Формационный анализ

Это метод исследования строения и истории развития земной коры на основе изучения пространственных взаимоотношений ассоциаций горных пород – геологических формаций. Формация - вещественная категория и занимает определённое положение в иерархии вещества земной коры: химический элемент – минерал – горная порода – геологическая формация – формационный комплекс – оболочка земной коры. Геологическая формация - закономерная ассоциация горных пород, связанных единством вещественного состава и строения, обусловленных общностью их происхождения (или сонахождения).

Различают осадочные (вулканогенно-осадочные), магматические и метаморфические формации. При изучении формаций выделяют главные (обязательные) и второстепенные (необязательные) члены ассоциаций. Главные характеризуют определённый формационный тип – устойчивую ассоциацию, повторяющуюся в пространстве и времени. По названию главных членов ассоциации даётся название всей ассоциации. Каждая формация характеризуется определённым типом внутреннего строения, составом пород, характером чередования и мощностями слоёв, степенью их выдержанности по площади, наличием специфических пород, минералов, руд, преобладающей окраской, формой тел, степенью диагенетических и метаморфических изменений.

Главными факторами, определяющими формирование устойчивых ассоциаций осадочных горных пород, являются тектоническая обстановка, климат, интенсивность вулканизма; магматических и метаморфических – тектонический режим и термодинамические обстановки. В зависимости от условий формирования осадочных пород, их изменчивости в пространстве и времени образуются генетические типы отложений. От этих факторов зависит и общее распределение формаций на земной поверхности.

В зависимости от тектонического режима выделяется четыре класса формаций: платформенный, геосинклинальный, орогенный и океанический. В состав последнего входят формации талассократонов (океанических впадин), разделяющих их асейсмических поднятий, срединно-океанических хребтов.

Большинство осадочных формаций служат показателями тектонических режимов. Так формации кварцевых песков, глауконит-кварцевая, мергельно-меловая, глинисто-опоковая являются показателями платформенного режима. Группа флишевых, кремнисто-карбонатных, офиолитовых, яшмовых, кремнисто-сланцевых формаций свидетельствует о геосинклинальном режиме, а моласса и шлир – об орогенном. Для магматических формаций смена основных пород средними, а затем кислыми и щелочными соответствует последовательности развития магматических извержений при смене геосинклинального режима орогенным и далее платформенным.

Площади распространения определённых формаций контролируются тектоническими структурами, развитием которых обусловлено их пространственное обособление. Поэтому, изучая формации, мы устанавливаем размещение тектонических структур. Эволюция тектонического режима приводит к последовательной смене в разрезе геологических формаций. Исследуя их, можно делать выводы об изменениях тектонических обстановок. Так смена в разрезе мощной толщи флишевой формации с характерным тонким переслаиванием песчаников, алевритов аргиллитов молассовой грубообломочной толщей морских и континентальных отложений свидетельствует о смене геосинклинального режима орогенным.

Формационный анализ позволяет классифицировать тектонические структуры, выделять определённые типы поднятий и прогибов. Повторяемость типичных формаций в разобщённых по площади структурах позволяет наметить общую этапность в истории тектонического развития структур, сравнить наборы формаций близких по типу структур разного возраста. Важное значение этот анализ имеет для прогноза полезных ископаемых, поскольку многие из них связаны с определёнными типами формаций. На этом основании выделяются угленосные, соленосные, фосфоритоносные, бокситоносные, железорудные, нефтеносные и целый ряд других формаций.

Последовательность при изучении и выделении формаций следующая. Вначале в разрезе производится выделение толщ пород, отличающихся по литологическому составу, разделённых четко выраженными поверхностями напластования, границами перерывов или размывов (стратиграфический перерыв и несогласие). Затем производится изучение группы пород (ассоциации), входящих в состав выделенного естественного комплекса, т.е. парагенетический анализ. Одновременно определяется цикличность строения формации, структурно-текстурные признаки пород, их генетический тип и фациальная принадлежность, устанавливается физико-географическая (ландшафтная) обстановка формирования осадков. В заключительной фазе формационного анализа определяются климатический и тектонический режимы времени и места формирования формаций. Таким образом, проводятся формационно-тектонический и палеоклиматический анализы. Теоретическое значение изучения осадочных и вулканогенно-осадочных формаций состоит в возможности восстановления по ним древней тектонической, климатической и ландшафтной зональности. Практическое значение этого анализа обусловлено связью различных полезных ископаемых с определёнными типами формаций.