Петтиджон ?. Дж. Осадочные породы

Подождите немного. Документ загружается.

В работах Гилберта [19], Фишера [13] и Шмиике и Соунсона [43]

приведены детальные описания отложений пепловых потоков. Пробле-

ма в целом освещалась π обобщалась Смитом [44], Россом и Смитом

[391 и Куком [4].

Фиске [16] и Фиске и Мацуда [17] описали подводные отложения

пепловых потоков. Обломочный материал этих потоков быстро остывал

при осажденин на дио, где он образовывал плотный турбидитный по-

ток. Такие отложения гораздо лучше сортированы, чем осадки суба-

эральных пепловых потоков. Как и подводные турбидитные потоки,

они могут распространяться на большие расстояния. Обычно в первую

очередь осаждаются кристаллические и лититовые обломкн; тонкий

пепел переносится на большее расстояние; частицы пемзы всплывают

Рнс. 9-15. Сваренный туф, горы Сан-Мнгель, ш-ат Колорадо, США. Без ана.таэато

pa, X 22.

Крупные ввгедральные кристаллы плагиоклаза, а также хлинопироксеиа и биотита в массе вул-

канического стекла, представленного многочисленными ежвтымн осколками

РИС. 9-1. Размер обломков и мощность игннмбрнтоп Пнкч\*р-Джордж (олигоцев —

миоцен) в бассейне Джон-Дей, штат Орегон, США. По [12] 13, 14], с изменениям».

IrTmmaTOJiwi Кудашг *

контроль|1ыс то,,к,,; 3

~ Р"зисц ойломков, дюймы. 4 предполвг euM

на поверхность Η рассеиваются волнами или течениями, а в случае их

оседания на дио образуют верхний (и наиболее крупнозернистый) слой

отложений.

Отложения базисной волны [50] характерны для мааров'ых вулка-

нов. Образуются они газообразными изверженными облаками, переме-

щающимися горизонтально с большой скоростью. Однако онн сущест-

венно отличаются от отложений раскаленной палящей тучи маломощ-

ными, но выдержанными слоями н тем, что могут иметь пологую косую

слоистость, а в некоторых случаях в ннх фиксируются ритмические цик-

лы. Вулканические глыбы, попадающие в эти отложения, создают

«проседание слоев» в подстилающих породах. Отложения базисной

волны во многом напоминают отложения пеплового дождя, но косая

слоистость н волнообразные формы (антндюнк) отличают их от обра-

зований пеплового дождя. Характерные формы пластов были описаны

в работах Фишера и Уотерса [15], Кроу и Фишера [6].

Грязевые потоки. Ливневые дожди, сопровождающие извержения

или выпадающие вскоре после

их на свежеотложенный пепел и шлак,

образуют мощные грязевые потоки, или лахары [32]. Весь этот мате-

риал движется вниз по склону и происходит беспорядочное его накоп-

ление, которое характеризуется отсутствием сортнрованности н сло-

истости, хотя иногда и отмечается грубая зональность [42]. В туфогеи-

ный матрикс могут внедряться глыбы диаметром до метра. О том, что

такие отложения привнесены грязевыми, а не пепловыми потоками,

свидетельствуют отсутствие признаков сваренностн, отсутствие разру-

шенной пемзы и разнообразие обломков породы. Вулканические гря-

зевые потоки могут также вливаться в море или быть связанными с

подводными оползнями. Такие потоки могут постепенно переходить в

турбндитные потоки, и в этом случае они обладают всеми свойствами,

характерными для турбидитов.

Вторичные (переработанные] пирокластические осадки

В результате вулканических извержений происходит перекрытие

или разрушение растительного покрова. Свежеотложенная тефра, за-

легающая на крутых склонах, особенно подвержена быстрой эрозии.

Исчезновение растительного покрова обычно ведет к образованию·

оползней. Эти процессы, сопровождаемые ливневыми дождями, по-

ставляют огромное количество обломочного материала и способству-

ют образованию обломочных потоков, которые заполняют верховья рек

н быстро перемещаются вниз по течению. Этот материал слагает гря-

зевые потоки или со временем перерабатывается в речной аллювий н,

наконец, может быть вынесен в море, где он разносится морскими дон-

ными течениями. Часть этих отложений может быть смыта с шельфа

и перенесена дальше в море в виде турбидитного потока.

Многим из этих переработанных отложений свойственны хорошая

сортнрованность, слоистость и другие особенности строения, присущие

тому или иному механизму отложения. Переработанная тефра может

смешиваться с обычными пластическими обломками. Подводные отло-

жения могут быть смешаны даже с известковым раковинным материа-

лом. Установление первичного вулканического характера этих отло-

жений зависит от выявления витрокластнческих структур, присутствия

обломков кристаллов таких минералов, как роговая обманка и оливин,

и от химических аномалий валового химического состава.

393-

Эликластические вулканические освдки

Древние вулканические толщи подвергаются разрушению и эро-.

зии, и их обломкн содержат большое количество вулканического де>*

трнта. Например, Веб и Поттер [51] отмечали, что потоки, протекаю-

щие по рнолитовому плато, содержат пески, состоящие главным обра-

зом из обломков риолнтовых пород с меньшим содержанием вулкано-

генною кварца н полевых шпатов. Почтя две трети зерен песка из ре-

ки Колумбия, Даллес, штат Вашингтон, имеет вулканическое проис-

хождение [53]. Как можно отличить лититовые песчаники вулканиче-

ского происхождения от пирокластических песков? Поскольку эти пес-

ки образовались из более древних вулканических пород, то они почти

не содержат вулканического стекла; нестабильное вулканическое стек-

ло за длительный промежуток времени девитрифицировалось н пре-

вратилось в обломки глинистой размерности. Для таких отложений, в

отличие от измененных туфов, не характерна обычная витрокластиче-

ская структура. Они почти всегда перемешаны с материалами, образо-

ванными из невулканических источников.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Bastin, Е. S., 1909, Chemical composition as a criterion in identifying meta-

morphosed sediments: Jour. Geol., v. 17, pp. 445—472.

2. Blyth, F. H., 1940, The nomenclature of clastic deposits: Bull. Volcanologique, v. "6,

ser. 2, pp. 145—156.

3. Bramtette, M. N., and Posnjak, E., 1933, Zeolite alteration of pyroclastics: Amer.

Mineral., v. 18, pp. 167—171.

4. Cook, E. F., 1966, Paleovolcanology: Earth Sci. Rev., v. 1, pp. 155—174.

5. Correns, C. W., and Leinz, Viktor, 1933, Tuffige Sedimente des Tobasees (Nord-

sumatra) als Beispiele Гиг die sediment-petrographisclie Bedeutung von Struktur und

Textur: Centralbl. Min. Geol., Ab. 4, pp. 382—390.

6. Crowe, B. M., and Fisher, R. V., 1973, Sedimentary structures in base-surge depo-

sits with special reference to cross-bedding, Ubeliebe Craters, Death Valley, California:

Bull. Geol. Soc. Amer., v. 84, pp. 663—682.

7. Deffeyes, K- S-, 1959, Zeolites in sedimentary rocks: Jour. Sed. Petrology, v. 29,

pp. 602—609.

8. Dennison, I. M., and Texloris, D. A., 1970, Devonian Tioga Tuff in northeastern

Uoited States: Bull. Volcanologique, v. 34, pp. 289—294.

9. Eaton, G. P., 1964, Windborne volcanic ash, a possible index to polar wandering:

Jour. Geol., v. 72, pp. 1—35.

10. Fislter, R. V

1958, Definition of volcanic breccia: Bull. Geol. Soc. Amer., v. 69,

pp. 1071—1073.

11. Fisher, R. V., 1961, Proposed classification of volcaniclastic sediments and rocks;

Bull. Geol. Soc. Amer., v. 72, pp. 1409—1414.

12. Fisher, R. V., 1966a, Rocks composed of volcanic fragments and their classifi-

cation. Earth Sci. Rev., v. 1, pp. 287—298.

13. Fisher R. V., 1966b, Geology of a Miocene ignimbrite layer, John Day Forma-

tion, eastern Oregon: Univ. California Publ. Geol. Sci., v. 67, pp. 1—58.

14. Fisher R. y„ 1966c, Mechanism of deposition from pvroclastic flows: Amer

Jour. Sci., v. 264, pp. 350—363.

15. Fisher, R. v., and Waters, A. C., 1970, Base surge bed forms in maer volcanoes:

Amer. Jour. Sci, v. 268, pp. 157—180

16. Fiske, R S., 1963, Subaqueous pyroclastic flows in the Ohanapecosh Formation,

Washington: Bull Gaol. Soc. Amer v. 74, pp 391—406

17. Fiske, R S., and Matsuda, T., 1964. Submarine equivalents of ash flows in the

Tokiwa Formation. Japan: Amer. Jour. Sci, v. 262, pp. 76—106.

18. George, W. 0., 1924, Relation of the physical properties of the natural glasses

to their chemical composition: Jour. Geol., v. 32, pp. 353—372.

19. Gilbert, C. Af., 1938, Welded tuff in easiern Caliior'nla: Bull. Geol. Soc. Anier.,

v. 49, pp 1829 1862.

20. Gllb rt, C. M., and MeAndrews, Af. G., 1948, Authigenlc heulandlte in sandstone,

Santa Cruz County, California: Jour Sed Petrology, v. 18, pp. 91 99

21. Hay, R. 1., 1952, The terminology of finegrained detrilal volcanic rocks. Jour.

Sed Petrology, ν 22, 119—120.

394-

22. Hay, R. L., 1966, Zeolites and zeolite reactions In sedimentary rocks: Geol. Soc.

Amer. Spec. Paper 85, 130 pp.

23. Heiken, Grant, 1972, Morphology and petrolraphy of volcanic ashes: Bull. Geol.

Soc. Amer., v. 83, pp. 1961—1988.

24. Huber, N. K., and Reinhart, C. D., 1966, Some relationships between refractive

index of fused glass beads and the affinity of volcanic rock suites Bull. Geol. Soc.

Amer., v. 77, pp. 101—110.

25. Kaletj, Af. E., and Hanson, R. F., 1955, Laumontite and leonhardite in Miocene

sandstone from a well in San Joaquin Valley, California: Amer. MineraL

v. 40,

pp. 923 925.

26. Kay, G. M., 1935, Distribution of Ordovician altered volcanic materials and re-

lated clays: Bull. Geol. Soc. Amer., v. 46, pp. 225—244.

27. Krumbein, W. C., and Tisdel, F. W., 1940, Size distribulion of source rocks of

sediments: Amer. Jour. Sci., v. 238, pp. 296—305.

28. Lerbekmo, J. F., 1957, Authigenic montmorillonoid cement in andesitic sand-

stone: Jour. Sed. Petrology, v. 27, pp. 298—305.

29. Mackin, J. H., I960, Structural signuicance of Tertiary volcanic rocks in south-

western Utah: Amer. Jour. Sci. v. 258, pp.

— 131.

30. Moore, B. N., 1934, Deposits of possible nuee ardente origin in the Crater Lake

region, Oregon: Jour. Geol., v. 42, pp. 358—375.

31. Moore, J. G., and Peck, D. L., 1962, Accretionary lapilli in volcanic rocks of

western continental United States: Jour. Geol., v. 70, pp. 182—194

32. Millineaux, D. R., and Crandell, D. R., 1962, Recent laliars from Mt St. Helens.

Bull. Geol. Soc. Amer., v. 73, pp. 855—870.

33. Pettijohn, F. /., 1950, Turbidity currents and graywackes —a discussion· Jour

Geol., v. 58, pp. 169—171.

34. Pirsson, L. V., 1915, The microscopical characters of volcanic tuffs —a study

for students: Amer. Jour. Sic., ser. 4, v. 40, pp. 191—211.

35. Ross, C. S., 1928, Altered volcanic materials and their recognition Bull Amer

Assoc. Petrol. Geol., v. 12, pp. 143—164.

36. Ross, C. S., 1955, Provenance of pvroclastic materials: Bull. Geol Soc Amer

v. 66. pp. 427—434.

37. Ross, C. S., Miser, H. D., and Stephens n, L. W., 1929, Wat r-laid vole nic rocks

of early Upper Cretaceous age in southwestern Arkansas, soulhe slern oklahoma and

northeastern Texas: U. S. Geol. Surv. Prof. Paper 154-F, pp. 175—202

38. Ross, C. S.. and Shannon, Ε. V, 1926. The minerals of h ntonite and related

clays and their physical properties: Amer. Ceramic Soc. Jour. v. 9. pp 77—96

39. Ross, C. S., and Smith, R. L., 1961, Ash-flow tuffs —their origin, geologic r -

lations, and identifications: U S Geol. Surv. Prof. Paper 366, 81 pp.

40. Sapper, K-, 1928, Die Tatigsten Vulcangebiete d°r G genu art· Zeitschr. \ IK

v. 11, pp. 181 — 187.

41. Scheidegger, A. E., and Potter, P. E., 1968, TextLral studies of graded bedding

Sedimentology, v. 11, pp. 163—170

42. Schmincke, H.-U., 1967, Graded laliars in the type sect' ns of the Ellensburg

Formation, south central Washington: Jour. Sed Petrology, v. 37, pp 438—448

43. Schmincke, H.-U., and Swanson, D. A, 1967. Laminar -viscous flowage stru ti-

res in ashflow tuffs from Gran Canaria, Canarv Islands: Jour. Geol, ν 75. pp 647—6 4

44. Smith R. L., 1960, Ash flows: Bull G'ol. Soc. Amer, ν 71, pp 795—842

45. Swineford, Ada, Frtje, J C., and Leonard, A. B., 1955, Petrography of the L e

Tertiary volcanic ash falls in the central Great Plains: Jir Sd Petrologv. ν 2"

pp. 243 261

46. Thorarinsson, S., 1954, The teplira-fall from Hekla on March 29, 1947. The

eruption of Hekla, 1947—1948· Mus. Nat. Hist Soc Sci. Islandica, Reykjauk, 68 pp

47. Twenhofel, W. H., 1950, Principles of sedimentation (2nd ed ): New York, Wil .

673 pp.

48. Walker, G. P. L., 1971, Grain-size characteristics of pvroclastic deposits Jo г

Geol. v. 79, pp. 696—714

49. Washington, H. S., 1917, Chemical analyses of igneous r cks· U S Geol Surv

Prof Paper 99, 1201 pp.

50. Waters, A. C., and Fisher, R. V.. 1970. Maar volcanoes· Proc 2nd Columb'a

River Basalt Symp, Cheney: Easlern Washington State Coll Press, pp. 157 170

51. Webb, W. M., and Potter, P. E., 1969, Petrology and geochemis ry of modern

detritus from a rhyolitic terrain, Western Chihuahua, Mexico· Bol Soc Geol Mexicans

v. 32. pp 45—61

52. Wentworth. C. K., and Williams. H, 1932, The classif'cat'on and terminology f

the pyroclastic rocks: Rept. Comm. Sedimentation, Bull N t Res Conn, no 80

pp. 10 53.

53. Whetten, /. T, 1966, Sediments from the lower Columbia River nd origin of

graywacke: Science, v. 152, pp. 1057—1058.

ГЛЛВЛ 10. ИЗВЕСТНЯКИ И ДОЛОМИТЫ

Введение

Определения

Среди промышленников, занимающихся изготовлением извести, тер-

мин известняк (дословное английского — известковый камень) яв-

ляется общим обозначением пород этого класса, состоящих по край-

ней мере па 80% из карбонатов кальция и магния; прн отжиге (каль-

цинировании) их образуется продукт, с которым при прибавлении

воды происходит реакция гашения. Хотя термин является буквальным

обозначением, геологи в настоящее время используют его для не-

сколько большей группы пород. Термин карбонатит также употреб-

ляется для этих пород [ 175], но в последнее время от него отказались,

так как он применяется и к некоторым породам неосадочного генезиса

[154].

В целом термин известняк применяется только к тем породам,

в которых карбонатная фракция преобладает над некарбонатными ком-

понентами. Если, например, обломочный кварц песчаной фракции со-

ставляет более 50%, предпочтительнее будет термин известковый пес-

чаник. Точно так же породы, в которых глинистого материала больше,

чем карбонатной фракции, правиль-

нее называть не известняками, а из-

вестковыми глинами.

Обычно термин известняк

употребляют для тех пород, в кото-

рых карбонатная фракция состоит

преимущественно из кальцита илн

арагонита, а термин доломит

оставляют для пород, преимущест-

венно состоящих из минерала до-

ломита, хотя последний является нз-

вестьсодержащей породой. Кроме

того, имеются породы, содержащие

как кальцит, так и доломит. Клас-

спфикация этих пород промежуточ-

ного состава будет подробно рас-

смотрена в разделе о доломитах.

К сожалению, во многих случа-

ях термин известняк является

слишком общим обозначением раз-

ных групп пород. Известняки имеют

различный генезис (рис. 10-1). Одни

из них — обломочные или детрнто-

вые, перенос и отложение их происходит механическим путем; другие

представляют собой химический или биохимический осадок и образуют-

ся на месте. Первый тип обладает гидродинамическими структурами и

текстурами и не отличается от других пород, переносимых и отлагаемых

с помощью волн и течений. Второй тип имеет весьма разнообразное

Рис. 10-1. Генетическая классификация

известняков.

T — известковый туф: Cg — ракушечник, Ch —

пнсчнП мел; Kl — клиитит; Cr — калькареннт;

Cl — кальцилютит; Dol — доломит

396-

строение. Обломочные известняки имеют слоистость, обусловленную

действием течений; известняки, образовавшиеся на месте, характеризу-

ются слоистостью нарастания. Как обломочные, так и хемоген-

ные известняки могут претерпеть глубокие изменения под действием

различных постседиментацнонных преобразований и частично потерять

первоначальные признаки. Эти эпигенетические или диагенетические

породы характеризуются специфическими особенностями строения.

Тот факт, что породы столь разнообразного происхождения объ-

единяются общим термином известняк, скорее скрывает, чем освещает

их происхождение. По этой причине Грабау [125] отказался от терми-

на известняк и выделил обломочные карбонаты в калькарениты и

т. д., а осажденные карбонаты в кальцигранулнт н ему подобные. Но

термин известняк уже прочно вошел в употребление н в будущем, без

сомнения, будет употребляться как промышленный, а возможно и по-

левой термин. Укоренившееся использование термина трудно изменить,

хотя отказ от него позволил бы детальнее наблюдать и лучше пони-

мать нзвестковосодержащие породы.

Распространение известняков

Известняк — очень распространенная осадочная порода. Оценки,

основанные на полевых подсчетах, показали, что известняки (и доло-

миты) составляют от одцой пятой до одной четвертой части страти-

графического разреза (см. с. 34). Известняки (и доломиты) могут

иметь любой возраст, даже самый древний докембрийский (архейский),

хотя в более древних отложениях они распространены значительно

меньше, чем среди более молодых пород. Наиболее известные древней-

шие известняки — известняки Стипрок в Канаде [173] н известняки

свиты Булавэян в Южной Африке [291]. Им более 2,6 млрд. лет. Мощ

ные широко распространенные толщн известняков н доломитов обычны

для позднего докембрия (протерозоя) и очень широко распространены

в разрезе нижнего палеозоя, особенно в Северной Америке. В общем

более древние карбонатные отложения чаще представлены доломитом;

в известняках Северной Америки отношение Ca/Mg, по-видимому, по-

степенно возрастает с уменьшением возраста пород [66].

На устойчивых древних платформенных территориях известняки

(и доломиты) представлены маломощными, но широко распространен-

ными пластами. В ордовике онн покрывали почти всю древнюю Северо-

Американскую платформу. В окраинных миогеосннклинальных участках

мощность их значительно больше и в некоторых случаях достигает

5 000 м [295]. В эвгеосинклинальных трогах они часто отсутствуют,

но в некоторых случаях представлены маломощными турбидитамн илн

аллодапнческнмн известняками.

Экономическое значение известняков

Известняки представляют интерес, в частности, благодаря их про-

мышленному значению [188]. Некоторые из них, такие как популярный

бедфордскнй камень в штате Индиана, широко используются в Соеди-

ненных Штатах в качестве строительного материала. Раздробленный

известняк используется для приготовления бетона, как дорожное по-

крытие, а в порошкообразном виде — в сельском хозяйстве для обработ-

ки растений. Из него при обжиге получается известь, он является глав-

ной составной частью при изготовлении портланд-цемента, нспользует-

397-

ся как флюс при выплавке железных руд, а также в качестве наполнив

теля при изготовлении бумаги. Еще одним стимулом для изучения из-

вестняков является их экономическое значение и роль как подземных

хранилищ нефти и воды [113]. От трети до половины добываемой в

мире нефти извлекается из коллекторов, представленных известняками"

н доломитами. В некоторых скважинах дебиты нефти из карбонатных

коллекторов являются уникальными и превышают 100000 баррелей в

сутки. Районы распространения известняков характеризуются карсто-

образованием, результатом растворения. Потоки подземных вод чере»

сложную сеть каналов выходят на поверхность в виде крупных источ-

ников. Подобные водяные системы особенно чувствительны к загряз-

нению.

Основные библиографические источники

Поскольку карбонатные отложения составляют значительную часть

разреза осадочных пород, петрологн должны быть знакомы с их свой-

ствами, распространением, а понимание их роли и происхождения иг-

рает существенную роль в изучении истории Земли.

Обобщение современных знаний в небольшой главе является труд-

ной задачей. Изучающим этот предмет следует обратиться ко многим

работам. Среди них монография Кайе, переведенная Кароцци на анг-

лийский язык [46, 44], публикации Хаддннга [136, 137, 138] и более

поздние Батхерста [18], а также Чиллиигара, Биссела и Файрбриджа

[52] являются фундаментальными исследованиями по изв стякам. К

более поздним относятся публикации симпозиумов по региональным

аспектам карбонатного осадконакопления [193], о классификации кар-

бонатов [146], о доломитизации и диагенезе известняков [261], по оса-

дочным фациям карбонатных пород [104], по карбонатному осадкоиа-

коплению в Центральной Европе [234], а чакже материалы конферен-

ции по карбонатным цементам [39]. Другая ценная информация по

этому вопросу содержится в специальных выпусках журнала «Седи-

ментология», посвященных литификацнн карбонатных осадков [110],

а также в ряде статей по геохимии карбонатных осадков и о адочных

карбонатных пород Графа [126, 127, 128, 129, 130]. К монографиям,

рассматривающим другие специальные аспекты проблемы, относятся

работы Джонсона по органогенным извостн,якам [171, 172], работы Го-

ровица и Поттера [159] по петрологии органогенио-обломочныч карбо-

натов. Опубликованы многочисленные сведения о современных карбо-

натных осадках. Библиография Поттера [255] по карбонатам — пре-

красное руководство, содержащее обширную литературу как по

молодым, так и по древним карбонатам.

Современные карбонатные осадки

Известковые осадки широко распространены в современном мире.

Недавно хорошее обобщение обширной литературы по этому предмету

было дано Роджерсом [277] и Батхерстом [18]; имеется более ранняя

и крупная монография по современным карбонатам Пна [250]. Задача^

которую мы ставим здссь, заключается в том, чтобы перечислить и

классифицировать разнообразные фациальные условия, в которых на-

капливались карбонатные осадки, и установить природу этих отложе-

ний. Если действителен метод актуалнзма, то мы сможем ожидать, что

современные фации и осадки будут отражены в геологическом разреза.

398-

Распространение и распределение

Имеется пять основных групп современных карбонатных осадков

(не вое из них имеют одинаковое значение): мелководные морские

осадкн, глубоководные морские карбонаты, карбонаты эвапоритовых

бассейнов, карбонаты пресноводных озер и источников и эоловые кар-

бонаты. Поскольку большинство отложений геологического прошлого

принадлежит к I группе, ей уделено особое внимание. Однако глубоко-

водные морские карбонаты наиболее широко распространены в совре-

менном мире, и сейчас признается, что значительное количество древних

карбонатов имеет глубоководное происхождение. Карбонаты эвапорито-

вого происхождения, а также те, которые отложились в пресноводных

•озерах и источниках, и карбонатные дюны, несмотря на незначительное

распространение, также заслуживают изучения.

Мелководные карбонаты. Хотя мелководные морские карбонаты бы-

ли очень широко распространены в геологическом прошлом, сегодня их

обнаруживают лишь в немногочисленных местах. Лучше всего извест-

ны и широко распространены карбонаты Флоридско-Багамского регио-

на. Большая Багамская Банка представляет собой едва затопленное

плато у побережья Флориды около 700 км длнной и до 300 км шири-

ной. Большая часть ее покрыта толщей воды, не превышающей 10 м.

Незатопленные участки представляют собой архипелаг островов, круп-

нейшим нз которых является о. Андрос. Осадкн этого района были

описаны Иллицгом [163], Ньюэллом и Ригби [240, 239, 265, 266, 166].

Вкратце отметим, что отложения главным образом представлены из-

вестковыми песками, как органогенно-обломочными, так и оолитовыми,

и в меньшей степени тонкозернистыми карбонатными илами и рифовы-

ми образованиями. Пески покрывают большую площадь отмелей и на-

ходятся в движении, образуя обширные поля субаквальных дюн [11].

Илы приурочены к мелководным и прилнвно-отлнвным участкам, рас-

лоложенным к западу или с подветренной стороны о. Андрос; рифовые

постройки образуют узкие ограниченные тела, располагающиеся глав-

ным образом с надветренной (восточной) стороны Багамской платфор-

мы. Часть карбонатных осадков выносится с платформы и переотла-

гается в соседних глубоководных бассейнах, таких как бассейн Тонга

в Атлантическом океане и Колумбийский бассейц [31]. Карбонатные

лескн также накапливаются в незатопленных частях банки в виде суб-

аэральных дюн.

Карбонатные отложения Флоридской платформы сходны с выше-

описанными [117, 118] н состоят из рифовых карбонатных построек, за-

рифовых песков и лагунных нлов. Пески частично органогенно-обломоч-

ные, частично оолитовые. Особый интерес представляют при-

брежные илы залива Флорида, которые, по-видимому, связаны с «лу-

говыми» скоплениями морской травы (Thalassia). Эти луга создают

лрепятствие и гасят турбулентность, способствуя таким образом отло-

жению илов.

Другими районами интенсивного накопления мелководных карбо-

натных осадков являются банка Кампече, прилегающая к Юкатану, и

шельф Гондураса. Банка Кампече была описана Логаном с соавторами

[205], а осадки этого района были нсследоваиы Хоскинсом [160],

Фолком и Роблесом [99], а также Хардннгом [149]. Карбонатные осад-

ки шельфа Гондураса менее известны, однако в настоящее время они

являются объектом изучения [227, 119].

Отложения карбонатных песков и илов, а также рифовых постро-

ек обнаружены на побережье Персидского залива [161]. Прибрежные

399-

лагуны и прилНвно-отлнвная полоса этого района содержа* чрезвычай-

но соленые воды; засолонеиные фацни присутствуют и в смежных рай

;

онах; обычно они представлены плоскими соляными участками, време-

нами подвергаемыми затоплению (себхой) [297, 179]. В результате

эвапорнтовые отложения тесно связаны с карбонатами.

Другие области накопления мелководных карбонатных осадков, го-

раздо менее известные, находятся у берегов Западной Австралии [204]

н Квинсленда. Участок залива Шарк па западном побережье местами

сильно засолонен н известен, в частности, своими строматолнтовыми

фациями [203, 204]. Шельф Квинсленда сравним по площади с Багам-

ской платформой. Здесь находится широко известный, протягивающийся

более чем на тысячу миль Большой Барьерный риф [228]. Окаймляю-

щие барьерные рифы и атоллы, расположенные во всех частях Тихого

океана и в других тропических водах, описаны в литературе. Хотя эти

отложения занимают малую площадь, они дают большую информацию

по рифовым постройкам, их структуре и развитию [185]. К наиболее

известным можно отнести отложения острова Фунафути [64], Гуама

[288] и Бикини [85].

Можно отметить, что прибрежные морские карбонаты накаплива-

ются в нескольких специфических карбонатных обстановках: рифовой,

прнливно-отливной, скоплений «луговой» травы Thalassia, открытых

отмелей или шельфовой и субаэральной дюн. Основная часть илов на-

капливается в прнливно-отливной и «луговой» фациальных обстановках,

песчаники встречаются и зоне открытого шельфа и в дюнах.

Глубоководные морские карбонаты. Современные глубоководные

карбонаты принадлежат к двум классам: к турбидитам, или осадкам

открытых морей, и к пелагическим глубоководным морским осадкам.

Первые, несмотря на меньшее распространение, более обычны для гео-

логических толщ; пелагические карбонаты, наиболее широко распро-

транениые в современных океанах, бедно представлены или вообще не

представлены в древних толщах.

Турбидиты, илн карбонаты бассейнов, лишь недавно установпены

как в современных морях, так и в древних геологических разрезах. От-

ложения образуются в бассейнах глубиной в несколько тысяч метров.

Они представлены толщами с градационной слоистостью, чередующи-

мися с местными осадками, либо пелагических карбонатов, либо тонко-

зернистыми террнгенными. На их мелководное происхождение указыва-

ют включения органического детрита, например обломкн известковых

красных водорослей (Halimeda). Осадки этого типа пространственно

н генетически связаны с рифами и образуются за счет их разрушения,

а затем переносятся в глубоководные зоны турбиднтиымн потоками.

Такие осадки были описаны в бассейне Тонга, на Багамских островах,

в Колумбийском бассейне, в южной части Багамского архипелага [31]

и в глубоководной части Мексиканского залнва у берегов Кампече [68].

По-видимому, этн отложения характерны для древних геологических

разрезов (см. с. 474).

Наиболее широко распространенные глубоководные морские карбо-

наты представлены морскими птероподовыми или глобигернновыми

илами; последние встречаются гораздо чаще. Глобигериновый ил по-

крывает площадь 125X10" км

; птероподовый — 2ХЮ

км

[186] Сред-

ние глубины накопления этих отложений соответственно 3 600 η 2 000 м.

Глобигериновый ил состоит главным образом из раковин планктонных

фораминифер, среди которых основной является Globigerina Содержа-

ние карбоната в иле колеблется от 30 до 90%, составляя'в среднем

400-

65%. Этн отложения наиболее часто встречаются в низких широтах, н

их распространение, по-вндимому, коррелируегся с соленостью поверх-

ностных вод; наиболее широко они распространены в районах с макси-

мальной соленостью поверхностных вод [334], однако отсутствуют в

местах значительного погружения океанического ложа. Очевидно, бо-

лее холодные глубинные воды способствуют растворению известковых

раковин форамнннфер. Глубина, ниже которой процесс растворения

преобладает над процессом аккумуляции, составляет около 4 000 м.

Содержание карбонатов ниже этой глубины быстро падает; карбонаты

практически полностью отсутствуют глубже 6 000 м. Хотя некоторые

карбонатные осадки, как, например, пнсчнй мел, имеют сходство с со-

временными илами, полагают, что лишь очень малая часть морских из-

вестняковых отложений геологического разреза образовалась ни абис-

сальных глубинах. В какой-то мере это может быть связано с тем, что

планктон, содержащий известь, появился только в меловом периоде.

До этого пелагические карбонаты образовываться не могли.

Пресноводные карбонаты. В некоторых современных пресноводных

озерах образуются рыхлые известковые землистые отложения, называ-

емые мергелем [69]. Озера с мергелевыми отложениями тнпичцы

для районов Северной Америки, покрытых известковыми ледниковыми

наносами [330]. Пласты мергеля также подстилают многие пресновод-

ные болота, указывая на ранее существовавшие озерные условия. Часто

такие мергели бывают глинистыми н, следовательно, пригодны для из-

готовления портланд-цемента.

В настоящее время известковые отложения также образуются прн

испарецнн вод некоторых источников н рек. Известковый туф —

губчатое, пористое вещество, образующее маломощные поверхностные

осадки вокруг источников и родников и особенно в реках; редко харак-

теризуется широким распространением н встречается главным образом

в современных илн четвертичных отложениях. Травертин — плотное

слоистое вещество, особенно типичное в кавернах известняка; образует

относительно небольшие залежн и, подобно известковому туфу, имеет

в основном четвертичный или современный возраст.

Эвапоритовые карбонаты. Из незначительных скоплений карбоната

кальция, связанных с аридным климатом, наиболее широко распростра-

нены к а л и ч е. Эти обогащенные известью отложения обнаружены в

почвах районов с полуаридным климатом. Капиллярные силы вытяги-

вают известьсодержащие воды к поверхности, где в результате испаре-

ния образуется обогащенное известью каличе. Поскольку они образу-

ются только в районах с ограниченным выпадением осадков, эти отло-

жения являются важным показателем клнмати^ских условий.

Эоловые карбонаты — небольшие скопления карбонатного песка —

обломки прибрежных рифов — накапливаются на пляжах н в дюнах,

связанных с этими пляжами. Известковые эоловые отложения встреча-

ются на Бермудских [287, 215] и многих островах Багамской платфор-

мы. Подобцые дюнные отложения являются самоцементирующимися

и, как некоторые пляжевые пески, быстро лнтифицируются; последние

называются пляжным известковнстым песчаником.

Обстановки карбонатного осадконакоплеиия

В этом кратком обзоре современных карбонатных осадков показа-

но, что накопление карбонатов происходит в различных фациальных

обстановках (рис. 10-2). Наибольший интерес для геолога представля-

401-