Учебное пособие для студентов геологических специальностей высших учебных заведений


КРАТКИЙ ОЧЕРК ИСТОРИИ УЧЕНИЯ О ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ФОРМАЦИЯХ



бет2/15
Дата11.07.2016
өлшемі1.09 Mb.
#192392
түріУчебное пособие
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

2. КРАТКИЙ ОЧЕРК ИСТОРИИ УЧЕНИЯ О ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ФОРМАЦИЯХ


В развитии представлений о геологических формациях условно выделяются два этапа (Цейслер, 1992): 1) с середины XVIII до первой трети XX в.; 2) с середины 30-х гг. XX в. до настоящего времени.

Начало первого этапа соответствует времени оформления геологии как самостоятельной науки, когда впервые в работах немецких геологов И.Г.Лемана (1700-1767), Г.Фюкселя (1722-1773) и А.Вернера (1749-1817) появился термин «геологическая формация».

Член Берлинской академии наук И.Г.Леманн в маленькой книжке «Опыт восстановления истории флецовых гор», опубликованной в 1756 г., выделил в отрогах Гарца две группы пород: жильные, которые он связывал с актом сотворения мира, и залегающие на них флецовые, образовавшиеся в результате Всемирного потопа. Флецовые породы (в современном понимании это каменноугольные, пермские и четвертичные осадочные отложения) он разделил на тридцать слоев, группируя их определенным образом по признаку сходства. Так в литературу были введены названия «мертвый красный лежень» (нижняя пермь), «цехштейн» (верхняя пермь) и другие, обозначавшие определенные, заметные по внешним признакам породные сочетания.

В 1762 г рудольштадский доктор медицины Г.Х.Фюксель в небольшом сочинении «История Земли и моря, установленная по истории Тюрингских гор» дополнил составленный И.Г.Леманом разрез более высокими горизонтами – до среднего триаса по современному делению. Он описал слои в вертикальной последовательности (сознавая также, что эта последовательность временная), и разработал систему соподчиненных геологических понятий: слой (Strata), залежь (Situs), горная серия (Sеries montana). Горная серия Г.Х.Фюкселя – это группа слоев, занимающих определенное положение в разрезе и возникших в одинаковых условиях. Он называл горными сериями комплексы пластов «образовавшихся непосредственно друг за другом при одинаковых условиях», и считал, что каждая такая серия соответствует определенной эпохе в истории Земли. Девять горных серий, описанных Г.Х.Фюкселем (красный лежень, раковинный известняк и др.) часто считают первыми геологическими формациями в современном понимании.

Термин «формация» для горных серий был впервые введен в употребление А. Вернером, широко известным немецким геологом, главой школы нептунистов, и получил широкое распространение после его работ. Сам термин является производным от латинского слова «Formatio», вошедшего во многие европейские языки и обозначающего “образование, начертание, вид, изображение». Он в качестве формаций выделял толщи горных пород, сходных по вещественному составу (медистый сланец, раковинный известняк, цехштейн и др.), которые выстраивались в определенном порядке в его стратиграфической схеме от пород «первозданных» к «переходным», «флецевым», «новейшим наносам» и вулканическим породам. Заслуга А.Вернера состоит в том, что он расширил петрографическое описание, увеличил число выделявшихся подразделений и свел их в единую, по его мнению, глобальную систему.

А.Вернер, в отличие от Г.Фюкселя, вкладывал в понятие формации не только регионально-стратиграфический, но также петрографический и историко-генетический смысл. В отрыве формаций от стратиграфии, в признании за формацией множественности проявления (формаций единичных, представленных в конкретных разрезах и формаций собирательных, формаций вообще) заключался качественно новый, по существу, современный подход А.Вернера к геологическим формациям. Поэтому А.Вернера можно назвать основателем формационного учения, так же как иногда его называют отцом геологии вообще и от него начинают отсчет современной геологической науки (Шванов, 1992).

Поскольку для А.Вернера формации, во-первых, понятия вещественные, во-вторых, в каждом конкретном разрезе единицы стратиграфические, в третьих, категории генетические, на чем он строил свою знаменитую теорию нептунизма, то исходное множественное понимание формации породило последующий множественный подход к пониманию, определению и выделению формационных единиц.

С момента возникновения термин «геологическая формация» был литолого-стратиграфическим и приобрел различную смысловую нагрузку: формации выделялись как категории вещественные, петрографические, но использовались как стратиграфические подразделения. Постепенно термин стал использоваться как понятие стратиграфическое. Считалось, что каждая петрографически отличная осадочная формация повсюду имеет определенный и один и тот же возраст, что в масштабах Европы, во всяком случае, в ее изученной в то время части, действительно часто оправдывалось. В дальнейшем, когда в стратиграфии стал утверждаться в качестве руководящего палеонтологический метод, выяснилось, что существует литологическая изменчивость одновозрастных отложений. Появилось учение о фациях, как разновидностях одновозрастных отложений и, вместе с тем, как о генетических их типах, независимых от возраста. Оно появилась уже в конце XVIII в. (А.Лавуазье и др.), вполне определенно было сформулировано А.Броньяром в 1821 г. и особенно К. Прево (1837). Особые же термины для этого понятия – фация и подфация – были введены в науку А.Гресли (1941), который считается основателем учения о фациях. После этого термин «формация» стал утрачивать свой первоначальный стратиграфический смысл и в практике европейских, в том числе русских геологов, перестал встречаться. Решением второй сессии Международного геологического конгресса (Болонья, 1881) его использование в стратиграфическом смысле было запрещено. Было рекомендовано его использовать для характеристики способа образования толщ – их генезиса. Только в Америке, где существуют значительные трудности в использовании мировой биостратиграфической шкалы, разработанной на европейских разрезах, термин «формация» был сохранен в качестве одной из основных единиц местных стратиграфических шкал: формация в понимании американских геологов это местное стратиграфическое подразделение определенного литологического состава.

На рубеже XVIII и XIX вв. в работах И.Гейма, С.Брейслака, К Прево термин «формация» начинает обозначать генетическую совокупность отложений. Г.Пуш в 1826 г констатировал три смысловых значения термина «формация»: генетическое, петрографическое и стратиграфическое.

Фациально-генетическое понимание этого термина было воспринято многими зарубежными геологами и в дальнейшем получило развитие в работах советских геологов (В.А.Обручев, Д.В.Наливкин, Н.М.Страхов, Ю.А.Жемчужников, В.И.Попов и др.).

На рубеже XIX и XX вв. этот термин наполняется новым содержанием. М. Бертран, изучая геологию Альп, применил термин «формация» для обозначения крупных комплексов горных пород, повторяющихся в разрезах разновозрастных геосинклинальных областей и характеризующих отдельные этапы, а вместе – полный цикл орогенеза. Идея о крупных комплексах пород, отвечающих стадиям тектонического развития определенных тектонических зон, получила развитие в трудах П. Арбенца, К. Кобера, А. Гейма, К. И. Богдановича и многих советских геологов (Н.Б.Вассоевич, В.В.Белоусов, В.Е.Хаин, Л.Б.Рухин и др.).

Первоначальное петрографическое толкование термина «формация» сохранилось в работе Ф.И.Левинсон-Лессинга, описавшего в 1988 г «олонецкую диабазовую формацию» и получило дальнейшее развитие в трудах Н.С.Шатского и Н.П.Хераскова.

Одновременно с перечисленными четырьмя подходами к изучению формаций развивалось и усиливалось пятое, прикладное, минерагеническое направление. По-существу, оно возникло с появлением самого термина, о чем свидетельствуют первые названия формаций типа медистого сланца, бурого угля в работах А.Вернера. В дальнейшем в названии формаций часто стали фигурировать названия содержащихся в них полезных ископаемых и стали выделяться угленосные, золотоносные, железорудные, меденосные, фосфоритоносные и прочие формации и появилось учение о рудных формациях.

С середины тридцатых годов с начала составления обзорных тектонических карт СССР начинается новый этап развития учения о геологических формациях, когда основной вклад в его развитие вносят советские геологи. Первые научные публикации этого периода по формационной проблематике принадлежали Н.Б.Вассоевичу, В.И.Попову, М.А.Усову, Н.С.Шатскому, Н.С.Страхову, В.Е.Хаину, Б.М.Келлеру. Они развивали учение о фациально-динамических комплексах (В.И.Попов), об историко-геологических типах осадконакопления (Н.М.Страхов и др.), о парагенезах горных пород (Н.С.Шатский и др.).

В 1953 г. в Новосибирске состоялась I Всесоюзная конференция по учению о геологических формациях, которая явилась первым широким совещанием по проблемам новой геологической науки, зародившейся в Советском Союзе и еще находившейся в стадии своего становления. В резолюции этой конференции было отмечено существование нескольких направлений в подходе к выделению, изучению и определению геологических формаций. Стратиграфическое направление было представлено сибирскими геологами (М.К.Коровин, А.Г.Сивов, В.П.Казаринов, В.А.Кузнецов, Г.В.Пинус и др.), учениками и последователями М.А.Усова. Парагенетическое направление представляли Н.С.Шатский, Н.П.Херасков, Б.М.Келлер, Н.А.Штрейс и конференцией было рекомендовано предложенное ими определение формаций, в соответствии с которым формациями являются «… естественные сообщества горных пород и других минеральных образований, отдельные члены которых (породы, слои, толщи и т.д.) парагенетически связаны друг с другом, как в пространственном, так и в возрастном отношении (переслаивание и другие виды чередования, некоторые направленные ряды пород)». Генетическое направление изучения формаций развивали литологи (Н.М.Страхов, Ю.А.Жемчужников, В.И.Попов и др.), которые рассматривали формации в ряду фациально-генетических понятий, как совокупность определенных фаций. Также генетическим было названо направление, отстаивающее выделение формаций как «тектонофаций»   комплексов образований, соответствующих определенным этапам, стадиям геосинклинального цикла (В.В.Белоусов, Н.Б.Вассоевич, В.Е.Хаин). Фациально-генетическое и стадийно-тектоническое направления попытался объединить Л.Б.Рухин.

В пятидесятые-шестидесятые годы, время бурного расцвета формационных исследований в Советском Союзе, как и сто лет назад продолжали развиваться все пять направлений в понимании и использовании термина «формация» применительно к свитам, однородным петрографическим, генетическим и тектоно-динамическим комплексам, а также к комплексам, вмещающим полезные ископаемые. Естественно, что фактологическая база и фронт формационных исследований в эти годы возросли многократно.

Четвертое литологическое совещание, состоявшееся в Ташкенте в мае 1959 г., было посвящено осадочным формациям и их фациальному анализу в связи с прогнозом полезных ископаемых. В решении совещания было дано определение формации как естественного исторического сообщества горных пород, связанных с определенными этапами (стадиями) развития тектонических зон, определены принципы классификации (тектонический, климатический), намечены задачи по изучению формаций. В решениях этого совещания нашли отражение идеи, развивавшиеся в работах В.Е.Хаина, Н.Б.Вассоевича, Л.Б.Рухина.

В эти годы значительный вклад в изучение геологических формаций внесли И.В.Хворова, Л.Б.Рухин, В.Е.Хаин, Н.С.Шатский, Н.П.Херасков, Г.И.Теодорович, В.И.Попов и др.

В 1961 г в Ленинграде при ВСЕГЕИ была организована конференция по осадочным и осадочно-вулканогенным формациям. Материалы конференции опубликованы в сборнике «Осадочные и вулканогенные формации».

Следующее крупное совещание, посвященное геологическим формациям, было организовано ВСЕГЕИ и проведено в Ленинграде в 1968 г., где был сформирован Совет по геологическим формациям, который в 1971 г. оформился в виде секции геологических формаций при Междуведомственном тектоническом комитете при ОГГГ АН СССР. В материалах к совещанию был обобщен опыт изучения геологических формаций в СССР. В решениях этого совещания было отмечено, что два важнейших направления при изучении формаций: парагенетическое и генетическое должны соотносится как два последовательных этапа в изучении формаций, а все имеющиеся направления являются различными аспектами изучения совокупности вещественных категорий, составляющих земную кору.

В последующие годы работы по изучению формаций осуществлялись в соответствии с программами Междуведомственного тектонического комитета и Междуведомственного Литологического комитета при ОГГГ АН СССР и был проведен ряд совещаний и семинаров по изучению геологических формаций: совещание «Формации геосинклинальных областей» (Москва, 1971); семинар по методическим вопросам формационных исследований (Ленинград, 1974); семинар-дискуссия по вопросам рудоносных формаций (1976); семинар по проблемам выделения, систематики, терминологии и номенклатуры геологических формаций (Ленинград, 1976); Всесоюзный семинар «Осадочные формации и их нефтегазоносность» (Москва, 1978); семинар «Проблемы тектонического анализа геологических формаций и их рядов» (1979), Всесоюзный семинар «Формации осадочных бассейнов и их нефтегазоносность» (Москва, 1985) и многие другие.

Широкое развитие получило составление карт геологических формаций, как для всей территории СССР (Карта магматических формаций СССР масштаба 1: 2 500 000 под редакцией Д.С.Харькевича и В.Н. Москалевой, 1968; Карта осадочных и вулканогенных формаций территории СССР масштаба 1: 2 500 000 под редакцией Э.П.Янова, 1974, составленные во ВСЕГЕИ; Карта структурно-формационных комплексов территории СССР масштаба 1: 10 000 000 под редакцией К.Н.Дворцовой, А.А.Смыслова, В.Н. Терентьевой, 1982; Карта метаморфических и гранитных формаций СССР масштаба 1: 10 000 000 под редакцией Б.Я.Хоревой, 1987), так и для отдельных крупных регионов страны (Карта геологических формаций чехла Сибирской платформы масштаба 1: 1 500 000 под редакцией Н.С.Малича; Карта геологических формаций Восточного Казахстана масштаба 1: 1 500 000 под редакцией Л.И.Боровикова и др.). Геологические формации являются основой содержания «Тектонической карты структурно-формационных ярусов СССР» масштаба 1:10 000 000 (В.И.Драгунов).

Вышла из печати двухтомная монография «Магматические формации СССР» (1979), в материалах IV Всесоюзного петрографического совещания – сборники «Магматические формации Азербайджана» (1969), «Магматические формации Армянской ССР» (1969), «Магматические комплексы и формации Средней Азии» (1969), в материалах к V Всесоюзному петрографическому совещанию – «Магматические формации южной части Дальнего Востока СССР» (1976). Вышли сводные работы по осадочным и осадочно-вулканогенным формациям Восточно-Европейской (1981) и Сибирской (Малич, 1975) платформ, по осадочным формациям подвижных поясов (Янов, 1983).

Основу учения о геологических формациях составляют монографические исследования по отдельным группам и типам формаций. В настоящее время наиболее полно изучены состав, строение, условия образования осадочных флишевых (Н.Б.Вассоевич, И.В.Хворова, И.В.Архипов, С.Л.Афанасьев, П.В.Маркевич, И.А.Вылцан), молассовых (В.И.Попов, Н.И.Гриднев, Д.В.Гуржий, О.А.Мазарович), некоторых терригенных (В.Н.Шванов), в том числе угленосных (Г.Ф.Крашениннников, Ю.А.Жемчужников, Г.А.Иванов, П.П.Тимофеев, Ажгиревич Л.Ф.) и красноцветных (А.И.Анатольева), рифовых карбонатных (И.К.Королюк, А.Г.Бабаев, В.Г.Кузнецов, Е.М.Хабаров, Москвич В.А.), эвапоритовых (А.А.Иванов, М.А.Жарков, Высоцкий Э.А., Г.А.Беленицкая), фосфоритоносных (Н.С.Шатский, Э.А.Еганов, В.И.Покрышкин), осадочно-вулканогенных и кремнистых (И.В.Хворова, Т.И.Фролова, Г.С.Дзоценидзе, Е.А.Соколова, Т.Н.Хераскова и др.), нефтегазоносных (А.К.Мальцева, Н.А.Крылов) групп формаций. Их характеристике посвящены отдельные монографии. Крупным событием было появление монографии Ю.А.Кузнецова «Главные типы магматических формаций (1964), которая положило начало широкому изучению магматических формаций. Появились многочисленные работы по магматическим (И.И.Абрамович, В.В.Груза, Ю.А.Кузнецов, А.Ф.Белоусов, А.П.Кривенко, Г.В.Поляков, В.В.Велинский, В.В.Золотухин, И.В.Лучицкий, Я.Н.Белевцев, И.С.Усенко, Г.И.Каляев, Г.М.Беляев, В.А.Рудник, А.М.Борсук, Г.М.Заридзе, Э.П.Изох, Ю.Б. Марин., В.Л.Масайтис, В.Н.Москалева, И.А.Румянцева, Ф.П.Митрофанов, Ю.М.Шейнманн и др.), метаморфическим (Н.А.Добрецов, В.С.Соколов, В.В.Хлестов, Е.М.Лазько, В.П.Кирилюк, Э.Б.Наливкина, Б.Я.Хорева и др.), гидротермальным (Р.М.Константинов), рудным (В.А.Кузнецов, Д.Н.Горжевский, П.Ф.Иванкин, И.Г.Магакьян, А.А.Оболенский, Д.В.Рундквист и др.) формациям. Значительные успехи были достигнуты в изучении осадочных формаций морей и океанов (П.А.Безруков, И.О.Мурдмаа, А.П.Лисицын, В.Т.Фролов и др.).

Начиная с шестидесятых годов активные формационные исследования проводятся в Беларуси. Опубликовано значительное количество работ по формационному расчленению и характеристике формаций кристаллического фундамента (А.М.Пап, Н.В.Аксаментова, И.В.Найденков, А.А.Архипова и др.), осадочных (Р.Е.Айзберг, Л.Ф.Ажгиревич, Р.Г.Гарецкий, Э.А.Высоцкий, А.С.Махнач, Н.В.Веретенников, В.И.Шкуратов, Г.В.Зиновенко, В.С.Конищев, Т.А.Старчик и др.) и магматических (В.П.Корзун, Н.В.Веретенников, А.С.Махнач и др.) формаций платформенного чехла территории Беларуси. На структурно-формационной основе составлена Тектоническая карта Беларуси в масштабе 1:500 000 под редакцией Р.Г.Гарецкого (1974).

Появились обобщающие работы, которые являются учебными пособиями по учению о геологических формациях или по своей структуре приближаются к ним (Абрамович, Груза, 1972; Воронин, Еганов, 1972; Грудинин, Сизых, 1997; Драгунов, Айнемер, Васильев, 1974; Кортусов, 1974; Дюфур, 1981; Попов, Запрометов, 1985; Цейслер, 1977, 1992). В 1982 г. было издано два тома терминологического справочника «Геологические формации», подготовленного в лаборатории теоретической тектоники Института тектоники и геофизики ДВНЦ АН СССР. В нем впервые в мировой литературе сконцентрирован весь материал о геологических формациях и обобщен огромный опыт советских геологов, работающих над различными аспектами проблемы геологических формаций.



3. СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В УЧЕНИИ О ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ФОРМАЦИЯХ

С момента возникновения термин «геологическая формация» имел различное содержание. Уже в работах А.Г.Вернера, которого многие наряду с Г.Х.Фюкселем считают основоположником учения о формациях, в это термин вкладывалось петрографическое, стратиграфическое, генетическое и минерагеническое содержание. В последующем этот термин приобретал все более широкий смысл, поэтому Н.Б.Вассоевич предлагал считать его термином свободного пользования. Исследователи различного профиля вкладывали в понятие «геологическая формация» неодинаковое значение и по-разному оценивали признаки, позволяющие выделять формации, объемы единичных формаций, задачи формационного анализа и т.д., что определяет наличие нескольких направлений в развитии учения о геологических формациях: стратиграфическое, петрографическое, генетическое, геотектоническое и минерагеническое.



Стратиграфическое направление берет свое начало с Г.Х.Фукселя, выделявшего горные серии (Series montana), работы которого нередко относят к предистории учения о формациях, и с А.Г Вернера, который впервые ввел термин “формация”, а также с А.Гумбольта и Д.Доломье, которые придали этому термину стратиграфическое содержание. Первые геологические карты Европейской России, составленные в середине XIX века Н.И.Кокшаровым и Г.П.Гильмерсеном, были картами формаций, которые считались стратиграфическими подразделениями. По мере внедрения в стратиграфические исследования палеонтологического метода уже в первой половине XIX века было установлено, что литологический состав одновозрастных отложений меняется по простиранию (Гресли,1941) и на II сессии Международного геологического конгресса (Болонья, 1881) было принято решение об исключении термина «формация» из стратиграфической номенклатуры. Однако и после этого решения стратиграфическое содержание термина «формация» сохранилось в американской геологии, где по стратиграфическому объему она соответствует серии или свите.

Стратиграфического направления придерживались геологи Сибири во главе с М.А.Усовым (М.К.Коровин, Л.Л.Халфин и др.). М.А.Усов (1945) определял формацию как толщу непрерывных осадков, отделенную от других формаций региональными перерывами. Формации, по его мнению, бывают представлены одной фацией при подчиненном значении других фаций, занимающих окраинное положение, и даже там, где они кажутся залегающими согласно, при детальных исследованиях выявляются скрытые несогласия. М.К.Коровин (1950) предлагал положить геотектонический принцип в основу относительной геологической хронологии. Он рекомендовал в качестве отправной единицы региональной стратиграфии принять геологическую формацию «… хорошо отражающую последовательные этапы развития региона», т.е. формация – это понятие регионально-стратиграфическое, связанное с этапами развития региона, а не с особенностями вещественного состава, не с парагенетическими ассоциациями пород. Л.Л.Халфин (1959) определял формацию как естественную единицу локальной стратиграфии, представляющую собой индивидуальный комплекс отложений, все члены которого связаны непрерывной последовательностью образования и который в целом меняется по простиранию в узких фациальных рамках, имея нижней и верхней границами перерыв седиментации. Представители этого направления отождествляют формации со свитами, осадочными комплексами, горизонтами, «циклами» и т.д., подчеркивая, что все они индивидуальны и являются тектоно-стратиграфическими единицами.



Петрографическое (структурно-вещественное) направление под именем парагенетического получило развитие в Советском Союзе благодаря работам Н.С.Шатского и Н.П.Хераскова. Они разработали представления о геологических формациях как парагенезисах горных пород, почему оно и получило название парагенетического. Первоначальное понимание парагенезиса как смежности, сонахождения минералов было предложено В.М.Севергиным (1798) и А. Брейтгауптом (1849), В.И.Вернадским оно было распространено на сонахождение химических элементов и, наконец, Н.С.Шатским и Н.П.Херасковым   на сонахождение горных пород. Н.С.Шатский (1939,1945) и Н.П.Херасков (1952) развили учение о формациях как о парагенезисах горных пород. Формации ими рассматриваются как «.. естественые парагенезы горных пород… Если минералы – парагенезы элементов, горные породы – парагенезы минералов, то геологические формации – парагенезы горных пород». Н.С.Шатский писал, что в самом кратком виде осадочными формациями называются естественные комплексы (сообщества, ассоциации) горных пород, отдельные члены которых (породы, пачки пород, свиты, отложения) парагенетически связаны друг с другом, как в латеральных направлениях, так и в вертикальной стратиграфической последовательности. Он подчеркивал, что это определение раскрывает способ выделения формаций, которые являются самыми крупными таксономическими единицами осадочной оболочки в ряду: горные породы – генетические типы отложений – формации. Смысл, вкладываемый Н.С.Шатским в понятие формации, виден из его слов: «Формации – прежде всего понятие тектоническое или общегеологическое, так как формации прежде всего связаны с определенными тектоническими формами… Характер формаций определяется несколькими факторами; главнейшими из них являются тектоника, тектонические процессы и движения, выражающиеся в рельефе и вулканизме, и, следовательно, в мощности слоистых образований, в их составе, структуре, текстуре и др., вторым фактором надо считать климат, косвенным образом тоже связанный с тектоникой и являющийся одним из главнейших условий образования различных типов формаций, наконец, свойства формаций определяются также возрастом, временем их образования, что связано с общим развитием земной коры, особенно, вероятно, с общей термической ее эволюцией, далее изменения пород, входящих в формацию, связаны с изменением живого вещества, эволюцией организмов и т. д.». Настаивая на выделении формаций как парагенезов пород, он вместе с тем отмечал, что «мы изучаем парагенезы для того, чтобы выяснить условия образования данной формации, ее генетическое целое». По поводу соотношений формаций и фаций Н.С.Шатский писал, что «формации часто и совершенно неверно смешивают с фациями» и разъяснял, что «фации понятие главным образом палеогеографическое и палеогеоморфологическое, формации, прежде всего, тектоническое, ибо они связаны с определенными структурами» (1945).

Главное значение учения о геологических формациях Н.С.Шатский и Н.П.Херасков видели в возможностях его использования для решения вопросов сравнительной тектоники и для прогноза полезных ископаемых.



Генетическое (фациально-генетическое) направление формационных исследований основывается на представлении о решающем значении условий среды при возникновении формаций определенного вида, при этом формации рассматриваются как совокупности фаций или генетических типов отложений. Фациальное (применительно к изучению осадочных толщ – палеогеографическое) течение связано в своем становлении в начале XIX в. с именами С. Брейслака и К Прево, получило развитие в трудах Э Реневье (1884, 1897) и Э.Ога (1938), было воспринято и развивалось А.А.Борисяком (1935), В.А.Обручевым (1956), Д.В.Наливкиным (1956), Н.М.Страховым (1956, 1962, 1963), Л.Б.Рухиным (1961), В.И.Поповым (1966, 1968).

Л.Б.Рухин определял формацию как генетическое сообщество фаций, устойчиво образующихся на более или менее обширном участке земной поверхности при определенном тектоническом и климатическом режиме. Формации накапливаются в течение длительных отрезков времени – периодов, эпох и т.д. Комплексы фаций, образующихся в течение менее длительных отрезков времени, следует рассматривать как субформации. В.Е.Хаин, Г.А.Иванов, Г.И.Теодорович определяли формацию как высшую таксономическую единицу в иерархии фаций. По П.П.Тимофееву «формация – это естественный парагенетически связанный (местом и условиями образования) комплекс фаций, приуроченный к определенной тектонической структуре (или ее части) и соответствующий определенной стадии тектонического развития. Для выделения формаций требуются углубленные литолого-фациальные исследования, составляющие существо начального этапа формационного анализа».

Использование термина «формация» для обозначения совокупностей генетических типов отложений было воспринято Д.В.Наливкиным, Ю.А.Жемчужниковым, Г.А. Ивановым, Н.М. Страховым, Л.Б.Рухиным, В.И.Поповым, Н.Б.Вассоевичем, Г.Ф.Крашенинниковым и получило развитие в работах П.П.Тимофеева, В.А.Голубовского, В.И.Троицкого, В.Т.Фролова и др.

В.Т.Фролов (1984) считал, что формации являются парагенезисами генетических типов отложений. В.Е.Хаин (1995) также в одном из своих последних определений формации писал о них как о закономерных и устойчивых сочетаниях (парагенезе) определенных генетических типов горных пород. Кстати, Н.С.Шатский также писал, что формации являются самыми крупными таксономическими единицами осадочной оболочки в ряду: горные породы – генетические типы отложений – формации. Из этого следует, что формации являются не парагенезами горных пород, как он писал в своем определении формации, а парагенезами генетических типов отложений. Если фации считать парагенезисами горных пород, генетические типы отложений – парагенезисами фаций, то определение формаций как парагенезисов генетических типов отложений вполне правомерно.

Таким образом, при эмпирическом парагенетическом подходе к выделению формаций они выделяются как естественные комплексы горных пород, отдельные члены которых парагенетически связаны друг с другом как в латеральных направлениях, так и в стратиграфической последовательности, при этом парагенезис понимается как сонахождение, а не как единый генезис. Выяснение генезиса формаций и слагающих их пород является следующей стадией исследования. При генетическом подходе формации рассматриваются как парагенезисы фаций или генетических типов отложений и выделению формаций должны предшествовать углубленные генетические, литолого-фациальные исследования, составляющие существо начального этапа формационного анализа. Как было отмечено в решении совещания по формациям (1968) парагенетический и генетический подходы дополняют друг друга и являются соответственно первой и второй стадиями их изучения. Хотя каждая формация является совокупностью генетических типов отложений, следует согласиться с строннниками парагенетического подхода (Цейслер, 1992), что петрографический (структурно-вещественный) подход предпочтительнее генетического при выделении формаций. Во-первых, геологические формации выделяются не только среди осадочных, но и в магматических и метаморфических, породах, к которым понятие о генетических типах не применимо. Во-вторых, одна и та же совокупность генетических типов отложений в разных климатических зонах выражена неодинаковыми формациями с присущими им комплексами полезных ископаемых. Наконец, отсутствует определенность в критериях необходимого и достаточного в оценке генезиса отложений. Кстати, сам Н.С.Шатский подчеркивал, что определение формаций как парагенезиса пород – способ выделения формаций.

Геотектоническое направление, называемое также тектоно-стадиальным, тектоническим, историко-тектоническим, стадийно-зональным, исходит из того, что тектонический режим определяет образование формаций, и поэтому геологические формации могут выделяться и классифицироваться по типу тектонических режимов.

Основоположником тектонического направления в изучении формаций признается французский тектонист М.Бертран (1897). Он выделил гуронскую, каледонскую, герцинскую и альпийскую эпохи горообразования и установил, что в каждой из них повторяется определенная последовательность “горных фаций” или “формаций”. Он выделил ряд следующих друг за другом формаций, характеризующих отдельные этапы, а все вместе – полный цикл орогенеза (снизу вверх): гнейсы, сланцевый флиш, собственно флиш или грубый флиш, пуддинги и молассы или красные песчаники.

В начале следующего столетия П.Арбенц писал об “орогенических фациях” как показателях стадий развития Альпийской горной системы, а несколько позже Л.Кобер утверждал, что флиш и моласса характеризуют определенные этапы орогенеза. Связь между определенными наборами пород, фациальными зонами, формациями и тектоническими зонами в складчатых областях устанавливали А.Гейм в Швейцарских Альпах, К.И.Богданович на Кавказе, К.З.Толвинский в Карпатах и т.д.

В Советском Союзе тектоно-стадиальное направление активно развивалось тектонистами (В.В.Белоусов, В.Е.Хаин, А.В.Пейве и др.), а также некоторыми литологами (Л.Б.Рухин, Н.Б.Вассоевич). В.В.Белоусов (1948) писал, что “каждая осадочная формация отвечает определенной стадии геосинклинального цикла и определенной тектонической зоне”, и это породило представление, что сами формации должны выделяться по стадиям развития тектонических зон. По В.И.Хаину (1983), формация – естественное и закономерное сочетание (парагенез, комплекс, набор, ассоциация) горных пород (осадочных, вулканогенных, интрузивных), связанных общностью условий образования и возникающих на определенных стадиях развития основных структурных элементов земной коры. В.Е.Хаин (1950) первым предложил “формационную сетку”, в которой вертикальные столбцы отвечали зонам земной коры, а горизонтальные – этапам их развития. Он писал, что общее число формаций соответствует четырем стадиям развития трех главнейших структур земной коры: платформ, внешних и внутренних зон геосинклинальных областей. Он подчеркивал, что “поскольку именно тектонический режим является определяющим фактором обособления формаций, причем всех их типов, сами формации являются показателями определенных тектонических режимов, и в этом их значение для геотектоники” (Хаин, Ломизе, 1995). В развитии тектонического подхода к изучению формаций наметилось две стороны. Первая из них заключалась в использовании формаций как инструмента для выделения и описания различных структурных зон земной коры и этапов их развития и применении формационного анализа как одного из методов тектонических исследований. Вторая сторона проявилась в стремлении выделять и типизировать формации по условиям тектонического режима. Последняя тенденция встретила критику со стороны многих исследователей (Херасков, 1953; Жемчужников, 1955; Косыгин, 1958; Муратов, Цейслер, 1958).



Литодинамический или литогеодинамический подход к изучению формаций, который можно рассматривать как развитие и разновидность тектонического направления или как самостоятельное направление изучения формаций, появился и развивается в последние годы (Хаин, 1991; Романовский,1990, 1991; Лукин, 1988, 1997) в связи с появлением мобилизма и бурным развитием геодинамических исследований. При таком подходе выделяются литодинамические или литогеодинамические комплексы, которые близки, но не тождественны формациям. Под такими комплексами понимают комплексы осадочных, магматических и метаморфических пород, являющиеся непосредственными показателями геодинамической обстановки их образования. Примерами могут служить молассы – показатель горообразования, известково-щелочные вулканиты – островных дуг, ультраосновные-щелочные интрузии кольцевого типа – кратонов и т.д. Впервые понятие комплексов как индикаторов тектонических обстановок было введено в литературу А.В.Пейве и его соавторами из Геологического института АН СССР   составителями «Тектонической карты Северной Евразии». Затем, без применения специального термина, это метод был использован Ю.Г.Гатинским (1986) при анализе тектонического развития Юго-Восточной Азии. Термин «литодинамический комплекс» был предложен В.Е.Хаиным, а «литогеодинамический комплекс» – независимо друг от друга С.И.Романовским и А.Е.Лукиным. Общая классификация литодинамических комплексов была опубликована В.Е.Хаиным (1991).

Минерагеническое направление придает при изучениии формаций решающее значение присутствию в них полезных ископаемых, в связи с чем выделяются угленосные, нефтегазоносные, соленосные, бокситоносные, фосфоритоносные, меденосные, железорудные и прочие формации. При таком подходе в одну и ту же минерагеническую группу могут входить формации отличные по составу, строению и условиям образования, а значит могут быть разные типы угленосных, фосфоритоносных, соленосных и прочих формаций.

Существует также так называемый целевой подход к изучению формаций, идея которого была впервые достаточно определенно сформулирована Ю.А.Ворониным и Э.А.Егановым (1968): “утверждение о том, что мы ничего не должны выбирать, ибо формации суть ”естественные сообщества пород”, что группировка их элементов “предопределена самой природой”, а наша задача – лишь разгадать этот естественный вариант группировки… ничего не дает для правильности формационного анализа, в частности, потому, что практически не представляется возможным сформулировать четкий критерий, по которому то или иное сообщество горных пород можно было бы определить как “естественное” или “неестественное”… Решением проблемы является не выбор какой-то одной “наиболее естественной классификационной системы формаций” или “улучшенного” варианта понятий о них, а построение различных систем, применительно к возникающим задачам в рамках практической целесообразности и логической непротиворечивости.

М.С.Дюфур (1981) считает, что формации могут быть выделены только на основе четких критериев, поставленных целью исследования: при тектонических исследованиях это одни формации, при палеогеографических – другие. Объединение реальных геологических тел в формации и ограничение формаций определяются положениями той теоретической науки, в системе которой ведется исследование. Таким образом, не может быть формаций воообще, реально и независимо существующих в природе. Они лишь отображение той научной дисциплины, с позиций которой исследователь наблюдает природные объекты, выделяет их, типизирует и объединяет. По мнению Э.А.Еганова (1985) природные тела индивидуальны, различны и только воля субъекта может объединить их в один класс, сделать “неразличимыми”, концентрируя внимание на одних свойствах и отвлекаясь от других в соответствии с собственным опытом и стереотипами.



Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет