30.04.2018

Процессы накопления осадочных морских толщ карбонатного и смешанного состава


Несмотря на резко отличные условия образования, первичноосажденные зерна (или другие образования) органогенного кальцита точно так же реагируют на разнообразные физические процессы осадконакопления, как и терригенные (переотложенные) карбонатные и некарбонатные частицы. Поэтому накопление толщ органогенного карбоната происходит по тем же законам, которые управляют образованием почти любой стратиграфической толщи.

Все физические осадочные процессы можно разделить на процессы, ведущие преимущественно к вертикальному осаждению материала, и процессы, ведущие преимущественно к горизонтальному перемещению осадка. Кроме того, осадочные процессы можно разделить, используя принцип «энергии» среды.

Процессы, ведущие к вертикальному осаждению материала.
К этим процессам относятся процессы более или менее одновременного накопления частиц, образовавшихся 1) из остатков планктонных организмов, рассеянных в воде, или из суспензированного материала, привнесенного водами, 2) путем роста пластов бентосных раковин на дне, рассеянных или собранных в биостромы in situ, или 3) путем вертикального роста рифов или биогерм. Каждый из этих процессов характеризуется наращиванием на поверхности слоя новых порций осадочного материала. Горизонтальное перемещение или диффузия осажденного материала не относятся непосредственно к вертикальному его осаждению; однако эти процессы имеют место еще раньше в толще воды, так как там происходит миграция или расселение живущих организмов или перенос мелкозернистых осадков течениями.

Процессы, ведущие к горизонтальным перемещениям осадка. К этим процессам относятся горизонтальные движения по дну уже готового осадка или смещение осадочных обстановок, характеризующихся определенными разновидностями осадков.

Горизонтальные перемещения осадков по дну могут быть обусловлены придонными течениями или гравитационными смещениями осадков под действием мутьевых потоков, флюидными движениями пластов плавающих зерен или оползнями, которые заставляют осадки перемещаться по дну несогласно с направлением водных течений. Гравитационные перемещения осадков возможны на подводных склонах, и поэтому они чаще происходят в осадках, отложенных в «глубоких», а не в «мелких» водах.

Миграция обстановок осадконакопления в пространстве может произойти либо путем нормального развития процесса переработки осадочных толщ, либо вследствие крупных географических изменений. Примером миграции обстановок осадконакопления вследствие закономерной переработки осадочных толщ служат горизонтальные смещения русел рек на пойменные равнины в результате подрезания вогнутого берега и наращивания отложений на противоположном выпуклом берегу. Примерами перемещения сред осадконакопления, обусловленных региональными изменениями географической среды, являются те, которые имеют место в результате колебания уровня моря или вследствие неравномерного поступления привносимого материала.

Береговая линия и пояса ассоциирующихся осадков могут передвигаться в сторону моря в результате его отступания и намывания прибрежных осадков на отложения отмелей или рифы; отступание моря происходит вследствие поднятия его дна; те же пояса осадков могут перемещаться в сторону суши в результате ее погружения. Такие горизонтальные смещения фаций прибрежных осадков приводят к образованию регрессивных и трансгрессивных серий осадочных толщ. В этих сериях распределение разновидностей пород по разрезу подчиняется закону фаций Вальтера. Согласно этому закону, вертикальная последовательность отложений в любой данной точке отражает характер распределения осадочных фаций в некоторый момент времени.

Физические процессы, разделяющиеся по гидродинамической активности. Физические процессы осадконакопления по интенсивности гидродинамического режима разделяются на 1) процессы в среде с высокой гидродинамической активностью и 2) процессы в среде с низкой гидродинамической активностью. Областям осадконакопления с высокой гидродинамической активностью соответствуют чистые, хорошо отсортированные, крупнозернистые карбонатные осадки с максимальным содержанием обломков органогенных осадков. Напротив, областям с низкой гидродинамической активностью («энергией») соответствуют «илистые» осадки, которые либо полностью, либо преимущественно сложены тонкозернистым материалом наряду с более крупными частицами и реже включают обломки органогенных пород. Более детальное описание этих главных, а также промежуточных обстановок осадконакопления читатель может найти в работе Плюмлея и соавторов. Такой подход к классификации осадочных процессов, несомненно, имеет определенную ценность в качестве первого шага; однако выбор слова «энергия», возможно, неудачен, так как оно означает не общую энергию системы (в которую входят также химические и биологические составляющие), а механические воздействия на донные отложения турбулентных потоков воды. В общем волноприбойная зона и участки дна, подвергающиеся приливно-отливным действиям вод (зона максимального механического дробления), являются местами концентрации любых крупнообломочных материалов; какой-либо тонкозернистый материал, привнесенный в эти участки или образованный в результате истирания крупных обломков, будет оставаться во взвешенном состоянии и уноситься за их пределы.

Более сложно восстановить условия накопления осадков, подверженных менее интенсивному механическому воздействию воды. Во-первых, мелкозернистые осадки в этих участках могут отсутствовать. Так как накопление здесь частиц зависит главным образом от организмов, то в большинстве случаев отлагаются крупнозернистые осадки. Это приводит к аномальному появлению крупнозернистых осадков при отсутствии сильных течений. Кроме того, частицы могут разламываться в результате биологических процессов, включая деятельность сверлящих и роющих организмов, так что дробление не обязательно означает высокую гидродинамическую активность среды. Наконец, травянистые заросли и прикрепленные организмы могут улавливать более тонкие осадки, образующиеся на месте различными путями; в этих случаях даже течения не мешают накоплению илов. Примеры таких аномальных отложений описаны на Флоридских рифах Свайнгэтом. Таким образом, хотя схема разделения осадочных сред по гидродинамическому режиму имеет определенные достоинства, пользоваться ею следует с большой осторожностью.





Яндекс.Метрика