Советские геологи вслед за Н. С. Шатским, основоположником учения о формациях, определяют формацию как совокупность парагене-тически связанных горных пород и отложений, возникающих в разной физико-географической обстановке, но объединенных одинаковыми тектоническими условиями их образования.
По особенностям тектонической обстановки выделяют: 1) формации геосинклинальных областей, 2) формации краевых прогибов и 3) формации платформ.
В пределах этих больших групп выделение формаций производится по целому ряду признаков: по преобладанию тех или иных пород (глинисто-сланцевая), по полезному ископаемому (угленосная, соленосная, нефтематеринская), по особенностям строения толщи (флишевая) и другим признакам.
Геосинклинальные формации. Для этих формаций характерны: 1) очень большая мощность отложений (многие сотни и тыся
чи метров;; 2) преооладание ооломочных и вулканогенных пород; 3) сложное складчатое залегание, осложненное многочисленными разрывными нарушениями; 4) наличие большого количества крупных интрузивных тел; 5) значительный метаморфизм; 6) полнота стратиграфического разреза; 7) вытянутые в виде широких полос площади распространения.
В геосинклинальных прогибах накапливаются: глинисто-сланцевая, флишевая, молассовая, кремнисто-вулканогенная, джеспилитовая и другие формации.
По особенностям тектонической обстановки выделяют: 1) формации геосинклинальных областей, 2) формации краевых прогибов и 3) формации платформ.
В пределах этих больших групп выделение формаций производится по целому ряду признаков: по преобладанию тех или иных пород (глинисто-сланцевая), по полезному ископаемому (угленосная, соленосная, нефтематеринская), по особенностям строения толщи (флишевая) и другим признакам.
Геосинклинальные формации. Для этих формаций характерны: 1) очень большая мощность отложений (многие сотни и тыся
чи метров;; 2) преооладание ооломочных и вулканогенных пород; 3) сложное складчатое залегание, осложненное многочисленными разрывными нарушениями; 4) наличие большого количества крупных интрузивных тел; 5) значительный метаморфизм; 6) полнота стратиграфического разреза; 7) вытянутые в виде широких полос площади распространения.
В геосинклинальных прогибах накапливаются: глинисто-сланцевая, флишевая, молассовая, кремнисто-вулканогенная, джеспилитовая и другие формации.
Советские геологи вслед за Н. С. Шатским, основоположником учения о формациях, определяют формацию как совокупность парагене-тически связанных горных пород и отложений, возникающих в разной физико-географической обстановке, но объединенных одинаковыми тектоническими условиями их образования.
По особенностям тектонической обстановки выделяют: 1) формации геосинклинальных областей, 2) формации краевых прогибов и 3) формации платформ.
В пределах этих больших групп выделение формаций производится по целому ряду признаков: по преобладанию тех или иных пород (глинисто-сланцевая), по полезному ископаемому (угленосная, соленосная, нефтематеринская), по особенностям строения толщи (флишевая) и другим признакам.
Геосинклинальные формации. Для этих формаций характерны: 1) очень большая мощность отложений (многие сотни и тыся
чи метров;; 2) преооладание ооломочных и вулканогенных пород; 3) сложное складчатое залегание, осложненное многочисленными разрывными нарушениями; 4) наличие большого количества крупных интрузивных тел; 5) значительный метаморфизм; 6) полнота стратиграфического разреза; 7) вытянутые в виде широких полос площади распространения.
В геосинклинальных прогибах накапливаются: глинисто-сланцевая, флишевая, молассовая, кремнисто-вулканогенная, джеспилитовая и другие формации.
Глинисто-сланцевая формация. Иногда ее называют аспидной. Сложена она мощными толщами глинистых сланцев, в которых всегда Присутствуют слои разнообразных песчаников, в том числе и граувакковых .
Глинисто-сланцевые формации в подавляющем большинстве случаев представляют собой морские отложения, формирующиеся на различной глубине (вплоть до значительных глубин). Полезными ископаемыми эти формации в общем бедны.
Кремнисто-вулканогенные формации. Они сложены разнообразными кремнистыми сланцами, яшмами и другими кремнистыми породами, а также спилитовыми и андезито-базальтовыми породами и их туфами.
Кремнисто-вулканогенные формации это глубоководные отложения геосинклинальных прогибов, образование которых связано с подводным вулканизмом. Молодые кремнисто-вулканогенные формации иногда являются нефтепроизводящими (миоценовые отложения Калифорнии).
С кремнисто-вулканогенными формациями в архейских и протерозойских отложениях связаны также месторождения осадочных железных и марганцевых руд. Большинство таких месторождений железных руд в основном сложены кремнисто-железистыми породами джеспилитами, представляющими собой тонкий ритмичный переслой кремнистых (кварцит) и железистых (гематит, магнетит) пород. Их нередко выделяют в джеспилитовую формацию.
Флишевая формация. Изучением этой формации много занимался Н. Б. Вассоевич, который дал наиболее полную ее характеристику.
Флишевая формация представляет собой мощную толщу (сотни, а иногда, и тысячи метров) морских отложений, сложенную ритмично чередующимися пачками (0,5—3,0 м мощностью), которые состоят из 3—5 пород, повторяющихся в одной и той же последовательности, причем всегда так, что нижняя часть пачки сложена более крупнозернистыми породами, а к верхней части размер зерен уменьшается. Очень характерно, что в основании каждой пачки наблюдаются следы размыва, следы водных струек, рябь, следы передвижения организмов и другие образования.
Характер всех пород, слагающих флишевые ритмы, их минеральный состав могут быть очень разнообразны, однако в пределах флише-вой толщи можно выделить свиты, для каждой из которых характерны свои особенности строения ритмов и их сочетание. Поскольку такие свиты очень хорошо прослеживаются на значительные расстояния, их можно использовать для стратиграфического расчленения и увязки отдельных разрезов (это особенно важно потому, что флишевые толщи иногда не содержат хорошо определимых органических остатков).
Флишевые формации образуются только в геосинклинальных областях накануне превращения их в горные складчатые сооружения, когда начинают подниматься в виде островов отдельные горные цепи. Моменту такого поднятия соответствует начало ритма. Поднятие сменяется некоторым углублением бассейна, поднимающиеся цепи постепенно погружаются ниже уровня моря, и количество поступающего за счет их разру-
шения обломочного материала становится все меньше. Источником обломочного материала в это время уже являются более удаленные области, и потому материал становится более тонким. Новое резкое поднятие обусловливает начало нового ритма и так далее. С флишевыми формациями иногда связаны месторождения нефти (Карпаты), некоторых руд, минеральных вод.
Молассовая формация сложена обычно обломочными породами — песчаниками и конгломератами, которые образуются за счет разрушения поднимающихся молодых горных хребтов. Нередко эти отложения бывают окрашены в красные и бурые тона. В состав молассы могут входить также глинистые и карбонатные породы, соли, гипсы. Таким образом, фациальный состав молассы очень пестрый: это прибрежно-мор-ские, континентальные и лагунные отложения.
С молассовыми формациями связаны месторождения солей, углей, нефти, меди и россыпные месторождения.
Формации краевых (предгорных) прогибов. В краевых прогибах, представляющих зоны перехода от платформ к складчатым сооружениям геосинклинальных областей, накапливаются угленосные, нефтематеринские, соленосные и красноцветные формации. Эти формации накапливаются в условиях очень активного прогибания рядом с молодыми горными сооружениями. Мощность формаций краевых (предгорных) прогибов, как и геосинклинальных формаций, очень велика. В отличие от последних, они не содержат магматических пород.
Угленосные формации. Среди угленосных формаций выделяются геосинклинальные, переходные и платформенные. Из них наиболее широко распространены переходные, которые делятся на предгорные и межгорные.
Предгорные формации образуются на обширных приморских равнинах в озерах, болотах и приустьевых застойных заболоченных водоемах рядом с поднимающимися горными хребтами. На эти приморские равнины неоднократно трансгрессирует море, и потому предгорные угленосные формации представляют собой переслаивание континентальных и морских отложений. Такие угленосные формации и бассейны получили название паралических. Они сложены преимущественно песча-но-глйнистыми отложениями с прослоями известняков. Все эти породы смяты в складки.
Мощность их очень большая (тысячи метров). Они наиболее богаты углями высокой степени углефикации (каменные, антрациты), которая обусловлена главным образом динамическим метаморфизмом.
Межгорные формации накапливаются в грабенах, которые образуются в складчатых областях в результате глыбовых перемещений. Они сложены исключительно континентальными речными, озерными и болотными песчано-глинистыми толщами, среди которых широко распространены конгломераты. Мощность их сотни, а иногда 1000—2000,и. Угли бурые и каменные. Такие угленосные толщи и бассейны называются лимническими.
Кроме углей, к угленосным формациям приурочены иногда месторождения нефти, горючих газов и сидеритовых железных руд.
Нефтематеринские формации. Вопрос о происхождении нефти до сих пор не выяснен до конца. По мнению И. М. Губкина, нефть образуется за счет разложения одноклеточных животных и растений, обитавших в мелководных морях и лагунах. В настоящее время известно, что для образования нефти большое значение имеют и органические вещества, приносимые в бассейны реками. В результате захоронения и быстрого погружения области органическое вещество при участии анаэробных бактерий в условиях повышенных температур и нарастающих давлений преобразуется в нефть. Именно такая обстановка характерна
для краевых прогибов, к которым и приурочено подавляющее большинство нефтяных и газовых месторождений. Только 0,7% всей мировой добычи дают области, расположенные вне этих прогибов. Органогенные или биогенные илы, в которых происходит преобразование органического материала в нефть, и являются нефте материнскими породами. В них нефть находится в диффузно-рассеянном состоянии. Отсюда она выжимается в рядом расположенные пористые породы, песчаные или карбонатные. Пористые породы являются коллекторами. Их называют нефтьсодержащими.
В последнее время все большее значение приобретает гипотеза неорганического происхождения нефти, по которой нефть образуется из углеводородов, поднимающихся по глубинным разломам земной коры.
С нефтеносными формациями связаны месторождения горючего газа, природного асфальта и озокерита.
Соленосные формации сложены несколькими типами пород, среди которых обязательно присутствуют соли, гипс и ангидрит. Эти толщи образуются в приморских лагунах и очень редко на континентах. Для их образования необходимы жаркий засушливый климат и быстрое погружение земной коры. Погружение обусловливает захоронение солей, предохраняющее соль от размыва.
Красноцветные формации сложены речными, дельтовыми, озерными и прибрежно-морскими отложениями, а иногда и отложениями конусоз выноса и суши. Они образуются недалеко от области сноса на приморских равнинах в условиях влажного теплого, периодически засушливого климата. Очень часто, и нередко в больших количествах, в этих отложениях присутствуют остатки позвоночных и остатки растений.
К этим формациям приурочены медистые песчаники, нефтемате-ринские горизонты, гипс, целестин, флюорит, а также оолитовые железные руды.
Формации платформ. Тектонические движения в пределах платформ характеризуются значительно меньшей дифференциацией, меньшими амплитудами, скоростями и градиентами, и поэтому мощности платформенных формаций значительно меньше, чем других формаций.
Платформенные формации характеризуются: 1) небольшой мощностью отложений (от нескольких метров до нескольких сотен и, очень редко, 2—3 км); 2) горизонтальным или слабо нарушенным залеганием; 3) преобладанием мелководных морских (обычно карбонатных пород), а также континентальных и лагунных отложений; 4) неполнотой разреза, частым выпадением из разреза отдельных стратиграфических подразделений; 5) отсутствием или слабым развитием пород вулканогенного происхождения.
Типичными платформенными формациями являются: угленосно-бокситово-железистые, глауконито-фосфоритовые, песчано-глинистые и карбонатные. Из всех этих формаций интересны угленосно-бокситово-железистые и глауконито-фосфоритовые.
Угленосно-бокситово-железистые формации сложены песчано-гли-нистыми отложениями, к которым приурочены скопления бурых углей, железных руд бокситов и огнеупорных глин. Все эти отложения возникают в условиях континентального климата и залегают всегда с перерывом на размытой поверхности более древних пород. Этот древний рельеф обычно характеризуется наличием значительных впадин, к которым приурочены залежи полезных ископаемых. В тех случаях, когда рельеф расчленен очень слабо и равнина очень мало приподнята над уровнем моря, продукты выветривания остаются на месте их образования и дают начало коре выветривания. Образованию последней благоприятствуют также влажный жаркий климат, наличие обширных заболоченных площадей, прогибание земной коры. С различными типами коры выветривания связаны месторождения каолинита, железных руд, бокситов, никеля и некоторых других полезных ископаемых.
Глауконито-фосфоритовые формации, к которым в основном приурочены крупные месторождения фосфоритов, образуются во время трансгрессий в крупных тектонических понижениях (синеклизах, прогибах), открытых в сторону океана. Такая обстановка благоприятствует возникновению глубинных океанических течений в сторону платформ.
По особенностям тектонической обстановки выделяют: 1) формации геосинклинальных областей, 2) формации краевых прогибов и 3) формации платформ.
В пределах этих больших групп выделение формаций производится по целому ряду признаков: по преобладанию тех или иных пород (глинисто-сланцевая), по полезному ископаемому (угленосная, соленосная, нефтематеринская), по особенностям строения толщи (флишевая) и другим признакам.
Геосинклинальные формации. Для этих формаций характерны: 1) очень большая мощность отложений (многие сотни и тыся
чи метров;; 2) преооладание ооломочных и вулканогенных пород; 3) сложное складчатое залегание, осложненное многочисленными разрывными нарушениями; 4) наличие большого количества крупных интрузивных тел; 5) значительный метаморфизм; 6) полнота стратиграфического разреза; 7) вытянутые в виде широких полос площади распространения.
В геосинклинальных прогибах накапливаются: глинисто-сланцевая, флишевая, молассовая, кремнисто-вулканогенная, джеспилитовая и другие формации.
Глинисто-сланцевая формация. Иногда ее называют аспидной. Сложена она мощными толщами глинистых сланцев, в которых всегда Присутствуют слои разнообразных песчаников, в том числе и граувакковых .
Глинисто-сланцевые формации в подавляющем большинстве случаев представляют собой морские отложения, формирующиеся на различной глубине (вплоть до значительных глубин). Полезными ископаемыми эти формации в общем бедны.
Кремнисто-вулканогенные формации. Они сложены разнообразными кремнистыми сланцами, яшмами и другими кремнистыми породами, а также спилитовыми и андезито-базальтовыми породами и их туфами.
Кремнисто-вулканогенные формации это глубоководные отложения геосинклинальных прогибов, образование которых связано с подводным вулканизмом. Молодые кремнисто-вулканогенные формации иногда являются нефтепроизводящими (миоценовые отложения Калифорнии).
С кремнисто-вулканогенными формациями в архейских и протерозойских отложениях связаны также месторождения осадочных железных и марганцевых руд. Большинство таких месторождений железных руд в основном сложены кремнисто-железистыми породами джеспилитами, представляющими собой тонкий ритмичный переслой кремнистых (кварцит) и железистых (гематит, магнетит) пород. Их нередко выделяют в джеспилитовую формацию.
Флишевая формация. Изучением этой формации много занимался Н. Б. Вассоевич, который дал наиболее полную ее характеристику.
Флишевая формация представляет собой мощную толщу (сотни, а иногда, и тысячи метров) морских отложений, сложенную ритмично чередующимися пачками (0,5—3,0 м мощностью), которые состоят из 3—5 пород, повторяющихся в одной и той же последовательности, причем всегда так, что нижняя часть пачки сложена более крупнозернистыми породами, а к верхней части размер зерен уменьшается. Очень характерно, что в основании каждой пачки наблюдаются следы размыва, следы водных струек, рябь, следы передвижения организмов и другие образования.
Характер всех пород, слагающих флишевые ритмы, их минеральный состав могут быть очень разнообразны, однако в пределах флише-вой толщи можно выделить свиты, для каждой из которых характерны свои особенности строения ритмов и их сочетание. Поскольку такие свиты очень хорошо прослеживаются на значительные расстояния, их можно использовать для стратиграфического расчленения и увязки отдельных разрезов (это особенно важно потому, что флишевые толщи иногда не содержат хорошо определимых органических остатков).
Флишевые формации образуются только в геосинклинальных областях накануне превращения их в горные складчатые сооружения, когда начинают подниматься в виде островов отдельные горные цепи. Моменту такого поднятия соответствует начало ритма. Поднятие сменяется некоторым углублением бассейна, поднимающиеся цепи постепенно погружаются ниже уровня моря, и количество поступающего за счет их разру-
шения обломочного материала становится все меньше. Источником обломочного материала в это время уже являются более удаленные области, и потому материал становится более тонким. Новое резкое поднятие обусловливает начало нового ритма и так далее. С флишевыми формациями иногда связаны месторождения нефти (Карпаты), некоторых руд, минеральных вод.
Молассовая формация сложена обычно обломочными породами — песчаниками и конгломератами, которые образуются за счет разрушения поднимающихся молодых горных хребтов. Нередко эти отложения бывают окрашены в красные и бурые тона. В состав молассы могут входить также глинистые и карбонатные породы, соли, гипсы. Таким образом, фациальный состав молассы очень пестрый: это прибрежно-мор-ские, континентальные и лагунные отложения.
С молассовыми формациями связаны месторождения солей, углей, нефти, меди и россыпные месторождения.
Формации краевых (предгорных) прогибов. В краевых прогибах, представляющих зоны перехода от платформ к складчатым сооружениям геосинклинальных областей, накапливаются угленосные, нефтематеринские, соленосные и красноцветные формации. Эти формации накапливаются в условиях очень активного прогибания рядом с молодыми горными сооружениями. Мощность формаций краевых (предгорных) прогибов, как и геосинклинальных формаций, очень велика. В отличие от последних, они не содержат магматических пород.
Угленосные формации. Среди угленосных формаций выделяются геосинклинальные, переходные и платформенные. Из них наиболее широко распространены переходные, которые делятся на предгорные и межгорные.
Предгорные формации образуются на обширных приморских равнинах в озерах, болотах и приустьевых застойных заболоченных водоемах рядом с поднимающимися горными хребтами. На эти приморские равнины неоднократно трансгрессирует море, и потому предгорные угленосные формации представляют собой переслаивание континентальных и морских отложений. Такие угленосные формации и бассейны получили название паралических. Они сложены преимущественно песча-но-глйнистыми отложениями с прослоями известняков. Все эти породы смяты в складки.
Мощность их очень большая (тысячи метров). Они наиболее богаты углями высокой степени углефикации (каменные, антрациты), которая обусловлена главным образом динамическим метаморфизмом.
Межгорные формации накапливаются в грабенах, которые образуются в складчатых областях в результате глыбовых перемещений. Они сложены исключительно континентальными речными, озерными и болотными песчано-глинистыми толщами, среди которых широко распространены конгломераты. Мощность их сотни, а иногда 1000—2000,и. Угли бурые и каменные. Такие угленосные толщи и бассейны называются лимническими.
Кроме углей, к угленосным формациям приурочены иногда месторождения нефти, горючих газов и сидеритовых железных руд.
Нефтематеринские формации. Вопрос о происхождении нефти до сих пор не выяснен до конца. По мнению И. М. Губкина, нефть образуется за счет разложения одноклеточных животных и растений, обитавших в мелководных морях и лагунах. В настоящее время известно, что для образования нефти большое значение имеют и органические вещества, приносимые в бассейны реками. В результате захоронения и быстрого погружения области органическое вещество при участии анаэробных бактерий в условиях повышенных температур и нарастающих давлений преобразуется в нефть. Именно такая обстановка характерна
для краевых прогибов, к которым и приурочено подавляющее большинство нефтяных и газовых месторождений. Только 0,7% всей мировой добычи дают области, расположенные вне этих прогибов. Органогенные или биогенные илы, в которых происходит преобразование органического материала в нефть, и являются нефте материнскими породами. В них нефть находится в диффузно-рассеянном состоянии. Отсюда она выжимается в рядом расположенные пористые породы, песчаные или карбонатные. Пористые породы являются коллекторами. Их называют нефтьсодержащими.
В последнее время все большее значение приобретает гипотеза неорганического происхождения нефти, по которой нефть образуется из углеводородов, поднимающихся по глубинным разломам земной коры.
С нефтеносными формациями связаны месторождения горючего газа, природного асфальта и озокерита.
Соленосные формации сложены несколькими типами пород, среди которых обязательно присутствуют соли, гипс и ангидрит. Эти толщи образуются в приморских лагунах и очень редко на континентах. Для их образования необходимы жаркий засушливый климат и быстрое погружение земной коры. Погружение обусловливает захоронение солей, предохраняющее соль от размыва.
Красноцветные формации сложены речными, дельтовыми, озерными и прибрежно-морскими отложениями, а иногда и отложениями конусоз выноса и суши. Они образуются недалеко от области сноса на приморских равнинах в условиях влажного теплого, периодически засушливого климата. Очень часто, и нередко в больших количествах, в этих отложениях присутствуют остатки позвоночных и остатки растений.
К этим формациям приурочены медистые песчаники, нефтемате-ринские горизонты, гипс, целестин, флюорит, а также оолитовые железные руды.
Формации платформ. Тектонические движения в пределах платформ характеризуются значительно меньшей дифференциацией, меньшими амплитудами, скоростями и градиентами, и поэтому мощности платформенных формаций значительно меньше, чем других формаций.
Платформенные формации характеризуются: 1) небольшой мощностью отложений (от нескольких метров до нескольких сотен и, очень редко, 2—3 км); 2) горизонтальным или слабо нарушенным залеганием; 3) преобладанием мелководных морских (обычно карбонатных пород), а также континентальных и лагунных отложений; 4) неполнотой разреза, частым выпадением из разреза отдельных стратиграфических подразделений; 5) отсутствием или слабым развитием пород вулканогенного происхождения.
Типичными платформенными формациями являются: угленосно-бокситово-железистые, глауконито-фосфоритовые, песчано-глинистые и карбонатные. Из всех этих формаций интересны угленосно-бокситово-железистые и глауконито-фосфоритовые.
Угленосно-бокситово-железистые формации сложены песчано-гли-нистыми отложениями, к которым приурочены скопления бурых углей, железных руд бокситов и огнеупорных глин. Все эти отложения возникают в условиях континентального климата и залегают всегда с перерывом на размытой поверхности более древних пород. Этот древний рельеф обычно характеризуется наличием значительных впадин, к которым приурочены залежи полезных ископаемых. В тех случаях, когда рельеф расчленен очень слабо и равнина очень мало приподнята над уровнем моря, продукты выветривания остаются на месте их образования и дают начало коре выветривания. Образованию последней благоприятствуют также влажный жаркий климат, наличие обширных заболоченных площадей, прогибание земной коры. С различными типами коры выветривания связаны месторождения каолинита, железных руд, бокситов, никеля и некоторых других полезных ископаемых.
Глауконито-фосфоритовые формации, к которым в основном приурочены крупные месторождения фосфоритов, образуются во время трансгрессий в крупных тектонических понижениях (синеклизах, прогибах), открытых в сторону океана. Такая обстановка благоприятствует возникновению глубинных океанических течений в сторону платформ.