Микропоследовательности

Под микропоследовательностью понимается вертикальный интервал слоистой толщи, в пределах которого проявились все стадии осадкообразования, включая и периоды кратких перерывов седиментации (диастемы). Микропоследовательность объединяет серию геометрических поверхностей, соответствующих ряду микрофаций. Микропоследовательность можно наблюдать при условии видимых изменений в микрофациях (фиг. 1) в шлифах или срезах, перпендикулярных поверхности отложения. При наличии косой слоистости в таких разрезах удается определять изменения направлений придонных течений. Как показал Кароцци, микропоследовательности отражают историю заполнения бассейна.

Независимо от того, составляет ли мощность слоя первые сантиметры или достигает метра, термин микропоследовательность можно использовать для определения естественной серии микрофаций, слагающих слой. Независимо от масштабов явления суть его остается одной и той же.

Серии микропоследовательностей слагают крупные единицы осадочных толщ, которые могут носить ритмичный характер. Эта ритмичность может быть функцией тектонических движений или крупных климатических изменений и выражаться в изменениях химического состава, зернистости или характера органического материала осадков.

Лишь количественный анализ серии микрофаций и микропоследовательностей позволяет судить о физических свойствах первичного пластического карбонатного материала даже в том случае, когда его характер сильно затушеван в процессе диагенеза.

Наиболее сложная проблема в изучении карбонатных пород связана с пониманием диагенетических процессов. При наблюдениях за современными осадками установлено, что диагенез начинается сразу же после седиментации. Изменение осадков может также происходить и на значительно более поздних стадиях их эволюции с изменением первичного состава, структуры и текстуры. Относительно поздние изменения, происходящие после литификации, также нередко распознаются исследователями. Фэйрбридж различает синдиагенез, анадиагенез и эпидиатенез. Диагнетические изменения осуществляются посредством: 1) различных органических процессов, приводящих к агрегации материала, биотурбации и уменьшению размеров частиц и т. д.; 2) биохимических процессов и 3) таких физических явлений, как уплотнение, ориентировка и деформация кристаллов и зерен.

К числу физико-химических агентов диагенеза относятся погребенные воды, гидротермальные растворы и просачивающиеся нисходящие вадозные воды. Диагенез сопровождается изменениями состава (аутигенез), а также размеров и формы карбонатных частиц (эпигенез). Таким образом, в результате диагенеза первоначальный характер породы сильно меняется, а следовательно, изменяются ее пористость и проницаемость. Гарелс и др. подчеркивают, что реконструкция диагенетической стадии возможна лишь в тех случаях, когда хорошо известна геологическая история района (время складкообразования, проявлений дизъюнктивной тектоники и т. д.).

Полная петрографическая характеристика карбонатной породы должна включать оценку всех важных скалярных величин. На фиг. 1 показана гетерогенная последовательность слоев (первичных микрофаций), каждый из которых обладает специфическими размерами и формой частиц и пустот (например, в образце фиг. 2, Д пористость имеет межзерновой характер). Все эти показатели могут быть количественно оценены под микроскопом с использованием точечного счетчика и интеграционного столика.

Каждая серия микропоследовательностей характеризуется определенными значениями петрографических характеристик. Например, в образце, показанном на фиг. 1 и состоящем из серии микропоследовательностей, обнаруживается определенная анизотропия, обусловленная перемежаемостью относительно тонких и грубых слоев. Эти особенности пород в свою очередь связаны с их физическими свойствами (пористостью, проницаемостью, упругостью и т. д.). Известно, что анизотропия пород зависит от характера пористости (межзерновой, кавернозной, трещинной и т. д.), а в специфическом случае карбонатных пород — также от количественных соотношений связующей массы и привнесенных частиц (фиг. 2, В, Д), к числу которых относятся оолиты, обломки раковин и т. д. Относительные количества этих компонентов в значительной мере определяют физические свойства породы. Следовательно, небезразлично, производятся ли количественные определения различных компонентов породы на случайных или ориентированных образцах. На иллюстрациях (фиг. 1 и 2) показаны срезы, в которых различные компоненты породы (организмы, оолиты и т. д.), а также седиментационные текстуры наиболее полно отражают обстановку осадконакопления. С другой стороны, яснозернистый карбонатный материал и доломит, слагающие связующую массу, отражают диагенетические процессы (фиг. 2, Д), которые преобразуют первичные признаки и свойства осадка.