Технология выделения геологических формаций
При выделении в разрезе земной коры ассоциаций горных пород в ранге формаций необходимо последовательно решить несколько методических вопросов. Во-первых, надо установить номенклатуру пород, объединяемых в ассоциацию. Наименованием пород, рассматриваемых в качестве парагенетической ассоциации, определяется объем тела ассоциации пород. Во-вторых, необходимо условиться о параметрах структуры толщи, принимаемой за формационный тип. Это позволит оконтурить формационные тела. В выборе номенклатуры формациеобразующих пород и параметров структуры парагенеза заключается целевой подход выделения формаций.
При выборе номенклатуры формациеобразующих пород, следует руководствоваться тем, чтобы толща, составленная этими породами, могла служить индикатором палеогеографической обстановки, тектонического режима. Условившись о том, какие виды пород, мы объединяем в парагенетические ассоциации, мы тем самым, ограничиваем объем тела парагенетической ассоциации.
При выделении формаций выявляется совокупность слоев пород — (элементарный набор), повторяемостью которых сложено тело формации. Элементарные наборы наиболее легко устанавливаются в толщах ритмичного строения — во флишевых, угленосных, соленосных сериях. Так, например, в разрезе таврической серии Горного Крыма один флишевый ритм, образованный слоями полевошпат-слюдисто-кварцевого песчаника, слюдисто-кварцевого алевролита, гидрослюдистого аргиллита с линзовидными включениями глинистого сидерита, отвечает элементарному парагенезису. Песчаник, алевролит, аргиллит являются главными (обязательными) членами ассоциации, сидерит распространен не во всех ритмах и служит второстепенным (необязательным) ее членом. В некоторых флишевых ритмах присутствует полимиктовый гравелит или же мелкогалечный конгломерат, который также является необязательным членом набора. Повторяемостью в разрезе вышеуказанного элементарного набора пород образована формация таврического терригенного флиша
Многократно повторяющимися ритмами (элементарными парагенезами), образованными полевошпат-кварцевыми песчаниками и алевролитами, аргиллитами, каменными углями и органогенными известняками, представлена донецкая угленосная формация и т. д.
С учетом предварительно выбранных видов формациеобразующих горных пород, объединяемых в ассоциации, порядок операций при выделении формаций может быть представлен следующим образом:
1. в ходе описания и графического изображения серии разрезов отложений выявляется элементарная совокупность слоев горных пород (элементарный парагенезис, «набор»), повторяемостью которых образована формация по вертикали. Устанавливаются обязательные и второстепенные члены формации. По изменению минерального состава намечаются границы парагенезиса;
2. на профильных разрезах или на карте устанавливается площадь распространения данного парагенезиса;
3. устанавливается тип внутренней структуры парагенезиса, его изменение от ядерной части формационного тела к периферийным зонам;
4. выявляются поверхности, ограничивающие данное формационное тело от смежных с ним (по изменению минерального состава пород и структуры парагенезиса);
5. устанавливается форма, размеры формационного тела, его стратиграфический диапазон в разных частях;
6. выявляется положение формационного тела в более крупном теле ассоциации формаций, оценивается необходимость и возможность выделения внутри формационного тела частей – подформаций;
7. сравнением с известными эталонами устанавливается принадлежность данной ассоциации пород к тому или иному типу ассоциаций, устойчиво повторяющихся во времени и в пространстве;
8. дается наименование формации исходя из принадлежности ее к определенному типу, ранее описанному в литературе.
Формация целиком может быть воспринята исследователем только в виде уменьшенной модели, изображенной на топографической карте (горизонтальное сечение) или на профильном разрезе (вертикальное сечение). Выбор способов изображения, наглядность изображения состава и строения толщи во многом определяют успех при выделении и изучении формаций.
Выделение формаций ни в коей мере не может быть подчинено принципу: эта толща является геологической формацией, поскольку она соответствует начальному (или среднему, или конечному) этапу развития складчатой области. Этим тезисом, к сожалению, порой пользовались и пользуются геологи, главным образом тектонисты.
Соответствие формаций стадиям эволюции крупных тектонических форм, которыми они контролируются, следует из анализа вертикальных рядов формаций. Выделение стадий должно производиться на основании смены формаций в их вертикальной последовательности. Стадии в развитии структурных форм выделяются в итоге формационного анализа и могут именоваться по наиболее характерным типам формаций и их ассоциаций. Поэтому подход к выделению формаций как комплексов пород (часто самых разнообразных), соответствующих заранее определенным стадиям развития структурных зон земной коры, не может быть принят.