Фациальные модели и реконструкция обстановки осадконакопления » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Фациальные модели и реконструкция обстановки осадконакопления

31.07.2021

«Новый» подход к анализу обстановки осадконакопления возник на основе изучения современных осадочных разрезов, которое показывает, что главные обстановки осадконакопления и их подразделения структурно согласованы. В действительности такой подход не так уж нов; лежащие в его основе принципы были давно установлены Йоган несом Вальтером, который отмечал, что согласно налегать друг на друга могут только те фации, которые граничат по площади Таким образом, вертикальная последовательность осадочных фаций не случайна, но, напротив, построена взаимосвязанным и предсказуемым образом. В последние годы в основном в результате трехмерного изучения новейших и голоценовых осадков, вскрываемых в скважинах и глубоких выработках, все большее внимание уделяется вертикальному соотношению литологии и текстур, или так называемому «литологическому пакету». Эта характерная последовательность, которую можно наблюдать и в древних разрезах, представляет собой наилучший «ключ» к палеообстановкам осадконакопления. Поэтому нам следует полагаться не только на интерпретацию индивидуальных фаций с их набором структур и текстур, но больше внимания уделять взаимному расположению этих фаций и их осадочных текстур в определенной последовательности, или в их «пакете». Выделение в вертикальном разрезе таких «пакетов» поможет нам реконструировать детальную картину взаимодействующих и взаимосвязанных субобстановок, которую мы не смогли бы получить путем простого литологического сопоставления с неполными разрезами современных осадков. Одним из первых такой подход применил Вишер, более поздняя, резюмирующая эти воззрения, работа принадлежит ле Бланку, обобщившему материалы исследовательской компании «Шелл» В сущности такой же подход используется в учебнике Селли, посвященном диагностике древних обстановок осадконакопления. Как отмечает Вишер, этот подход связывает особенности чередования фаций в вертикальном разрезе с процессом, например, таким, как перемещение дельты в сторону моря. Характерная последовательность фаций, отражающая такой процесс, может многократно повторяться, образуя серию наложенных циклов — циклов, во многих случаях порожденных самим процессом, а не вызванных изменением внешних условий. Таковы автоциклические серии Бирбауэра. Распознавание серий автоциклического происхождения является, по-видимому, наиболее важным способом идентификации обстановки осадконакопления. Интерес может представлять последовательность не только литологических изменений, но и чередования осадочных текстур в вертикальном разрезе. Весьма обширно проблема циклов, их распознавания, классификации и происхождения рассмотрена Даффом, Хэллэмом и Уолтоном.

Этот новый подход к анализу условий осадконакопления налагает на исследователя современных осадков важные обязательства. Для него уже недостаточно проведения седиментологических исследований, заключающихся в сборе образцов для лабораторного анализа из самой поверхностной части отложений.

Необходимо определить, что представляет собой вертикальный разрез, в какой последовательности образуются осадки в современных условиях. А это требует не двухмерного, а трехмерного подхода к проблеме.

Этот подход породил понятие фациальной модели, т. е. дал формальное название теоретической схеме, связывающей эволюцию конкретной обстановки осадконакопления с конкретным вертикальным разрезом, который отражает эту эволюцию. Вишер выделил 6 таких моделей; Блатт, Миддлтон и Мэрри установили 10 моделей. Общее их число неограниченно. В данной работе мы рассматриваем только те модели, которые наиболее хорошо изучены и дают объяснение большей части летописи осадконакопления. Три из них являются кластическими: турбидитовая, аллювиальная (песчаные косы) и дельтовая, а три — некластическими: рифовая, приливной равнины и себховая. Например, в палеозое Центральных Аппалачей 9/10 кластических осадков могут быть интерпретированы как глубоководные турбидиты (Мартинсбург и «Портидж»), как аллювиальные отложения песчаных кос (Катскилл, Поконо, Мауч-Чанк, Поттсвилл) и отложения наступающих дельт (Монтебелло). Весьма характерные карбонаты нижнего палеозоя (например, Конкочич) в основном представлены частью разреза приливной равнины.

В наших попытках реконструкции обстановок осадконакопления с помощью вертикальных разрезов мы не должны выпускать из виду важность общей геометрии изучаемого осадчного тела. Этот аспект возник также в результате трехмерного изучения голоценовых осадков, путем обычного двухмерного исследования тех же отложений выявить геометрию тел было бы непросто. Форма и конфигурация (геометрия) песчаных тел, например, могут дать «ключ» к решению вопроса о характере обстановки их осадконакопления. Общая форма фации — функция геоморфологической обстановки осадконакопления. Радиально расходящиеся и ветвящиеся рукава дельты и отложившиеся в другой обстановке шнурковые прибрежные бары являются иллюстрацией этого принципа.

В целом идентификация обстановки осадконакопления той или иной осадочной формации зависит не столько от структурных или даже текстурных ее особенностей, сколько от характерной последовательности в вертикальном разрезе (или «пакете») микрофаций. Конкретные особенности данной последовательности — результат определенного процесса, такого как перемещение береговой линии, или меандрирование реки, процесса, который вызывает латеральные перемещения субобстановок, подчиняющиеся определенной закономерности. Такие латеральные миграции субобстановок отражаются в разрезе в виде последовательности микрофаций, которая является отличительным признаком главной обстановки осадконакопления. Эта концепция, получившая признание в последнее десятилетие, способствовала повышению наших возможностей в интерпретации разрезов в большей степени, чем любой другой подход или метод.

Идентификация конкретной палеообстановки стала возможной благодаря познанию характерного «мотива», т. е. упорядоченной последовательности литологических разностей, обычно закономерно повторяющихся с некоторыми вариациями, порожденными этой обстановкой. Аллювиальная последовательность (песчаные косы, например) представляет собой цикл с характерным уменьшением зернистости вверх по разрезу; наступающая мелководная дельта генерирует разрез с крупномасштабным погрубением материала вверх по разрезу. Мы подчеркиваем здесь особое значение таких последовательностей в разрезе, или «мотивов», потому, что они являются тем признаком, который геолог наблюдает в поле, теми первичными данными, на которых основывается интерпретация обстановки осадконакопления. Поэтому рассмотрение каждой модели обстановки осадконакопления мы начинаем с описания ее характерной стратиграфической «визитной карточки», после чего следует краткий анализ условий и способа образования осадочных циклов. Эти вопросы лежат на стыке седиментологии и стратиграфии.

Идентификация стратиграфических моделей в хорошо обнаженных разрезах или в керновом материале может быть сама собой разумеющейся. В других случаях такие модели не столь очевидны из-за значительных отклонений от нормы. Быть может, для того чтобы избежать субъекитивного или предвзятого суждения, в крайних случаях желательны выработка объективного способа анализа данных и создание соответствующих разветвленных диаграмм. He все стратиграфические разрезы поддаются интерпретации этим методом. Возможно, существуют циклические модели, пока еще не поддающиеся интерпретации; быть может, есть и такие модели, которые вообще невозможно идентифицировать. Анализ обстановки осадконакопления пока еще далек от совершенства, хотя с помощью принципа «мотива» за последние 20 лет и был достигнут большой прогресс.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: