Литохимия - раздел геохимии осадочных пород. Предметом литохимии является распределение породообразующих химических элементов. На основе разработки банка данных, насчитывающего около 35 тыс. тщательно выверенных силикатных анализов, излагаются теоретические основы литохимии, формулируются ее главные эмпирические закономерности, показываются примеры решения актуальных глобальных проблем литохимии, даются практические рекомендации по компьютерной обработке аналитических данных, намечается область перспективных исследований. Книга будет необходима специалистам, имеющим дело с геохимией и рудогенезом осадочных горных пород и их аналогов. Термин «литохимия» так же правомерен, как и термин «петрохимия», поскольку греческие слова «петра» и «литое» означают одно и то же - «камень». Однако геологическая традиция относит «камни» (т. е. горные породы), порожденные эндогенными высокотемпературными процессами, к петрологии, а «камни», рожденные близ поверхности Земли, к литологии. По свидетельству Η. М. Страхова [250], такое разделение наук обозначилось в 1916-1922 гг., когда в университетах начали читать самостоятельные курсы петрографии осадочных пород, а впоследствии и курсы литологии (которую на Западе называют седиментологией). Следуя этой традиции, мы называем литохимией (по аналогии с петрохимией) ту часть геохимии, которая трактует вопросы валового химического состава осадочных горных пород и их аналогов.1 Будучи сестрой (возможно, незаконнорожденной) петрохимии, литохимия занимает в геологических науках такое же пограничное положение — между литологией и геохимией. Предметом литохимии является распределение породообразующих химических компонентов осадочных горных пород и их аналогов. Как известно, такие компоненты определяются в полном силикатном анализе: SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MnO, CaO, Na2O, K2O, P2O5, CO2, H2O, S и п. п. п. (потери при прокаливании). Иногда к этому списку добавляются еще Cl, F, В, Ba и некоторые другие, более редкие компоненты.

Разнообразие лесных ресурсов Чечни определяется как особой историей развития растительности и животного мира, так и своеобразными современными климатическими условиями территории. В составе лесной растительности горных ландшафтов Чечни входит много редких, ценных, эндемичных и реликтовых видов, многие из которых имеют промышленное значение, например буквосточный. Значительный ущерб лесам республики наносят несанкционированные рубки как местным населением, так и военными. Так, площадь поврежденных в результате бесконтрольных рубок на дрова и с целью вывоза древесины в 1994- 2004 гг. составили более 90 000 га, а уничтожены в ходе военных действий 1994-2004 гг. - 80 000 га. Площадь деградированных и сильно поврежденных лесов 30 000 га. Общая площадь неразминированных и представляющих опасность лесов 28 000 га. Почти полностью уничтожен лесной массив на горном массиве Бан-Дук. Большой ущерб нанесен лесным массивам в бассейнах рек Аргун, Хулхулау, Гумс, Марта, Гойта, Рошня, Варанда и многим другим дубовым и буковым лесам в наиболее доступных местах. Неизвестно в каком состоянии находится горно-лесной уникальный ландшафт тисовой рощи в бассейне реки Нетхой. В результате отсутствия всякой научно-обоснованной программой мероприятий по восстановлению лесных массивов, площадь ранее занятая твердолиственными породами освоена не коренной, а мягколиственной древесной растительностью. Конечно, в настоящее время идет постепенная замена некоренных пород коренными, но процесс этот в естественных условиях может затянуться на длительный срок. В горных ландшафтах, как известно, дифференциация природно-климатических условиях происходит в зависимости и рельефа и характера пространства горных хребтов [1]. Поэтому все мероприятия по лесовосстановлению должны быть выработаны с учетом конкретных местных физико-географических условий и экологических параметров того или иного вида древней растительности. Вырубка лессовых массивов привела к изменению почвогрунтовых и остепнению растительного покрова. Антропогенное воздействие привело к формированию и широкому распространению резко-травно бурьянной растительности и лугово-степных группировок со свинороем.

Ускорение, научно-технического прогресса и эффективность поисков полезных ископаемых требуют наряду с интенсивностью научных исследований разработки новых руководств для специалистов производственных геологических организаций и справочной литературы для студентов высших учебных заведений. Особая потребность ощущается в справочной литературе по осадочным породам, многие из которых являются ценными полезными ископаемыми. В предлагаемой книге рассматривается оптическая диагностика широко распространенных аллотигенных и аутигенных минералов осадочных пород, а также органических остатков, требующих определения и фациальной интерпретации. Разбор свойств и изменений минералов производится на фоне процессов выветривания и осадконакопления в разных условиях. Значительное внимание уделено постседиментационным изменениям, протекающим в различных гидрохимических и термобарических обстановках. Теоретическое обоснование этих процессов отвечает комплексному подходу в изучении осадочных образований и позволяет интенсифицировать поисково-разведочные работы на такие важные полезные ископаемые, как нефть, газ, уголь, железные, марганцевые и алюминиевые руды, фосфориты, цеолиты, строительные материалы и др. Среди многочисленных методов, применяемых при лабораторном изучении осадочных пород, важнейшими являются оптические методы. По существу каждое исследование вещественного состава осадочных образований начинается с применения того или иного метода микроскопического исследования. Оптические методы позволяют не только определить минеральный состав и изучить органические остатки, но и провести стадиальный анализ породы, выявить палеогеографические условия седиментации и т. д. Для отдельных типов пород дополнительное значение имеет выборочное проведение рентгеновского, термического, химического и других видов исследования. Оптическая диагностика минерального состава осадочных пород объединяет следующие приемы исследования: кристаллооптические исследования в шлифах с помощью поляризационного микроскопа, изучение минералов под бинокуляром, иммерсионный метод, оптическое изучение ориентированных агрегатов, федоровский метод, минераграфическое и микрохимические исследования, оптическое изучение микровключений. Для минералов, прозрачных в шлифах, главными являются кристаллооптические исследования и иммерсионный метод, для непрозрачных минералов — минераграфические исследования. Прежде чем остановиться на них, рассмотрим одно из основных положений кристаллооптики.

Химические элементы и их соединения являются структурной основой мироздания. В живых организмах некоторые из них выполняют физиологическую функцию. Избыток или недостаток их приводит к формированию биогеохимических эндемий, нарушению обменных процессов, формированию различных заболеваний у растений, животных и человека. Решение экологических проблем невозможно без получения полной информации о каждом химическом элементе, что восполняется в справочном пособии. В нем в определенной последовательности рассматривается информация о тех свойствах химических элементов, которые связаны с миграцией, концентрацией или рассеиванием их, закономерностях формирования месторождений, приводятся научно обоснованные сведения о влиянии их на возникновение заболеваний, вызванных геохимическим фактором, токсичные дозы, растения концентраторы элементов. Практические аспекты справочного пособия знакомят читателя с аналитической химией элементов, геохимическим картографированием территории, методами поисков полезных ископаемых, особенностями геохимии Беларуси. Кларки (среднее содержание химических элементов) в приложении дают представление об оптимальном содержании химических элементов. Они используются для объективной оценки содержания элементов в природных средах путем сравнения полученных данных с ними. Специалисты и читатели, которых интересует проблемы геохимической экологии, связанной с разработкой мероприятий по созданию оптимальных условий жизни человека и поисками месторождений полезных ископаемых, получат в справочном пособии полезную для себя в практическом отношении информацию. Автор благодарен официальным и неофициальным рецензентам за ценные замечания и предложения: академику А.А. Махначу, доктору геолого-минералогических наук М.Г. Ясовееву, кандидатам геолого-минералогических наук О.В. Лукашеву, Л.И. Мурашко, В.В. Коцур, профессору Е.Н. Мешечко, старшему преподавателю Н.Ф. Гречаник. Посвящается памяти друзей по учебе и работе: доктору филологических наук В.У. Протченко, кандидату химических наук З. Мачионису, кандидату экономических наук В.С. Емелину.

Рассмотрено становление структурно-вещественного метода  в учении о геологических формациях. Приведена систематика осадочных тел надиородного уровня по структурно-вещественным признакам с выделением их типов, классов, родов и видов. Показано анализ формаций в комплексе геологических работ как описательной основы для фациально-палеогеографических, тектонических построений и формационного картирования. Для геологов, занимающихся геологической съемкой, литологов,  специалистов по тектонике, поискам полезных ископаемых. Структурно-вещественное направление в учении о формациях включает определяющую и ограничивающую его систему теоретических и методологических концепций, совокупность знаний о составе природных тел — объектов исследования этого направления — и комплекс методов по выделению, ограничению, описанию и систематизированию объектов по их свойствам. Объектами являются геологические тела надпородного уровня — геологические формации, из которых в этой книге рассмотрены формации осадочные. Структурно-вещественное направление называют также структурно-вещественным анализом или методом, парагенетическим направлением, литоформационным анализом, структурно-вещественной формациологией и некоторыми другими названиями, отражающими несколько различные подходы при общности главного — обращения к реальным вещественным признакам природных объектов, которые могут быть увидены в обнажениях или горных выработках, описаны и измерены. В процессе развития учения об осадочных формациях происходила его дифференциация на ряд научных направлений, которые в тот или иной период претендовали на ведущую роль, а иногда пытались подменить собой общее учение о формациях. До середины 50-х годов нашего столетия главным направлением в учении о формациях было тектоническое, идущее от работ М. Бертрана, связывающее осадочные формации с этапами развития структурных зон земной коры. Направление это развивалось и развивается в работах А. А. Богданова, М. М. Усова, В. В. Белоусова, Л. Б. Pyхина, В. Е. Хаина, Н. Б. Вассоевича, О. А. Мазаровича, Э. Н. Янова и др. Зародившись на базе тектонического анализа крупных геологических структур, оно тесно переплетается с геотектоникой и в определенной мере является ее частью.

Геология (греч. "гео" - земля, "логос" - учение) - одна из важнейших наук о Земле. Она занимается изучением состава, строения, истории развития Земли и процессов, протекающих в ее недрах и на поверхности. Современная геология использует новейшие достижения и методы ряда естественных наук - математики, физики, химии, биологии, географии. Значительный прогресс в указанных областях наук и геологии ознаменовался появлением и развитием важных пограничных наук о Земле - геофизики, геохимии, биогеохимии, кристаллохимии, палеогеографии, позволяющих получить данные о составе, состоянии и свойствах вещества глубоких частей земной коры и оболочек Земли, расположенных ниже. Особо следует отметить многостороннюю связь геологии с географией (ландшафтоведением, климатологией, гидрологией, гляциологией, океанографией) в познании различных геологических процессов, совершающихся на поверхности Земли. Взаимосвязь геологии и географии особенно проявляется в изучении рельефа земной поверхности и закономерностей его развития. Геология при изучении рельефа использует данные географии, так же как и география опирается на историю геологического развития и взаимодействия различных геологических процессов. Вследствие этого наука о рельефе - геоморфология фактически является также пограничной наукой. По геофизическим данным в строении Земли выделяется несколько оболочек: земная кора, мантия и ядро Земли. Предметом непосредственного изучения геологии являются земная кора и подстилающий твердый слой верхней мантии - литосфера (греч. "литос" - камень). Сложность изучаемого объекта вызвала значительную дифференциацию геологических наук, комплекс которых совместно с пограничными науками (геофизикой, геохимией и др.) позволяет получить освещение различных сторон его строения, сущность совершающихся процессов, историю развития и др. Одним из нескольких основных направлений в геологии является изучение вещественного состава литосферы: горных пород, минералов, химических элементов. Одни горные породы образуются из магматического силикатного расплава и называются магматическими или изверженными, другие - путем осаждения и накопления в морских и континентальных условиях и называются осадочными; третьи - за счет изменения различных горных пород под влиянием температуры и давления, жидких и газовых флюидов и называются метаморфическими. Изучением вещественного состава литосферы занимается комплекс геологических наук, объединяющихся часто под названием геохимического цикла. К ним относятся: петрография (греч. "петрос" - камень, скала, "графо" - пишу, описываю), или петрология -наука, изучающая магматические и метаморфические горные породы, их состав, структуру, условия образования, степень изменения под влиянием различных факторов и закономерность распределения в земной коре. Литология (греч. "литос" - камень) - наука, изучающая осадочные горные породы. Минералогия -наука, изучающая минералы - природные химические соединения или отдельные химические элементы, слагающие горные породы. Кристаллография и кристаллохимия занимаются изучением кристаллов и кристаллического состояния минералов. Геохимия - обобщающая синтезирующая наука о вещественном составе литосферы, опирающаяся на достижения указанных выше наук и изучающая историю химических элементов, законы их распределения и миграции в недрах Земли и на ее поверхности. С рождением изотопной геохимии в геологии открылась новая страница в восстановлении истории геологического развития Земли.

Настоящее пособие подготовлено в помощь студенту при изучении коллекций образцов и шлифов по курсу «Литология», большей частью рассматривает вопросы петрографии осадочных пород и состоит из четырех тем. Первая тема рассматривает основные компоненты осадочных пород, в особенности минералов. Прилагаются фотографии минералов, выполненные студентами во время изучения предмета. Вторая тема рассматривает структуры и текстуры осадочных пород, имеющих важное генетическое значение при литолого-фациальном анализе. Прилагаются зарисовки микроструктур из учебных изданий (Оникеенко С.К., 2003; Атлас текстур и структур осадочных горных пород, 1962). Третья тема рассматривает основные типы осадочных горных пород согласно классификации М.С.Швецова, их классификации, состав и последовательность определения и описания. Четвертая тема рассматривает методы обработки и представления литологических данных для целей нефтяной геологии. Магматические породы сложены силикатными и алюмосиликатными минералами, образовавшимися в глубоких горизонтах земной коры и неустойчивыми на ее поверхности. Эти минералы содержатся в осадочных породах в небольших количествах или полностью отсутствуют в них - оливин, роговая обманка, альбит, анортит, биотит, магнетит, титано-магнетит, ильменит. Магматические минералы устойчивые в зоне осадкообразования – кварц, светлые слюды, натриево-калиевые и кислые плагиоклазы. В качестве акцессорных минералов в осадочных породах могут присутствовать амфиболы, пироксены, гранаты, циркон, турмалин, монацит, дистен, ставролит, эпидот, топаз, рутил, лейкоксен, шпинель, флюорит, сульфиды. Эти минералы называют реликтовыми, аллохтонными, обломочными или терригенными, т.е. поступившими в осадочный бассейн с суши. Минералы собственно осадочного происхождения относятся к группе аутигенных, т.е. образовавшихся на месте в процессе осадконакопления. Это минералы глинистых пород и пород биогенного и химического происхождения. В отличие от минералов магматических пород, минералы осадочных пород представлены более простыми соединениями – окислы, гидроокислы, соли. Они включают группу кремнезема, карбонаты, глинистые минералы, гидроокислы железа, фосфатное вещество, гидроокислы алюминия, сульфаты, хлориты.

Дана оценка пород-коллекторов на больших глубинах в нефтегазоносных районах СССР и за рубежом. Рассмотрены эволюция осадочных пород при погружении, типы коллекторов и зависимость их качества от литолого-геологических факторов. Изложены методы изучения пустотного пространства. Указаны основные критерии, применяемые при прогнозировании пород-коллекторов на больших глубинах, и при-ведена.сводка о возможных типах ловушек и природных резервуарах.

Для геологов, занимающихся изучением и освоением нефтяных и газовых месторождений на больших глубинах.

В монографии на современном уровне рассмотрены минералогия, структуры, текстуры, петрография, физические свойства осадочных пород применительно к условиям крупномасштабной съемки. Приведены примеры изучения разрезов наиболее распространенных типов литологиче-ских ассоциаций (кремнистых, глинистых, вулканокластических, карбонатных, флишевых и др.), а также рассмотрены особенности палеогеографических исследовании в полевых условиях. Обращено внимание на необходимость применения конкреционного анализа и особенности картирования в закарстованных районах.

Книга рассчитана на широкий круг геологов, интересующихся осадочными  породами  и   особенностями  их  изучения в полевых условиях.

Предлагаемая книга составлена на большом фактическом материале, собранном автором в областях активного и древнего вулканизма. В книге рассматриваются вопросы терминологии и классификации вулканогенных обломочных горных пород в свете последних решений комиссий и симпозиумов, посвященных этим вопросам; детально описываются различные типы пород: брекчиевые лавы, кластолавы, лавокластиты, пирокластиты, гиалокластиты, осадочно-вулканокластические породы и даются их текстуры и структуры. Большое внимание уделено генезису вулканитов: происхождению вулканокластического материала в зависимости от типов вулканизма и типов извержений и условий образования их генетических типов. В заключение рекомендуются методы изучения и картирования вулканических образований. Книга представляет большой интерес для вулканологов, палеовулканологов, геологов, а также для студентов геологических специальностей.