Палеотечения и анализ бассейна

Изучение бассейна осадконакопления включает реконструкцию самого бассейна, уточнение положения его границ, установление области или региона сноса, поставляющего осадочный материал, определение положения береговой линии, если это отчасти морской бассейн, и определение соотношения его структурной и батиметрической осей.

Проблема определения границ бассейна уже обсуждалась в разделе этой главы, посвященном расстоянию транспортировки и понятию «линии водопадов». Эта проблема может быть в известном приближении решена, если максимальный размер обломков убывает в направлении течения и это уменьшение подчиняется определенной закономерности, например закону Штернберга. Во многих случаях про слеживание этих изменений позволило фиксировать верхний по течению край бассейна. Предполагается, что «линия водопадов», установленная таким образом, параллельна простиранию осадконакопления, которое в Центрально-Аппалачском районе параллельно тектоническому простиранию и намечается по ориентировке осей складок и простиранию изопахит.

Принято считать, что область сноса лежит в направлении, противоположном течению. Однако в морских условиях течение может быть литоральным; в этом случае положение области сноса неопределимо. Однако однообразная, развитая на большой территории, система признаков течения не может быть результатом «причуд» береговых течений; в этом случае направление, противоположное течению, должно быть также направлением к источнику сноса. В аллювиальных отложениях теоретически возможно, используя только данные о размере частиц, получить кривую, приблизительно соответствующую профилю реки. Если это так, то можно оценить превышение по профилю, действительный наклон палеосклона и, вероятно, высоту водораздела, а также произвести некоторые реконструкции области сноса в пределах палеосуши.

Многие бассейны осадконакопления представляют собой полуграбены и заполнены осадками асимметрично. Удаленный от источника сноса край такого бассейна, который, возможно, смещался во времени, трудно установить, тогда как граница бассейна, примыкающая к источнику сноса, является «линией водопадов» и фиксируется четко, как было указано выше. «Полярность» седиментационных трогов — одна из наиболее характерных их черт.

Кюнен привлек внимание к продольному заполнению геосинклинальных депрессий, как древних, так и современных. Опыт, накопленный в центральной части Аппалачского бассейна, показал, что поперечным поступлением материала характеризуются в основном аллювиальные скопления, которые составляют большую часть кластического выполнения. Ордовикские турбидиты формации Мартинсбург, однако, обнаруживают признаки не только поперечных, но и продольных течений. Эти течения ориентированы в основном почти вдоль оси бассейна, но местами фиксируются резкие отклонения в виде направлений, радиально расходящихся из вершин мутьевых конусов выноса, питаемых за счет бокового поступления материала. Или же, возможно, боковые, поперечные течения преобразуются в продольный поток по достижении ими осевой части трога.

Береговая линия — это нулевая линия палеосклона; следовательно, она параллельна седиментационному простиранию и простиранию палеосклона. Истинное ее положение трудно фиксировать, поэтому наиболее надежным критерием является содержание фауны в слоях. Береговая линия должна лежать выше последнего местонахождения несомненно морской фауны. Будучи установлена в одной точке, береговая линия трассируется по простиранию осадконакопления. Согласно определению, это нулевая линия палеосклона, перпендикулярная к направлению палеотечений. В Центрально-Аппалачском районе она параллельна фациальным границам и изопахитам (рис. 14-14).

Ось бассейна осадконакопления может быть либо структурной, либо батиметрической осью. Структурная ось — это линия максимального прогибания, а следовательно, линия наибольшей мощности осадочного заполнения: ее положение можно определить по карте изо-пахит. Батиметрическая ось — это линия, характеризующая наибольшую глубину моря. Структурная и батиметрическая оси могут совпадать, но могут иметь и разное положение. Для миссисипской формации Поконо в Центрально-Аппалачском районе наибольшая мощность установлена вблизи обнажений этой формации, с небольшим смещением к востоку, что соответствует прибрежной равнине времени Поконо. Поскольку береговая линия Поконского бассейна проходила в Западной Пенсильвании, наиболее глубоководная часть палеобассейна должна находиться к западу от этой линии, где-то в штате Огайо.

Собрав всевозможные данные о кластической формации, такой, как Поконо, и нанеся наиболее существенные из них на карту, можно осуществить их законченный палеогеографический синтез. Пример такого синтеза показан на рис. 14-14.