Выделение и анализ геологических формаций

Анализ геологических формаций, составляющих структурные этажи, позволяет оценить их тектоническую сущность, т.е. тектонический режим времени их накопления и проиндексировать структурные этажи.

Геологическими формациями называются однородные по вещественному составу и строению ассоциации (комплексы) горных пород, многократно повторяющиеся в разрезе земной коры. Формации бывают сложены наборами осадочных, магматических и метаморфических пород. Горные породы, составляющие геологические формации, находятся в определенных соотношениях, присущих данной конкретной формации. Каждая формация в земной коре образует геологическое тело - формационную залежь, внутри которой слои (выделения) составляющих ее пород определенным образом упорядочены, обладают своим внутренним сложением (структурой и текстурой). Вещество и структура толщи (магматического комплекса) - главные показатели при обособлении и определении формаций.

В каждом районе выделяются свои конкретные формации с присущими им индивидуальными особенностями. В результате обобщения свойств конкретных формаций, изученных в разных районах на разных временных интервалах, получают характеристики типовых (абстрактных по Н.П.Хераскову) формаций, в которых индивидуальные особенности отдельных формаций опущены.

Горные породы в земной коре образует закономерные сообщества, ассоциации нескольких иерархических уровней (рангов). Можно с полной определенностью говорить о наличии закономерных сообществ горных пород по меньшей мере трех рангов, для которых исследователи использует термин "формация".

Рекомендуется в качестве единичных формаций — основных единиц при формационном анализе - выделять однородные по составу и сложению петрографические комплексы близкие по рангу к свите, ярусу. Формирование такого ранга ассоциаций горных пород происходит на продолжении 3-12 млн. лет. Именно эти ассоциации контролируются региональными тектоническими структурами, генетически связаны с различными полезными ископаемыми. .

Более крупные ассоциации горных пород целесообразно рассмат­ривать в качестве ассоциаций формаций (надформаций, формационных комплексов) 1-го, 2-го рангов. Более мелкие - в качестве подформаций.

Выделение формаций в разрезе осадочного слоя земной коры производится путем группирования слоев горных пород в однородные по поставу и строению толщи (комплексы).

Горные породы, составляющие ассоциацию, образуют закономерные "наборы", повторяемостью которых сложено тело формации. Повторяемость однородных по строению наборов позволяет выявить ритмичность строения формации. Типовой "набор" включает породы - главные члены (более 5%) ассоциации. Второстепенные члены (менее 5%) . ассоциации могут существенно изменяться в одной и той же типовой формации. При группировании горних пород в формации используются классификации осадочных, магматических и метаморфических: пород, в которых главным классификационным признаком является вещественный состав.

При выделении формации необходимо группирование видов горных пород (например, кварцевый песчаник), при выделении ассоциации формаций можно ограничиться более общей диагностикой горной породы (например, песчаник), при "выделении еще более крупной ассоциации формаций можно ограничиться только оценкой принадлежности пород к определенному классу (например, терригенная обломочная порода). Естественно, что от степени детальности диагностики пород, группируемых в формационные тела, зависят принимаемое название формации и. обоснованность выводов об условиях ее накопления. Например, наименование "кварцево-каолиновая" ассоциация свидетельствует о стабильном тектоническом режиме (платформенном), влажном климате, выровненном рельефе в области сноса, о возможном нахождении в толще залежей угля, бокситов, каолинов, высококачественного стекольного сырья. Наименование "песчаниково-глинистая" ассоциация является более общим термином. Она включает и кварцево-каолиновые и граувакково-гидрослюдисто-монтмориллонитовые и др. толщи, которые формируют­ся в разной тектонической и палеогеографической обстановке, вмещают разные полезные ископаемые. Поэтому во втором названий заложена неопределенность для решения ряда вопросов формационного анализа, В третьем названии ("терригенная") эта неопределенность возрастает в еще большей степени. Тем не менее, при недостаточной информации такими названиями иногда приходится пользоваться. При этом не следует забывать о том, что второе и третье названия определяют принадлежность конкретной формации к определенной группе: песчаниково-глинистых, терригенных и не более.

Учет типа сложения толщи: тонко-, средне-, крупно-, грубослоистая, массивная, ритмичнослоистая и проч. для разделения формационных групп одного вещественного состава (например, кварц-каолиновой) требует дополнительной информации и не всегда оказывается возможным. Поэтому при составлении структурно-формационной колонки тектонической карты мы вынуждены ограничиваться выделением и наименованием формаций по вещественному составу, противопоставляя среди осадочных толщ три большие группы по строению: флишевые, слоистые нефлишевые, массивные (в т.ч. рифогенные).

Наименование формаций определяется перечислением пород - главных членов породной ассоциации. Среди множества геологических формаций, повторяющихся в разрезе земной коры имеются формации-индикаторы геосинклинального, платформенного, орогенного и др. режимов. Например, группа флишевых формаций свидетельствует о геосинклинальном режиме, формации кварц-каолиновая или писчего мела - о платформенном, мощные грубообломочные толщи - об орогенном. Наличие формаций-индикаторов облегчает определение принадлежности этажа к тектоническим комплексам определенного режима: геосинклинального, платформенного, орогенного.

Следует иметь ввиду, что многие формации обладают т.н. конвергентностью, т.е. способностью накапливаться в различных тектоничес­ких обстановках. Только анализ совокупности формаций с изучением взаимоотношений смежных формаций по вертикали и по латерали позволяет определенно судить о тектоническом режиме их формирования.