Лабораторная работа №2

1. Классификация определений понятия «фация».

2. Выбор и составление определения понятия «фация» для построения карты литофаций и карты фаций фаменского яруса верхнего отдела девонской системы Мининской площади.

3. Выбор и составление двух определений понятия «фация» для построения палеогеографической карты территории Мининской площади в фаменский век поздней эпохи девонского периода и двух палеогеографических профилей (1) на основе применения «метода мощностей» и (2) на палеогеоморфологической основе и двух разновидностей определения понятия «фация».

Определение научного понятия фация.

Фация, как объект изучения геологической дисциплиной

Учение о фациях

В современной геологии термин фация используется в самых различных значениях, поэтому выбор научного определения этого понятия должен быть сделан осознанно, с полным представлением о методике, цели и задачах этой процедуры, а также о результате этой процедуры выбора. Принятое определение должно соответствовать реальному объекту исследования, быть непротиворечивым, не содержать тавтологии, иносказательных выражений, быть ясным.

Ренэ Декарт говорил: «Определяйте значения слов и вы избавите свет от половины его заблуждений». Это высказывание не утратило своего значения, так как уровень разработанности терминологии и сейчас во многом определяет уровень развития любой научной отрасли или какой-то его части. Не случайно терминам и определениям содержания понятий большое внимание уделяется в физике и математике. «По состоянию понятийной базы науки судят о ее зрелости и авторитете» (Кулындышев, Соловьев, 1977, с. 4).

Обычно используется одно из определений фации, которые приведены далее по тексту.

Фация - это:

1. «... модификация стратиграфического горизонта» (A.Gressly,1838, с. 11).

2. «... признаки различия одновременно образовавшихся пород», также «... физические особенности морского дна, определяющие распределение организмов» (J. Walther, 1893-94, с. 25), а также «...совокупность первичных признаков породы» (Там же, с. 989).

3. «... совокупность литологических и палеонтологических особенностей отложений в определённом месте» (E. Haug, 1907, c. 145).

4. «... условия образования слоёв, выраженные их петрографическим составом и органическими остатками» (E. Dacque, 1915, c. 188).

5. «... физические свойства данной области или данного участка поверхности земли (безразлично, суши или дна моря), обуславливающие определённое распределение животных и растений; фация характеризуется, следовательно, данными физическими условиями, фауной и флорой» (A.A. Борисяк, 1922, с. 15).

6. «... среда отложения пород со всеми её особенностями (рельефом, химическим режимом, органическим миром)» (Н.М. Страхов, 1948, с.6).

7. «... пространственно обособленная часть данной стратиграфической единицы, имеющая характерные черты, существенно отличающие её от других частей той же единицы» (R. Moore, 1949, c. 32).

8. «... осадок (горная порода), на всём своём протяжении обладающий одинаковым литологическим составом и заключающий в себе одинаковую фауну и флору» (Д. В. Наливкин, 1955, с. 6).

9. «... изменение или вариации петрографического состава и палеонтологических остатков любой стратиграфической единицы на площади её распрастранения» (Н.С. Шатский, 1955, с. 10-12).

10. «... некоторый объём осадка или породы, характеризующихся сходным комплексом палеонтологических петрографических и физико-химических признаков, обусловленных тектаническими, физико-химическими, биологическими и географическими условиями образования осадка». (В.П. Маркевич, 1957, с. 50).

11. «... закономерный комплекс петрографических, палеонтологических и геохимических особенностей отложений, выражающий палеогеографическую и геохимическую обстановку накопления и диагенеза осадка» (Г.И. Теодорович, 1958, с. 47).

12. «... совокупность физико-географических условий образования осадка, выраженных в литогенетических типах, тесно связанных между собой» (Ю.А. Жемчужников, В.С. Яблоков и др., 1959, с. 76).

13. «... модификации облика данного стратиграфического отрезка на площади» (L. Sloss, 1960, c. 13).

14. «... динамически обособленная еденица геологической среды, находящая своё выражение в определённых породах, и их сочетаниях, т. е. в определённых формациях» (В.И. Попов и др., 1963, с. 12).

15. «... особенности состава и строения осадка, которые указывают на относительное расстояние места его образования от области размыва» (В. В. Белоусов, 1962, с. 59).

16. «... облик отложений, восстановленный по петрографическим, палеонтологическим, геохимическим, структурным, текстурным и другим признакам пород и указывающий на физико-географические условия их образования» (D. Franke, 1963, c. 156).

17. «... породы (и отложения, из которых они произошли), отличающиеся от пород (и отложений) того же возраста первичными признаками» (Т.Н. Давыдова и Ц.Л. Гольдштейн, 1965, с. 136).

18. «... реальное геологическое тело, часть определённого горизонта или слоя. Выделяются фации с целью восстановления условий образования осадков и закономерностей их изменения в пространстве и времени» (Е.В. Шанцер, 1966, с.20).

19. «... совокупность признаков восстановленной обстановки осадконакопления» (S. Chrobok u. A., 1968, c. 145).

20. «... осадки, отложенные на определённой площади в одних и тех же условиях, отличных от тех, которые господствовали в соседних районах» (Л.Б. Рухин. 1969, с. 368).

21. «… сложное геологическое тело В, принадлежащее классу В, которому (телу) в пространстве условий и обстановок образования V можно приписать фиксированную односвязную область C» (Ю. А. Воронин и Э. А. Еганов, 1972, с. 46).

22. «... определённый тип осадочной породы, возникшей в определённых физико-географических условиях, например, русловые пески, озерные известняки, прибрежные галечники и т. п.» (В.Е. Хаин, 1973, с. 98).

23. «... обстановка осадконакопления, современная или древняя, овеществленная в осадке или породе» (Н.В. Логвиненко, 1974, с. 208).

24. «... часть слоя (пачки, толщи), выделяющаяся особенностями вещественного состава, строения и комплексами окаменелостей в противопоставлении к другой части того же слоя (пачки, толщи) при его изучении на площади. Выделение фации - это методический приём изучение изменчивости одновозрастных отложений» (Г.И. Немков, М.В. Муратов и др., 1974 с. 32).

25. «... не только комплекс физико-географических условий среды осадконакопления, в результате существования которых сформировались один или несколько генетических типов, но и сами осадки, обладающие существующим определённым комплексом первичных (генетических) признаков (условие + осадок)» (П.П. Тимофеев, 1975, с. 187).

26. «... горная порода (или осадок), обладающая определёнными генетическими признаками (литологическим составом, текстурой, остатками фауны или флоры и др.), отражающими условия или обстановку её накопления» (А.Ф. Якушова, 1978, с. 238).

27. «... выражение единства условий (обстановки) осадкообразования и возникающего под их воздействием осадка» (И.О. Мурдмаа, 1979, с. 269).

28. «... все литологические и палеонтологические характеристики, присущие осадочному образованию, она отражает связь между отложениями и условиями их формирования» (Дж. Гринсмит, 1981, с. 10).

29. «... геологическое тело, возникшее в результате накопления отложений в определённых (одних и тех же) условиях» (М.С. Дюфур, 1981, с. 64).

30. «... единица территории с относительно однородными условиями образования литотипов» (А.В. Македонов, 1981, с. 136).

31. «... аспект или характерная особенность осадка в пределах пласта одного и того же возраста» (Ф. Дж. Петтиджон, 1981, с. 655).

32. «... седиментационная единица, опредиляемая суммой всех первичных характеристик; это результат накопления в данной конкретной обстановке» (Г. Э. Гейнек и И. Б. Сингх, 1981, с. 9).

33. «... любая ограниченная по площади часть определённой стратиграфической единицы, которой присущи черты, существенно отличающиеся от характеристик других частей этой же толщи» (Р.К. Селли, 1981, с. 240, со ссылкой на Р. Мура, 1949).

34. «... отложения, различающиеся составом и условиями образования от соседних одновозрастных отложений» (Г.Ф. Крашениников, 1962).

35. «... геологическое тело, представленное одной или несколькими породами, образовавшимися в одной физико-географической обстановке, отличной от обстановки образования соседних одновозрастных пород» (Г.Ф. Крашенинников, 1962).

36. «…это слой, слоистая толща или массив осадочных пород, отличающиеся составом и (или) строением от соседних одновозрастных отложений из-за различия в условиях образования осадков в момент их накопления.

37. «… это геологическое тело осадочных горных пород, отличающееся составом и (или) строением от соседних одновозрастных отложений из-за различия в условиях образования осадков в момент их накопления».

Описание геологического разреза с учетом основного фациального закона Н.А. Головкинского (= принципа возрастной стратиграфической миграции фациальных разностей) и сложившейся терминологической практики не соответствует объему и содержанию даже наиболее логичного определения фации по Ф.Г. Крашенинникову: например, такому определению: «...фация - это геологическое тело, представленное одной или несколькими породами, образовавшимися в одной физико-географической обстановке, отличной от обстановки образования соседних одновозрастных пород». Использование термина фация в соответствии с этим и другими определениями вызывает непреодолимые семантические трудности при описании фаций в стратиграфической последовательности, в горизонтальных и вертикальных фациальных рядах, при детализации фаций.

При фациальном и палеогеографическом анализе пермских отложений Главного пермского бассейна использованы несколько терминов, которые образуют систему понятий.

Определение фации занимает в перечисленной группе понятий центральное место.

Фация – это одновозрастный слой, слоистая толща или массив осадочных горных пород, отличающиеся составом и (или) строением от соседних одновозрастных латерально-изохронных отложений из-за различия в условиях образования осадков в момент их накопления.

Второй (аналогичный по смыслу) вариант определения:

Фация – это одновозрастное геологическое тело осадочных горных пород, отличающееся составом и (или) строением от соседних одновозрастных латерально-изохронных отложений из-за различия в условиях образования осадков в момент их накопления. Здесь геологическое тело – это массивная или слоистая осадочная горная порода или осадок, отличающиеся и отграниченные от вмещающего их вещества естественной природной среды по существенным признакам. Понятие геологическое тело обладает иерархией признаков.

Фациальная разновидность (разновидность фации) –это одновозрастное (т.е. принадлежащее одному изохронному стратону, отграниченному изохронными стратиграфическими границами первого рода, например, подошвой и кровлей стратона региональной или общей шкалы) геологическое тело осадочных горных пород, отличающееся составом и (или) строением от одновозрастных, но не обязательно синхроничных отложений из-за различия в условиях образования осадков в момент их накопления. Отсюда следует, что фация может быть представлена одной или несколькими фациальными разновидностями.

Фациальная разность –это разновозрастное по отношению к определяемой фации геологическое тело, отличающееся временем формирования, но не отличающееся по существенным признакам от аналогичных по происхождению, но разновозрастных отложений. Ф ациальная разность и определяемая фация с ее фациальными разновидностями не принадлежат общему изохронному стратону. Фациальные разности всегда имеют различный относительный геологический возраст (по определению) в отличие от фаций, которые всегда одновозрастные (по определению).

Фациальные разности – э то одинаковые генетические типы и одинаковые фациальные типы отложений с внутренней стратиграфической границей первого рода. Фациальные разности – это однотипные по обстановкам образования первичные осадки, но разные по возрасту геологические тела.

Неверно, что фациальные разности – это «разновозрастные фации», так как (по определению) фациям всегда соответствуют геологические тела с одинаковым относительным геологическим возрастом. Для выделения геологического тела фации всегда необходимо: 1) отграничение одной фации от другой латеральными стратиграфическими границами второго рода, 2) отграничение этих фаций от других геологических тел в геологическом разрезе подошвой и кровлей общего для них стратона региональной или общей шкалы.

Фациальная обстановка – это совокупность физико-географических, абиотических и биотических условий образования первичного осадка, которые соответствуют в геологическом разрезе геологическому телу фации, фациальной разности или фациальной разновидности, отграниченным от других фациальных единиц по существенным признакам. Реализация фациальной обстановки всегда документирована в геологическом разрезе геологическим телом фации (или фациальной разновидности) в момент образования этой фации ( или фациальной разновидности).

Фациальный анализ – это восстановление фациальных обстановок образования первичного осадка по фациальному составу, результатам изучения фаций. Фациальный анализ – это генетический анализ фаций, фациальных разновидностей, фациальных рядов.

Фациальные ряды могут быть изучены по латерали одновозрастных отложений и в вертикальном геологическом разрезе разновозрастных фациальных разностей. Фациальный ряд первого рода – это упорядоченная естественная последовательность генетические связанных фациальных разностей. Фациальный ряд второго рода – это упорядоченная по латерали естественная последовательность генетически связанных соседних фаций или изохронных фациальных разновидностей, микрофаций, квазимикрофаций, квазимезофаций.

Фациальный состав – совокупность вещественных компонентов биогенной и абиогенной природы, которые используются в качестве признаков для отграничения фаций, фациальных разновидностей, а также для их объединения в фациальные разности, фациального анализа и классификации, в том числе, по фациальным обстановкам осадконакопления.

Фациальные особенности – признаки, которые используются для того, чтобы различить части в целом или найти общее в отграниченных друг от друга частях (например: различить свиты одного горизонта или найти общие элементы фациального состава и условий образования первичных осадков толщ горных пород из разных стратиграфических горизонтов).

Признак – это любое фиксированное свойство объекта, геологического тела или его части.

Фациальные признаки – это любые фиксированные свойства геологических тел, которые позволяют различить (одновозрастные) фации и (синхронные) микрофации, установить общее и особенное в фациальных разновидностях и разностях, сравнить фациальные обстановки отложений одинакового и разного геологического возраста и (или) местоположения.

Фациальные изменения – установленные различия признаков фаций, фациальных разновидностей, фациальных разностей или реконструированных фациальных обстановок. Изменение может быть рассмотрено как процесс и (или) как результат этого процесса.

Палеогеографическая обстановка – это система физико-географических условий, в которых происходит мобилизация вновь образующегося осадка или денудация ранее накопившихся отложений. Следствие: объем понятия палеогеографическая обстановка больше объема понятия фациальная обстановка. Например, высокая суша, на которой происходит разрушение, а не накопление осадка, относится к соответствующей палеогеографической обстановке, но не является фациальной обстановкой, так как в данном случае не происходит образование «фации».

Микрофация – это одновозрастное геологическое тело осадочных горных пород, отличающееся составом и (или) строением от соседних одновозрастных латерально изохронных элементарных биолитмостратиграфических единиц из-за различия в условиях образования осадков в момент их накопления. Микрофация – это часть фации. Микрофации – это элементарные изохронные части фации.

Изохронность микрофаций устанавливается методами биолитмостратиграфии, предложенными О.А. Щербаковым в двух первых концептуальных работах с соавторами, посвященных этой проблеме. Если фациальная карта (карта фаций) или фациальный профиль могут быть построены по результатам изучения фаций на основе региональной и общей стратиграфической шкалы, то микрофациальная карта (карта микрофаций) может быть построена на основе методов фациального анализа и методов биолитмостратиграфии О.А. Щербакова.

Следствие из определений микрофации и фациальной разновидности: фациальные разновидности в геологическом теле фации тогда и только тогда можно считать микрофациями, если их одновозрастность и изохронность по латерали установлена методами биолитмостратиграфии.

Если одновозрастность и синхроничность микрофаций и мезофаций лишь предполагается на основе изучения фациальных переходов, но не доказана методами биолитмостратиграфии, то следует говорить о квазимикрофациях и квазимезофациях.

Мезофация – это совокупность смежных микрофаций, изохронность геологического тела которой обоснована методами биолитмостратиграфии.

Фациальный переход – часть геологического разреза, в котором наблюдается относительно быстрое изменение свойств от характерных фациальных признаков одного геологического тела – к другому.

Биофация – это совокупность органических остатков, продуктов и следов жизнедеятельности организмов, которые являются признаками соответствующей им фации.

Следствием из этого определения биофации и всего множества определений, ядром которого является определение фации, – есть множество определений и понятий, аналогичным ядром которого является определение биофации: разновидности биофации (=биофациальные разновидности), разности биофации (=биофациальные разности), состав биофации, биофациальный анализ, биофациальные ряды, биофациальные признаки, биофациальные изменения, биофациальный переход, микробиофация.

Литофация – это одновозрастное геологическое тело осадочных горных пород, отличающееся составом и (или) строением от соседних одновозрастных латерально-изохронных отложений.

Следствием из этого определения литофации и всего множества определений, ядром которого является определение фации, – есть множество определений и понятий, аналогичным ядром которого является определение литофации: разновидности литофации (=литофациальные разновидности), разности литофации (=литофациальные разности), состав литофации, литофациальный анализ, литофациальные ряды, литофациальные признаки, литофациальные изменения, литофациальный переход, микролитофация. Свита есть ряд литофациальных разностей.

Если одновозрастность и синхроничность микрофаций и мезофаций не доказана методами биолитмостратиграфии, а лишь предполагается на основе изучения фациальных переходов, то следует говорить о квазимикрофациях и квазимезофациях.

При выполнении фациального анализа горной породы в разрозненных фрагментах породы осадочного происхождения, которые не имеют доказанной взаимно однозначной изохронности и принадлежности к одному и тому же «стратиграфическому горизонту», то более правильно использовать термин фациальный тип горной породы, а не «фация».

Например, не «морская фация», а морской фациальный тип горной породы. Или иначе: фациальный тип горной породы – морской. Или иначе: известняк серый, органогенный, коралловый, массивный – это морской фациальный тип (горных пород), а не «морская фация», поскольку не все существенные признаки фации отражены в приведенном описании (нет описания стратиграфии).

Понятие фациальный тип горной породы отличается от понятия генетический тип горной породы тем, что учитывает не только основной фактор, под действием которого сформировался осадок (например, аллювий – под действием постоянных водных потоков). Фациальный тип предполагает учет признаков, включая геологический возраст, по которым фациальный тип, как множество фациальных разновидностей, составляющих некоторое геологическое тело, потенциально может быть отграничен в разрезе как фация. Например, «аллювий» как генетический тип отложений, по определению понятия генетический тип, не может даже потенциально представлен в качестве фации, так как в состав понятия генетический тип не входит представление об относительном геологическом возрасте и латеральной изохронности геологических тел, отличающихся своей фациальной природой.

Понятия «аллювий» и «аллювиальная фация» отличаются друг от друга. Аллювий – это генетический тип отложений, но не фация, так как понятие «аллювиальная фация» или «фация аллювия» должно учитывать изохронность аллювия с другими фациями.

Фациальный тип отложений – это любая по размеру и репрезентативности часть слоя или массива горных пород, которые могут быть представлены фациальной разновидностью, фацией, фациальной разностью, микрофацией, мезофацией, биофацией, литофацией (или их частями) и т.д.

Термин фациальный тип –– это термин свободного пользования.

Таким образом, для обеспечения взаимной однозначности используемых понятий, терминов, обобщений и выводов – описываемым геологическим объектам и их частям в конкретном стратифицированном геологическом разрезе впервые предложена система терминов, которые могут быть использованы для целей фациального описания, фациального анализа, построения фациальных и палеогеографических карт, которые находят широкое применение в геологии.

Выделяя во всем множестве перечисленных выше определений термина фация три подмножества: 1) «стратиграфические» определения фации, 2) определения, близкие к понятию «генетический тип отложений», который не содержит в себе представлений о геологическом возрасте, 3) «целевые» определения фаций (например, тектонические, геохимические и т.д.), мы придерживаемся «стратиграфической» трактовки фации, близкой к пониманию А. Грессли и Г.Ф. Крашенинниковым.

При фациальном анализе геологического разреза, а также при палеогеографических построениях и описаниях, автор настоящего методического пособия использует в собственной формулировке следующие понятия: фация, фациальная обстановка, фациальный состав, фациальный анализ, палеогеографическая обстановка и др.

Определение фации занимает в перечисленной группе понятий центральное место, что объясняется методологией построения палеогеографических карт и фациального анализа. Этому фундаментальному определению отведена основная роль в понимании следующих из него других понятий.

Фация – это слой, слоистая толща или массив осадочных пород, отличающиеся составом и (или) строением от соседних одновозрастных отложений из-за различия в условиях образования осадков в момент их накопления.

Второй (аналогичный по смыслу) вариант определения:

Фация – это геологическое тело осадочных горных пород, отличающееся составом и (или) строением от соседних одновозрастных отложений из-за различия в условиях образования осадков в момент их накопления.

Геологическое тело – это массивная или слоистая горная порода, кристалл или осадок, отличающиеся и отграниченные от вмещающего их вещества естественной природной среды по существенным признакам.

Генезис, физическое состояние, форма и объем вмещающих пород (или другого вещества) и самого геологического тела могут быть различными.

Геологическое тело отграничено от вмещающих пород по вещественным признакам, характеризующим их состав и строение.

Понятие геологическое тело обладает иерархией всех характеристик и всех признаков.

Первое следствие из определения фации:

· если нет геологического тела первично-осадочного происхождения, то нет и фации.

Второе следствие из определения:

· методы фациального анализа основаны на использовании определения фации с целью выявления генезиса первичного осадка по признакам геологического тела, отграниченного от синхроничных слоев как фация.

· методы построения фациальной карты основаны на использовании определения фации.

Фациальная обстановка – это совокупность физико-географических, абиотических и биотических условий образования первичного осадка, который соответствует в геологическом разрезе геологическому телу (фации), отграниченному по существенным признакам.

Фациальный анализ – восстановление фациальных обстановок образования первичного осадка по фациальному составу, другим результатам изучения фаций; генетический анализ фаций и фациальных рядов.

Фациальный состав – совокупность вещественных компонентов биогенной и абиогенной природы, которые используются в качестве признаков для отграничения фаций в их горизонтальных и вертикальных рядах, а также для их классификации по геологическому возрасту и (или) фациальным обстановкам осадконакопления.

Фациальные особенности – признаки, которые используются для того, чтобы различить части в целом или найти общее в отграниченных друг от друга частях (например: различить свиты одного горизонта или найти общие элементы фациального состава и условий образования первичных осадков толщ горных пород из разных стратиграфических горизонтов).

Признак – это любое фиксированное свойство объекта.

Фациальные признаки – любые фиксированные свойства фаций, которые позволяют различить одновозрастные (синхронные) фации или сравнить фациальные обстановки разного геологического возраста и (или) местоположения.

Фациальные изменения – различия признаков фаций или реконструированных фациальных обстановок (а также различия фациальных обстановок и соответствующих им фаций). Изменение может быть рассмотрено как процесс и (или) как результат этого процесса.

Палеогеографическая обстановка – это система физико-географических условий, в которых происходит мобилизация вновь образующегося осадка или денудация ранее накопившихся отложений.

Следствие: объем понятия палеогеографическая обстановка больше объема понятия фациальная обстановка.

Например, высокая суша, на которой происходит разрушение, а не накопление осадка, относится к соответствующей палеогеографической обстановке, но не является фациальной обстановкой, так как в данном случае не происходит образование «фации».

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: