Петтиджон ?. Дж. Осадочные породы

Подождите немного. Документ загружается.

в среднем 13% [238]. Позднемезозойскне песчаники долины Сакрамен»

то содержат от 20 до 75% обломков пород [69].

Число разновидностей пород различно, но может быть достаточно

большим. Около 19 типов пород было установлено в граувакках Куль-

ма в горах Гарца (ГДР) [207].

Содержание обломков пород зависит от размерности материала.

Оно больше в грубозернистых песчаных фракциях, однако обломки

можно обнаружить и в тонкозернистых песках. По мере уменьшения раз-

мера зерен идентификация становится более трудной и субъективной [24].

Определение мелких зерен пород весьма затруднительно. Диккинсон

[70] предлагает использовать для классификации обломков пород опе-

ративные критерии, главным образом структурные. Он выделяет: 1) об-

ломки вулканических пород, имеющие структур^ изверженных афаии-

тов, 2) обломки кластических пород с обломочной структурой, 3) тек-

тонические обломки с сланцеватым или полусланцеватым строением,

4) мнкрогранулярные обломки, т. е. обломки, состоящие из приблизи-

тельно равновеликих зерен, и 5) обломкн карбонатных пород. Эти ка-

тегории могут быть подразделены более дробно: вулканические зерна

разбиваются на фельзитовые, микролитовые, лейстовые и стекловатые;

кластические могут быть алеврито-песчаными нли глинистыми, илн

вулканокластнческими; тектонические бывают либо метаосадочными,

либо метавулканическнми; микрогранулярные подразделяются, хотя и

с трудом, на гипабиссальные, роговиковые и осадочные виды. Для де-

тального ознакомления с критериями классификации рекомендуем ра-

боту Диккинсона.

Две проблемы идентификации заслуживают специального обсуж-

дения. Значительные трудности может представлять очень важное раз-

личие между обломками фельзитов и кремней. Фельзнты обычно раз-

личаются по присутствию микрофенокрпстов, осколкам стекла (как в

спекшпхся туфах), слабому внутреннему рельефу (связанному с раз-

личием показателей преломления кварца и полевых шпатов) и окраске

полевых шпатов в шлифах в красный или желтый цвет. Кремнн могут

содержать реликты спнкул, радиолярий или дпатомей или иметь ооли-

товую структуру. Проблема различия между фельзитами и кремнями

обсуждалась Вольфом [325].

Другой трудностью идентификации является проблема установления

различий между обломками разрушенных и перенесенных микритовых

карбонатов и интракластами и другими карбонатными материалами,

образовавшимися внутри данного бассейна. Последние характерны для

калькаренитов. Обломочные карбонаты обычно представлены грубозер

нпстыми доломитами, им также больше свойственно образовывать accff

цпацпи с другими террнгеннымп обломками пород.

Обломкн пород характеризуются разной стойкостью к разруше*

ΉΠΙΟ Кремнистые или фельзитовые обломки устойчивы к воздействию

процесса абразии, в то же время обломки кристаллических сланцев

тегко подвергаются разрушению [38]. Следовательно, подразумевается,

что пески, в изобилии содержащие такие обломки, были перенесены

на небольшое расстояние.

Слюды. Слюды обломочного происхождения встречаются в песчани-

ках, особенно лититовых песчаниках, граувакках н аркозах. Благодаря

своей тонкопластинчатой форме обломки слюд, несмотря на высокую

плотность и крупные размеры, часто ассоциируются с мелкозернисты-

ми песчаниками и алевритами. Обычно они не встречаются вместе с

хорошо промытыми песками.

262-

Широко распространены и бнотит, и мусковит; бнотнт во многих

случаях преобразован в хлорит нли, в редких случаях, в глауконит

[1051.

Слюды встречаются как в виде четких пластинок, так и тонко

расщепленных чешуй н мелких частиц. Находясь в контакте с более

жесткими зернами, крупные пластинки в результате уплотнения песка

изгибаются или деформируются. Чешуйкн обычно ориентированы па-

раллельно плоскости напластования и, следовательно, друг другу. Они

более многочисленны в тонкозернистых прослоях, а в некоторых поро-

дах концентрируются на отдельных плоскостях напластования, кото-

рым придают блеск и, возможно, увеличивают первоначальную слан-

цеватость напластования.

По мнению Крынина [168], пластинки слюды могут быть хорошо

окатанными, что указывает на специфическое воздействие медленных

течений, характеризовавшихся слабым возвратно-поступательным дви-

жением воды. Шестиугольные пластинки биотита отличной сохранно-

сти, встреченные в некоторых осадках, как предполагается [168], вы-

пали с вулканическим пеплом.

Обломочные слюды ведут происхождение от слюдосодержащнх гра-

нитов и гнейсов н особенно часто от слюдистых кристаллических слан-

цев. Много их в филларенитах. Слюдам иногда [184] придавалось

диагностическое значение при определении континентальных или лито-

ральных условий осадконакоплеиия, но возможно, такая связь объяс-

няется тем, что аллювий и дельтовые осадки крупных рек представле-

ны главным образом лититовыми песчаниками со смешанными, осадоч-

ными и метаморфическими источниками сноса. Слюды известны в

турбидитных осадках; их значительно больше в отдаленных частях

подводных конусов выноса, чем в проксимальных [190].

Тяжелые минералы. Среди минералов исходной породы, подверг-

шейся разрушению, выделяются так называемые «тяжелые минералы».

Этн встречающиеся в небольших количествах в песчаниках акцессор-

ные минералы отличаются повышенной плотностью (большей, чем

плотность бромоформа — 2,85). Составляя в редких случаях больше

породы, а обычно не более 0,1%, тяжелые минералы ведут происхожде-

ние от акцессорных минералов исходной породы; реже они представ-

ляют собой сохранившиеся остатки достаточно распространенных,

но неустойчивых мафических компонентов исходных пород. Примером

устойчивых акцессорных минералов является циркон. Представителем

более распространенных, но неустойчивых мафических компонентов

материнских пород может служить роговая обманка. Число видов и

концентрация тяжелых минералов в породе колеблются в широких пре-

делах: от 2—3 до 20 и более и от нескольких сотых процента до тех

исключительно высоких концентраций, которые встречены в ряде рос-

сыпей. В большинстве песчаников онн составляют менее 1%.

Если тяжелые минералы являются новообразованиями при разру-

шении кристаллических пород, то им свойственна слабая выветрелость.

Минеральная ассоциация характеризуется присутствием фрагментов;

кристаллов, ограниченных плоскостями спайности, и более нли менее

правильных кристаллов (рис. 7-3). Если же тяжелые минералы обра-

зуются из более древних осадков, менее устойчивые виды обычно от-

сутствуют, а сохранившиеся устойчивые разновидности демонстрируют

заметную окатанность (рис. 7-4).

Тяжелые минералы встречаются настолько редко, что в шлнфе

можно наблюдать обычно не больше 1—2 зерен. Для исследования их

263-

необходимо сконцентрировать и отделить от ассоциированных tf *шйи

легких минералов. Методы такого разделения рассматриваются В обыч*

ных руководствах по осадочной петрографии [165, 217, 296, 221,,

Изучение выделенных тяжелых минералов представляется полезный:

в некоторых случаях для стратиграфической корреляции, поскольку

теоретически каждое стратиграфическое подразделение в какой-то сте·!

пени отличается от любого другого по характеру и количеству акцес-

сорных минералов [28, 217]. В общем, справедливость этого положения

подтверждалась многократно и оно служит основой «петрографической:

Рис 7-3. Тяжелые минералы. Без анализатора, X120.

Преимущественно звгедральный, местами слегка корродированный циркон

Рис. 7-4. Тяжелые минералы нз песчаника Сент-Питер (ордовик) Без анализатора.

Х60.

Много хорошо окатвнных зерен циркона (Z) н турмалине (T)

корреляции». Успех такой корреляции зависит не только от установле-

ния характерной ассоциации минералов, но и от специфичности разно-

видностей, а также от меняющегося во времени соотношения минераль-

ных компонентов. Такие различия обусловливаются последовательной

денудацией разнообразных толщ пород. Каждая новая вскрываемая

эрозией толща добавляет к отлагающемуся осадку новые типы или

разновидности минералов или меняет уже сложившееся соотношение

видов. Корреляция усложняется переработкой древних осадков, так как

новые осадки содержат многие тяжелые минералы, общие с отложе-

ниями, прн разрушении которых они образовались.

Проблема изучения комплекса тяжелых минералов еще более ос-

ложняется избирательным растворением, которому подвергалась ас-

социация минералов после осадконакопления. Поэтому современная

минеральная ассоциация является функцией как состава исходных по-

род, так и устойчивости минералов (и, следовательно, способности со-

храняться и в условиях ^почвенных слоев, и на стадии существования

самого осадка). Вопросы устойчивости и внутрнслойного растворения

служат предметом длительных дискуссий [28, 232, 6, 8, 317].

Оказалось, что набор тяжелых минералов показателен при опре-

делении типа исходной породы, из которой образовался данный песок

264-

[28, 86]. Некоторые минералы являются диагностическими для опре-

деленных исходных пород. Другие, подобно кварцу, более универсаль-

ны и содержатся почти во всех возможных источниках материала.

В этом случае для определения исходной породы используются такие

изменчивые характеристики, как включения или цвет. Работа Крынина

по турмалину [172], в которой он выделяет 13 разновидностей или

подтипов, а также исследования Вайтениджа [305] по циркону — при-

мер использования таких изменчивых параметров. (Вопрос о тяжелых

минералах и источниках сноса рассматривается дополнительно в гл. 13).

Площадное распределение характерной ассоциации тяжелых мине-

ралов определяется как осадочная петрографическая про-

винция. Картирование таких провинций существенно помогает нам

изучать палеотечения и палеогеографическую обстановку. Для деталь-

ного рассмотрения этой темы рекомендуем обратиться к исследованию

Поттера и Петтиджона [244] и работе Фюхтбауэра [101], посвящен-

ной песчаникам Германской молассы, как примерам использования тя-

желых минералов в данном аспекте. (Дальнейшее развитие этой те-

мы—

гл. 14).

Кальцит, доломит и сидерит. Карбонаты широко распространены

в песчаниках в качестве цемента, они могут быть представлены обломка-

ми пород или кальцитом, а также слагать окаменелости и обломки ске-

летов организмов.

Кальцит как цемент является столь же распространенным, что в

кварц в мезозойских и кайнозойских песчаниках [290]. В слабо сцемен-

тированных песчаниках кальцит наблюдается под микроскопом в виде

оторочки песчаных зерен. Однако в большинстве песков с карбонатным

цементом кальцит образует кристаллическую мозаику, заполняющую

пространство между зернами. Каждая пора содержит один, самое боль-

шее два нли три кристалла (см. рис. 7-30). В некоторых песчаниках

кристаллы кальцита очень крупные — в диаметре 1 см или более.

В этом случае говорят, что песчаники обладают пятнистым блес-

ком. Неполная цементация таких песчаников приводит к формирова-

нию крупных кальцнтовых эвгедральных кристаллов, обычно скалено-

эдров, с включениями обломочного песка (см. рис. 12-3). (Более де-

тальное описание этих кристаллов и кальцитовых конкреций в-

песчаниках приводится в гл. 12).

В некоторых песчаниках зерна кварца пространственно разобщены

и как бы плавают в массе карбонатного вещества (см. рис. 7-30,в).

Такие песчаники рассматриваются как первичная смесь обломочного

кварца и обломочных карбонатов, причем последние перекри-

сталлизованы и ныне не содержат никаких следов кластического про-

исхождения.

В качестве цемента некоторых песчаников известен также доломит.

Иногда он служит обломочным компонентом и представлен как в ви-

де частиц, так и крупных обломков ромбоэдрических кристаллов [262].

В некоторых песчаниках присутствует сндеритовый цемент, но из-

за неустойчивости и легкой окисляемости его можно наблюдать только

в кернах или других свежих образцах и почти никогда — в естествен-

ных обнажениях.

Глинистые минералы и другие силикаты. Наиболее распространен-

ные глинистые минералы, такие как каолинит и монтмориллонит,,

хлориты, разнообразные цеолиты, глауконит, содержатся во многих

песчаниках. Некоторые из них характеризуются первичным обломочным

происхождением, большинство же — диагенетические.

265-

Каолинит встречается в порах некоторых ^песчаников в виде хоро-

шо кристаллизованного «блокового» цемента. Очевидно, -что ато'тчмя-

нерал был осажден из раствора [ПО].

Существенными компонентами матрикса песчаников класса вакк

являются с ер иц и τ и хлорит—вещества, рассматриваемые одни·=

ми исследователями как кристаллизованные глинистые осадки, отло-

жившиеся одновременно с ассоциирующими песками, а другими—как

аутнгенные материалы, образовавшиеся при разрушении неустойчивых

частиц породы.

Разнообразные цеолиты часто присутствуют в вулканокластиче-

•ских песках или песках, которые содержат вулканические примеси

(например, вулканическое стекло). Наиболее часто встречаются в пес-

чаниках такие цеолиты, как анальцнм, ломонтит, гейландит, клинопти-

лолит, морденит, которые являются диагенетическими и образуются β

значительной степени из вулканических материалов, включая стекло

[134].

Глауконит в малых количествах присутствует во многих песча-

никах, но лишь в некоторых из ннх (гринсендах) он составляет суще-

ственную часть. Он встречается главным образом в каркасе песчаников

в виде гранул песчаной размерности. Обычно гранулы имеют почти

сферическую форму, являются многолопастными по контуру, под мик-

роскопом образуют микрокристаллическую массу от желтовато-зеле-

ной до травянисто-зеленой по цвету. Минералогия глауконита изуча-

лась Грюнером [125], Беретом [34] и Фостером [94]. Берет, в частно-

сти, показал, что вещество, именуемое «глауконитом», весьма

разнообразно по составу и кристаллической структуре. Он выделил че-

тыре его подвида, некоторые из них характеризуются незначительным

содержанием калия. Содержание железа в глауконите зависит от его

концентрации в среде осадконакопления, как и содержание калия,

при этом низкое содержание калия указывает на незрелость нли дегра-

дацию [94].

Коллофан. Некоторые песчаники содержат фосфаты. Фосфат--

ное соединение коллофан — сложный аморфный карбонат-фтор-аппа-

тит—встречается в виде рассеянных фосфатосодержащих обломков

костей, а также в виде стяжений или гранул, реже — оолитообразных

частиц. В некоторых фосфоритоиосных песчаниках коллофан встреча-

ется в больших количествах н в виде зерен каркаса, и как цемент

[35, 54], который либо образует друзовидную оболочку на зернах

кварца, либо служит микрокристаллическим выполнением пор.

Химический состав

Состав песчаника можно выразить через его валовой химический

состав. Анализ валового химического состава очень полезен. Пескн

(как и другие осадки) являются в известном смысле продуктом проис-

ходящих в широком масштабе процессов химической и механической

дифференциации, которые, несмотря на некоторое несовершенство,

часто приводят к удивительно хорошим результатам. Эти процессы, при

условии их достаточной продолжительности, разделяют элементы н&

более или менее химически однородные конечные продукты. Для того

чтобы полностью понять геохимические процессы н эволюцию различ-

ных типов осадков илн дифференцнатов, требуются химические ана-

лизы. Эти данные обеспечивают нормативный состав или «репер» для

изучения высокометаморфизованиых продуктов, для изучения привноса

266-

и выноса, если процессы не изохимичны, а также для установления

происхождения конечных продуктов, когда первоначальные осадочные

структуры и текстуры уже неопределимы. Анализы полезны также в

случае тонкозернистых песков или песков с тонкозернистым цементом,,

модальный анализ которых произвести трудно. Химические данный,

особенно усредненные, нужны для исследования баланса массы и два

жения вещества в процессе общей эволюции Земли.

Результаты анализа химического состава песка (как и большинст-

ва других пород) обычно выражаются в окислах. Содержание самого·

кислорода фактически не определяется, так что практика выражения

состава через окислы основывается на допущении, что определяемые

элементы соединяются с кислородом в стехиометрическом соотношении

(допущение не всегда верное). Например, если присутствуют сульфиды

железа, очевидно, будет неправильным показывать железо в виде FeO

н серу — как SO

. К счастью, в большинстве осадков сульфиды до-

вольно редки и подобные исключения не имеют большого значения.

Химические анализы в отношении надежности и полноты сильно

варьируют. Для оценки и применения анализов требуются здравый

смысл и хотя бы минимальные сведения о том, как они производятся.

Вашингтон [311] провел исключительное исследование по вопросу пол-

ноты химических анализов, а также методов их оценки. Многие анали-

зы характеризуются отсутствием полноты, вследствие чего даже содер-

жание основных компонентов нельзя определить раздельно. Некоторые

аналитики, например, говорят о «потерях при прокаливании». Это мо-

жет касаться свободной и связанной воды, углекислого газа, сульфид-

ной серы и углерода или органического вещества. Можно пропустить

наличие такого важного компонента, как титан. Будучи не определен-

ным, он входит в одну группу с алюминием (Al

), вследствие чего

сильно завышается цифра содержания последнего. Во многих осадках

не определяются раздельно щелочные металлы Na

O и K

O. Обычно

пропускаются менее распространенные компоненты, такие как МпО,

Os, BaO, SO3 и даже CO

. Такие неполные анализы безусловно за-

трудняют исследование осадков.

Окислы, которыми оперируют при анализах, обычно не присутству-

ют как таковые; они соединяются с другими окислами, образуя мине-

ралы. Следовательно, химический анализ песка даст надлежащие ре-

зультаты, только если что-то известно о его минеральном составе. Сле-

дует также напомнить, что при валовом химическом анализе песчаника

не устанавливается различий между компонентами каркаса и цемента.

По этой причине анализы песчаников нельзя сравнивать с анализами

современных песков. Следует помнить и о другой особенности: мине-

ральный, а, следовательно, и химический состав кластических осадков

зависит от их размерности. Постепенное уменьшение размера зерен

приводит к уменьшению содержания кварца и соответствующему уве-

личению содержания глинистых минералов. Это означает уменьшение

содержания SiO

и повышение AI

и K

O (это хорошо видно из табл.

8-1).

В отличне от изверженных пород, минералы песчаников не образу-

ют равновесных ассоциаций и поэтому невозможно подсчитать «норма-

тивный» состав по валовому химическому анализу, как это делается

прн анализе изверженных пород.

В табл. 7-3 приведены вариации среднего химического состава

обычных терригенных песков. В таблице содержится «средняя извержен-

ная порода», так что можно видеть пределы фракционирования пес-

267-

нов. Ясно, что кварцевые арениты (ортокварциты) дифференцированы;

й наибольшей степени, они обогащены кремнеземом 8 существенно

обеднены другими компонентами. Менее зрелые пески могут «одержат®

неразрушенные полевые шпаты и другие минералы. Очевидно поэтому

песчаники в зависимости от степени зрелости могут обладать разнооб-'

разным химическим составом. Более того, лески демонстрируют боль-

шее разнообразие состава, чем глины. Это объясняется тем, что песке

являются грубозернистым неизмененным остатком исходных пород,

тогда как глины представляют собой тонкозернистый конечный продукт

при процессах разрушения. Но если первичная химическая природа

песка определяется полнотой сформировавшего его процесса выветри-

Таблица 7-3

Средний состав основных классов песчаников. По Петтиджону [237]

Компонент

Ортоквар-

цнт·

.HimiTOBijfl

аренит··

Грау-

вакка'*

Аркоэ"

Компонент

Ортоквар-

цнт·

Лнтктоаыв

аренит··

Грау-

вакха»·

Аркоэ**

SlO

95,4 66,1

66,7

77,1

0,2

1,3 2,0

2.8

TiO

0,2

0,3

0,6 0.3

O+

0,3

3,6

2.4

0,9

AhO,

1.1

8.1

13,5

8,7

н.о-

— 0,7

0,6

—

0.4

3,8

1.6

1,5

—

0,1

0,2

0,1

FeO

0,2 1,4

3,5 0,7 CO

1,1»·

5.0

1.2

3.0

JMnO

0,1 0,1

0,2 SO

— —

0.3

—

MgO

0,1

2,4

2,1

0,5 S

—

.—

0,1 —

CaO

1.6

6,2 2,5 2,7 С

— —

0,1

—

0,1

0.9 2,9

1.5

0,1

0.9 2,9

1.5

Сумма

100,7

100,0

100,4

100,0

' По 26 анализам.

·· По 20 анализам.

·· Ио результатам 61 анализа, включая 28 новозеландских граувакк (палеозойских Ii мезо-

зойских). опубликованных Ридом [248].

" По 32 анализам.

Оценивается по CaO.

вания и обусловлена степенью механической дифференциации (промы-

вания), сопровождавшей транспортировку и осадконакопленне, то ко--

нечный состав песка изменился вследствие различных диагенетических

процессов, а именно из-за осаждения порового цемента.

Химическая характеристика всех основных классов песчаников и

их анализы приводятся в различных частях данной главы.

В заключение отметим, что валовой химический состав песчаника

зависит от цементации. Состав отдельных видов илн классов песчани-

ков, кроме того, контролируется особенностями, присущими каждому

классу.

Классификация песчаников

Проблемы классификации осадочных пород впервые серьезно за-

тронуты Грабау [1191. Интерес к ним вновь пробудили Крынин [174],

Петтиджон [234, 236], Шрок [271, 272] и Роджерс [255]. В последние

годы появилась обширная литература, посвященная классификация

песчаников. Обзоры классификаций песчаников сделаны Клейном (162].

Мак-Брайдом [192], Окадой [227] н совсем недавно ПеттнджоноМ,

Поттером и Снвером [238]. В этих работах содержится как нсториче-

268-

ский обзор предмета, так н философское обоснование классификации

н номенклатуры песчаников.

Оказывается, что песчаники лучше всего описаны и классифициро-

ваны с точки зрения их структуры и минералогического состава. Наи-

более целесообразным критерием оказался состав: за небольшим ис-

ключением, он послужил основой всех классификаций. Все исследова-

тели подчеркивают различия между цементирующими минералами и

минералами, слагающими каркас, и рассматривают обломочную часть

как важнейший параметр при выделении различных классов песчани-

ков. Исследование любого песчаника (нлн современного терригенного

песка) показывает, что его основными компо-

нентами являются кварц, полевые шпаты и

обломки пород; последние представляют со-

бой частицы (песчаной размерности) тонко-

зернистого изверженного материала (напри-

мер, фельзнтов), материалов осадочного (кре-

мень, мнкритовый известняк) н метаморфиче-

ского (сланцы) происхождения. Другие обло-

мочные компоненты имеют малое распро-

странение, и только в порядке исключения

могут быть основной составной частью (на-

пример, глауконит в зеленом песке и магне-

тит в черных песках). Поэтому состав карка-

са может быть выражен через три вышена-

званных компонента, содержание каждого из

них показывается графически с помощью рав-

носторонней треугольной диаграммы (рис.

7-5). По соотношению этих главных состав-

ных частей можно выделить основные классы или ряды песчаников.

Площадь треугольника можно соответствующим образом подразделить

с требуемой для любого случая детальностью.

Названная система пригодна для обычных песков, которые об-

ладают четко выраженными каркасом и поровым пространством. При-

менение ее к пескам со значительным объемом матрикса (ваккам)

вызывает трудности. Поэтому многие исследователи для целей клас-

сификации предложили разделить пескн на две группы — пескн с мат-

риксом и без него, — а затем подразделять каждую из этих групп.

Такое разделение террнгенных песков на две упомянутые группы под-

верглось критике [70] не только нз-за трудностей оперативного выде-

ления матрикса, но также вследствие многообразного происхождения

матрикса и возникающих отсюда проблем интерпретации. Несмотря на

указанные трудности, в этой книге используется схема, предложенная

Петтиджоном (236) н модифицированная Доттом [74]. Она показана

на рнс. 7-6.

Хотя в целом существует единодушное мнение, что такой подход

к классификации песчаников является наиболее практичным и осмыс-

ленным, при его применении есть много вариантов. Существуют раз-

личия в установлении границ между группами песчаников, в нх

наименовании. В качестве примера можно привести работу Дикинсона

[70]. Сохраняется также неопределенность в таком вопросе: относить

лн поликристаллическнй кварц, особенно такие его формы, как кре-

мень, к обломкам породы нлн объединять с кварцем?

Наибольшую запутанность и противоречивость в вопросах систе-

матики несет в себе термин граувакка. Крынин и Фолк исполь-

Рнс. 7-5. Треугольная диа-

грамма, отражающая трех-

кэмпонентный состав пе-

ска.

Q — кварц. P — полевые шпать.,

Rx- обломки пород

269-

зовали его для обозначения класса песчаников, который ^"даегоящее

время относится к лититовым песчаникаи^ От использования

этого термина в целом отказались, и иыне термин «граувакка* боль·?

шинством исследователей используется в его более классическом

смысле, т. е. применительно к темно-серым песчаникам со значителЫ

ным содержанием матрикса.

Необходимо отметить, что обычно (и в данной работе) выбор

минералов-параметров как основы классификаций определяется не

только возможностью с их помощью описать и разделить по катего-

П.Ш. 50 0 П.

Рнс. 7-6. Классификация терригенных песчаников; по Дотту [74], с изменениями (а):

К.— кварц. П. ш. —полевой шпат, О. п. — обломкн пород, С. а. — субарков, К. ар. — коэрценый

аренит, С. л пр —суСлитареннт, К. в. — кварцевая вакка, А. в. — аркозовая вакка. Π ш г.—

полевошпатовая граузакка, Л г. — лнтитовая граувакка. Подразделение лнтитовых ареннтов. по

фолку |921 (б) О — осадочные. В. — вулканические. М. — метаморфические, В. м. ар — вулкано-

миктовый аренит. Φ — филларсинт, К». — кальклитит. Kp. ар. — кремиисвыА аренит

риям большинство песчаников; классификация должна иметь также

генетический смысл. Отношение QI(F+Rx) (где Q- содержание квар-

ца, F— полевых шпатов, Rx — обломков пород) приблизительно отра-

жает зрелость состава. Это отношение показывает степень эволюции

породы в направлении конечного продукта — чистого кварцевого песка.

Отношение FjRx характеризует источники сноса, показывает соотноше-

ние исходного материала глубинного происхождения и супракрустальч

ного материала. Супракрустальиые породы, будь то изверженные, ме-

таморфические нли осадочные, обычно тонкозернистые и поэтому дают

обломки размера песка. Грубозернистые магматические породы произ-

водят только минеральные зерна песчаной фракции, часто полевошпа-

тового состава. Отношение {Q+F+Rx)/ матрикс (соотношение зерен и

матрикса) интерпретировать труднее. Осадки с преобладанием мат-

рикса являются, по-видимому, продуктом квазижидкой смеси или

270-

течения илисто-песчаной массы; обычная разбавленная суспензия от-

лагает лишенный матрикса песок. Поэтому когда-то это явление рас-

сматривалось как индекс текучести. Но если матрикс может

быть постседнментационным продуктом (возможно диагенетическим),

данное соотношение имеет различное значение, оно может, в частно-

сти, отражать степень разрушения элементов каркаса.

На рис. 7-6,α видно, что классификация, используемая в данной

работе, сравнительно проста. По соотношению обломочного кварца,

полевых шпатов и обломков пород, а также с учетом наличия или

отсутствия порового матрикса выделено несколько классов. Породы,

в которых матрикс составляет 15% и более, представляют собой вакки;

при содержании матрикса менее 15% порода является «обычным»

(орто) песчаником. В классе песчаников, лишенных матрикса, или с не-

значительным его содержанием, выделяются три вида: 1) песчаники,

в которых кварц составляет 95% каркаса нли более — кварцевые

арениты (ортокварциты); 2) песчаники, содержащие 25% или более

полевых шпатов, при условии меньшего содержания обломков пород —

аркозы: 3) песчаники, характеризующиеся наличием в составе 25%

и более обломков пород — литнтовые песчаники (лититовые

арениты). Иногда целесообразно выделять и именовать подклассы,

группы пород, переходные между главными видами, например с у-

баркозы или сублититовые песчаники, или арениты.

Класс лититовых аренитов, в свою очередь, можно достаточно обосно-

ванно подразделить с учетом характера содержащихся в породе об-

ломков пород, как показано на рис. 7-6,5. Наиболее распространенной

разновидностью является песчаник, в котором преобладают обломкн

слабометаморфизованных пород глинистого состава, таких как аспид-

ные сланцы, филлиты, слюдистые сланцы. Песчаники с такими листо-

ватыми обломками называются филларенитами [92]. Термин

кальклитит предложен [92] для терригенных песчаников, содер-

жащих большое количество обломочных известняковых н доломитовых

частиц, с целью отделить этот тип песков от калькаренитов;

последний термин, предложенный Грабау, обозначает карбонатный пе-

сок, образовавшийся в результате химического и биохимического

осаждения. К лититовым аренитам относятся также кремневый

аренит, в котором преобладают кремневые обломочные частицы,

и вулканомиктовый аренит, в котором обломки представлены

вулканическими породами, разрушенными в процессе обычного вывет-

ривания и) эрозии.

Вакки Уакже можно систематизировать, например, как показано на

рис. 7-6,а. Преобладающими являются граувакки, у которых раз-

личаются две основные подгруппы: лититовые граувакки, где

обломки пород превалируют над полевыми шпатами, и полевошпа-

товые граувакки, в которых отмечается обратное соотношение.

Кварцевые вакки образуют относительно немногочисленный и редкий

класс внутри группы вакк.

Изложенная классификация основывается преимущественно на

минеральном составе и, по существу, не зависит от обстановки осадко-

накопления. Кварцевые арениты, например, могут отлагаться в усло-

виях пляжей, субаэральных дюн или потоками. Аркозы могут накап-

ливаться в условиях субаэральных конусов выноса или на морском

шельфе. И поскольку основным фактором, определяющим минеральный

состав, является характер исходных пород, то данная классификация

в значительно большей мере отражает минеральный состав источников

271-