Формациеобразующие осадочные породы.

Важнейшее место среди формациеобразующих занимают алюмосиликатные обломочные (терригенные), глинистые и карбонатные породы. Сульфатные, галогенные, железистые, кремнистые породы имеют меньшие объемы в разрезе земной коры.

Алюмосиликатные породы. Толщи, сложенные преимущественно алюмосиликатными породами, подразделяются по гранулометрии на крупнообломочные (гравийно-конгломератовые и проч.), мелкообломочные (песчаниково-алевролитовые), пелитовые (глинистые, глинисто-сланцевые), а также смешанные (глинисто-песчаниковые, глинисто-глыбовые, конгломератово-песчаниково-глинистые и т.д.) Гранулометрия пород, слагающих толщу, в общем случае позволяет судить о тектоническом режиме времени осадкообразования. Важным показателем конседиметационной обстановки (тектонического режима, а также палеогеографии) является минеральный состав обломочного и глинистого материала. В одних условиях накапливаются кварцевые пески, в других – полимиктовые пески и граувакки, туфопесчаники. Ценным показателем является первичная окраска пород, обусловленная валентностью железа, примесью органического вещества и пр.

Толща – формация будет в том случае индикатором палеогеографической обстановки и тектонического режима, если при группировании пород в толщи мы будем учитывать установленные коррелятивные связи между типами пород и обстановками осадконакопления. Этим определяется целевой подход и объм толщи, выделяемой в ранге единичной формации.

Видом формациеобразующей породы должна служить разность, обладающая максимальной информативностью для ретроспективных построений и прогноза полезных ископаемых. Такими разностями среди алюмосиликатных обломочных пород являются: кварцевая грубообломочная порода (включая кварцевый конгломерат и гравеллит), полимиктовая грубообломочная порода (конгломерат и гравеллит), туфоконгломерат и туфобрекчия, кварцевая мелкообломочная порода (песчаник-алевролит), аркозовый песчаник, граувакковый песчаник, туфопесчаник и др. В качестве формациеобразуюего вида могут рассматриваться разности пород смешанного минерального состава: кварцево-аркозового, кварцево-грауваккового.

При выделении формациеобразующих видов среди глинистых пород определяющим является минеральный состав глинистых минералов (каолинитовые, гидрослюдистые хлорит-гидрослюдистые, монтморилонитовые и др. глины). Для оценки палеогеографической обстановки осадконакопления важным показателем является первичная окраска глин (красноцветные и пестроцветные глинистые толщи, зеленовато-голубые, темноцветные – «черносланцевые»). При превращении глин в аргиллиты, глинистые сланцы, филлиты, установить их первичный минеральный состав часто не представляется возможным.

Диагностика минерального состава обломочных и глинистых пород является непременным условием при их группировании в формации. Каолин - кварцевая мелкообломочная ассоциация по многим параметрам будет отличаться от гидрослюдисто - граувакковой мелкообломочной. Указанные ассоциации накапливались в несхожих палеогеографических и палеотектонических обстановках, для них обычны разные полезные ископаемые, да и строение этих ассоциаций, как правило, различно. В то же время обе они относятся к обширной группе терригенных алюмосиликатных формаций, являясь «песчаниково-глинистыми».

Выделение формациеобразующих видов среди алюмо-силикатных пород и группирование видов пород в толщи позволяет расчленить внешне однообразные толщи терригенных накоплений на самостоятельные формации – индикаторы стабилизации и активизации былых тектонических режимов, изменений климата, палеогеографической обстановки. Эти же формации позволяют оценить приуроченность полезных ископаемых к определенным интервалам разреза.

Карбонатные породы. Среди карбонатных толщ по составу выделяются известняковые, доломитовые и смешанные (известняково-доломитовые). Они могут быть целиком сложены различными типами известняков, доломитов. Кроме того, карбонатные породы широко распространены в разрезах смешанных толщ алюмо-силикатно–карбонатного, кремнисто-карбонатного, сульфатно–карбонатного состава, являясь в них главными членами породных ассоциаций. Как известно, карбонатные породы накапливаются в разной обстановке (от субаэральной до морской глубоководной) в результате обломочной, биогенной, хемогенной седиментации. Поэтому определение разностей пород, принимаемых как формациеобразующие виды, крайне важно для формационного анализа.

Известняки по типам структур (и генезису) обычно подразделяются на обломочные, биогенные и биогенно-хемогенные. Среди обломочных известняков формациеобразующие виды устанавливаются на основе гранулометрии. Крупнообломочные (известняковые брекчии и конгломераты) и мелкообломочные известняки обычно слагают крупные шлейфы вокруг рифовых массивов, а нередко образуют самостоятельные формационные тела. Некоторые обломочные известняки красноцветны.

Среди органогенных известняков формациеобразующие виды устанавливаются по типам породообразующих организмов: строматолитовые, кокколитофоридовые, коралловые, кораллово-водорослевые, археоциатовые, устричные, мшанковые и проч. Этот подход обеспечивает выделение различных типов известняековых формаций. Например, разрез верхней юры – эоцена в Крымско-Кавказской области, некоторыми исследователями рассматривался как единая «карбонатная формация». В действительности, в карбонатном разрезе выделяются формации: типа «аммонитико росса» (в юре и нижнем мелу), кораллово-водорослевых известняков (в верхней юре), кокколитофоридоваых известняков - мергельно-меловые (в верхнем мелу и эоцене), нуммулитовых известняков (в эоцене) а также многие другие формации резко различные по наборам карбонатных пород, внутренней структуре, обстановкам формирования и полезным ископаемым. Вне всякого сомнения, что это самостоятельные известняковые формации, отличающиеся, прежде всего, составом породообразующих организмов в известняках. В совокупности они составляют разнородную по составу и строению ассоциацию карбонатных формаций на северной периферии палеобассейна Тетис.

Формациеобразующие виды органогенных известняков обладают вполне определенной стратиграфической приуроченностью: строматолитовые известняки – приемущественно рифей, археоциатовые – кембрий, швагериновые и фузулиновые – верхний палеозой, кокколитофоридовые – мел-палеоген, нуммулитовые - палеоген и т.д. Выделение соответствующих формаций позволяет судить об эволюции карбонатонакопления.

Среди биогенно-хемогенных известняков (известняков с кристаллитовой и сферо-агрегатной структурой, по В.Н.Шванову) формациеобразующими видами являются: микритовые, зернистые, оолитовые, псевдооолитовые, пелетовые разности, широко распространенные в карбонатных толщах совместно с органогенными известняками и самостоятельно.

Группирование доломитов в формации предусматривает предварительно решение вопроса об их первичности и вторичности.

Сульфатные и хлоридные породы. Рассматриваемая группа пород по сравнению с алюмосиликатными и карбонатными распространена незначительно. Тем не менее, начиная с позднего докембрия их скопления концентрируются в определенных типах бассейнов на платформах и в орогенных областях образуя т.н. соленосные (эвапоритовые, галогенные) формации. По преобладающим типам пород, слагающим толщи, Г.А.Мерзляков /15/ выделил шесть разновидностей галогенных толщ: ангидрит-галитовую, доломит-ангидрит-галитовую, глинисто-доломит-глауберит-галитовую, сильвинит-карналит-галитовую, кизерит-карналит-галитовую, кизерит-бишофит-карналит-сильвинит-галитовую в соленосных бассейнах Евразии. Названия галогенных толщ им установлены по наименованию главных членов ассоциации - по формациеобразующим видам пород. Таким образом, в качестве формациеобразующих видов сульфатных и хлоридных пород выступают галитовая, сильвинитовая, карналитовая, глауберитовая, бишофитовая, кизеритовая породы, а такде ангидриты и гипсы. Накапливаясь в аридной обстановке, сообщества сульфатных и хлоридных пород являются прекрасным индикатором палеоклимата.

Вместе с сульфатными и хлоридными породами в парагенезисах нередко участвуют доломиты, мергели, пестроцветные глины и мелкообломочные алюмо-силикатные породы. В периферийных частях тел эвапоритовых формаций они играют важную роль.

Кремнистые породы. Кремнистые (силицитовые) породы распространены в разрезах кремнисто-карбонатных, кремнисто-сланцевых (глинистых), кремнисто-вулканогенных толщ, а такде образуют самостоятельные скопления. Крупные залежи часто встречаются в геосинклинальных (подвижных) поясах, но также известны в чехлах платформ в разрезах высокоширотных бассейнов. Толщи, относимые к кремнистым формациям, иногда в значительной степени сложены кремнистыми породами – яшмами, радиоляритами, трепелами, опоками, спонголитами, но чаще кремнистые породы образуют пачки и прослои, чередуясь с туфами, лавами, фуффитами, известняками, кварц-глауконитовыми песчаниками, гидрослюдистыми и монтморилонит-гидрослюдистыми глинами. Наличие кремнистых пород обычно рассматривается как показатель глубоководности, низкой температуры вод бассейна, вулканизма.

Формациеобразующими видами пород являются различные типы яшм, фтаниты, радиоляриты, спонголиты, опоки, трепела. Они определяют наименования формаций.

Акцессорные осадочные породы. Железистые и марганцевые породы. Выделяют железистые пароды, образованные лимонитовыми, сидеритовыми, шамозитовыми и оолитовыми гидрогётит–лептохлорито-сидеритовыми рудами. Железистые породы в осадочных формациях присутствуют в качестве второстепенных членов парагенетических ассоциаций, но в ряде случаев их содержание в разрезе настолько велико, что они становятся главными членами парагенезисов.

Оксидные и карбонатные марганцевые породы (руды) в ассоциациях обломочных, кремнистых, глинистых и карбонатных пород присутствуют в виде второстепенных членов, образуя отдельные пласты, линзы, конкреции.

Фосфатные породы. Пластовые, желваково-конкреционные фосфориты и костяные брекчии встречаются в ассоциациях обломочных, глинистых и карбонатных пород в роли второстепенных членов, образуя отдельные пласты, линзы, желваковые включения.

Глиноземистые породы (латериты и бокситы) встречаются в разрезе осадочных формаций довольно часто, как правило, они не являются формациеобразующими, представляя собой очень важный второстепенный член преимущественно карбонатных или терригенных ассоциаций.

Угли каменные, бурые, горючие сланцы являются важнейшими второстепенными членами парагенезисов осадочных пород, и определяют их промышленное использование. Известны случаи, когда суммарная мощность пластов углей настолько велика, что угли выступают в роли главных членов парагенезисов (Ангренская впадина).