авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |

«ПРАКТИЧЕСКАЯ СТРАТИГРАФИЯ MINISTRY OF GEOLOGY OF THE USSR A. P. K A R P I N S K Y A L L - U N I O N O R D E R O F L E N I N GEOLOGICAL RESEARCH ...»

-- [ Страница 6 ] --

Хорошие результаты по расчленению и корреляции конти нентальных толщ, т а к ж е к а к и вообще красноцветных терри генных отложений, дает палеомагнитный метод (см. разд. 4.6), который, однако, д о л ж е н использоваться в комплексе с цикло стратиграфическими и палеонтологическими исследованиями.

По м а т е р и а л а м последних можно оценить относительную дли тельность внутриформационных перерывов, которые вносят зна чительные осложнения в интерпретацию палеомагнитных дан ных.

5.2. К А Р Б О Н А Т Н Ы Е О Т Л О Ж Е Н И Я Карбонатные толщи широко распространены в складчатых и платформенных областях. Применяемая методика для страти графического расчленения и корреляции этих отложений сущест венно различна в зависимости от геологического возраста, па леогеографической обстановки осадконакопления и отчасти гео структурного положения.

Различный подход к стратиграфическому изучению карбо натных отложений в первую очередь связан с этапами биогео химической эволюции Земли [Карбонатные породы, 1970].

В архее (начиная с 4 млрд. лет) карбонатные толщи распро странены крайне незначительно, происхождение их часто оста ется невыясненным. Стратиграфические подразделения устанав ливаются здесь почти исключительно по петрографическим признакам. В качестве самостоятельных т о л щ выделяются, на пример, горизонты мраморов или кальцифиров, возраст которых определяется геохронологическими методами по вмещающим гнейсам или кристаллическим сланцам. Индивидуальные особен ности этих толщ устанавливаются дополнительными методами:

минералогическим и геохимическим.

Со времени появления фотосинтеза (2,7 млрд. лет), начала образования строматолитов, карбонатвыделяющнх водорослей 182;

и создания условий для химического осаждения карбонатов резко увеличивается количество карбонатных отложений. П о составу среди них преобладают доломиты, которые, по-види мому, накапливались лишь в мелководных морских прибрежных обстановках [Страхов Н. М., 1949 г.]. Совместно с терриген ными карбонатные породы образуют циклично построенные толщи, что широко используется наряду с петрографическим и минералогическим методами для расчленения и корреляции этих отложений. В свиты на платформах обычно выделяются циклиты мощностью первые сотни метров (например, калтасинская и се рафимовская свиты верхнего протерозоя Б а ш к и р и и ). В геосин клинальных областях мощности таких циклитов достигают 1500—2000 м и более. Свиты подразделяются на подсвиты или толщи по элементам циклитов в комплексе с литолого-фациаль ными признаками. Собственно карбонатные отложения, слагаю щие обычно верхние части циклитов трансгрессивной направ ленности, расчленяются по составу, цвету, структурным и тек стурным особенностям.

Например, деминская свита каратауской серии Урала подразделяется на красноцветную толщу глини стых известняков и мергелей в нижней части и пестроцветных ленточно-слоистых — в верхней. По фациальным признакам в самостоятельные подразделения выделяются толщи карбонат ных отложений, сложенные органогенными постройками строма толитов, толщи хемогенных доломитов и т. п. В последнее время в стратиграфии карбонатных отложений верхнего докембрия платформ успешно внедряется биостратиграфический метод, ис пользующий строматолиты, водоросли и особенно остатки бес скелетных организмов [Соколов Б. С., 1982]. По выпуклости строматолитовых структур, в частности, однозначно устанавли вается первичное положение кровли слоев [Шрок Р., 1950].

С появлением организмов, обладающих карбонатным скеле том (около 600 млн. лет), значительно расширился а р е а л на копления карбонатных отложений, распространившихся на все шельфовые области и огромные пространства внутриконтинен тальных бассейнов. При общем увеличении роли карбонатных пород в разрезе фанерозоя сокращается распространение пер вичных доломитов и увеличивается количество известняков.

В связи с широким развитием процессов вторичной доломитиза ции, связанных с тектоническими причинами и эпигенетической циркуляцией грунтовых вод, эти процессы необходимо в полной мере учитывать при стратиграфических работах.

В стратиграфии карбонатных отложений фанерозоя широко используется биостратиграфический метод как основа для вы деления подразделений общей стратиграфической ш к а л ы и до полнительного обоснования местных стратиграфических подраз делений — серий, свит, подсвит,— прослеживания их и корре ляции.

183;

Рис. 5.2. Изменение площадей основных типов отложений на континентах во времени.

а — по Н. М. Страхову [1949];

б — по А. Б. Ронову и В. Е. Хаину [1957 г.].

1—9 — о т л о ж е н и я : 1 — континентальные обломочные, 2 — морские обломочные, 3 — извест няки, 4 — к а р б о н а т н ы е, 5 — кремнистые, 6 — соленоскые, 7 — угленосные, 8 — ледниковые 9 — вулканогенные;

10 — ф а з ы с к л а д ч а т о с т и.

Общую картину распределения карбонатных толщ по раз резу фанерозоя дает д и а г р а м м а (рис. 5.2) Н. М. Страхова. Мак симумы карбонатонакопления закономерно приурочиваются к средним частям (инундационная стадия) «основных осадоч ных ритхмов» — циклитам V порядка (магнациклитам), отра ж а ю щ и м периодичность крупнейших трансгрессий и регрессий длительностью 35—45 млн. лет и отвечающим, таким образом, целым периодам, эпохам или смежным эпохам двух периодов.

Особенности стратиграфического изучения карбонатных от ложений целесообразно рассмотреть применительно к этим 184;

инундационным стадиям массового карбонатонакопления, кото рые в свою очередь распадаются на более мелкие подразделе ния — циклиты IV—I порядков. Общей характерной чертой этих циклитов является асимметрия строения, в ы р а ж а ю щ а я с я в не значительной мощности базальной трансгрессивной части и рас тянутости верхней регрессивной. Кластические породы встре чаются лишь в основании циклитов IV порядка, ограниченных длительными континентальными перерывами. В более мелких подразделениях цикличность проявляется в закономерной по следовательности глинистых и карбонатных пород или выра жена только сменой различных литологических типов послед них. В этой связи особую роль приобретают комплексные наблю дения над составом и строением карбонатных толщ, в процессе которых изучаются:

1) структурные особенности пород: наличие обломочных раз новидностей (аутигенных брекчий, известняковых песчаников и др.), соотношение в известняках зернистых органогенно-де тритовых и хемогенных или шламовых илистых компонентов;

2) изменения минералогического состава: соотношение поро дообразующих минералов, главным образом доломита и каль цита, которое качественно может быть определено путем опро бования пород соляной кислотой;

3) колебания в содержании глинистого материала, выра ж а ю щ и е с я обычно в изменении прочности пород;

4) различия в слоистости пород и мощности отдельных слоев;

5) различные следы жизнедеятельности организмов — следы ползания, зарывания, прикрепления и т. д.;

6) изменения состава тафоценозов и палеоценозов, биоморф ные породы и органогенные постройки;

7) слои или пачки некарбонатных отложений — пепловых туфов, глин, аргиллитов, гипсоносных пород и др.;

8) характер поверхностей наслоения, перерывы и приоста новки в осадконакоплении по наличию эрозионных контактов, ожелезнению и другим признакам.

Выявление и прослеживание по площади циклитов I—'III порядков с учетом изменения их состава дают возможность вы деления достаточно изохронных интервалов р а з р е з а (см. раз дел 4.2.6). Картируемые стратиграфические подразделения, од нако, устанавливаются в полном объеме этих циклитов лишь для I (пачка) и II (подсвиты, слои с географическими назва ниями) порядков. Основные критерии для выделения свит — это единство вещественного состава и соответственно крупных фациальных обстановок, например мелководно-морских и лагун ных, которые в большинстве случаев являются элементами бо лее крупной периодичности (III, иногда IV п о р я д к а ).

Примером может служить расчленение нижнесилурийских отложений Подолии. Верхнелландоверийско-венлокские отло жения представлены здесь в нижней части чередованием грап 185;

толитовых аргиллитов и плитчатых известняков, в средней — комковатыми детритовыми известняками, количество детрита в которых увеличивается вверх по разрезу и сопровождается по явлением криноидных разновидностей, в верхней — биогермами и водорослево-сгустковыми криноидными известняками и в кровле — доломитами. В целом это циклит IV порядка (мега диклит) регрессивной направленности, границы которого хорошо прослеживаются на площади по континентальному перерыву в основании, приостановке осадконакопления и резкой смене фаций в кровле. Он распадается на два макроцикла: нижний — от граптолитовых ритмитов в основании до криноидных извест няков в кровле и верхний — от биогермных отложений до доло митов. Нижний макроцикл выделяется в китайгородскую свиту (горизонт), верхний, характеризующийся резкой сменой мелко водно-морских и лагунных обстановок, делится на две свиты (горизонта): мукшинскую и устьевскую. Китайгородская свита включает в себя четыре мезоцикла, которые в полных объемах выделяются в слои с географическими названиями. К а ж д о е из этих стратиграфических подразделений представляет собой ряд элементарных циклитов с определенной направленностью изме нений в их составе и строении. В рестевских слоях, в частно сти, от подошвы к кровле происходят увеличение в составе микроциклитов мощности известняков, переход от разнослои стых разновидностей к желваково-комковатым, обогащение их детритом и т. д. Мукшинская и устьевская свиты в силу их ма ломощности не расчленены, но при необходимости могут быть т а к ж е подразделены на слои (мезоциклиты).

Последний этап биогеохимической эволюции карбонатных пород, относящийся к середине мезозоя (около 120 млн. л е т ), характеризуется появлением планктонных фораминифер и кок колитофорид и резким расширением карбонатонакопления, за хватившего не только шельфовые области, но и океанические бассейны, вплоть до компенсационной глубины, которая состав ляет около 4,5 км. Распределение ф а ц и а л ь н ы х типов отложе ний с этого времени существенно не менялось. Все приемы рас членения и корреляции карбонатных толщ, применяемые для палеозойских и нижнемезозойских отложений: ритмостратигра фия, фациальный анализ, выявление рубежей по изменению фаунистических комплексов и др.— здесь используются, но к ним добавляются большие возможности прямого сопоставле ния с современными осадками. Некоторые параметры палеогео графических обстановок, такие, как температуры древних бас сейнов, поддаются количественному определению методами изо топной палеотермометрии и кальций-магниевым методом (см.

гл. 4 ).

5.3. О Р Г А Н О Г Е Н Н Ы Е П О С Т Р О Й К И Ископаемые органогенные постройки (калиптры, биостромы, биогермы, рифы и их пространственные сочетания) широко рас пространены в отложениях позднего докембрия и всего фане розоя. Они известны в геосинклинальных и платформенных областях и образуют обособленные тела, приуроченные к разно образным фациальным типам отложений: карбонатным, терри генным и- вулканогенно-осадочным. Эти постройки привлекают внимание палеонтологов, стратиграфов и палеоэкологов в связи с захоронением органических остатков в прижизненном положе нии, разнообразием палеобиоценозов, большим количеством ор ганических остатков по сравнению с вмещающими толщами.

В областях распространения органогенных построек часто со ставляются опорные стратиграфические разрезы, на базе изу чения которых р а з р а б а т ы в а ю т с я биостратиграфические схемы.

Формирование построек обычно связано с определенными структурно-фациальными зонами. В платформенных бассейнах органогенные постройки развивались во внутренней и краевой частях шельфа, в бортовых зонах наложенных глубоководных впадин и авлакогенов. На внутренних участках шельфа присут ствуют преимущественно мелкие постройки: биостромы, био гермы, небольшие биогермные массивы. Крупные органогенные массивы (рифовые, биогермные и др.), а т а к ж е рифовые си стемы приурочены к краевым частям ш е л ь ф а и к бортовым уча сткам некомпенсированных прогибов. В геосинклинальных бас сейнах вследствие большого разнообразия фациальных обстано вок различные типы органогенных построек могли развиваться в эвгеосинклинальных и миогеосинклинальных зонах.

Современные рифы широко распространены в тропических морях. По положению в океане выделяются океанические рифы, приуроченные к океаническим островам и окруженные значи тельными глубинами, и шельфовые, развивающиеся в тектони чески более стабильных шельфовых зонах, в условиях неболь ших глубин [Maxwell W. G., 1968;

B i o l o g y..., 1973].

5.3.1. О С Н О В Н Ы Е П Р И З Н А К И, У С Л О В И Я З А Л Е Г А Н И Я И КЛАССИФИКАЦИЯ ИСКОПАЕМЫХ ОРГАНОГЕННЫХ ПОСТРОЕК Ископаемые органогенные постройки представляют собой массивные карбонатные тела, з а л е г а ю щ и е среди стратифициро ванных слоистых толщ различного состава (рис. 5.3) [Ископае мые рифы..., 1968;

Ископаемые органогенные постройки...г 1975;

Методическое п о с о б и е..., 1982, и др.]. Форма построек может быть линзовидной, холмовидной, штокообразной, сферо идной, неправильной и в частном случае пластообразной. Д л я построек характерны резкие контакты, секущие поверхности на пластования вмещающих стратифицированных отложений. Р а з 187;

Рис. 5.3. Биогермные массивы среди карбонатно-терригенных слоистых отло ж е н и й (а) и к о р а л л о в о - г у б к о в ы й биогерм среди тонкослоистых оскольчатых аргиллитов ( б ). В е р х н я я ю р а. К р ы м (фото Н. М. З а д о р о ж н о й ).

меры ископаемых построек варьируют в широких пределах: от мелких тел, измеряемых долями метра, до крупных массивов, достигающих в поперечнике нескольких километров. Тесно сближенные органогенные постройки образуют иногда непре рывные гряды протяженностью в сотни километров.

Независимо от возраста и состава породообразующих орга низмов органогенные постройки сложены внешне сходными 188;

светлыми массивными известняками (реже д о л о м и т а м и ). Д л я пород характерны высокая пористость, инкрустационные тек стуры, процессы вторичной перекристаллизации и доломитиза ции, чистота химического состава, незначительная терригенная примесь.

Особенности строения и залегания построек объясняются способом их образования. Они сложены остатками известьвыде л я ю щ и х бентосных животных и растительных, преимущественно колониальных, организмов, захороненных на месте обитания.

Скорость роста известьвыделяющих организмов и соответст венно биогенная аккумуляция карбонатного вещества в преде л а х биотопов органогенных построек, к а к правило, значительно превышают скорость накопления одновозрастных рыхлых осад ков (рис. 5.4). Вследствие этого первично жесткие органоген ные структуры могли значительно возвышаться в рельефе дна бассейна. В зависимости от палеогеографических и палеотекто нических условий осадконакопления формировались различные типы построек, которые отличались пространственной конфигу рацией, размерами и прижизненной высотой. Это могли быть подводные заросли—луга, образованные тесно расположенными каркасными организмами, которые почти не выступали над дном водоема, подводные холмы, высота которых измерялась от первых до десятков метров, и крупные гряды-волноломы вы сотой в десятки и сотни метров, достигающие уреза воды. Д л я мелких построек их мощность может соответствовать прижиз ненной высоте. В большинстве ж е случаев мощность склады вается из прижизненных высот, характерных д л я к а ж д о г о ин тервала времени существования построек (рис. 5.5).

В процессе эволюции органического мира от позднего до кембрия и доныне систематический состав каркасных организ мов, способных создавать постройки, существенно изменялся.

В целом можно выделить два крупных этапа. В докембрии были распространены исключительно строматолитовые пост ройки со слоисто-корковым типом к а р к а с а. Накопление карбо н а т а происходило в форме обволакивающих субстрат известня ковых корок, образующихся в процессе жизнедеятельности синезеленых водорослей и бактерий. Н а ч и н а я с кембрия впер вые в массовых количествах появляются животные и известко вые водоросли с вертикально стоящими индивидуализирован ными скелетами и слоевищами.

В качестве основных каркасостроящих организмов в фанеро зое выступают разнообразные известковые водоросли в комп лексе с животными организмами. В палеозойскую эру преобла дали водоросли синезеленые (эпифитон, ренальцис, гирва нелла) при ограниченном распространении красных (соленопоры, поархаеты) и зеленых (рабдопореллы, вермипореллы).

В мезозойской и кайнозойской эрах основная роль переходит к красным водорослям (соленопоры, литотамнии, мелобезии, ли 189;

Р и с. 5.4. С о в р е м е н н ы й в о д о р о с л е в о - к о р а л л о в ы й б и о г е р м. А т л а н т и ч е с к и й океан, Б е р м у д с к и е о с т р о в а. П о Т. П. С к о ф и н у [ S c o f f i n Т. Р., 1 9 7 2 г.].

а — общий вид биогерма;

б — часть биогерма в р а з р е з е.

1—4 — зоны: 1 — ж и в а я ( р а с т у щ а я ), 2 — интенсивного сверления и инкрустаций, 3 — с р ы х л ы м и о с а д к а м и в полостях органогенного к а р к а с а, 4 — л и т и ф и ц и р о в а н н о г о к а р к а с ного и з в е с т н я к а.

тофиллум, кораллины) и зеленым ( х а л и м е д а ). Первые скелет ные организмы в составе биоценозов органогенных построек появились в раннем кембрии (археоциаты). Качественно но вый этап в развитии сообществ каркасообразующих организмов отмечается с н а ч а л а среднего ордовика, с момента появления и широкого распространения в средне- и позднепалеозойский этап кишечнополостных организмов: табулятоморфных и четы рехлучевых кораллов, строматопороидей. Значительную роль в позднепалеозойский этап приобретают мшанки, колониальные ругозы, гидроидные (палеоаплезины),бентосные фораминиферы.

Н а ч и н а я с триаса и по настоящее время характерными к а р к а 190;

Соотношение Ископаемая Пои.жизненная мощности(т)и высо (рорма ' срорма ты (h) построен а. ^ ^ гп = h j/ а. б ;

:/ тп -hf + hg+hs ^V.i.'/.'.v.v.v.-.v.I-.v.v" а m -h1+h Р и с. 5.5. В з а и м о о т н о ш е н и я о р г а н о г е н н ы х п о с т р о е к в з а в и с и м о с т и от и х п р и жизненной высоты с в м е щ а ю щ и м и о т л о ж е н и я м и (Н. М. З а д о р о ж н а я ).

J — постройка з н а ч и т е л ь н о в о з в ы ш а е т с я в р е л ь е ф е д н а ( а ). Р ы х л ы е о с а д к и з а п о л н я ю т р е л ь е ф после ф о р м и р о в а н и я постройки (б). Мощность геологического тела соответствует прижизненной высоте;

II — скорость роста к а р к а с о о б р а з у ю щ и х о р г а н и з м о в соответствует с к о р о с т и н а к о п л е н и я р ы х л ы х осадков, постройка не выступает в р е л ь е ф е дна. М о щ н о с т ь геологического тела соответствует с у м м е высот построек за к а ж д ы й отрезок времени;

I I I — комбинированный в а р и а н т, при котором в зависимости от темпа п о г р у ж е н и я фун д а м е н т а, скоростей роста к а р к а с н ы х организмов и н а к о п л е н и я р ы х л ы х осадков постройка могла не в ы с т у п а т ь в р е л ь е ф е д н а или о б р а з о в ы в а т ь т о п о г р а ф и ч е с к и п р и п о д н я т ы е воз в ы ш е н н о с т и. М о щ н о с т ь равна с у м м е высот построек в о т д е л ь н ы е периоды их роста.

состроителями становятся мадрепоровые к о р а л л ы (склеракти •нии) и кораллиновые водоросли. Большую роль играли т а к ж е мшанки, хететиды, рудисты, губки, фораминиферы.

Кроме каркасообразующих организмов в органогенных по стройках присутствуют сопутствующие организмы ( р и ф о л ю б ы ) :

брахноподы, моллюски, иглокожие, ракообразные, черви, от дельные виды кораллов, водорослей и т. д. Они не участвуют непосредственно в образовании к а р к а с а построек, но в совокуп ности с каркасостроителями составляют характерные д л я них палеобпоценозы.

В современной классификации ископаемые постройки под р а з д е л я ю т с я на четыре группы, включающие восемь типов (табл. 5.1). В основе данной классификации используются два 191;

Таблица 5. ТИПЫ ИСКОПАЕМЫХ ОРГАНОГЕННЫХ ПОСТРОЕК Геологическое Прижизненная Группы построек Типы построек Определение тело форма I. Э Л Е М Е Н Т А Р Н Ы Е М е л к и е постройки Калиптра Желвак Бугор, купол Состоят из к а р к а с о о б - желвакообразной формы подводные р а з у ю щ и х организмов, р а з м е р о м от сантимет слагают преимуществен- ров д о первых д е с я т к о в но более с л о ж н ы е пост- сантиметров ::. /.. ' гл ройки, р а з в и в а ю т с я ни ж е у р е з а воды II. П Р О С Т Ы Е Биостром « М а с с и в н а я или слои- Заросль Линза, Состоят из к а р к а с о - с т а я и с к о п а е м а я органо- подводная пласт о б р а з у ю щ и х организмов генная постройка, не вы или калиптр, могут су- д е л я ю щ а я с я или почти ществовать самостоя- не выделяющаяся над тельно или входить в прилегающими синхрон состав более с л о ж н ы х ными о т л о ж е н и я м и ино построек, развиваются го литологического со н и ж е уреза в о д ы с т а в а » [Ископаемые ри ф ы..., 1968] Биогерм «Массивная ископае- Массив Холм, бугор м а я о р г а н о г е н н а я пост- подводные ройка, возвышающаяся н а д прилегающими син хронными отложениями иного литологического состава. М о щ н о с т ь био герма п р е в ы ш а е т мощ ность синхронных отло жений» [Ископаемые ри ф ы..., 1968] Заросль Серия М а с с и в н о е или слои III. С Л О Ж Н Ы Е Биостромный подводная пластоь стое геологическое тело, Состоят из совокуп- массив преимущественно пласто ности элементарных и о б р а з н о й или линзовид простых построек, раз ной ф о р м ы, о б р а з о в а н виваются ниже уреза ное совокупностью по воды следовательно нарастаю щих в р а з р е з е (во вре мени) биостромов Бугры Массив Пространственно обо Калиптровый подводные собленное массивное гео массив логическое тело, образо ванное тесно н а р а с т а ю щими к а л и п т р а м и Холм Массив Пространственно обо Биогермный подводный собленное массивное гео массив логическое тело, образо ванное тесно н а р а с т а ю щими один на д р у г о й биогермами C— S С- к;

о О С' Чс оа Х§ Г^ X с.

5" К О a.

--S о о.

»s о =2 Д з Sо & О, CJ S°U -—- яз га я о а ^ с о. о S о -—-га t ° оз » s л ° -8- е- ^ 5 tf ^К о с. as га к В га " «~ с С л) З к га я о ОО д-о ' Si «. STS t- § ~ «2 о Й Q. й- ° 3с ' cr \D ч S u п КЯ д иО p!fpH А ГС § S ' га J сх о -ч о, сч о - 0 -га ёЯ t-'M « к о Е ego.

S o ® Е- с X о - s 3 X* J3 о с( ? Я s оо Оа - ° 5 я. w 2 Й ( 0J = Я « О;

Cl- & в cn S ^ g S l сз t- а ©—С о иQ х t;

SEX, a 194;

рода признаков: литолого-морфологические (форма, размер и сложность внутреннего строения геологических тел) и палео географические (прижизненная высота и положение относи тельно уреза воды). По литолого-морфологическим признакам выделяются следующие постройки. I. Элементарные — калиптры;

II. Простые: биостромы, биогермы;

III. Сложные: биостромные, калиптровые, биогермные массивы;

IV. Сложнодифференциро ванные: рифовые и рифоидные массивы [Методическое посо б и е..., 1982;

Ж у р а в л е в а И. Т., Мягкова Е. И., 1979]. По палео географическим признакам обособляются элементарные, простые и сложные постройки, которые существовали ниже базиса вол нового воздействия в условиях постоянных глубин, и сложно дифференцированные постройки (рифы, рифоиды), развивав шиеся в зоне волнолома, в условиях значительного перепада глубин.

5.3.2. О С О Б Е Н Н О С Т И И З У Ч Е Н И Я ИСКОПАЕМЫХ ОРГАНОГЕННЫХ ПОСТРОЕК ПРИ БИОСТРАТИГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Своеобразие строения ископаемых построек и такие их свой ства, как массивность, отсутствие седиментационной слоистости, резкие контакты с вмещающими отложениями, а т а к ж е пест рота и быстрая изменчивость фаций в областях их распростра нения, вызывают большие затруднения при изучении стратигра фии соответствующих отложений. Эти трудности усугубляются тем, что постройки слагают обособленные геологические тела, которые д а ж е при незначительной пространственной разобщен ности отличаются составом органических остатков, литолого-фа циальной и палеоэкологической зональностью. Поэтому ре зультаты изучения одной постройки не могут быть распростра нены в полной мере на другие.

Рифогенные фации рассматриваются нередко к а к обычные осадочные отложения. Подобный методически неверный подход приводит к серьезным просчетам при последующих стратигра фических построениях и расшифровке геологического строения массивов [Ископаемые р и ф ы..., 1968;

Ископаемые органоген ные постройки..., 1975;

Методическое п о с о б и е..., 1982].

Методы и приемы стратиграфических исследований в рай онах развития ископаемых построек определяются в основном их размерами и характером пространственного размещения среди стратифицированных отложений (рис. 5.6). Мелкие орга ногенные постройки (менее 50 м) не могут быть показаны в масштабе карты и входят в состав стратифицированных стра тиграфических подразделений (свит). Крупные массивы в каче стве особой категории геологических тел являются самостоя тельными объектами стратиграфического изучения и геологи ческой съемки.

13* Стратиграфические подразделения 'егиональ Общие Местные : комплекс, серия, с в и т а ные Литостратиграфические: органогенные массивы ( калиптровый, био Ярусы, Горизон- стройный, биогермный, рифовый, рифоидный), биостромы, органогенно з о н ы ты, лоны аккумулятивные толщи и т.д.

Б % - -v А U-i- i l l - ^ Свита „ а " •1 :

^ г ЕЗ* ш з EZZ* Е Р и с. 5.6. С х е м а с о о т н о ш е н и й различных типов ископаемых органогенных построек с общими, региональными и местными стратиграфическими подраз делениями.

1—7 — свиты и пачки различного литологического состава: 1 — песчаники, алевролиты с включениями мелких органогенных построек (биогермы, биостромы, биогермные мас сивы), 2 — известняки, мергели, 3 — конгломераты, песчаники, брекчии, 4 — песчаники, прослои известняков, 5 — алевролиты, песчаники, мергели, 6 — доломиты, известняки, 7 — т у ф ф и т ы ;

8—10—границы стратиграфических подразделений: 8 — общих (а — в слои стых отложениях, б — внутри массивных известняков), 9— региональных (а — в слоистых отложениях, б — внутри массивных известняков), 10 — местных и вспомогательных;

/—V — тела ископаемых органогенных построек: I — мелкие изолированные биогермы, биостромы, небольшие биогермные массивы, I I — крупные длительно р а з в и в а ю щ и е с я оди ночные биогермные и рифовые массивы, I I I — рифовые, биогермные массивы и гряды, расположенные на разных стратиграфических уровнях, IV — биостромные пласты, мар кирующие горизонты, V — линзообразные рифогенно-аккумулятивные толщи, развитые на разных стратиграфических уровнях.

Биостратиграфические исследования отложений с органо генными постройками делятся на три этапа: 1) выбор наибо лее полного опорного р а з р е з а ;

2) изучение опорного разреза;

3) корреляция отложений с органогенными постройками и вме щающими толщами.

Расчленение и корреляция слоистых отложений, включаю щих в себя мелкие органогенные постройки. Отложения этого типа представлены нормально-слоистыми карбонатными, тер ригенными и вулканогенно-осадочными толщами, в составе ко торых на разных стратиграфических уровнях з а л е г а ю т изоли рованные мелкие (первые метры) биогермы, биостромные пласты, а т а к ж е линзовидные тела сравнительно небольших (де сятки метров) биогермных, калиптровых, биостромных масси вов. В объеме толщи эти органогенные тела составляют незна чительную часть и в целом не н а р у ш а ю т общего залегания стра тифицированных отложений.

196;

Р и с. 5.7. Ф а ц и а л ь н ы й п р о ф и л ь в е н л о к с к и х и л у д л о в с к и х о т л о ж е н и й С е в е р н о й П р и б а л т и к и через к а р б о н а т н ы й ш е л ь ф с органогенными постройками при б р е ж н о - о т м е л ь н о й з о н ы и п е р и к р а т о н н у ю в п а д и н у Па.чеотетиса (по Р. Э. Эй насто).

1 — л а г у н н а я зона — седиментацнонные д о л о м и т ы микрослойчатые, глинистые и массив ные, узорчатые;

2—4 — о т м е л ь н а я зона: 2 — зернистые известняки, сгустковые и мелко обломочные, 3 — д е т р и т о в ы е известняки, 4—биогермы;

5 — о т к р ы т о ш е л ь ф о в а я зона — илисто-детритовые, к о м к о в а т ы е известняки;

6, 1 — склоновая з о н а : 6 — детритовые из вестковистые мергели с к о м к а м и известняка вблизи бровки ш е л ь ф а, 7 — глинистые мер гели;

8 — депрессионная зона — битуминозные глинистые мергели, граптолитовые аргил л и т ы ;

9 — перерывы на г р а н и ц а х мезо- и м а к р о ц и к л о в.

Пространственные скопления мелких органогенных построек приурочены обычно к мелководным ф а ц и а л ь н ы м зонам в бас сейнах осадконакопления. К а к правило, они развиваются в зо нах конседиментационных поднятий, отмельных барьеров, вблизи островной суши и т. д. (рис. 5.7).

Несмотря на дискретность размещения отдельных построек в разрезах, изучение их поставляет ценную информацию при стратиграфических построениях. Комплексы породообразующих и сопутствующих остатков организмов, сосредоточенные в орга ногенных постройках, способствуют установлению возраста, 197;

Рис. 5.8. К р у п н о с к а л ь н ы е выходы Торгашинского рифового массива. Н и ж е по склону выходы изолированных биогермов (а, б), з а л е г а ю щ и х среди карбо натно-терригенных красноцветных о т л о ж е н и й базаихской пачки. Восточный С а я н, р. Б а з а и х а (фото Н. М. З а д о р о ж н о й ).

стратиграфическому расчленению и корреляции отложений, а иногда выделению маркирующих горизонтов, отражающих определенный уровень относительно синхронного образования построек. Поскольку мелкие постройки в целом не н а р у ш а ю т общего строения слоистых толщ, то изучение разрезов прово дится послойно, как д л я любых стратифицированных образо ваний. Следует обратить внимание лишь на некоторые специ фические аспекты в их изучении.

Определение инситности изолированных к а р б о н а т н ы х тел и п р и н а д л е ж н о с т и к и с к о п а е м ы м о р г а н о г е н н ы м п о с т р о й к а м. Обособленные орга ногенные постройки, з а л е г а ю щ и е среди слоистых отложений иного литологического состава, нередко принимаются за ино родные включения. Такие постройки, как калиптры и биогермы, размеры которых исчисляются долями и первыми метрами, от носят часто к экзотическим валунам, глыбам обрушения, оли столитам. Обычно подобные представления возникают в тех случаях, когда вмещающие толщи сложены терригенными и вулканогенно-терригенными отложениями. Например, в отложе ниях нижнекембрийского Торгашинского рифового комплекса в Восточном Саяне биогермы в составе красноцветной карбо натно-терригенной базаихской пачки (рис. 5.8) принимались за глыбы обрушения, образовавшиеся в результате размыва мас сивных торгашинских известняков. Морфология этих тел, взаи 198;

моотношения с вмещаю щими отложениями, и особенно ориентирован ное расположение водо рослей эпифитон в при жизненном положении, позволили установить их биогермную природу (рис.

5.9). Остатки археоциат и трилобитов, собранные в биогермах, способство вали существенному уточ нению объема базаихско го биостратиграфического горизонта в стратотипе [ З а д о р о ж н а я Н. М., Ж у равлева И. Т., Репина Л. Н „ 1972 г.]. Рис. 5.9. З а р и с о в к а биогсрма.

Сложности определе- / — биогермные известняки;

2 — а л е в р о л и т ы ;

3 — ния природы карбонат- песчаники и гравелиты;

4 — брекчии с о б л о м к а м и водорослевых известняков.

ных тел возникают т а к ж е при линзовидной форме органогенных построек протяженностью десятки и сотни ме тров. Обычно такую форму имеют биостромные и калиптровые массивы. Подобные линзы, особенно если вмещающие отложе ния имеют терригенный или терригенно-вулканогенный состав, нередко принимаются за тектонические клинья. Так, широко распространенные в кембрийских отложениях Тувы и Западного С а я н а изолированные органогенные массивы, залегающие среди терригенных отложений, некоторые исследователи [Лебе дева 3. А., 1938 г.;

Салун С. А., 1957 г.] считали результатом тектонического внедрения н и ж е л е ж а щ и х кембрийских известня ков в толщу трансгрессивно залегающего на них верхнего си лура. Таким образом, к нижнему кембрию они относили только линзы массивных известняков, содержащие остатки археоциат и водорослей;

вмещающие ж е их немые терригенные толщи считали более молодыми.

Инситность биогенных тел определяют следующие признаки:

1) однородный состав органических остатков в постройках в пределах значительной площади;

2) соответствие прижизнен ной ориентировки органических остатков и поверхностей на пластования вмещающих осадков;

3) присутствие во вмещаю щих отложениях линзочек и отдельных колоний каркасных ор ганизмов, таких же, как и в органогенных постройках;

4) при сутствие в карбонатных телах включений терригенных и вулка ногенных обломков, идентичных по составу окружающим породам;

5) х а р а к т е р н а я форма биогермных построек со сгла женными волнисто-бугристыми поверхностями, о т р а ж а ю щ и м и 199;

z в Рис. 5.10. З а р и с о в к а р а з м е щ е н и я о р г а н и ч е с к и х о с т а т к о в в б и о г е р м е хиллисте ской пачки нижнего лландовери в Северо-Западной Эстонии. М а с ш т а б 1 : { А а л о э А. О., Н е с т о р X. Э., 1 9 7 7 г., р и с. 11].

1, 2 — известняк: 1 — скрыто- или микрокристаллический, 2 — илисто-детритовый;

3— известковые водоросли;

4 — ф а в о з и т и д ы ;

5 — ругозы;

6, 7 — к о л о н и а л ь н ы е ругозы: 6 — Petrozium и Palaeophyllum, 7 — Cyathophylloides\ 8 — гелиолитоидеи;

9 — строматопоро идеи.

естественные поверхности нарастающих известковых колоний;

6) наличие контактов в виде линзовидных выклиниваний.

Составление опорного р а з р е з а. Следует прово дить на участках максимального распространения органогенных построек. Изучение построек в р а з р е з а х рекомендуется начи нать с зарисовки общего вида постройки, ее контактов с вме щ а ю щ и м и отложениями и особенностей внутреннего строения.

Главное внимание следует о б р а щ а т ь на состав и количествен ные соотношения ископаемых организмов. Они могут быть раз мещены равномерно, зонально, пятнами и т. д. Контуры участков с различным составом фаунистических сообществ наносят на рисунок, где т а к ж е отмечают места отбора органических остат ков (рис. 5.10). Необходимо определить каркасообразующие ор ганизмы, их таксономический состав, форму нарастания и при жизненные взаимоотношения. В мелких органогенных построй ках количество каркасных организмов может составлять до 70—90 % всего объема породы. Особый интерес представляют сопутствующие организмы, которые обычно наблюдаются в единичных экземплярах, но часто оказываются руководящими при корреляции разрезов, так к а к могут встречаться как в са мих постройках, так и во вмещающих отложениях. Вследствие неоднородных условий в зонах мелководья (освещенность, сила течений, влияние волнений, привнос терригенной примеси и т. д.) близко расположенные постройки могли иметь несколько различные состав и количественные соотношения породообра зующих и сопутствующих организмов. Например, А. О. Алоэ и X. Э. Нестром [1977 г.] в юуруском горизонте нижнего лландо вери северо-западной части Эстонии в объеме двух пачек об щей мощностью 4,3—8,8 м выделены четыре уровня с биогер мами, которые различаются составом биоценозов и количествен ными соотношениями каркасных и сопутствующих организмов (рис. 5.11, 5.12).

В а ж н у ю часть исследований составляет выявление законо мерностей размещения органогенных построек в разрезе и на площади. Они могут располагаться на разных стратиграфиче ских уровнях или быть приурочены к одному из них. В послед нем случае скопления часто расположенных биогермов обра зуют характерные биогермные пласты, которые наряду с био стромами являются хорошими маркирующими горизонтами.

Многократно повторяющиеся в разрезе биостромы или био гермные пласты представляют собой своеобразные толщи — биоритмиты [Королюк И. К-, 1968 г.]. Цикличность, подчеркну т а я закономерным распределением органогенных построек в разрезах, может использоваться при ритмостратиграфических методах корреляции. Циклическое строение имеют, например, отложения отмельной фациальной зоны силура Эстонии (см.

рис. 5.7). Максимальное развитие органогенных построек приу рочено к регрессивным ф а з а м. Кроме сравнительно мелких ме зоциклитов выделяются макроциклиты, соответствующие круп ным трансгрессивно-регрессивным этапам в развитии бассейна:

регрессивный в позднем венлоке и трансгрессивный в раннем лудлове. В соответствии с этим наблюдается общее направлен ное смещение зон распространения органогенных построек:

в позднем венлоке — в сторону открытого моря, в раннем луд л о в е — в сторону берега [Силур Эстонии, 1970].

Корреляция разрезов слоистых отложений, включающих в себя мелкие о р г а н о г е н н ы е пост ройки. Корреляция этих отложений затрудняется, как правило, их полифациальным быстроизменчивым составом. Мел ководные отложения на близких расстояниях замещаются глубо ководными фациями иного литологического состава. Органоген ные постройки и вмещающие отложения, а т а к ж е з а м е щ а ю щ и е их инофациальные литологические комплексы содержат разные сообщества древних организмов. Корреляция разнофациальных отложений может проводиться успешно посредством экологиче ского и экосистемного анализа, включающего в себя комплекс ное изучение пространственно-временных соотношений различ ных ассоциаций организмов с учетом фациальной зональности в бассейне осадконакопления. Д л я этого изучаются последова тельные изменения составов сообществ в различных группах ископаемых организмов по серии разрезов, пересекающих раз нотипные фациальные зоны [Кальо Д. Л., 1980 г.]. На рис. 5. и 5.13 приведены литолого-фациальная модель силурийского 201;

о. КиЛумаа п-ов Puda.no.

Рис. 5.11. С х е м а стратиграфических подразделений юуруского горизонта нижнего лландовери в Северо-Западной Эстонии [Аалоэ А О Нестоп X Э 1 9 7 7 г., р и с. 4]. ' *' " G, « g - к о й г и с к а я л а ч к а ;

О, ^ - в а р й о л а г к а я свита;

G ^ t m - т а м м и к у с к а я пачка Р и д а л а с к а я пачка;

Gikr кгрннуская пачка;

G,_2ft - хпллнстеская пачка.

Р и с. 5.12. С о с т а в биогермны.х и з в е с т н я к о в из ю у р у с к о г о г о р и з о н т а н и ж н е г о л л а н д о в е р и в С е в е р о - З а п а д н о й Э с т о н и и [ А а л о э А. О., Н е с т о р X. Э., 1 9 7 7 г.

р и с. 7, 10].

а — биогермы р и д а л а с к о й пачки, б, в, г — б и о г е р м ы хиллистеской п а ч к и типов I (б), II (в), III (г).

1 — основная масса;

2 — средне- и крупнокристаллический к а л ь ц и т о в ы й цемент: 3 — из вестковые водоросли;

4 — строматоиороидеи;

5 — гелиолитондеп;

в — а у л о ц и с т п д ы ;

7 — ф а в о з и т и д ы ;

8 — ругозы;

9 — мшанки;

10 — детрит.

202;

Рис. 5.13. О б о б щ е н н а я с х е м а р а с п р е д е л е н и я о с н о в н ы х групп и с к о п а е м ы х орга н и з м о в по ф а ц и а л ь н ы м з о н а м П а л е о б а л т и й с к о г о п е р и к о н т и н е н т а л ь н о г о бас сейна в верхнем л л а н д о в е р и, венлоке [ Ф а ц и а л ь н ы е з а к о н о м е р н о с т и..., 1980г.].

1 — а р г и л л и т ы II мергели депрессиоиной зоны;

2, 3 — мергели переходной зоны;

2 — гли нистые, 3—алеврнтистые;

4 — известняки внешней части открытого ш е л ь ф а ;

5 — извест няки внутренней части открытого ш е л ь ф а ;

6 — зернистые известняки отмельной зоны (биоморфные, детритовые, обломочные, оолитовые, сгустковые) с органогенными построй ками;

7 — с е д и м е н т а ц и о н н ы е д о л о м и т ы лагунной зоны.

бассейна Прибалтики и схема размещения основных групп ор ганизмов в различных фациальных зонах. Отложения отмель ной и открыто шельфовой зон коррелируются в основном по строматопороидеям и кораллам, открыто шельфовой и пере ходной— по брахиоподам и остракодам, переходной к депрес сиоиной — по трилобитам, хитинозоям и граптолитам.

Отложениям с органогенными постройками свойственна ча стая смена литологических типов пород в разрезах, что связано со значительной миграцией фаций при изменениях уровня моря в условиях большого мелководья. Биогермные комплексы при ЭТОАТ оказываются разделенными отложениями смежных фа циальных зон, которые содержат комплексы органических остатков, характерные для соответствующих фациальных обста новок. Д е т а л ь н о е изучение разрезов и тщательные сборы орга нических остатков как в биогермных фациях, т а к и в разделяю щих их слоях способствуют выявлению состава организмов, кото рые позволяют коррелировать разнофациальные разрезы смежных зон [ К л а а м а н Э. Р., Эйнасто Р. Э., Вийра В. Я. и др., 1980 г.].

203;

Расчленение и корреляция массивных известняков, слагаю щих крупные органогенные постройки. Специфика стратиграфи ческого расчленения крупных сложных и сложнодифференциро ванных органогенных построек (калиптровых, биостромных, биогермных, рифовых массивов), биогермных гряд и рифовых систем и корреляция их с вмещающими слоистыми отложе ниями определяются особенностью строения этих построек. Не прерывное развитие таких построек могло происходить в тече ние длительного времени и соответствовать стратиграфическому объему в несколько горизонтов, ярусов и более. При к а ж у щ е м с я внешнем однообразии массивных известняков внутреннее строе ние крупных органогенных массивов отличается большой слож ностью. Это связано с неравномерно локальным распределе нием различных групп древних организмов, присутствием в со ставе массивов органогенно-обломочных пород, формой и способом размещения элементарных и простых построек, прини мающих участие в их строении. Все перечисленное создает при хотливую картину литолого-фациальной и палеоэкологической зональности, которая в общем виде определялась палеогеогра фическими и палеотектоническими условиями седиментации.

Особенно отчетливо это проявляется в строении ископаемых ри фов, которые развивались в волноприбойной зоне и одновре менно с ростом подвергались интенсивному разрушению.

В результате в составе рифовых массивов наряду с органоген но-каркасными известняками в значительных количествах при сутствуют биокластические образования. В комплексе они со ставляют закономерно сочетающиеся в пространстве литолого фациальные зоны рифового ядра, рифового плато, внутририфо вой лагуны, рифового склона [ Ж у р а в л е в а И. Т., Мягкова Е. И., 1979;

Методическое пособие..., 1982]. К а ж д а я ф а ц и а л ь н а я зона характеризуется определенным составом и количественными соотношениями различных сообществ древних организмов (рис. 5.14, 5.15). Успех биостратиграфического изучения круп ных органогенных массивов зависит от выявления общих лито лого-фациальных и палеоэкологических закономерностей их строения.

Формирование крупных органогенных массивов могло осложниться перерывами различной длительности. Перерывы часто предшествуют образованию органогенных построек, за вершают их развитие или возникают в процессе роста и фикси руются внутри массивов. Особенно обычны перерывы д л я ри фовых построек, которые развивались вблизи уреза воды и могли осушаться. Определенные трудности вызывает выявле ние скрытых перерывов внутри органогенных построек. Свиде тельством таких перерывов могут служить: смена состава комплексов остатков фаун и флор;

различная степень перекри сталлизации;

линзы, карманы и примазки красных глин;

поверх ности карстового рельефа, сглаженные поверхности с корками 204;

Рис. 5.14. Схема р а с п р о с т р а н е н и я биофаций в л и т о л о г о - ф а ц и а л ь н ы х зонах Торнтонского рифового комплекса в Иллинойсе (по Д. Д. И н д ж е л с у [1968 г.]).

1—10 — б и о ф а ц и и : 1 — с т р о м а т о п о р о в а я (строматопороидеи, встречаются т а б у л я т ы ), 2 — к о р а л л о в а я ( т а б у л я т ы, ругозы, встречаются гастроподы, брахиоподы, трилобиты, стро матопороидеи), 3 — т р и л о б и т о в а я (трилобиты, в с т р е ч а ю т с я гастроподы, кораллы, стро матопороидеи), 4 — ц е ф а л о п о д о в а я (ортоконические ц е ф а л о п о д ы, встречаются трилобиты), 5 — к р и н о и д н а я (морские лилии, встречаются т а б у л я т ы, строматопороидеи), 6, 1 — бра х и о п о д о в а я (6 — пентамериды, встречаются гастроподы, строматопороидеи, 7— конхи д и у м ы, встречаются гастроподы, строматопороидеи, т а б у л я т ы ), 8 — гастроподовая (гаст роподы, встречаются к о р а л л ы, б р а х и о п о д ы ), 9 — губковая (губки, встречаются стромато пороидеи), 10 — гетерогенная (ортоконические цефалоподы, брахиоподы, кораллы, строматопороидеи и д р. ) ;

11 — м е ж р п ф о в ы е ф а ц и и : аргиллиты, брекчии, ж е л в а к о в ы е д о л о м и т ы с о б л о м к а м и к о р а л л о в ;

12 — изобаты, м;

13 — н а п р а в л е н и е п р е о б л а д а ю щ и х ветров и волн.

окислов ж е л е з а вдоль них, секущие рифогенные структуры;

следы сверления и ползания организмов на поверхности пере рывов и др. [Михайлова М. В., 1975 г.].

Наиболее явными признаками крупных континентальных пе рерывов с л у ж а т закарстованные поверхности кровли органо генных массивов с карманами, выполненными литологически резко отличными, нередко красноцветными, более молодыми по 205;

Рис. 5.15. Распространение ф а у н ы в б и о ф а ц и я х Торнтонского рифового ком плекса в И л л и н о й с е (по Д. Д. И н д ж е л с у [1968 г., фиг. 8]).

родами. К таким перерывам в основании трансгрессивных се рий могут быть приурочены месторождения бокситов [Горец кий Ю. К., 1960 г.].

Отметим некоторые особенности стратиграфического изуче ния крупных органогенных построек.

П р е д в а р и т е л ь н ы е и с с л е д о в а н и я. На первых эта пах полевых исследований проводят серию рекогносцировочных маршрутов с целью выявления размеров и формы органоген ных массивов, а т а к ж е условий залегания толщи массивных известняков. Стратиграфическую последовательность в массив ных известняках устанавливают с помощью специальных прие мов определения элементов залегания (табл. 5.2), использую щих биостратиграфические, палеоэкологические и литологиче ские критерии [Методическое пособие..., 1982].

Основное внимание о б р а щ а ю т на признаки, позволяющие выявить наиболее общие элементы строения органогенных мас сивов: состав породообразующих организмов, наличие участков с разнородным строением и общий план их размещения внутри массива, зоны тектонических нарушений и вторичного измене ния пород и т. д. Выбирают участок, пригодный для составле ния опорного разреза. Ж е л а т е л ь н о, чтобы этот разрез охваты вал возможно полный стратиграфический объем толщи извест няков и пересекал разные литолого-фациальные зоны.

И з у ч е н и е о п о р н о г о р а з р е з а. Поскольку в массивных известняках слои не выделяются, разрез следует изучать поин тервально. По всей линии составления разреза маркируют рав ные интервалы, ширина которых зависит от степени детальности работ. При пятнисто-гнездовом распределении органических остатков в ископаемых постройках наиболее удобны интервалы 5—10 м. Маркировка интервалов (реперами или масляной крас 206;

Таблица 5. МЕТОДЫ О П Р Е Д Е Л Е Н И Я ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЛЕГАНИЯ В МАССИВНЫХ ИЗВЕСТНЯКАХ ОРГАНОГЕННЫХ ПОСТРОЕК II. Палеоэкологиче I. Биостратигра I I I. Литологические критерии ские критерии фический критерий V 1. П о прижизнен- 1. П о р а к о в р н а м По взаимному 1. По л и н з а м в а т е р п а с а м (а) расположению ной ориентиров- слоистых пород и по полостям разновозрастных ке к а р к а с н ы х в массивных из в а т е р п а с а м (б) комплексов орга- организмов вестняках нических о с т а т к о в (а, б, в) в р а з р е зах 2. П о плоскостям 2. П о г н е з д а м П о основанию органогенной слоистых меж монолофоидных («рифовой») биогермных биогермов слоистости пород в биогермных массивах кой) обеспечивает точную привязку мест сбора органических остатков и их взаимное расположение, а т а к ж е позволяет воз вращаться к любой части р а з р е з а для дополнительных наблю дений, увязки и корреляции разрезов. Необходимость в повтор ных наблюдениях возникает при уточнении положения биостра тиграфических границ, прослеживания маркирующих уровней И т. д.

В пределах к а ж д о г о интервала определяют таксономический состав и количественные соотношения различных групп карка сообразующих организмов, выявляют морфологическое разно образие, размеры, формы роста и характер прижизненных взаи моотношений каркасных организмов (нарастание, обрастание, сверление, прикрепление и т. д.), устанавливают состав и рас пределение сопутствующих организмов («рнфолюбов»).

207;

Одновременно проводят литологические наблюдения, в про цессе которых выявляют:

а) вещественный состав пород и их литогенетические типы (каркасные, субкаркасные, органогенно-обломочные, брекчие вые, илистые, сгустковые и т. д. ) ;

б) структурные (зернистость, степень перекристаллизации) и текстурные (массивность, плитчатость, слоистость, наличие биоморфной слоистости, нарастания каркасных организмов, при сутствие раковин-ватерпасов и т. д.) признаки пород;


в) типы, форму и пространственное размещение простых по строек, участвующих в строении сложных сооружений.

Д л я систематизации наблюдений и равномерного отбора ор ганических остатков изучение известняков рекомендуется про водить методом квадратов-сеток. Д л я этой цели хорошо обна женные опорные площадки расчерчивают мелом на сеть квад ратов размером 0,5 X 0,5 или 1 X 1 м. Зарисовки, описание и сбор образцов проводят из к а ж д о г о к в а д р а т а отдельно [Фор тунатова Н. К-, Григорьева И. Г., 1976 г.].

П р и сборах органических остатков в массивных известняках особого внимания з а с л у ж и в а е т выявление микроскопических форм, которые обнаруживаются только при изучении шлифов.

Они могут иметь породообразующее значение (например, водо росли эпифитон в кембрийских органогенных постройках), а т а к ж е представлять существенный интерес для биострати графических целей. Так, ярусное расчленение нижнепермского рифового массива Ш а х т а у в Приуралье выполнено в основном по фузулинидам [Королюк И. К., Кириллова И. А. и др., 1970 г.]. Чтобы не пропустить эти органические остатки, из к а ж дого интервала разреза по равномерной сетке отбирают серию палеонтологических шлифов.

Окончательное расчленение разреза, а т а к ж е выявление ру ководящих комплексов и отдельных руководящих видов, при годных для корреляции, проводят после камерального изучения палеонтологических коллекций.

Корреляция разрезов внутри толщи массив н ы х и з в е с т н я к о в. Проводят с помощью следующего комп лекса исследований: 1) выявление конфигураций и пространст венного размещения литолого-фациальных зон в пределах мас сива;

2) выяснение составов палеобиоиенозов, характерных для каждой зоны;

3) корреляция различных частей органогенных массивов на базе трассирования границ биостратиграфических подразделений.

При выполнении всех вышеперечисленных работ используют дополнительные разрезы. Д л я этого весь массив или его части размечают с помощью рулетки и компаса на серию профилей.

Расстояние между ними должно составлять не более 50—100 м.

Ж е л а т е л ь н о, чтобы профили охватывали все участки с разно родным строением. На профилях через 10—20 м фиксируют мар 208;

кированные интервалы. Размеченную таким образом сетку пе реносят в масштабе 1 : 1000—1 : 2000 на миллиметровку, и она служит в маршрутах в качестве детальной основы при просле живании маркирующих горизонтов, литологических и биостра тиграфических границ. По профилям составляют дополнитель ные разрезы с несколько меньшей детальностью по сравнению с опорным разрезом.

По мере изучения разрезов на миллиметровку наносят гра ницы распространения различных типов пород, отмечают места сборов органических остатков, интервалы распространения раз личных биофаций. Эту работу проводят в поле путем непосред ственного прослеживания разнородных границ и маркирующих горизонтов от профиля к профилю. На заключительном этапе на базе изучения органических остатков в толще массивных из вестняков трассируют границы биостратиграфических подраз делений, установленных в опорном и дополнительных разрезах.

В о з м о ж н ы е о ш и б к и при биостратиграфиче ском изучении крупных органогенных построек.

Из-за отсутствия в массивных известняках слоистости возни кают серьезные затруднения в фиксировании и взаимном распо ложении точек с фауной внутри органогенных массивов. Осо бенно часто это происходит в тех случаях, когда органические остатки отбираются без предварительного выявления общей структуры и залегания построек. В подобных случаях легко пропустить разломы, которые в жестких карбонатных массивах встречаются чаще, чем это принято думать. В однообразных по внешнему облику массивных известняках разновозрастные блоки, как правило, сопряжены по узким притертым трещинам, без четко выраженных зон дробления. Органические остатки, собранные в смежных тектонических блоках, помещаются в не прерывный разрез, в результате чего может создаться ложное впечатление о смешении разновозрастных фаунистических комп лексов. Например, на горе Археоциатовой и в Батеневском к р я ж е Алтае-Саянской области среди археоциато-водорослевых известняков нижнекембрийского биогермного массива имеется небольшой (100 м) тектонический клин сходных по внешнему облику среднекембрийских известняков с остатками трилобитов.

Некоторые геологи, принимая тектонический клин за линзу три лобитовых известняков, приходят к выводу о совместном на хождении среднекембрийских трилобитов и раннекембрийских археоциат.

Подобные ситуации могут возникать т а к ж е при выполнении тектонических трещин, а т а к ж е первичных полостей и каверн в массивных известняках более молодыми карбонатными осад ками, содержащими органические остатки иного возраста.

В нижнепермском рифовом массиве Ш а х т а у Приуралья среди массивных известняков ассельского возраста отмечаются трещины (шириной 0,5—1 м). заполненные известняками с ос 14 З а к а з № 345 татками фузулинид, типичных для артинского яруса [Коро люк И. К., Кириллова И. А. и др., 1970 г.]. Подобный пример' известен т а к ж е для тортонской рифовой гряды в Подолии.

Тортонские массивные известняки расчленяются здесь узкими (до 0,5 м) глубокими расселинами, выполненными глинами, глинистыми известняками с остатками микрофауны сарматского возраста [Королюк И. К., 1952 г.].

Корреляция разрезов массивных известняков с в м е щ а ю щ и м и т о л щ а м и. При соизмеримых скоростях роста биогенных структур и накопления одновозрастных рых лых осадков постройки почти не возвышались в рельефе дна, поэтому с вмещающими отложениями они имеют контакты типа срастания или линзовидного выклинивания. Одновозраст ность массивных известняков и слоистых пород в подобном ва рианте не вызывает сомнения.

Более сложные стратиграфические соотношения с вмещаю щими толщами возникали тогда, когда рост построек опережал накопление рыхлых осадков. В этом случае о к р у ж а ю щ и е рых лые осадки прислонялись к твердой крутостоящей поверхности, в результате чего возникали резкие контакты с притыканием слоев вмещающих пород (см. рис. 5.5). Время заполнения впа дин палеорельефа вблизи органогенных массивов могло быть различным. В некоторых случаях накопление окружающих осадков происходило с незначительным отставанием от роста органогенной постройки и тогда возраст вмещающих отложе ний в геологическом смысле практически одинаков с возрастом органогенной постройки. При заполнении впадин после завер шения роста постройки возраст окружающих отложений может быть значительно моложе.

Стратиграфической корреляции массивных известняков и слоистых отложений иного литологического состава предшест вует изучение опорных разрезов в р а з н о ф а ц и а л ь н ы х типах отложений. В результате этих исследований д о л ж н ы быть уста новлены стратиграфический возраст и объем обеих толщ, про ведено расчленение опорных разрезов с выделением региональ ных и местных стратиграфических подразделений, выявлены руководящие формы и ассоциации органических остатков, поз воляющие коррелировать разные фации.

Основным приемом дальнейшей корреляции является изуче ние серии дополнительных разрезов, пересекающих вкрест про стирания вмещающие слоистые толщи на разном удалении от органогенных массивов. Корреляция разрезов и прослеживание синхронных стратиграфических уровней осуществляются по следовательным сопоставлением близко расположенных разре зов на базе общих признаков, характерных для к а ж д о й пары смежных разрезов. Д л я этой цели используются органические остатки и различные маркирующие горизонты.

210;

Наиболее достоверно корреляция разнофациальных образо ваний достигается с помощью палеонтологического метода. Од нако, несмотря на обилие органических остатков в постройках, использование метода оказывается в ряде случаев недостаточно результативным. Это связано с различным составом остатков организмов, присутствующих в разных фациях. Возможности применения биостратиграфических критериев для корреляции в значительной мере зависят от состава вмещающих отложений.

Больший' эффект от применения палеонтологического метода достигается в случае известнякового типа отложений. К а к пра вило, в таких фациях присутствуют общие формы д л я построек и вмещающих отложений. Пример постепенного изменения так сономического состава ископаемых организмов в соответствии с латеральной сменой фаций от лагунных до глубоководных показан Н. К. Фортунатовой и И. Г. Михеевым на схематизиро ванном фациальном профиле верхнеюрских рифогенных комп лексов З а п а д н о г о Гиссара (табл. 5.3). Основными породообра зующими организмами биогермных известняков здесь явля ются колониальные кораллы Microsolena, Calatnophyllina, Thecosmilia, известковые губки, строматолиты. Отдельные представители этих групп организмов, захороненные в местах обитания, присутствуют в слоистых известняках закрытого шельфа, а в прилегающих шлейфовых фациях встречаются в виде обломков скелетов. Удаленные открыто бассейновые фа ции содержат специфические глубоководные ассоциации орга низмов. В биогермных известняках отмечаются лишь единич ные представители аммонитов, характерные для этих фаций.

При терригенном составе вмещающих отложений палеонто логический метод имеет ограниченные возможности. Существен ную помощь при сопоставлении разрезов массивных известня ков и терригенных толщ могут о к а з а т ь содержащиеся в них изолированные мелкие постройки (калиптры и биогермы), в ко торых содержится тот ж е комплекс породообразующих орга низмов, что и в крупных массивах. Расположенные на разных стратиграфических уровнях мелкие постройки могут служить своего рода реперами при корреляции разнофациальных толщ.

При недостаточной фаунистической характеристике вмещаю щих отложений ведущую роль приобретают различные марки рующие горизонты, а т а к ж е другие методы корреляции (напри мер, по терригенным м и н е р а л а м ). Маркирующие горизонты, специфические для каждого региона, выделяются по различным признакам: составу органических остатков, текстурным особен ностям пород и т. д. Одни из них прослеживаются в пределах всего района и с л у ж а т для увязки удаленных разрезов (напри мер, губковый горизонт в основании верхнеоксфордского рифо генного комплекса в Юго-Западном Гиссаре) [Фортуна това Н. К., Михеев И. Г., 1975 г.].


14;

Т абл и СХЕМА Р А С П Р Е Д Е Л Е Н И Я И С К О П А Е М Ы Х О Р Г А Н И З М О В ПО Ф А Ц И А Л Ь Н Ы М ГИССАРА. СОСТАВИЛИ.

известняки :

детритовые ш л а м о в о - мелко глинистые Известняковые сгустковые онколитоеые Известняг.;

5з е гравелиты слабоглинистые шламово - микро- онколитово-дет гравелить: • Известняковые с тонким шламом сгустковые ритовые ногенные конгломераты шламово-сгустко мелкопористы? комковатые с вые с к р е м н и с т ы - И з в е с т н я к : з =:е детритом Известняки:

ми к о н к р е ц и я м и брекчии биоморфные оолитовые (биогермные,та Известняки;

органогенно фогермные) сбломочные г л ы б о в ы е : зога б и о м о р ф не -дет обломочные, ногенмые;

ритовые песчанистые оолитово-с5ло мочные оолитово-зЗлсмоч ные, песчанип серпулоеы а а© Мелкодетр^овош доломиты „Мусорные":ог;

М Т!

ИЬ Состав ископаемых ь организмов ~ в о til ф 7 аг (J)j » 4 §5 р 6 /;

S / S ~ 10 11 § 12а § Типы организмов, характерные для органогенных построек. 1—5 — к а р к а с 2 — б а г р я н ы е водоросли, 3 — известковые губки, 4 — сине-зеленые водоросли 6 — одиночные к о р а л л ы, 7 — морские ежи, 8 — то ж е (иглы), 9 — гастроподы, Типы организмов, встреченные только во вмещающих отложениях. 12 — бра пляющиеся (хлямисы), б — зарывающиеся;

14 — криноидеи;

15 — онколиты;

Количество родов ископаемых организмов: 17—1—2;

18 — 2 — 5 ;

19 — Окатанные обломки: 20 — к о р а л л о в, 21 — б а г р я н ы х водорослей, 22 — сине Относительное количество остатков ископаемых организмов: 23 — редкие, Маркирующие горизонты использовались для сопоставления разнофациальных толщ нижнего кембрия Алтае-Саянской складчатой области (Боградский район). Здесь выделялись две толщи. В основании разреза помещались черные тонкоплитча тые известняки и доломиты с единичными остатками водорос 212;

ца 5. ЗОНАМ ВЕРХНЕЮРСКИХ РИФОГЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ ЮГО-ЗАПАДНОГО Н. К. ФОРТУНАТОВА, И. Г. М И Х Е Е В итложения Г И Ф ГЕННЫЕ м п л е к ;

ь:

о i к р ь:ть;

х от к е л Е й Малоподвижных Бурных иэгермнь. придонных вел ш л л * * с ^ JTT "W Известняки био- Известняки : Органогенно-обло Me л к о,-сред не - Известняки:

мочные известня морфные: плитчатые доло коралловые мепкокомкова- пелитоморфные ки и доломиты миты водорослевые коралловые тые ( п е л л е т о в ы е ) Известняковые коралловс-водо Конкреционные водорослевые гравелиты (орга- оолитовые рослевые известняки и до- ногенные) к о р а л л о в о - во - обломочные Р Д С О ые УИТ В ломиты пелитоморфные, дорсслевые Известняковые водорослевые глазковые брекчии (органо О н к о л и т о в ы е из генные) водорослевые кораллово-ру- вестняки кораллово-бра дистовые пелитоморфные хиолодовые Известняки:

доломитиэиро Глинистые из кораллово-бра- глыбовые (орга ванные Крупнокристал вестняки и до хиоподовые ногенные) лические доло ломиты оолитово-обло- „черточные" миты Крупнокристал мочные лические доломиты мелкопористые „Рухляки" оолитово-обло- (по кристаллам „Рухляки" мочные,песча- гипса) нистые 'брахиоподово эхиноидно-дет детритовые (?) ритовые мелкодетритовые известняки и до ломиты ш О О ~ (.

о /Гз ~ © ® 13 а Ф 13 ff со Ц О 15 0 16 77 Ш IS Ш;

а 0 20(^)21 (S)22 В 23 $24 ные (породообразующие) о р г а н и з м ы : 1 — колониальные кораллы, (строматолиты), 5 — рудисты;

6—11— с о п у т с т в у ю щ и е организмы:

10 — устрицы, 11 — аммониты.

хиоподы: a — т с р е б р а т у л и д ы, б — ринхонелиды;

13 — пелециподы: о — прикре 16 — водорослевые комочки.

5—10.

зеленых водорослей.

24 — х а р а к т е р н ы е, 25 — в массе.

лей и гастропод, над ними — массивные биогермные извест няки с обильными остатками водорослей, археоциат и трилоби тов. При детальном картировании был выделен маркирующий горизонт пластовых строматолитов, прослеженный на протяже нии более 10 км. Этот горизонт с постепенными переходами 213;

з а л е г а е т в разных участках на толще слоистых известняков и доломитов и на массивных биогермных известняках. Таким образом, установлено, что биогермные известняки замещаются лагунными известково-доломитовыми фациями. Это привело к иному пониманию строения разреза и геологической струк туры всего участка. Одновозрастность этих отложений впослед ствии подтверждена в результате изучения минералов т я ж е л ы х фракций нерастворимых остатков [ З а д о р о ж н а я Н. М., Ново селова Л. Н., 1975 г.].

Стратиграфические подразделения, установленные в опорных р а з р е з а х крупных массивов, не всегда можно проследить во вмещающих толщах из-за сокращений их мощности по сравне нию с органогенными фациями. Например, в миоценовых отло ж е н и я х рифовой зоны Подолии (рис. 5.16) о б щ а я мощность от ложений верхнего тортона (разрез горы Сокол), в котором при сутствуют рифовые известняки, в 14 раз превышает мощность синхронных вмещающих отложений (разрез Л я ц к о р у н ь ). Уста новленные в зоне рифообразования пачки пород прослежива ются в р а з р е з а х с сокращенной мощностью.

При стратиграфической корреляции массивных известняков и слоистых отложений необходимо учитывать возможное воз растное скольжение литологических границ крупных органоген ных массивов. При периодических колебаниях уровня моря ор ганогенные постройки мигрируют по площади, распространяясь на участки, более благоприятные для роста каркасных организ мов. Органогенные фации, смещаясь в сторону, как бы «напол зают» на прибрежные отложения в случае трансгрессии и на более глубоководные при регрессивном цикле развития. При этом литологические границы органогенных массивов, смещаясь вверх по разрезу, контактируют с все более молодыми отложе ниями. Указанные границы часто ошибочно считаются изохрон ными. Иллюстрацией этому служит длительная полемика отно сительно залегания нижнекембрийских рифовых известняков на р. Б а з а и х е в Восточном Саяне. Находки разновозрастных три лобитов, собранных в разных пунктах в подошве Торгашин ского рифового массива, послужили основанием для выводов о смешении фаунистических комплексов и невозможности вы деления региональных биостратиграфических горизонтов.

Впоследствии было определено, что подошва торгашинских из вестняков стратиграфически разновозрастна и на протяжении нескольких километров смещается в интервале двух биострати графических горизонтов [ З а д о р о ж н а я Н. М., Ж у р а в л е в а И. Т., Р е п и н а Л. Н., 1972 г.]. На основании палеонтологических дан ных и анализа мощностей красноцветной известняково-гравели товой базаихской пачки, которая замещается фациально рифо выми известняками, установлено, что мощность ее изменя ется от 250 м до полного выклинивания. Рифовые известняки перекрывают последовательно стратиграфически все более вы 214;

г. Сокол м ^|к 10 - Z - 3 C - Карачковцы Горизонт В Горизонт Б Р и с. 5.16. С х е м а с о п о с т а в л е н и я р а з р е з о в м и о ц е н о в ы х о т л о ж е н и й р и ф о в о й з о н ы в П о д о л и и [ К о р о л ю к И. К., 1 9 5 2 г., ф и г. 13].

1—7 — известняки: 1 — литотамневые шаровые;

2 — литотамневые органогенно-обломоч ные, 3 — рифовые, 4 — афанитовые, 5 — оолитовые, 6 — галечниковые, 7 — ракушечнико вые;

8— мергели;

9 — песчаники кварцевые карбонатные;

10—песчаники кварцевые;

11 — глины;

12 — сланцы;

13 — конгломераты.

сокие горизонты прибрежных отложений базаихской пачки (рис. 5.17).

Достоверное сопоставление сложных органогенных построек с вмещающими толщами обеспечивается комплексным примене нием биостратиграфического метода и литолого-фациального анализа как во вмещающих отложениях, так и в пределах мас сива. Д л я этих целей рекомендуется составить серию литолого стратиграфических разрезов, пересекающих массив и вмещаю щие толщи. На основании разрезов, скоррелированных по фауне, а т а к ж е с помощью маркирующих горизонтов составля 215;

- ©^ :[ а •:•!:

Р и с. 5.17. Т р а н с г р е с с и в н о е в о з р а с т н о е с к о л ь ж е н и е литологической границы п о д о ш в ы Т о р г а ш и и с к о г о р и ф а. Н и ж н и й к е м б р и й, В о с т о ч н ы й С а я н, р. Б а з а и х а (по Н. М. З а д о р о ж н о й ).

1 — к а л т а т с к а я свита, фации з а р и ф о в о й л а г у н ы (голубовато-серые, черные п л и т ч а т ы е известняки, д о л о м и т ы, мергели);

2 — б а з а и х с к а я пачка, з а р и ф о в ы е ф а ц и и п р и б р е ж н о г о м е л к о в о д ь я (лиловые, розовато-серые гравелиты, песчаники, известняковые брекчии, мелкие биогермы);

3 — массивные а р х е о ц и а т о - в о д о р о с л е в ы е т о р г а ш и н с к и е рифовые из вестняки;

4 — биогермы в б а з а и х с к о й пачке;

5 — линии р а з р е з о в ;

6—8— места находок ф а у н ы (а — археоциаты, 6 — т р и л о б и т ы ) : 6 — базаихского, 7— камешковского, 8 — санаш т ы к г о л ь с к о г о горизонтов;

9 — г р а н и ц ы горизонтов;

l — l i l — горизонты: / — базаихский, / / — камешковский, III — с а н а ш т ы к г о л ь с к и й.

ются литолого-фациальные профили, на которых последова тельно фиксируется стратиграфическое положение границ органогенных массивов в к а ж д о м пересечении. В целом это позволяет получить наглядную картину соотношения биостра тиграфических и литологических границ, степени смещения их по разрезу, а т а к ж е характер размещения фаций для каждого стратиграфического уровня.

Соотношение органогенных построек с мест ными стратиграфическими подразделениями.

Определяется р а з м е р а м и построек и объемом, который они за нимают среди вмещающих пород. Мелкие органогенные пост ройки (менее 50 м), залегающие в виде изолированных тел среди слоистых отложений, составляют незначительный объем в их составе. В качестве одного из характерных элементов оса дочных и вулканогенно-оеадочных образований подобные пост ройки входят в состав свит и пачек, на которые подразделяются эти толщи (например, свита «а» на рис. 5.6). При составлении разрезов свит, включающих в себя мелкие органогенные пост ройки, фиксируются их взаимное расположение и приурочен 216;

ность к определенным стратиграфическим уровням и подразде лениям.

Крупные органогенные массивы, гряды, рифовые системы и т. д. мощностью сотни метров и протяженностью, измеряемой многими километрами, могут иметь стратиграфический объем до яруса, отдела и более (см. рис. 5.6). Выходы подобных круп ных тел наносятся на геологическую карту в их естественных границах. В геологической практике мощные толщи массивных известняков, слагающие крупные органогенные постройки, выде ляются обычно в качестве свит. Однако для таких толщ х а р а к терны локальность распространения, существенная асинхрон ность литологических границ с вмещающими слоистыми отложениями, непостоянство стратиграфического объема, измен чивость фациально-литологических и палеонтологических свойств на коротких расстояниях. Исходя из этого крупные органоген ные массивы могут относиться к категории литостратиграфиче ских подразделений, и тогда им приписываются собственные географические названия: «Торгашинский риф», «Андеркенская биогермная гряда» и т. д. Если принадлежность выходов мас сивных известняков к определенному генетическому типу пост роек неясна, то таким телам желательно д а в а т ь более общие определения: «рифогенные известняки», «органогенный массив»

и т. д.

5.4. Ф Л И Ш Е В Ы Е И Ф Л И Ш О И Д Н Ы Е ОТЛОЖЕНИЯ Флишевые отложения характерны только д л я складчатых областей. К флишу относят осадочные толщи, о б л а д а ю щ и е вы держанной специфической ритмичностью строения (рис. 5.18), что и обусловливает особенности их изучения.

По Н. Б. Вассоевичу [1948], флиш характеризуется регуляр ным чередованием трех, реже четырех-пяти типов пород, обра зующих простые ритмы, обычно прогрессивные гемициклы, мощ ностью в сантиметры и дециметры, всегда с о д е р ж а щ и е хотя бы по одному представителю зернистых и незернистых пород не зависимо от их вещественного состава (обычно д о л я зернистых пород не менее 1/30, но не более 2/3 мощности р и т м а ). Кроме пород, входящих во флишевые ритмы, часто встречаются мощ ные «вставные» пласты песчаников или известняков, маломощ ные пласты вулканического пепла, нередко превращенного в кил.

В типичном флише отсутствуют неморские осадки (опреснен ные и осолоненные, а тем более наземные);

не встречаются угли и соли;

цельные не переотложенные остатки макроорганиз мов редки, а кораллы вообще отсутствуют [Вассоевич Н. Б., 1948, 1951].

Мелкоритмичные осадочные толщи, которые по ряду суще ственных признаков не относятся к типичному флишу, но об 217;

наруживают различные черты сходства с ним, на зываются флишоидными.

Флишевые ритмы (или циклиты) имеют четко выраженную нижнюю границу (часто с гиерог л и ф а м и ) и начинаются с наиболее крупнозерни стого (в данном ритме) осадка, мельчающего кверху. Нередко при этом постулируют постепен ность и непрерывность изменения зернистости.

Такую слоистость имену ют градационной. Первый элемент ритма (I э. р.) сложен зернистыми поро дами с мелкой волнисто косой, горизонтальной слоистостью или неслои стыми;

обычны т а к ж е тек стуры подводных ополз ней (рис. 5.19 и 5.20). Не Рис. 5.18. О б н а ж е н и е флишоиднон толщи палеогена по р. Б о р ж о м к а, Г р у з и н с к а я С С Р зернистыми породами, (фото Э. Н. Я н о в а ).

часто с фукоидами, сло жены второй и третий (II и III э. р.). Третий элемент ритма обособляется от второго по гранулометрии или по карбонатности (наиболее тонкоотму ченный и наименее известковистый м а т е р и а л ).

Литогенетические типы пород, входящих во флишевые ритмы, Н. Б. Вассоевич рассматривал к а к подэлементы ритма (п. э. р). Первый и второй элементы ритма он делил на два или на три подэлемента каждый. Например: псефит—1а п. э. р.;

псаммит — I s п. э. р.;

алеврит — 1с п. э. р.;

известняк — П а п. э. р.;

мергель — l i s п. э. р.;

известковистая глина — П с п. э. р.

С. Л. Афанасьев [1968 г.] разделил II э. р. Н. Б. Вассоевича на два самостоятельных элемента ритма: II э. р. — крупно-, средне- и мелкопелитовые породы, существенно обломочные и III э. р.— преимущественно тонкопелитовые породы, сущест венно бнохемогенные. Вместо III э. р. Н. Б. Вассоевича IV э. р. — тонкоотмученные, обычно бескарбонатные, глины или килы.

А. Боума [Bouma, 1962] описал идеальную последователь ность текстур флишевого ритма (рис. 5.21): а — градационный интервал;

b — нижний интервал параллельной слоистости;

с — 218;

Рис. 5.19. М е л к а я перекрестная волнисто-косая слоистость в песчаниках верх немелового ф л и ш а. М а м е д о в а Щ е л ь близ пос. Л а з а р е в с к о е, С е в е р о - З а п а д н ы й К а в к а з (фото Э. Н. Я н о в а ).

Рис. 5.20. Следы подводного о п о л з а н и я в песчаниках датско-палеоценового флиша. М ы с К а д о ш, С е в е р о - З а п а д н ы й К а в к а з (фото Э. Н. Я н о в а ).

219;

интервал косой слоистости и ряби тече ния;

d — верхний интервал параллельной ГТГ7Т тгттгг слоистости;

е — пелитовый. Интервалы а, Ь, с — песчаные, a d, е — глинистые.

Р. Уолкер [1967 г.] предложил, ис rrrrrrmrr, ^ггууу пользуя выпадение в неполных ритмах некоторых текстурных интервалов, выде ленных А. Боума, индекс ABC: А + '/2 В, где А — процент ритмов, начинающихся с интервала а, а В — с интервала Ь. Од нако последовательность интервалов, предложенная А. Боума, хотя и довольно широко используется, не является уни версальной, в частности косослоистые Рис. 5.21. Последова тельность текстур фли- серии одинаково распространены и в шевого ритма по А. Бо верхах первого элемента ритма, и в ниж у м а [1962].

них его частях, равным образом гори зонтальная слоистость характерна не только д л я середины I э. р., но и д л я нижней и верхней его частей. Объяснять это только выпадением из состава ритмов интервалов а и b нет оснований. По л а т е р а л и характер слоистости в I э. р. ме няется весьма резко. Так, например, Н. Б. Вассоевич [1948], проследив на протяжении более 3 км I э. р. одного из ритмов килязинского (верхнесенонского) флиша в Азербайджане, установил, что на протяжении первых 150 м весь I э. р. (мощно стью 20—30 см) микрогоризонтальнослоист, затем в его верхах и низах появляются зоны наклонной слоистости (первая из них прослеживается на 250—300 м), далее на протяжении 400— 500 м весь слой остается микрополосчатым, затем вновь у его кровли отмечается зона наклонных слойков и т. д., а на рас стоянии 2500—3000 м от начального пункта наблюдений косая слоистость проявляется у ж е в средней части I э. р.

Текстуры пород и строение флишевых ритмов при геологи ческом картировании могут быть использованы д л я определения нормального и опрокинутого залегания слоев. Весьма ценны д л я подобных наблюдений флишевые гиероглифы. Р а з л и ч а ю т с я собственно гиероглифы — неровности на нижней поверхности слоев зернистых пород, в том числе слепки неровностей в под стилающем незернистом осадке (проглифы) и следы механиче ского внедрения в него сверху зернистого материала (тегго г л и ф ы ), а т а к ж е эпиглифы — неровности на верхней поверх ности слоя. Примеры проглифов на нижней поверхности зернистых пород I э. р. приведены на рис. 5.22,5.23. К ним отно сятся, в частности, слепки борозд размыва (тирбоглифы), обра зованных на поверхности осадка донным течением, и слепки бо розд волочения разных предметов (ксинмоглифы).

На верхней поверхности пластов песчаников (алевролитов) I э. р. часто наблюдаются биогенные текстуры (биоглифы), на 220;

Рис. 5.22. Слепки борозд р а з м ы в а, выполненные грубообломочным м а т е р и а л о м, в п о д о ш в е пласта песчаника среднеордовикской флишоидной бекейской свиты Ю ж н о г о К а з а х с т а н а. Ч у - И л и й с к и е горы (фото И. Ф. Н и к и т и н а ).

Рис. 5.23. Слепки б о р о з д р а з м ы в а в подошве пласта песчаника д а т с к о г о ф л и ш а. Б а б а н о в а Щ е л ь, С е в е р о - З а п а д н ы й К а в к а з (фото Э. Н. Я н о в а ).

221;

пример следы жизнедеятельности червей (рис. 5.24), следы пол зания гастропод (рис. 5.25) и др., а т а к ж е знаки ряби тече ний в плане волнистые, дугообразные, иногда почти прямоли нейные, знаки волновой ряби, в том числе интерференционной прямоугольно-сетчатой, а т а к ж е сложные мелкие гряды тече ния (рис. 5.26).

Выше дана обобщенная характеристика типичного флишевого ритма, но часто реальные ритмы имеют более сложное строе ние. Градационная слоистость может вообще отсутствовать, или происходит скачкообразное изменение зернистости обломочного м а т е р и а л а : на песчаниках первого элемента флишевого ритма с резкой границей залегают алевролиты или непосредственно аргиллиты, а то д а ж е мергели или известняки, п р и н а д л е ж а щ и е к тому ж е ритму. Верхняя часть пласта песчаника в таких слу чаях часто несет валообразные неровности и знаки ряби. Су ществуют и сложные ритмы, в которых число элементов больше трех. Например, полные ритмы кампанского ф л и ш а на р. Аше (рис. 5.27) имеют вид: песчаник-»-аргиллит-»-известняк-» - аргиллит, к тому ж е в известняковом элементе ритма отме чаются тонкие прослои аргиллита, а в аргиллитовых элемен т а х — мергеля и т. д.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.