ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ПОРОД СИЛУРА И ОРДОВИКА

Изменения в карбонатных породах - доломитизация, кальцитизация, раздоломичивание, декальцитизация, сульфатизация, перекристаллизация

В карбонатных породах усть-кутской свиты наблюдаются следующие- вторичные изменения: доломитизация, кальцитизация, раздоломичивание, декальцитизация, сульфатизация, перекристаллизация. Окремнение в породах свиты не наблюдалось. Процессы, приведшие к данным изменениям пород, действовали обычно взаимосвязано: доломитизация и кальцитизация неотделимы от перекристаллизации и т. д.

Перекристаллизация исключительно широко распространена в карбонатных породах усть-кутской свиты. Отдельные случаи перекристаллизации были рассмотрены выше. Этот процесс может происходить при сохранении минералогического состава пород, а также при их доломитизации или кальцитизации.

Перекристаллизация, не связанная с изменением химического состава осадка или породы, весьма часто наблюдается в оолитовых известняках и известковистых песчаниках, где карбонатный материал является цементом оолитов или песчаных зерен. Степень перекристаллизации материала при этом неоднородна, и даже в пределах одного шлифа нередко крупнозернистый кальцит соседствует с микрозернистым. Реже наблюдается пойкилитовая структура.

Перекристаллизации часто подвергаются и сами оолиты; во многих ядрах оолитов наблюдаются новообразованные кристаллы как кальцита, так и доломита; последние имеют обычно более четкую кристаллическую огранку. В промежуточных слоях оолитов перекристаллизация кальцита и доломита происходит по-разному. При перекристаллизации кальцита внешних оболочек последние, как уже говорилось, переходят в сферолиты; при интенсивном развитии процесса вся порода приобретает сферолитовую текстуру.

Перекристаллизация доломита в концентрах оолита, как и в его ядре, ведет к образованию мелких хорошо образованных ромбоэдров размером до 0,1 мм. Такие ромбоэдры нередко секут ограничения между соседними оболочками; располагаются они не беспорядочно в пределах внешних оболочек оолита, а приурочены лишь к некоторым из них, встречаясь в этих оболочках в пределах узкой кольцевой зоны по всей окружности оолита. Приуроченность кристаллов доломита в оолитах к ядрам при отсутствии их во внешних оболочках или же лишь к некоторым из этих оболочек указывает, что перекристаллизации здесь подвергался более тонкозернистый материал, ранее входивший в состав ядер илиг оболочек известкового оолита, т. е. доломитизация в полном смысле здесь не имела места. Другие случаи перекристаллизации оолитовых известняков и доломитов уже были рассмотрены.

В строматолитовых микрозернистых известняках встречаются участки, сложенные мелко- и среднезернистым кальцитом; перекристаллизация здесь связана, по-видимому, с переотложением карбоната кальция в пустотах выщелачивания.

Процессы перекристаллизации широко развиты в доломитовых породах. Практически все доломиты в свите в той или иной степени перекристаллизованы.

Под декальцитизацией мы понимаем растворение и вынос карбоната кальция без замещения его другим минералом. Декальцитизация сравнительно часто наблюдается в оолитовых известняках, в которых растворению и выносу подвергается карбонатный материал и цемента, и самих оолитов. Процесс этот иногда заходит весьма далеко, и от оолитов в породе в этом случае могут сохраняться лишь имеющие неправильную форму уцелевшие от растворения остатки. Растворение происходит вдоль тонких извилистых трещин; по мере выноса карбоната порода уплотняется, причем оолиты проникают друг в друга, образуя зубчатые сочленения. Трещины, по которым проходило растворение, являются микростилолитами, количество которых при интенсивном развитии процесса декальцитиэации велико.

Раздоломичивание связано с кальцитизацией и сульфатизацией пород и будет рассмотрено ниже.

В породах усть-кутской свиты наблюдаются два вида кальцитизации: 1) связанная с замещением доломита в процессе раэдоломи- чивания и 2) связанная с замещением кварца.

Первый вид нигде не достигает сколько-нибудь значительного развития, но в начальной стадии наблюдается часто. При этом карбонат кальция замещает микроэернистые кристаллы доломита. Новообразованные кристаллы кальцита имеют, как правило, крупные размеры (до 0,4 мм); форма их различна: в одних случаях они полностью лишены кристаллографической огранки, а контакт с мелкими зернами доломита зубчатый, или же зерна представлены довольно правильными кристаллами (см.  XXIII, 2). По-видимому, в первом случае кальцит отлагался в пустотах доломитовой породы, во втором же имело место замещение метасомати- ческого характера.

Кальцитизация в связи с замещением карбонатом кальция зерен кварца обычна, но и эдесь процесс редко заходит достаточно далеко. Лишь в отдельных случаях он проявляется весьма интенсивно, и тогда в шлифе наблюдаются реликты кварцевых зерен в виде групп разрозненных точечных остатков кремнеэема; по сохранившимся внешним контурам кварцевых зерен можно судить о том, что эдесь имел место процесс кальцити- эации, а не окремнения.

Сульфатизация. В небольшом количестве в виде гнезд неправильной формы и реже секущих прожилков в породах нижней части усть-кутской свиты содержится гипс. Размер гнезд гипса колеблется от нескольких миллиметров до 2—5 см; мощность секущих прожилков не превышает нескольких миллиметров. Привнос сульфата кальция происходил, несомненно, иэ подстилающих усть-кутскую свиту гипсоносных отложений верхоленской и илгинской (хандинской) свит верхнего кембрия, и лишь частично в разрезе р. Ангары гипс, возможно, является сингенетическим. Образование прожилков гипса связано, по-видимому, с заполнением трещин ( X XIV, 1); крупные же кристаллы, несущие часто реликтовые включения мелких кристаллов доломита (там же, 2), укаэы- вают на метасоматический характер замещения гипсом доломита в процессе раздоломичивания. Реликтовые кристаллы доломита, наблюдающиеся в крупных зернах гипса, а также в прилежащей к зернам гипса зоне, перекристаллизованы, имеют лучшие кристаллические ограничения и более крупные размеры по сравнению с остальной массой доломитов.

Сульфатизация, связанная с выполнением трещин,—явно эпигенетический процесс. Также эпигенетической доломитизацией может быть обусловлено образование порфиробластовых. известковых доломитов.

Необходимо подчеркнуть, что для большинства доломитов мы не имеем прямых признаков их диагенетического или седиментационного происхождения. Имея в виду, однако, что оолиты и строматолиты принято считать нередко признаком первично-известковых осадков, и учитывая, что все доломиты усть-кутской свиты перекристаллизованы, мы считаем их диагенетическими, эа исключанием отмеченных выше порфиробластовых доломитов, которые, скорее всего, эпигенетические.

Стадийность изменения карбонатов усть-кутской свиты отвечает схеме, выработанной И. В. Хворовой (1958) для пород среднего и верхнего карбона Русской платформы. В стадию седиментогенеэа накапливался известковый материал — преимущественно кальцитовый в виде водорослевых, оолитовых и седиментационных (хемогенных) образований. В процессе диагенеза происходила частичная перекристаллизация и доломитизация известковых осадков. В стадию эпигенеза имела место сульфатиза- ция пород, частичная их перекристаллизация, доломитизация и кальци- тизация. В зоне выветривания шло раздоломичивание и декальтизация пооод, а также залечивание кальцитом пор в карбонатной породе.

В отложениях чуньского яруса в том объеме, как он принят в настоящей работе, встречаются в незначительном количестве лишь седиментаци- онные известняки и доломиты.

Известняки наблюдаются в виде редких маломощных (5—10 см) слоев в составе верхней пачки ийской свиты р. Чуны и изредка — в ийской свите р. Бирюсы. В ийской свите известняки песчаные перекристаллизованные с размерами зерен кальцита 0,1—0,5 мм. В верхних горизонтах суринской свиты в разрезе р. Таюры встречен один пропласток песчаных известняков следующего состава: кальцит — 65,77%, доломит — отсутствует, н. о.— 34,27%; терригенная часть породы слагается преимущественно мелко- и среднезернистым песчаным материалом (21,65 % ) .

Доломиты наблюдаются в составе бадарановской свиты р. Ангары в виде редких слоев мощностью до 50 см. Состав их: кальцит — 8,51, доломит — 71,94, н. о.— 18,81 % .

В нижней части криволуцкой свиты в бассейне р. Лены встречаются .ракушняковые известняки. Имеют они, как правило, очень малую мощность (0,1 м). В небольшом количестве известняки того же типа встречаются и в составе чертовского горизонта р. Лены, где мощность их достигает нескольких десятков сантиметров.

В верхних слоях мамырской свиты на р. Илиме наблюдаются мало мощные (5—10 см) пропластки песчанистых доломитов, содержащие до 15% кварцевых зерен размером 0,3—1,00 мм и примесь мелкого алевритового материала ( X XV, 1).