Кузнецов В.Г. Литология. Осадочные горные породы и их изучение

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 3.29. Микроструктура стенок кораллов (по В.П. Маслову, 1973; В.Т. Фролову, 1964):

а—д — фибровые двух- и трехслойные стенки (с — срединный шов; с.т — фибры); е — волокнистая (ламелярная) струк-

тура стенки кораллитов отряда сирингопор; ж — гранулированная стенка палеозойского коралла

Рис. 3.30. Трехслойная стенка коралла с темным срединным швом и фибро-

вым обрамлением. Подмосковье. Средний карбон:

а — без анализатора; б

—

с анализатором

структуры стенки имеют фибровую структуру, причем фиб-

ры соединяются в пучки-палочки, которые называются трабе-

кулами.

В шлифе остатки кораллов или, точнее, их фрагментов оп-

ределяются по характерному рисунку ячеистой сетки с не-

правильными, обычно многоугольными ячеями (в отличие от

мшанок, где они округлые, овальные) и с разной толщиной

стенок. Дополнительную важную информацию может дать

структура стенки (табуляты, слабо измененные ругозы и гек-

сакораллы). Вообще же скелетные части часто перекристал-

лизуются, замещаются халцедоном, гидроксидами железа и

другими минералами. Поскольку внутри кораллитов после

разложения органического вещества полипа (а нередко и

между кораллитами) образуются пустотки, то на стенках

этих пустот часто формируются крустификационные каемки,

Оставшееся после них пустотное пространство обычно за-

полняется тонким карбонатным шламом, яснокристалличе-

ским кальцитом поздних генераций и другим материалом.

3.2.2. ИЗВЕСТКОВЫЕ ВОДОРОСЛИ

Водоросли — это обширная группа растительных

организмов, обитающих преимущественно в воде и обладаю-

щих относительно примитивным строением. Значение водо-

рослей в геологии огромно и многопланово. Примитивные

синезеленые водоросли — цианобактерии, или цианеи — бы-

ли практически первыми организмами на Земле, которые в

громадной степени способствовали созданию, а затем, в ком-

плексе с другими растениями, и эволюции общего геохими-

ческого облика биосферы, и прежде всего появлению сво-

бодного кислорода («геохимического диктатора», по образно-

му выражению В.И. Вернадского). Они являются одним из

ведущих (а в довендское время и практически единственным)

продуцентов органического вещества — активного восстано-

вителя. Трудно переоценить роль водорослей — осадителей

карбонатного материала — в образовании разнообразных

карбонатных пород, причем во многих случаях они являлись

практически единственными породообразующими компонен-

тами мощных толщ карбонатных отложений. Надо однако

заметить, что, несмотря на огромную роль водорослей, их

выделение, определение и изучение во многих случаях чрез-

вычайно затруднительно, и практически лишь в последние

десятилетия началось специальное, детальное и целенаправ-

152

ленное их изучение специалистами-палеоальгологами (см.,

например, «Ископаемые известковые водоросли...», 1987;

«Calcareous Algae...», 1991). К сожалению, при обычных пет-

рографических исследованиях далеко не всегда удается рас-

познать остатки ископаемых водорослей и тем более опреде-

лить их. Ниже будут кратко рассмотрены лишь две группы,

встречающиеся в осадочных породах, определение которых

более или менее несложно. Вообще же точное их определе-

ние до семейства, рода и тем более вида часто возможно

лишь специалистом-полеоальгологом.

Синезеленые водоросли. Это наиболее примитивная по

строению и одновременно самая древняя и, видимо, наиболее

распространенная группа, которая появилась в глубоком до-

кембрии, была весьма массовой в протерозое и раннем па-

леозое; позднее ее значение несколько снизилось, хотя эти

водоросли достаточно обильны и в настоящее время.

Синезеленые водоросли в целом чрезвычайно эврифаци-

альны, они обитают как в пресных водоемах, так и в бассей-

нах с резко повышенной соленостью. Предпочитая мелковод-

ные участки (как и все растения, для которых нужен солнеч-

ный свет), они спокойно переносят и достаточно длительные

осушения и обитают даже на суше при условии периодиче-

ского увлажнения. Весьма широк и температурный диапазон

их обитания: от +2 до +80

C и более.

Синезеленые водоросли в настоящее время подразделяют-

ся на две большие группы — кальцибионты и собственно

цианобактерии (цианеи).

Кальцибионты образуют разнообразные, но в целом обо-

собленные известковые формы. В обобщенном виде можно

выделить три морфологические формы слоевищ, или колоний

кальцибионтов — кустистые, трубчатые и шаровидные.

Так, водоросли эпифитон (кембрий — девон) представля-

ют собой нежные кустики, состоящие из тонких изгибаю-

щихся и разветвляющихся вверх веточек (рис. 3.31, а, б, 3.32,

3.33). Размеры таких кустиков составляют несколько милли-

метров и даже сантиметров, диаметр самих веточек — сотые

доли миллиметра; сложены они пелитоморфным темным

кальцитом. В поперечном сечении в шлифе видна россыпь

темных пелитоморфных кружочков (см. рис. 3.33). Другой

распространенный род

—

гирванелла (кембрий — мел) отно-

сится к группе стелющихся навивающихся водорослей и об-

разует тонкие (менее 1 мм) извивающиеся трубочки одина-

ковой толщины с темными стенками также почти одинаковой

толщины, состоящими из пелитоморфного кальцита (см.

153

0,5

мм

Рис. 3.31. Синезеленые водоросли - кальцибионты (по В.П. Маслову, 1973;

«Справочному руководству...», 1958):

а — кустики эпифитонов, наросшие на скелет археоциат; б — поперечное

сечение радиально расходящихся веточек. Сибирь. Кембрий; в — сечения

трубочек гирванелл. Урал. Карбон

рис. 3.31, в). Наконец, имеются шаровидные, округлые, не-

правильно изометричные формы, ограниченные темной стен-

кой пелитоморфного кальцита; внутренние их части, как пра-

вило, выполнены более крупнозернистым и соответственно

Рис. 3.32. Кустики синезеленых водорослей - кальцибионтов Epiphyton. Без

анализатора. Саяны. Нижний кембрий

154

Рис. 3.33. Косое сечение кустика эпифитона. Без анализатора. Саяны. Ниж-

ний кембрий

прозрачным кальцитом (рис. 3.34). Таковы, например, водо-

росли рода ренальцис (кембрий — девон). Кальцибионты ши-

роко представлены в палеозое и в меньшей степени — в ме-

зозое.

Остатки самих цианобактервй по сути дела не сохраняют-

ся в ископаемом состоянии или, точнее, не образуют индиви-

дуализированных форм. Строго говоря, геолог имеет дело с

минеральным результатом жизнедеятельности микроскопиче-

ских организмов и, скорее всего, не одного — двух видов, а

целого, возможно разнообразного, ценоза. Поэтому опреде-

ляются и описываются лишь геологические проявления

их жизнедеятельности. Формирующиеся при этом образова-

ния — постройки, слои, изолированные тела и т.д. — получи-

ли название микробиолитов, или биоседиментарных струк-

тур. Среди микробиолитов можно выделить две группы обра-

зований — строматолиты и онколиты.

Строматолиты — это прикрепленные ко дну карбонат-

ные постройки известнякового или доломитового состава.

Морфология строматолитов достаточно разнообразна — не-

155

Рис. 3.34. Водорослевый известняк. Порода сложена синезелеными водорос-

лями ренальцис, сцементированными тонкокристаллическим кальцитом.

Сибирь. Нижний кембрий («Атлас...», 1969)

правильные пласты, корки, бугорки, простые или ветвящиеся

столбики и т.д. Наиболее характерным является наличие тон-

кой неправильно параллельной микрослоистости, подчинен-

ной общей форме постройки — слоистой, бугорчатой и т.д.

Она хорошо видна невооруженным глазом на естественно

отпрепарированных поверхностях, пришлифовках, а часто и

на сколах (рис. 3.35). В шлифе она часто наблюдается с тру-

дом, и для ее выделения лучше использовать небольшие уве-

личения (объектив № 3). Эта слоистая микроструктура про-

является в виде переслаивания слойков разной зернистости,

слойков, состоящих из микросгустков пелитоморфного кар-

боната и светлых яснокристаллических слойков, что дает сет-

чато-сгустковую, сгустково-зернистую, сгустково-червячную

и другие подобные микроструктуры (рис. 3.36, а, б).

Строматолитовые постройки развиты с протерозоя, где

они образуют мощные толщи широкого площадного распро-

странения, до настоящего времени. Они формировались в

156

Рис. 3.35. Строматолит. Бугристые тонкослоистые образования. Эстония.

Лудлов

условиях значительного мелководья и нередко резко откло-

няющейся от среднеокеанической солености.

Онколиты — это желваки различного размера, имеющие

такую же как строматолиты структуру и микроструктуру

(рис. 3.36, в — д, 3.37, 3.38). Однако в отличие от последних в

онколитах цианеи обрастали какой-либо обломок со всех

сторон, поскольку он перекатывался волнением по дну. В

первом приближении онколиты напоминают оолиты, но от-

личаются от них не очень правильной формой, волнистой, а

не строго концентрической морфологией внутренних слойков

и подобной строматолитам микроструктурой, например сет-

чато-микросгустковой.

Онколиты, как и строматолиты, известны в широком стра-

тиграфическом диапазоне, начиная с протерозоя. Наряду с

мелководными в последнее время установлены и относитель-

но глубоководные образования. Это свидетельствует о том,

что в составе цианей, видимо, есть не только водоросли, ко-

торым обязательно нужен свет, но и бактерии, жизнедея-

тельность которых не связана напрямую с фотосинтезом.

157

рис 3.36. Микробиолиты (по В.П. Маслову, 1973; «Справочному руково-

дству.··». 1958):

—б

—

микроструктура строматолитов: α — Керченский полуостров, неоген;

q - Сибирь, нижний палеозой; в—д — форма онколитов: в — Восточная Си-

бирь, ордовик; г — Дальний Восток, юра (онколит нарастал на раковину гас-

троподы); д — Восточная Сибирь, кембрий; е — микроструктура онколита.

Приуралье, пермь

Надо также иметь в виду, что онколиты и особенно стро-

матолиты могут иметь не только кальцитовый и доломитовый

состав; известны также магнезитовые, фосфатные, кремни-

стые, железистые формы.

Багряные водоросли. В отличие от синезеленых это слож-

но организованная группа многоклеточных водорослей, кото-

рые выделяли известь органическим путем внутри клеток.

Они известны с кембрия и широко представлены уже в ор-

довике. В палеозое были относительно массово развиты соле-

нопоровые, которые, в частности, принимали участие в ри-

фостроении. В мелу и кайнозое ведущее значение приобрели

мелобезиевые, которые нередко становились породообра-

зующим, в том числе рифообразующими.

Рис. 3.37. Онколитово-сгустковый известняк с яснокристаллическим каль-

цитовым цементом. Без анализатора. Северная Осетия. Титон

159