Морские обстановки » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Морские обстановки

31.07.2021

При рассмотрении прибрежных обстановок и осадков мы уже затронули ряд смежных обстановок и осадков, характеризующих мелководные морские условия; например: глины продельтовой зоны; глины, окаймляющие со стороны моря барьерные острова; слои, окаймляющие известняковые рифы и шельфы. Нам остается рассмотреть морскую обстановку в целом как комплекс мелководных и глубоководных осадков и их последовательности.

Мелководные морские осадки. Многие из современных так называемых морских покровных песков в действительности являются переработанными аллювиальными песками, затопленными в результате послеледникового повышения уровня моря. Многие из древних покровных песков — это всего лишь результат латеральной аккреции, т. е. материал наступающих на море пляжевых и барьерных островов. Поэтому формация песчаников пересекает стратиграфические поверхности (см. рис. 15-15). Вероятно, глины — преобладающий продукт осадконакопления в прибрежно-морских удаленных от берега мелководных условиях.

Глубоководные морские отложения бассейна содержат, однако, существенные компоненты песка и даже гравия. Последние относятся к турбидитовой фации.

Турбидитовые (градационно-слоистые) фации. Некоторые мощные осадочные толщи характеризуются ритмическим чередованием относительно маломощных песчаников с глинистыми прослоями такой же мощности. Такие толщи могут варьировать по составу от почти полностью песчаных с тонкими прослойками глинистых сланцев до преимущественно глинистых, содержащих рассеянные тонкие прослои песчаников. Каждый песчаный прослой имеет редкую нижнюю границу нередко с различными подошвенными знаками (в особенности совковидными и желобообразными рифлеными выемками) и менее четкую верхнюю границу. Эти песчаники характеризуются замечательной выдержанностью по простиранию и мощности. Обычно они характеризуются постепенным уменьшением зернистости вверх по разрезу и обладают характерной внутренней последовательностью текстур — циклом Боума.

Полный цикл Боума состоит из пяти подразделений. Нижнее (А) может быть с градационной слоистостью или массивным. Оно перекрывается тонкослоистым подразделением (Б), на котором залегает подразделение (В) с характерной мелкомасштабной косой слоистостью знаков ряби, в отдельных случаях переходящей в конволютную слоистость. Два верхних подразделения (Г и Д) в обнажениях редко удается отделить друг от друга. Они представлены главным образом аргиллитами или глинистыми сланцами. He все песчаные слои характеризуются полнотой цикла. Наиболее типично выпадение из разреза нижних подразделений песчаного цикла. Тот или иной слой может начинаться с тонкослоистого подразделения (Б) или с имеющего следы ряби интервала В. Несмотря на эти выпадения из разреза, инверсия последовательности нескольких подразделений встречается очень редко.

Такие фации песчаников с градационной слоистостью характерны для так называемых флишевых отложений. Их происхождение долгое время оставалось неясным. Однако в 1950 г. Кюнен и Миглиорини опубликовали свою работу, ныне ставшую классической, где они показали, что эти фации — продукт мутьевых потоков. Аргументы в пользу этой гипотезы, приведенные в деталях этими, а впоследствии и рядом других авторов, вкратце суммированы нами ранее, посвященном градационной слоистости. История этого вопроса детально изложена Уолкером. Считается, что отложение песчаных пластов обусловлено деятельностью подводных мутьевых потоков, т. е. жидких илов, содержащих песок во взвешенном состоянии и обладающих свойствами тяжелой жидкости, которая способна течь под слоем чистой воды. Этот материал, первоначально отложенный на мелководье, перемещается под действием оползания, что порождает мутьевой поток, стекающий вниз по склону на относительно большое расстояние в сравнительно глубоководную зону. По мере того, как ослабевает сила потока, происходит осадконакопление в последовательности, которая обусловливает закономерное чередование текстур, характеризующих цикл Боума. Короче говоря, песчаники отражают результат кратковременных событий, в процессе которых грубозернистый материал периодически поступал в чуждую ему среду; характерными, фоновыми осадками этой среды являются тончайшие илы. Согласно грубой оценке, основанной на предполагаемой скорости осадконакопления фоновых осадков, события, вызывающие перемещение и накопление песчаников, происходят через значительные интервалы времени, возможно раз в тысячу лет.

Биологические характеристики турбидитов, коль скоро приходится о них говорить, поддерживают эту концепцию происхождения последних. Классическое исследование Нэтленда и Кюнена показало, что микрофаунистические формы пластового интервала Д в плиоценовых турбидитах бассейна Вентура в Калифорнии свидетельствуют о глубине моря более 1000 м, тогда как фораминиферы в песчаниках тех же отложений характерны для очень мелководной зоны. Следы жизнедеятельности в турбидитах указывают на питание зоопланктона фитопланктоном и свойственны фациям, которые Зейлахер называл нереитовыми и считал характерными для глубоких и спокойных вод.

Приведенное выше краткое описание относится к «нормальным» или классическим турбидитовым фациям. Для некоторых других переотложенных осадков циклы Боума нехарактерны. Другими словами, были выделены и описаны различные турбидитовые фации. Хорошей сводкой по этому вопросу является работа Уолкера и Матти. Рассмотрим сначала фации, наиболее близкие в «нормальным». Можно выделить два крайних типа фаций: проксимальный и дистальный. Эти термины используются для указания на близость или удаленность от источника сноса, откуда поступали осадки. Проксимальная фация (рис. 15-19) характеризуется равномерно слоистыми песчаниками с мощностью отдельных слоев от 10 см до 1 м и соотношением песчаники — глины, равным 5:1. Для этих песчанистых пластов не является необычной амальгамация. Обычно это грубозернистые песчаники, в некоторых случаях содержащие даже гальку. Они, как правило, характеризуются градационной слоистостью (интервал А). Тонкослоистые, со знаками ряби интервалы Б и В встречаются реже. По терминологии Боума, это турбидиты Д. Пески дистальных (удаленных) фаций (рис. 15-20) более мелкозернисты; мощность песчаных прослоев изменяется от 1 до 10 см. Отношение песков к глинам равно 1:1 или еще меньше. Эти фации обычно начинаются с тонкослоистого интервала (Б) или фазы со знаками ряби (В). Проксимальные и дистальные фации связаны постепенным переходом.
Морские обстановки

Менее обычными переотложенными осадками являются массивные пески, конгломератовые пески и конгломераты. Установить их принадлежность к турбидитовой фации несколько труднее. Однако тесная связь с этой фацией и другие аномальные характеристики не оставляют сомнения в общности их происхождения. В некоторых случаях эти грубообломочные осадки характеризуются хорошо развитой внутренней текстурой — четко выраженной стратификацией и во многих случаях крупномасштабной градационной слоистостью. Наслоение одного песчаника с градационной слоистостью на другой без промежуточных глинистых прослоев получило название амальгамации, явления,приводящего к образованию песчаных пластов, на порядок более мощных, чем нормальные турбидитовые пески. Сложный характер таких слоев обычно выясняется в процессе их тщательного изучения. В некоторых случаях песчаники становятся очень грубыми, даже галечными или конгломератовыми, и постепенно переходят в грубые конгломераты, такие, как конгломераты мелового возраста, обнажающиеся в районе Уилер-Гордж в Калифорнии.

В других случаях песчаники и конгломераты не обладают слоистостью и сортировкой, а характеризуются очень малой упорядоченностью строения. Песчаники могут иметь трудноопределимую «блюдцеобразную» текстуру и содержать крупные ксенолитоподобные интракласты глинистых сланцев. Эти конгломератовые слои представляют собой не что иное, как «галечниковые аргиллиты» Кроуэлла, напоминающие слои ледниковых отложений, с которыми их часто путают. Эти слои, возможно, являются продуктами обломочных или грязевых потоков; во всяком случае они образовались за счет таких процессов, которые обусловливают хаотическую внутреннюю текстуру.

Некоторые из вышеописанных фаций нередко встречаются в стратиграфической летописи. Считается, что более грубые отложения как упорядоченные, так и хаотические, отлагались в наиболее проксимальной зоне (т. е. в непосредственной близости к источнику сноса) и по аналогии с современными подводными конусами выноса в верхней части конуса, где отчетливые разветвляющиеся русла врезаны в более древний материал конуса выноса. Более нормальная проксимальная фация прослеживается на большем расстоянии вниз по склону; дистальная же фация может отлагаться даже далеко за пределами самого конуса выноса. Если эта концепция правильна, то стратиграфическая летопись морского подводного конуса выноса, разрастающегося по дну бассейна, будет представлена закономерной последовательностью фаций (рис. 15-21).

Прослеживание палеотечений по данным об ориентированных подошвенных знаках в районах сложной проксимальной седиментации может привести к выявлению нескольких конусов выноса и установлению путей поступления материала. Направления палеотечений в таком районе будут очень разнообразными; в удаленных районах бассейна поток более однороден и нередко направлен вдоль берега.

Турбидитовая фация встречается в породах всех возрастов, в том числе архейского, и является типичной для многих мощных геосинклинальных морских разрезов. Поэтому она представляет собой один из главных фациальных типов. Важнейшие из турбидитов — флишевые. Известны также турбидиты, отложенные в других обстановках, например, в районе продельты и даже в некоторых озерах. Однако они характеризуются значительно меньшим распространением и объемом.

Co дня выхода в свет в 1950 г. основополагающей статьи Кюнена и Миглиорини турбидитовая фация стала предметом интенсивного изучения. Можно порекомендовать читателю обширную обзорную статью Уолкера и специальную библиографию Кюнена и Хамберта. Среди первых исследований турбидитовой фации в США следует упомянуть работы Мак-Брайда об ордовикской формации Мартинсбург в Центральных Аппалачах и Мак-Ивера о верхнедевонских отложениях типа «Портидж» в том же регионе. Среди прочих значительных работ, проведенных в Северной Америке, можно назвать исследования нижнепалеозойского флиша в регионе Святого Лаврентия в провинции Квебек, миоценовых отложений конуса выноса Тарцана в Южной Калифорнии, меловых отложений в долине р. Сакраменто, палеозойских и мезозойских флишеподобных толщ в северо-западной части Тихоокеанского побережья США и прилегающих районах Канады, а также верхнепалеозойских турбидитов в Маратонском бассейне Техаса.

Важные статьи об этой фации появились в польской и чешской литературе, особенно следует отметить работы Дзулинского с соавторами и Маршалко. Многие статьи посвящены турбидитам Апеннин. Альпийские турбидиты описаны Кроуэллом, а среди более поздних работ нужно упомянуть статью Стэнли, посвященную Маритимским Альпам. Отдельные статьи о турбидитовой фации появились и в других странах.

В вышеприведенном обзоре и рассмотренных примерах мы имели дело с нормальными кластическими осадками; пески обычно были представлены граувакками или субграувакками, а лютиты — типичными глинистыми сланцами. Ho, как отмечалось в главе об известняках, известны также карбонатные турбидиты. В последних грубая фракция образовалась в мелководье, на карбонатном шельфе или на рифах и была снесена в глубоководную зону мутьевыми потоками. Такие карбонатные турбидиты в основных чертах, за исключением состава, напоминают турбидиты некарбонатные. Однако изучались лишь немногие отложения подобного типа. Одним из лучших примеров являются аллодапические известняки Рейнской геосинклинали в центральной части Западной Германии. Природа, внутренняя текстура этих отложений и свойственные им изменения в направлении палеопотока были предметом тщательнейшего изучения.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: