Аркозы
Термин аркоз впервые был предложен в 1826 г. Броньяром для крупнозернистого песка из Оверни (Франция), сложенного кварцем и большим количеством полевых шпатов. Это название все еще применяется для общей характеристики пород. По-видимому, аркозы — это пески, которые являются относительно зрелыми в структурном отношении (т. е. содержат мало глинистого вещества) и незрелыми по минеральному составу, о чем свидетельствует высокое содержание полевых шпатов. Глинистого вещества в них содержится обычно менее 15%, а полевых шпатов более 25%. Некоторые аркозы содержат более 60% полевых шпатов, так как они, вероятно, образовались за счет источника, в котором полевых шпатов было больше, чем кварца. Точно так же справедливы и обратные соотношения между этими минералами, и отношение содержания кварца к содержанию полевых шпатов начинает возрастать по мере того, как породы источника подвергаются все более интенсивному выветриванию.
Следовательно, аркозы — это продукты неполной деградации кислых изверженных и метаморфических пород, таких как граниты и гнейсы. Высказывались предположения и о том, не являются ли аркозы индикаторами холодного и (или) аридного климатов, при которых процессы физического выветривания преобладают над химическим выветриванием? Однако Крынин показал, что современные аллювиальные аркозы встречаются в тропических влажных лесах. Они накапливаются здесь вследствие быстрого дождевого стока и образования глубоких оврагов в зоне выветрелых пород, где эрозии подвергаются еще невыветрелые граниты. Тем не менее некоторые аркозы, те, например, что встречаются в торридонской формации (докембрий) Шотландии, содержат хорошо округленные полевошпатовые зерна. Маловероятно, чтобы эти зерна переотлагалнсь многократно. Это означает, что окатывание зерен происходило в течение первого и единственного седиментационного цикла, но известно, что под воздействием эоловых процессов зерна округляются гораздо эффективнее, чем под воздействием текучих вод. Имеется много оснований полагать, что торридонские аркозы отложились флювиальным путем в аридном климате, при котором полевошпатовые зерна окатывались под воздействием ветра.
Типичные аркозы — это розовые или красноцветные породы, реже — серые. Розовая окраска обусловлена присутствием полевых шпатов, но красноцветные породы обязаны своей окраской поглощению света красными окислами железа, присутствующими в глинистом матриксе. Аркозы непостоянны по гранулярному составу и часто имеют плохую сортировку. Аркозы часто образуются in situ на гранитах, формируя переходную зону выветривания, сложенную так называемыми «гранитными наносами», которые с трудом отличаются от изверженной породы. Это часто приводит к ошибкам при выборе места заложения буровой скважины. Очень трудно отличить аркозы от гранитов на основании бурового шлама, однако контакт между ними может быть легко установлен впоследствии по данным геофизического каротажа.
Зерна аркозов угловатые и полуокруглые и в них обычно содержится значительная примесь глинистого вещества. По этой причине аркозы редко остаются неконсолидированными длительное время подобно кварцитам. Наиболее древние аркозы характеризуются некоторой литификацией из-за наличия глинистого цемента. В крайних случаях пористость может полностью уничтожаться вследствие цементации пород кремнеземом или карбонатом.
Полевые шпаты в аркозах представлены различными минералами в зависимости от состава пород источника, но обычно более распространены микроклин и альбит, чем менее устойчивые кальциевые полевые шпаты. Часто наблюдается переход полевых шпатов в каолинит и серицит, но не всегда ясно, — происходил ли он при гидротермальном изменении пород источника при их выветривании или в течение диагенеза осадка. Слюды — обычный акцессорный минерал в аркозах, которые также часто содержат разнообразные комплексы минералов тяжелой фракции. Эти минералы могут дать сведения о породах источника, особенно если они были изверженными или метаморфическими. Кроме широко распространенной устойчивой ассоциации из циркона, апатита, граната и турмалина, вполне обычны непрозрачные рудные минералы железа, а также многие другие минералы тяжелой фракции. Петрография типичных аркозов Оверни описана Гукенхольцем.
Большей частью аркозы, по-видимому, встречаются во флювиальных фациях в непосредственной близости к гранитоидному фундаменту. Следовательно, они представляют собой типичные отложения интракратонного бассейна, ограниченного сбросами. Так как такие осадки отлагаются в окислительных обстановках аллювиальных конусов выноса, многие аркозы называются фациями «красноцветных отложений».
Типичные примеры аркозов, отложенных в такой обстановке, можно видеть на докембрийских щитах повсюду в мире. Специфические примеры — это торридонские (докембрийские) отложения Шотландии и отложения одновозрастных свит на Скандинавском щите — Иотнической, Дала и Стараглитовой. Еще один классический пример аркозов — это триасовая группа Ньюарк в Коннектикутском троге в США.
Большинство аркозов, встречающихся во флювиальных обстановках, может отлагаться и в любых других обстановках, Аркозы, смешанные с коралловыми и водорослевыми обломками, отмечаются на современных пляжах Красного моря, окаймленного разломами. Древние аналоги встречаются на нефтеносных, увенчанных рифами гранитных возвышенностях в бассейне Сёрте в Ливни.
