Шванов В.Н., Фролов В.Т., Сергеева Э.И. и др. Систематика и классификации осадочных пород и их аналогов

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица XVI-I

Семиотическая система знаков собственных имен

Понятий метанауки Понятий науки

Метатермин

Термин

Метатерминология Терминология

Таксонов

(типов ... видов)

Индивидуальных

объектов

Таксономическое

наименование

Индивидуальное

наименование

Таксономическая

номенклатура

Индивидуальная

номенклатура

области. Принцип приоритета постулирует необходимость сохранения ранее

введенного имени (знака) в ходе развития знаковых систем. Этот принцип

выполняет не только роль регулятора в создании знаковых систем, но.

способствуя стабилизации языка науки, в то же время приобретает этические

функции в научной среде.

Конкретные рекомендации по формированию таксономической номен-

клатуры горных пород, очевидно, смогут быть определены в ходе развития

их систематики на конструктивной основе. Однако уже сейчас могли бы

быть приняты некоторые ограничения, способствующие повышению строгости

семиотической системы петрографии как науки, занимающейся объектами

горнопородного уровня организации. Это тем более необходимо, поскольку

горные породы по своему уровню организации располагаются между ми-

нералами и формациями (парагенерациями, геоформациями). Так, нераз-

личение иерархического положения минералогических и петрографических

горнопородных объектов одинакового химического состава привело к недо-

разумениям, повлекшим в свое время дискуссию между двумя высокооб-

разованными геологами А. А. Иностранцевым и С. Н. Никитиным [20, 30],

в связи с термином «доломит», обозначающим как минерал, так и горную

породу. В условиях компьютеризации, обозначение одним и тем же знаком

иерархически различных объектов, подобные ошибки (или оговорки) могут

привести к значительным «белым шумам» в информационных системах.

Вероятно, можно принять нередко предлагаемое дополнение «-ит», «-лит»

(доломит — минерал, доломитит — горная порода) . В этом случае объекты

следующего уровня организации — парагенерации, сложенные доломити-

тами, получат наименование доломититовая. В петрографии изверженных

пород аналогично различаются пироксен — минерал и пироксенит —

горная порода и т. д.

Таксономическая номенклатура горных пород, по-видимому, будет при-

обретать бинарный характер (может быть, тринарный): а) обозначение

рода, скорее всего, должно давать информацию о составе породы; б) обоз-

начение вида — указывать на географическое или этнографическое по-

* А. Грабау в 1904 г., позже Л. В. Пустовалов в 1940 г. не только сформулировали эту

мысль, но и называли породы по названию минералов с добавлением окончания «-ит» или

«-лит»: «кальцитолит», «доломитолит», «карналлитит» и т. д. К сожалению, эта идея не была

принята в свое время, а спустя 100 лет реализуется крайне медленно.— Прим. ред.

320

ложение голотипической местности, а также вызывать какие-либо истори-

ческие ассоциации, связанные с выделением данного таксона*.

Заключение. В последние десятилетия геология вполне четко, так же

как и естествознание в целом и наука об обществе, развивается в системном

аспекте. Исследования геологических тел горнопородного уровня организа-

ции вещества, как и других объектов естествознания, не могут долее

обходиться без их систематики на структурно-вещественной основе. Пред-

ставления о том, что фундаментом петрографии могут быть седиментоло-

гические, генетические, геодинамические или какие-либо иные основы, не

только не верифицируется в ходе развития петрографии, но и фальсифи-

цируется развитием естествознания.

Развитие различных отраслей естествознания проходит несколько ста-

дий. На первой осуществляется их обособление от смежных отраслей. На

этой стадии эйфорические настроения в научной сфере, как правило,

приводят к распространению идеи самодостаточности обособляющейся от-

расли и универсальности ее применения. Однако со временем проявляется

чрезмерная сложность явлений, охватываемых обособившейся отраслью,

что приводит к структуризации знаний в ее пределах: выделению иерар-

хического инварианта — уровня организации — и выделению системати-

ческих инвариантов (таксонов разной категории).

Как правило, ответными действиями определенной части представителей

научной среды служат возражения по поводу «отрыва от реальности»,

«ухода в башню из слоновой кости», «академизма» и пр. Аргументация

критикующих подчеркивает не только значение всех свойств, признаков и

отношений объектов, охватываемых обособляющейся областью знаний (что,

в принципе, вполне оправданно), но главное — отрицает необходимость

выделения иерархического и систематического инвариантов. В формально-

логическом аспекте эти стадии моделируются операциями: а) логической

суммы, обособляющей область знаний; б) логического умножения, выделя-

ющего инварианты; в) симметричной разности (соответственно I, II, III на

рис.

XVI-7). Нетрудно видеть, что в последнем случае отрицание инвариантов

ведет к потере объектов, точнее предмета исследования. Возникающая при

этом ситуация напоминает ту, в которой оказалась Алиса в Стране Чудес

при встрече с Чеширским котом. Как известно, она, твердо зная, что кот

может быть с улыбкой, очень удивилась, когда кот постепенно исчез, но

сохранилась его улыбка. В такую ситуацию и увлекают сторонники седи-

ментологических, генетических, геодинамических основ петрографии, да и

не только ее, а в равной мере — формациологии, тектоники, минерагении

и др.

Понятие о горных породах, как об элементах горнопородного уровня

организации и соответственно об элементарных объектах естествознания,

наиболее правильно связывать с петрографией. Термин «петрография»

имеет приоритет перед терминами «петрология» и «литология»* ; в совре-

менной геологии говорят и пишут о петрографии осадочных пород, петро-

графии изверженных пород, петрографии метаморфических пород и т. д.

[23,

31, 35, 47 и др.].

Терминоэлементы «лито-» и «петро-» в терминклатуре современной

геологии отражают восходящее к античности различие в их содержании:

* Процедура выделения голотипов. тем более с собственными названиями, не принята в

осадочной петрографии, в отличие от петрографии магматической. Отчасти это связано со

слабым развитием описательной базы осадочной петрографии; нельзя исключить также, что

здесь действуют более глубокие причины — недискретность границ и изменчивость состава

осадочных пород как неравновесных систем, точнее систем, равновесность которых может

оцениваться только как вероятностная.— Прим. ред.

** Здесь следует видеть не приоритеты, а соподчиненность понятий. Петрография осадочных

пород — составная часть литологии, и не только в широком толковании последней, о чем пишет

автор, но также и на горнопородном уровне. Таково же положение в петрологии.— Прим. ред.

21 Систематика 321

FtDUD

Рис.

XVI-7. Обособление систематики D' в развивающейся области знаний D.

«литое» — это тот же «петрос» — камень, но поставленный в надгробие.

В какой-то мере с памятью о жизни терминоэлемент «лито-» связывает

объекты осадочной петрографии с их происхождением, в том числе орга-

ническом.

В системном аспекте литология может быть определена как «наука о

геологических объектах минерального, горнопородного и формационного

уровней организации, имеющих осадочное происхождение, т. е. образовав-

шихся в атмосфере и гидросфере при их взаимодействии с биосферой и

литосферой» [16, с. 195]. Системообразующим в этом определении прини-

мается положение об осадочном — экзогенном — происхождении геологи-

ческих тел нескольких уровней организации, исследуемых с позиций геологии

осадочной оболочки Земли и планет земной группы. В этом определении

не упомянуты атомы, поскольку они и их отношения в земных оболочках

исследуются геохимией.

Соответственно может быть определена петрология как наука о гео-

логических объектах минерального, горнопородного и формационного уровней

организации, имеющих эндогенное — магматическое, метаморфическое,

метасоматическое — происхождение, т. е. образовавшихся в земной коре

при взаимодействии ее с внутренними оболочками планеты.

В настоящее время петрография, литология, петрология могут сущес-

твенно усовершенствовать полноту, строгость и организованность систем

понятий, операций и знаков, которыми они оперируют в своих построениях,

следуя опыту биологии, а также минералогии. Интенсивная экологизация

322

знаний о естественных объектах требует экологизировать понятия, локали-

зованные в рамках частных систем понятий отдельных отраслей в системе

понятий естествознания в целом.

XVI-2.

О МНОГОЦЕЛЕВОМ НАЗНАЧЕНИИ

ПЕТРОГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМАТИКИ

Базовая систематика осадочных пород имеет многоцелевое назначение

и может быть использована во многих дисциплинах геологической науки

и практики. Это касается и содержательной части систематики, и ее

графического изображения в виде корреляционной матрицы. Мы приведем

несколько примеров использования классификационной таблицы: для показа

формациеобразующей роли осадочных пород (табл. XVI-2) и в виде списка

месторождений, включающих в себя минерально-петрографические роды и

виды пород в качестве полезного ископаемого (табл. XVI-3). Число подобных

примеров применения таблицы можно было бы увеличить, а при необхо-

димости создать атлас, в котором классификационные таблицы послужили

бы основой для изображения и частоты встречаемости горных пород, их

формациеобразующей роли, использования в качестве рудного и нерудного

сырья, рудоносности тех или иных осадочных комплексов, участия в тех

или иных тектонических структурах, ландшафтных зонах и т. д.

Рассматривая роль систематики осадочных пород в формационных

исследованиях, мы исходили из того, что выделение геологических формаций

в разрезе земной коры предусматривает операцию группирования слоев

видов горных пород в их ассоциации, однотипные по вещественному составу

и внутреннему строению. Повторяемость одинаковых наборов слоев создает

тело геологической формации — самостоятельной системы, вещественной

категории надпородного уровня организации.

Помещая осадочную геологическую формацию в единый иерархический

ряд вещественных категорий, составляющих земную кору: минерал —

порода — формация — формационные комплексы нескольких порядков —

осадочная оболочка коры, мы вправе в учении о формациях использовать

многие понятия, более полно разработанные для категории минерального

и породного рангов. Это касается прежде всего подхода при характеристике

форм минеральных скоплений, их внутреннего строения, частоты встреча-

емости, симметрии и пр.

Хорошо известно, что общее число ныне известных минералов насчи-

тывает несколько тысяч. Однако только их ограниченное число способно

образовывать устойчивые минеральные ассоциации — горные породы. Эти

минералы называют породообразующими. Полная аналогия имеет место

при сравнении общего числа известных горных пород с тем их количеством,

которое способно образовывать осадочные толщи.

Известно, что три группы пород — силикатные песчаники, глинистые

породы и известняки — составляют 95% от объема осадочной оболочки.

Содержание многих других хорошо известных горных пород ничтожно мало.

Таким образом, только ограниченное число групп осадочных горных пород

широко распространено в разрезе земной коры, образуя толщи — геоло-

гические формации.

Рассматривая горные породы через призму толщ, которые они состав-

ляют, следует обозначить четыре группы пород. Во-первых, это — горные

породы, способные образовывать значительные по мощности монопородные

геологические тела: писчий мел, кварцевые песчаники, гидрослюдистые

глины и др. Их содержание в объеме осадочных толщ может достигать

80—90%.

Во-вторых, это — породы, которые только в наборе с другими

создают толщи: каолиновые глины, монтмориллонитовые глины, ангидри-

толиты, отдельные разности известняков и т. д. Их содержание в разрезе

обычно не превышает 30%. Обе указанные группы пород являются фор-

21*

323

Таблица XVI-2

Осадочные породы как формациеобразующие элементы

Рода

Ангулопсефи-

толиты

Сферо-

псефитолиты

Псаммитоли-

ты

Аленрнтолиты

Пелнтолиты

Кристаллолн- Сферо-

Биолптолиты

Интракласто-

Пелптопые

Гелево-

аморфиые

ты

агрегатолиты литы

V".

'•IiP

Галолиты

Карболиты

/—3 — породы, способные: / — образовывать монопородные формации, 2 — участвовать как главные компоненты в полипородных формациях;

3—

участвовать как второстепенные компоненты в полипородных формациях; 4 — редкие породы; 5 — не встречаются.

Примеры осадочных месторождений

Номер

над-

класса

^^^^

Рода

Классы

Псефитолиты

Алевро-

псаммитолиты

Пелитол

иты

Номер

над-

класса

^^^^

Рода

Классы

Псефитолиты

Алевро-

псаммитолиты

Пелито-

вые

Гелево-

аморфиые

Супрамафелиты

Камчатка

Урал, Кавказ,

Камчатка

Черкасское,

Нальчик

лахлинское, Хайларское,

Хонгуруу,

Айдагское

Мафелиты

Камчатка

Урал, Кавказ,

Камчатка

Черкасское,

Нальчик

лахлинское, Хайларское,

Хонгуруу,

Айдагское

Субмафелиты

Черкасское,

Нальчик

лахлинское, Хайларское,

Хонгуруу,

Айдагское

Субмафелиты

Восточно-Сыскульское

Субсиаллиты

Восточно-Сыскульское

Сиаллиты

Алексеевское,

Берлинс-

Супрасиаллиты

Алексеевское,

Берлинс-

Силициты

Кинчиское

Алатырское, Ky

Вольское,

Курб

Ферритолиты

Ленкорань,

Камчатка,

Курилы

Аккермановское,

Бакальское

Манганолиты

Ленкорань,

Камчатка,

Курилы

Полазинское,

Б.

Токмак

Аллиты

Краснооктябрьс

инское), Тих

Полиоксидолиты

Сарановское

Южно-Кемпирсайское,

Каратау

III

Фосфоролиты

апатит

1 Хибины,

Ловозеро

III

Полифосфоролиты

Кальцитолиты

Доломитолиты

Поликарбонато-

литы

Хлоридолиты

Сульфатолиты

Карбонатолиты

Полигалитолиты

Медведковское

Сульфидолиты

Сульфулиты

VII

Гелио-фюзено-

липидолиты

1—3 Кузбасс,

Подмосковный,

Канско-

Ачинский

бассейны

Сапропелиты

Кузбасс,

Подмосковный,

Канско-

Ачинский

бассейны

326

Таблица XVI-3

России и сопредельных территорий

Кристаллолиты

Сферо-агрегатолнты

Фитолиты

ЗоолИТЫ

ское,

Любинское, Азкамар, Даш-Са-

Асканское, Гумбрийское, Поволжье,

Ключкское

кое,

Боровичское

тейниковское, Сахалин, Камчатка,

инское, Орское, Полковник

Костомукша, Кривой Рог, KMA

Уральское, Никопольское, Никитское

кое,

СУБР (Красная шапочка, Каль-

винский р-н

Каратау, Белкинское Брянский, Вятско-

Камский, Актюбинский

бассейны

Эстонский

бассейн

Удско-Селемджинский бассейн

Пикалевское, Швакинское, Белоручейское, Андреево-Храповицкое, Серовское, Алферовское,

Урусовское, Ольшанецкое

Малышевское, Емецкое, Данковское,

Сыткинское, Агаповское, Боснийское, Еленовское

Керченское, Аятское, Чиатурское, Никопольское,

Полуночное, Ахалцихе, Карадаг, Нижнетагильское,

Гумешевское, Заозерная, Березовская площади

Прикаспийский бассейн (купольные). Верхнепечорское.

Припятский, Среднеазиатский бассейны

Савосарское, Звозское, Изборское, Порховское,

Тростянецкое, Кривское, Веренчанское, Аурташ, Медведевское

Тачевская, Березовская площади, Смолянское,

Хибинское

Соликамское, Березниковское, Щербаковское

Угольные бассейны многих регионов, угли Новгородской

обл., известняки, мергели Крыма

Каракумское, Поволжье, Язовское, Раздольское, Гаурдакское

Донецкий, Горловский бассейны

Южно-Якутс-

кий,

Иркутс-

кий бассейны,

Западно-Сибир-

ские площади

327

мациеобразующими, так как их представители обычно выступают в роли

главных членов породных ассоциаций. Формациеобразующим породам про-

тивостоят две группы пород редких. Одна из них включает в себя породы,

как правило не образующие самостоятельных скоплений: фосфоритолиты,

бокситы, сидеритолиты и др.; другая — породы, встречающиеся крайне

редко: известковые туфы, гипсовые пески и т. д. Обе эти группы можно

отнести к акцессорным.

Формациеобразующие породы составляют ряд, в который входят горные

породы, формирующие крупные скопления в разрезе земной коры. Это —

большинство силикатных обломочных, глинистых, карбонатных, кремниевых,

сульфатно-хлоридных пород. Перемежаясь в пространстве, они слагают

тела осадочных формаций. Формациеобразующие породы в составе конк-

ретной толщи выступают как главные, обязательные, элементы системы —

главные члены парагенезиса, по Н. С. Шатскому — и как второстепенные.

Акцессорные породы образуют ряд, в которой входят породы оксидно-

марганцевой, оксидно-железистой, фосфатной и других групп, а также

некоторые разности пород карбонатных, сульфатных, хлоридных и алюмо-

силикатных. В составе формаций акцессорные породы присутствуют как

второстепенные, необязательные, члены породной ассоциации. Они создают

индивидуальность конкретной формации: часто помогают оценить ее генезис,

нередко определяют ее минерагеническую специализацию. В некоторых

случаях относительное содержание акцессорных пород в отдельных частях

тела формации бывает настолько велико, что они становятся главными

членами наборов пород на месторождениях полезных ископаемых — фос-

форолиты, угли, железные породы.

Особый интерес представляют группы и виды формациеобразующих

пород, поскольку их наименования определяют состав и объемы тел еди-

ничных формаций. Характеристика формациеобразующих пород должна

опираться на общую классификацию осадочных, из которых наиболее

приемлема такая, где группы пород выделяются по составу породообра-

зующих минералов: кварцево-силикатные, оксидно-гидрооксидные, фосфо-

ролитовые, карбонатолитовые и др. и по структуре: кластолитовая, пели-

товая, кристалло-органолитовая.

Для характеристики пород как формациеобразующих элементов может

быть использован упрощенный вариант классификации. В формационном

анализе можно ограничиться выделением следующих групп осадочных пород:

1) силикатные — обломочные и глинистые; 2) карбонатные; 3) сульфатные

и хлоридные; 4) кремниевые — силицитовые; 5) оксидно-железистые; 6) ок-

сидно-марганцевистые; 7) глиноземные; 8) фосфатные; 9) угольные; 10) би-

тумные.

Первые пять породных групп в целом являются формациеобразующими,

остальные, как правило,— акцессорными.

Ряд формациеобразующих пород. Силикатные породы.

Толщи, сложенные преимущественно силикатными породами, подразделя-

ются в первую очередь на крупнообломочные — гравийно-конгломератовые

и пр.; мелкообломочные — песчаниково-алевролитовые, глинистые — гли-

нисто-сланцевые, а также смешанные — песчаниково-глинистые, глинисто-

глыбовые, конгломератово-песчаниково-глинистые и т. д. Гранулометричес-

кая характеристика толщи в общей форме предполагает вероятный палео-

тектонический режим во время ее накопления. Однако еще более важным

показателем конседиментационной обстановки является минеральный состав

обломочных и глинистых частиц. Другим ценным показателем является

первичный цвет пород, обусловленный валентностью железа, примесью

органического вещества и пр.

На примере обломочных силикатных пород можно показать, как ус-

танавливается «вид» формациеобразующей породы — порода, которую

следует группировать для обособления геологической формации. При этом

328

мы руководствуемся целевым подходом: каждая толща, выделяемая как

единичная осадочная формация, должна служить индикатором тектоничес-

кого режима, палеогеографической обстановки, минерагенической специа-

лизации. Объемы таких толщ должны приблизительно соответствовать

местным стратиграфическим единицам, с которыми чаще всего приходится

работать, которые можно картировать. Целевой подход при определении

формациеобразующего вида породы определяет объем толщи, принимаемой

за единичную формацию, ее наименование по главным членам ассоциации

пород, степень информативности для ретроспективных построений и прогноза

полезных ископаемых. При необходимости единичные формации группиру-

ются в ассоциации формаций.

Таким образом, для установления «вида» среди алюмосиликатных

обломочных пород необходимо последовательно опускаться на более низкие

иерархические уровни, вплоть до разности породы, которая в ассоциациях

определяет толщу как индикатор обстановки. Например, первый уровень —

крупнообломочные и мелкообломочные породы. Как правило, его инфор-

мативность недостаточна для ретроспективных построений. Следующий

уровень — минеральный состав обломков: граувакки разной степени кис-

лотности, аркозы, кварцевые песчаники. Этот уровень с учетом первого с

достаточной степенью определенности свидетельствует о тектоническом ре-

жиме. Вероятно, на более низком уровне обломочные породы следует

разделить по их первичной окраске. В конечном счете в качестве форма-

циеобразующих видов и разностей выступают кварцевые, олигомиктовые,

аркозовые, граувакковые мелкообломочные породы (песчаники, алевроли-

ты) — сероцветные, красноцветные, пестроцветные, темноцветные; кварце-

вые,

полимиктовые, вулкано-осадочные крупнообломочные породы (конгло-

мераты, валунники, брекчии, гравелиты). Для крупнообломочных пород

цвет как индикатор палеогеографической обстановки имеет второстепенное

значение. Таким образом, для рассмотренной группы формациеобразующий

вид определяется гранулометрией, минеральным составом обломков, пер-

вичной окраской породы.

При выделении формациеобразующих видов среди глинистых пород

на первое место выступает критерий состава глинистых минералов: као-

линитовые, гидрослюдистые, хлоритово-гидрослюдистые, монтмориллонито-

вые,

цеолитовые и другие глины; на второе — их первичная окраска:

красно- и пестроцветные, зеленовато-голубые, темноцветные. Минеральный

состав глин и их цвет в совокупности с другими показателями дают

определенное представление об обстановке накопления толщ.

Выделение формациеобразующих видов силикатных пород и обособление

на этой основе формационных единиц позволяют расчленять внешне одно-

образные терригенные толщи на самостоятельные формации — индикаторы

стабилизации и активизации былых тектонических режимов, изменений

климата, палеогеографической обстановки — и обосновывать приуроченность

полезных ископаемых к определенным интервалам разреза. В частности,

на этом принципе так называемая юрская терригенная формация на

Тянь-Шане была расчленена на несколько самостоятельных единиц, каждая

из которых соответствовала эпохам разных режимов и характеризовалась

разной степенью угленосности.

Карбонатные породы. Среди карбонатных толщ по составу выделяются

известняковые, доломитовые и смешанные известняково-доломитовые. Кроме

того,

карбонатные породы широко распространены в полипородных разрезах

силикатно-карбонатного, кремнисто-карбонатного и сульфатно-карбонатного

составов, являясь в них главными членами породных ассоциаций. Как

известно, карбонатные породы могут накапливаться в разной обстановке:

от субаэральной до морской глубоководной в результате обломочной, био-

генной, хемогенной седиментации, а поэтому определение разностей пород,

329