Форма тел осадочных, магматических и метаморфических формаций

Степень деформации формационных залежей зависит от интенсивности тектонических движений, проявившихся после их образования, и от способности вещества к изменениям формы обособления. Вполне естественно, что для палеотектонических реконструкций необходимо представить формы залежей, неизмененные последующими деформациями, т. е. первоначально надо «распрямить» изогнутые в складки залежи, совместить разобщенные разрывами их части, после чего переходить к реконструкциям палеоструктур. Геометрические формы залежей различных групп формаций существенно различаются у формаций осадочных и осадочно-вулканогенных, магматических и метаморфических.

Осадочные и вулканогенно-осадочные формации. Интерес к изучению геометрической формы тел осадочных толщ объясняется тем, что форма залежи контролируется морфологией конседиментационной тектонической структуры. Кроме того, с залежами определенной формы и состава связаны важные промышленные месторождения полезных ископаемых, особенно нефти, газа, россыпей драгоценных металлов. Особое внимание в литературе уделено формам залегания песчаных и карбонатных пород /27/.

Одна из первых классификаций форм залегания осадочных тел принадлежит П. Д. Крынину, который выделял формы: а) покровные, или плащеобразные; б) таблитчатые; в) призматические; г) шнурковые.

Ф.Дж. Петтиджон /22/, рассматривая геометрию тел осадочных пород, уделил внимание песчаным, карбонатным и соляным породам. Среди форм, характерных для песчаных пород, он выделяет простые линейно вытянутые тела — «шнурковые песчаники», сложные и разветвленные, клиноподобные и плащеобразные песчаниковые тела. Размеры тел шнурковых песчаников весьма разнообразны. Иногда их протяженность достигает полутора сотен километров (каменноугольные отложения в США). То же касается других форм, присущих песчаным породам. Среди форм карбонатных пород он выделяет рифы, биогенные карбонатные холмы, банки и др.

Автором /27/ предложен вариант классификации морфологических типов залежей осадочных формаций. Сравнение формационных залежей с хорошо известными предметами позволяет выделять несколько их типов:

1. Дисковидная—плоская залежь округлой или многоугольной формы в плане. Типична для формаций центральных частей платформенных бассейнов осадконакопления.

2. Покрывалообразная — плоская залежь, приближающаяся по форме в плане к трапеции или прямоугольному четырехугольнику. Форма также характерна для формаций центральных частей бассейнов.

3. Косынковидная — плоская залежь, приближающаяся по форме в плане к треугольнику.

4. Веерообразная—залежь, имеющая в плане треугольнуюформу, утолщенная в направлении к одной из вершин.

5. Лентовидная — прямолинейно вытянутая плоская залежь.

6. Шнуровидная — прямолинейно вытянутая залежь неправильного или округлого поперечного сечения.

7. Рукавообразная — линейная волнисто изогнутая в плане залежь различного сечения.

8. Серповидная — залежь С-образной формы в плане уплощенного, округлого или клиновидного сечения.

9. Четковидная — уплощенная или линзовидная залежь, в плане напоминающая цифру «8».

10. Баранкообразная — различная в сечении залежь, в плане напоминающая букву «О».

II. Кляксовидная — разобщенные в пространстве, близко расположенные залежи, неправильных очертаний, объединенные единой направленностью изменения состава, структуры и мощностей отложений.

12. Седловидная — утолщенная или утоненная в центре ромбовидная в плане залежь с «оттянутыми» углами.

13. Амебообразная—уплощенная залежь с неправильными и сложно очерченными краями.

14. Клиновидная — залежь, имеющая в плане трех - четырехугольную форму, утолщенная вдоль одного ребра (рис.2).

Примеры большинства выделенных типов формационных залежей можно наблюдать на литолого-палеогеографических картах СССР из Атласов (1961, 1962, 1967—1969 гг.). Как правило, тела конкретных формационных залежей точно не соответствуют геометрическим фигурам, но приближаются к ним по форме. Нередко формационные залежи представляют собой комбинации простых форм, что встречается наиболее часто.

Уплощенные формационные залежи типа диска, косынки, покрывала очень широко распространены среди морских мезозойских и кайнозойских песчаниково-глинистых и карбонатных формаций .на Русской, Туранской, Западно-Сибирской плитах. Вееро- и клинообразной формы залежи известны среди меловых и кайнозойских грубообломочных молассовых формации Туранской плиты в обрамлении Тянь-Шаня. Меловые и палеогеновые обломочные формации в краевых частях Западно-Сибирской плиты, в Закавказье и во многих районах Альпийской области юга СССР образуют лентообразные, рукавообразные, серповидные тела. Своеобразной формой «баранки» обладают залежи биогермных известняков, возникшие на месте атоллов (верхний миоцен на Керченском полуострове). Совокупность биогермных массивов, обосабливающихся в самостоятельный формационный тип, образует тело формы «кляксы» и т. д.

При изучении стратиграфического разреза и отнесении осадочной залежи к рангу формационной, следует учитывать не только и не столько ее абсолютные размеры (мощность), сколько время, за которое произошло ее обособление. В ранге формационной залежи может выступать однородная пачка умеренной мощности или же мощная осадочная толща. Например, в разрезе нижнего мела Юго-Западного Крыма обосабливается формационная залежь, образованная красными цефалоподовыми известняками (тип «аммонитико росса») мощностью около 1,5 м. Здесь же имеется таврическая серия, образующая формационную залежь мощностью до 3 км. Протяженность формационных залежей различна, иногда она измеряется первыми десятками километров, иногда тысячами километров.

Работа по систематизации типов формационных тел тесно связана с изучением внутренней структуры формаций, с обоснованием их границ, объемов парагенетических ассоциаций пород, выделяемых в ранге формаций, и т. д. Многие вопросы еще далеки от окончательного решения и требуют своего обсуждения.

Магматические формации. Формы залегания магматических формаций давно привлекали к себе внимание исследователей, поэтому существует ряд классификаций форм залегания интрузивных магматических пород, отвечающих, по сути своей, формам залегания магматических формаций. В учебнике по структурной геологии В. Н. Павлиновым приведена такая классификация. С некоторыми упрощениями и изменениями она использована в настоящей работе.

Все магматические тела независимо от их структурной приуроченности и степени глубинности делятся на секущие, согласные и смешанные в зависимости от их взаимоотношения с вмещающими толщами.

Выделяется несколько типов секущих глубинных интрузивов. Батолиты—интрузивы размером более 100—200 кв.км. Обычно вытянутые в плане, расширяющиеся до определенной глубины, со сложной верхней (апикальной) частью, осложненной отдельными куполами, апофизами, нередко — штоками. Батолиты, как определенная форма, наиболее характерны для гранитоидных формаций.

Батолитовые штоки— изометричные в плане крупные столбообразные, иногда конусовидные в вертикальном сечении тела размером в первые десятки квадратных километров. Обычно батолитовый шток представляет часть более крупного массива (батолита), но иногда образует самостоятельное изолированное тело.

Этмолит — суживающееся в нижней части интрузивное тело воронкообразной формы с прогнутой апикальной частью. Горизонтальное сечение — изометричное, реже — вытянутое. В кровле может иметь согласный контакт с вмещающими толщами.

Гарполит— секущее или частично согласное с вмещающими породами интрузивное тело серповидной формы в вертикальном сечении, с выпуклой неровной апикальной частью. Нижняя поверхность выпуклостью обращена вверх или полого наклонена в сторону корневого канала.

Сфенолит— клинообразное, вытянутое в плане, расширяющееся к верхней части тело, размерами в первые десятки квадратных километров в поперечнике. Клинообразное тело, расширяющееся внизу, А.А. Полканов назвал раскол-плутоном.

Хонолит— неправильной формы магматическое тело, по размеру близкое к сфенолитам, гарполитам, этмолитам и штокам.

Дайка— плоской формы секущее протяженное наклонное тело. Размеры даек изменяются в широких пределах. Обычно формация бывает представлена комплексом даек в ассоциации с телами другой формы тел. Дайки характерны для магматических формаций как больших, так и малых глубин.

Для магматических формаций малых глубин типичны различные по форме магматические диапиры, среди которых выделяются диапировые дайки, лофолиты, хоамолиты, диапировые штоки, сталагмолиты, пигмолиты и линзовидные секущие тела (рис. 3).

К группе согласных с вмещающими толщами гипабиссальных интрузивных тел относятся межпластовые тела — силлы, нередко образующие несколько этажей в разрезе слоистой толщи (так называемые многоэтажные силлы). Силлы совместно с дайками и другими телами могут составлять сложное тело одной формации.

Лакколиты— согласные линзо- или караваеобразные тела, различные по размерам, с трубо- или дайкообразным каналом, уходящим вниз.

Лополиты— согласные межпластовые интрузивные тела блюдцеобразной формы с размерами до сотен километров в поперечнике и мощностью сотни метров. Лополиты являются характерной формой для формаций базитовой магмы.

Факолиты— линзообразные тела небольших размеров, располагающиеся в ядрах складок.

Субвулканические и вулканические породы в разрезе земной коры образуют дайки, некки (вулканические жерловины), потоки, покровы и др. Парагенетические ассоциации этих форм составляют тела вулканических магматических формаций.