Классификация осадочных пород

Классификация осадочных пород представляет собой задачу, на решение которой затрачено немало усилий, однако окончательное решение, удовлетворяющее всем требованиям, до сих пор не найдено. Следовательно, нам необходимо рассмотреть цели, стоящие перед классификацией пород, и изучить более тщательно принципы, положенные в их построение. Большинству исследователей не удалось четко наметить эти цели и принципы, хотя вопрос о философских концепциях, лежащих в основе классификации осадочных пород, рассматривался неоднократно.

Как отмечал Роджерс, с проблемой классификации органически связаны вопросы терминологии или номенклатуры. Научные наименования определяют группу или класс объектов и, следовательно, подразумевают классификации. А классификация в свою очередь помогает сгруппировать изучаемые объекты в классы или категории, которым могут быть присвоены наименования. Таким образом, первая цель классификации заключается в том, чтобы подобрать группы и соответствующие наименования, которые могут заменить словесное описание классифицируемых объектов. Для достижения успеха номенклатура и классификация должны базироваться на взаимном согласии тех, кто в такой систематизации нуждается.

Однако, как отметил Грабау, точность классификации приводит к точности исследовательской мысли, а следовательно, классификация представляет большую ценность для дисциплинированного мышления.. Классификация в стенографической форме отражает наши знания о предмете. Таким образом, создание классификации является попыткой упорядочить наши знания. Короче говоря, вторая цель классификации заключается в изображении идей или концепций в обобщенном виде.

Для определения класса необходимо выбрать ограничивающие параметры. Выбор параметров определяется конвенцией или их применимостью, или просто соглашением заинтересованных сторон. Ho поскольку выяснение генезиса является конечной целью любого изучения пород, выбранные параметры должны нести генетический смысл или быть определяющими. В биологии основой всех фундаментальных таксономических исследований служит подбор определяющих характеристик для целей классификации, а второстепенные особенности опускаются (например, не все, что летает следует объединять в одну группу). Трудности классификации осадочных пород большей частью возникают из-за несогласия исследователей по принципиальным различиям между обломочными (экзогенными) и химическими (эндогенным») породами. Важные свойства одной группы пород являются второстепенными для другой. Таким образом, если ко всем карбонатным породам, имеющим полигенетическое происхождение, применять одни и те же понятия, то это скорее замаскирует, нежели прояснит их историю формирования.

Породы в конце концов — это совокупность параметров, из которых всего лишь два или три выбираются для классификации. Невозможно построить классификацию, основанную на всех известных пли доступных для изучения свойствах. Жизнеспособная классификация берет за основу два или три параметра и отбрасывает все остальные. Такая альтернатива требует, чтобы определяющие параметры отражали не только генетические позиции, но и чтобы они были наиболее важными. Несомненно, все свойства пород что-либо означают, но одни значат больше, а другие — меньше. Магнитная восприимчивость песчаников явно менее важный параметр в генетическом отношении, чем их гранулометрический состав. В целом выбранные свойства также должны легко устанавливаться или измеряться, а время, затраченное на это, не должно быть длительным. Важную роль играют химические анализы, но для разработки классификации осадочных пород они вряд ли применимы.

Какие же свойства пород считаются наиболее важными? Нами выбраны такие, которые представляются полезными в свете существующих концепций и знаний. Новые идеи и новые открытия могут сделать их выбор непригодным, и тогда возникнет необходимость пересмотреть существующие классификации и номенклатуры. Такая неустойчивость номенклатуры довольно тревожный факт, но это плата за прогресс науки и лишнее доказательство того, что классификация представляет собой идеи и концепции в кодированной форме, подверженные постоянному пересмотру.

Большинство классификаций осадочных пород имеют традиционный характер и, подобно Топси, они «только возникли». Существует несколько попыток стандартизировать номенклатуру — пересмотреть термины, установить количественные пределы, искоренить плохие и устаревшие термины (см. доклады Комитета по осадконакопленшо, куда относятся работы Уэнтуэрта и Уильямса по пирокластическим осадкам, Уэнтуэрта по грубообломочным породам; Аллена по среднезернистым обломочным породам; Твенхофела по тонкозернистым обломочным породам и Тарра по кремнистым осадкам). Однако было сделано всего несколько попыток рассмотреть проблему в целом и найти единое комплексное решение, аналогичное принятому при классификации изверженных пород.

Объем книги не позволяет дать детальный обзор всех полных или неполных классификаций, предложенных для осадочных пород. В какой то степени это было сделано Ломбардом. Поскольку классификации нескольких подгрупп или семейств осадков детально рассматриваются в соответствующих разделах книги, приводить их здесь нет смысла. В заключение можно сказать, что любая попытка применить единую классификацию ко всем осадочным породам приведет к трудностям из-за полигенетической природы осадочных материалов. Если схема будет основываться на важных генетических свойствах, то получится, что свойства, важные для одной группы осадков, могут оказаться второстепенными для другой группы иного происхождения. Например, принцип зрелости является фундаментальным, но его можно применить только к тем породам, которые представляют собой продукты выветривания метастабильных материнских пород Если применить этот принцип к пирокластическим материалам, то он не будет иметь никакого значения Подобным образом понятия об области сноса, необходимые для понимания структуры и состава обломочных отложений, будут малозначащими или бессмысленными в применении к химическим осадкам. Следовательно, построить всеобъемлющую классификацию трудно.

Однако представляется возможным построить частичные (неполные) классификации, подходящие для определения классов осадков, которые тесно связаны с фундаментальными представлениями об их происхождении Например, много сил затрачено на решение проблем классификации песчаников и известняков.

С другой стороны, классификация глинистых пород в настоящее время не удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям.

В этой книге осадочные породы сгруппированы в соответствии с преобладающим их применением (рис. 2-3), что сделано исключительно для удобства Самостоятельные главы посвящены, например, грубообломочным породам (конгломератам и осадочным брекчиям), песчаникам. глинистым сланцам и алевролитам. Вулканические породы рассматриваются отдельно, хотя по своим структурам они сходны с другими обломочными отложениями. Ho поскольку их составляющие имеют вулканическое происхождение, концепции зрелости и переноса, применяемые к продуктам выветривания, для этой группы осадков значения не имеют. Включение описания всех известняков (и доломитов) в одну главу, несмотря на их полигенетическую природу, вновь оправдано в связи с применением этих пород. Более того, несмотря на то что многие разновидности известняков обнаруживают обломочные структуры и текстуры, по своему происхождению это внутрибассейно вые образования. Таким образом, концепция зрелости состава лишена смысла в применении к карбонатным породам.

Характеристики остальных групп осадков не обломочного происхождения объединены в одну главу, так как невелик относительный объем, занимаемый ими в земной коре. Некоторые из них (кремни, железосодержащие осадки и фосфатные отложения) связаны общими проблемами происхождения. Значительная трудность заключается в том, чтобы решить, являются ли эти породы непосредственными продуктами осаждения или представляют собой результат диагенетических или эпигенетических) замещений. Нам представляется, что на их происхождение влияет кислотность или щелочность раствора и его окислительно-восстановительный потенциал. С другой стороны, эвапориты углистые осадки, хотя и относятся к далеко отстоящим друг от друга классам, также включены в эту главу.

Предлагаем читателю познакомиться с этими несколькими главами для дальнейшего обсуждения проблем классификации.