Геологическое распространение глин и сланцев

Тонкозернистые продукты выветривания очень широко распространены в наши дни. Они значительно превосходят по объему более грубые осадки. Основной частью твердого стока крупных рек мира является глинистый ил. Где же накапливается весь этот материал?

Сильно выветрелый остаток может и не переноситься. Это — реголиты или кора выветривания, т. е. материалы, которые возникли на месте механического и химического разрушения подстилающих пород. Несмотря, на широкое распространение реголитовых отложений и их экономическое значение, полевые геологи уделяют им мало внимания, потому что они составляют лишь незначительную часть древних геологических разрезов. «Ископаемые почвы», хотя они и встречаются редко и в небольших количествах, могут представлять большой интерес для геологов, являясь показателями несогласий и, возможно, ключом к познанию палеоклимата или даже к изучению состава атмосферы.

Поэтому мы рассматриваем переотложенные илы и осадки, которые они образуют. Вообще илы имеют тенденцию отлагаться в сравнительно спокойных водах — водах, вне пределов досягаемости волн и подверженных лишь самым слабым течением. Наиболее обширные отложения встречаются в океанах, в особенности в районах, прилегающих к континентам, — на континентальном подножии. Эти илы залегают на большой глубине, возможно свыше 1000 м или более, и покрывают абиссальные равнины. Они явно терригенные. Так их определили Мюррей и Ренард из экспедиции «Челленджер», которые подразделили их на красноцветные илы (100 000 квадратных миль), голубые и серые илы (14 500 000 квадратных миль) и зеленые илы (1 000 000 квадратных миль) Установлено, что красные илы приурочены к устьям крупных тропических рек, таких как Амазонка; голубые и серые илы, занимающие наиболее обширные площади, представляют собой самые типичные терригенные илы; зеленые илы являются глауконитовыми. Как показали Гриффин и Биской, характер глинистых минералов этих отложений отражает особенности глин, переносимых потоками на прилегающих участках суши. Полагают, что эти терригенные осадки переносились в глубокие части моря мутьевыми потоками. Геофизические исследования показали, что объем осадков, представленных главным образом глинистыми илами у восточного побережья Северной Америки, можно сравнить по мощности и распространенности с количеством осадков, заполнявших Аппалачскую палезойскую геосинклиналь.

Илы накапливаются также в мелководных морских водах, эстуариях, лагунах и приливно-отливных равнинах — всюду, где турбулентность минимальна. Они слагают значительную часть крупных дельт, таких как дельта реки Миссисипи.

Илы отлагаются в различных континентальных условиях, наиболее часто в поймах крупных рек и, в меньшей степени, в пресных и соленых озерах. Вероятно особый интерес представляют ленточные глины плейстоценовых прогляциональных озер.

Другие континентальные отложения включают глинистые тилли или валунные глины поздней ледниковой эпохи, провеянный алеврит и лёсс, который возник в поймах рек. Лёссы образуют нанос различной мощности, покрывающий элементы рельефа подветренной стороны больших речных долин, особенно в центре западной части США.



Где располагались крупные скопления глин в геологическом прошлом? В целом глины в стратиграфических разрезах ведут себя по-разному. Например, они составляют только 5% 821-метровой толщи кемброордовикского разреза на северо-востоке штата Миссури, но 17% разреза (790 м) палеозойских пород в горах Биг-Хорн, штат Вайоминг, С другой стороны, они составляют 61% гораздо более мощных разрезов (2736 м) карбона в бассейне Анадарко в Оклахоме. Шваб сообщает о том, что 43% разреза мощностью 10 330 м в Джексоне, Вайоминг, приходится на глинистые сланцы. Кюнен подсчитал, что 56% третичного разреза мощностью 7000 м в голландской Ост-Индии составляют глины. Из этих примеров видно, что глинистые сланцы играли важную роль в мощных геосинклинальных толщах, а не в маломощных отложениях стабильных кратонов. В геосинклиналях выше не только процентное содержание глин, но и фактическая мощность формации глинистых сланцев. Например, мощность глинистых сланцев Стэнли (карбон) в Арканзасе превышает 1824 м; мощность сланцев Мартинсберг (ордовик) центральных Аппалачей возможно, превышает 2736 м. Аспидные сланцы Мичигамм (докембрий) в округе Айрон, штат Мичиган, имеют мощность порядка 1824 м. Все эти формации представлены флишевыми фациями, правильно охарактеризованными Джонсом как «глинистые фации».

Глинистые сланцы также типичны для большинства молассовых фаций, хотя эти фации характеризуются наличием крупнозернистого песчаного и конгломератового материала. Сланцы Мок-Чанк (миссисипий) в Пенсильвании, например, имеют мощность более 912 м.

Крупные отложения сланцев геологического прошлого, по всей вероятности, накапливались в геосинклинальных поясах, во время накопления флиша и моласс. Большей частью это обычные сланцы с различной примесью алевритового материала, а в молассовых фациях — красноцветные сланцы.

Глинистые сланцы образовывались и в других обстановках. Черные сланцы отлагались в «угнетенных» бассейнах с застойным режимом; в некоторых случаях в самих геосинклиналях до начала отложения флиша. Глинистые сланцы являются важной составной частью осадков внутренних бассейнов (озерных или аллювиальных), например, в бассейнах типа Ньюаркского на востоке США. Тем не менее бесспорен тот факт, что самые крупные скопления глинистых илов были связаны с геосинклиналями.