Орогенные осадки » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Орогенные осадки

31.07.2021

Флиш


Как уже говорилось выше, существуют две главные фации осадков, связанных с геосинклинальными или мобильными зонами. Это — флишевая и молассовая фации.

Флишевая фация получила свое назначение из-за сходства с флишем Альп. Это наиболее характерный для альпинотипных орогенных зон комплекс осадков. Джонс дал ему название глинистой фации, поскольку в нем преобладают глинистые сланцы, а Петтиджон называет его граувакковой фацией, поскольку характерные песчаники этого комплекса являются граувакками.

Флишевая фация характеризуется очень большой мощностью и преобладанием в разрезе глинистых пород. Этот комплекс сложен почти нацело кластическими породами, однако на некоторых стадиях отлагались также пластовые кремни и радиоляриты. Мощность этого комплекса феноменальна, она измеряется тысячами метров. Флишевое осадконакопление происходило непрерывно или почти непрерывно. Слоистость хорошо выражена, равномерна и ритмична (рис. 16-5). Основной материал — глинистые сланцы или алевритистые глинистые сланцы, равномерно чередующиеся с прослоями темных песчаников
Орогенные осадки

(как правило, это граувакки), мощность которых колеблется от нескольких сантиметров до 1—2 м. Эти слои рассматриваются как ритмиты, а песчаники — как турбидиты. Градационная слоистость встречается всегда; крупномасштабная слоистость не наблюдается, однако может присутствовать слоистость знаков ряби.

Песчаники грубозернисты или представляют собой микробрекчии, они содержат многочисленные обломки глинистых пород и, как указывалось выше, не являются продуктами обычных донных течений. По-видимому, они отражают нечастые, в какой-то степени катастрофические вторжения донных турбидитовых потоков, порожденных оползнями. Такие потоки перемещают грубые осадки, первоначально отложенные в относительно мелководной зоне, в более глубоководную и спокойную обстановку. В некоторых флишевых толщах слои грубого хаотического материала часто содержат крупные эрратические блоки — отложения настоящих грязевых потоков и оползней.

Глинистые компоненты флишевой фации характеризуются медленным осадконакоплением, которое периодически прерывалось почти мгновенным отложением песчаных пластов. Пропорция между глинистыми сланцами и песками может варьировать, однако обычно разрез в основном сложен глинистыми сланцами (табл. 16-2). Обычно соотношение глин и песков во флише такое же, как и в выносах современных крупных рек. В среднем отложения дельты р. Миссисипи содержат 29% песка и 71% ила (алеврит плюс глина). Как показано в табл. 16-2, в среднем для различных разрезов соотношение пески — глины составляет 31:64.

Необходимо отметить, что, за исключением конкреций в алевролитовых прослоях, карбонаты, как правило, в разрезе отсутствуют. Тем не менее для некоторых разрезов отмечалось наличие градационных слоев известняков, интерпретируемое как результат внедрения мутьевых потоков, несущих карбонатный материал.

Некоторые флишевые толщи, такие, как, например, формация Грейт-Вэлли в Калифорнии, не содержат вулканогенного материала. Другие, в частности францисканские отложения того же региона, тесно связаны с подушечными лавами, обычно метаморфизованными до зеленокаменной стадии; такая ассоциация давно уже признана типичной для Альпийской зоны. Эти лавы основного состава, по-видимому, отражают подводные излияния, происходившие одновременно с осадконакоплением. С ними также тесно связаны отложенные под водой туфы основного состава, переходящие в грубые граувакки, с которыми они имеют внешнее сходство.

Некоторые флишевые толщи характеризуются оползневой слоистостью, конволютной складчатостью и внедрениями граувакковых даек и силлов.

Происхождение флишевой фации с ее ритмическим чередованием глинистых сланцев и градационных граувакк долгое время понималось неверно. Грубая зернистость граувакк и обычное отсутствие ископаемых остатков или присутствие в некоторых случаях растительных остатков послужили для некоторых исследователей поводом считать эти отложения мелководными или даже континентальными осадками. Другие, напротив, относили их к глубоководной морской обстановке на том основании, что они характеризуются равномерностью слоев, отсутствием косой слоистости и часто встречающимися радиоляритами. Присутствие в некоторых разрезах радиоляриевых кремнистых сланцев, а в других граптолитов не оставляет сомнения в морском происхождении флишевой фации. Обычное отсутствие бентосной фауны, за исключением мягкотелых илоядных форм, тонкие равномернослоистые песчаные пропластки, отсутствие крупномасштабной косой слоистости или выклинивающейся линзообразной слоистости, каналы вреза и заполнения — все это свидетельствует о глубоководных условиях. Наиболее веское доказательство глубоководности зоны накопления флишевой фации — присутствие в некоторых турбидитовых толщах глубоководных фораминифер. Механизмом мутьевого потока легко объясняется и градационное строение грубозернистых граувакк, и присутствие столь грубого материала в глубоководной обстановке, и наличие в нем мелководной микрофауны.

Поскольку флишевая фация слагает исключительно мощные и интенсивно дислоцированные толщи, она является продуктом геосинклинального осадконакопления. Она накапливается очень быстро и непрерывно в сравнительно глубоводной (более 1000 м) морской обстановке. Структурная и минералогическая незрелость этих осадков свидетельствует о том, что они содержат продукты разрушения высокоприподнятых участков суши. Исходным материалом этих осадков были как слабометаморфизованные, так и кристаллические породы, а возможно, и ранее отложенные осадки той же геосинклинали.

Флишевая фация имеет очень широкое распространение, поэтому в геологической литературе содержится много хороших ее описаний. Основные характеристики флиша обобщены Суйковским, Дзулинским и Смитом, Дзулинским и Уолтоном. Флишевыми толщами сложены многие разрезы архея в пределах Канадского щита, многие формации верхнего докембрия (сланцы Тайлер, Мичигамме и Томсон) в районе оз. Верхнего. Отличными примерами флишевой фации являются ордовикская формация Мартинсбург в Центральных Аппалачах и породы того же возраста в районе р. Святого Лаврентия, в Квебеке. Ta же фация развита и в верхнепалеозойских разрезах в горах Уошито, в штатах Арканзас и Оклахома и в Маратонском бассейне Техаса. Типичным флишем являются также верхнепалеозойские отложения Каледонской геосинклинали в Великобритании, в особенности в Уэльсе, Армориканской геосинклинали в Англии и Уэльсе, а также в Гарце (ГДР) и Среднерейнском бассейне в ФРГ. Эта фация встречается и в мезозойской формации Грейт-Вэлли в Калифорнии. Она установлена на Аляске и в Гималаях, на Кавказе и в Карпатах, в Съерра-Мадре Ориентале (здесь это эоценовая формация Чиконтопек) и в Чилийских Андах. Нет никакого сомнения, в том что эта фация присутствует в любой альпинотипной зоне мира.

He все турбидитовые разрезы, однако, являются истинным флишем. Турбидитовый механизм проявляется даже в озерах и в придельтовых районах. Таким образом, не следует полагать, что любая градационная слоистость неизбежно свидетельствует о флишевом осадконакоплении.

Моласса


Другими фациями, связанными с орогенными поднятиями, являются молассовые. Типичная моласса представлена мощной пластической толщей третичного возраста, установленной в Швейцарских Альпах и в Альпийском форланде южных районов ФРГ. Молассами всюду называют породы, сходные по составу и соотношению с альпинотипными складчатыми сооружениями.

Молассовая ассоциация сложена в основном песчаниками и глинистыми сланцами. Обычно она грубее по составу, чем флиш, и содержит много конгломератов. Вблизи от источника сноса она, как и флиш, может иметь мощность до 1000 м. В пределах непосредственно орогенической зоны она наиболее мощна и сильно дислоцирована. Наиболее удаленные от источника сноса разрезы характеризуются меньшей мощностью. Моласса может покрывать кратонные платформы далеко за пределами орогенного пояса.

Пески и глины молассы — незрелые продукты денудации. Пески представлены литоидными песчаниками, местами — протокварцитами (сублитаренитами). Глинистые сланцы являются алевритистыми и слюдистыми; окраска их меняется от серой до красной. В более темных глинах часто встречаются глинистые железняковые конкреции, септарии и растительные остатки. Более дистальные молассы могут содержать угли с подстилающими их глинистыми пропластками; здесь могут присутствовать маломощные желваковые пресноводные известняки. С дистальной молассой могут перемежаться выклинивающиеся ей навстречу маломощные пропластки морских глинистых сланцев и известняков.

Более проксимальные разрезы молассы обычно образуют циклы с уменьшением зернистости вверх по разрезу (рис. 16-6). Нижняя, песчаная, а возможно конгломератовая, пачка цикла имеет изрезанное основание. Вверх по разрезу она переходит в алевролиты и глины. Последние обычно окрашены в красный цвет. Молассовые циклы описаны Берсье и Фюхтбауэром. В угленосной молассе такие циклы включают в себя угли и подстилающие их глинистые пропластки, а в некоторых случаях — и морские известняки. Последние представляют собой «циклотемы» Уэллера и др., рис. 16-7.

В некоторых молассовых разрезах кластические отложения, особенно аргиллиты, имеют красную окраску. Красный цвет и глинистые конгломераты (с обломками аргиллитов в песчаном матриксе) указывают на окисление и обезвоживание, а следовательно, на осадконакопление в субаэральных условиях.

Таким образом, молассовая ассоциация не является исключительно континентальной или исключительно морской, а скорее и той и другой вместе; это ассоциация осадков, образовавшихся в различных локальных обстановках, включая пляж, нижний пляж (предпляжевую зону), заливаемую приливом лагуну, аллювиальную, отчасти дельтовую, отчасти пойменную зону вместе с ее старицами и болотами, отчасти аллювиальные конусы выноса. Короче говоря, зона молассового осадконакопления — дельтовая прибрежная равнина и ее продолжение в глубь континента вплоть до горного фронта.

Осадки, поступающие в эту область, распределяются по различным локальным обстановкам и дифференцируются по структуре (а следовательно, по химическому и минералогическому составу) в соответствии с энергией потока в каждой локальной ситуации. В более проксимальных условиях накапливаются грубые галечники конусов выноса. В менее проксимальных — эти осадки составляют аллювиальные циклы с уменьшением зернистости вверх по разрезу. По мере удаления от источника сноса они переходят в прибрежные отложения мелководной дельты и междельтовые осадки лагун и пляжей. Незрелые флювиальные пески в прибрежной зоне могут становиться более зрелыми как в структурном, так и в минералогическом отношении.

Обычно береговая линия со временем смещается в сторону моря так, что осадки молассового типа, наступая, перекрывают прибрежноморские отложения и замещают их. В общем, моласса представляет собой обширный шлейф перемещенного элювия недавно поднявшихся горных цепей. Уже закончена флишевая эпоха; недавно отложенные осадки испытали интенсивные деформации и выведены на поверхность процессами эрозии; поэтому моласса представлена в основном переотложенными осадками и содержит обломки осадочных или слабометаморфизованных пород. Образовавшиеся скопления имеют максимальную мощность в непосредственной близости от вновь образовавшихся горных цепей и распределены в собственном бассейне — так называемом бассейне форланда или молассовом бассейне. Осадки, наиболее приближенные к горному фронту, могут быть сами вовлечены в продолжающиеся орогенические движения и деформированы ими. Наиболее удаленная часть молассы, перекрывающая кратон, остается недеформированной.

Наиболее известным примером молассы является Альпийская моласса. Ее отложения в южной части ФРГ тщательно описаны Фюхт-бауэром, а на Швейцарской равнине — Берсье. Сопоставимая по возрасту моласса прослежена в Карпатах. Молассой является и девонско-миссисипская толща в Аппалачах. Известны описания девонской молассовой формации Катскилл и наиболее характерных черт связанных с ней формаций Мауч-Чанк (миссисипий) и Поттсвилл (пенсильваний). Молассовые разрезы хорошо изучены также в Колумбийских Андах.

Некоторые осадочные комплексы, по структуре, составу и организации близко напоминающие молассу, тем не менее не являются настоящей молассой. Грабеновые или полуграбеновые бассейны, образовавшиеся в кратонах, выполнены молассоподобным материалом. Примером этому служат триасовая серия Ньюарк и докембрийская обломочная формация Кевинаван в районе оз. Верхнего. Эти отложения отличаются от истинной молассы только своим тектоническим положением. Они никак не связаны и не ассоциируют с каким-либо флишем; они не вовлечены в альпинотипную складчатость, а лишь нарушены сбросами и наклонены в результате блоковых движений. Их сходство с молассой ограничивается тем, что они представлены в основном грубыми неморскими обломочными породами и связаны с расчлененным рельефом.

Дофлишевые фации


Менее значительным компонентом некоторых геосинклинальных осадочных комплексов является маломощная серия, которая в ряде случаев предшествует флишу. Эта серия, представленная в основном черными глинами, но включающая также кремнистые сланцы и радиоляриты, отражает долгий период очень медленной седиментации, предшествовавшей быстрому накоплению поступающих в бассейн флишевых осадков. Эта ассоциация представляет собой осадки глубоководного отмирающего бассейна.

Некоторые особенности этой ассоциации были описаны Обуэном. Она включает в себя полосчатые кремнистые сланцы — радиоляриты и радиоляриевые яшмы. В некоторых случаях они ассоциируют с офиолитами или зеленокаменными породами; в других — с кремнистыми известняками. Красные желваковые известняки ammonitico rosso характеризуют так называемую генеративную стадию геосинклинали. Обилие аммонитов — настоящие слои ракушняка — свидетельствует о чрезвычайно медленном осадконакоплении. По наблюдениям Петтиджона, черные глинистые сланцы являются наиболее типичными осадками «отмирающего бассейна». В некоторых разрезах черных глинистых сланцев может присутствовать кремень — либо в рассеянном состоянии, в виде желваков, либо, что более характерно, в виде тонких пропластков, чередующихся с черными глинистыми сланцами. С некоторыми черными глинистыми сланцами тесно связаны другие осадки резко восстановительной среды, такие, как осадочные сульфиды железа и сидерит.

Эвксинные осадки наиболее часто встречаются над карбонатно-ортокварцитовой ассоциацией и под типичными граувакко-глинистыми флишевыми фациями. Их присутствие, возможно, отражает переход от мелководных карбонатных осадков открытого моря и песков, снесенных с кратона, к поступлению осадков, образовавшихся из за разрушения островных дуг или других барьеров Начальная стадия образования барьера обусловливает частичную изоляцию определенных участков осадконакопления и ограничивает или полностью исключает циркуляцию. Это приводит к установлению застойного режима донных вод и к отложению черных глин. Прекращение доступа осадков как со стороны форланда кратона, так и с барьерной зоны ведет к отмиранию бассейна.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: