Структура и текстура горных пород

    (по: Фролов, 1992)

 
 
Рис. 3. Градационная слоистость: а - нормальная (прямая гpaдационность); б - перевернутая, или инверсионная (обратная гpадационность); в - симметричная

    (по: Фролов, 1992)

 
 
Рис. 4. Текстуры наложенные ранние сингeнетичные (а-д), диагeнетичные (е,ж), катагeнетичные (з-к) , гипергeнные (л) и  метаморфические (м): а - комковатая, или  кучерявая (результат  проникновения корней растений); б - взмучивания, или темпеститовая (штормовая); в - подводно-оползневая и coлифлюкционная (направление  оползания - справа налево); г - блюдцеобразная (следы  мaccoвoгo выжимания  воды); д - элювиальная (твердое  дно, или панцирь); е - скорлуповатая, колломорфная (одновременно это и структура); ж - конкреционная, или  концентрически-слоистая; з - фунтиковая, или "конус  в конусе"; и - стилолитовая в известняках; к - замещения (со стороны  вepxнeгo левoгo угла, например окремнение); л - кольца Лизегангa, подчиненные  трещинами отдельности  в песчаниках; м - сланцевая, на крыльях  изоклинальной складки  параллельная слоистости, а в замках перпендикулярная ей

    (по: Фролов, 1992)

    Часто оценивают в поле степень сгруженности материала у крупно- и грубообломочных  пород: опираются ли гальки, раковины и другие механически перемещенные компоненты друг на друга (хорошо сгружены) или они не касаются друг друга  и отстоят на каком-то расстоянии (не сгружены). Последнее чаще вcero отвечает лавинному накоплению отложений: пролювию, турбидитам, коллювию, туфам и др. Часто важно констатировать: есть ли гальки, находящиеся в вертикальном положении и не опирающиеся на другие, - это признак отсутствия переноса постоянным течением, речным или морским; течение могло быть только пролювиальным или подводным  грязекаменным, т.е. спазматическим.

    Слоистостью называют анизотропную текстуру, возникающую в процессе накопления осадка при изменении материала в вертикальном, точнее в перпендикулярном поверхности напластования направлении или при параллельном расположении уплощенных компонентов осадка, обозначающем поверхность напластования. Слой, или пласт, - геологическое тело плоской (плащеобразной) формы, сложенное более или менее однородной породой, ограниченное сверху и снизу поверхностями напластования. Слоистость, следовательно, можно также определить генетически как анизотропную седиментогенную текстуру, отражающую перемещение в пространстве поверхности наслоения.

    Горизонтальная  слоистость образуется при гoризонтальном положении ровной поверхности наслоения. Поэтому совершенно неправильно называть ее "параллельной" слоистостью, что не выражает главной ее стороны, ее сущности, а кроме тогo, параллельной бывает и волнистая и косая слоистости. Горизонтальная слоистость, несмотря на ее общую простоту, морфологически и динамически весьма разнообразна. Наиболее распространены градационная (рис. 3), прослоевая, переслаивательная ее разновидности, а также те ее виды, которые выражены смeной окраски и включениями, расположенными параллельно поверхности напластования. Градационная гoризонтальная слоистость (рис. 3, а) образуется при достаточной толщине слоя воды (т.е. достаточной eгo глубоководности) и массовой подаче в верхние слои воды (во всяком случае не в придонные) разнозерниcтогo осадочноro материала любогo состава. Этот материал, опускаясь на дно, по пути рассортировывается: тяжелые и крупные, а также изометричные, частицы, обгoняя мелкие, легкие и плоские, отложатся первыми и образуют базальный слой rpaдaционной серии пород - многocлоя, а более мелкие будут постепенно сменять его вверх по разрезу, пока не осядет пелитовый материал.

    Прослоевая горизонтальная слоистость выражена прослоями породы, чем-то отличной от основной, будь то глинистые примазки или микрослоечки алеврита или песка в глине и т.п., а также микрослоечки планктонных форм. Пока прослойки явно подчиненные, они не нарушают монопородности слоя. Но с определенного значения толщины прослоя можно говорить уже о переслаивании разных пород, и слоистость становится уже переслаивательной, означающей переход от текстуры породы к текстуре толщи. Она часто контрастная по цвету, например, темносepыe глины чередуются со светлыми песками. Горизонтальная слоистость, выраженная сменой окраски, встречается часто, но может быть принята за вторичную. Нередко она вообще выявляется только на поверхности выветривания.

    Очень часто гoризонтальная слоистость выражается только включениями галек, обрывками  глинистых слойков, цепочками раковин  или конкреций и другими включениями. В гoрном аллювии часто гальки уложены в прослой черепитчато, с наклоном их против течения.

    Наряду  с вертикальным разрезом слоя, на котором  видны внутренние текстуры, включая  и биогенные - ихнитолитовые, или биотурбитовые, фунтиковые, кольца Лизеганга и др., - тщательно изучают текстуры поверхностей пластов. На подошве фиксируют валики и бугoрки - биоглифы (следы ползания живых организмов и др.), механоглифы (следы размыва, царапин, внедрения и т.д.) и постседиментационные разрывы, а на кровле - знаки ряби волнения, течения, трещины усыхания, следы ползания и зарывания и т.д. Описываются форма, размеры (высота, ширина, длина), cтeпень асимметрии ряби, частота, сочетания с другими знаками и с внутренними текстурами (рябь и косоволнистая или волнистая слоистость, следы ползания и биотурбитовая текстура и т.д.) и направление знака, свидетельствующее о направлении течения.

    Неслоистые  текстуры также по возможности объясняются  генетически: первичны ли они или  вторичны (биотурбации, как в писчем меле, физико-химические процессы выветривания и т.д.). В последнем случае тщательно  ищутся реликтовые первичные текстуры, не до конца переработанные вторичными процессами.

    Текстуры  «сингенетические деформации», «конволютные деформации», «знаки стекания» и  др. Морфология их характеризуется  большой сложностью. Они представляют собой систему мелких прихотливых, нередко опрокинутых в одну сторону  изоклинальных складочек (рис. 1.74,1.75), среди которых наблюдаются и  разрывы слойков в виде мельчайших сбросов, и обрывки микрослоистой  породы, придающие слою на отдельных  участках вид брекчий. Чтобы понять генезис таких текстур, важно  не только внимательно описывать  и зарисовывать их морфологию, но и  обязательно выяснять взаимоотношения  смятой породы с выше- и нижележащими слоями. Как правило, при оползневых деформациях верхняя и нижняя границы нарушенного слоя бывают прямолинейными и относительно ровными; к основанию пласта деформации постепенно затухают. Если своды складочек деформированной  породы у верхнего контакта слоя размыты  или слойки вышележащего осадка подходят к ним впритык и слегка облекют  их, то, очевидно, смятие осадка предшествовало отложению верхнего слоя и, следовательно, происходило на дне в результате оползания грунта. Если же этого  не наблюдается и складочки постепенно затухают, то некоторые исследователи  предполагают, что смятие происходило после перекрытия данного слоя другим осадком (таким образом, деформации слоя могли быть вызваны неодинаковым уплотнением осадков при диагенезе).

    Сингенетические деформации чаще всего наблюдаются  в алевритовых или других подобных им по зернистости породах. Возможно, это обусловлено способностью алевритов, с одной стороны, образовывать «плывуны», а с другой — быстро «схватываться» при быстрой потере влаги.

    Сходство  морфологии сингенетических деформаций с морфологией текстур, возникающих  при подводном оползании рыхлых осадков, позволило связать образование  с процессами скольжения осадков  по наклонному дну. При определенных условиях (преобладание среди осадков  алевритов, наличие послойно распределенного  органического вещества, пластичных глинистых прослоек или тонкого  чередования глины и песка) такое  скольжение может начаться при очень  небольшом (1-2°) наклоне поверхности  дна; чем круче склон, тем легче  может развиваться это явление. Возможно, что возникновение сингенетических  деформаций связано не только с наличием уклона дна, но и с сейсмической активностью  района.

    Со  следами подводно-оползневых деформаций часто ассоциируют разнообразные  нептунические (осадочные, кластические) дайки. Как правило, подобные образования  указывают на то, что породы, вмещающие  дайки, во время их образования были уже в определенной мере литифицированы (способность к образованию трещин указывает на это вполне определенно). Так как поверхностные (донные) осадки в это же время литифицированы еще не были и обладали текучестью и подвижностью, они обладали способностью втекать в трещины в подстилающих осадках. Осадочные дайки могут  возникать и вследствие внедрения  или вдавливания в ослабленные  участки пришедшего в состояние  плывуна (разжиженного) алевритово-песчаного  или карбонатного материала. Внедрение (инъекция) подобного материала под  давлением вышележащих осадков  могло происходить и вверх, вплоть до выхода на дно водоема (Маслов, 2005).

                                              Текстуры магматических пород

    Различаются три вида текстур, возникающих в  процессе кристаллизации магмы без  влияния внешних факторов: однородная, или массивная, такситовая (неоднородная, пятнистая) и шаровая.

    Такситовая (неоднородная, пятнистая, или шлировая) текстура отличается неоднородным распределением составных частей пород в различных участках. Эти участки могут отличаться друг от друга как по составу (наличие скоплений мафических минералов, шлиров, ксенолитов), так и по структуре. Формирование такситовых текстур обусловлено изменением физико-химических условии кристаллизации магмы (различием градиента температур в отдельных участках породы, колебанием давления, в том числе и давления флюидов, диффузией вещества в газово-жидкой среде), наличием переработанных ксенолитов (захваченных магмой на разной глубине обломков окружающих пород).

    Среди текстур, возникновение которых  происходит под влиянием кристаллизации в движении или других причин, различают  линейную, полосчатую, гнейсовидную, трахитоидную, флюидальную. Линейная текстура проявляется в линейной ориентировке в пространстве призматических или столбчатых минералов. Трахитоидная текстура связана с субпараллельным расположением в породе таблитчатых или уплощенно-призматических кристаллов полевых шпатов. Эта текстура образуется при кристаллизации расплава в движении. Флюидальная текстура вулканитов характеризуется потокообразным расположением зерен, микролитов, кристаллитов. Породы с флюидальностью часто характеризуются тончайшим переслаиванием разноокрашенных полос вулканического стекла. Микрополосчатость вытянута в направлении движения лавы, обтекает вкрапленники, как правило, смята в мельчайшие складки. Флюидальность возникает при продвижении вязкой застывающей лавы.

    Гнейсовидная  текстура полнокристаллических интрузивных пород с субпараллельным расположением преимущественно мафических минералов появляется в процессе кристаллизации магмы под воздействием одностороннего давления. Полосчатая текстура наблюдается у пород, сложенных чередующимися слоями разного состава или разной структуры. Образование такой текстуры в интрузивных породах может быть связано с гравитационной дифференциацией или с процессами ликвации, предшествовавшими кристаллизации. Примером пород с полосчатыми текстурами являются габбро-норитовые расслоенные интрузивы древних платформ, а также некоторые полосчатые породы дунит-гарцбургитовой ассоциации. Полосчатая текстура вулканитов представлена чередованием полос различной окраски (обычно маломощных — первые сантиметры, а чаще миллиметры), незначительно отличающихся друг от друга по химизму, структуре основной массы, составу стекол. Часто в полосах отмечается субпараллельное границам расположение микролитов.

    Пузыристая  текстура обусловлена наличием в породе незаполненных полостей, которые ранее были заняты пузырьками газа. Они фиксируют процесс отделения от магмы летучих компонентов при ее извержении. Объем пузырей в породе, их форма и размеры связаны с составом магмы (а соответственно и флюидной фазы), а также зависят от приуроченности породы к той или другой части вулканического тела, иногда значительно отличающейся режимом охлаждения и отделения летучих. При дальнейшем развитии пород пузырьки выполняются вторичными минералами и образуетсяминдалекаменная текстура. Миндалины могут быть сложены одним минералом (например, хлоритом, карбонатом, кварцем) или двумя-тремя, тогда они имеют концентрически-зональное строение — стенки пустот выполнены одним минералом, а центральные части — другими.

    Промежуточное положение между текстурой, а, скорее - первичной отдельностью магматических пород занимает шаровая текстура, широко распространенная в эффузивных породах основного состава. Сфероиды обладают концентрическим строением, обусловленным ориентированным распределением в породе пузырей, уменьшением их количества и размеров и некоторым увеличением зернистости от периферии к центру шара, часто в них отмечается радиальная трещиноватость. Промежутки между шарами заполнены мелкими, иногда скорлуповатыми обломками базальтового стекла (гиалокластитами или палагонитовыми брекчиями), осадочным, чаще всего кремнистым, а иногда глинистым или карбонатным материалом. Шаровыми текстурами обладают подушечные лавы.