Осадочные фации обстановок осадконакопления

Изучив концепцию обстановок осадконакопления и их классификацию, рассмотрим теперь древние продукты этих обстановок. Осадочные породы геологи начали довольно детально изучать в самом начале прошлого века. Вильям Смит опубликовал «Геологическую карту Англии и Уэльса и частично Шотландии» в 1815 г. Принципы составления этой карты заключались в том, что слои залегают в виде определенной последовательности различных типов пород; слои прослеживаются на разные расстояния и могут быть закартированы; они характеризуются наличием различных сообществ ископаемых организмов.

С развитием стратиграфической палеонтологии стало очевидным, что некоторые виды ископаемых организмов характерны для ограниченных интервалов геологического времени, тогда как другие встречаются в более широких интервалах, но приурочиваются к определенным типам горных пород,

В 1838 г. Прево учел эти факты в своих выводах. Для литостратиграфических единиц нм было предложено название «формация». На основе данных биостратиграфии он показал, что различные формации были образованы в одни и те же геологические «эпохи» и что сходные формации могли образоваться в разные эпохи.

К такому заключению пришел почти одновременно Гресли, работавший в Альпах. Он присвоил название «фация» стратиграфическим толщам горных пород, которые характеризовались сходными литологическими и палеонтологическими признаками. Это первоначальное определение (приводится из Тейчерта) гласит: «Прежде всего всю сумму изменчивых признаков, которую я называю фацией или аспектами стратиграфической толщи, характеризуют два главных факта: во-первых, определенный вид стратиграфической толщи тесно связан с определенными палеонтологическими ассоциациями; во-вторых, виды и роды ископаемых организмов, обычные для других фаций, из таких ассоциаций неизменно исключаются». Гресли заимствовал термин «фация» из рукописей Стено 1869 г. и показал закономерное вертикальное и горизонтальное размещение фаций, хотя он не учитывал различия между зональным и фациальным распределением ископаемых организмов.

К середине XIX века было установлено, что по определенным сочетаниям литологических и палеонтологических признаков ясно могут выделяться и картироваться тела горных пород. Эти тела разными геологами называются формациями, или фациями. Эти два термина, однако, с годами стали толковаться различно. «Формация» приобрела более строгое определение, тогда как «фация» стала использоваться в более широком смысле.

Еще в 1865 г. Лайель писал: «Термин «формация» в геологии выражает определенную ассоциацию пород, которые имеют общие черты, например, в отношении происхождения, возраста или состава. Отсюда мы говорим о стратифицированных и нестратифицированных, пресноводных и морских, водноотложенных и вулканогенных, древних и современных металлоносных и неметаллоносных формациях». В современном понимании это определение лучше подходит для фации, а не формации.

Однако со временем под формацией стали все больше понимать дискретные группы пород. Такое понятие термина формация было окончательно сформулировано в пункте 6 Инструкции Американской комиссии по стратиграфической номенклатуре: «Формация — это основная единица в стратиграфической классификации пород. Формация представляет собой комплекс пород, характеризующихся литологической однородностью. Обычно, но не всегда, она представляет собой плоское тело, выходящее на поверхность земли, или прослеживаемое под поверхностью». Подобное же определение дает Лондонское геологическое общество: «Формация — это основное практическое подразделение в литостратиграфической классификации. Она должна иметь определенную внутреннюю литологическую однородность или четкие литологические признаки, характеризующие ее целостность в сравнении с окружающими горизонтами горных пород».

Таким образом, выдвинутый первоначально Прево термин, использовавшийся для описания массивов пород по литологическим и палеонтологическим признакам, ограничился понятием литостратиграфической единицы.

В то же время термину Гресли «фация» придавались различные значения. Фацию особенно часто выделяли только по литологическим или палеонтологическим признакам. Затем в содержание этого термина вошли палеогеографическая или тектоническая обстановки. Начинают появляться термины «геосинклинальная, орогеническая и шельфовая» фации. Понятие фация применяется также к метаморфическим породам.

О широком содержании термина «фация» можно судить по терминам «литофация», «биофация», «тектофация», предложенных Крумбейном и Шлоссом. «Литологические изменения отражают литофации, биологические изменения — биофации». «Тектофация определена как изменяющаяся в боковых направлениях по условиям залегания стратиграфическая толща».

Содержание термина «фация» расширилось с выделением в обстановках осадконакопления дополнительных признаков. Еще в 1879 г. Мейшисович писал: «Следуя за Гресли и Оппелем, сейчас принято применять термин фация к отложениям, образованным при различных условиях осадконакопления». По мере углубления анализа обстановок осадконакопления этот подход к фациям становился все более употребительным до тех пор, пока отдельные группы пород не стали выделять как «флишевую» фацию, «геосинклинальную» фацию или «турбидитовую» фацию. Лишь первое из этих определений согласуется с первоначальным понятием фации. Термины «геосинклинальная» и «турбидитовая» придают дополнительный генетический оттенок этому понятию, раскрывая тектонические условия и процесс осадконакопления. Тейчерт и Эрбен рассмотрели происхождения такого понятия фации и последующего его видоизменения.

Вероятно, было бы целесообразно сохранить за термином «фация» его первоначальное содержание. В данной книге термин используется как описательный, согласно определению Мура: «Под осадочной фацией понимается любая ограниченная по площади часть определенной стратиграфической толщи, которой присущи черты, существенно отличающиеся от характеристик других частей этой же толщи». Уточнение этого определения заключалось в том, что фации стали определяться по пяти параметрам, а именно, геометрии, литологии, палеонтологии, осадочной текстуре, типу палеопотока.

Следовательно, можно говорить о красноцветных фациях, эвапоритовых фациях или флишевых фациях. Термины типа «шельфовая» или «геосинклииальная» фации являются необязательными и их следует исключить. Подобным же образом такие термины, как речная или турбидитовая фации, считаются неприемлемыми. Они являются генетическими и противоречат принятому определению. Однако, вероятно, правильно сделать такое заключение: «галечно-песчаная фация была отложена в речной обстановке, а флишевая фация — турбидитовым потоком».

На фиг. 96 показаны различия между фациями и обстановками осадконакопления.