Глава 1. Методы исследований генезиса четвертичных отложений

1.1. Гранулометрический анализ

Гранулометрический анализ поставляет упорядоченную информацию о размере частиц, слагающих осадок. Большинство четвертичных образований представлено переотложенными продуктами физического разрушения. Существуют два принципа классификации терригенных пород. Первый принцип десятичный: обломки делят на группы, отличающиеся по диаметру в 10 раз. Второй – генетический: учитывают физические свойства частиц, динамику их осаждения и др. Во всех систематиках обломки делят по размеру на четыре группы: грубообломочные (псефиты), песчаные (псаммиты), пылеватые (алевриты), глинистые (пелиты). Если осадок сложен однородными по диаметру частицами – применяют десятичную шкалу Л. Б. Рухина (1953).

Если осадок представлен смесью обломков разного размера, применяют двухмерную шкалу Н. М. Сибирцева, основанную на процентном содержании алевритовых и глинистых частиц.

Фактическая основа разделения – полевые и лабораторные гранулометрические анализы. Среди полевых шире всего используют визуальный и ситовой. Результаты гранулометрического анализа позволяют оценить степень сортировки отложений – важный показатель для предварительной диагностики генезиса. Наиболее распространенные генетические типы четвертичных отложений Беларуси по мере уменьшения степени сортировки: озерные и озерно-ледниковые; лессовые; эоловые песчаные; аллювиальные; флювиогляциальные; моренные.

1.2. Петрографический и минералогический анализ

Петрографический и минералогический анализы – важнейшие в литолого-петрографическом изучении пород. Породообразующие и акцессорные минералы делят на две группы: аллотигенную и аутигенную. Аллотигенные минералы принесены динамическими агентами из районов разрушения горных пород. Аутигенные минералы возникают в осадке при его накоплении и диагенезе. Изучение минералогического и петрографического состава помогает выявлять: области денудации и сноса; динамику процессов денудации; перспективность региона на полезные ископаемые (и разведывать месторождения). Петрографические и минералогические анализы необходимы при проведении палеогеографических реконструкций и стратиграфическом расчленении отложений. Минералогический и петрографический состав обломков зависит от следующих факторов: климата, определяющего процессы и продукты выветривания; величины денудационного среза, обусловливающей вертикальную и горизонтальную зональность продуктов разрушения; динамики геологических агентов, транспортирующих и сортирующих обломки; миграционных свойств пород и минералов.

При анализе миграционных свойств используют понятия абразионной прочности (способности обломков противостоять разрушению при транспортировке) и миграционной способности (максимального расстояния транспортировки обломков). Миграционная способность минералов прямо пропорциональна их абразионной прочности и обратно пропорциональна удельному весу. Максимальной миграционной способностью обладают самые прочные и легкие минералы и породы. По миграционной способности их делят на пять групп – от весьма высокой до низкой.

Примером использования минералого-петрографических анализов служит метод изучения руководящих валунов. Руководящими называют эрратические валуны, представленные породами, коренное залегание которых четко локализовано, – с их помощью можно восстанавливать положение области ледникового питания и сноса, реконструировать расположение древних центров оледенения и направление движения ледника.

Главная закономерность распределения обломков в четвертичной толще – рост доли обломков с высокой миграционной способностью вниз по разрезу: в отложениях нижнего плейстоцена они составляют 50–60 % от всех обломков, в осадках верхнего плейстоцена 25–35%.