Стадиальный анализ литогенеза

СТАДИАЛЬНЫЙ 
АНАЛИЗ ЛИТОГЕНЕЗА

О.В. ЯПАСКУРТ
Е.В. КАРПОВА

2-е издание, переработанное и дополненное

Рекомендовано 
УМС геологического факультета 
МГУ имени М.В. Ломоносова в качестве учебного пособия 
для студентов, обучающихся 
по направлению 05.03.01 «Геология»

Москва
ИНФРА-М
2022

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

УДК 55(075.8)
ББК 26.3я73
 
Я69

Япаскурт О.В.
Я69 
 
Стадиальный анализ литогенеза : учебное пособие / О.В. Япаскурт, 
Е.В. Карпова. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : ИНФРА-М, 2022. — 
161 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/21033.

ISBN 978-5-16-012218-2 (print)
ISBN 978-5-16-105078-1 (online)
В учебном пособии рассматривается современная методика стадиального анализа, который позволяет ретроспективно воссоздавать этапы 
последовательных изменений вещества осадка по мере его превращения 
в породу и во время пребывания породы в стратисфере. Показываются 
некоторые приемы расшифровки минеральных и структурно-текстурных 
преобразований, соответствующих различным стадиям литогенеза и раннего метаморфизма, с помощью оптической и электронной микроскопии, 
а также способы синтеза таких наблюдений на генетической (литолого-фациальной и формационной) основе, излагаются теоретические представления о механизмах многофакторных процессов осадочного породообразования, проблемах их типизации и взаимосвязей с рудогенезом.
Соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования последнего поколения.
Для студентов геологических специальностей вузов, магистрантов, аспирантов и научных работников широкого профиля.

УДК 55(075.8)
ББК 26.3я73

Р е ц е н з е н т ы:
В.Г. Кузнецов, доктор геолого-минералогических наук, профессор;
А.В. Постников, доктор геолого-минералогических наук, профессор

А в т о р ы:
Олег Васильевич Япаскурт (1936–2016), доктор геолого-минералогических наук, профессор, заведующий кафедрой литологии и морской геологии геологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова;
Евгения Владимировна Карпова, кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры литологии и морской геологии геологического факультета Московского государственного университета имени 
М.В. Ломоносова

ISBN 978-5-16-012218-2 (print)
ISBN 978-5-16-105078-1 (online)

© Япаскурт О.В., 1995
© Япаскурт О.В., Карпова Е.В., с изменениями, 2016

Предисловие

Учебное пособие написано на основе лекций и лабораторных 
занятий по специализированным курсам «Стадиальный анализ 
литогенеза» и «Генетическая минералогия осадочных образований 
континентов и океанов» студентам геологического факультета 
МГУ, обучающимся по направлению 05.03.01 «Геология». Вышеупомянутые курсы были внедрены в учебный процесс в 1985–1988 
гг. на кафедре литологии и морской геологии МГУ. Они отвечают 
насущной потребности углубления знаний в области фундаментальной науки об осадочных горных породах — литологии.
В учебном пособии рассматривается один из важнейших разделов литологии, представляющий собой методы расшифровки 
условий и стадий превращения осадка в породу и последующих 
преобразований породы, включая ее раннеметаморфические изменения. Процессами таких превращений обусловлены многие физико-механические и коллекторские свойства пород — вместителей 
подземных вод, нефти, газа, а также перераспределение и возникновение повышенных концентраций многих рудных элементов: 
полиметаллов, сурьмы, меди, золота и др. Это определяет актуальность стадиально-литологических исследований. Кроме того, 
умение выполнить такие исследования необходимо для проведения 
палеогеографических реконструкций, отвечающих современному 
уровню развития науки. В первую очередь это относится к дислоцированным и претерпевшим многократные вторичные изменения 
образованиям складчатых поясов.
За последние 50 лет методика стадиального анализа литогенеза 
вышла на качественно новую ступень развития. Ей посвящена обширная отечественная и зарубежная научная литература, однако 
в большинстве учебников их описанию отведено слишком мало 
места. Разрозненные сведения о ней содержатся во многих публикациях, опираясь на которые составить цельную картину для восприятия студентами и аспирантами не представляется возможным 
без специального пособия. Этот пробел был отчасти восполнен 
в книге Н.В. Логвиненко и Л.В. Орловой [14], а также в книге автора [35]. Но многие вопросы стадиальных исследований еще нуждаются в детальном освещении.
В большинстве учебников по литологии главный акцент делается на процессы и обстановки современного и древнего осадконакопления (седиментогенеза). Однако правильно расшифровать эти 

обстановки можно только при условии, если исходить из познания 
закономерностей формирования минеральных и структурно-текстурных парагенетических ассоциаций на всех последующих стадиях породообразования (литогенеза). Этому и посвящена предложенная книга.
Второе ее издание существенно переработано и дополнено. 
Учебное пособие «Стадиальный анализ литогенеза» рекомендуется 
для направления подготовки «Геология» (05.03.01, 05.04.01).
Целями освоения дисциплины «Стадиальный анализ литогенеза» являются: овладение теоретическими основами метода стадиального анализа; приобретение практических навыков оптической 
и электронно-микроскопической диагностики последовательности 
возникновения и изменений минеральных и органических компонентов, структур и текстур осадочной горной породы как признаков определенных физико-химических процессов, проявленных 
на разных стадиях бытия исследуемой породы в геологическом 
прошлом.
Достижение этих целей планируется через решение следующих 
задач: получение сведений о методологических основах, методических приемах, возможностях метода стадиального анализа 
и области его применения: 1) систематизация знаний о стадийности осадочного породообразования (седиментогенез, диагенез) 
и породных предметаморфических изменений (катагенез, метагенез); о соответствующих этим стадиям процессах и факторах; 
2) наращивание практических навыков диагностики аллотигенных 
и  аутигенных породообразующих минералов, постседиментационных структур и текстур, признаков этапности их формирования, 
замещения и разрушения; 3) приобретение навыков интерпретации 
результатов исследования, их корреляции с данными других анализов и с общегеологическими сведениями о региональных палеотектонических и историко-геологических событиях; 4) формирование понимания информативных возможностей метода стадиального анализа для решения научных и прикладных геологических 
задач.
Дисциплина «Стадиальный анализ литогенеза» является непременной составляющей геоминералогических исследований; обеспечивает необходимые знания для более общего историко-генетического анализа; для понимания происхождения ряда полезных 
ископаемых — медных, полиметаллических, урановых и других руд, 
монтмориллонитовых и других глин, цеолитов, магнезитов, доломитов, флюоритов.

Глава 1
СУЩНОСТЬ СТАДИАЛЬНОГО АНАЛИЗА 
И ЕГО МЕСТО СРЕДИ МЕТОДОВ 
ЛИТОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУЩНОСТИ СТАДИАЛЬНОГО АНАЛИЗА, 
ЕГО ЗАДАЧ И ЗНАЧЕНИЯ

Стадиальный анализ — одна из неотъемлемых составляющих 
современного литологического исследования. Такое исследование 
независимо от того, в каких направлениях оно проводится исторично по своей сущности, а идея историчности учения об осадочных 
горных породах являлась одной из стержневых основ классического 
труда Л.В. Пустовалова [24]. Еще в 1940-е гг. им были четко сформулированы принципы стадиально-петрографических наблюдений, 
развитые впоследствии учениками и учениками учеников этого выдающегося литолога [3–10, 13–15, 18, 20–23, 27, 33, 34, 36]. Данные 
принципы основаны на том, что любая наблюдаемая ныне осадочная горная порода — не нечто законсервированное в своей первозданности, потому что ее вещество постоянно претерпевает изменения в стремлении к уравновешиванию с менявшимися физикохимическими и термобарическими условиями окружавшей ее среды 
на протяжении всей геологической истории существования породы. 
Следы таких изменений в породе надо уметь видеть, различать их 
во времени возникновения и по ним реконструировать недоступные 
для нашего непосредственного наблюдения события геологического 
прошлого. При их знании решаются многие геологические задачи, 
в том числе и прикладного характера. Привлекаемые для их решения 
литологические исследования включают в себя обязательное раскрытие многоэтапных процессов, осуществлявшихся в периоды: мобилизации осадочного вещества, его транспортировок, накопления 
(т.е. на стадии осадкообразования, или седиментогенеза), диагенеза, 
катагенеза и метагенеза (т.е. на различных подстадиях стадии породообразования, или литогенеза).
Каждый из вышеупомянутых этапов оставил прямые или косвенные следы в вещественном составе и структурно-текстурных 
особенностях осадочной породы1. Такие следы надо уметь расшиф
1 
Конечно, не всякие породы прошли через все перечисленные этапы; например, 
многие из них не были затронуты ката- и метагенетическнми преобразованиями. Здесь нами рассматривается самая общая, принципиальная схема.

ровывать и объяснять. К этому и сводится прямая цель стадиального анализа.
Л.В. Пустовалов писал, что в непрерывном движении и изменении возникает в конце концов осадочная порода в том виде, как 
мы застаем ее в современный геологический момент: она представляет собой продукт чувствительного приспособления к той 
разнообразной среде, через которую прошли ее отдельные составные части и вся она в целом. Каждый этап, каждый отдельный 
момент в истории осадочной породы так или иначе запечатлевается в ней. Она приобретает и удерживает в себе черты и особенности, по которым геологи и петрографы-осадочники воссоздают 
прошлое Земли. Геолог это делает на основе макроскопического 
и полевого изучения пород; петрограф-осадочник, вооруженный 
микроскопом и другими вспомогательными орудиями точного 
наблюдения, должен уметь учитывать всевозможные особенности 
древних осадков с значительно большей полнотой, чем это в состоянии сделать геолог.
Петрограф-осадочник должен уметь не только видеть прошлое, 
но как бы и осязать его по тем геологическим документам, которые 
представляют собой осадочные горные породы [25, ч. 1, с. 403].
Общий принцип стадиального анализа был сформулирован 
в методическом пособии по изучению осадочных пород А.Г. Коссовской, В.Д. Шутовым и И.В. Хворовой [18, с. 246–266]. Там 
указывалось, что его задачами являются установление парагенетических минеральных ассоциаций, а также выявление текстурных 
и структурных изменений, которые характеризовали бы различные 
стадии (или этапы) истории возникновения и существования породы. Они решаются макро- и микроскопическими наблюдениями. 
На последних делался главный акцент. Шлифы — это документы, 
в которых зафиксированы важнейшие этапы образования пород. 
Задача литолога — уметь расшифровывать эти документы [18, 
с. 158].
Такой метод стал широко применяться литологами. Академик 
Н.М. Страхов ставил его на второе по значимости место в числе 
главных задач изучения осадочных пород [29, с. 167]: первая задача — описательная, вторая — стадиальный анализ, третья — 
фациальный анализ, четвертая — экономическая. Н.М. Страхов 
конкретно сформулировал сущность стадиального анализа следующими словами: «Он (этот анализ — прим. авт.) состоит в распознавании в породе признаков, возникших в эпигенезе (или раннем 
метаморфизме), диагенезе и седиментогенезе. Признаки эти могут 
заключаться как в особенностях вещественного состава породы, 

возникших на разных стадиях породообразования, так и в ее структурно-текстурных чертах. Цель стадиального анализа — восстановление (путем снятия вторичных наслоений) первичных признаков 
осадка, из которого развилась порода» [29, с. 167].
Данное определение сохраняет свою актуальность. Следует 
лишь пояснить смысл понятий «первичности» и «вторичности» 
признаков применительно к осадочным отложениям.
Обратимся прежде к определению «осадочная горная порода», 
которое, по мнению автора, наиболее лаконично и точно сформулировано Л.В. Пустоваловым [24] и по существу принято В.Т. Фроловым [31]: «...Мы будем считать осадочными породами геологические 
образования, представляющие собой скопления минеральных или органических или же тех и других продуктов, возникшие на поверхности 
литосферы и существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры» [31, т. 1, с. 49]. Они 
состоят из компонентов: аллотигенных, аутигенных, биогенных, 
вулканогенных и чрезвычайно редких космогенных [28].
Все изменения, произошедшие в составе упомянутых компонентов осадка на стадии литогенеза, равно как и искажения его 
изначальной структуры и текстуры (именуемые ниже литогенетическими преобразованиями), относятся к категории вторичных 
признаков в осадочной породе. Их необходимо отличать от первичных или собственно генетических ее признаков — седиментогенных структур, текстур и состава исходного вещества в осадке. 
Применять на практике это чрезвычайно важно, потому что признаки первичные (в той или иной мере камуфлируемые вторичными) являются главными индикаторами обстановок седиментации. Приведем только один частный пример. Неразмокающий 
в воде аргиллит гидрослюдистого состава может соответствовать 
либо глинистому осадку сходного с ним вещественного состава, 
либо изначально монтмориллонитовой глине; а последняя, в свою 
очередь, могла образоваться либо за счет диагенетических изменений пепловой вулканокластики, либо иными путями. Конечный 
продукт (аргиллит), возникший по завершении диагенетических, 
начальных и поздних катагенетических преобразований, во всех перечисленных случаях может быть одинаков. А если сказать точнее, 
он почти одинаков. Это «почти» заключается в более или менее сохранных реликтах первичного строения осадка. Их-то и надо суметь 
выявить. Всякая неточность при их диагностике может повлечь 
за собой серьезные ошибки в палеогеографических построениях и, 
как следствие этого, неточности в оценке условий формирования 
полезных ископаемых, связанных с осадочным процессом.

В то же время уверенно распознать отличия первичных признаков от вторичных бывает не так просто, как может представиться. Так, во многих песчаниках складчатых областей на стадиях 
глубокого катагенеза или метагенеза возникают массовые искажения формы и размеров кластогенных компонентов: одни минералы претерпевают частичное растворение под давлением соседних 
частиц, а другие покрываются регенерационными наростами аналогичных им аутигенных минералов. В итоге произошедших в песчанике изменений изначальная окатанность многих частиц остается 
едва заметной только в реликтах на отдельных участках поверхности 
минеральных зерен. Геолог, не владеющий навыками стадиальных 
исследований, при петрографическом описании не замечает этих 
реликтов и делает поспешное заключение о неокатанности и несовершенной сортировке обломочного материала в данном литотипе. 
Не надо далее пояснять, к каким палеогеографическим ошибкам 
может привести такое или подобное ему скоропалительное заключение. Этого же рода разноречие может возникнуть и при трактовке 
генезиса доломита, гипса и других минералов в карбонатных отложениях. Не всегда ясно, были ли они первичны, и в таком случае 
бассейн седиментации характеризовался повышенной соленостью, 
или они являются наложенными новообразованиями? Решить это 
и избежать ошибки может только исследователь, который владеет системой определенных практических навыков. Им-то и посвящено данное пособие.

1.2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ 
СТАДИАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Со времени классических работ Л.В. Пустовалова, Л.Б. Рухина, 
Н.М. Страхова [24, 26, 29] стадиальный анализ постоянно совершенствовался отечественными и зарубежными литологами [2, 
10, 15, 28], обретая помимо оптических методов приемы прецизионных исследований, прежде всего с помощью рентгенографии 
и растровой электронной микроскопии. Таким образом, наметилась одна из тенденций к легализации и углублению познаний 
об изменениях минеральных компонентов. Одновременно развивалась и другая тенденция: синтезировать все полученные сведения на макроуровне породных ассоциаций, какими являются 
фации и формации. Она подробно раскрыта в книге автора [36].
Суммируя все это, можно заключить, что стадиальный анализ 
осуществляется последовательно на разных уровнях проработки 
фактического материала: начиная от изучения единичного образца 

горной породы и шлифа из него, которое по возможности следует 
детализировать прецизионными наблюдениями, и заканчивая изучением множества препаратов из геологических разрезов и синтезом полученных данных на формационно-палеогеографических 
профилях или картах. Рассмотрим конкретнее принципы работы 
для каждого из таких уровней.

1.2.1. Стадиальное исследование обособленного образца 
горной породы и шлифа
Стадиальное исследование в ряде случаев способно дать богатую информацию о всей предыстории формирования данных 
отложений. Такая возможность предоставляется нам благодаря 
принципиальному отличию пород осадочного генезиса, экзогенных по своей природе, от пород магматических и глубоко метаморфизованных. Последние характеризуются относительно равновесными соотношениями их минеральных фаз. В осадочной породе процессы постседиментационного преобразования на любой 
дометаморфической стадии, как правило, не доходят до окончательного завершения. Коррозия, рекристаллизация кластогенных 
компонентов и формирование аутигенных новообразований осуществляются медленно, не поспевая за темпами изменения термобарических или гидрохимических обстановок в бассейне породообразования. Вследствие этого никогда не достигается равновесия 
минеральных фаз. А это значит, что в одной и той же осадочной 
породе обычно сосуществуют минеральные ассоциации, порожденные на разных стадиях седименто- и литогенеза, — наложения одних аутигенных образований на другие. Нередко наблюдаются сонахождения как устойчивых ко вторичным изменениям 
седиментационных компонентов, так и почти полностью разрушенных, трансформированных в иные минеральные виды или сохранившихся только в реликтах.
Сонахождение в единой породе не окончательно уравновешенных между собой новообразований благоприятно для осуществления стадиальных реконструкций. Оно дает большие возможности для научно обоснованного суждения о поэтапных изменениях 
физико-химических и термодинамических условий на протяжении 
всего времени существования осадочной породы. Для этого нужно 
сначала разобраться в ретроспективной последовательности разрушения одних минеральных компонентов, кристаллизации других, 
а также изменений, произошедших с органогенными компонентами и со структурно-текстурными особенностями изучаемого 
образца породы.

В этом гораздо бо́льшую информацию дает петрографическое 
изучение шлифа, нежели визуальные наблюдения, хотя без последних обходиться не рекомендуется. Макро- и микроскопические исследования всегда должны быть взаимодополняющими, освещающими разные уровни организации вещества. К ним можно 
добавить и электронно-микроскопические исследования, которые, 
учитывая их специфичность, будут рассмотрены ниже.
Начнем со стадиальных визуальных наблюдений. Наше зрение 
дает возможность наблюдать искажения крупно- и среднемасштабных седиментогенных текстур (например, биотурбирование, 
стилолитизацию, кольца Лизеганга и др.), макроструктур (участки 
перекристаллизации), а также наличие вторичной трещиноватости, 
брекчированности или прожилкования. В последнем случае важно 
описание соотношения прожилков с текстурными плоскостями 
и между собой, а также внутренней структуры прожилков. К этому 
аспекту исследований недавно возник повышенный интерес [12], 
потому что вещество прожилков отражает ту гидрохимическую 
среду, которая была на стадиях глубинного катагенеза или метагенеза. Минеральный состав прожилков уточняют микроскопические и аналитические исследования, однако макроскопические наблюдения позволяют оценить относительное время возникновения 
прожилков разной генерации (более поздние пересекают предшествующие). Кроме того, очень важны наблюдения над зальбандами: 
имеют ли место там вторичные изменения во вмещающей породе. 
Если таковых нет, то это означает, что отсутствие околожильных 
метасоматитов обусловлено одинаковой температурой вмещающих 
пород и газоводных термальных растворов и наличием химического 
равновесия между ними в результате насыщения растворов компонентами боковых пород [12, с. 47]. Следовательно, в данном случае 
растворы не были ювенильными, а возникли в результате катагенетических либо метагенетических преобразований вещества самих 
осадочных пород.
Макроскопические наблюдения могут также дать ценную информацию относительно времени формирования конкреционных 
включений. В этом смысле очень ценны наблюдения над характером соотношений между конкреционными телами и плоскостями напластования (параграф 3.3). Вся эта информация конкретизируется и обогащается путем оптических исследований шлифов 
с помощью поляризационного микроскопа.
Принципы установления последовательности развития постседиментационных преобразований можно наглядно проиллюстрировать простейшим примером. Если в песчаной породе (рис. 1.1, а)