19.01.2021

Озерные модели осадочных обстановок


Озерные отложения, в отличие от эоловых, легко распознаются при геологической документации. Их диагностика основывается на признаках отложения в водной среде, отсутствия морской биоты и наличия пресноводных ископаемых организмов. Обычно озерные отложения мелкозернистые и тонкослоистые.

Озерные осадочные модели описаны Вишером, Куколом, Пикардом и Хайхом. Пикард и Хайх писали: «Поскольку все озера заполнены осадками, регрессия преобладает в истории озер». Вишер сделал сходное заключение, основываясь на сравнении озерных осадков с регрессивными толщами прибрежных морских отложений.

В соответствии с этими концепциями идеальная модель озерного осадконакопления предусматривает последовательность, начинающуюся с тонкослоистых осадков, которые откладываются в глубокой центральной части озера. По мере заполнения озера осадками с периферии к центру начинают наступать речные, дельтовые и болотные обстановки осадконакопления. Тонкослоистые осадки кверху могут смениться турбидитовыми песками, подобными пескам озер Зуг и Мид, и выше — прибрежными песками, косо-слоистыми речными дельтовыми песками и маршевыми торфяниками.

По сравнению с этой простой моделью Кукол выделяет четыре различных типа озер, основываясь на данных по площадному распространению разных типов осадков в современных озерах. Нa основе изучения древних озерных отложении и осадконакопления в современных озерах можно выделить ряд моделей осадконакопления (фиг. 104). Нa схеме в дополнение к четырем классам озер Кукола показаны две дополнительные модели эфемерных озер аридных районов. Все шесть моделей расположены на схеме в соответствии с аридностью и топографией рельефа районов, которые, как можно ожидать, дают озера разных типов.

а. Терригенные постоянные озера

Первый тип постоянных озер, выделяемый Куколом, выполнен терригенными осадками (см. фиг. 104, 1). В настоящее время такие озера обычны для горных местностей, где сочетаются высокие уровни переноса и отложения осадков. В качестве примеров могут быть указаны озера Констанс и Зуг в Альпах и озеро Титикака в Андах. Такие озера относятся к типичной озерной модели Вишера, в которой речные дельтовые пески заходят от периферии к центру озера и перекрывают более тонкие осадки, отложенные из суспензии. Поскольку такие озера типичны для горных районов, вероятность их сохранности в геологическом разрезе ничтожна.

б. Автохтонные постоянные озера

Второй класс озер, по Куколу, располагается в низменных местах с умеренным и теплым гумидным климатом. Вдали от устьевых частей рек как вдоль берега озера, так и в более глубоких его частях, откладываются карбонатные осадки. Разрез начинается с харофитовых известковистых мергелей в глубоких частях озера. Вдоль побережья, где достаточно высока активность волн и раковины пресноводных моллюсков разбиваются, образуются калькарениты. Этот тип осадков известен на севере Европы, например в озерах Шонау и Гросер-Плёнезее, и в озерах на юге Канады (см. фиг. 104, 2).

В третьем типе озер, по Куколу, прибрежные карбонатные водорослево-ракушняковые осадки окружают кольцом сапропелиты центральной части (см. фиг. 104, 3).

Хорошие примеры постоянных озер с повсеместным автохтонным осадконакоплением известны в третичных бассейнах предгорий Скалистых гор. Наиболее хорошо известно озеро Уинта, покрывавшее в эоцене площадь в 23 000 кв. км на территории штатов Юга и Колорадо и отложившее толщу различных осадков мощностью в 2000 м. Она включает дельтовые пески и углеобразующие болотные отложения периферических частей, переслаивающиеся выше с горючими сланцами формации Грин-Ривер. Эти регрессивные фазы чередовались с трансгрессивными, при которых карбонатные мергели центральной части бассейна сменялись органогенными песками и водорослевыми оолита ми. Благодаря наличию нефтяных залежей в периферических фациях озеро Уинта очень хорошо изучено.

Горючие сланцы, подобные сланцам формации Грин-Ривер, обнаружены также в пермо-карбоновых озерных осадках Нового Южного Уэльса и в карбоновых осадках озера Каделл в Мидленд-Воллей в Шотландии.

Четвертый тип озер сложен по периферии маршевыми осадками, которые центриклиналью перекрывают органогенные илы, отложенные в центральных частях озерных бассейнов (см. фиг. 104, 4). Примеры этого типа известны в холодноводных сапропелевых озерах северной Канады и на севере Европы и Азии. Так как сапропелевые и горючие сланцы являются обычными озерными отложениями, то они обычно ассоциируют с другими типами древних озерных отложений.

в. Эфемерные озера


Современные озера, которые возникают и исчезают эпизодически, включают «плайи» Северо-Американской пустыни, кевиры Ирана и крупные внутриконтинентальные дренирующиеся бассейны внутренних частей Австралии. В такой пустынной климатической обстановке дожди могут выпадать лишь раз за несколько лет, но это могут быть и ливни. В 1967 г. в бассейне озера Эйр в Австралии был зарегистрирован ливень, когда за ночь выпало 150 мм осадков. Ливни такого типа приводят к образованию эфемерных внутриконтинентальных озер.

Межгорные плайевые озера типа озер Северо-Американской пустыни часто окружены аллювиальными конусами предгорной зоны, седиментация в которых уже была описана (см. фиг. 104, 5). Ширина таких периферических фаций может сильно варьировать. В плайях Ква-Салеб и Ква-Диси в Южной пустыне Иордании илистые равнины местами граничат с почти отвесными обрывами высотой в сотни метров.

Типичные отложения современных плайевых озер — это твердые красноцветные глины, состоящие из глинистого, алевритового и рассеянного карбонатного материала. He исключается присутствие принесенного ветром песчаного материала.

Вследствие высыхания во временных озерах могут осаждаться эвапоритовые минералы. В результате образуются содовые равнины Северо-Американской пустыни и внутриматериковые себкхи Сахары и Аравийской пустыни (см. фиг. 104, 6). Древние озера, аналогичные современным плайям аридных районов, хорошо изучены, особенно в триасовых породах Европы и Северной Америки.

Особыми примерами являются пачка Попо-Аги формации Чугуотер в Вайоминге, формация Локатонг группы Ньюарк в Нью-Джерси и Пенсильвании и красные мергели Кейпер и ассоциирующие с ними эвапориты северо-западной Европы.

Итак, очевидно, что еще нет твердо установленной модели озерного осадкообразования. Аргументация может сводиться к тому, что озерные осадки имеют тенденцию к увеличению крупности зерен осадков в регрессивной последовательности. Эта модель не выдерживает критики при более внимательном изучении, поскольку при различных параметрах озер образуется широкий круг аллохтонных и автохтонных литологических типов. Более того, чувствительность озер к климатическим изменениям может привести к изменениям уровня озера. Это отражается в трансгрессивно-регрессивных циклах, прерывающихся при наложенной регрессивной миграции озерных фаций.





Яндекс.Метрика