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

Подождите немного. Документ загружается.

ми линиями) и, наконец, справа — поле растворимой части

(левое ограничение — ломаная линия, правое — вертикаль,

соответствующая содержанию 100 %). Каждое поле опреде-

ленным образом отмечается, например, разной штриховкой,

крапом (и т.д.), и эти значки обязательно выносятся в услов-'

ные обозначения (см. рис. 4.15). Полученная картина

дает наглядное представление об изменении состава пород в

разрезе.

В карбонатном разрезе целесообразно показать из-

менение содержаний нерастворимого остатка, кальцита,

доломита, а при наличии сульфатов — и их содержания

(рис. 4.18).

Существует и другая форма изображения. Содержания

компонентов против пласта отмечается не точкой, а верти-

кальной линией, равной мощности пласта в данном масштабе,

затем одноименные линии на границах пластов соединяются

горизонтальными линиями. Формально это построение более

правильное, так как содержания компонентов относятся ко

всему пласту, а не только к его середине, однако такая ри-

совка резко усложняет восприятие, в то время как первый,

формально менее правильный, способ значительно более на-

глядно показывает ту суть, ради которой строится этот гра-

фик, а именно — тенденции изменения состава пород по

разрезу.

К этому графику необходимо сделать три замечания. Пер-

вое. Эту колонку называли и нередко называют до сих пор

лито генетической, что, строго говоря, не соответствует дейст-

вительности, так как никакой непосредственно генетической

информации она не содержит и лишь наглядно показывает

соотношения пород или их компонентов и их изменение по

разрезу. «Генетичной» она становится только после автор-

ской интерпретации, что, вообще говоря, отражается допол-

нительными рисунками, о которых будет сказано несколько

ниже. Сказанное в полной мере относится и к описанным

ниже седиментационным кривым.

Второе. Рисунок будет относительно ясно читаться, если

в колонке нанесено не более трех-четырех компонентов. При

Рис. 4.18. Антологическая и литогенетическая колонки карбонатно-суль-

фатного разреза.

1 — глины; 2 — мергели известково-доломитовые; 3 — доломиты; 4 — доло-

мито-ангидриты и ангидрито-доломиты; 5

—

ангидриты; 6

—

битуминозность;

7—10 — содержания: 7 — нерастворимого остатка, 8 — кальцита, 9 — доло-

мита, 10 — ангидрита. Состав глинистых минералов: Г — гидрослюды; м —

монтмориллонит; с-п — сепиолит

—

полыгорскит

230

большом их количестве понять характер изменения компо-

нентов по разрезу значительно труднее, часто просто практи-

чески невозможно. Поэтому, например, если имеется относи-

тельно дробный гранулометрический анализ, то наносить от-

дельно крупно-, средне- и мелкопесчаные, крупно-, средне-,

мелкоалевритовые и пелитовые фракции практически бес-

смысленно. Необходимо данные анализов свести к трехком-

понентной системе — песчаная, алевритовая и пелитовая

фракции.

Третье замечание касается терригенных пород (и разре-

зов) и затрагивает, скорее, генетические вопросы. С чисто

формальной точки зрения правомерно в этой колонке пока-

зать изменение содержаний песчаной, алевритовой, пелито-

вой фракций и растворимой части. Однако генетически об-

ломочная и растворимая части принципиально различны.

Первая характеризует динамику среды отложения, а через

нее относительную глубину, удаленность от источников сно-

са, изменение интенсивности приноса обломочного материа-

ла и т.д., а растворимая — либо химизм водоема, либо, что

чаще, диа- или даже катагенетические процессы. В этом слу-

чае лучше использовать пересчитанные рассмотренным вы-

ше способом данные и построить колонку не общего состава,

а состава только обломочной части, т.е. песчаной, алеврито-

вой и пелитовой фракций.

Уже на этом примере видно, что иногда целесообразно ка-

кие-то части породы выделять и показывать отдельно. Такие

кривые называются седиментационными. Как и в предыду-

щем случае, несмотря на название — «седиментационные» —

эти кривые показывают лишь изменение конкретных

параметров по разрезу, но не условия седиментации.

Они строятся отдельно для каждого показателя. Эти кри-

вые позволяют показать любые компоненты, в том числе та-

кие, содержания которых мало и просто не будет видно на

графиках основного состава, поскольку каждую отдельную

кривую можно строить в самостоятельном, удобном для дан-

ного показателя масштабе. Кроме того, таким образом мож-

но показывать параметры, которые вообще не входят в со-

став или не оцениваются в процентах. Таковы, например, ге-

нетически важные медианный диаметр или коэффициент от-

сортированное™. Аналогичным образом можно и полезно

отмечать наличие каких-либо важных минералов-индикаторов,

структурных и текстурных особенностей и т.д. Рисунок обя-

зательно должен быть озаглавлен и сопровождаться условны-

ми обозначениями типов пород, полей на колонке основного

232

состава (фракций, минералов и т.д.) и всех других показан-

их на нем материалов.

Важно еще раз отметить, что все эти диаграммы и кривые,

строго говоря, не являются генетическими — они лишь гра-

фически наглядно представляют состав пород разреза и их

изменение во времени. В связи с этим целесообразно справа

показать в схематическом виде уже генетическую интерпре-

тацию, и эту кривую (колонку) уже можно считать литогене-

тической. Так, на рис. 4.15 указано относительное увеличение

глубин водоема, когда песчаники сменяются алевролитами,

которые формируются в обстановке более спокойной гидро-

динамики. Последнее чаще всего может быть обусловлено

углублением, когда волнение не достигает дна или оно резко

ослаблено. В принципе, ослабление гидродинамики может

быть обусловлено и другими причинами, данная интерпрета-

ция уже содержит элементы условности. Приведенный при-

мер лишний раз показывает, необходимость разделения фак-

тического материала (результаты анализов) и их генетическо-

го истолкования, которое может быть неоднозначным. На

рис. 4.18 аналогичным образом показано увеличение соле-

ности, причем причины последнего также могут быть различ-

ны — аридизация климата, дополнительная изоляция водоема

и т.д.

ГРАФИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОРОД И ИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПО ПЛОЩАДИ

Очень важным элементом литологических иссле-

дований является изучение распределения пород и изменчи-

вость их характеристик по площади и иллюстрация этой из-

менчивости в виде различных карт. Такие карты могут отра-

жать распределение типов пород или, точнее, типов разрезов,

сложенных разными породами или разными соотношениями

однотипных пород, изменение каких-то отдельных показате-

лей пород и т.д. Подобные карты являются первым и необ-

ходимым элементом воссоздания обстановок осадконакопле-

ния и построения фациальных карт.

Для составления карты изменения типов разрезов следует

на месте положения каждого разреза тем или иным образом

показать его состав и строение, а затем объединить поля с

близким составом и строением разрезов. Например, если

изучаются терригенные отложения, то в каждом разрезе под-

считываются мощности каждого литологического типа пород,

например, песчаников, алевролитов и глин. При этом, как и в

233

случае построения литологических колонок, следует избегать

очень подробной детализации, так как в этом случае теряется

наглядность и «за деревьями не видно леса». Все детали мож-

но и нужно использовать для уточнения и дополнительной

аргументации выводов по этим обобщенным, генерализован-

ным схемам, в том числе путем построения каких-либо до-

полнительных графиков. Далее подсчитываются соотношения

(в %) мощностей этих пород по отношению к общей мощно-

сти разреза. Полученные таким образом данные графически

изображаются около соответствующего разреза.

Формы этого графического изображения могут быть раз-

личны. Наиболее просто построить столбчатую диаграмму с

соответствующими типами пород на оси абсцисс. Другой

путь — построение циклограмм (рис. 4.19). Циклограммы

представляют собой круг, разделенный на секторы, площади

которых пропорциональны содержанию соответствующего

типа пород (аналогично циклограмма может отражать и со-

держание различных гранулометрических фракций и любых

других показателей, которые в сумме составляют 100 %). В

центре круга можно оставить место для записи номера раз-

реза. При построении этих секторов надо иметь в виду, что

содержанию в 1 % соответствует 3,6°. (При изображении гра-

нулометрического состава на циклограммы можно наносить

отдельно все фракции гранулометрического состава, состав-

ляющие в сумме 100 %, но, как и в случае колонок основного

Рис. 4.19. Изображение соотношения мощностей основных типов пород в

разрезах горизонта в виде циклограммм. В центре - номер разреза.

/ — песчаники; 2 — алевролиты; 3 — глины

234

диалогического состава, излишняя дробность ведет к потере

наглядности, и отдельные фракции лучше объединять в более

крупные и наиболее характерные для данных отложений

группы.) Циклограмма каждого разреза вычерчивается на

карте у его положения.

Возможно также составление генерализованных литологи-

ческих колонок, где показаны (в процентах) соотношения ос-

новных типов пород. Варианты такого изображения приведе-

ны на рис. 4.20.

После того как на карте около каждого разреза будут на-

несены эти обобщенные изображения, можно объединить

поля с близкими соотношениями мощностей однотипных

пород и получить схему площадного распространения основ-

ных типов разрезов. Для более точного определения границ

развития различных пород, а главное, конфигурации этих

границ, полезно построить еще одну серию карт — содержа-

ния (в процентах) каждого типа в изолиниях (рис. 4.21).

При этом около каждого разреза (скважины) в числителе от-

мечается его (ее) номер, а в знаменателе — значение

картируемого параметра. В данном примере при всей схема-

тичности этих изолиний, обусловленной малым количеством

точек, они имеют общую дугообразную конфигурацию.

Изолинии 50 % содержания могут быть выбраны границами

распространения зон — преимущественно песчаных пород

на востоке и преимущественно глинистых или, точнее,

глинистых и алевролито-глинистых на западе (рис. 4.22).

В свою очередь пространство между ними может быть под-

разделено на две зоны — развития песчано-алевролитовых

(тип разреза — № 104) и глинисто-алевролитовых (тип

разрезов № 102 и 103). Построенная таким или любым

аналогичным способом карта называется литолого-фациаль-

ной, поскольку отражает изменчивость одновозрастных

отложений по площади — одну из важных сторон понятия

фация. Ее иногда называют и просто литологической, но

в этом случае необходимо указывать, что это литологическая

карта такого-то горизонта. Напомним, что просто литоло-

гическая карта показывает выходы на поверхность тех или

иных литологических разностей, аналогично тому, как гео-

логическая карта показывает выходы отложений того или

иного возраста. В приведенном примере отчетливо видны

тенденции утонения обломочного материала в общем направ-

лении с востока на запад или, точнее, северо-запад, смену

преимущественно песчаных отложений алевролито-глинис-

тыми.

235

Рис. 4.20. Пример различного представления соотноше-

ний мощностей основных типов пород в разрезах изу-

чаемого стратиграфического подразделения.

1 — песчаники; 2 — алевролиты; 3 — глины

Одним из формальных методов построения литолого-

фациальных карт является использование литологического

треугольника, что существенно формализует и упрощает

процесс составления легенды и отнесения каждого разреза к

тому или иному подразделению легенды. По этому методу все

породы изучаемого горизонта объединяются в три группы.

Принцип такого объединения обусловливается прежде всего

набором пород картируемого подразделения. Так, в исключи-

тельно терригенных отложениях могут быть выделены песча-

ники, алевролиты, глины; в карбонатно-солевых — доломиты,

ангидриты, соли, а при наличии широкой гаммы пород —

песчаники и алевролиты, глины, прочие породы и т.д.

Соотношение между этими группами пород графически

изображаются с помощью треугольника, где каждой вершине

содержание одной из выделенных групп в 100 %, а сам тре-

угольник разбивается на ряд полей, штрихуемых определен-

ным знаком.

Затем в изучаемых разрезах выделяются группы пород,

которые положены в основу треугольника (песчаники

—

алевролиты

—

глины, доломиты

—

ангидриты

—

соли и т.д.), под-

считывается суммарная мощность каждой из них и рассчи-

тывается процентное содержание пород относительно общей

мощности горизонта. В результате разрез горизонта в данной

точке оказывается охарактеризованным тремя цифрами, от-

ражающими относительное содержание трех групп пород.

Найденная на основе этих цифр фигуративная точка попада-

ет в одно из полей треугольной диаграммы, и условный знак

этого поля в виде соответствующей штриховки переносится

на карту в месте положения разреза. После обработки всех

разрезов на карте появляется ряд условных значков, соответ-

ствующих тем или иным наборам пород, причем сами наборы

закодированы в виде отдельных полей классификационного

треугольника. В результате объединения одинаковых знаков в

единые зоны получается карта, показывающая размещение

по площади соответствующих наборов пород.

В качестве примера на рис. 4.23 показана построенная та-

ким образом карта распространения литологических типов

отложений пенсильванской системы (верхний карбон) одного

Рис. 4.22. Антологическая (литолого-фациальная) карта изучаемого страти-

графического подразделения.

Области развития отложений: 1 — преимущественно песчаных; 2 — песчано-

алевролитовыχ; 3 — глинисто-алевролитовых; 4 — алевролито-глинистых и

глинистых

238