Петрографический и минералогический анализы играют первостепенную роль в литолого-петрографическом изучении пород. Породообразующие и акцессорные минералы осадочных пород делятся на две группы: аллотигенную и аутигенную. Аллотигенные минералы принесены динамическими агентами издали, из районов разрушения горных пород. Аутигенные минералы возникают в составе осадка при его накоплении и диагенезе. Следовательно, изучение минерального и петрографического состава помогает выявлять: области денудации и сноса горных пород; динамику процессов денудации; перспективность региона на наличие полезных ископаемых, а также непосредственно разведывать месторождения.
Кроме того, петрографические и минералогические методы необходимы при проведении палеогеографических реконструкций и стратиграфическом расчленении отложений.
Таблица 1
Гранулометрическая классификация обломочных и глинистых пород однородного по размеру состава (по Л. Б. Рухину, 1953 г.)
| Диаметр частиц, мм | Группы пород | Название обломков | Название рыхлых пород* | |
| Сложенных окатанными обломками | Сложенных угловатыми обломками | |||
| > 1 000 | Грубообломочные | Глыбы | Глыбовые валунники | Скопление глыб |
| 1000–500 500–250 250–100 | Валуны: крупные средние мелкие | Валунники: крупные средние мелкие | Скопление глыб: крупных средних мелких | |
| 100–50 50–25 25–10 | Галька: крупная средняя мелкая | Галечник: крупный средний мелкий | Щебень: крупный средний мелкий | |
| 10–5 5–2 2–1 | Гравийные зерна: крупные средние мелкие | Гравий: крупнозернистый среднезернистый мелкозернистый (песок грубозернистый) | Дресва: крупнозернистая среднезернистая мелкозернистая (песок грубозернистый) | |
| 1–0,5 0,5–0,25 0,25–0,1 | Песчаные | Песчаные зерна: крупные средние мелкие | Пески: крупнозернистые среднезернистые мелкозернистые | |
| 0,1–0,05 0,05–0,005 0,005–0,001 | Алеврито- вые | Алевритовые частицы крупные средние мелкие** | Алевриты: крупнозернистые (тонкозернистые пески) среднезернистые мелкозернистые | |
| <0,001 | Глинистые | Глинистые частицы** | Глины |
* Для сцементированных пород приняты следующие названия: грубообломочных, сложенных угловатыми частицами – брекчии; окатанными – конгломераты; пескам соответствуют песчаники, алевритам – алевролиты, глинам – аргиллиты.
** На практике к алевритам обычно относят обломки диаметром от 0,1 до 0,01 мм; к глинистым частицам – менее 0,01 мм.
Таблица 2
Сопоставление классификаций рыхлых пород смешанного состава [19]
| Содержание частиц размером 0, 01 мм, % | По Н. М. Сибирцеву | По Л. Б. Рухину |
| До 5 | Песок | Песок |
| 5–10 | Песок глинистый | Песок глинистый |
| 10–20 | Супесь грубая | Алевриты грубозернистые (тонкозернистые пески) |
| 20–30 | Супесь тонкая | Алевриты крупнозернистые |
| 30–40 | Суглинок грубый | Алевриты мелкозернистые |
| 40–50 | Суглинок тонкий | Алевриты тонкозернистые |
| 50–60 | Глина грубая | Глина песчанистая |
| 60–75 | Глина тонкая | Глина алевритистая |
| 75 и более | Глина типичная | Глина типичная |
Рассматриваемые методы опираются на признание того, что минеральный и петрографический состав обломочных пород зависит от следующих факторов.
1. От климата, определяющего характер и активность процессов выветривания, а значит, и вещественный состав продуктов выветривания.
2. От величины денудационного среза, обуславливающей, в первую очередь, вертикальную и горизонтальную зональность продуктов разрушения.
3. От динамики агентов, транспортирующих и избирательно сортирующих обломки.
4. От миграционных свойств пород и минералов, подвергшихся транспортировке.
При анализе миграционных свойств используются понятия абразионной прочности (способности обломков противостоять разрушению при транспортировке) и миграционной способности (максимального расстояния транспортировки обломков). Установлено, что миграционная способность минералов тем выше, чем большей абразионной прочностью они обладают. Наоборот, миграционная способность тем ниже, чем больший у минералов удельный вес. Следовательно, максимальной миграционной способностью обладают самые прочные и, одновременно, самые легкие минералы и породы. По миграционной способности их можно разделить на пять групп – от весьма высокой до низкой. Так, весьма высокой миграционной способностью среди минералов отличаются кварц и кислые плагиоклазы, а в числе горных пород – халцедоны, яшмы, кварциты. В группах низкой миграционной способности соответственно значатся гипс, доломит и кальцит, а также мергели, известняки и мраморы.
Примером использования минералого-петрографических анализов может служить метод изучения руководящих валунов, являющихся, по сути, аллотигенными. Метод разработан для областей покровных оледенений, и позволяет не только выявлять области ледниковой экзарации и сноса, но и восстанавливать направление движения ледниковых потоков.
Для всей четвертичной толщи доказано, что вниз по разрезу последовательно возрастает содержание пород, отличающихся высокой миграционной способностью. Так, в отложениях нижнего плейстоцена на их долю приходится 50–60% от всех обломков, а в породах верхнего плейстоцена – лишь 25–35% [19]. Указанная закономерность объясняется тем, что на протяжении квартера ледниками, реками и другими силами многократно переотлагались одни и те же поверхностные накопления.