Description:

В. Н. Шванов, Петрография песчаных пород (компонентный состав, систематика и описание минеральных видов), Ленинград ГРАД "Недра" ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ 1987 УДК 552.51 Иванов В. Н. Петрография песчаных пород (компонентный состав, система и описание минеральных видов). — Л.: Недра, 1987. — 269 с. Представляет собой первую в Советском Союзе сводку по петрографии песчаных пород. Содержит описание методики опробования и схему лабораторного исследования состава песков и песчаников. Приводятся характеристика обломочных и аутогенных компонентов песчаных отложений, описание цементов и систематика пород по обломочно-компонентному и химическому составу. Рассматриваются классы песчаных пород — минерально-петрокластических (олигомиктово-кварцевые, аркозы, граувакки), адъюнктивно-минеральных и переходных, их состав, вторичные изменения, распространение и условия образования. Определяются геологические задачи петрографического изучения песчаных отложений. Для геологов, петрографов-осадочников, литологов; может быть полезна студентам геологических вузов. Табл. 32, ил. 48, список литературы 63 назв. Рецензент — д-р геол.-минерал. наук Б. М. Михайлов (ВСЕГЕИ) Ш 1904020000—316 043(01)-87 Ф Издательство «Недра», 1987 ПРЕДИСЛОВИЕ Изучение песчаных пород является важной составной частью региональных геологических исследований, межрегиональных сопоставлений и анализа состава и строения осадочной оболочки Земли в целом. Это вытекает из широкого распространения песчаных пород, на долю которых приходится 18—21% от общего объема осадочных пород. Это следует также из природы песчаных осадков и осадочных пород, занимающих промежуточное положение между грубообломочными и глинистыми породами и заключающих в себе как признаки материнских пород областей сноса, так и признаки бассейнов седиментации. Это проистекает из способности песчаных осадков и пород чутко реагировать на изменения условий диагенеза и эпигенеза, что делает их важнейшими индикаторами постседиментационных превращений осадочных толщ. Наконец, очевидна связь песчаных пород с полезными ископаемыми. Седиментационные биохемогенные месторождения железа, меди, урана, vanадия, фосфоритов, глауконита, россыпи цирконов, рутила, монацита, ильменита, магнетита, хромита, касситерита, а также золота, платины, алмазов и драгоценных камней непосредственно связаны с песчаными осадками и породами и часто ассоциируются с их определенными минеральными видами. Песчаные и алевролитовые породы являются основными коллекторами нефти, газа и природных подземных вод. Широкое распространение, высокая геологическая информативность и практическая ценность диктуют необходимость глубокого изучения песчаных пород при геологическом исследовании регионов, в том числе при геологической съемке и стратиграфических работах, при поисковых работах на различные полезные ископаемые, при формационном анализе, изучении катайметагенеза, при инженерно-геологических, гидрогеологических и других исследованиях. Эти задачи требуют создания специальных руководств и обобщений, учитывающих накопленный опыт изучения песчаников и способствующих внедрению его в практику новых исследований. В науке о песчаных породах, или литологии песчаников, вполне отчетливо обособилось пять основных направлений, приблизительно отвечающих пяти главным научным направлениям в литологии вообще: 1) раздел о породообразующем веществе — его составе и форме нахождения — или собственно петрография, в узком значении этого понятия; 2) раздел о структурно-текстурных признаках — гранулометрическом составе, слойчатости, напластовых и иных текстурах; 3) об акцессорных или тяжелых минералах, их стратиграфическом и палеогеографическом значении; 4) о форме песчаных тел; 5) о песчаных породах как полезных ископаемых. При этом сложилось парадоксальное явление — большинство признаков, особенно структуры, текстуры и акцессорные минералы, подробно описаны в специальных сводках В. П. Батурина, Л. Б. Рухина, В. А. Гроссгейма, Л. Н. Ботвинкиной, Э. С. Кутырева, В. Н. Шванова, Г. Ф. Рожкова и других, а наиболее важные, по убеждению автора, самые существенные особенности, заложенные в породообразующем веществе, не привлекли необходимого внимания и не завершились синтетическими исследованиями. Замечательные разработки В. Д. Шутова, интересные работы Е. Ф. Малеева и А. М. Цехомского, многие публикации, рассеянные в периодической печати, рассматривают отдельные группы пород или частные вопросы, не охватывая проблему в целом. Велико значение переведенной в 1976 г. на русский язык книги Ф. Петтиджона с соавторами «Пески и песчаники». Однако эта наиболее полная на сегодняшний день сводка по песчаным породам не является собственно петрографической работой. Кроме того, в ней, за некоторыми исключениями, не учтен опыт советских исследователей и не освещены материалы по нашей территории, а систематика и номенклатура во многом отличаются от принятых в нашей стране; целесообразность их применения является спорной, а противоречия сложившимся у нас традициям — очевидными. Автор надеется, что предлагаемая книга в какой-то степени восполнит существующий пробел. В ее названии «Петрография песчаных пород» отражены представления автора о самостоятельности научного направления, изучающего вещество осадочных пород, в каждом конкретном случае проявляющееся в определенной структуре и текстуре. Это направление, содержащееся в породообразующем веществе, называется петрографией, в данном случае петрографией песчаников, в отличие от более широкого понятия — литологии, изучающей все стороны осадков, осадочных пород и осадочного процесса. Фактической основой для написания книги послужили данные по петрографии и минералогии песков и песчаников, содержащиеся в работах В. Д. Шутова, А. М. Цехомского, А. Г. Коссовской, Ф. Петтиджона, У. Дира, Е. Ларсена, Д ж. Чилингара, Б. К. Прошлякова, Н. В. Логвиненко, Е. Ф. Малеева, И. В. Хворовой, Б. М. Михайлова, И. М. Симановича, Г. А. Мизенса и других исследователей. Автор опирался на собственные материалы по многим разрезам палеозоя и мезозоя Средней Азии, палеозоя Урала, палеозоя Русской платформы, мезо-кайнозоя юга европейской части СССР, а также на многолетний опыт преподавания литологии и петрографии осадочных пород на геологическом факультете Ленинградского государственного университета. Дух книги, ее идея и направление в значительной мере складывались под влиянием научного мировоззрения Л. Б. Рухина, В. Д. Шутова и А. Г. Коссовской. I ГЛАВА ПРИРОДА КОМПОНЕНТОВ И МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ПЕСЧАНЫХ ПОРОД И ОСАДКОВ § 1. Природы компонентов песчаных пород в интервал размерности от 0,05 до 2,0 мм попадают частицы различного происхождения. Шесть типов процессов приводят к их возникновению: 1) преобразование горных пород и минералов в элювии; 2) измельчение обломков при перемещении; 3) дезинтеграция при эксплозивных, магматических процессах; 4) осаждение из растворов химическим или биогенным путем; 5) разрушение неконсолидированного осадка химическим, биохимическим или биогенным происхождения, в том числе и органических остатков сразу после их отложения; 6) пеллетизация или образование сгустков соответствующего размера. Подходя формально, любые частицы, возникшие в результате каждого из перечисленных процессов, можно было бы отнести к песчаным, если они укладываются в интервал от 0,05 до 2,0 мм. Однако в этом случае получается очень широкое понятие о песчаных частицах и песчаных породах, ими сложенных, теряющее определенность, поскольку может быть распро странено на большинство осадочных образований, в том числе химической, биологической и вулканической природы. Для уточнения понятия и придания ему определенности очевидно следует ограничить понимание песчаных частиц не только метрически, но и генетически, исключив из их состава продукты химического и биогенного происхождения. При таком подходе нельзя считать песчаными частицами раковины фораминифер, залегающие на океанических поднятиях в современных «фораминиферовых песках», зерна глауконита во многих современных и ископаемых отложениях, пеллеты, образованные от слипания карбонатных или глинистых мицелл, вулканические выбросы, не подвергшиеся переотложению, и другие подобные им образования. Под песчаными частицами следует понимать только те, которые при заданном размере образованы от разрушения более древних пород, а песчаными породами такие, которые более чем на 50% сложены песчаными частицами. Так группа песчаных пород обособляется от других по существу, а не по формальному признаку. Трудности чисто практического характера возникают при отделении собственно песчаных частиц от продуктов конседиментационного размыва и разрушения неконсолидированного осадка, механического раздробления створок придонной фауны и т. п. Выяснение этих вопросов часто имеет принципиальное значение для решения региональных геологических задач, и на них мы в дальнейшем будем останавливаться. Ключевые слова: шп ат, песчаный порода, ряд, нако, канадский щит, сков, катагенез, полевой, осадки, формирование, кварцит, скрещенный николь, ар ц, обломок, шутов, пес чаник, рис, кон центрация, прак тическа, кварцевый, канадский бальзам, вып, обычный, кремнистый, образование, геологический, аркоз, дис циплин, диаг рамма, отложение, обломочный, ных, комплекс, альбит, метод, случай, диаграмма, область, туф, глинистый, процесс, равьев, протяжен ность, распространенный, ит, часть, описанный, кислый, полевой шпат, мине ральная, шпат, определя ется, недра, число, обломочный зерно, метагенез, классификационный единица, карбонатный, природа, казаринов, выветривание, серия, вме сте, хороший, щество, клас сификация, калиевый, классификационный треугольник, условие, элю вии, мир, минерал, продукт, месторождение, хлорит, пра вить, зави симости, петрографический, рактерный, смешанослойная фаза, малый, ние, связанный, разы, вспомогательный переводящий, степень, осадка, группа, интерстиционный раствор, напри мереть, тип, совершенный одинаковый, торый, карбонат, ана, ный, рхн, ляться, цвет, минеральный, качество, шли фах, рогов обманка, ые пе, слюда, ве л, волнистый погасание, разность, окраска, заклю чить, органический остаток, результат, исследование, компонент, минеральный вид, ться, песок, конечный счет, слу чай, редкий, показатель, биотит, схема, ф ы, толща, песчаник, преимущественно, аутигенный, состав, цео лит, аб л, железо, определение, платформа, ф оп, зависи мостить, рас пространенный, изучение, плагиоклаз, бабкин, вторичный, облом ков, сп л, граувакка, проба, поров пространство, частица, размер, кварцевый песок, неко торый, изменение, климатический зона, выветри вание, фракция, алый, твердый раствор, многий, время, признак, развитие, аль битый, содержание, большинство, полевая шпат, мат рикс, структура, петтиджону, географический среда, соотношение, осадочный, количество, личество, кристалл, разрез, вз, зона, пред ложенный, неральный, осущест вляться, поле, масса, вид, работа, осадок, неелов, геоло гический, пле нок, связь, классификация, мине рало, форма, вещество, завер шаться, песча ник, зона активизация, встреча ется, чаща, разрушение, кристаллический сланец, ие гр, нота, резуль тата, морской бассейн, последний, ронов, цемент, граувакк, об­, коза, федоровский столик, химический состав, зависимость, пол ность, известный, современный, ые гр, татарский, анализ, собственно, каче стве, материал, нижний, жет, шн ой, глауконит, петтиджон, химический, ский, песчаный, шлиф, иной, осо бенности, пов, песча ника, преобразование, со­, возможный, зерно, порода, суще ствовать, значение, полоска бекка, определённый, мент, по­, межзернов пространство, цит, кварц