Петтиджон ?. Дж. Осадочные породы

Подождите немного. Документ загружается.

107. Siefert, G., 1954, Das mikroscoplsche KorngefCge dee Geschiebemcrgels els.

Abbild der Eisbewegungen, zugleich Geschichte des Eisabbaues in Fehmarn, Ost-Wagricn

und dem danischen Wohld.: Meyniana, v. 2, pp. 126—184.

108. Sloss, L. L., Krunibein

W. C.. and Dapples, E. C., 1949, Intergraled fades ana-

lysis: Geol. Soc. Araer. Mem. 39, pp. 91—123.

109. Sorb у, Η. С., 1857, On the physical geography of the Tertiary estuary of the

Isle of Wight: Edinburgh New Phill. Jour., n. s., v. 5. pp. 275—298.

110. Sorby

H. C., 1859, On the structures produced by the current present during

the deposition of stratified rocks: The Geologist, v. 2, pp. 137—147.

111. Strenberg, H., 1875, Untersuchungen fiber Langen-und Querprofil geschiebe-

fuhrender FIOsse: Zeitschr. Bauwesen, v. 25, pp. 483—5D6.

112. Sullwold, H. H., Jr., 1960, Tarzana fan, deep submarine fan of late Miocene

age, Los Angeles County, California: Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol, v. 44, pp. 433—457.

113. Thararinsson, S., 1954, Tlie eruption of Hekla 1947—1948 II, 3, The tephra

fall from Hekla on March 29, 1947: Soc. Sci. Islandica, Reykjavik, 68 pp.

114. Unrug, R., 1957, Recent transport and sedimentation of gravels in the Dunajec

Valley (western Carpathians): Acta Geol. PoIonica

ν 7, pp. 217—257.

115. Vassoevich, JV. B., 1953, On some flyach textures: Trans. Soc. Geol., Lwow,

ser. geol., v. 3, pp. 17—85.

116. Vause, J. E., 1959, Underwater geology anc analysis of Recent sediments off

the northwest Florida coast: Jour. Sed. Petrology, v. 29, pp. 555—563.

117. Virkkala, K., 1960, On the striations and glacier movements in the Tampere

region, southern Finland: Bull. Comm. Geol. Finlande, no. 188, pp. 161—176.

118. Walker, R. G., 1970, Review of the geometry and facies ogranization of tur-

bidites and trubidite-bearing basins in Flysch sedimentology in North America (Lajote.J,

ed.): Geol. Assoc. Canada, Spec. Paper 7, pp. 219—251.

119. Weeks, L. G., 1952, Factors of sedimentary basin development that control oil

occurrence: Bull. Aner. Assoc. Petrol. Geol., v. 36, pp. 2071—2124.

120. Wendler, R., 1956, Zur Frage der Quarz-Kornregelung von Psammiten: Wiss.

Zeitschr. Karl Marx Univ. Leipzig, v. 5, pp. 421—426.

121. West, R. C., and Donner, J. I., 1956, The glaciation ol East Anglia and the

East Midlands. A differentiation based on stone orientation measurement of tills- Quart.

Jour. Geol. Soc. London, v. 112, pp. 69—91.

122. Whiiaker

J. C., 1955, Direction of current flow in some Lower Cambrian clas-

tics of Maryland: Bull. Geol. Soc. Amer., v. 66, pp. 763—766.

123. Wilson, G., Watson, J., and Sutlon, /., 1953, Current-bedding in the Moine

Series of northwestern Scotland· Geol Mag

V 90, pp 377—387.

124. Yeakel, L. S., 1959, Tuscarora, Juniata, and Bald Eagle paleocurrents and pa-

leogeography in the central Appalachians: Ph. D. thesis, Johns Hopkins Univ.. 455 pp.

125. Yeakel, L. S., 1962, Tuscarora, Juniata, and Bald Eagle paleocurrents and pa-

leogeography in the central Appalachians: Bull. Geol. Soc. Amer., v. 73, pp. 1516—1540.

ГЛАВА 15. АНАЛИЗ ОБСТАНОВКИ

ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ

Введение

Осадочная порода представляет собой продукт не только специфи-

ческих источников сноса и истории транспортировки, но и среды осад-

конакопления. Некоторые осадочные породы, как, например, химиче-

ские и биохимические осадки, не несут никакой информации об источ-

никах сноса илн транспортировке и отражают лишь условия, в кото-

рых онн отлагались; другие, такие, как кластнческие породы, ие только

содержат в себе сведения об истории, предшествовавшей осадконакоп-

лению, но и имеют отпечатки обстановки осадконакопления. В задачу

настоящей главы входит — проанализировать проблему реконструкции

обстановки осадконакопления и дать сведения о новейших исследова-

ниях по этому вопросу.

Совершенно очевидно, что в небольшом объеме, отведенном здесь

для этой темы, невозможно дать даже краткий обзор обширнейшей ли-

тературы, накопленной за последние годы и посвященной многообраз-

ным современным условиям седиментации и отложившимся в этих ус-

ловиях осадкам. Поэтому мы ссылаемся на немногие нз крупнейших

работ, обобщающих исследования современных осадков. Точно так же

здесь не может быть соответствующим образом рассмотрена обширная

литература, посвященная задаче обобщения критериев для распозна-

вания условий осадконакопления древних пород. Следовательно, мы

вынуждены свести нашу задачу к дискуссии об основных принципах

такого анализа, к короткой сводке наиболее значительных характери-

стик наиболее общих и хорошо изученных моделей обстановки осадко-

накопления, иллюстрирующих применение этих принципов.

Для более тщательного изучения обстановки осадконакопления и ее

анализа мы отсылаем читателя к оригинальной литературе и некото-

рым из последних монографий на эту тему. Геология современных осад-

ков обобщена Кукалом [104]; анализу обстановок осадконакопления

посвящена последняя работа Рейнека и Синга [149]. Пожалуй, лучшим

современным исследованием по условиям накопления карбонатных

осадков является работа Батхерста [16]; исследования об условиях

осадконакопления песков обобщены Петгиджоном, Поттером й Сивером

[137]. Условия некарбонатного прибрежно-морского осадконакопления

разрабатывались Рейнеком [148]; флювиальные условия осадконакоп-

ления тщательно проанализированы Алленом [3], а условия осадкона-

копления в пустынях — Гленни [69]; дельтовые условия были предме-

том обсуждения на симпозиуме, материалы которого опубликованы под

редакцией Моргана [126].

Отличными Учебниками по диагностике древних условий осадкона-

копления являются книга Селли [161] и материалы симпозиума, опуб-

ликованные под редакцией Ригби и Хемблина [153]. Условия отложе-

ния кластнческих осадков обобщены Медейросом, Шаллером и Фрид-

маном [123].

663-

Вопросы диагностики осадконакопления вкратце рассмотрены таи!

же в многочисленных образцовых работах по стратиграфии и седимен|

тации [181, 52, 192, 97, 108}.

Понятие «обстановки осадконакопления»

Термин обстановка ивляется весьма распространенным; однако

мало, кто давал ему точное определение. Часто такое определение даг

валось с точки зрения одного или нескольких физических или химичек

ских параметров· Некоторые исследователи допускали, что этого доста^

точно, чтобы дать определение и описание среды. Такое понимание под·

разумевает определение обстановки как «комплекса физических, хими-ί

ческнх и биологических условий, в которых накапливаются осадки» [97J-

Можно, например, описывать обстановку как окислительную или вос-

становительную, определяя ее для конкретного значения Eh окисли^*

тельно-восстановнтельного потенциала. Можно также охарактеризовать*

среду как соленую или пресноводную исходя из определенной соленой

сти вод бассейна. Термин «обстановка с высоким или низким энерге-

тическим уровнем» также применяется для характеристики среды дон

вольно свободно. Популярно н такое определение отложений, как, на-ί

пример, продукта «низкого режима потока» или объяснение их через!

другие условия, характеризующие поток. Каждый или почти каждый

такой подход может представлять некоторую ценность, однако боль-

шинство из них не являются описаниями условий осадконакопления,

имеющими геологический смысл.

Другие термины, используемые для характеристики среды, такие,

как условия кратона, стабильного шельфа, геосинкли-

нальныеусловия, хотя в них и вложен геологический смысл, явля-

ются слишком общими. Существует и еще одно определение обстанов-

ки, а именно, как «пространственной единицы», в которой внешние фи-

зические, химические и биологические условия и воздействия, влияющие

на развитие осадка, достаточно постоянны, чтобы сформировать отло-

жения с характерными свойствами [162]. Эта точка зрения близка к

геоморфологической концепции, традиционно используемой геолога*

ми — концепции, которую отстаивал Твенхофел {182], которой придер-

живались Поттер [140] и Селли [161]. По мнению Петтиджоиа, геомор-

фологическая концепция представляет собой такой подход к проблеме

определения и классификации обстановки осадконакоплении, который

в наибольшей степени отражает геологический смысл вопроса. Обста-

новка осадконакопления обусловлена определенной системой физических

и химических переменных, отвечающих геоморфологической единице,

имеющей определенные размеры и форму. Так, дюны, береговой бар,

приливная равнина, дельта представляют собой геологические сущно-

сти, определяющие обстановку осадконакопления. Некоторые из иих

слишком всеобъемлющи и, если это возможно, должны быть подразде-

лены на более дробные субобстановки; например, приливную равнину

можно подразделить иа нижнеприливную, или морскую, средиеприлив-

ную и верхнеприливную зоны или на зоны приливного марша, прилив-

ных каналов или проток, приливных валов и приливных дельт. Подоб-

ным образом и дельта состоит из целого комплекса субобстановок.

Наконец, мы должны различать локальную обстановку, которую

лучше всего определять в геоморфологических понятиях, и тектони-

ческую обстановку, характеризующую связь осадконакопления с

крупными тектоническими элементами — кратонами и геосинклиналями.

<664

В данной главе мы рассматриваем локальные условия осадконакопле-

ния, тектонические же условия составляют .предмет следующей главы.

Вначале мы рассмотрим параметры локальной обстановки осадконакоп-

ления и критерии, используемые для их оценки; затем

—

классифика-

цию обстановок осадконакопления в геоморфологическом аспекте, пос-

ле чего перейдем к анализу среды, сопровождая изложение соответст-

вующими примерами.

Параметры, характеризующие обстановку

осадконакопления

Вопрос о том, какие параметры или факторы имеют существенное

значение для характеристики обстановки осадконакопления, какова их

относительная значимость, не вполне ясен. Не ясно также, какова

должна быть их классификация. Крамбейн и Слосс [97] сгруппирова-

ли их в три категории: материальные (характер среды: ветер, вода, лед;

характер осадка, его структура и состав), энергетические (кинетиче-

ские, турбулентные, термальные) и биологические условия. Твенхофел

[182] с более геологической точки зрения рассматривал такие факторы,

как физическую географию участков сушн и береговой линии, диастро-

фнзм, климат. По-видимому, каждый нз этих факторов накладывает

свой отпечаток на осадочные отложения.

Мы выбрали такие параметры, которые можно измерить с наиболь-

шей точностью и подразделяем нх на фазические, химические и биоло-

гические· Каждый из иих рассматривается как независимая перемен-

ная, последняя может быть оценена исходя из тех характеристик осад-

ков, которые мы можем наблюдать. Физические и химические парамет-

ры, вероятно, в значительной степени независимы друг от друга, однако

биологические факторы могут существенно меняться в зависимости от

первых двух и, с одной стороны, контролируются ими, а с другой — са-

ми способы преобразовывать физические и химические условия. Так, на-

пример, заросли морской травы могут в значительной мере замедлять

скорость и понижать турбулентность подводных течений. С другой сто-

роны, на биосферу существенно влияют температура, соленость, ско-

рость течения и многие другие физические и химические факторы.

С какой степенью надежности мы можем установить параметры,

превалировавшие в уже не существующей ныне обстановке осадкона-

копления? И, что более важно, насколько точно можем мы идентифи-

цировать древнюю обстановку осадконакопления на основании парамет-

ров, характеризующих осадочный разрез? Эти вопросы мы и рассмот-

рим ниже.

Физические параметры

Физическая среда наилучшим образом может быть описана исходя

из динамических и статических свойств седиментационной среды, в ко-

торой накапливаются осадкн. Статические свойства включают плот-

ность и вязкость среды (воздуха по сравнению с водой, например),

глубины ее над поверхностью «среда —осадок»; динамические факто-

ры включают турбулентность среды (спокойные или бурные воды), ско-

рость осадкообразующего течения, направление течения потока, стабиль-

ность системы течений (как скорости, так и направления) и т. п.

665-

Характер осадкообразующёй среды'. Одним

и$"

факторе®, Изучаемы»

при анализе обстановки осадконакопления, является природа среды,

которой выпадают кластическне составляющие осадочной породы.

Другими словами, откуда накапливался осадочный материал—из воз-

духа, воды или ледника? Совершенно очевидно, что идентификация сре~

ды осадконакопления будет существенным шагом вперед в наших по-

пытках реконструировать обстановку осадконакопления.

Поскольку способность течения к транспортировке и его эффектив-

ность как сортирующего агента зависит от вязкости и плотности вовле-

ченной в течение среды, между свойствами движущейся среды и струк-

турами отложенных ею осадков должна существовать какая-то связь.

Совершенно иными с этой точки зрения являются осадки, отложенные

ветром, такие как дюнные пески, и ледником (тилли). Сильнее отлича-

ющихся друг от друга по своей структуре осадков мы ие знаем. Однако

различие между дюнными и пляжевыми песками гораздо менее четкое^

Следует иметь в виду, что движущаяся среда состоит из флюида

и осадка, соотношение которых варьирует в очень широком диапазоне;

оно может представлять собой и разбавленную взвесь осадка в воде

или даже в воздухе, и более насыщенный раствор (мутьевые потоки),

и разжиженный осадок типа жидкого ила, н потоки, несущие крупно-

зернистый песок илн гравий (грязевые потоки), и текучий ледник, пере-

мещающий грубообломочный материал (табл. 15-1).

Таблица 13-1

Агенты транспортировки и осадочные отложения

Возрастание плотности н (нли) вязкости

Флюид

Полутвердый Твердый

Воздух

Вода плюс осадок

Разбавлен-

ные взвеен

Конценгрнрованные

взвеси

Осадок плюс вода Лед плюс осадок

Ортоарениты

(ортокварциты

и калькарениты)

Параареииты

(граувакки)

Тиллоиды

Тиль И ТИЛЛИТЫ

Со слоистостью

течения

Градационно-

слонстые

Неслоистые

Чем больше вязкость или плотность движущейся среды, тем мень-

шая скорость требуется для транспортировки материала с данным раз-

мером зерен и тем ниже ее эффективность как сортирующего агента

Разбавленные взвеси, перемещаемые воздухом или водой, хорошо сор-

тируются, поскольку крупные частицы перемещаются в них только при

большой скорости. Концентрированные взвеси илн жидкая грязь тран-

спортируют более грубый обломочный материал при меньших скоро-

стях н отлагают плохо отсортированные осадки. Если содержание

твердого вещества во флюиде возрастает еще больше, то такая среда

перемещается уже не как ньютоновская жидкость, а как полутвердое

пластичное тело. Сортировка в таком потоке сведена к нулю, и крупней-

шие обломки, которые он может перемещать, отлагаются наравне с тон-

чайшим материалом. К этой категории относятся грязевые потоки я

ледники. Однако проблема потока сложнее: некоторые полутвердые

<666

смеси в определенных условиях быстро становятся совершенно жидки-

ми и текут с высокой скоростью. Такие тиксотропные превращения мо-

гут возникать под действием внезапного и мощного фактора, например,

землетрясения.

Отложениями разбавленных взвесей являются обычные пески и

гравий, которые имеют простую зернистую структуру*; отложения более

концентрированных взвесей или грязевых потоков представлены вак-

ками параконгломератами**, в которых существенную, иногда доми-

нирующую роль играет цементирующая масса (матрикс) с рассеянны-

ми в ней крупными обломками. Если отношение твердый материал —

флюнд превышает некоторое критическое значение, ньютоновское те-

чение прекращается и осадок становится совершенно неотсортирован-

ным. Соответственно отношение зерновой каркас-матрикс, а также на-

личие или отсутствие сортировки являются основными критериями прн

попытках идентифицировать агент осадконакопления. Однако пробле-

ма может усложняться тем, что существуют осадки, в которых матрикс

вторичен по происхождению, а некоторые образовавшиеся it situ кар-

бонатные вакки, состоящие из микрнтовой пасты и включенных ске-

летных элементов, по своему происхождению не имеют ничего общего

с течениями. В то же время существуют карбонатные вакки, которые

в действительности являются отложениями мутьевых, грязевых или об-

ломочных потоков.

Теоретически разница в плотности и вязкости между воздухом и

водой должна обусловливать и отчетливое различие в структурах осад-

ков, отложенных этими агентами. Однако, хотя многие авторы и пыта-

лись сформулировать эти различия, определяющие структурные кри-

терии для разграничения эоловых и отложенных водой песков, они по-

ка еще не разработаны. Использование с этой целью различных пара-

метров, связанных с размером зереи, рассмотрено в гл. 3. Для опреде-

ления различий между эоловыми и аквальными песками применялись

и другие структурные критерии, такие, как окатанность зерен и поверх-

ностные структуры, но без особого успеха (этн попытки также описаны

в гл. 3). Более того, очень трудно (если вообще возможно) отличить

отложения плотных субаэральных и обломочных потоков от их субак-

вальных эквивалентов.

Более надежным критерием при анализе обстановки осадконакоп-

ления считаются осадочные текстуры [118], в связи с этим предприни-

мались попытки различить эоловые и аквальные текстуры. За несколь-

кими исключениями, успех этих попыток следует также признать огра-

ниченным.

Наибольшее значение придавалось обычно предполагаемым раз-

личиям в слоистости пляжевых и дюнных отложений. Эти различия

обобщены Томпсоном [179]. Отмечалось, что дюнные пески характери-

зуются значительно большим разнообразием направлений наклона ко-

сой слоистости, чем пески, отложенные в водной среде [181].

Однако эти даииые недостаточно убедительны- Поттер н Петтиджон

[141] составили таблицу изменчивости косой слоистости для дельто-

вых, морских и эоловых отложений. При этом обнаружилось значитель-

ное перекрытие значений. Так, изменчивость осадков, считающихся

• При такой структуре зерна настолько многочисленны, что они полиостью сопри-

касаются между собой и способны поддерживать друг друга. —Прим. Oe ρ ев.

** Термин предложен Петтнджоном для конгломератов с большим содержание»

цементирующей массы и разобщенным гравийным каркасом; галькн составляют менее

100% всей массы породы и ие соприкасаются друг с другом. — Π ρ н м. π ере в.

667-

эоловыми, сопоставима С изменчивостью дельтовых отложений, ά на^

большее разнообразие направлений наклонов косой слоистости яаблкК

дается у морских песков. В качестве более надежного критерия» чем?

постоянство ориентации косой слоистости, рассматривался ее масштаба

Крупномасштабная тангенциальная .косая слоистость считается признак

ком действия ветра. Однако встречаются подводные дюиные коля,

весьма сходные по размеру и форме с дюнами субаэрального происхож-

дения [141]. Соответственно и нх внутренние текстуры, включая косую

слоистость, следует признать весьма сходными по характеру и масшта-

бу. Существует мнение, что субаэральная косая слоистость характери-

зуется большим наклоном слойков, чем субаквальная. Однако Екель

[195] на основании обзора литературы пришел к выводу о том, что угол

наклона не является надежным признаком отличия эоловой косой сло-

истости от субаквальной. Тип косой слоистости также не является ука-

занием на ее происхождение. И плоскостная, и желобковая косая сло-

истость образуются как D субаквальпых, так и в субаэральных усло-

ваях. В заключение можно сказать, что косая слоистость, за

исключением, вероятно, пернстой, указывающей иа приливно-отлив-

ные течения, не может служить средством идентификации агента

накопления. К этому можно добавить, что крупномасштабная косая

слоистость, вызванная миграцией дюн, исключает глубоководное проис-

хождение; однако, мелкомасштабная косая слоистость, связанная с

миграцией ряби, образуется на всех глубинах. Косослоистые серии мощ-

ностью свыше 3 м, скорее всего, не могут быть аллювиальными; они

присущи либо мелководным морским, либо эоловым отложениям.

Песчаная рябь, образованная ветром, имеет больший индекс ряби,

чем рябь волноприбойная. Более того, наиболее крупные зериа кон-

центрируются на гребнях эоловой ряби. Следы позвоночных на подвет-

ренных склонах дюи направлены всегда вверх по склону [146]. К сожа-

лению, следы позвоночных и эоловая рябь крайне редко встречаются

и их почти никогда нельзя использовать. Некоторые типы косой слои-

стости со знаками ряби могут иметь большое значение. Ленточная по-

лосчатая слоистость, в которой мелкие знаки волноприбойиой ряби за-

печатаны глиной илн содержат глинистые примазки, характерна для

волноприбойиой или нижнепрнливной обстановки [150]. Некоторые ти-

пы косой слоистости, обусловленные перемещением знаков ряби, нап-

ример «набегающая рябь»*, являются весьма характерным признако»

обстановки осадконакопления [86].

Ледниковые отложения, тиль и тиллиты, уже описывались деталь-

но в гл. 6, поэтому здесь нет нужды повторять критерии их диагности-

ки и их отличия от отложений обломочных потоков и других агентов

транспортировки. То же можно сказать о характерных чертах как су-

баэральных, так и субаквальных отложений мутьевых потоков, кото-

рые рассматривались выше-

Проблема глубоководности. Вопрос глубоководности—один из на I-

более древних в геологии. Одним из последних обзоров по этому воп-

росу является специальный выпуск журнала «Морская геология» [73].

Батиметрическое положение морских осадков определяется и описы-

вается прежде всего по отношению к нижней границе зоны действия

волн. Те осадки, которые образовывались выше, отлагались в TJP6J-

• «Climbing ripples» — поперечные слойки знаков ряби, создаваемые наложенн й

мигрирующей рябью; гребни вертикально сменяющих друг друга слойков как бч на

бегают вверх по склону. — Прн м. пере в.

<668

лентных условиях, подвергались постоянному перемещению и перера-

ботке, так что по своей текстуре и минералогическому составу они ста-

новятся зрелыми. Осадки, образовавшиеся ниже зоны действия волн,

отлагались в относительно спокойной обстановке, в стоячих водах; пос-

ле осадконакопления онн мало подвергались действию течений. Однако,

хотя обстановка осадконакопления может быть описана как характе-

ризующаяся бурными или спокойными водами, это необязательно дает

представление об абсолютной глубине. Волновая база является весьма

непостоянной по глубине. В небольших водных бассейнах или полуизо-

лированных водоемах небольшого размера генерируются слабые волны

и их действие охватывает незначительные глубины. Вдоль побережий

открытого моря волны значительно больше и могут затрагивать дио

на много метров ниже поверхности. Хотя большинство течений и свя-

занных с ними размывов порождены волнами, некоторые течения,

включая так называемые контурные*, обычно слабые, протекают на

больших глубинах [75] н могут вызывать перемещение тонкозернистых

песков и образование знаков ряби.

Обстановка бурных вод характеризуется отложением песков, га-

лечников, ракушечника и калькареиитов. Пески в этом случае хорошо

отсортированы, хорошо окатаиы, обладают знаками ряби и в основном

слоистостью течения. Следует отметить, что грубый обломочный ма-

териал не является определенным признаком мелководья, хотя ког-

да-то и считался таковым. Пески и даже грубый гравий могут транспор-

тироваться мутьевыми подводными течениями и отлагаться ниже по-

дошвы волновой зоны. Такие отложения характеризуются слабой отсор-

тированностыо, градационной текстурой, а также тем, что они переслаи-

ваются с тонкими алевритами и илами без существенного перемеши-

вания этого материала. Как отмечено Бейли [11, 12], градационная сло-

истость и слоистость течения — показатели двух контрастных обстано-

вок песчаного огадкоиакопления: соответственно ниже и выше базы

волн. Однако, как отмечалось выше, крупномасштабная (свыше 10см)

слоистость течения соответствует мелководным условиям; мелкомасш-

табная слоистость или косая слоистость со знаками ряби, как известно,

не являются показателями глубины моря.

Среди признаков, указывающих на обстановку осадконакопления

в спокойных и глубоких водах, следует упомянуть тонкую слоистость,

характерную для некоторых алевролитов и глинистых сланцев. Иногда

тонколистоватая (бумажная) слоистость характеризует годовые слои

осадков и, таким образом, может служить мерой скорости осадкона-

коплеиия. Более того, такая слоистость может быть распространена на

значительной площади и прослежена в керне скважин на многие кило-

метры. Она может сохраняться при отсутствии донных завихрений и

донной фауны, питающейся илом. Слоистость в тонкозернистых осад-

ках нельзя считать надежным свидетельством глубоководных условий.

В литературе известны указания на то, что тонкозернистые известко-

вистыеламиннтымогут отлагаться вусловиях приливной равнины [65].

Поскольку зона бурных вод (волноприбойная) характеризуется ко-

сой слоистостью размыва и заполнения, а зона спокойных вод распоз-

нается по тонкой и ровной слоистости, перемежающиеся условия то

бурных, то спокойных вод отражаются в разрезе чередованием пра-

вильной и неправильной слоистости песков, алевролитов и глинистых

* Течения вдоль изопиническнх линий, почти параллельные изобатам. — При»,

и е ρ е в.

667»

сланцев. Песчаные слон непостоянны по мощности, характеризуются

волнистостью в вертикальном разрезе и местами косой слоистостью со

знаками ряби. Тонкозернистые пески и алевролиты распадаются на лин-

зы плоско-выпуклых сегментов — возможно, «отмершие» знаки ряби

(см. рис. 8-14). Глинистые прослойки, разделяющие слои более грубо-

зернистых пород, образуют тонкий покров над знаками рябн. Там, где

глинистые сланцы имеют спорадическое распространение, оии образуют

линзовидные заполнения мульдовых участков рябн (см. рис. 4-18). Вол-

нистая и полосчатая слоистость характерна для ряда современных от-

ложений приливной равнины [150].

Признаками турбулентности транспортирующего агента могут так-

же служить степень сохранности многих ископаемых остатков, харак-

тер их скрепления с породой, их ориентировка. Хорошо сохранившиеся

формы свидетельствуют об их росте и погребении в обстановке отсутст-

вия течений; расчлененные, нарушенные и отсортированные обломки

фауны позволяют предполагать сильные донные течения. Беспорядоч-

ная ориентировка выпукло-вогнутых раковин характеризует отсутствие

сколько-нибудь существенных течений, и, наоборот, наличие общей

ориентировки этих и других текстур, связанных с ископаемыми остат-

ками, является доказательством сильных донных течений. Сохранность

тонких следов червей и тому подобных текстур на поверхности ила

(выраженных в виде отпечатков в подошве слоев песчаников и алев-

ролитов) свидетельствует об очень слабом донном течении или вообще

об его отсутствии. Следы питания донного зоопланктона фитопланкто-

ном— веское доказательство глубоководных условий [159]. Обнару-

жение следов червей и моллюсков и других беспозвоночных, живущих

в песчаной среде, может быть обусловлено размывом дна.

Определенные минералы являются показателями восстановитель-

ных условий. Такие условия не могли существовать в турбулентных,

аэрированных водах. Минералы, образовавшиеся в застойных, анаэроб-

ных водах, включают осадочный пирит и сидерит- Однако в некоторых;

лагунах и эстуариях, где проявление волн н течений ничтожно, эти ми-,

нсралы могли образоваться в иле на сравнительно малой глубине. Дру-|

гим минералогическим критерием глубины является пара шамознт—:

глауконит: !первый обнаружен в тропических неглубоких водах (менее

60 м), второй — на глубинах от 30 до 2000 м [139]. Фосфориты, как

предполагается, отлагались на глубинах от 30 до 300 м [32]. t

Отличить турбулентную обстановку от обстановки спокойных вод,

т. е. обнаружить различие между осадками, образовавшимися выше и]

ниже базиса волновой зоны, сравнительно легко. Значительно труднее,]

однако, оценить абсолютную глубину моря. Для этого мы располагаем'

немногими критериями. !

В соответствии с выводом Аллена [2, 6] о том, что высота крупно^

масштабных косых слоев — функция средней глубины, мы считаем]

чем больше мощность пачки, тем глубже был бассейн, в котором онаЗ

накапливалась (см. рис. 4-13).

Критерием глубины моря может быть и тип ископаемых остатков»

в осадочных породах [73]. Водорослевые текстуры указывают на то, что

осадконакопление могло происходить лишь в эйфотической зоне — на

глубине проникновения света [15]. Глубина проникновения света, конеч!

но же, варьирует в зависимости от мутности воды, ио никогда не бы·]

вает очень большой. В более молодых, в особенности третичных, осад·]

ках глубина моря может быть оценена на основе палеоэкологических

данных. Фораминиферовые виды имеют тесную корреляционную связа

<670

с глубиной моря, поэтому, изучая глубинную приуроченность современ-

ных форм, мы можем оценить глубины и более древних морей, в кото-

рых обитали этн формы [138, 13, 66]. Например, глубина моря, в кото-

ром отлагалась нижиеплиоцеиовая формация Репетто в Южной Кали-

форнии, включающая конгломераты, оценивается по фораминиферам

в 1200—1500 м [128], Интерпретация такого рода фаунистических дан-

ных осложняется, однако, влиянием температуры на распространение

различных видов, а также возможностью механической транспортиров-

ки мелководных форм на большие глубины. В более древних породах

фаунистическая характеристика является мепее надежным средством

определения глубины осадконакопления. Ассоциации руководящих форм

связаны с глубиной [159] и, таким образом, позволяют определить от-

носительную глубину; однако для определения абсолютной глубины

это неюгтаточно надежный критерий. В современных морях карбонаты

растворяются на глубинах, превышающих 5400 м- В домеловое время

известковых пелагических форамииифер не существовало. Присутствие

таких форм в меловых и более молодых осадочных породах указывает

на глубину меньше указанного критического значения; однако отсут-

ствие такой фауны в более древних осадочных породах вовсе не озна-

чает, что они исчезли в результате растворения на этой или большей

глубине.

Если для осадочной породы характерны оползневые текстуры, то

вероятную глубину можно оценить исходя из градиента наклона дна,

необходимого для того, чтобы началось оползание. Весьма вероятно, что

для этого достаточен наклон от 1,5 до 3°. Глубину бассейна или трога

можно оценить, еслн наиболее глубокая и наиболее устойчивая часть

трога достоверно установлена по стратиграфическим данным и если

известно положение источника сноса.

С помощью такого метода Бриггс [30]

определил, что высота водного столба

в троге долины р. Сан-Хоакин в мело-

вое время насчитывала от 900 до

2100 м.

Конечно, в некоторых случаях

глубина воды была минимальной и

осадки могли обнажаться на поверх-

ности. Имеется много свидетельств та-

кого рода обнажений — трещины в

глинах, дождевые следы и т. п. [68].

Считается, что на континентах

нигде нет глубоководных осадков. Эта

точка зрения в значительной мере под-

тверждается преобладанием в гео-

логических разрезах текстур, харак-

терных для мелководных турбулент-

ных условий. Однако, как отмечалось

выше, накапливается все больше данных в пользу существования глу-

боководных осадков; образование некоторых осадочных пород на глу-

бинах нескольких тысяч метров можно считать вполне определенным.

В заключение следует признать, что существует очень мало кри-

териев для определения абсолютной глубины осадконакопления. Как

правило, наилучшие результаты при решении этой проблемы достига-

ются путем оценки соответствующей модели осадконакопления. Если

та или иная стратиграфическая ассоциация определена как свойствен-

Рис. 15-1. Кривые Хьюлстрема для

эрозии и осадконакопления однород-

ного материала. По [77]

671-