Геологическое Картирование Лекции

6.3.2. Литологические методы метаморфических пород

Исходные литологические признаки метаморфических пород могут быть установлены на основе изучения их состава, структуры, текстуры, контактов и геометрии геологических тел. Для этой цели используются методические приёмы и критерии историко-генетической типизации, например, для осадочных и магматогенных пород, которые изложены в многочисленных публикациях по этим типам пород.

Изучение вещественного состава. Вещественный состав исходных пород (субстрата) изменяется в зависимости от интенсивности и характера метаморфических процессов, особенно на стадии пластического течения, в зонах анатексиса (расплавления) и палингенеза (выплавления). Минеральный состав метаморфических пород будет соответствовать РТ-параметрам метаморфизма. Более устойчивы первичные магматические парагенезисы в интрузивных и вулканогенных породах. Чем менее устойчивы прежние минеральные связи, тем значительнее изменяется минеральный состав при одних и тех же РТ-параметрах. Пелиты, например, будут изменены значительнее, чем псаммиты или тем более псефиты или туфобрекчии, в которых может быть перекристаллизован только цемент, тогда как обломочный материал претерпевает лишь незначительные изменения.

Изучение структур и текстур. Некоторые первичные структуры исходных (интрузивных, псаммитов и др.) пород могут сохраняться лишь на низких ступенях метаморфизма, и практически не сохраняются в высоко метаморфизованных породах, особенно в условиях пластического течения, в зонах анатексиса и палингенеза и в зонах интенсивного рассланцевания и кливажирования.

Вероятность сохранности первичных текстур намного выше.

Но при изучении текстур метаморфических пород основной задачей является получение доказательств того, является ли наблюдаемая, например, полосчатая текстура осадочной или она возникла в результате метаморфической дифференциации вещества. При метаморфизме и сопутствующих деформаций могут возникать текстуры, похожие на псаммитовые, гравелитовые, псефитовые (грубообломочные), миндалекаменные (или амигдалоидные) и т.д. Правила и методы определения «псевдоосадочных» и «псевдовулканогенных» текстур описаны в ряде публикаций (Пожиленко, 2006; и др.). В любом случае, анализ метаморфических текстур должен начинаться со сравнения их с генотипами текстур неметаморфизованных осадочных, вулканогенных и интрузивных пород, опираясь на справочники и классификационные таблицы структур и текстур, опубликованные в многочисленных работах Л.Н. Ботвинкиной (по осадочным и осадочно-вулканогенным породам), Е.Ф Малеева (по вулканогенным породам) и др.

При тщательном изучении глубоко метаморфизованных толщ пород можно найти более или менее отчётливо сохранившиеся признаки нормального осадочного происхождения исходных пород (ритмичную, косую и градационную слоистость, волноприбойные знаки, трещины усыхания, характерные поверхности слоёв, псефитовые и псаммитовые текстуры и т.п.) или вулканогенного (миндалекаменные зоны, подушечную отдельность, градационную слоистость, обломочные текстуры и др.). Кроме того, в метаморфических породах могут сохраняться первичные структуры и текстуры органогенных, хемогенных, осадочных, вулканогенных и магматических пород, в разной степени изменённые.

Изучение контактов и морфологии геологических тел.При метаморфизме контакты и морфология геологических тел могут изменяться тем значительнее, чем интенсивнее проявлялись деформации. Геологические тела и их границы могут разрываться, сминаться (рис. 6.25), трансформироваться (рис. 6.26) и т.д.

Рис. 6.25. Тела с извилистыми контурами (а), образовавшиеся после наложения складчатости на уже складчатую структуру с разобщёнными частями пластообразного тела (б). (В плане)

Изначально линзовидные формы могут становиться лентовидными, извилистыми и прерывистыми, шаровидные – линзовидными и карандашными, пластообразные – полилинзовидными или складчатыми, а складчатые затем – линзовиднополосчатыми (рис. 6.26) и т.д.

Поэтому при реставрации изначальных границ и форм геологических тел любого ранга (от гальки или миндалины до слоёв, пачек и толщ в десятки и сотни метров мощностью) необходимо знать характер и степень деформации, их кинематические и динамические характеристики.

Рис. 6.26. Перестройка плоскостной структуры в ходе образования мелких тесно сжатых складок.

а-г – стадии переработки слоистости в новообразованную полосчатость;

Зст – зеркало складок, образованных слоистостью; ПС – полосчатость.

Исследование нужно начинать от более мелких и простых форм и границ, переходя постепенно к более крупным и протяжённым, с сопутствующим изучением и выявлением первичных и вторичных структур и текстур, и с применением комплексных методических приёмов и методов (литологических, петрографических, геофизических и др.). Примером таких исследований может служить монография «Вочеламбинский архейский геодинамический полигон Кольского полуострова» (Митрофанов, Пожиленко, 1991), где изложены методы и результаты комплексного изучения метаморфических геологических тел разного ранга.

Выявление «запрещённых» и сингенетичных (или парагенетичных) ассоциаций породвозможно при применении факторного анализа. На первом этапе решается задача разделения совокупности пород на однородные объекты, т.е. задача разделения сложной системы на простые. На втором этапе выполняется процедура отдельно по отношению к каждой выявленной на первом этапе однородной группе. Исходные признаки – весовые проценты петрогенных элементов закономерно группируются в многомерном пространстве, образуя совокупность пород. Каждый фактор – тренд дифференциации вещества, и его нужно интерпретировать на основе всей имеющейся геологической и петрохимической информации. Каждый генетический тип имеет свой фактор, который для магматических пород определяется процессами магматической дифференциации, а для осадочных пород – процессами осадочной дифференциации, что выражается разными формулами компонент для разных типов пород. Таким образом, если в породном сообществе появляются породы, не укладывающиеся в тренд, то они могут быть не парагенетичными и иметь, либо другой возраст и/или природу (например, силл или слой лавы или туфов среди осадков).

Содержание