Оолитовый известняк – разность со специфической структурой, сложенной изометрическими агрегатами. Формирование происходит смешанным путем – химическим осаждением карбонатов на частицы различного состава и генезиса. Это редкий вид известняков, ряд особенностей которых не установлен однозначно.
Существует две точки зрения на выделение оолитовых известняков. Одна из них основывается на отмеченных структурных особенностях: на сложении породы сцементированными изометрическими агрегатами: шаровидными, радиально-лучистыми, скорлуповидными. Второй подход более избирателен: в нем, помимо структуры, учитывается строение агрегатов.
Согласно последнему, простейшие агрегаты, называемые оолитами (оолитинами, ооидами) представлены концентрически-зональными или реже радиально-лучистыми образованиями размером 0,2-2 мм. Генетически это скопления тонкозернистого материала вокруг твердых тел. На основе этого центральные тела называют ядрами, окружающий материал – концентрами. В роли первых выступают мелкие обломки органических остатков, зерна кальцита, кварцевые и полевошпатовые песчинки, зерна пород и т. д. Окружающий их материал – пелитоморфный или тонкозернистый кальцит, формирующий 4-5 оболочек толщиной 0,05-0,1 мм. Форма агрегатов определяется ядрами (Типы доломитовых пород и их генезис. Выпуск 4, 1956, Атлас текстур и структур осадочных горных пород. Часть 2 – Карбонатные породы, 1968).
Радиально-лучистые агрегаты можно выделить как сферолиты. Их возникновение связано с перекристаллизацией концентрических оолитов. Ввиду позонного протекания этого процесса нередко наблюдается совмещение концентрической и радиально-лучистой структур (Атлас текстур и структур осадочных горных пород. Часть 2 – Карбонатные породы, 1968).
К тому же существуют сложные оолиты. Это совокупность нескольких агрегатов, заключенных в общую оболочку (многоядерные оолиты) (Типы доломитовых пород и их генезис. Выпуск 4, 1956).
Разности известняков, сложенные кальцитовыми зернами, при таком подходе относят к псевдоолитовым структурам. Их простейшие агрегаты в виде образований тех же изометрических форм размером 0,1-3 мм отличаются от оолитов неконцентрическим строением и меньшим количеством оболочек (обычно 1). Они рассматриваются как начальный этап формирования оолитов или продукты их разрушения (М.С. Шевцов, 1948), либо онколиты (округлые концентрические агрегаты органогенного генезиса, хотя ВСЕГЕИ относит к ним агрегаты значительно большего размера (2-3 см)).
Также спорны размеры оолитов, а именно максимальные значения. Исследователи сходятся в том, что эти агрегаты менее первых мм. Образования большего размера называют пизолитами. Однако нет единого пограничного значения – оно различается в зависимости от классификации и в основном составляет 2-5 мм.
К тому же неоднозначен вопрос разделения оолитов и онколитов. К отличным особенностям онколитов относят неправильную форму и неравномерность оболочек по окраске, обусловленную различным содержанием органики, и толщине (З.А. Журавлева, 1964). Однако подобные свойства отмечены и для оолитов (С.С, Шульц, 1962, Freeman, 1962), а органическое происхождение онколитов не доказано окончательно (Атлас текстур и структур осадочных горных пород. Часть 2 – Карбонатные породы, 1968).
Нет единого мнения и по поводу обстановок формирования оолитов. Так, предложен механизм обрастания ядер в виде взвешенных частиц взмученного осадка химически осаждающимися карбонатами (А.Н. Заварицкий, 1927). Следовательно, оолиты приурочены к гидродинамически активной фации мелководья. Эта точка зрения исходит из совместного нахождения оолитов и окатанного терригенного материала. Другие исследователи считают, что образование этих агрегатов происходит в гидродинамически спокойной лагунной фации на стадии диагенеза (Е.В. Рожкова, Н.В. Соловьев, 1937, Т. Фриман, 1962, Н.С. Скиба, Н.П. Юшкин, 1962, Р. Фолк, 1959, Е.Д. Розанова, 1963, В.Л. Либрович). Присутствие вместе с оолитами окатанных частиц в таком случае объясняют локальными размывами (Типы доломитовых пород и их генезис. Выпуск 4, 1956). Ряд авторов учитывает обе точки зрения и совмещает их. Так, Н.В. Логвиненко (1967) считает, что генезис оолитов приурочен как к мелководной, так и к лагунной фации, но на различных стадиях образования осадочных пород: к литорали – при седиментогенезе, к лагуне – при диагенезе. Близкой точки зрения придерживается В.П. Маслов (1955). В Классификации известняков по типам динамики водной среды при их отложении (1962) также отмечено присутствие оолитов в различных обстановках: при чередовании гидродинамических режимов, в слабо подвижной среде. Исходя из универсальной гипотезы, были выведены отличия онколитов в зависимости от условий формирования. Так, агрегаты, образующиеся в спокойных обстановках, отличаются неправильной формой и варьированием мощности оболочек (Freeman, 1962).
К тому же в контексте генезиса различаются мнения о первоначальном составе концентров: арагонитовом (А.Н. Заварицкий, 1927), кальцитовом (С.С. Шульц, 1962) или смешанном (Friedman, 1964). Заварицкий предполагал обрастание ядер кристаллами арагонита во взвешенном состоянии. Шульц предложил модель первоначального осаждения аморфного вещества и последующей его кристаллизации.
Различные классификации по-разному определяют генетическую принадлежность оолитовой структуры в целом. Так, И.К. Королюк (1952) на основе наиболее зависящего от условий образования признака отнесла оолитовые известняки, как и пизолитовые, к химическому типу. М.С. Швецов (1958) также определил оолитовые и пизолитовые структуры как в основной части явно первичнохимические, сохранившие первоначальный состав. Также считают их химическими С.Г. Вишняков (1957), Э. Рютте (1954), Г.И. Теодорович (1950). Ч. Гильберт (1955) выделил оолитовые и афанитовые известняки в отдельную группу, равноценную органогенным и обломочным. Существует гипотеза участия в формировании таких структур органической жизнедеятельности (А. Ротплетц, В. Бредли, Е. Кальковский, Ф. Монахан и М. Литл, 1956). Исходя из этого, оолитовые известняки можно рассматривать как разности смешанного генезиса.
В структуру оолиты объединены тонкозернистым кальцитом. Он представлен в виде пелитоморфного или перекристаллизованного базального или крустификационного материала, сложенного неправильно-многоугольными кристаллами размером 0,02-0,05 мм (Типы доломитовых пород и их генезис. Выпуск 4, 1956, Атлас текстур и структур осадочных горных пород. Часть 2 – Карбонатные породы, 1968). Соотношение оолитов и цемента различно (Классификация и номенклатура морских известняков, 1963). Так, в классификации Е.П. Александровой оолитовые разности принадлежат к группе известняков с преобладанием цементирующего материала. Аналогичного мнения придерживается Г.И. Теодорович (1950): известняки с преобладанием минеральной массы и долей цементирующего материала 10-50%. С другой стороны, встречаются высокопористые варианты с цементом только на контактах оолитов (Атлас текстур и структур осадочных горных пород. Часть 2 – Карбонатные породы, 1968). На основе этого некоторые авторы считают типичными разности с долей агрегатов 70-80% (Типы доломитовых пород и их генезис. Выпуск 4, 1956).
Положение оолитовой структуры в систематике также неоднозначно. В классификации Фролова (1992) она входит в шаро- или сфероагрегатный тип неконформнозернистой структуры. В классификации ВСЕГЕИ аналогичные структуры называются сферовыми. П. Ниггли (1952) назвал известняки из отдельных сцементированных агрегатов (включая органогенные, обломочные и т. д.) калькаренитами или известняковыми песками – одним из типов рыхлых известняков.
В качестве примеси оолитовые известняки обычно включают терригенный материал, чаще всего в виде кварцевых и полевошпатовых песчинок, обломков кварцитов, известняков, эффузивов (псаммолитовая структура), реже целые органические остатки и их окатанные обломки (органогенно-оолитовая структура) (Атлас текстур и структур осадочных горных пород. Часть 2 – Карбонатные породы, 1968).
Для оолитовых структур характерна сортировка агрегатов по размеру. Им соответствует скорлуповатая, неясно слоистая текстура.
Свойства оолитовых известняков определяются, прежде всего, соотношением агрегатов и цемента. В целом, это пористые, непрочные известняки.
Оолитовые разности весьма редки. Обычно они залегают в виде прослоев мощностью до 0,5 м в различных горизонтах. Состав в основном хорошо выдержан, но встречаются залежи с терригенной примесью (Типы доломитовых пород и их генезис. Выпуск 4, 1956). Оолиты часто входят в качестве примеси в состав органогенно-детритовых разностей литоральной и шельфовой фаций, образуя оолито-органогенно-детритовую и органогенно-детрито-оолитовую структуры (Атлас текстур и структур осадочных горных пород. Часть 2 – Карбонатные породы, 1968, Р. Фолк, 1959).