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 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 8 |

«ANCIENT SEDIMENTARY ENVIRONMENTS AND THEIR SUB-SURFACE DIAGNOSIS Richard C. Selley London Chapman and Hall Р. Ч. ...»

-- [ Страница 3 ] --

1 — намывы (прирусловые валы);

2— постепенный верхний кон такт;

3— резкий нижний контакт;

4— несогласие;

5 — запись типа слабой морской волны;

6 — модельная откорректированная запись Р И С. 42. Т р е х м е р н а я с е й с м и ч е с к а я с ъ е м к а, п о з в о л я ю щ а я в ы я в и т ь м е а н д р у на а л л ю в и а л ь н о й р а в н и н е ( Т а и л а н д с к и й з а л и в ). По А. Брауну и др. (1982), с раз решения Американской ассоциации геологов-нефтяников Р И С. 43. Т и п ы к а р о т а ж н ы х з а п и с е й д л я с к в а ж и н ы, п р о й д е н н о й в а л л ю в и и м е а н д р и р у ю щ е й реки.

Закономерное измельчение материала вверх по разрезу на графике гамма-каротажа уста навливается недостаточно очевидно, однако высокое значение песчано-глинистого коэффи циента отличает эти отложения от континентальных толщ ветвящихся русел или эоловых осадков. Следует обратить внимание, что для сланцев характерен «зеленый мотив» за писи наклонов, а для русловых песчаников — «красный». По колонке легко устанавли вается измельчение материала вверх по разрезу.

1—4 — номера образцов керна лювия зандровых равнин значением песчано-глинистого коэффи циента. Если отложения зандровых равнин представлены почти исключительно песками и гравием, то аллювий пойм меандрирую щих рек содержит приблизительно равные количества руслового песка и пойменного ила. Отложения того и другого типа при сход стве их внешней геометрии резко отличаются внутренними особен ностями. Русловой природой пойменных отложений обусловлено существование целой серии неустойчивых сейсмических рефлекто ров. Д л я русел характерны, как правило, эрозионные подошвы и постепенные изменения вверх по разрезу, поэтому сигналы отра ж а ю т с я от их днища (рис. 41). Трехмерная сейсмическая съемка позволяет оконтурить весь пояс меандрирования, дифференцируя при этом русловые и старичиые отложения от пойменных илов (рнс. 42). Что касается литологии, то аллювий меандрирующих рек более тонкозернистый и характеризуется соотношением песка и глины 5 0 : 5 0. Конгломераты, за исключением имеющих интра формационное происхождение, здесь редки. Песчаники, как пра вило, относительно тонкозернисты. Аллювиальные отложения та кого типа семиаридных областей могут быть окрашены в крас ный цвет и ассоциировать с горизонтом ж е л в а к о в ы х карбонатных каличе. Вместе с тем, встречаются песчаники и сланцы, окрашен ные в блеклые тона. Они отвечают заболоченным аллювиальным равнинам и часто ассоциируют с прослоями углей, которые с л у ж а т источником углистого детрита песчаников и сланцев.

Стратиграфические интервалы в буровых колонках обнаружи вают серии осадочных текстур, присущих толщам, характеризую щимся измельчением материала вверх по разрезу;

они были рас смотрены нами ранее. На эрозионной поверхности речного дна могут залегать косослоистые отмелевые песчаники, которые посте пенно переходят в более тонкие косослоистые песчаники, а затем в пойменные сланцы с трещинами высыхания.

Отмечают два вида графиков глубинного наклономерного ка р о т а ж а : «зеленый мотив» соответствует сланцам, «красный мо т и в » — русловым песчаникам. Д е т а л ь н ы й анализ последних поз воляет иногда выявлять их бимодальный характер: один вид за писи о т р а ж а е т главные поверхности напластования песчаных ба ров, чему отвечают наклоны в сторону оси русла;

другой вид з а писи— косую слоистость, под углом 90° к первому виду и вниз по течению. Более подробно такие графики будут рассмотрены в раз деле, посвященном дельтовым рукавам, аналогом которых эти от ложения являются. Отложения меандрирующих рек могут содер ж а т ь пыльцу и споры наземных растений.

На рис. 43 представлены к а р о т а ж н ы е кривые и колонка, ко торые можно ожидать в скважинах, пробуренных в отложениях меандрирующих речных систем. На рис. 44 приведен разрез тол щи с несколькими инкрементами русловых песчаников, пойменны ми углями и сланцами, полученный при бурении скважины в Се верном море.

Литература: [3, 22, 53, 57, 65, 68, 74, 79, 89, 98].

6 Зак. 803 Гамма-излучение, Число экземпляров АНИ микропланктона, пыльцы и спор Р И С. 44. Д а н н ы е по о д н о й из с к в а ж и н, п р о б у р е н н о й в С е в е р н о м м о р е и в с к р ы в шей а л л ю в и а л ь н ы е о т л о ж е н и я, н е с о г л а с н о п е р е к р ы т ы е м о р с к и м и с л а н ц а м и. По [79], с разрешения Американской ассоциации геологов-нефтяников.

На графике гамма-каротажа видно несколько циклов, в которых песчаники с резкими эрозионными подошвами (и при постоянном или приобретающем вверх по разрезу харак терный «сланцевый» вид рисунке кривой) переходят в паводковые сланцы и угли.

д — аргиллит, темно-серый алевритовый;

морские условия, ниже уровня волнового воздей ствия;

Б — песчаник переходной зоны, белый, тонкозернистый, алевритистый, глауконито вый: морское мелководье;

В — песчаники белые, отмытые от грубых до очень тонких, аргиллитизированные, углистые с прослоями черного углистого аргиллита и угля: речная пойма с меандрирующими руслами;

Г — песчаник красно-коричневый, очень грубый и кон гломерат с обломками вулканитов, переслаивающиеся с тонкими красно-коричневыми алев ритистыми аргиллитами: речная зандровая равнина с ветвящимися руслами ГЛАВА III ЭОЛОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ Древние осадочные породы эолового генезиса часто очень труд но отличить от отложений текучих вод. Однако существует целый ряд признаков, которые позволяют успешно проводить такое раз личение. Некоторые из этих признаков, будучи использованы изо лированно, не дают однозначных решений. Окончательный вывод об эоловом происхождении той или иной осадочной породы требу ет критической оценки всего комплекса доступных данных. Помо гает в решении вопроса и изучение современных эоловых отложе ний [51, 68, 74 и др.].

К а к у ж е отмечалось, неморские обстановки в основном явля ются эрозионными. Большинство пустынь представляет собой рав новесные обстановки. Иными словами: на Земле есть такие райо ны, где не происходит ни эрозии, ни накопления осадков, хотя к ним может быть приурочено значительное количество осадочных образований — переотложенных и перемещенных по пустынным поверхностям. К сожалению, кинематографисты, изображающие пустыни как области, покрытые песчаными дюнами, грешат против истины: всего лишь около 25 % пустынь занято песчаными дюна ми, в большинстве ж е своем пустыни представляют собой плос кие равнины, покрытые песком и гравием или с выходами корен ных пород.

современные эоловые образования Когда в пустыне дует ветер, пыль и глинистые частицы подни маются в атмосферу и могут быть перенесены на очень большие расстояния, прежде чем попадут в море. Пыль, заново осевшая в пустыне, в перигляциальных областях может участвовать в форми ровании слоев лёсса или ж е выноситься водными потоками в эфе мерические озера пустынь. Напротив, перенос песка происходит в приповерхностном слое, главным образом за счет его скачкооб разного перемещения (сальтации). К счастью, скорость ветра лишь иногда бывает столь высокой, чтобы перемещать гравий.

Поверхности, по которым переносится песок,— это асимметричные небольшие и крупные песчаные волны (рябь), по форме напоми нающие подводную рябь. Физическая сущность (перемещение гра нул твердого вещества во флюиде) эолового и водного переноса весьма сходна. По-видимому, этим объясняется главная причина того, что эоловая обстановка очень трудно распознается в погре бенном состоянии.

Существует много различных типов дюн. Условно среди них могут быть выделены четыре типа, имеющие в свою очередь пере ходные разновидности и подтипы (рис. 45). Одним из наиболее хорошо изученных типов дюн являются барханы, или серповид ные песчаные дюны. Как и большинство других дюн, они имеют 6* Р И С. 45. С х е м а т и ч е с к о е и з о б р а ж е н и е о с н о в н ы х т и п о в д ю н с о в р е м е н н ы х п у с т ы н ь.

По [80], с разрешения Академик Пресс.

Значительное накопление песчаного материала связано, очевидно, лишь с поперечными дю нами;

три других типа отражают формы переработки песка и переноса его по равновес ным поверхностям. Дюны: а — серповидная, или бархан, б — поперечная, в — звездчатая, г — копьевидная, или продольная;

стрелками показано направление ветра пологий наветренный склон и крутые аккреционные передовые слои с подветренной стороны. Д л я барханов характерны два ро га — выступающие далеко вперед и направленные по ветру заост ренные концы. Б а р х а н ы хорошо получаются на фотоснимках, по этому они приводятся во многих учебниках. Достаточно подроб но изучена и их внутренняя структура. Однако, что касается ис следования древних образований, то такие попытки в значитель ной мере излишни, поскольку маловероятно, что древние бархан ные дюны сохранились.

К барханам относятся и отдельные дюнные образования, выхо дящие д а л е к о за пределы обширных песчаных морей. К а к пра вило, они перемещаются по плоским равновесным поверхностям, сложенным коренными породами или покрытым гравием и песком.

Б а р х а н нетрудно объехать на машине, сделать несколько фотогра фий, пройти 1—2 шурфа, суммировать все данные, сделать соот ветствующие выводы и напечатать статью в ученый журнал.

Второй тип дюн — пирамидальные стеллы, или пики, напоми нающие своей формой вершину Маттерхорн (в Пеннинских Аль п а х ). Очень интересно рассматривать такие дюны, особенно когда они достигают несколько десятков метров в высоту. Стеллообраз ные дюны относительно редки и встречаются хаотически в преде л а х песчаных морей или за их пределами, вблизи холмов (дже белей) или крутых уступов.

К третьему типу относят продольные, или копьевидные дюны.

Обычно они встречаются в виде скоплений множества таких длин ных узких дюн, вытянутых параллельно одна другой по преобла дающему направлению ветра. При более детальном исследовании часто оказывается, что копьевидные дюны имеют сложную форму л о ж а : продольная подошва венчается серией барханоидов и пира мидальных образований. Тем не менее, копьевидные дюны напо минают барханы тем, что и те и другие располагаются на плоских пустынных поверхностях. Эти поверхности представляют собой такие формы л о ж а, где песок подвергается переработке и перено су;

собственно осадконакопление здесь незначительно.

Четвертая разновидность — поперечные дюны. Они редко рас сматриваются в литературе, однако относятся к наиболее важному типу таких образований. Они не мигрируют по плоским поверх ностям в одиночку, а встречаются в виде целых полей. Переме щаются подобные скопления за счет перевевания песка с навет ренной стороны каждой дюны на подветренную. Именно с попе речными дюнами связано накопление песков, которые впоследствии могут быть погребены и сохраниться в стратиграфическом разре зе. Они мало описаны в литературе, поскольку очень нелегко про никнуть внутрь песчаного моря и вечером вернуться к холодному пиву в л а г е р ь *. По существу, поперечные дюны напоминают ме гарябь с узким прямым гребнем, характерную д л я подводных ак кумуляций косослоистых песков.

Междюнное пространство, согласно определениям, представля ет собой геоморфологическую поверхность, замкнутую или частич но ограниченную дюнами или другими эоловыми накоплениями, например песчаными покровами [68]. К а к у ж е отмечалось, боль шинство междюнных пространств — это равновесные обстановки, где о б н а ж а ю т с я коренные породы или на них непосредственно ле жит остаточный гравий. Однако в отдельных случаях в междюн ных пространствах происходит и осадконакопление [68]. Р а з л и чают три типа междюнных образований: сухие, мокрые и эвапори товые.

Сухие междюнные накопления состоят из массивных или плос кослоистых песков и гранул, которые в большинстве своем более грубы, чем материал, слагающий соседние дюны, и имеют бимо дальную сортировку. Мокрые междюнные накопления довольно разнообразны;

они содержат больше глин и алеврита, поскольку частицы такой размерности могут прилипать к в л а ж н о м у суб страту. Аналогично этому пески, перевеваемые по междюнному * Советскими исследователями такие дюны, как и другие типы д ю н н ы х об разований, еще в 30-е годы изучены в пустынях К а р а к у м и К ы з ы л к у м.

пространству, могут формировать адгезийную рябь (рябь прили п а н и я ). Следы позвоночных и следы ползания беспозвоночных организмов могут сохраняться вместе с ризоконкрециями. М е ж дюнные образования эвапоритового типа возникают там, где пес чаные моря соседствуют с себхами. Конкреции, прослои и интер гранулярный цемент эвапоритов ассоциируют с терригенными осадками. Д л я них характерны адгезийная рябь и многоугольники высыхания.

Междюнные пространства интересны с двух точек зрения: во первых, они могут образовывать барьеры проницаемости, которые способны замедлить, если не полностью з а д е р ж а т ь движение флю идов в эоловых песках, а во-вторых, в современных междюнных эвапоритовых образованиях установлены значительные коли чества органики;

считается, что они могут служить источниками нефти.

Древние породы, которые относят к эоловым образованиям, в общем объеме осадочных пород количественно незначительны, хо тя они весьма распространены, а по своему возрасту варьируют от докембрийских до современных. Некоторые из наиболее хорошо изученных комплексов древних осадочных пород эолового генези са распространены на з а п а д е США. Рассмотрим их и обсудим те данные, которые позволяют утверждать, что их накопление обя зано действию ветра.

э о л о в ы е образования з а п а д а сша:

описание и обсуждение Описание. П л а т о Колорадо, расположенное в западной части США, включает в себя часть территории штатов Колорадо, Ари зона, Юта и Нью-Мексико (рис. 46). Этот район был в а ж н ы м местом периодического эолового осадкообразования на протяже нии приблизительно 150 млн лет — от Пенсильвания (верхнека менноугольный период) * до верхней юры. Региональная геология здесь отличается сложностью, но часто легко поддается интерпре тации благодаря хорошей обнаженности в сочетании с сильно рас члененным рельефом (рис. 47). На протяжении большей части ука занного периода р а с п о л а г а в ш а я с я западнее геосинклиналь Кор дильер служила областью накопления морских осадков. Совре менное плато Колорадо представляло собой тогда нестабильный шельф. Осадконакопление происходило во множестве отдельных бассейнов, которые периодически бывали связаны друг с другом и с морем. К ним относятся бассейны Парадокс, Сан-Хуан, Кайпа роуитс и Блэк-Меза. Поэтому так сложна стратиграфия этого рай * Пенсильваний — период палеозойской эры (после миссисипского, но д о пермского п е р и о д а ), интервал времени приблизительно от 320 до 280 млн. лет.

Н а з в а н и е происходит от шт. Пенсильвания, где о т л о ж е н и я этого в о з р а с т а угле носны;

приблизительно эквивалентен верхнему к а р б о н у З а п а д н о й Европы.

Р И С. 46. Р а с п р о с т р а н е н и е д р е в н и х э о л о в ы х п е с ч а н и к о в в п р е д е л а х п л а т о К о л о радо (США).

Приблизительные границы распространения: 1 — восточная, преимущественно морских осад ков, 2 — эоловых осадков, 3 — плато Колорадо;

4 — разрез, приведенный на рис. она, х а р а к т е р и з у ю щ а я с я быстрыми вертикальными и латераль ными изменениями фаций, обусловленными тектоникой и особен ностями осадконакопления. В породах плато Колорадо (от Пен сильвания до юры включительно) можно выделить три главные фации: 1) утончающиеся к востоку покровы известняков, слан цев, доломитов и эвапоритов (предположительно морских);

2) клинья и конусы красных песчаников, алевролитов и конгломе ратов, в целом более хорошо развитые на востоке, т. е. породы формаций Моенкопи и Моррисон (предположительно аллювиаль ные) ;

3) красные и белые песчаники с неправильной покровной геометрией, т. е. породы формаций Энтрада, Навахо, Уингейт, Уэбер, Д е Шелли и Коконино (предположительно эоловые).

Песчаники, которые относят к эоловым образованиям, пере слаиваются с породами двух других фаций с языковидным выкли ниванием, но в общем границы между ними довольно резкие. Эти песчаники в плане имеют неправильную форму, мощность их ред ко превышает 60 м, хотя в отдельных случаях (например, в пес чаниках Навахо) она может достигать 300 м. Осадочные породы представлены исключительно осадками песчаной размерности;

петрографически это протокварциты с небольшим количеством Р И С. 47. И з о л и р о в а н н ы й останец ( б ь ю т т ), иллюстрирующий р а з р е з плато Ко л о р а д о, Моньюмент-Вэлли, Аризона. Фото предоставлено У. Ф. Танкером.

М а с с и в н ы е эоловые песчаники Уингейт (триас-юрские) о б р а з у ю т здесь крутой уступ (клиф н а д осыпным склоном с в ы х о д а м и а л л ю в и а л ь н ы х песчаников Ч и н л и с л а н ц е в (триас) Р И С 48. К о с а я слоистость в эоло вых песчаниках ф о р м а ц и и Э н т р а д а ( ю р а ), Ч е р ч - Р о к, шт. Н ь ю - М е к сико. Фото предоставлено У. Ф.

Таннером полевого шпата, слюды, кремня и красной железистой глины.

Цементация осуществляется за счет кварца и кальцита. В одном или двух случаях, представляющих исключение (верхняя часть формации Тодилто), встречаются гипсовые эоловые песчаники.

По размерности зерен песчаники варьируют от очень тонких до крупнозернистых, однако преимуществом пользуются тонкозерни стые. Сортированность от средней до хорошей, в отдельных случа ях бимодальная: в тонких песчаниках присутствуют крупные зер на. Степень окатанности — от средней до хорошей. Д л я этих пород (рис. 48) характерна косая слоистость — к а к полого-наклонная, т а к и корытообразная слоистость вложения. Мощности пачек варь ируют от 1 до 60 м при ширине фестона 1—60 м. Отдельные пере довые слои имеют угол падения 20—30° и, как правило, у подош вы изогнуты. Встречаются и слабонаклоненные обратные слои, ко торые могут быть субпараллельны эрозионным поверхностям.

Иногда отмечается постседиментационная деформация слоев. Не которые из тонкозернистых песчаников обнаруживают асиммет ричные знаки низкоамплитудной ряби — с индексом ряби 20— (индекс ряби И Р — частное от деления длины волны на ее ампли туду).

Направления наклонов косой слоистости дают большой разброс значений д а ж е в пределах одного обнажения. Д л я большей части рассматриваемого периода времени (от Пенсильвания до верхней юры включительно) характерен перенос материала к югу с отдель ными вариациями направлений — на юго-восток и юго-запад. Эти песчаники лишены фоссилий, за исключением отдельных отпечат ков лап наземных четвероногих н двуногих, преимущественно ди нозавров.

Обсуждение. Существуют две главные линии доказательств в пользу эоловой природы этих песчаников. Одни из аргументов но сят характер отрицания и свидетельствуют, что эти образования не связаны с действием воды;

другие являются позитивными, под т в е р ж д а я их эоловый генезис.

Рассматриваемые образования едва ли формировались в вод ной среде, поскольку в них отсутствует галька (действительно, обычно она слишком т я ж е л а с точки зрения эолового воздействия) и глинистые частицы (слишком легкие, чтобы они могли задер ж а т ь с я на продуваемой ветром поверхности). Нет здесь никаких признаков какой-либо водной биоты — морской или неморской. От сутствуют и выполненные конгломератами русла, которые свиде тельствовали бы о действии текучих вод.

На эоловое происхождение песчаников указывает их близкое сходство с дюнами современных пустынь. Общим д л я тех и других является преобладание осадков песчаной размерности, обычно хо рошо сортированных, а т а к ж е отсутствие матрикса и высокая сте пень окатанности зерен. Косая слоистость с таким большим раз махом высоты слоев не известна в современных водных осадках, но зато типична для современных наземных дюн. Индекс ряби бо Р И С. 49. Р е к о н с т р у к ц и я п а л е о г е о г р а ф и ч е с к и х у с л о в и й н а к о п л е н и я п е с ч а н и к о в ф о р м а ц и и Э н т р а д а. По У. Ф. Таннеру(1965), с разрешения Ассоциации геоло гов-палеонтологов и специалистов по геологии полезных ископаемых, модифи цировано.

Мощность разреза около 100 м;

тонкими стрелками показан склон, контролировавший реч ные палеотечения в сторону моря;

толстыми стрелками показан склон независимых воз душных потоков.

1 — морские известняки формации Кармел;

2— доломиты формации оз. Тодилто;

3— гипсы формации Тодилто;

4— эоловые песчаники формации Энтрада;

5 — аллювиальные песча ники, конгломераты и алевролиты формации Моррисон лее 15 зарегистрирован в современных эоловых накоплениях, в то время к а к для современной водной ряби он меньше 15 [94]. Обла сти развития современных дюн обычно безжизненны: остатки рас тений и животных, живших или погибших здесь, иссушаются и разрушаются движущимися песками. Постоянное направление переноса песка (на юг) перпендикулярно генеральному палео склону плато Колорадо, обращенному к западу, и, как можно ви д е т ь местами, находится под косым углом к контролируемым скло ном палеотечениям соответствующих красных аллювиальных толщ (рис. 49).

В отношении эолового происхождения этих песчаников выска з ы в а л с я и ряд сомнений (см. работы К. Стэнли с соавторами, У. Фримана и Г. В и ш е ). Т а к отмечалось, что крупномасштабная косая слоистость, хорошая окатанность, отсортированность и штри х о в а т а я поверхность зерен, присущие этим осадочным породам, могли бы т а к ж е отвечать условиям морского шельфа. Вероятност ные кривые сортированных песков сравнимы с таковыми для сов ременных фаций приливно-отливных течений. Зеленые пеллеты, обнаруженные в рассматриваемых отложениях, интерпретирова лись как глауконит морского генезиса.

Участвовать в этой полемике, тем более не имея опыта собст венных полевых исследований рассматриваемых пород, трудно. Од нако здесь можно отметить два момента: во-первых, само сущест вование такой дилеммы свидетельствует об отсутствии ясных кри териев распознавания пород эолового генезиса, а во-вторых, на обширных шельфах, где приливно-отливное мелководное море периодически з а л и в а л о пустыню, эоловые пески могли наследо вать текстурные особенности, созданные под действием воды, и наоборот.

Б л а г о д а р я изобилию имеющихся в нашем распоряжении стра тиграфических и седиментологических данных палеогеографические условия древнего плато Колорадо могут быть реконструированы достаточно детально. В Пенсильвании и ранней перми дюны пе риодически распространялись по прибрежной равнине, отделяю щей моря геосинклинали Скалистых гор от аллювиальных пред горных конусов, спускавшихся к востоку. Эоловые песчаники, имеющие возраст от поздней перми до среднего триаса, не из вестны.

В позднем триасе и в ранней юре поля дюн развивались во внутренних бассейнах на удалении от моря. Среднеюрские эоло вые песчаники не известны. В поздней юре формировались как прибрежные дюны, так и поля дюн внутренних бассейнов (рис.50).

У. Таннер в 1965 г. опубликовал результаты исследования верхне юрской палеогеографической обстановки района Фо-Корнер («Че тыре страны света») на плато Колорадо. Морские осадки, образо вание которых связано с направленными к юго-западу вдольбере говыми палеотечениями, фациально переходят к востоку в породы формации Энтрада. Накопление песчаника формации Энтрада свя зано с комплексом мигрирующих к юго-востоку береговых дюн, которые в какие-то периоды времени отделяли открытое море от осадков формации гинерсоленого оз. Тодилто. Языки аллювиаль ных отложений в толще эолового песчаника Энтрада имеют косую слоистость, направленную к северо-западу. Таким образом они маркируют направление палеосклона, по которому реки текли в море (см. рис. 49).

Р И С. 50. С х е м а т и ч е с к и е р а з р е з ы, и л л ю с т р и р у ю щ и е у с л о в и я н а к о п л е н и я э о л о в ы х песчаников плато Колорадо:

А — поздняя юра;

Б — поздний триае — ранняя юра;

В — поздний пенсильваний — пермь;

1 — несогласие под формацией Моррисон;

2 — пояс береговых дюн;

3 — поле внутриконти нентальных дюн;

4 — поля береговых и внутриконтинентальных дюн;

/ — морские извест няки, доломиты и эвапориты;

2 — эоловые песчаники;

3 — аллювиальные песчаники, кон гломераты и алевролиты дискуссия Ввиду того, что процессы эоловой и водной седиментации очень схожи, различать отложения того и другого генезиса крайне труд но. Д а ж е классические мезозойские песчаные образования Коло радо, как только что было показано, становились объектом реин терпретации. Какого-либо одного критерия, позволяющего со всей определенностью устанавливать происхождение таких песчаников, не существует. Удовлетворительные результаты могут быть достиг нуты только при использовании совокупности критериев, подкреп ленных к тому ж е отсутствием позитивных признаков субакваль ной обстановки. Погребенные образования и в этом случае диаг ностируются по пяти факторам — геометрии, литологии, осадочным текстурам, палеонтологическим материалам и характеру палеоте чений.

Эоловые образования не о б л а д а ю т определенной геометрией.

Морфология первичных дюн песчаного моря, к а к правило, сглажи вается еще до отложения осадков последующей фации. В основ ном конечная форма таких образований — покров. В подобных случаях значимость могут приобрести обстановки накопления со седних фаций. Поскольку пустыни относятся к равновесным об становкам, то песчаные дюны часто мигрируют по поверхностям несогласия, цементированным ферро-, каль- или силкретом и пере крытым тонким слоем гальки, которая может включать трех-, че тырех-, а иногда и легендарные пятигранники. Возможен лате ральный переход эоловых песков в аллювиальные пески зандров с ветвящимися руслами, в сланцы плайевых озер и эвапориты или фанконгломераты. Из-за однообразного вещественного состава песчаников здесь отсутствуют какие-либо значимые внутренние от р а ж а ю щ и е горизонты, н, как уже указывалось, палеорельеф дюн едва ли сохраняется.

Согласно геологическому фольклору, эоловые пески — это хо рошо окатанные и сортированные ортокварциты с явной (под мик роскопом) инееподобной штриховатостью поверхности зерен, де монстрирующие при изучении их с помощью сканирующего элек тронного микроскопа первичные осадочные текстуры. Дифферен цировать современные эоловые пески от субаквальных позволяет статистический анализ кривых размерности частиц.

Увы, дело обстоит совсем не так просто. Как уже говорилось, использовать в диагностике обстановок накопления осадков гра нулометрический анализ и изучение структуры поверхности зерен весьма опасно, так как сразу ж е возникает вопрос: не были ли те или иные особенности унаследованы или связаны с переотложе нием? Существуют т а к ж е определенные трудности с дезагрегаци ей литифицированных песчаников, а кроме того, поверхности зерен могут быть видоизменены процессами растворения и цементации.

Действительно, дюны в пустыне Сахара и Аравийской сложены хо рошо окатанными и хорошо сортированными ортокварцитами. Но это никоим образом не характеризует их современную обстанов ку. Пески современных дюн в той и другой пустынях я в л я ю т с я поли—поли—полицикличными. Они прошли через многие ц и к л ы выветривания, эрозии, отложения, транспортировки и литифика ции. Отсюда естественно ожидать зрелости этих песков с точки зрения их структурных особенностей и минералогического состава независимо от современной обстановки осадконакопления.

На самом деле многие эоловые пески, будучи структурно зре лы, очень часто в отношении своего минералогического состава оказываются незрелыми.

Хорошо окатанные зерна полевого шпата встречаются в песках современных дюн Сахары и в пермских отложениях Северного моря. Черные дюны, сложенные вулканокластическим песком, име ются в Исландии, вблизи третичных лавовых потоков в Сахаре и в других местах. Многие геологи для разделения эоловых образований и осад ков, отложенных водой или в воде, предлагают использовать сле дующий критерий. Принято считать, что эоловые пески отличают ся лучшей сортированностью по сравнению с песками, отложен ными водой. В общем, это действительно так, однако какой-то условно выбранный предел здесь отсутствует. Классические эоло вые триасовые песчаники Бантер в Англии (trask sorting coeffi cient) имеют коэффициент сортировки, равный 1,41, т. е. они не т а к эа хорошо сортированы, исходя из того, что значение данного коэф фициента для иляжевых песков, приведенное в пособии У. Крам бейном, равно 1,22. Распространено мнение, что к р и в а я размерно сти зерен в случае эоловых песков имеет положительную асим метрию с выступом в области очень тонких частиц. К а к показали работы Р. Фолка и Г. Фридмана, этот фактор может быть исполь зован для отличения их от пляжевых, а не от аллювиальных пес ков. Хотя выработаны и текстурные критерии для различения эо ловых и водных песков, использовать их в случае древ них эоловых образований по ряду причин трудно (см. по этому вопросу работы Ж. Б и г а р е л л ы ). Считается, что обычно эоловые пески очень хорошо окатаны, и, действительно, к а к показали экс перименты с кварцевыми песками, ветер в этом отношении явля ется более действенным агентом, чем текучие воды [43]. Вместе с тем, важно отметить, что полициклический характер развития эоловых песчаников плато Колорадо, пермо-триасовых образова ний Европы и современных эоловых накоплений С а х а р ы законо мерно требует хорошей окатанности и сортировки независимо от того, эоловый или какой-либо иной генезис этих отложений.

Под оптическим микроскопом поверхности зерен эоловых пес ков штриховаты, изъедены кавернами;

с помощью электронного микроскопа с высоким разрешением можно выделять разнообраз ные признаки, позволяющие отличать их от песков, испытавших воздействие воды или льда. Все эти особенности эоловых песков требуют самой тщательной интерпретации;

необходимо также помнить, что дюны могут быть переработаны текучими водами, а аллювиальные конусы осушены и перевеены ветром. Таким обра зом, осадки, отложенные в водной среде, могут наследовать эоло вые признаки и наоборот. По той ж е причине с большой осторож ностью следует интерпретировать эоловые многогранники (венти факты, дрейканторы и т. п.).

Многие современные прибрежные отмели и барьерные острова покрыты эоловыми дюнами, пески которых часто содержат облом ки морских раковин, а некоторые целиком состоят из зерен карбо натных пород. По всему земному шару берега морей окаймлены плейстоценовыми известняками с весьма выразительной крупной косой слоистостью. Они имеют разные названия: багамиты (на Б а гамских островах), эолианиты, или милиолиты (в Персидском за ливе между Ираном и Аравийским полуостровом). Геологи рас полагают множеством фактов, свидетельствующих в пользу эоло вого или морского происхождения этих пород. Конечно, извест няки могут подвергаться доломитизации;

возможно существова ние эоловых доломитов в подповерхностном залегании.

Бывают задачи и посложнее: некоторые современные эоловые дюны сложены гипсовыми песками. Они встречаются там, где про исходит дефляция себхи и где гипс и кристаллы подвергаются эрозии и истиранию. Современные примеры такого рода известны как для береговых дюн, подобных дюнам Абу-Даби, так и для дюн внутренних областей, сходных с теми, что имеются в Нацио' нальном парке США Уайт-Сэндз («Белые пески») в шт. Нью Мексико. Их аналоги — дюны Тодилто юрского возраста — уже упоминались. При погребении отложений и под действием высоких температур гипс, конечно, дегидратируется и превращается в ан гидрит. Поэтому не вызывают удивления находки в погребенном залегании косослоистого ангидрита.

Эоловые образования бывают не только песчаной размерности.

Происхождение плейстоценовых пылеватых лёссов Северной Аме рики, Европы и К Н Р связывают с действием ветра в аридных зо нах вблизи ледниковых шапок (подробнее см. об этом в работе И. Смолли, посвященной литологии и генезису лёссов).

Таким образом, использовать литологию в качестве диагно стического критерия эоловых отложений трудно. В простейшем случае в качестве эоловых могут рассматриваться хорошо окатан ные и сортированные пески от средне- до тонкозернистых, имею щие различный минералогический состав (от кварцитов и аркозов до известняка, доломита и эвапорита). В таких песках мало ве роятно присутствие гальки или обломков сланцев. Они могут иметь красную железистую окраску, свидетельствующую, как уже гово рилось ранее, о раннем диагенезе в условиях выше уровня грунто вых вод.

И з приведенного описания литологических особенностей эоло вых песков ясно, что эти накопления могут содержать и д а ж е пол ностью состоять из остатков различных морских организмов. Од нако фоссилии в этом случае будут крайне фрагментарны, истер ты и окатаны.

Наличие множества биотурбаций могло бы в таком случае слу жить критерием, позволяющим дифференцировать пески морско го мелководья от эоловых;

трудность их различения в том, что в литологическом, структурном и текстурном отношениях обе эти фации весьма схожи. Однако вертикальные ходы — следы жизне деятельности червей, моллюсков и других беспозвоночных следует в этом случае дифференцировать от ризоконкреций. Последние пред ставляют собой полые песчаные трубочки, сцементированные кар бонатом кальция или гипсом и образующиеся вокруг корней рас тений (рис. 51). Так как растения извлекают влагу из песка, то вокруг корней выпадают соли. Конечно, ризоконкреции не явля ются исключительной принадлежностью эоловых песков — они встречаются и в аллювиальных песках, накапливающихся в арид ных условиях. Кроме того, существуют интраформационные кон гломераты, состоящие из фрагментированных конкреционных тру бок.

Часто для различения эоловых и водных образований исполь зуют осадочные текстуры. К а к у ж е указывалось, эоловым отложе ниям присущи длинные и низкие знаки ряби. У. Таннером [94] было установлено, что индекс ряби, превышающий 15, может быть использован для отличения эоловой ряби от водной (исключая рябь зоны н а к а т а ). Этим исследователем эмпирически был выве ден ряд других статистических критериев, позволяющих отличать Р И С. 51. Р и з о к о н к р е ц и и в к р а с н ы х к о н т и н е н т а л ь н ы х п е с ч а н и к а х т р и а с о в о г о в о з раста, Сидмут, граф. Девон (Великобритания) Р И С. 52. К р у п н а я и з о г н у т а я косая слоистость в красном пермском песчанике Д а у л и ш (Великобритания).

-Многие геологи считают подобную косую слоистость типичной для эоловых накоплений эоловую рябь от водной. М о ж н о предположить, что слоистость смятия свойственна лишь водным осадкам, но на самом деле это д а л е к о не так. Аналогичный тип слоистости зафиксирован и в со временных дюнах. Она встречается в эоловых песчаниках плато Колорадо и особенно широко в образованиях формации Навахо.

Очень толстая косая слоистость часто считается характерной именно для эоловых песков (рис. 52). Однако уровень наших зна ний о современных морских песчаных барах не позволяет опреде лить максимальные высоты (толщину пачек) косой слоистости, характерные для водных образований. Поэтому никакой условной границы в толщине пачек эоловых и водных образований провести нельзя. Эоловые передовые слои часто бывают не выше водных и составляют лишь часть высоты дюны, которой они принадле жат.

Передовые слои эоловых дюн, к а к часто утверждают, асимпто тически изгибаются в направлении подошв и имеют более крутой наклон по сравнению с передовыми слоями водных осадков. Угол 30° часто приводится в качестве критического при распознавании образований того и иного генезиса. Углы, превышающие это зна чение, особенно характерны для современных дюн. То же самое предполагается в отношении древних дюн. Вместе с тем для триа совых дюнных песчаников Бангер в Англии Ф. Шоттон дает угол наклона передовых слоев всего 24°, а в песчаниках Энтрада на плато Колорадо в качестве наиболее часто встречающихся У. Таннер приводит наклоны от 21 до 26°. Использовать данные об углах наклонов передовых слоев в случае древних отложений сле дует с большой осторожностью, поскольку определить опорный горизонтальный уровень времени их формирования удается с большим трудом. Поверхности напластования первого порядка, как правило, о т р а ж а ю т древние эрозионные склоны дюнной по верхности, и они редко могли быть горизонтальными.

Дополнительную трудность при выделении эоловых песчани ков представляет собой определение направления их перемещения.

Современные дюны отличаются чрезвычайно разнообразной мор фологий. Поперечные дюны, передовые слои которых всегда нак лонены по направлению ветра, в количественном отношении, к а к правило, уступают барханам (серповидным д ю н а м ), копьевидным (продольным) и звездчатым дюнам. Эти типы дюн имеют значи тельно более сложную геометрию и соответственно более разно образную ориентацию передовых слоев. Передовые слои барха нов изгибаются в виде арки под углом 180°, в то время как копье видные дюны демонстрируют биполярные наклоны передовых слоев — перпендикулярно среднему направлению ветра (рис. 53).

Несмотря на все эти сложности, древние эоловые образования об н а р у ж и в а ю т в этом отношении определенный тренд, хотя, по-ви димому, и с очень большим разбросом данных. Д. Томпсон в ра боте 1968 г. приводит расчеты трехмерной геометрии песчаных дюн триасового возраста в центральных районах Англии и выяв л я е т значительное число одномодальных наклонов. К а к сообща 7 Ьск. 803 Ы Р И С. 53. Д и а г р а м м а, п о к а з ы в а ю щ а я с о о т н о ш е н и е м е ж д у м о р ф о л о г и е й д ю н ы и о р и е н т а ц и й к о с о й с л о и с т о с т и (с р а с п р е д е л е н и е м п о с л е д н е й по а з и м у т а м ). Н а правление ветра — снизу вверх.

Барханы и копьевидные дюны обычно являются эфемерическими формами, сохраняющи мися весьма редко, фактически накопление эоловых осадков связано лишь с поперечными дюнами.

а — поперечная дюна;

б — бархан;

в — копьевидная дюна ет К. Гленни, аналогичные результаты были получены на основе скважинного наклономерного к а р о т а ж а для дюн пермского крас ного л е ж н я Северного моря. Р я д региональных исследований был предпринят с целью реконструкции палеоклиматов, в частности, д л я выявления характера распределения в прошлом областей вы сокого атмосферного давления.

Трудность трассирования воздушных палеопотоков состоит в том, что они не контролируются склоном, подобно многим, хотя и не всем, водным потокам. Мы уже видели это в случае песчани ка Энтрада на плато Колорадо. Д. Д ж. Ламинг, исследуя пустын ные образования пермотриаса в Юго-Западной Англии, показал, что осадки попеременно то смывались во время паводков вниз по аллювиальному конусу, то снова перевевались вверх по склону.

Таким образом, распознавание древних эоловых образований — задача нелегкая. Связано это в основном с тем, что и вода, и ве тер транспортируют и отлагают песок в форме ряби и дюн. Д л я распознавания конечных результатов этих процессов предлагались многие структурные и текстурные критерии;

некоторые из них, если вообще их можно считать критериями, несложны. Выделение древних эоловых образований должно базироваться на критиче ской оценке всех имеющихся данных. Только комплексный подход дает возможность выработать критерии, которые могли бы помочь оценить все «против» водного генезиса и все «за» в пользу эоло вого происхождения осадков. В конечном счете вопрос может быть поставлен так: «Если это не эоловая фация, то что же это?»

экономические аспекты Эоловые песчаники характеризуются потенциально высокой по ристостью и проницаемостью, поскольку слагающие их частицы хорошо окатаны и отсортированы и, как правило, слабо сцементи рованы. По-видимому, высока и региональная проницаемость бла годаря отсутствию прослоев сланцев. З а счет этих особенностей эоловые песчаники могут стать водоносными горизонтами и ловуш ками углеводородов. В целом, однако, эоловые песчаники считают ся малоперспективными с точки зрения формирования залежей углеводородов, поскольку они часто располагаются в пределах континентальных бассейнов на удалении от морских сланцев, ко торые могли быть потенциальными нефтематеринскими породами.

Исключения из этого правила наблюдаются там, где эоловые песчаники за счет несогласий или тектонических движений кон тактируют с обогащенными органическими соединениями материн скими слоями. Некоторые из газовых месторождений Северного моря приурочены к пермотриасовым дюнным песчаникам, кото рые залегают на верхнекарбоновых (пенсильванских) отложениях [61]. Глубокое захоронение углей под более молодыми осадками могли быть причиной выделения газа в процессе удаления лету чих компонентов.

7* В штатах Юта и Вайоминг (США) несколько месторождений нефти т а к ж е связаны с триасовыми и юрскими эоловыми песчани ками, описанными в данной главе. В предгорьях Скалистых гор несколько эоловых формаций были надвинуты на меловые слан цы, обогащенные органикой.

В а ж н о отличать эоловые отложения от водных, так как послед ние часто бывают минерализованы, а первые — немые. Именно та к а я ситуация отмечается в распространении урановой м и н е р а л и з а ции в пределах плато Колорадо и в Медном поясе Замбии.

подповерхностная диагностика эоловых образований Таким образом, мы видим, что однозначная диагностика эоло вых образований по данным бурения — задача не легкая. Геомет рия эоловых формаций не отличается закономерностью, а литоло гия крайне изменчива. Классиче ский эоловый песчаник может Интер Гамма-ка- HaKnaHOMephbiV быть представлен розовым хоро ротам.АНИ кар от с м, градусы пре \ 0 ' 150 W 20 50 тация шо сортированным и хорошо ока танным кварцитом, другие оса I дочные накопления эолового ге — •— - j" " -— незиса могут включать эвапори _ ты, биокластические и красные лессовые алевролиты.

1 По-видимому, наибольшую ди агностическую значимость имеют очень низкие значения А Н И при ~2 гамма-каротаже с асимметрич WC ным пилообразным рисунком за писи. Ему соответствует «голу бой» мотив записи наклонов, причем увеличение угла наклонов слоев вверх по разрезу приходит... -ч. и ся на короткий интервал кривой" гамма-каротажа, отвечающий, сланцам. Это соответствует суб горизонтальным конечным пере № довым слоям дюны, где отлага M ются глинистые частицы и слю _• = — да. Выше по разрезу отмечается Т~ о.— f переход в чистый гамма-интер —.

I I вал с однородным крутым паде нием передовых слоев (рис. 54).

Р И С. 54. Типы записей гамма-каро- Такие эоловые накопления обыч т а ж а и глубинного наклономерного но являются палеонтологически к а р о т а ж а д л я скважины, пройден немыми.

ной в эоловых (дюнных) отложе ниях:

Пермский красный лежень в 1 — передовые слои;

2 — продвинутая южной части Северного моря, по часть передовых слоев IOO видимому, один из наиболее хорошо известных примеров погре бенных фаций внутреннего аридного бассейна. В этом случае ин терпретация данных к а р о т а ж а, подкрепленная м а т е р и а л а м и изу чения буровых колонок, дает возможность дифференцировать а л лювиальные, эоловые образования и отложения себх и плайевых озер [61].

Литература: [43, 51, 61, 64, 68, 74, 94].

ГЛАВА IV О З Е Р Н Ы Е ОТЛОЖЕНИЯ Озера — это скопления неморской воды, ограниченные сушей.

Современные озерные бассейны могут достигать сотен километ ров в длину, как, например, Великие озера Северной Америки, и широко варьировать по глубине. Они могут существовать посто янно или ж е быть лишь временными водными телами. Так, плайе вые озера Центральной Австралии образуются раз в несколько лет после ливневых дождей и сохраняются в течение нескольких недель или месяцев. Озера встречаются в горных районах, напри мер в Альпах, и на низменных континентальных равнинах, к а к оз. Чад. По степени солености воды озера варьируют от пресных в умеренной и перигляциальной областях до сверхсоленых в арид ных зонах. Озерные бассейны могут возникнуть в результате тек тонических опусканий или подвижек по разломам, за счет ледни ковой эрозии и при подпруживании водотоков льдом, лавой, а в настоящее время и искусственными преградами, созданными че ловеком.

Б л а г о д а р я широкой вариабильности условий накопления совре менных озерных осадков им свойственно большое разнообразие ти пов. Древние озерные отложения т а к ж е отличаются не меньшим разнообразием. Поскольку в задачи данной книги не входит рас смотрение всех типов озер, автор остановился на одном конкрет ном примере древних озерных отложений, ограничиваясь в отно шении других лишь кратким обзором. Более подробные сведения о современных озерах и сопоставление их с древними читатель найдет в работе [68].

современные озера Химизм, физические и биологические особенности современных озер изучены достаточно подробно. Значительно меньше сведений об условиях их осадкообразования. Б о л ь ш а я часть имеющихся материалов относится к постоянным озерам умеренной климати ческой зоны [45]. Осадки современных эфемерных озер исследо вались К- Риивесом в его «Введении в лимнологию» и Д ж. Н и л о м в работе, посвященной озерам плайи и пересыхающим водоемам.

IOt Увеличение приноса Постоянные озера Пересыхающие озера Себха Предгорный к о н у с Плайп ••V 1 Я JjM 4 — л I L..

,п — — Р И С. 55. С х е м а к л а с с и ф и к а ц и и озер по с к о р о с т и п о с т у п л е н и я о с а д к а и с т е п е н и аридизации (выделено шесть (I—VI) различных типов):

/ — конгломераты;

2 — известняки;

3~ пески, песчаники;

4 — эвапориты;

5 —алевриты;

6 — аргиллиты;

7 — болота с органикой (угли) Эти исследования показали, что главными контролирующими ф а к т о р а м и озерной седиментации являются степень аридности и объем поступающих твердых осадков. Последнее частично зависит от климата (температура, тип, частота и объем атмосферных осад ков), частично от рельефа и характера вмещающих пород. Вари ации данных факторов были положены в основу при классифика ции озер 3. Кукалом, Г. Више, М. Пикаром и Л. Хайем и др.;

см.

[ 4 5 ]. На рис. 55 приведена простая классификация озер, которая м о ж е т использоваться при исследовании озер и изучении страти графических разрезов.

По берегам озер реки могут образовывать дельты, откуда под действием генерируемых ветром течений песок может переоткла д ы в а т ь с я в п л я ж и и бары. Там, где поступление обломочного м а т е р и а л а отсутствует, на заболоченных участках может накап ливаться торф. На берегах некоторых озер формируются о с а д к и с большим содержанием карбоната кальция. В основном они име ют биогенное происхождение и по составу варьируют от водорос левых рифов до детритовых песков, состоящих из раковин мол люсков и водорослевых обломочков, и д а ж е до оолитовых песков.

Мутьевые потоки могут переносить обломочный материал от бе реговой линии далеко в центр бассейна, где накапливаются тон чайшие осадки. Они могут включать в себя не только терригенный обломочный материал, но и перенесенный известковый и гумусо вый материал органического происхождения. Широкое развитие водорослей в эйфотической зоне мелководья в центральной части озер может способствовать накоплению сапропелевых илов.

Во многих озерах развивается стратификация воды, и т е п л ы е поверхностные воды перекрывают более плотные холодные. Актив ность фитопланктона в верхнем слое обеспечивает поступление кислорода, который поддерживает развитие многих других форм;

жизни. Если озеро имеет плотностную стратификацию водной тол щи, то в более глубоких частях содержание кислорода у м е н ь ш а ется, и он не может вновь образовываться из-за того, что недоста ток света препятствует фотосинтезу. В такой ситуации более низ кий слой оказывается бескислородным, и здесь может сохраняться органический материал, попадающий туда сверху. Эти два плот ностных слоя соответственно обозначаются как эпилимнион и ги полимнион (рис. 56).

Возникающие штормы могут смешивать две упомянутые вод ные массы, что, в свою очередь, часто приводит к катастрофиче ской гибели организмов в верхнем слое, в таком случае тела их могут сохраниться на дне озера, коль скоро в гиполимнионе вос становятся бескислородные условия. Именно поэтому в централь ных частях многих древних озерных отложений содержатся биту минозные сланцы и нефтематеринские слои. Регулярное повторе ние такого процесса придает циклический характер озерным осад кам. Цикличность т а к ж е наблюдается обычно в ледниковых озе рах, где слойки терригенного обломочного материала, приносимого потоками талых вод, чередуются с известковистым илом и о р г а ническим материалом. Эти регулярные слои, именуемые « в а р в а ми» (лентами) несомненно являются годичными *.

Осадконакопление во временных пустынных озерах р а с с м а т ривалось в 1972 г. на специальном симпозиуме, в том числе К- Риивесом и Д ж. Нилом. Озерные бассейны в горных аридных районах часто относят к плайям. Красные глины и силты (глини стые пески) в центральной части такого озерного бассейна часто переходят через аллювиальные накопления зандров в фангломе раты, примыкающие к горам. Многие плайевые озера заполняют ся водой приблизительно раз в д в а д ц а т ь лет в результате ливневых дождей или внезапных паводков и существуют только несколько * « В а р в а » — годичная лента, обычно состоит из д в у х слойков: «летнего» и «зимнего», т. е. речь везде идет о п а р е слоев.

ЮЗ грубый Известковый ил Автохтонный УГОЛЬ ггггГГТТТЯШМШШ^Щ Водорослевая органика и детритовый гумус Р И С. 56. С о о т н о ш е н и е т и п о в о с а д к о в и о п р е д е л е н н ы х ф и з и ч е с к и х и х и м и ч е с к и х п а р а м е т р о в в озере с термально обусловленной плотностной стратификацией месяцев (отмечено, что в пустыне С а х а р а больше людей погиба ет от наводнений, чем от ж а ж д ы ). В остальное время такие озера представляют собой плоские сухие поверхности с перемежающи мися песчаными дюнами по краям и иногда с огромными трещи нами высыхания в центральных частях.


Некоторые озера аридных областей являются областями эвапо ритовой седиментации. В качестве современных примеров такого рода может служить Большое Соленое озеро в шт. Юта ( С Ш А ), Мертвое море, оз. Эйре в Австралии.

формация грин ривер (эоцен), скалистые горы, сша: о п и с а н и е В конце мела в результате ларамийской орогении Скалистые горы на з а п а д е центральной части Северной Америки образовали полосу меридионального простирания. Серия бассейнов, возникших к востоку от этой полосы, заполнялась третичными континенталь ными осадками. На протяжении эоцена аллювиальные и озерные о т л о ж е н и я накапливались на отдельных территориях современных штатов Вайоминг, Колорадо и Юта. Песчаники, алевролиты и угли А Р И С. 57. О б л а с т ь с о в р е м е н н о г о р а с п р о с т р а н е н и я ф о р м а ц и и Грин Р и в е р — А. Модифицировано по Haun and Kent (1965), Bulletin of the American Associa tion of Petroleum Geologists, с разрешения Американской ассоциации геологов нефтяников. Разрез бассейна Юинта, демонстрирующий распределение ф а ц и й Г р и н Р и в е р — Б. По Osmond (1965), Bulletin of the American Association of Pet roleum Geologists, с разрешения Американской ассоциации геологов-нефтяников.

1 — фация речного песка;

2— фация дельтовых и прибрежных песков;

3—фация горючих сланцев;

4 — отложения дельтовой илистой отмели формации Уосатч перекрываются литологически пестрой форма цией Грин Ривер — наиболее крупными и хорошо задокументиро ванными древними озерными отложениями в мире.

Накопление этой формации происходило главным образом в двух районах (рис. 57). Более крупный из них — оз. Юинта зани мает площадь 23 тыс. км 2 в северо-восточной части шт. Ю^Э с мак симумом накоплений (свыше 3000 м осадков) в бассейне Юинта.

Этот район отделялся грядой от меньшего по р а з м е р а м оз. Гезай ют с депоцентром в бассейне Грин Ривер на северо-западе шт. Вай оминг.

— Суша Р И С. 58. И д е а л и з и р о в а н н ы й ц и к л и з м е н е н и я б е р е г о в о й линии в ф о р м а ц и и Г р и н Р и в е р. По Picard и High (1968), Journal of Sedimentary Petrology, с разреше ния Общества минералогов и палеонтологов.

Мощность аллювиального цикла и цикла изменения береговой линии (соответственно левая и центральная колонки) варьирует от 2 до 15 м. Глубоководные циклы (правая колонка) имеют мощность менее 2 м.

/ — аллювиальная серия с измельчением материала вверх по разрезу;

2— водерослевые осадки;

3 — мигрирующие в сторону суши оолитовые осадки мелководья;

4 — осадки про двигающейся дельты с огрублением материала вверх по разрезу;

5 — глубоководные озер ные ленточные сланцы Формация Грии Ривер имеет неправильную геометрию как по горизонтали, так и по вертикали, причем ее границы контролиру ются, с одной стороны, рельефом, существовавшим во время ее на копления, и тектоникой, а с другой — последующей, не зависимой о т рельефа подошвы субсеквентной эрозией.

Формация Грин Ривер включает в себя разнообразные породы со сложными фациальными отношениями и соответственно слож ной стратиграфической номенклатурой. Выделяют две основные фации: обломочные и карбонатные породы по к р а я м бассейна в направлении его центра переходят в тонкозернистые обломочные отложения, карбонаты и эвапориты. Краевые фации иногда содер ж а т конгломераты, косослоистые и со следами руслового запол нения песчаники, алевролиты, водорослевые строматолиты, доло миты, оолиты и слои ракушечника. Эти фации вниз по разрезу и л а т е р а л ь н о (языками) переходят в углесодержащую полностью кластогенную формацию Уосатч. К центральным частям бассейнов приурочены толстые пачки тонкослоистого мергеля, тонкозерни стые известковистые песчаники, сланцы и битуминозные сланцы с солоноватоводными осадками, включающими трона (карбонаты натрия) в верхних частях. Тонкозернистые известковистые песча ники демонстрируют ритмическую слоистость;

горючие сланцы об н а р у ж и в а ю т слойчатые парные пласты толщиной менее 1 мм, сравнимые с варвами гляциальных отложений. Нижний из пар ных слойков состоит из тончайшего известковистого кварцевого силта, а верхний — из черного сапропелевого м а т е р и а л а.

В значительной степени цикличность т а к ж е развита в к р а е в ы х образованиях, что особенно заметно на северо-восточном ф л а н г е бассейна Юинта. В каждом цикле выделяется нижняя кластоген ная часть, х а р а к т е р и з у ю щ а я с я постепенным укрупнением от с л а н ца до песчаника вверх по разрезу в сторону эрозионной поверх ности у к р а я бассейна. Н а д эрозионными поверхностями з а л е г а ю т кластогенные серии, отличающиеся утонением материала вверх по разрезу — от конгломератов до красных сланцев. Вверх по р а з р е зу и к центру бассейна они переходят в оолиты и водорослевые карбонаты (рис. 58).

Породы формации Грин Ривер содержат обильную, хорошо со хранившуюся и разнообразную биоту. Сюда относятся пресновод ные рыбы, насекомые, моллюски, остракоды, планктон, п ы л ь ц а растений, известковые водоросли, остатки растений и насекомых.

Характер палеотечений в краевых кластогенных осадках опре деляли, используя данные по косой слоистости и знаки ряби. И те к другие свидетельствуют о переносе осадков в стороны, вверх и вниз по отношению к общему направлению местных береговых:

линий. Палеотечения изучались в целях выяснения геометрии при брежных нефтеносных песчаных тел.

ф о р м а ц и я грин ривер:

обстановка накопления Господство тонкозернистых пластинчатых осадков показывает»

что вероятнее всего это водные накопления. Отсутствие морской фауны указывает на неморской характер вод, в крайнем случае, солоноватоводный. Поэтому, согласно определению, формация:

Грин Ривер формировалась в озерных условиях. Однако имеющи еся данные позволяют сделать дополнительные выводы о проис хождении и истории этого озера. Отсутствие косой слоистости и трещин высыхания в центральных фациях дает возможность пред положить, что накопление осадков протекало ниже зоны волново го воздействия в водах, которые никогда не подвергались осуше нию, по крайней мере до заключительной солоноватой фазы. Bap вы были интерпретированы как годичные, причем нижняя часть рассматривалась как отвечающая приносу кластического материа ла с суши в течение дождливого зимнего периода;

существование сапропелевых слоев предполагает, что поступление органики на:

дно озера из поверхностного слоя происходило в сухие сезоны,, когда дожди ослабевали и поступление осадков с суши было не значительным. Захоронение этого органического материала вмес те с прекрасно сохранившимися скелетами рыб, а т а к ж е отсутст вие бентоса, свидетельствуют, что более глубокие части озера на ходились в анаэробных условиях и воды были застойными. П р е д полагая варвы годичными и зная их среднюю толщину и о б щ у ю мощность ленточных отложений, исследователи рассчитали, что озеро существовало свыше 7,5 млн. лет. Сравнение флоры фор мации Грин Ривер с современной позволяет предположить, что о з е р о и окрестные холмы в условиях теплового и влажного клима т а имели пышную растительность.

В бассейне Юинта в шт. Юта возникновение крупных осадоч ных циклов по краям озера связывается с трансгрессией и регрес сией береговой линии, отвечающими соответственно повышению и понижению уровня вод озера. Падение уровня д о л ж н о было вы зывать врезание устьев рек до новых отметок и вынос обломочного м а т е р и а л а, отлагающегося в растущих дельтах;

соответственно се рии, демонстрирующие укрупнение материала вверх по разрезу, в направлении центра бассейна переходят в сланцы. Поднятие уровня озера д о л ж н о было приводить к заполнению русел рек и подпруживанию их собственными наносами. В результате форми ровались последовательности, отличающиеся уменьшением разме ра частиц осадка вверх по разрезу. Красные сланцы в их верхних частях свидетельствуют о субаэральной экспозиции поймы. Одно временно резкое уменьшение поступления кластического материа л а в озеро, по-видимому, приводило вблизи берегов к условиям, благоприятным для накопления карбонатов с оолитовыми банка ми, ракушечными прослоями и известковистыми водорослевыми пропластками. Они д о л ж н ы были трансгрессивно перекрывать к р а е в ы е части приозерной равнины по мере того, как озеро уве личивалось в размерах, вплоть до очередного падения его уровня.

Д л я бассейна Грин Ривер в шт. Вайоминг предполагается господство условий плайевого озера, при которых шло накопле ние горючих сланцев и отложение трона в мелких озерах, окру ж е н н ы х широкими плайевыми равнинами, где формировались кар бонатные и терригенные фации. Хотя отдельные более экзотиче ские интерпретации могут быть поставлены под вопрос, никаких сомнений в том, что эти отложения зафиксировали существование в прошлом значительного по размерам озера, быть не может.

древние озерные отложения: общий обзор К а к показали работы М. П и к а р а и Л. Хайа, озерные отложе ния могут быть легко идентифицированы по комбинации водных осадков, характерных д л я обстановок накопления с низким энер гетическим уровнем, и отсутствию морской фауны. Однако, как это было в случае серой фации торридона в докембрийских отло жениях без фауны, отличить озерные осадки от морских довольно трудно. Формация Грин Ривер обладает рядом характеристик, которые обнаруживаются и в осадках других древних озер. В ча стности, обращает на себя внимание литологическое разнообра зие, свойственное этой фации. Большинство озер являются обла стями седиментации тонкозернистых осадков: аргиллитовых, из вестковистых и, наконец, эвапоритовых. Краевые отложения озер могут быть грубозернистыми и конгломератовыми, как в случае озерных осадков впадины Н ь ю а р к (триас), которые по простира нию переходят в фангломераты (серии аркозов портленда и кон гломератов Н ь ю а р к а ).


Вторая, типичная для древних озер черта, которую демонстри рует формация Грин Ривер,— цикличность. Варвы обнаружены не только там — они известны (и были именно там впервые выделе ны) и в плейстоценовых ледниковых озерах Северной Европы.

(Заметим т а к ж е, что флора формации Грин Ривер свидетельст вует, что варвы не являются критерием ледниковой климатической обстановки.) Варвы развиты т а к ж е в озерной формации Леукей тон впадины Ньюарк, где они встречаются в крупных циклах, увенчанных трещина*ми усыхания, что свидетельствует о регуляр ных флуктуациях и высыхании вод озера (см. об этом подробнее в работе Ф. Ван-Хаутена, посвященной циклической озерной се диментации). Детальный подсчет циклов в озерных р е ж и м а х дан П. Д а ф ф а с соавторами в их монографии по циклической седи ментации. На рис. 59 показаны тонкослоистые плейстоценовые озерные отложения Сахары, а на рис. 60 — озерные отложения с тонкой конволютной слоистостью из района Мертвого моря.

Третья черта некоторых древних озер, присущая и формации Грин Ривер,— наличие эвапоритов. Они встречаются т а к ж е в со временных озерах, например, в Мертвом море и Большом Соленом озере в шт. Юта. Происхождение озерных эвапоритов нередко вы зывает споры. Они могут попадать в озеро из эвапоритовых пород, о б н а ж а ю щ и х с я в захваченной озером области. Озеро может воз никнуть при отчленении длинного морского залива. Вероятно, со ли могут поступать в атмосферу из океана, затем выпадать с д о ж дем и, попадая в реки, собираться в пересыхающих соленых озе рах. При попытке определения источника озерных эвапоритов ( д а ж е когда их озерное происхождение может оказаться сомни тельным) в к а ж д о м случае следует оценивать их конкретные осо бенности. Что касается юрских эвапоритов Тодилто плато Коло радо, то существенно, что они находятся совсем рядом с эквива лентными им по времени морскими толщами;

между тем триасо вые соляные отложения Чешира в Северной Англии, происхожде ние которых неясно, располагаются на значительном расстоянии от эквивалентных им по времени морских известняков и доломи тов. Случаи, подобные рассмотренным, требуют тщательного об следования и интерпретации. Д а ж е наличие морских микрофос силий не может служить доказательством их морского происхож дения. Р а с с м а т р и в а я происхождение соленых отложений пустынь, Т. Холланд в 1912 г. сообщал о фораминиферах, перенесенных ветром внутрь материка из залива Рани Кач, прежде чем они попали в эвапориты оз. Большой Самбхар в пустыне Р а д ж п у т а н.

Этим полезным, с точки зрения определения генезиса осадков да ж е при наличии морских микрофоссилий, предупреждением уме стно закончить наше обсуждение.

Р И С. 59. Р и т м и ч е с к а я т о н к а я слоистость в плейстоценовых озерных о т л о ж е н и я х.

Ливийская Сахара Р И С. 60. К о н в о л ю т н а я тонкая слоистость плейстоценовых мергелях Лизан, М е р т в о е море экономические аспекты Древние озера имеют существенную практическую значимость, т а к как они способны продуцировать нефть, угли и эвапоритовые минералы. Немало древних озерных бассейнов в центральных час тях содержат богатые органическим материалом сланцы, являю щиеся источником нефти, ныне сосредоточенной в песчаниках вдоль древней озерной береговой линии. С л а н ц е в а я формация Грин Ривер продуцировала нефть в нескольких третичных бассей нах штатов Юта и Вайоминг, к а к это следует из работы Д ж. Чэт филда и др. Много нефтеносных озерных бассейнов встречается в К Н Р, Б р а з и л и и и Австралии. Этому вопросу посвящены работы Чин Чена, X. Грюнау и У. Грюнера и др.

Многие битуминозные сланцы имеют озерное происхождение.

Битуминозные сланцы Грин Ривер у ж е упоминались в качестве примера, отметим т а к ж е пермокарбоновые битуминозные сланцы Нового Южного Уэльса и карбоновые сланцы «озера Кейдел» в долине Мидленд в Шотландии.

Угольные месторождения т а к ж е приурочены к древним аллю виально-озерным болотам. Этот тип обстановок осадконакопления широко распространен в пермских угленосных бассейнах, которые, к а к считается, когда-то входили в Гондвану. Сюда относятся от л о ж е н и я системы Kappy в Замбии, Ю А Р и Зимбабве, системы Д а м у д а в Индии и эквивалентные отложения в Австралии и Ан тарктиде. Все эти угленосные отложения имеют примерно один (пермский) возраст, часто залегают на отложениях ледникового происхождения и заключены в мощных циклических сериях не морских обломочных отложений. Большинство из этих углей, ви димо, формировалось в болотах на аллювиальных равнинах по периферии озер.

Олигоценовый бассейн Беуви-Трейси в Южном Девоне (Вели кобритания) служит примером древнего озера, осадки которого содержат лигниты и каолиновые глины. Другие полезные ископа емые озерного происхождения — ж е л е з н а я руда (обычно лимо нит), кизельгур (диатомит) и эвапориты.

подповерхностная диагностика озерных отложений Таким образом, озерные отложения практически неотличимы от морских. Главный диагностический критерий — отсутствие ос татков морских организмов (в фанерозойских отложениях). Име ются некоторые различия в геохимии озерных и морских эвапори тов.

Литература: [45, 68, 74, 101].

ГЛАВА V ДЕЛЬТЫ береговые линии* Развитие обстановок осадконакопления прибрежной зоны и со путствующих фаций обусловлено многими факторами, включая скорость приноса осадков с суши, режим приливов, систему те чений, климат и относительные перемещения суши и моря. Совре менные береговые линии часто являются областями размыва или аккумуляции. Первые не представляют интереса, так как не остав ляют никаких геологических свидетельств в отложениях. Вместе с тем, продукты прибрежного осадконакопления составляют зна чительный процент в осадочном покрове Земли. Береговые отло жения о т р а ж а ю т главным образом относительную прочность раз витых на суше отложений и способность процессов, происходящих в море, перераспределять их.

Совокупное воздействие этих факторов приводит к возникно вению непрерывного ряда отложений разнообразных прибрежных типов: от полного господства у берега терригенных отложений, с одной стороны, до преобладания морских процессов при весьма незначительном поступлении детрита, с другой. С уменьшением поступления терригенного материала карбонатные обстановки на копления фиксируются все ближе к берегу. Именно эти общие представления с л у ж а т основой принятого подразделения береговых линий и прибрежных отложений на несколько типов (табл. 6).

Рассмотрим сначала лопастные (дельтовые) береговые линии, а затем остановимся на терригенных, смешанных и карбонатных прибрежных отложениях.

современные дельты Геродот назвал греческой буквой «дельта» (А), имеющей тре угольную форму, область, где рукава р. Нил отлагали влекомый ими материал в Средиземное море. Этот термин в дальнейшем по лучил широкое распространение. Много позднее Ч. Л а й е л ь (1854 г.) определил дельту к а к «аллювиальный участок суши, сформированный рекой у ее устья». Второе определение у ж е не д е л а е т упора на дельтовидную геометрию такого рода участка.

Действительно, многие устья современных рек, воспринимаемые к а к дельты, по форме далеки от треугольника. Это показано в ра ботах, включенных в вышедший в 1966 г. в Хьюстоне под редак цией М. Шерли и Д ж. Рэгсдейла сборник «Deltas in their Geolo gic F r a m e w o r k » («Дельты как геологический объект»). Тем не ме * З д е с ь и д а л е е термин «береговая линия» употребляется автором не толь ко в прямом смысле — д л я обозначения линии пересечения поверхности воды с берегом и п л я ж е м, но и д л я обозначения обстановки накопления и о т л о ж е н и й п р и б р е ж н о й зоны.

Таблица Классификация отложений п р и б р е ж н о й зоны Фация Тип береговой линии и соответствующие ему осадки I. Л о п а с т н ы е б е р е г о в ы е линии: д е л ь т ы Миссисипский тип с р а д и а л ь н о р а с х о д я щ и м и с я («птичья ла- Карбонатные фации продви па») д е л ь т о в ы м и р у с л а м и г а ю т с я в на Нильский тип, р а д и а л ь н ы е р у с л а, с р е з а н н ы е а р к о й б а р ь е р н ы х правлении бе островов рега II. Л и н е й н ы е б е р е г о в ы е линии: б а р ь е р н ы е о с т р о в а и л а г у н н ы е комплексы Терригенные, с преобладанием терригенной седиментации, п р и б р е ж н ы е а л л ю в и а л ь н ы е р а в н и н ы, л а г у н ы, б а р ь е р н ы е ост рова и обстановка открытого моря Смешанные карбонатные осадки: о б л о м о ч н ы е, т е р р и г е н н ы е ф а ции а л л ю в и а л ь н о й р а в н и н ы и л а г у н ;

к а р б о н а т н ы е ф а ц и и при брежных гряд и открытого моря Карбонатные отложения: фации известняков открытого моря Относительное и прибрежных гряд;

карбонатные (иногда доломитовые и эва- увеличение поритовые) фации, отвечающие лагунным условиям объема осад ка, снесенного Т е р р и г е н н ы е ф а ц и и п р и б р е ж н ы х р а в н и н о т с у т с т в у ю т или р а з с суши виты весьма слабо нее, их исключительное экономическое значение служит основа нием, чтобы осадки лопастных (дельтовых) береговых линий р а с сматривались отдельно от образований линейных береговых линий.

К счастью это зачастую можно успешно осуществить на основе изучения керна скважин или поверхностных обнажений, т. е. не требуется сбор данных, обычно необходимых для реконструкции геометрии фаций. Это объясняется тем, что упомянутые два типа прибрежных отложений имеют характерные, присущие только им последовательности изменения размерности частиц и о с а д о ч н ы е текстуры. Д е л ь т ы — один из наиболее изученных и подробно о х а рактеризованных типов современных обстановок осадконакопле ния. Мы приводим очень короткий список публикаций из огром ного числа работ, посвященных этому вопросу.

Исследования показали, что дельты формируются там, где ре ки выносят в море больше наносов, чем морские течения в со стоянии перераспределить. В этом случае по мере уменьшения скорости течения в направлении открытого моря река откладыва ет последовательно все более тонкие осадки во все более глубо ких водах. Русло продвигается в сторону моря между двумя воз вышающимися полосами собственных отложений, получивших на звание прирусловых валов. В результате в устье н а к а п л и в а е т с я т а к а я масса осадков, что она оказывается выше проксимального (со стороны суши) конца этих валов. Когда русло заполняется собственным материалом, оно прорывает валы. Сформированное 8 Зак. 803 Iij J таким образом в результате прорыва новое русло стремится к мо рю между новыми валами. Таким образом а л л ю в и а л ь н а я равнина продвигается, н а р а с т а я в сторону моря (лопастная в плане и кли новидная в р а з р е з е ). Верхняя, обращенная к берегу часть дельты состоит из сети расходящихся (дивергентных) песчаных русел (т. е. ограниченных с флангов), фланкированных в а л а м и глини стого песка. Более тонкие глинистые пески и глины откладываются на паводковых площадях и в лагунах внутридельтовых областей.

Ч а с т о образуются болота, в которых накапливаются торфяные толщи. Мористее устья распределительного русла осадки откла дываются на субаквальной (подводной) дельтовой платформе.

Здесь формируются тонкослоистые пески со знаками ряби и илы, часто с биотурбациями. Если седиментация протекает относитель но медленно, фации платформы могут быть переработаны мор скими течениями. При этом в процессе избирательной сортировки тонкие частицы могут быть унесены, и происходит накопление ко со- или плоскослоистых песков.

Подводная дельтовая платформа отделена от продельты (аван дельты) дельтовым склоном. На этой поверхности и остается в конце концов большая часть ила. Время от времени склон дельты становится настолько крутым, что происходит соскальзывание ма териала и оползание склона, в результате чего материал пере откладывается у его подножия. Вероятно, такое оползание возни кает довольно часто и приводит к смещению оползневых масс и структур (галлов) вниз по склону дельты. В дельтах рек Мисси сипи и Фрейзер установлены отдельные признаки действия мутье вых потоков (об этом подробно пишет Ф. Ш е п а р д в работе по мор ским подводным каньонам, которая вошла в сборник «Море», вы шедший в 1963 г. под редакцией М. Х и л л а ).

Таким образом, в вертикальном разрезе дельты присутствуют тонкозернистые морские фации, которые вверх по разрезу посте пенно переходят в более грубые пресноводные осадки;

эти фаци альные границы по мере н а р а щ и в а н и я дельты в сторону моря ста новятся диахронными. М о ж н о ожидать повторения такой последо вательности по вертикали, поскольку прорывы валов и ответвле ния дельты повторяются.

При поисках древних дельт следует о б р а щ а т ь внимание на мощные кластические серии с повторяющимися вверх по разрезу циклами укрупнения материала. К а ж д ы й цикл начинается в ниж ней части с морских глинистых сланцев, которые через глинистые пески в верхней части переходят в более грубые пресноводные русловые пески. Русла, будучи врезаны в пресноводные сланцы и угли, в плане дают картину расходящегося шнурования. Угли мо гут встречаться т а к ж е в верхних частях русел (рис. 61).

Изучение современных дельт показывает, что в действительно сти они являются значительно более сложными образованиями, чем представляет приведенная схема. Можно выделить два глав ных типа дельт: преимущественно аллювиальные дельты и дельты, созданные в основном морскими процессами. Д е л ь т а р. Миссиси пи Дельтовая платформа Склон дельты Продепьта субаэральная субаквальная Р И С. 61. Г е о м о р ф о л о г и я и о с а д о ч н ы е ф а ц и и с о в р е м е н н о й д е л ь т ы.

Обратите внимание на усложненность вертикальных разрезов в этом случае.

1 — береговые валы;

2 — рукав реки;

3 — внутридельтовый залив;

4 — береговые бары, тран сгрессируя, перерабатывают лопасть мертвой дельты;

5 — продельтовая глина Р И С. 62. К а р т а - с х е м а о с н о в н ы х т и п о в д е л ь т ( п р и м е р ы см. в т е к с т е ).

•Обратите внимание на распределение и тренд песчаных тел, которые могут стать потен циальными залежами углеводородов в зависимости от преобладания аллювиального яли морского воздействия.

1 — паралические илы и торф;

2 — морские илы;

3 — русловые и отмелевые пески пи представляет собой классический пример дельт первого типа.

Это дельта с очень низким соотношением песка и илов в осадках ( 1 : 9 ) ;

ее необычность заключается и в том, что она впадает в защищенный бассейн с малым приливно-отливным воздействием.

Поэтому дельтовые русла могут выдвигаться д а л е к о в море. Д л я озер дельты преимущественно аллювиального типа и таких конту ров («птичья лапа») — редкое исключение.

Большинство дельт подвергается интенсивной морской перера ботке. Следует различать дельты, испытывающие волновое воз действие, и дельты, находящиеся под влиянием приливно-отлив ных течений. Реки Нил и Нигер можно привести в качестве приме ров первого типа. В этих дельтах песок откладывается в устье про токи после того, к а к он будет переработан морскими волнами и передислоцирован в дугах барьерных островов по периферии дельты.

Дельты в областях с высокими приливами имеют совершенно иную морфологию. Д л я них характерно широкое развитие прилив но-отливной отмели, сложенной тонкими песками и алевритами, нередко занятой мангровыми болотами. Эти участки пересекают 1) ветвящиеся русла, сглаживаемые ириливно-отливными течения ми. Вместо радиального расхождения из одного пункта такие рус ла обычно идут параллельно друг другу. Дельты подобного типа с преобладанием приливно-отливного воздействия широко распро странены в Юго-Восточной Азии;

примером могут служить реки Ганг — Б р а х м а п у т р а, Келанг и Меконг.

При анализе погребенных фаций необходимо различать эти типы дельт, так как к а ж д о м у из них отвечают различные распре деление и ориентация потенциальных з а л е ж е й углеводородов (рис. 62). Древние дельтовые отложения распространены по всему земному шару и известны в породах разного возраста. Однако ка менноугольный период, вероятно, был особенно благоприятен д л я дельтовых формаций. Рассмотрим ряд конкретных примеров, от носящихся именно к этому периоду.

дельтовое осадконакопление в каменноугольных отложениях северной англии:

типы 1 и 2 —описание и интерпретация В конце девона Северная Англия испытала морскую трансгрес сию, причем море распространилось на тектонически нестабиль ную область, характеризующуюся активным движением ограни ченных разломами блоков и бассейнов. Осадочные фации ранне каменноугольного времени весьма разнообразны, а их распростра нение контролируется региональной тектоникой. Многолетние ис следования фауны позволили разобраться в их сложной страти графии. Интересный обзор результатов этих исследований сделан в работах Д. Рейнера, Р. Эндертона с соавторами и др. [67].

В динантских и намюрских породах Северной Англии может быть выделено пять главных осадочных фаций.

1. Известняки, включая кальцилютиты, оолиты и биокластиче ские калькарениты с комплексами маргинальных рифов;

отклады вались на относительно стабильных шельфах.

2. Черные сланцы;

накапливались главным образом в бассей нах.

3. Грубые галечные песчаники фации Миллстоун-Грит, частич но перекрывающие шельфовые известняки и бассейновые сланцы.

4. Фация граувакковых песчаников и сланцев, включая серии Мэм-Тор и Шейл-Грит Центральнопеннинского трога;

5. Фация Ярдейл: циклические серии известняка, сланца, пес чаника и угля;

встречаются на участках шельфа, т. е. эквивалент ны по времени первой фации известняков.

Считают, что три последние фации имеют преимущественно дельтовое происхождение, причем речь, по-видимому, д о л ж н а ид ти о дельтах двух совершенно различных типов (при описании и обсуждении отложенных ими осадков последние будут обозна чаться как «тип 1» и «тип 2»), Тип 1. описание. Первый тип дельтовых отложений камен ноугольного возраста — породы серии Ярдейл. Их возраст колеб Р И С. 63. Т е к т о н и ч е с к а я о б с т а н о в к а в к а р б о н е ( С е в е р н а я А н г л и я ) :

1 — породы динанта и намюра;

2 — более древние породы;

3— более молодые породы;

4— границы трогов;

1 — положение разреза серии Ярдейл;

2 — участок сланцев Идейл и пород серии Миллстоун-Грит лется от динанта до намюра, породы этого типа распространены в долине Мидленд в Шотландии до южной оконечности Северо пеннинского блока (рис. 63).

Эта серия включает в себя восемь основных циклотем, к а ж д а я мощностью около 30 м с закономерным чередованием известняков, сланцев, песчаников и угля. Внутри главных циклотем выделяют циклы второго порядка: тонкие сланцы, песчаники и угли, пере слаивающиеся в направлении кровли песчаников первого поряд ка. На рис. 64 приведены две последовательности сланцев и пес чаников, характеризующиеся укрупнением материала вверх по разрезу, между двумя пачками известняков серии Ярдейл в Уэст морленде.

Эти известняки образуют обширные покровы и относительно легко (по сравнению с терригенными слоями) коррелируются по латерали. Они включают в себя карбонатные породы самого раз ного типа — от косослоистых биокластических скелетных калька ренитов до массивных или тонкорасслоенных кальцилютитов.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 8 |
 





 
© 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.