Крашенинников Г.Ф. Учение о фациях. Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

ждаются или опровергаются рабочие гипотезы, появившиеся

в начале исследования, а литогенетические типы, !комплексы и

ассоциации получают объяснение и место в общей восстанавли-

ваемой картине осадконакопления. Выявленные закономерности,

получившие генетическое обоснование, становятся направляю-

щими для предсказания возможных изменений там, где это фак-

тически еще не выявлено. Иными словами, появляется возмож-

ность прогноза.

Литогенетический метод, примененный при изучении Буреин-

ского бассейна, позволил сделать практические выводы о стра-

тиграфическом расчленении толщи и закономерностях распреде-

ления в ней угольных пластов.

Сущность литогенетического метода, следовательно, заклю-

чается в тщательном прослеживании фациальных изменений на

площади в сочетании с наблюдением и истолкованием генети-

ческих признаков пород и анализом вертикальной последователь-

ности пород и их сочетаний. При этом выявляются генетически

обусловленные сочетания пород разных порядков: от относи-

тельно мелких — «литогенетических типов» до крупных тел, по-

лучивших название «генетических ассоциаций».

ГЛАВА XXXII ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ГЕНЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА.

СОСТАВЛЕНИЕ ФАЦИАЛЬНЫХ

И ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ

И ПОЯСНИТЕЛЬНОГО ТЕКСТА

Любое научное исследование можно считать закончен-

ным только после того, когда его результаты изложены так, что

доступны другим людям, могут быть проверены и использованы

для практических или научных целей. В полной мере это отно-

сится к палеогеографическим исследованиям. В их итоге состав-

ляются фациальные и палеогеографические карты. Они сопро-

вождаются колонками и профилями и обязательно должны

иметь объяснительный текст. В нем, кроме пояснений карт и

другой графики, дается описание материала наблюдений и обос-

новывается принятый путь генетического истолкования этих

наблюдений.

Отсутствие норм на палеогеографические исследования, ка-

кие,

например, существуют для геологической съемки разных

масштабов или на геологоразведочные работы, дает большую

свободу в выборе форм представления законченных результатов.

В зависимости от задач исследования, количества положенных в

его основу наблюдений, детальности обработки, затраченного

времени возможны разные варианты. Поэтому даваемые ниже

рекомендации следует принимать лишь как самые общие ука-

зания.

Обобщение результатов генетического анализа целесообразно

начинать на ранних стадиях исследования. Как уже говорилось,

очень важно с самого начала исследований иметь рабочую гипо-

тезу по поводу генезиса отложений. Графический материал (ко-

лонки, профили, карты) следует оформлять сразу, как только

накопится достаточно данных (желательно еще в полевых усло-

виях).

Это помогает правильнее направить дальнейший сбор ма-

териала, а также облегчит и ускорит проведение камеральных

работ.

В американской литературе существует тенденция выражать

результаты генетического анализа главным образом в виде карт.

Л.

Л. Слосс (Sloss, 1960) предложил составлять серии карт, сум-

марный анализ которых должен содействовать восстановлению

палеогеографической обстановки. При этом допускается, что по-

казатели, изображаемые на картах, имеют количественное выра-

жение и при обработке их может быть использована современная

вычислительная техника. Это позволит, по мнению Слосса, в зна-

чительной степени автоматизировать процесс палеогеографиче-

ского анализа.

Ниже рассмотрены виды графического выражения результа-

тов исследования, которые зарекомендовали себя на практике и

могут быть использованы при работах разного масштаба.

Карты фактического материала. Показ фактического мате-

риала, на котором основано изучение, так же важен при палео-

географических работах, как и при любых других видах геологи-

ческих исследований. Это особенно необходимо потому, что

отсутствие норм на обоснование фактическим материалом

палеогеографических карт разного масштаба допускает широкие

экстраполяции и интерполяции в зависимости от изобретатель-

ности автора. Поэтому для изображения положенных в основу

наблюдений следует составлять карту (или несколько карт)

фактического материала.

Иногда практикуется наносить фактический материал на па-

леогеографические карты. Кроме значков, показывающих эле-

менты древнего ландшафта, на карты наносят колонки буровых

скважин с литологическими обозначениями, места находок

фауны и флоры и т. п. Однако часто это загромождает карту,

делает ее трудно читаемой, лишает наглядности — необходимого

качества любой графики, т. е. в значительной мере обесценивает

саму карту. Поэтому целесообразно фактический материал по-

казывать на специальной карте. Масштаб вспомогательных карт

может быть меньше, чем у основной палеогеографической карты.

При большом количестве фактического материала (например,

при изучении детально разбуренной площади) следует ограни-

чить изображение этого материала и показать только главные

скважины или иные важные точки наблюдений. Скважины и об-

нажения, которые подвергались особенно подробному генетиче-

скому изучению, следует выделять особым значком.

Изображение на картах фактического материала не только

пунктов наблюдений, но и стратиграфических колонок, как это

рекомендуют некоторые исследователи, должно производиться

осторожно, чтобы не загромоздить карты и не сделать их трудно

читаемыми. Это же касается и нанесения на вспомогательные

карты всевозможных других значков. Всегда нужно помнить, что

прежде всего карта должна легко читаться.

К картам фактического материала относятся и такие, на

которые нанесены результаты замеров падения косой слоисто-

сти,

ориентировки галек и органических остатков и т. п. Они по-

могают при генетическом истолковании наблюдений и поэтому

составлять такие карты целесообразно.

Литогенетические колонки. Литогенетические колонки отлича-

ются от обычных стратиграфических колонок тем, что на них с по-

мощью условных знаков изображены выясненные (или предпо-

лагаемые) обстановки накопления пород. Обычно эти знаки

помещают в особой графе рядом с обычной литологической

колонкой. Кроме того, на литогенетических колонках можно

показать характерные детали, не отражаемые на обычных ко-

лонках: типы слоистости, состав и морфологию конкреций и т. п.

В общем на колонках можно показать любые литологиче-

ские признаки. Но при этом не следует забывать, что колонка —

это наглядное, т. е. доступное для понимания изображение важ-

ных черт разреза. Нельзя перегружать колонки деталями, от

которых всегда страдает выразительность, а при чрезмерной

перегрузке графическая колонка вообще теряет смысл. К сожа-

лению, литологи, увлеченные результатами своей работы, иногда

забывают это элементарное правило и представляют такие ко-

лонки, в которых очень трудно разобраться.

В случае необходимости показать детали надо сделать парал-

лельные колонки с таким расчетом, чтобы каждая из них легко

читалась. Но и при этом нельзя забывать, что для читателя

важны основные доказательства, а не нагромождение деталей.

Масштаб колонок может быть различным, так как конкретные

условия разнообразны. Существуют колонки всех масштабов: от

1 : 10 000 (в 1 см 100 м) до 1 : 10 и 1 :5, а иногда при особенно

детальных работах их составляют в натуральную величину (для

тонкослоистых пачек). Нередко целесообразно составлять для

большей части разрезов колонки относительно мелкого масшта-

ба — скажем, 1 : 1000 или 1 :500, а для отдельных важных в гене-

тическом отношении и показательных частей разреза в более

крупном масштабе, например 1 : 50.

Фациальные профили. Назначение фациальных профилей —

показать изменения изучаемых отложений в определенных на-

правлениях. Для этого выбирают сечения, по которым имеется

достаточно материала и которые иллюстрируют условия образо-

вания изученного разреза.

Техника составления разрезов примерно такая же, как и

обычных геологических профилей, с той разницей, что часто на

фациальных профилях не показывают тектонических наруше-

ний — складок и разрывов, выравнивая эти профили по какому-

либо опорному горизонту, который принимается за горизонталь-

ную поверхность. Ряд примеров таких профилей приведен в

предыдущей главе (см. рис. 87, 89, 90). На профилях можно по-

казать фактический материал, с помощью которого они состав-

лены: буровые скважины, горные выработки, обнаженные участ-

ки разрезов и т. п. Напомним, что в русской геологической лите-

ратуре уже на первом фациальном профиле, опубликованном

Н. А. Головкинский в 1868 г., был использован этот прием

(см.

рис. 4). К сожалению, часто фациальные профили приходит-

ся составлять с большим искажением вертикального масштаба

против горизонтального. Горизонтальный масштаб меняется в

широких пределах и целиком определяется назначением работы

и имеющимися фактическими данными. Очень полезно показы-

вать линию профиля на одной из карт (например, на карте фак-

тического материала).

Условные знаки подбираются к профилям с таким расчетом,

чтобы они легко читались и было соответствие между знаками

на колонках, профилях и картах. При соблюдении этого условия

читателю удобно сопоставлять все эти материалы между собой.

Иногда на профилях, как и на картах, одними знаками обозна-

чают литологический состав пород, а другими — обстановки их

накопления. Особенно целесообразно это делать при использо-

вании цветных знаков — в таком случае можно наносить лито-

логию черными значками, а обстановки показывать в цвете.

Именно такой способ был использован коллективом авторов

монографии, посвященной условиям накопления угленосной тол-

щи Донецкого бассейна (Жемчужников и др., 1959, 1960).

Если нельзя использовать цветные условные обозначения, то

лучше стараться не перекрывать одних черных значков другими,

в этом случае профили, как впрочем и всякая другая графика,

очень теряют в наглядности.

Вообще при выборе условных знаков и оформлении колонок

и профилей полезно иметь в виду, что каждому автору собствен-

ный графический материал кажется гораздо более простым и

ясным, чем читателю, не знакомому с этим материалом. Поэтому

перегруженная графика, понятная ее автору, может быть совсем

не доходчивой для непривычного к этому материалу взгляда.

Кроме литогенетических колонок и фациальных профилей,

являющихся обычными видами графики, по ходу работы может

явиться необходимость составления всякого рода других схем,

колонок и т. п. Число их и содержание определяются конкретны-

ми условиями работы.

Фациальные карты. В геологической литературе (радиальные

карты понимаются по-разному. Связано это с различиями в упо-

треблении термина «фация». В этой книге в соответствии с при-

нятым определением фации (гл. II) фациальными называются

такие карты, на которых показаны взаимные переходы одновоз-

растных отложений (пород) и генетическое истолкование этих

переходов (рис. 93). Фациальные карты, следовательно, связаны

с литологическим составом пород, а кроме того, содержат и

определенные генетические данные. Поэтому они могут служить

основанием для составления палеогеографических карт.

На фациальных картах целесообразно показывать только

достоверные данные. Интерполяции на них желательно приме-

нять в ограниченной степени, а экстраполяции лучше вообще не

допускать.

Фациальные карты не следует смешивать с литофациальны-

ми картами. На литофациальных картах обычно показывают

только распространение типов пород данного стратиграфическо-

го отрезка. Наконец, существуют и литологические карты, пока-

зывающие распространение литологических типов пород на

данной площади независимо от их возраста и условий образова-

ния. Если литологическая карта составлена для определенного

стратиграфического горизонта, она становится литофациальной

картой данного стратиграфического горизонта. Если на ней изо-

бражены и условия образования соответствующих пород, то

карту можно называть просто фациальной картой этого страти-

графического горизонта.

Выбор территории для составления карт.

Площадь, для которой намечено составление фациальных, а

затем и палеогеографических карт, определяется задачами рабо-

ты.

Чаще всего фациальные карты составляются для площади,

на которой установлено или предполагается присутствие полез-

ного ископаемого.

Выбор масштаба. Масштаб фациальных и палеогео-

графических карт определяется детальностью имеющегося

фактического материала, количеством точек наблюдений на

данной площади и полнотой вскрываемого ими разреза. Чем де-

тальней этот материал, тем масштаб может быть крупнее. Мас-

штаб карты зависит также от степени фациальной устойчивости

разреза. Чем разрез более устойчив, т. е. чем меньше он изме-

няется, тем масштаб может быть мельче. Масштаб зависит от

количества карт, которые предполагается составить для изучае-

мого стратиграфического интервала. Если карт составляется

много, лучше выбирать масштаб более крупный. Далее, масштаб

зависит и от размеров площади, на которой производится

исследование. Если территория большая, лучше для удобства

Рис. 93. Фациальная карта нижнеказанского подъяруса Волго-Уральской обла-

сти (по Н. Н. Форшу, 1955):

А — зона морских карбонатных отложений: подзона Ai — / — доломиты составляют более

90%

мощности подъяруса; подзона A

— 2 — переслаивание известняков, доломитов, мерге-

лей,

глин с преобладанием известняков. Б — зона морских карбонатных и терригенных

отложений: подзона Б, — 3 — переслаивание мепгелей, известняков, доломитов, серых

глин и песчанчков со значительным преобладанием мергелей; подзона Бг — 4 — пере-

слаивание серых глин, песчаников, мергелей, известняков со значительным преобладани-

ем серых глин. В — зона прибрежно-морских, лагунных и континентальных отложений:

5 — переслаивание серых и красноцветных глин и песчаников со значительным преобла-

данием красноцветных глин. Г — зона континентальных отложений: подзона А — 6 — пере-

слаивание красноцветных глин и песчаников: подзона А — 7 — переслаивание красно-

цветных глин, песчаников и конгломератов с преобладанием глин и песчаников, в — об-

нажения

обозрения карт масштаб выбирать более мелкий. Масштаб опре-

деляется степенью общей геологической изученности данной тер-

ритории. В качестве общего указания можно принять, что

масштаб палеогеографических карт может быть таким же, как

и масштаб новейшей сводной геологической карты для той

же территории (Алескерова и др., 1960).

На выбор масштаба влияют, конечно, задачи исследования.

Чем более подробная карта требуется (особенно это касается

изображения распределения генетических факторов, контроли-

рующих полезные ископаемые), тем и масштаб должен быть

крупнее.

При выборе масштаба должна учитываться нагрузка карт.

Основное назначение карты (любой, а не только фациальной),

это дать наглядное, т. е. легко читаемое и легко понимаемое,

графическое изображение распространения обстановок осадко-

накопления и соответствующих им отложений. Поэтому всегда

масштаб надо выбирать таким, чтобы эта задача была осущест-

вима. Нельзя брать такой масштаб, при котором один знак ле-

пился бы на другой.

Для разных участков изученной территории можно состав-

лять карты разных масштабов: для всего района в более мелком,

а для более изученных и более важных участков — в более круп-

ном масштабе.

Выбор стратиграфического интервала. При

составлении фациальных и палеогеографических карт прежде

всего выбираются стратиграфические отрезки, для которых эти

карты должны быть сделаны. Этот выбор — далеко не легкая

задача. Если разрез мощный и в ходе его изучения выявились

четкие генетические различия между его отдельными частями, то

возможно составление серии карт, отображающих эти различия.

Непременным условием при этом является четкое стратиграфи-

ческое сопоставление отрезков, для которых составляются от-

дельные карты, на всей изображенной территории.

Если разрез по вертикали меняется незначительно, то доста-

точно ограничиться одной или немногими картами.

Если какие-нибудь части разреза представляют собой интерес

в силу заключенных в них полезных ископаемых или важных

фациальных изменений, то целесообразно составить для этого

интервала отдельную карту, хотя бы стратиграфический объем

его был небольшой. Однако необходимо, чтобы и в данном слу-

чае стратиграфическое выделение этой части разреза и его сопо-

ставление на площади были правильными. Без уверенности в

этом (притом уверенности, основанной на фактическом материа-

ле) карты для детальных стратиграфических отрезков лучше не

делать.

Содержание фациальцых карт. Как уже говори-

лось,

фациальные карты отображают фактический материал и

его истолкование. На них прежде всего наносят области рас-

пространения отложений данного стратиграфического горизонта

и показывают их литологический состав. Это не представляет

трудностей, если горизонт представлен одной породой и фаци-

ально замещается на площади другой однородной породой.

Чаще изучаемый горизонт представлен несколькими породами.

В таком случае изображение литологического состава становит-

ся труднее. Возможны различные варианты решения этой задачи

в зависимости от конкретных условий. Например, могут быть

составлены схематизированные стратиграфические колонки дан-

ного стратиграфического интервала и на них показано очень

приблизительно, конечно, относительное значение основных

типов пород, слагающих этот интервал в данном месте.

Некоторые авторы показывают на карте условными знаками

среднее арифметическое из мощности пород, принимающих уча-

стие в сложении данной части разреза (В. Крумбейн и Л. Слосс,

1960).

Однако такое изображение не разъясняет условий образо-

вания соответствующих отложений.

На фациальные карты можно наносить и другие данные, со-

действующие выяснению условий образования. Так можно

нанести места находок фауны и флоры, замеры направлений

косой слоистости, а при большом числе таких замеров — розы

замеров или применять другие способы изображения обобщен-

ных данных вплоть до составления самостоятельных карт.

Если необходимо показать на фациальных картах одновре-

менно литологический состав и условия образования, всегда

возникает вопрос о том, как это совместить. Наиболее правиль-

но литологию наносить черными условными знаками, а условия

образования — цветными знаками поверх черных значков лито-

логии. В случае невозможности использования двух цветов нуж-

но по возможности разгрузить карту и показывать на ней только

самое важное. Перегруженная, плохо читаемая карта чрезвы-

чайно проигрывает, как бы она ни была хороша и обоснована по

существу. Кроме того, нужно осмотрительно выбирать условные

знаки для одноцветной карты: они должны быть разнообразны-

ми не только по начертанию, но и по степени густоты (темноты).

Густота имеет часто гораздо большую выразительность, чем вид

знака. Например, штриховка, направленная в разные стороны,

но с одинаковой толщиной линий будет менее выразительной,

чем штриховка, направленная в одну сторону, но с разной тол-

щиной и густотой линий.

Можно также рекомендовать показывать литологический

состав точками и другими знаками, имеющими характер крапа,

а обстановки накопления изображать сплошными штриховыми

линиями разной толщины и разной густоты (с разными расстоя-

ниями между линиями). Обязательные рекомендации в этом

отношении едва ли целесообразны; решающее значение имеет

опыт автора карт и чертежников, которым поручается их оконча-

тельное выполнение.

Палеогеографические карты. Сущность палеогеогра-

фических карт. Палеогеографические карты отличаются от

фациальных двумя особенностями: 1) основное назначение па-

леогеографических карт — показать распределение на площади

Рис. 94. Палеогеография Копейского месторождения Че-

лябинского бассейна для времени накопления продуктив-

ной коркинской свиты (по Г. Ф. Крашенинникову, 1957):

/ — область осадков речных русел; 2— область главных болот;

3—

конусы выноса и пролювиальный шлей*: 4 — контур окраи-

ны восточной области сноса; 5 — современные границы Челя-

бинского грабена

физико-географических обстановок для соответствующего отрез-

ка времени, поэтому изображение на них типов пород не обяза-

тельно; 2) на палеогеографических картах можно показывать

физико-географические условия не только для той территории,

по которой имеется непосредственный материал, но и осущест-

влять далекую экстраполяцию. При этом используются выявлен-

ные в ходе работы общие закономерности распределения физи-

ко-географических обстановок и, в частности, связь их с текто-

ническими структурами.

Рис. 95. Палеогеография территории СССР в визейский век и ранний намюр (по О. Л. Эйнору и др., 1960):

1 — суша; 2 — низменности, межгорные равнины, дельты (с накоплением осадков); 3 — чередование морских и континен-

тальных условий; 4 — море (без детализации); 5 — открытое море (с накоплением карбонатных осадков); 6 — прибрежное и

островное море (с преимущественным накоплением терригенных осадков); 7 — прибрежное и островное море в начале века, от-

крытое море —в конце; 8 — районы вулканической деятельности; 9 — угли, углистость; 10 — границы палеогеографических зон