пород или полезных ископаемых: бокситоносная, титаноносная, карбонатная, меловая, угленосная, угленосно-бокситово- железистая и др.
Рассмотрим в качестве примера угленосно-бокситово-железистую форма- цию платформ, широко проявленную в Тиманской бокситоносной провинции.
Представлена она континентальными песчано-глинистыми отложениями, обра- зованными в лагунных, болотных, реже – прибрежно-морских условиях. При её образовании большую роль сыграло органическое вещество, накопившееся од-

148 новременно с обломочным материалом и превратившееся в уголь, а также нако- пленные хемогенным способом окислы железа и алюминия. Такой тип формаций широко распространён на всей территории Европейской части России среди раннекаменноугольных отложений: в Подмосковном угольном бассейне, Северо-
Онежском бокситоносном районе, Среднем и Южном Тимане с широко распро- странёнными здесь месторождениями бокситов, угленосных и железистых отло- жений. Все перечисленные районы характеризуются одновозрастными формациями, образование которых происходило в условиях жаркого влажного климата. Как правило, в составе этой формации угленосные и железисто- бокситовые отложения разделены по площади и постепенно сменяют друг друга.
В настоящее время производится добыча бокситов этой формации на
Тихвинском месторождении, подготовлены к производству эксплуатационных работ Северо-Онежские месторождения и разведаны месторождения Южного
Тимана; уголь добывается в Подмосковном угольном бассейне, а железные ру- ды – в Липецком железорудном районе.
Помимо тектонического признака, формации горных пород осадочного происхождения выделяют также по климатическому признаку: гумидные, арид-
ные и ледовые; по типу полезных ископаемых, связанных с этими отложения- ми, выделяют рудные, рудоносные, фосфоритовые, нефтеносные и другие.
Кроме формаций осадочных горных пород, выделяют также формации вулканогенные, вулканогенно-осадочные, магматические и метаморфические.
Для каждой геологической формации характерны совершенно опреде- лённые условия их образования. Значит, изучив состав формации и определив условия её образования, мы можем расшифровать определённую стадию разви- тия земной коры на участке развития этой формации.
Комплекс методов, с помощью которых производится анализ геологиче- ских формаций, называется формационным анализом.
С использованием методов формационного анализа восстанавливаются геотектонические условия развития любого конкретного региона нашей плане- ты, восстанавливается история развития тектонических движений в данном ре- гионе. Расшифровка же истории геологического развития необходима для определения перспектив разных участков земной коры на возможность выявле- ния месторождений полезных ископаемых, в том числе и горючих: угля, нефти, газа, конденсата, горючих сланцев. Поэтому формационный анализ имеет очень большое значение при прогнозировании полезных ископаемых и составлении прогнозных карт на все виды полезных ископаемых.

149
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основы геологии включают в себя общие сведения о многих геологиче- ских дисциплинах и дают понятие о веществе Земли, его разнообразных фор- мах в виде минералов и горных пород в соответствии с существующими представлениями.
Горные породы рассматриваются как продукт многообразных геологиче- ских процессов, отражающих динамику развития планеты. Динамическая гео- логия, являясь главной составной частью основ геологии, рассматривает геологические процессы, происходящие на поверхности Земли (экзогенные) и в её недрах (эндогенные).
Общим для всех экзогенных геологических процессов является характер последовательности их деятельности (разрушение – транспортировка –
накопление) и результат – осадочные горные породы, образующиеся в завер- шающих стадиях диагенеза. Общим является также форма тел осадочных обра- зований – слой или пласт. При непрерывном осадконакоплении формируется последовательность согласно залегающих слоёв, при прерывистом осадконако- плении между слоями образуются своеобразные поверхности несогласия, среди которых различают параллельные и угловые несогласия. Они фиксируют пере- рывы в осадконакоплении, называемые континентальными перерывами.
Проявлениями эндогенных геологических процессов являются магма- тизм, метаморфизм и тектонические движения. Первые два приводят к образо- ванию соответственно магматических и метаморфических горных пород.
Магматические горные породы образуются из магмы на поверхности
Земли (эффузивные, вулканические) или в её недрах (интрузивные). Интрузив- ные отличаются большим разнообразием химического и соответственно – ми- нерального состава (кислые, средние, основные и ультраосновные), а также формами залегания (согласными и несогласными – секущими). Согласные тела
(силлы, лакколиты, лополиты и др.) характерны для малых интрузий, форми- рующихся в близповерхностных условиях. Несогласные тела могут иметь ли- нейную (дайки) или неправильную (батолиты) форму, иногда цилиндро- образную (штоки).
Метаморфизм приводит к образованию преобразованных (метаморфиче- ских) горных пород, тела которых повторяют форму тел изменяемых горных пород. Метаморфизм происходит под действием высоких температур, высоких давлений и химически активных веществ. Ему подвергаются породы в твёрдо- мсостоянии, при этом обязательно изменяется минеральный состав исходных пород. Химический состав пород может оставаться без изменения (изохимиче- ский метаморфизм) или в разной степени изменяться (метасоматоз).
Тектонические движения приводят к изменению первичных форм залега- ния горных пород с образованием пликативных (моноклинали, складки, флек- суры) или дизъюнктивных (сбросы, взбросы, надвиги и проч.) структур. С тектоническими движениями тесно связаны магматические и метаморфические процессы, а также процессы осадконакопления.