Петтиджон ?. Дж. Осадочные породы

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица 15-3

Классификация обстановок осадконакопления

Главные группы обстановок

Обстановка

Субобстамошш

Аллювиальные

Аллювиальный конус

вы-

носа

Русла, межрусловые участки

Аллювиальные

Разветвленная река

Протоки, песчаные косы, прирусло-

вые намывные валы, пойма, поймен-

ные озерп

болога

Аллювиальные

Меаидрнрующая река

Протоки, песчаные косы, прирусло-

вые намывные валы, пойма, поймен-

ные озерп

болога

Аллювиальные

Дельта

Продельта, фронт дельты, край дель-

ты, дельтовая платформа

Прибрежная

зона

Кластическне

Приливная равнина

Протоки, намывные валы, приливиая

дельта, приливный марш

Прибрежная

зона

Кластическне

Лагуиа

или

эстуарий

Протоки, намывные валы, приливиая

дельта, приливный марш

Прибрежная

зона

Кластическне

Пляж

барьерный

остров

Протоки, намывные валы, приливиая

дельта, приливный марш

Прибрежная

зона

Некластиче-

ские

Приливная равнииа

Протоки, намывные валы, приливная

дельта, приливный марш

Прибрежная

зона

Некластиче-

ские

Барьерный

риф

Собстаеиио

риф,

тыловая часть

ри-

фа, рифовый шлейф

Прибрежная

зона

Некластиче-

ские

Лагуна (часто перенасы-

щенная)

Одиночные рнфы

в т. п.

Морские

Мелководноморская

Шельф, краевая часть шельфа

Морские

Турбиднтовый бассейн,

некарбонатный

Подводные конусы выноса, долины

конусов выноса, намывные валы,

удаленные районы подпружииваия

Морские

Турбиднтовый бассейн,

карбонатный

То

же

Внутренние

бас-

сейны

Пресноводные озера

Различные субобстановки

Внутренние

бас-

сейны

Соленые озера, пересы-

хающие озера, солон-

чаки

Дюнные поля

Различные субобстановки

Ледниковые

Континентальные

ледники

Донная морена, зандровая равнина,

камы

озы,

моренные озера

Ледниковые

Морские ледник»

С размокшим основанием

Ледниковые

Морские ледник»

С сухим осиоваинем

<682

тырнадцати главных обстановок осадконакопления. Следует, однако,

помнить, что в каждой из этих категорий можно выделить еще много

более мелких субобстановок. Рифы, например, имеют ядро и предри-

фовый шлейф, а в случае обнажения над поверхностью моря, вероятно,

пляжевую и дюиную зоны. Так же можно подразделить и все осталь-

ные обстановки осадконакопления.

Для ряда наиболее важных обстановок в последнее время разра-

ботаны модели и установлены характерные литологические и текстур-

ные особенности в вертикальном разрезе — стратиграфические «визит-

ные карточки», которые идентифицируют искомую обстановку осадко-

накопления. Это в особенности касается меандрирующих рек, дельт,

приливной равнины с карбонатным осадконакоплением, пластических

береговых баров, карбонатных рифов, а также кластнческих и карбо-

натных турбидитовых бассейнов. Для других обстановок столь хороша

разработанных моделей пока не существует и соответствующие им раз-

резы либо являются гипотетическими, либо, в лучшем случае еще недо-

статочно изучены.

Фациальные модели и реконструкция обстановки

осадконакопления

Введение

«Новый» подход к анализу обстановки осадконакопления возник иа

основе изучения современных осадочных разрезов, которое показывает,

что главные обстановки осадконакопления и их подразделения струк-

турно согласованы. В действительности такой подход не так уж нов;

лежащие в его основе принципы были давно установлены Иоган-

несом Вальтером [190], который отмечал, что согласно налегать друг

на друга могут только те фации, которые граничат по площади. Таким

образом, вертикальная последовательность осадочных фаций не случай.-

на, но, напротив, построена взаимосвязанным и предсказуемым обра-

зом. В последние годы в основном в результате трехмерного изучения

новейших и голоценовых осадков, вскрываемых в скважинах и глубо-

ких выработках, все большее внимание уделяется вертикальному соот-

ношению литологии и текстур, нлн так называемому «лнтологнческо-

му пакету». Эта характерная последовательность, которую можно наб-

людать и в древних разрезах, представляет собой наилучший «ключ»

к палеообстановкам осадконакопления. Поэтому нам следует пола-

гаться не только на интерпретацию индивидуальных фаций с их набо-

ром структур и текстур, но больше внимания уделять взаимному рас-

положению этих фаций и их осадочных текстур в определенной после-

довательности, или в их «пакете». Выделение в вертикальном разрезе

таких «пакетов» поможет иам реконструировать детальную картину

взаимодействующих и взаимосвязанных субобстановок, которую мы не

смогли бы получить путем простого литологического сопоставлевия с

неполными разрезами современных осадков. Одним из первых такой

подход применил Вишер [185] ; более поздняя, резюмирующая эти воз-

зрения, работа принадлежит ле Бланку [107], обобщившему материа-

лы исследовательской компании «Шелл». В сущности такой же подход

используется в учебнике Селли [161], посвященном диагностике древ-

них обстановок осадконакопления. Как отмечает Вишер, этот подход

связывает особенности чередования фаций в вертикальном разрезе с

процессом, например, таким, как перемещение дельты в сторону моря.

Характерная последовательность фаций, отражающая такой процесс.

683-

ъюжет многократно (повторяться, образуя серию наложенных циклов=—

инклов, во многих случаях порожденных самим процессом, а не выз-

ванных изменением внешних условий. Таковы автоциклические серии

Бнрбауэра [17]. Распознавание серий автоциклического происхожде-

ния является, по-видимому, наиболее важным способом идентификации

обстановки осадконакопления. Интерес может представлять последова-

тельность не только лнтологических изменений, но и чередования оса-

дочных текстур в вертикальном разрезе. Весьма обширно проблема

инклов, их распознавания, классификации и происхождения рассмот-

рена Даффом, Хэлл'эмом и Уолтоном [51].

Этот новый подход к анализу условий осадконакопления налагает

на исследователя современных осадков важные обязательства. Для не-

го уже недостаточно проведения седиментологических исследований,

заключающихся в сборе образцов для лабораторного анализа из самой

поверхностной части отложений.

Необходимо определить, что представляет собой вертикальный

разрез, в какой последовательности образуются осадки в современных

условиях. А это требует не двухмерного, а трехмерного подхода к про-

блеме.

Этот подход породил понятие фациальной модели, т. е. дал

формальное название теоретической схеме, связывающей эволюцию

конкретной обстановки осадконакопления с конкретным вертикальным

разрезом, который отражает эту эволюцию. Вишер [185] выделил 6 та-

ких моделей; Блатт, Миддлтон и Мэрри [23] установили 10 моделей

Общее их число неограниченно. В данной работе мы рассматриваем

только те модели, которые наиболее хорошо изучены и дают объяснение

большей части летописи осадконакопления. Три из них являются плас-

тическими: турбидитовая, аллювиальная (песчаные косы) и дельтовая,

а три — некластическими: рнфовая, приливной равнины и себховая. На-

пример, в палеозое Центральных Аппалачей 9/10 кластнческих осадков

могут быть интерпретированы как глубоководные турбидиты (Мартиис-

Oypr и «Портидж»), как аллювиальные отложения песчаных кос (Кат-

скилл, Поконо, Мауч-Чанк, Поттсвнлл) и отложения наступающих

дельт (Монтебелло). Весьма характерные карбонаты нижнего палеозоя

(например, Конкочич) в основном представлены частью разреза при-

ливной равнины.

В наших попытках реконструкции обстановок осадконакопления с

помощью вертикальных разрезов мы не должны выпускать нз

виду важность общей геометрии изучаемого осадчного тела. Этот ас-

пект возник также в результате трехмерного изучения голоценовых

осадков; путем обычного двухмерного исследования тех же отложений

выявить геометрию тел было бы непросто. Форма и конфигурация (гео-

метрия) песчаных тел, например, могут дать «ключ» к решению вопро-

са о характере обстановки их осадконакопления. Общая форма фации—

функция геоморфологической обстановки осадконакопления. Радиально

расходящиеся и ветвящиеся рукава дельты и отложившиеся в другой

обстановке шиурковые прибрежные бары являются иллюстрацией этого

принципа (геометрический аспект подробно рассмотрен в гл. 5).

В данном разделе, как и в других главах этой книги, мы начинаем

с признаков, которые мы можем наблюдать в обнажениях, и по возмож-

ности основываем наши рассуждения на тех аспектах и процессах сов-

ременного мира, которые помогают нам понять то, что мы наблюдаем

Поэтому основное внимание уделяется нами описанию пород; с этого

мы начинаем и этим заканчиваем.

<684

В целом идентификация обстановки осадконакопления той или иной

осадочной формации зависит не столько от структурных или даже тек-

стурных ее особенностей, сколько от характерной последовательности в

вертикальном разрезе (или «пакете») микрофаций. Конкретные осо-

бенности данной последовательности —результат определенного про-

цесса, такого как перемещение береговой линии, или меандрирование

реки, процесса, который вызывает латеральные перемещения субобста-

новок, подчиняющиеся определенной закономерности. Такие латераль-

ные миграции субобстановок отражаются в разрезе в виде последова-

тельности микрофацнй, которая является отличительным признаком

главной обстановки осадконакопления. Эта концепция, получившая

прнзнанне в последнее десятилетие, способствовала повышению наших

возможностей в интерпретации разрезов в большей степени, чем любой

другой подход или метод.

Идентификация конкретной палеообстансвки стала возможной бла-

годаря познанию характерного «мотива» [187], т.е. упорядоченной пос-

ледовательности литологических разностей, обычно закономерно повто-

ряющихся с некоторыми вариациями, порожденными этой обстановкой.

Аллювиальная последовательность (песчаные косы, например) пред-

ставляет собой цикл с характерным уменьшением зернистости вверх по

разрезу; наступающая мелководная дельта генерирует разрез с крупно-

масштабным погрубением материала вверх по разрезу. Мы подчеркива-

ем здесь особое значение таких последовательностей в разрезе, или «мо-

тивов», потому, что онн являются тем признаком, который геолог наб-

людает в поле, теми первичными данными, на которых основывается

интерпретация обстановки осадконакопления. Поэтому рассмотрение

каждой модели обстановки осадконакопления мы начинаем с описания

ее характерной стратиграфической «визитной карточки», после чего сле-

дует краткий анализ условий и способа образования осадочных циклов.

Эти вопросы лежат на стыке седиментологии и стратиграфии.

Идентификация стратиграфических моделей в хорошо обнаженных

разрезах или в керновом материале может быть сама собой разумею-

щейся. В других случаях такие модели не столь очевидны из-за значи-

тельных отклонений от нормы. Быть может, для того чтобы избежать

субъекитивиого илн предвзятого суждения, в крайних случаях жела-

тельны выработка объективного способа анализа данных и создание со-

ответствующих разветвленных диаграмм [160]. Не все стратиграфичес-

кие разрезы поддаются интерпретации этим методом. Возможно, суще-

ствуют циклические модели, пока еще не поддающиеся интерпретации;

быть может, есть и такие модели, которые вообще невозможно иденти-

фицировать. Анализ обстановки осадконакопления пока еще далек от

совершенства, хотя с помощью принципа «мотива» за последние 20 лет

и был достигнут большой прогресс.

Аллювиальные обстановки

Процессы, связанные с деятельностью рек, включают в себя как

эрилню, так и Oiложение осадков. Нас в оспопиом интересуют послед-

ние. Сюда относятся грубые аллювиальные отложения, образовавшиеся

по окраинам резко приподнятых площадей, в тех местах, где потоки вы-

рываются из каньонов или долин. Эти аллювиальные конусы

выноса сливаются с аллювием, выполняющим крупные аллювиальные

бассейны, т. е. с отложениями перегруженных разветвленных нлн

меандрирующих рек. Крупные реки впадают обычно в моря или

другие крупные водоемы, образуя при благоприятных условиях дель-

685-

ты. Каждая из этих аллювиальных обстановок представляет чобоЩ

сложный комплекс и состоит из субобстановок. Осадконакопление в них.

характеризуется характерными последовательностями, каждый член ко-

торых обладает своей, особенной геометрией и характерным набором

осадочных текстур.

Аллювиальные конусы выноса. Аллювиальные конусы выноса раз-

виты вблизи горных хребтов или высоких холмов. Наиболее значитель-

ные и крупные скопления образуются в аридных и полуаридных реги-

онах с сильно расчлененным рельефом.

Современные конусы выноса изучались Блиссенбахом [24, 25], Бла-

ком [26], Денни [46] и Хуком [79]. Статьи двух последних авторов вы-

деляются детальными картами поверхностей конусов выноса, а также

примечательны тем, что в них рассмотрены микрорельеф и характер ма-

териала на поверхности, а также эволюция конусов выноса. Древние

конусы выноса рассматриваются в работах Лоусона [106], Блака [27],

Булля [33] и др. Общие сведения о характере конусов выноса и их от

ложений можно найти в сводках Медейроса, Шаблера и Фридмана

[123]; ле Бланка [107] и Булля [33], причем статья Булля является

наиболее полной.

Для аллювиальных конусов выноса характерны периодические вре-

менные потоки, обладающие наиболее высокой энергией по сравнению

с другими условиями седиментации, отложение кластических осадков

в непосредственной близости от источника сноса, широкий диапазон

зернистости слагающего материала и очень незначительная степень сор-

тировки.

Размеры отдельных конусов выноса зависят от размеров водосбор-

ного бассейна, местного наклона, климата и характера пород в области

сноса. Радиус у отдельных конусов выноса колеблется от ста метров до

нескольких десятков километров. Слившиеся конусы выноса образуют

крупные пустынные шлейфы длиной несколько сот километров. Поверх-

ность конуса выноса обычно изрезана серией ветвящихся, сетчатых ру-

сел— «вымоин» или каналов (одни из ннх являются активными, а дру-

гие— сухими), которые врезаны в более ровную поверхность или «пу-

стынную мостовую» (рнс. 15-6). Обычно верхняя часть конуса — это в

основном «мостовая» с одним или несколькими врезанными руслами

глубиной от 1 до 10 м; нижняя часть конуса характеризуется слиянием

действующих русел. Последние вниз по склону переходят в обстановку

разветвленных рек или плайевых озер.

Обломочный материал переносится интенсивными, но весьма крат-

ковременными потоками. В некоторых случаях эти потоки настолько пе-

регружены материалом, что образуют грязевые или селевые потоки

(«обломочные потоки», по Хуку). Такие потоки, стекая по руслам, могут

переполнять их и образовывать лопастные языки. Отложения таких шн

токов очень плохо отсортированы, характеризуются отсутствием слоист

тости и имеют очень резкие границы. Более длительные водные потощ

несут обломочный материал самой разнообразной зернистости; грубые?

галечники характеризуются угловатостью или очень слабой окатанио-

стью. В некоторых случаях отложения водных потоков представлены^

очень грубым рыхлым галечником, лишенным тонкого материала; такой

галечник Хук [79] называет «ситовыми отложениями», поскольку ои вы-

полняет функцию сита, легко пропуская воду. Более тонкий материал?

накапливается вверх по течению от таких русловых барьеров. j

Галечники конусов выноса обычно плохо отсортированы и содержат

все типы обломков, образовавшихся в области сноса; обломки эти, как

<686

правило, угловаты или слабо окатаны. Галечные скопления, отложен-

ные водными потоками, могут быть либо грубослонстымн, либо массив-

ными, либо иметь черепитчатую текстуру. Тонкозернистые осадки, от-

лагающиеся ниже по склону, могут быть косослоистыми, массивными,

тонкослоистыми или грубослонстымн. Отложения грязевых или обло-

мочных потоков представлены плохо отсортированными угловатыми

гальками и валунами, включенными в глинисто-илистую цементирую-

щую массу (матрикс). Отложения вязких потоков могут иметь грубо-

обломочное строение. Размер валунов в обломочном материале кону-

сов выноса быстро уменьшается в направлении течения; обычно это

I · I'

I · \2

•s

ч ·

I · I'

I · \2

100 200 300 ярдов

IOO 200 300 м

Рис. 15-6. Коиус выноса Трзнн-Каиьона, Мертвая Долина, Калифорния. По [46].

Наблюдаются действующие русла, отмершие русла с галечником н с пустынным загаром, а также

наиболее древняя поверхность конуса выноса, покрытая выветрелым галечником

Рис. 15-7. Зависимость между размером частиц, мощностью слоев и расстояние» на

предположительно триасовой аллювиальном конусе выноса. По [27].

—

размер частиц; 2 — мощность слоев

происходит по экспоненте [24, 27], но отмечаются и иные случаи [46]

(рис. 15-7). В поперечном профиле конуса выноса прослеживаются

слон ограниченного распространения, которые прерываются структура-

ми вреза и заполнения; в продольных разрезах пласты прослеживают-

ся на значительном расстоянии.

Отложения аллювиальных конусов выноса, или, как их называет

Лоусон [106], фангломераты неоднократно отмечались в геологической

литературе. Некоторые из них были сведены в таблицу ле Бланком

[107]. Обобщение характерных признаков этих отложений содержится

в работе Булля [33]. Среди наиболее известных древних отложений

конусов выноса следует отметить докембрийские конгломераты и пес-

чаники Кевинаван в северной части штата Мичиган, докембрийскую

формацию Торридон в Шотландии [193]; пенсильванскую формацию

Фаунтин в штате Колорадо [80, 83] н триасовую группу Ньюарк в Ат-

лантическом регионе [151, 98] (см. также рис. 15-8).

Разветвленные реки. Геометрия и характер отложений разветвлен-

ных рек изучены в меньшей степени, чем характер и геометрия осадков

меандрирующих рек. Наиболее тщательные исследования современных

разветвленных рек проведены Вильямсом и Растом [194] для р. Донжек

в штате Юкон. Текстуры отложений разветвленных рек описаны в ра-

ботах Дугласа [49], Opa [135], Смита [168] и Кесслера [90].

Разветвленные реки образуют переплетающуюся сеть слабоизви-

листых русел. Они встречаются, как правило, при более крутом наклоне

688-

ή характеризуются большей мощностью потока, чем меандрирующие per

ки; они развиты на крупных конусах выноса в аридных регионах я i

перигляциальных районах. По-вндимому, необходимой предпосылке!

для их развития является перегруженность осадками и слабая расти

тельность, неспособная стабилизировать берега. Их русла мелеют з:

счет отложения собственного обломочного материала, который имее:

тенденцию образовывать продольные бары в центральной части русла

Непрерывное образование таких баров и раздвоение русел приводит ι

образованию сетчатой системы проток и разделяющих их баров Ти

личный аллювий разветвленных рек представлен песком и галечни*

ком, а также паводковыми алевритистыми и глинистыми отложениямик

Рис. 15-8. Реги наль-

ные направления па-

леотечений в τ ррв-

доиское время (до-

кембрий), формация

Эппл кросс, Шотлан-

дия. По [193]

Круговые схемы отн ят-

ся к осадконакопленню

аллювиальных кон)сов

выноса.

J — верхняя пачка S —

нижняя лачка; — меди-

ана конуса выноса

У этих отложений не наблюдается закономерного уменьшения зернис-

тости вверх по разрезу, которое обычно характерно для меандрирую-

щих рек. Небольшие количества алевритового материала могут выпол-

нять пересохшие русла.

Изучая речную систему Платте-Платте, Смит [168] пришел к выво-

ду, что для разветвленных рек характерна весьма значительная разница

между осадками, отложенными вблизи (проксимальными) и на значи-

тельном удалении (дистальными) от источника сиоса. Разветвленная

система наложена на реки, для которых характерна тенденция к фрак-

ционированию донного обломочного материала, при котором более тон-

кие и хорошо отсортированные частицы накапливаются в нижнем тече-

нии. Типы баров в разветвленной реке зависят от размера зерен дои-

ной части твердого стока. Если грубый, хорошо Отсортированный

материал образует продольные бары, то более тонкие осадки харак-

терны для поперечных баров. Отмечаются и изменения в характере

слоистости. Для продольных баров отмечается грубая горизонтальная

слоистость, хотя грубый косослоистый гравий аккумулируется на

подветренной стороне перемещающихся баров; поперечные бары харак-

теризуются плоскопараллельной косой слоистостью. Таким образом, по

мере того, как вниз по течению уменьшается зернистость осадков, косо-

688»

слоистых песков становится все больше, а косослоистого гравия — все

меньше; в этом же направлении становится спокойнее н рельеф дна.

Предполагается, что по мере дальнейшего уменьшения уклона реки

разветвленная система сменяется меаидрирующим типом реки, а нор-

мальные аллювиальные циклы с уменьшением зернистости вверх по раз-

резу вытесняют лишенные цикличности разрезы, свойственные развет-

вленным рекам. Паводковые илистые отложения являются главным

компонентом таких циклических разрезов, тогда как мелкозернистый

материал редок в отложениях разветвляющихся потоков.

Отложения разветвленных рек редко идентифицируются в древних

разрезах, однако Смит [168] приписывает такое происхождение частич-

но силурийской формации Тускарора и ее грубообломочным аналогам

в Центральных Аппалачах.

Меандрирующие реки н цикличное уменьшение зернистости вверх

по разрезу. Одной из характернейших черт некоторых стратиграфиче-

ских разрезов является цикличность с повторяющимся уменьшением зер-

нистости вверх по разрезу каждого цикла. Подобная цикличность —

«ключ» к обстановке н характеру осадконакопления весьма мощных стра-

тиграфических разрезов. Диксон [48] отмечал такие циклы в песчаниках

Олдреда в Южном Уэльсе, а Берсье [20] установил их в молассовых

отложениях Альпийского передового прогиба. Такие циклы — наиболее

характерная черта указанных отложений, и проявляется она в виде па-

чек, которые начинаются с грубых песчаников, местами залегающих иа

эрозионной поверхности; вверх по разрезу последние переходят в более

тонкие песчаники и алевролиты, а заканчивается цикл аргиллитами.

Мощность таких циклов варьирует от 2—3 до 10 м и более. Эта после-

довательность осадконакопления наблюдалась в осадках самого раз-

личного возраста в разных местах. Она характеризует один из наиболее

фундаментальных «мотивов» и многократно повторяется в вертикаль-

ном разрезе на протяжении сотен метров, охватывая все более молодые

отложения.

Одно из наиболее ранних квалифицированных описаний таких цик-

лов произведено Алленом [1,4] для песчаников нижнего Олдреда в Ан-

глии. Подобные циклы широко распространены в палеозое Централь-

ных Аппалачей. Аллен и Френд [8] описали их в девонской формации

Катскилл; они встречаются также в мнссисипских фармациях Поконо

и Мауч-Чанк и в пенсильванской формации Поттсвилл. В этом же ре-

гионе они установлены в серии Ньюарк (триас). Обзор разрезов, для

которых характерна такая цикличность, произведен Алленом [7]

Сундбор [176] отмечал общее уменьшение зернистости вверх по

разрезу аллювиальных отложений р. Кларельвен в Швеции, но значе-

ние этого наблюдения для стратиграфического анализа было им не по-

нято. Доказать, что циклы с закономерным уменьшением зернистости

вверх по разрезу в действительности являются продуктом меаидрирую-

щих рек, не удавалось вплоть до 50-х гг., когда исследовательская

группа компании «Шелл Дивелоупмент» провела изучение аллювия

р. Бразос в Техасе. К сожалению, результаты этого исследования были

опубликованы лишь в виде кратких резюме [18, 19].

Наиболее характерной чертой этих циклов является их деление на

нижнюю, в основном грубозернистую, и верхнюю, в основном пелито-

вую, пачки (рнс. 15-9). Мощность обеих пачек изменяется в очень ши-

роких пределах; в некоторых циклах нижняя пачка значительно более

мощная, чем верхняя, глинистая пачка; в других случаях наблюдается

обратное соотношение. Весьма изменчива и общая мощность циклов. В

689-

Рис. 15-9. Несколько идеализироваяный аллювиальный дшф

с уменьшением зер<истости вверх по разрезу.

—

дно русла: 3—сложения песчопых кос; 3 — пвводковм* поймен»

ныо отложения. „ _

—

эрозионное осиовапна: в — коигломсратовые песчаники с ингрЦ

кластамн: в

—

косослэистые песчаники; в —алевролиты со BHexa мц

рябн; а —желваки кавиче; е —аоив с корнями растений

песчаниках Олдреда в районе Энглеси она состав*

ляет в среднем 5,5 м; для формации Мауч-Чаий

(миссисипская система) вблизи Потсвилла, шта|

Пенсильвания, средняя мощность цикла составли|

' ет 15 м.

Нижний слой каждого цикла представлей

очень грубозернистыми песчаниками, а в некотоз

рых случаях — конгломератами. Неизменно при!

сутствуют внутриформационные обломки глиии!

стых сланцев. Может присутствовать также экзоя

тический гравий, в основном кварцевый. Базаль!

ный контакт резкий, до некоторой степени эрозиД

онный. Конгломератовая пачка перекрывается до4

вольно мощной пачкой песчаных пластов. Послед^

нне могут быть массивными; многим из них свой-!

ственна крупномасштабная косая слоистость, ко-з

торая может проявляться в одном или нескольких,!

залегающих друг на друге пластах. В некоторых

случаях могут присутствовать и плоскослоистые

песчаники. Вверх по разрезу песчаники становятся тонкослоистыми и

все более мелкозернистыми; выше они переходят в тонкозернистые

песчаники и алевролиты, которые обычно характеризуются косой слои-

стостью со знаками ряби. Эти слои могут чередоваться с аргиллитами,

которые слагают верхнюю часть элементарного цикла. Фактически же

большая часть верхней пелитовой пачки сложена скорее алепролнтамп,

чем глинистыми сланцами. Алевролиты чаще всего имеют красную

окраску, тогда как для базальных песчаников это нехарактерно. Алев-

ролитам свойственно отсутствие сланцеватости; напротив, они харак-

теризуются полураковистым изломом; слоистость либо слабо выраже-

на, либо отсутствует совсем. Как исключение, изредка встречаются

сланцеватые глины. В пелитовой пачке цикла могут встречаться не-

большие желваковые конкреции известкового или доломитового соста-

ва. Они могут быть либо рассеяны в породе, либо сконцентрированы

в довольно мощные слои. Как правило, содержание конкреций возра-

стает вверх по разрезу цикла; они становятся столь обильными, что

переплетаются и образуют маломощный нечистый пласт известня-

ка [5].

Как отмечалось, такие циклы с уменьшением зернистости вверх по

разрезу считаются продуктом аллювиального происхождения, точнее,

продуктом деятельности меандрирующих рек — по аналогии с отложе-

ниями современных рек. Грубозернистые пачки очень близко напоми-

нают русловые отложения и материал песчаных кос; тонкозернистые

пачки считаются пойменными осадками. Известковистые компоненты

интерпретируются как калнчеобразные скопления. Циклы, характеризу-

ющиеся красной окраской верхней пелитовой пачки и обилием извест-

ковистых веществ, формировались, по-видимому, в аридных или полу-

аридных условиях. Как видно из рис. 15-10, описываемая цикличность

образуется из-за миграции русла реки по пойменной равнине. Песчаные

<690

отмели формируются вследствие бокового наращивания, следовательно,

весь разрез в основании русла и на пойме накапливается одновремен-

но. Мощность цикла определяется глубиной русла в период паводка и,

таким образом, зависит от размеров реки.

Поскольку разрезы, в которых преобладающей фацией являются

отложения песчаных кос, содержат много таких циклов, мы можем

сделать вывод о том, что формирование и отшнуровка русла в данном

месте повторялись многократно. Поэтому такие циклы — автоцикличиы

и являются следствием внутренних факторов режима реки, а не внеш-

них факторов, таких, как изменения базиса эрозии, или тектонических

Рис. 15-10. Латеральная миграция русла реки и образование песчаных кос формируют

флювиальиый цикл с уменьшение» зернистости вверх по разрезу. По [185].

1 — алевриты со знаками ряба; 2 — тонкослоистые пескн; 3 — косослонстые пески;

— отложении

песчаных кос; 5 — русловой галечник

причин. Тем не менее наложение подобных циклов один на другой

было бы невозможно, если бы не продолжительное прогибание данного

района.

Как отмечалось выше, Аллен [7] свел в таблицу все известные стра-

тиграфические разрезы, в которых преобладают циклы с уменьшением

зернистости вверх по разрезу. Среди работ, в которых детально рас-

сматриваются эти циклы, следует ошетить статьи Аллеиа [1,4] о песча

никах Олдреда в Англии, Аллена и Френда [8]—о девонской форма-

ции Катскилл в Центральных Аппалачах, Берсье [20] —об отложениях

альпийской молассы; Меккеля [122]—о циклах пенсильванской фор-

мации Поттсвил в Аппалачах и ряд других.

Прибрежная зона и циклические разрезы

Прибрежная зона представляет собой район, включающий в себя

смежные участки суши н моря. Здесь наблюдается больший набор раз-

личных обстановок осадконакопления, чем в пределах суши или моря

в отдельности. Поскольку положение береговой линии никогда не оста-

ется постоянным, в этой зоне перемежаются друг с другом резко кон-

трастирующие фации, причем часто это чередование иосит закономер-

ный, т. е. циклический характер.

Характер отложений прибрежной зоны зависит от типа и количест-

ва осадков, приносимых с суши. Максимальна седиментация в устьях

крупных рек, а наибольшие объемы осадков накпплнвпются в дельтах.

Однако вследствие рассеивания осадков волнами и течением они

распределяются вдоль берега, так что крупные скопления отлагаются

на внешней, приморской стороне междельтовой прибрежной равнины.

К таким отложениям относятся, например, барьерный островно-лагуи-

ный комплекс. В условиях малого поступления кластического материа-

ла с суши или при полном отсутствии его в результате очень низмен-

ного рельефа илн крайне аридного климата прибрежные осадки пред-

ставлены карбонатами или даже эвапоритами.

691-