19.01.2021

Обстановки осадконакопления, основные уровни и тектоника осадочных бассейнов


Ранее обсуждались обстановки осадконакопления и фации. Сейчас делается попытка рассмотреть осадконакопление в более широком плане. Почему осадконакопление происходит в одном месте в определенное время? Какова пространственная организация крупных масс осадка и какие факторы контролируют фации?

Мощные осадочные толщи накапливаются в основном во время спадов тектонической активности, что обусловлено тремя причинами.

Они могут образовываться, когда подкоровые перемещения вещества мантии ведут к прогибанию вниз и смятию земной коры. Это происходит главным образом в так называемых зонах субдукции, линейные зоны которых являются местом геосинклинального осадконакопления.

В больших масштабах седиментация происходит также там, где изменения в мантии вызывают опускание и уменьшение мощности коры. Этот процесс важен для интракратонных бассейнов. Изменения могут вызвать и куполообразные поднятия коры. В осевых частях рифтовых бассейнов могут накапливаться мощные толщи вулканических и осадочных пород.

Наконец, мощные толщи осадочных пород могут образоваться там, где масса осадков сама по себе вызывает изостатическое погружение земной коры. Этот процесс, очевидно, требует внешнего механизма для создания первичного понижения в земной коре, поскольку здесь возникает старая проблема, что является первичным, курица или яйцо? Наиболее подходящим местом для такого процесса являются окраины континентов, где целый океанический бассейн вбирает в себя осадки. Изостатическое погружение коры может произойти у подножья континентального склона. Это подтверждается некоторыми геофизическими данными.

В любой из этих трех ситуаций для начала требуется наличие углубления в земле: осадконакопление нуждается в опускании дна бассейна. Действительно, механике погружения бассейнов было уделено большое внимание, эта проблема требует геофизического и структурного анализа для своего разрешения.

Прямо относится к осадконакоплению изучение структурных уровней разломов, которые обусловливают опускание территории. Можно различать два типа поверхностей, разделяющих фундамент и осадочный чехол.

В одном случае осаждение происходит на платформах или в полого погружающемся бассейне, который не нарушен синседиментационными разломами. Это может быть горст или грабен в фундаменте. Такой тип дна имеет, например, бассейн Сёрте в Ливане. С другой стороны, разломы могут образоваться в осадочном чехле, независимо от тектонического типа бассейна. Растущие разломы, как их называют, являются следствием уплотнения осадков. Они характерны для районов их быстрого отложения и, следовательно, особенно обычны в дельтах таких рек как Миссисипи и Нигер.

Это различие между ровными поверхностями раздела осадка и фундамента и такими же поверхностями, нарушенными разломами, очень важно. Неглубокие разломы вызывают не только быструю смену фаций по горизонтали, но и появление дополнительных фаций.

После анализа того, что называется тектоническим базисом эрозии, уместно рассмотреть другие базисы, которые контролируют природу и распределение осадочных фаций. Они включают поверхность отложения осадка, уровень моря и нижнюю границу действия волн моря (волновой базис).

Поверхность отложения осадков является границей раздела осадков и находящегося выше флюида, воздуха или воды. Поверхность может быть горизонтальной или наклоненной вплоть до 30°. Это первичный угол падения отложений.

Уровень моря (воды) представляет собой горизонтальную поверхность. Положение уровня моря, очевидно, особенно существенно для дифференциации осадочных фаций.

Уровень основания волны — несколько более трудный для определения параметр. Под этим уровнем понимается обычно такая глубина, которая отделяет зону с высоким энергетическим уровнем, где происходит волочение осадка, от зоны с низким энергетическим уровнем, где осаждение происходит из суспензии (включая турбидиты). Однако положение этого уровня зависит не столько от волн, сколько от количества суспендированного материала. Действительный уровень основания волн, следовательно, не параллелен уровню воды и не находится на постоянной глубине. На Европейском континентальном шельфе он находится на глубине 30 м в Северном море и на глубине 70 м в море Селтик. Тем не менее, несмотря на вариации, уровень основания волн является одним из важнейших параметров обстановки (и, следовательно, фаций) осадконакопления. Рич подразделяет морские обстановки осадконакопления на три типа: шельфовую, склоновую и донную (или клинотему, эндотему и фондотему в его терминологии). Характеристики фаций, образующихся в каждой из обстановок, он приводит в таблице. Граница его клинотемы и эндотемы в основном совпадает с волновым базисом. Она может находиться ка границе шельфа и дна бассейна, если контролируется разломами как на поверхности, так и на глубине. С другой стороны, положение волнового базиса может быть не связано с тектоникой, как, например, в модели шельфа, приведенной ранее.

Сложность анализа тектонических условий, поверхности осадконакопления, уровня моря и волнового базиса становится очевидной, если их рассматривать совместно.

В зависимости от того, чем определяется поверхность раздела фундамента и осадочного чехла, т. е. является ли она поверхностью, расчлененной разломами, ровной платформой или поверхностью дна бассейна, можно различать три главных типа осадконакопления. В дальнейшем эти три главных типа разделены на девять ассоциаций в соответствии с тем, находится ли поверхность осаждения выше уровня моря на этом же уровне или ниже него (фиг. 130). В табл. XXXII показаны примеры этих девяти ассоциаций.

Схема объединяет все фациальные модели, рассмотренные в предыдущей главе, и показывает, что преобладающими факторами, которые контролируют морфологию и генезис, являются тектоника и положение поверхности осадконакопления по отношению к уровню моря и волновому базису.

Схема не должна приниматься как догма. Главное ее достоинство состоит в увязывании концепций обстановок осадконакопления и осадочных фаций с более широкими седиментологическими аспектами анализа региональных бассейнов.






Яндекс.Метрика