Материал: -ebooks-03-IGNG-03_018_A5kl-000347
21
Лекция 3. Методы выяснения условий образования горных пород. Понятие о
фациях. Фации и фациальный анализ.
Воссозданием физико-географических обстановок прошлого Земли, их эволюцией
во времени занимается
палеогеография
, основным методом которой является
фациальный анализ. В геологическом словаре (1973 г.) под
фациями
понимаются
обстановки осадконакопления (современные или древние), овеществленные в осадке
или горной породе.
Основные группы фаций
Континентальные фации
Их классификация основана на генетическом признаке.
Особенности континентальных отложений
1.
Относительно неустойчивы (за накоплением часто следует размыв).
2.
Весьма изменчивы по вертикали и латерали.
3.
Генетически разнообразны, преобладают обломочные и глинистые разности,
встречаются маломощные угли, известняки, соли.
4.
Состав обломочного материала зависит от состава материнских пород областей
денудации.
5.
Присутствуют остатки пресноводной фауны, следы корней, псевдоморфозы различных
минералов по растительным тканям.
6.
Распределение отложений отражает палеоклиматическую зональность.
Основные генетические типы континентальных отложений
1. Элювий (элювиальные образования)
– продукты выветривания горных
пород, оставшиеся на месте своего образования.
Характерные признаки коры выветривания
Определение и общие признаки
Определение
Комплекс горных пород, возникший в результате преобразования
магматических, метаморфических и осадочных пород под влиянием
различных факторов выветривания.
Признаки коры
выветривания
Тесная генетическая связь с материнскими породами.
Закономерно построенный профиль, связанный со стадийностью развития:
определенной стадии соответствует образование определенных зон в разрезе.
Снизу верх по разрезу структура коры выветривания обычно упрощается.
Различный минеральный состав коры выветривания с преобладанием
глинистых минералов.
Основные факторы формирования и характерные особенности коры выветривания
Основные факторы
Особенности
Климат и состав
материнских пород
В холодном климате (ледовый тип литогенеза) коры выветривания обладают
простым строением и имеют минимальную мощность. Чем выше температура
и влажность, тем сложнее строение коры выветривания и больше ее
мощность. Наряду с климатом, на строение коры выветривания влияет состав
материнских пород.
Продолжительность
процессов
Чем продолжительнее процесс образования коры выветривания, тем полнее и
глубже разлагаются материнские породы и, соответственно, более мощной и
сложной является кора выветривания.
Рельеф
На выровненном рельефе кора выветривания может формироваться долгое
время и иметь большую мощность и сложное строение. Наиболее мощная и
сложного строения кора выветривания развивается на приподнятых
пенепленах благодаря глубокому проникновению грунтовых вод.
Органический мир
Оказывает большое влияние на ход поверхностных процессов, особенно на
образование верхней части коры выветривания (почву).
22
2. Пролювий (отложения временных потоков)
–
рыхлые образования,
возникающие в результате переноса и отложения временными потоками продуктов
выветривания горных пород.
Характерные признаки пролювия
Признак
Характеристика
Форма и
состав
обломков
Из–за быстрого переноса сохраняется первоначальная форма обломков.
Практически отсутствует сортировка обломков, за исключением
уменьшения размеров от центра конуса выноса к его периферии. Состав
полимиктовый, что связано с короткими расстояниями переноса.
Слоистость
Обычно отсутствует, иногда встречается грубая линзовидная слоистость.
Органические
остатки
Встречаются редко в глинистых породах: обломки костей позвоночных и
раковины наземных моллюсков, остатки растений плохой сохранности.
Мощность
До сотен и первых тысяч метров.
Состав
образований и
форма их
залегания
Слагают конусы выноса и образуют пролювиальные шлейфы. Состав:
грубообломочный материал, тонкозернистые лессовые образования,
солончаки, торфяные прослои и линзы. Иногда между соседними
конусами выноса встречаются небольшие водоемы с накоплением
озерных отложений.
Распространен
ие среди
древних
отложений
При поднятии горных цепей происходит образование моласс с участием
пролювия (например, часть отложений «древнего красного песчаника»,
мощный пролювий у подножий Урала и Тянь-Шаня).
Полезные
ископаемые
Строительные камни, глины, уголь.
3.
Пустынные отложения
– разнообразные по генезису образования (эоловые,
делювиальные, элювиальные, отложения такыров и др.) территорий с засушливым
климатом.
Характерные признаки пустынных отложений
Признак
Характеристика пустынных отложений
Каменистые
пустыни
Глинистые пустыни
Песчаные пустыни
Образование
При физическом
выветривании.
На пониженных участках
в
мелких
быстро
высыхающих водоемах.
Под
воздействием
ветра,
переносящего
песчаные зерна.
Слоистость
Отсутствует
Параллельная слоистость
Косая
перекрестная
слоистость,
знаки
ветровой
ряби
на
поверхностях пород.
Отложения
Неокатанный
грубообломочный
материал
с
«пустынным
загаром»,
нет
следов переноса.
Глинистые и алевритовые
илы,
соляные
корки,
гипсоносные
илы
с
многоугольниками
высыхания
и
глиптоморфозами
по
кристаллам
каменной
соли.
Песчинки окатаны и
хорошо
отсортированы,
обогащены
устойчивыми
минералами.
Органические
остатки
Редкие растения и кости наземных позвоночных.
Распространение
среди древних
отложений
Редко сохраняются в ископаемом состоянии.
23
4.
Аллювий (речные отложения)
– отложения, формирующиеся постоянными
водными потоками в речных долинах.
Характерные признаки аллювия
Признак
Характеристики по фациям аллювия
Русловая фация
Пойменная фация
Старичная фация
Механизм
переноса
обломков
Обломки переносятся в трех формах:
крупный материал волочением по дну;
мелкий и средний – в виде взвеси (мути);
тонкий материал в форме коллоидных и истинных растворов.
Условия
формиров
ания
В русле реки
На пойме в половодье
В старицах
Слоис-
тость
Однонаправленная
косая,
нередко
волнистая
и
линзовидная.
Тонкая
косая,
горизонтальная,
волнистая.
Горизонтальная
Органиче
ские
остатки
Многочисленные растительные остатки,
раковины пресноводных моллюсков, кости
позвоночных,
переотложенные
органические
остатки
из
древних
отложений и даже остатки морской фауны.
Одноклеточные организмы,
растения,
пресноводные
беспозвоночные.
Мощность
Зависит
от
глубины реки и
может достигать у
крупных
рек
десятки метров.
Определяется высотой
подъема
воды
в
половодье, до 10–15 м.
Небольшая
Особенн
ости ак
кумул
яции
Быстрая
изменчивость
на
небольшом
расстоянии
в
пределах
русла.
Отмели,
косы
представлены
ритмично
сортированным
промытым
песчаным
материалом
с
крупной
косой
слоистостью.
Пойма
является
областью интенсивной
аккумуляции. Сначала
водой
заполняются
различные понижения,
где осаждаются более
крупные
частицы.
Далее
аккумулируются
тонкозернистые
(алевритовые,
алевритово-
глинистые) осадки.
В старицах медленно оседает
обломочный
материал,
поступающий в половодье.
При
разложении
органических остатков в
анаэробных
условиях
формируется сапропелевый
ил,
отложение
которого
повторяется
ритмично
с
образованием
слоев
минерального
и
органического осадка. При
зарастании
стариц
в
результате
отмирания
растений
накапливается
торф.
Среди
древних
отложени
й
Широко
распространены,
особенно
в
угольных
бассейнах
(нижнекаменноугольные отложения Подмосковья и др.).
24
Признак
Характеристики по фациям аллювия
Русловая фация
Пойменная фация
Старичная фация
Полезные
ископаемые
Россыпи, горючие ископаемые (уголь, горючие сланцы, торф –
первичное залегание, нефть и газы – вторичное); бокситы, железные,
марганцевые и медные руды; огнеупорные глины, стекольные пески,
песчано–галечно–гравийные смеси.
5. Озерные (лимнические) отложения –
отложения, формирующиеся на дне
озер и представленные механическими, химическими или органическими
образованиями.
На характер озерных осадков влияют: климат, размеры и форма
озера, способ поступления осадочного материала, характер берегов, рельеф,
состав пород водосборной площади и др.
Характерные признаки озерных отложений
Признак
Гумидный климат
Аридный климат
Гидрологический
режим
Поступление
воды
превышает испарение
(озера проточные).
Испарение
преобладает
над
поступлением воды (бессточные
или периодически высыхающие
озера).
Соленость
Озера пресные
Озера соленые
Органические
остатки
Пресноводные
организмы,
фрагменты наземных
растений,
скелеты
наземных животных.
Фауна угнетенная, представлена
эвригалинными организмами.
Отложения
Терригенные осадки,
продукты
жизнедеятельности
организмов.
Соли, терригенные отложения.
Слоистость
Тонкая горизонтальная; сезонная слоистость при
периодичности поступления обломочного материала.
Размер обломков
Терригенный крупный материал осаждается у берегов
озера; к центральной части озера осадки становятся
тонкозернистыми.
Мощность
Изменяется в широком диапазоне в зависимости от
глубины озера, длительности тектонического опускания
его ложа.
Распространение
среди древних
отложений
Широко
распространены
(угленосные
толщи
лимнического происхождения, ленточные глины и др.).
Полезные
ископаемые
Строительные (полимиктовые) пески и галечники,
стекольный
(кварцевый)
песок,
кирпичные
и
керамические глины, бокситы, железные и марганцевые
руды, уголь, торф, соли и др.
25
6.
Болотные отложения
образуются на избыточно увлажненном участке
суши при плохом естественном стоке вод, а также на месте зарастающих
озер.
Характерные признаки болотных отложений
Признак
Характеристика
Условия образования
болот
Растительность, высокий уровень грунтовых вод,
влажный и теплый климат.
Отложения
Торф, горизонты сапропеля, глинистые прослои,
стяжения и прослои железистых соединений.
Органические остатки
Пресноводная фауна и растительные остатки.
Мощность
Небольшая
Слоистость
Параллельная
Распространение среди
древних отложений
Древние
болотные
отложения
широко
распространены в виде угленосных толщ.
Полезные ископаемые
Торф, уголь, железные руды, охры.
7. Ледниковые отложения
– отложения, образующиеся в результате
действия ледника и водных потоков, возникающих при его таянии.
Ледниковые
отложения очень многообразны: морены, флювиогляциальные, озерно–
ледниковые осадки и др.
Характерные признаки моренных отложений
Признак
Характеристика
Размер и состав
обломков
Обломочный
материал
смешанный,
иногда
наблюдается
слабая
сортировка.
Разнообразный
петрографический состав: обломки дальнего переноса
из области питания ледника; обломки местных пород,
по которым двигался ледник.
Слоистость
Отсутствует
Органические
остатки
Встречаются
редко
и
принадлежат
древним
отложениям, захваченным ледником при движении.
Мощность
До сотен метров, обычно 5–20 м.
Отложения
Скопления валунов и глыб различного размера в
основной песчано-глинистой массе.
Распространение
среди древних
отложений
Широко распространены, особенно в пределах
Гондваны.
Полезные
ископаемые
Строительные
материалы
(песчано–гравийно–
глинистые смеси)