В составе платформенного чехла территории Беларуси выделяется несколько вертикальных, последовательно сменяющих друг друга в разрезе формационных рядов, каждый из которых имеет свою пространственную тектоническую локализацию и образует отдельный структурный комплекс. Карбонатно-терригенные и терригенно-карбонатные формации Беларуси залегают в основном в нижнебайкальском, каледонском, Киммерийско-альпийском структурных комплексах, которые в геохронологическом отношении соответствуют основным тектоническим этапам развития региона. История становления pirelli.
Карбонатные формации появились в разрезе платформенного чехла в основном в палеозое. Единственная карбонатно-терригенная формация в нижнебайкальском структурном комплексе имеет ограниченное распространение и небольшую мощность. В ортоплатформенных формационных рядах карбонатные или карбонатно-терригенные формации присутствуют повсеместно за исключением верхнебайкальского комплекса. Количественное и качественное различие карбонатных формаций доплитных и плитных комплексов связано с закономерным нарастанием во времени биогенной седиментации и эволюцией органического мира. В рифее в карбонатных породах распространены сине-зеленые водоросли, в фанерозое – разнообразная скелетная фауна.
Отложения терригенно-карбонатного комплекса формировались на участках палеобассейна, расположенных между депрессионной областью и береговой линией. В зависимости от удаленности от области сноса осадочного материала в составе терригенно-карбонатного комплекса выделяются образования морских прибрежных и шельфовых типов обстановок седиментации.
Классификация. В семействе карбонатных формаций выделено несколько групп: собственно карбонатные, кремнисто-карбонатные, терригенно-карбонатные и вулканогенно-карбонатные формации. Группа карбонатных формаций разделена на три подгруппы: известняковую, доломитовую и смешанную известняково-доломитовую. Группа терригенно-карбонатных формаций включает карбонатную флишевую, сероцветную глинисто-известняковую, пестроцветную глинисто-карбонатную, красноцветную морскую известняковую, песчано-доломитовую. Вулканогенно-карбонатных формаций на территории Беларуси не обнаружено.
Нижнебайкальский структурный комплекс. Формации чехла нижнебайкальского структурного комплекса накапливались в крупных отрицательных структурах – Волынской и Оршанской впадинах, которые были составными элементами Волынско-Оршанского палеопрогиба. Палеопрогиб выполнен преимущественно терригенными формациями катаплатформенного класса, специфический набор которых в фанерозое не повторялся.
Рифей. Терригенно-карбонатная формация (доломитово-терригенная) выделена в объеме лапичской свиты верхнего рифея и сложена частым чередованием терригенных, терригенно-глинистых, карбонатно-терригенных и карбонатных пород. Отмечены прослои сингенетичных доломитовых брекчий и кавернозно-брекчиевых и водорослевых доломитов с онколитами, катаграфиями, иногда со строматолитами. Основные типы пород формации – песчаники, алевролиты, глины, доломиты, сингенетичные доломитовые брекчии, реже гравийно-галечные и дресвяно-щебенчатые породы. Окраска пород, в основном, красноцветная и пестроцветная. Состав обломочного материала мезомиктовый, реже олигомиктовый, состав глинистого цемента алеврито-песчаных пород ‑ гидрослюдистый. Мощность формации 10-82 м.
Каледонский структурный комплекс. Неполно развитый динамический ряд слагает каледонский комплекс. В основании ряда здесь залегает сероцветная терригенно-кварцевая формация трансгрессивной части ряда. Вышележащую часть ряда слагают терригенно-карбонатная глауконитовая, карбонатная и терригенно-карбонатная формации.
Ордовик. Морская глинисто-карбонатная формация мощностью до 40 м представлена отложениями ордовикской системы и сложена известняками, мергелями, аргиллитами и кварцево-глауконитовыми песками в основании. Фауна, обнаруженная в карбонатных отложениях – это брахиоподы и трилобиты.
Силур. Морская карбонатно-глинистая формация силурийского возраста мощностью до 550 м сложена известняками, мергелями и аргиллитами, которые являются образованиями лагун, мелководных и относительно глубоководных шельфовых зон моря. Фауна того времени: брахиоподы и кораллы. Соленость воды в силуре менялась , о чем свидетельствует наличие прослоев доломита в известняковой толще.
Герцинский структурный комплекс. Наиболее полный динамический профиль формаций представлен герцинским комплексом. Здесь выделяются трансгрессивная, инундационная, регрессивная и эмерсивная части вертикального ряда формаций. В начальную, регрессивную стадию герцинского тектоно-седиментационного цикла в эмский век раннедевонской эпохи, эйфельский век среднедевонской эпохи и в раннефранское время позднедевонской эпохи в мелководном шельфовом морском бассейне, трансгрессировавшем после длительного перерыва в осадконакоплении, накопились сульфатно-карбонатно-терригенная сероцветная и терригенная пестроцветная формации.
В следующую, инундационную стадию цикла на востоке Беларуси накопились карбонатная морская сероцветная формация в среднефранское время, а в позднефранское и фаменское время – вышележащие туффито-глинисто-мергельная пестроцветная, сульфатно-карбонатная сероцветная, галогенная галитовая, терригенно-сульфатно-карбонатная сероцветная, галогенная галитовая и карбонатно-терригенная формации. Карбонатная морская сероцветная формация накопилась еще в стадию ранней синеклизы и для нее характерны малая и выдержанная мощность, литологический и фациальный состав. Вообще для инундационной стадии характерен более разнообразный набор формаций и примерно одинаковые соотношения между терригенными и карбонатными формациями.
В регрессивную стадию герцинского тектоно-седиментационного цикла в карбоне и ранней перми в результате периодических трансгрессий моря с востока из Днепровско-Донецкого прогиба в морских, лагунных и континентальных условиях накопились терригенные и карбонатно-терригенные, в том числе угленосные и соленосные, формации. Они образовались в стадию поздней синеклизы и отличаются от подстилающих рифтовых формаций составом, структурой и меньшими мощностями, поскольку накапливались в условиях последовательно уменьшавшейся амплитуды погружения и прекращения вулканизма.
В регрессивную стадию герцинского тектоно-седиментационного цикла в карбоне и ранней перми в результате периодических трансгрессий моря с востока из Днепровско-Донецкого прогиба в морских, лагунных и континентальных условиях накопились терригенные и карбонатно-терригенные, в том числе угленосные и соленосные, формации.
Девон. Отложения среднедевонского и верхнедевонского (раннефранского – саргаевско-семилукского ) этапов карбонатонакопления соответствуют по времени образования тектоническому режиму внутриплатформенных синеклиз. В среднедевонское время карбонатонакопление привело к образованию формации слоистых известняков и доломитов с рассеянными водорослевыми биостромами, а в раннефранское – рифогенной формации биостромных массивов.
Сульфатно-карбонатно-терригенная сероцветная формация в объеме эмского яруса нижнего девона и эйфельского яруса среднего девона образована парагенезом песчаников, алевролитов, гипсов, доломитов, мергелей и глин. Формация накопилась в мелководном морском бассейне в спокойных тектонических условиях стадии ранней синеклизы и характеризуется выдержанностью мощностей и фаций, хотя состав отложений не остается постоянным: в отдельных районах (склоны Белоруской антеклизы) исчезают прослои гипсов, в других (западный борт Оршанской впадины, северная часть Припятского прогиба) появляются прослои каменной соли. Структура формации упорядоченная груборитмичная. Она образована определенной вертикальной последовательностью пачек: нижняя – песчаная, средняя – сульфатно-доломито-мергельная, верхняя – доломито-мергельно-глинистая. Мощность формации увеличивается с юго-запада на северо-восток и в районе Орши достигает 175 м. Местами в Оршанской впадине, на западе Припятского прогиба и на Жлобинской седловине в составе средней и верхней пачек выделяется самостоятельная рифогенная формация водорослевых биостромов. Она сложена доломитами и доломитизированными известняками, часто оолитовыми, с прослоями мергелей и песчаников. Основными породообразующими организмами являются сине-зеленые водоросли (катаграфии и строматолиты), реже ‑ харовые водоросли и остракоды. Постройки сине-зеленых водорослей представляют собой небольшие по мощности (от 10 до 50 см) биостромы и калиптры.
Карбонатная морская сероцветная формация образует среднефранский структурный подэтаж и объединяет породы саргаевского и семилукского горизонтов. Она представлена парагенезом мергелей, известняков и доломитов. Структура формации упорядоченная, груборитмичная: первая и третья пачки более глинистые, первая пачка содержит прослои и линзы ангидритов, вторая и четвертая пачки сложены более чистыми карбонатными породами. В.А.Москвич и С.А. Кручек (1984) выделили эти отложения в качестве рифогенной формации зоогенных, биогермных и биостромных массивов. Они представлены органогенными известняками и вторичными доломитами, слагающими многочисленные и разнообразные по морфологии постройки – от элементарных (калиптры) и простых (биогермы и биостромы) до сложных (биогермные пласты, биостромные и биогермные массивы). Основными породообразующими организмами являются колониальные и одиночные кораллы, строматопораты, брахиоподы, моллюски, мшанки, криноидеи и сине-зеленые водоросли. Формация распространена в Припятском прогибе, на Брагинско-Лоевской седловине и в восточной части Оршанской впадины. Общая мощность формации достигает 90 м.
Терригенно-сульфатно-карбонатная сероцветная формация объединяет межсолевые отложения в объеме задонского, елецкого и петриковского горизонтов нижнего фамена и сложена ангидритами, доломитами, известняками и мергелями, а также терригенными породами на юге и глинами в центре прогиба. Мощность формации уменьшается от 800-1100 м на юге и севере прогиба до 100-200 м в центре и полного отсутствия в зонах раздвиго-сбросовых дислокаций и размыва. Терригенно-сульфатно-карбонатная формация состоит из нескольких субформаций, которые образуют горизонтальный ряд: терригенно-карбонатная флишоидная на юге, глинисто-карбонатная доманикоидная в центре и рифогенная водорослево-биоритмитная на севере и западе региона. Они отличаются как парагенезами пород, так и мощностью.
Терригенно-карбонатная флишоидная субформация представлена переслаиванием песчаников, алевролитов, мергелей, известняков и доломитов. На юг к Украинскому щиту мощность субформации возрастает до 1100 м и в ней появляются гравийные и валунные отложения. К северу вверх по восстанию Наровлянско-Ельской ступени терригенные отложения, а на востоке и вся межсолевая толща, выклиниваются.
Глинисто-карбонатная доманикоидная субформация развита в центральной части Припятского прогиба и представлена глинистыми и глинисто-битуминозными известняками, доломитами, мергелями и глинами с глубоководной фауной, местами окремненными. Ее мощность редко превышает 200-300 м.
Рифогенная водорослево-биоритмитная субформация представлена органогенными известняками и вторичными доломитами с подчиненными прослоями мергелей и ангидритов. Карбонатные породы сложены сине-зелеными водорослями, которые образуют строматолиты, онколиты и катаграфии, брахиоподами и багряными водорослями, местами присутствуют мшанки и строматопоры, образующие водорослевые постройки от биостромов и биогермов до рифоидных и рифовых массивов. Мощность субформации достигает многих сотен метров и резко изменяется даже в пределах локальных поднятий.
Следует отметить, что вверх по разрезу терригенно-сульфатно-карбонатной формации возрастает содержание терригенного материала на юге прогиба, увеличивается содержание в разрезе и площадь распространения депрессионных отложений в центре и роль вулканогенного материала на северо-востоке, при этом верхняя елецко-петриковская часть формации здесь замещается верхней вулканогенной толщей.
Карбонатно-терригенная сланценосная сероцветная формация представлена парагенезом горючих сланцев, гипсов, песчаников, алевролитов, доломитов, мергелей и глин. Гипсы приурочены к нижней, горючие сланцы – к верхней части формации. Отложения формации отсутствуют в сводах криптодиапиров и возрастают в мощности до 1600 м в синклинальных зонах. Изменения мощностей частью послойные конседиментационные, но, в основном, они обусловлены глубокими разновозрастными размывами в кровле.
Карбон. Карбонатно-терригенная сероцветная формация в объеме турнейского яруса развита наиболее широко среди каменноугольных формаций в пределах Припятского прогиба и отсутствует в Брагинско-Лоевкой седловине. Она сложена зеленовато-серыми, серыми и темно-серыми глинами, алевролитами, песчаниками, мергелями и содержит редкие прослои и линзы глинистых известняков. Мощность формации достигает 333м.
Паралическая карбонатно-терригенная угленосная сероцветная формация сложена серыми и темно-серыми известняками и доломитами, мергелями, глинами, песками, песчаниками, алевролитами и содержит прослои углей. Мощность формации до 186 м.
Среднекаменноугольный структурный подэтаж объединяет две формации, развитые в осевых частях отдельных синклинальных зон и в северной части Брагинско-Лоевской седловины.
Паралическая карбонатно-терригенная угленосная пестроцветная формация мощностью до 216 м выделяется в объеме башкирского яруса. Она сложена белыми, зеленовато-серыми и пестроцветными, часто брекчированными известняками, пестроцветными и темно-серыми глинами, алевролитами, песчаниками и песками с прослоями углей. Известняки тяготеют к низам формации, ее большая верхняя часть сложена преимущественно терригенными породами.
Карбонатно-терригенная пестроцветная формация в объеме московского яруса трансгрессивно перекрывает паралическую карбонатно-терригенную, а на Брагинско-Лоевской седловине и более древние отложения, и сложена пестроцветными глинами, песками, песчаниками и алевролитами с редкими прослоями белых и светло-серых известняков в верхней части разреза. К формации условно отнесены палеонтологически не подтвержденные верхнекаменноугольные отложения осташковичской свиты (26 м). Мощность формации достигает 367 м.
Триас. Пестроцветная карбонатно-терригенная субформация выделяется в объеме мозырской, калинковичской и наровлянской свит нижнего и среднего триаса. Она сложена пестроцветными глинами с прослоями мергелей и глинистых гравелитов. Отложения субформации отсутствуют по периферии прогиба и в сводах поднятий и достигают 530 м в прислоненных компенсационных синклиналях.
Киммерийско-альпийский структурный комплекс.
Верхнетриасово-миоценовый структурный этаж образован комплексом терригенных и карбонатных формаций.
Юра. Сероцветная терригенно-карбонатная формация выделяется в объеме верхов келловейского яруса и оксфордского яруса и сложена известняками, мергелями, глинами. Мощность отложений формации достигает 85 м в Оршанской впадине, 150 м – в Припятском прогибе и 38 м – в Подлясско-Брестской впадине.
Сероцветная терригенная формация выделена в объеме нижнемеловых отложений (исключая породы альба) и развита на юго-востоке Припятского прогиба, на сопредельных участках Жлобинской седловины и Оршанской впадины. Она сложена песками, песчаниками, глинами и алевритами мощностью до 80 м.
ЛИТЕРАТУРА
1. Aйзберг Р.Е., Ажгиевич Л.Ф., - Формации платформенного чехла Беларуси. Мн. «Литасфера», 2001.
2. Геологические формации (терминологический справочник) / Под ред. В.Ю.Забродина, ,Ю.А.Косыгина, В.А.Соловьева и др. Т. 1, 2. М., Недра, 1982.
3. Геология Беларуси Под ред. А.С.Махнача, Р.Г.Гарецкого, А.В.Матвеева и др. Мн., ИГН НАНБ. 2001.
4. Голубцов В.К. , Махнач - А.С. Фации территории Белоруссии в палеозое и раннем мезозое. Минск, АН БССР, 1961.
5. Махнач А.С. , Москвич В.А. - Органогенные постройки девона Беларуси. Мн. « Наука и техника» , 1984
6. Москвич В.А. - Тектонические закономерности образования карбонатных формаций древних платформ. Минск « Навука i Тэхнiка», 1990.
7. Попов В.И., Запрометов В.Ю. - Генетическое учение о геологических формациях. М., Недра. 1985.