Литология менилитовой свиты Карпат

Исследованию литологии пород менилитовой свиты, минералогического состава и фациальных условий их накопления посвящен ряд работ как советских, так польских и румынских геологов. Наиболее полные сведения содержат «Менилитовые сланцы Карпат» и «Минералогия осадочных образований Прикарпатья», по данным которых приводится характеристика пород, слагающих комплекс двух менилитовых свит.

Менилитовый комплекс подразделяется по литологическим особенностям на три части: нижнюю, среднюю и верхнюю. Нижняя менилитовая свита имеет в основании так называемый «роговиковый горизонт» (кремнисто-мергелистый), выше которого следует пачка черных или темно-коричневых битуминозных сланцевых аргиллитов с прослоями глауконитовых песчаников, достигающих в отдельных случаях 100 м мощности («кливские песчаники»), с пачками зеленоватых аргиллитов и маломощными прослоями доломитов и доломитизированных известняков.

Средняя свита, называемая лопянецкой, представлена чередованием серых известковистых аргиллитов с известковистыми песчаниками. Верхнеменилитовая свита состоит из пачки черных и коричневых битуминозных сланцев (аргиллитов) с прослоями незначительной мощности песчаников, алевролитов, мергелей и доломитов. В верхней части свиты встречаются прослои туфов и туффитов (чечвинский горизонт).

По Л.Г. Ткачуку, М.П. Габинету и др., в менилитовой серии выделяются аргиллиты, песчаники и алевролиты, силициты (кремни), мергели, известняки, доломиты и доломитизированные известняки, туфы и туффиты, глины и бентониты, песчанистые раковинные известняки, сферосидерит и прослойки блестящего угля. Эти породы в границах свит образуют пачки пород, которые ритмично чередуются, роднясь между собой не только ритмами, но и окраской, известковистостью, текстурой и преобладанием тех или иных пород. Так, различают пачки серо-зеленых аргиллитов, кремнисто-мергелистых пород и «кливских песчаников».

Мощность всей менилитовой серии достигает 1700 м. Собственно битуминозные менилитовые сланцы являются наиболее распространенной породой, составляющей до 90% всего разреза.

По минеральному составу менилитовые сланцы подразделяются на кремнисто-глинистые и кремнистые с примесью гидроокислов железа и углистого органического вещества и известняково-глинистые. Содержание углекислого кальция обычно незначительно, что является характерной особенностью данных сланцев. Другая особенность — незначительное количество обломочного материала (до 8%), представленного в основном кварцем.

Слоистость сланцев (аргиллитов) связана с чередованием более темно- и светлоокрашенных прослоев самих сланцев и тонких прослоев кремня, пирита, углистого органического вещества, чешуек рыб Meeleta sp. и растительного детрита.

В поверхностных обнажениях тонкослоистые сланцы растрескиваются и распадаются на тонкие плитки.

Основная масса битуминозных менилитовых сланцев представлена темно-бурым веществом, в состав которого входят опал, органическое вещество (бурое и красновато-бурое в проходящем свете, являющееся буроугольной формой), гидроокиси железа, пелит, пелитоморфный карбонат, волокнистые и чешуйчатые глинистые минералы, обломки раковин кальциевых микроорганизмов и кремнистых спикул губок.

Органическое вещество битуминозных аргиллитов темно-коричневого и бурого цвета в проходящем свете пронизывает минеральную массу неравномерно, бесструктурной органической субстанцией образуя микропрослои, местами отдельные скопления и линзочки. Характерна тонкая диспергированность органического вещества в массе глинистокарбонатных H кремнистых образований.

Содержание органического вещества в битуминозных менилитовых сланцах в среднем составляет 10—16%, иногда поднимаясь до 20—25%.

По исследованиям М.П. Габинета, глинистые минералы битуминозных сланцев представлены гидрослюдами с примесью монтмориллонита. Другими породообразующими минералами являются кальцит, опал и пирит. Пирит равномерно пронизывает все породы или наблюдается в виде линз и микропрослоев, часто вместе с органическим веществом.

В отдельных случаях отмечается изменение минерального состава и структуры с глубиной. Так, в верхнеменилитовой свите развиты больше аргиллиты с монтмориллонито-слюдистымн минералами, а в нижнеменилитовой — серицито-гидрослюдистые. Органическая масса в верхнеменилитовой свите представлена в основном в виде линзочек, прослоев и скоплений, а в нижнеменилитовой наряду с такими образованиями встречаются формы тонкодисперсного распределения темно-коричневой субстанции в кремнисто-глинистых и карбонатно-глинистых пелитовых образованиях.

Характерная черта битуминозных менилитовых сланцев — незначительное содержание (до 10%) обломочного материала, в составе которого определены кварц, глауконит, полевые шпаты, опал и халцедон, а также минералы тяжелой фракции — главным образом пирит (59—96%) с примесью граната, циркона, турмалина, рутила, барита, целестина и др. В тяжелой фракции серо-зеленых (небитуминозных) аргиллитов отмечается наряду с пиритом большое содержание железистого доломита (иногда до 98%).

Прослои песчаников в свите менилитовых сланцев развиты преимущественно в нижней и средней свитах в виде чередования песчаниковых слоев различной мощности с аргиллитами и другими породами. Среди песчаников выделяются кварцевые, олигомиктовые (кварцевоглауконитовые и кварцево-слюдистые) и полимиктовые разности. По составу обломочного материала в песчаниках преобладают кварцевые разности. По характеру цемента различаются: 1) песчаники с карбонатным цементом, 2) песчаники с карбонатно-глинистым цементом. 3) песчаники с кремнистым и кварцевым цементом и 4) песчаники высокобитуминозные, цемент которых пропитан нефтяным битумом.

Алевролиты в составе менилитовой серии представлены также карбонатными и некарбонатными разностями (по составу цемента) и обычно ассоциируют с прослоями песчаников. Под микроскопом различаются алевритовая, алевропсаммитовая и алевролитовая структуры. Кластический материал представлен главным образом кварцем с примесью чешуек слюды, полевых шпатов, глауконита и др. В противоположность песчаникам обломки пород очень редки.

Типичные прослои доломитов распространены по всему разрезу менилитовой серии. Мощность их колеблется от нескольких сантиметров до 1 м.

Сидериты в форме караваеобразных скоплений, располагающихся параллельно общей слоистости пород, развиты в основном в мергелино-кремнистой пачке.

Важное значение для понимания условий образования менилитовой серии имело открытие туфового горизонта в верхней части серии (чегвинский горизонт) мощностью около 100 м. Это мелкозернистая порода светло-серого или голубоватого цвета, по химическому составу относящаяся к кислым липаритовым туфам. Содержание SiO2 в ней достигает 70%. Местами она значительно изменена вторичными процессами, приведшими к существенной карбонатизации или к превращению в бентонитовые глины.