Шишлов С.Б. Структурно-генетический анализ осадочных формаций

Подождите немного. Документ загружается.

170

которую подстилают интенсивно биотурбированные песчаники. В

реально наблюдаемых циклотемах слой XC-I может отсутствовать

(рис. 5.36, в). Часто место образовывавшегося ниже базы волнений

слоя XB-I занимает алтернитовый слой YB-I (рис. 5.36, а), который,

по-видимому, формировался, если подножье склона дельтовой лопасти

располагалось в зоне волнового воздействия. В основании некоторых

циклотем присутствует слой ZA-I (рис. 5.36, а), накопление которого

связано с заиливанием лагуны, образовавшейся в течение предшест-

вующего цикла седиментации. Пояс XYZ располагается в проксималь-

ной части литомы и его слоевая структура близка идеальной циклоте-

ме (рис. 5.37), хотя часто реализуется в неполном или несколько мо-

дифицированном виде. Так, могут отсутствовать слои XC-I (рис. 5.37,

а–в, д), XA (рис. 5.37, в) и XB-I (рис. 5.37, б). Место слоя XB-I часто

занимает слой YB-I (рис. 5.37, в–д). В некоторых циклотемах присут-

ствует алтернитовый слой XB-II, который, очевидно, замещает песча-

ные отложения слоя YC-II в направлении к центру бассейна

(рис. 5.37, а). Весьма характерной особенностью являются серии 2–3

однотипных псаммитовых слоев YC-II (рис. 5.37, д) и YC-IV

(рис. 5.37, г, д). Циклотемы дельт открытых побережий обычно без-

угольны (рис. 5.37, а, б, г, д) или содержат тонкий (менее 60 см) про-

слой угля, но иногда слой угля может достигать рабочей мощности

(рис. 5.37, в).

По направлению к внутренней области палеобассейна литома

дельты открытого побережья сменяется литомой глубоководного

шельфа, а с противоположной стороны переходит во флювиальную

литому.

Литомы дельт изолированного побережья. Для литом этого ти-

па характерны пониженная доля или отсутствие псефитов и грубозер-

нистых песчаных разностей, плохая сортировка и повышенная глини-

стость пород, отсутствие морской фауны и обилие остатков флоры.

Эти особенности отражает идеальная циклотема (рис. 5.38) со струк-

турной формулой: YC-II→ ZA-I→ ZB-I→ YC-I→ YC-IV→ ZA-II→

KG. Здесь, снизу вверх, представлены:

1. Псаммитовый слой YC-II, сложенный мелко-тонкозернистым

песчаником с волнистой слойчатостью, намечаемой углисто-гли-

нистыми намывами и многочисленными остатками наземной флоры.

Морская фауна отсутствует. Подошва волнистая, эрозионная. Кровля

пологоволнистая. Мощность до 2 м.

2. Алевро-пелитовый слой ZA-I, аналог слоя 1 идеальной цикло-

темы лагуны. Мощность до 5 м.

3. Алтернитовый слой ZB-I, аналог слоя 2 идеальной циклотемы

171

Рис. 5.38. Идеальная циклотема дельты изолированного побережья

Условные обозначения см. на рис. 4.1.

172

лагуны. Верхний контакт неровный с текстурами просадок. Мощность

до 3 м.

4. Псаммитовый слой YC-I. От близкого по строению слоя 6 иде-

альной циклотемы дельты открытого побережья его отличают отсутст-

вие остатков морской фауны, обилие остатков континентальной флоры

и повышенная концентрация примеси пелитового материала. Кровля

волнистая, с признаками эрозии. Мощность до 3 м.

5. Псаммитовый слой YC-IV с гранулометрическим максимумом

в основании и минимумом у кровли. Близок слою 7 идеальной цикло-

темы дельты открытого побережья, но его гранулометрический состав

заметно «тоньше». Здесь доминирует мелкозернистый песчаник, сред-

не- и крупнозернистые разности встречаются редко, а грубозернистые

песчаники и интракластовые гравелиты отсутствуют. Кровля субгори-

зонтальная. Мощность до 5 м.

6. Алевро-пелитовый слой ZA-II, аналог слоя 5 идеальной цикло-

темы лагуны. Верхний контакт горизонтальный. Мощность до 6 м.

7. Слой угля KG. Верхний контакт пологоволнистый. Мощность

до 1 м.

Особенности седиментационной системы, формировавшей такую

слоевую последовательность, вероятно, определяются спецификой

приемного бассейна – лагуны, которая, в отличие от открытого моря,

имела пониженную соленость и низкую динамику вод, слабо переме-

щавших и плохо сортировавших принесенный рекой терригенный ма-

териал. Кроме того, поскольку образование лагун происходило при

незначительных уклонах поверхности, впадающие в них флювиальные

потоки текли медленно и перемещали преимущественно «тонкие» час-

тицы. Модель эволюции процессов слоеобразования в устье реки, впа-

дающей в лагуну, представлена на рис. 5.39. В начале, при повышении

уровня моря, волновая зыбь перерабатывала поверхность прежней

дельтовой лопасти (рис. 5.39, а), формируя прибрежную песчаную от-

мель и пляж лагуны (слой YC-II). Одновременно во внутренней мало-

подвижной области лагуны накапливались алевро-пелитовые отложе-

ния слоя ZA-I. При падении уровня моря (рис. 5.39, б) флювиальный

сток активизировался и в лагуну начинала выдвигаться дельтовая ло-

пасть. Пелитовые частицы выносились дальше и формировали аван-

дельту (верхняя часть слоя ZA-I). Ближе к берегу, у подножья фронта

дельты, накапливались алтерниты слоя ZB-I. Отметим, что в этом слу-

чае накопление слоя ZB-I связано с выдвижением дельтовой лопасти,

т. е. с регрессией. Альтерниты перекрывали плохо сортированные пес-

ки дельтовой платформы (слой YC-I). В них формировалось русло

дельтовой протоки, которое заполнял песчаный материал слоя YC-IV.

173

На финальной фазе выдвижения лопасти (рис. 5.39, в) отложения, ска-

пливавшиеся в устье и вдоль дельтовой протоки (верхняя часть слоя

YC-IV), снижали скорость водного потока и русло заполнял пелитовый

материал (слой ZA-II). Прорыв речного потока на участке с максималь-

ным уклоном поверхности приводил к образованию новой дельтовой ло-

пасти. Прибрежная субаэральная часть отмершей лопасти заболачивалась,

верхняя часть слоя ZA-II перерабатывалась процессами гидроморфного

почвообразования и перекрывалась торфяником (слой KG). Погружение

Рис. 5.39. Седиментационная система дельты изолированного побережья

а – переработка отмершей дельтовой лопасти (трансгрессия); б – начальная фаза форми-

рования дельтовой лопасти (регрессия); в – финальная фаза формирования дельтовой

лопасти (регрессия). Условные обозначения см. на рис. 4.1, 5.3.

174

Рис. 5.40. Литома дельты изолированного побережья

а – слоевая структура литомы; б – схема деления литомы на пояса, отличающиеся мор-

фологией циклотем. Условные обозначения см. на рис. 4.1.

отмершей дельтовой лопасти, связанное с уплотнением осадков, начи-

нало новый цикл седиментации.

Схема строения литомы дельты изолированного побережья, пред-

ставленная на рис. 5.40, позволяет разделить ее на два пояса: Z и ZK

(рис. 5.40, б). Дистальный пояс Z характеризуется редуцированной

Рис. 5.41. Циклотемы литомы дельты изолированного побережья

Пояс Z: а – Полярное Приуралье, среднее течение р. Воркута, обн. В-49, слои 246–249,

аячьягинская подсвита лекворкутской свиты (Р

lk). Пояс ZK: б – Полярное Приуралье,

среднее течение р. Воркута, обн. В-49, слои 124–125, аячьягинская подсвита лекворкут-

ской свиты (Р

lk); Западный Таймыр: в – р. Крестьянка, обн. ТК-12, слои 43б–45, бай-

курский горизонт (Р

1-2

); г – р. Крестьянка, обн. ТК-12, слои 19–22, соколинский гори-

зонт (Р

); д – низовья р. Пясина, скв. УТ-5, интервал 322,4–323,4 м, байкурский гори-

зонт (Р

1-2

); е – р. Сырадасай, скв. СС-3, интервал 103,2–109,4 м, соколинский горизонт

(Р

). Условные обозначения см. на рис. 4.1.

175

слоевой последовательностью YC-II→ ZA-I→ ZB-I→ YC-I, в которой

отсутствуют отложения дельтовых проток (рис. 5.41, а). В реально

наблюдаемых циклотемах этого пояса часто отсутствует слой YC-II,

что, очевидно, связано с дефицитом псаммитового материала на рег-

рессивной фазе формирования литомы. Пояс ZK соответствует про-

ксимальной части литомы, и его слоевая структура близка идеальной

циклотеме (рис. 5.41, б–е), хотя в реально наблюдаемых разрезах эта

последовательность может реализовываться в неполном виде. Так,

могут отсутствовать слои YC-II (рис. 5.41, б–е), ZA-I (рис. 5.41, в, е),

ZB-I (рис. 5.41, б, г–е) и KG (рис. 5.41, б, г–е). Перечисленные и ряд

других, менее распространенных, отклонений от идеальной последова-

тельности можно объяснить частными флуктуациями протекания про-

цесса осадконакопления в пределах пояса ZK. При этом важнейшим

критерием идентификации циклотем этого пояса является наличие

пары песчаных слоев YC-I → YC-IV.

По направлению к внутренней области палеобассейна литому

дельты изолированного побережья сменяет литома лагуны, а с проти-

воположной стороны – флювиальная литома.

5.2.6. Флювиальные литомы

Циклотемы с однонаправленным уменьшением гранулометриче-

ского состава пород от псефитовых в основании до пелитовых вверху,

состоящие из 2–3 слоев, залегающие с размывом на подстилающих

отложениях и характерные для континентальных толщ разного возрас-

та, выделяют в особую флювиальную или аллювиальную группу [9,

36, 87, 102, 132, 139]. В изученных нами разрезах представлены две

вариации флювиальных циклотем: «гидроморфная», формировавшаяся

при совпадении уровня грунтовых вод с дневной поверхностью, и

«субаэральная», возникавшая при низком стоянии грунтовых вод.

Структуру «гидроморфных» циклотем отражает идеальная после-

довательность (рис. 5.42, а): KG→ KB-I→ KG. Здесь, снизу вверх,

представлены:

1. Псефито-псаммитовый слой KG с ярко выраженным припо-

дошвенным гранулометрическим максимумом и общим уменьшением

размеров обломков к кровле. Нижняя часть сложена экстракластовыми

конгломератами или гравелитами, которые к верху сменяются грубо-

среднезернистыми песчаниками с косой однонаправленной слойчато-

стью. Здесь присутствуют галька и гравий (экстра- и интракласты),

отливки стволов, крупный углефицированный растительный детрит.

Верхнюю часть образует мелко-тонкозернистый песчаник, с волнистой

слойчатостью, намечаемой намывами углисто-глинистого материала.

176

Рис. 5.42. Идеальная флювиальная циклотема

а – «гидроморфная» вариация; б – «субаэральная» вариация. Условные обозначения см.

на рис. 4.1.

177

Нижний контакт волнистый, со следами размыва подстилающих отло-

жений; верхний – пологоволнистый. Мощность до 10 м.

2. Алтернитовый слой KB-I с общим уменьшением размеров час-

тиц от подошвы к кровле. Нижнюю часть образуют чередования слой-

ков серых алевритистых аргиллитов, алевритов и песчаников. Здесь

присутствуют галька и гравий экстракластов, обильный углефициро-

ванный растительный детрит. К верху доля пелитов заметно увеличи-

вается, появляются зеленоватый оттенок, комковатая отдельность и

остатки корневых систем. У кровли повышается концентрация сильно

разрушенных углефицированных остатков наземной флоры. Верхний

контакт горизонтальный. Мощность до 6 м.

3. Слой угля KG. Верхний контакт пологоволнистый. Мощность

от 0,2 до 2 м.

Идеальная циклотема (рис. 5.42, б) «субаэрального» типа имеет

структурную формулу: KG → KB-II. Здесь, снизу вверх, представле-

ны:

1. Псефито-псаммитовый слой KG отличается от слоя 1 «гидро-

морфной» вариации плохими окатанностью и сортировкой обломков,

повышенным содержанием примеси пелитового материала, отсутст-

вием углефицированной растительной органики и слабым зеленова-

тым оттенком. Нижний контакт волнистый со следами размыва; верх-

ний – пологоволнистый. Мощность до 10 м.

2. Алтернитовый слой KB-II с общим уменьшением размера час-

тиц от подошвы к кровле. Нижнюю часть образуют тонкие неотчетли-

вые волнистые чередования зеленовато-серых аргиллитов, алевроли-

тов и песчаников. Доля пелитов постепенно возрастает, и верхняя

часть слоя представлена глинистым серовато-зеленым алевролитом,

который в прикровельной части сменяется пестроцветным (красно-

зеленым) алевритистым аргиллитом. Присутствуют отпечатки стеблей

и листьев растений, а у кровли – отпечатки корневых систем. Верхняя

граница слоя волнистая. Мощность до 15 м.

Для реконструкции процесса формирования флювиальных цикло-

тем обычно применяют модель меандрирования речного русла [102],

которая увязывает начальный этап образования слоевой последова-

тельности с прорывом перемычки между излучинами. При этом за счет

донной эрозии происходит выработка нового отрезка русла, которое с

течением времени мигрирует вбок. Наиболее грубозернистые отложе-

ния накапливаются у стрежня и при его смещении перекрываются бо-

лее «тонким» материалом. Не подвергая сомнению существование

описанных выше процессов, отметим, что рассматриваемые нами

флювиальные циклотемы накапливались в приустьевой части пос-

178

Рис. 5.43. Флювиальная седиментационная система

а – начальная фаза выработки профиля равновесия, нарушенного при падении уровня

моря (регрессия); б – средняя фаза формирования профиля равновесия; в – фаза дости-

жения профиля равновесия; г – продольное сечение флювиальной долины в приустьевой

части; д – продольное сечение флювиальной долины в нижнем течении. Условные

обозначения см. на рис. 4.1, 5.3.

179

Рис. 5.44. Флювиальная литома

а – слоевая структура литомы (продольное сечение); б – схема деления литомы на пояса,

отличающиеся морфологией циклотем; в – поперечное сечение пояса К-1; г – попереч-

ное сечение пояса К-2. Условные обозначения см. на рис. 4.1.

Рис. 5.45. Циклотемы пояса К-1 флювиальной литомы

а – Западный Таймыр, бассейн р. Сырадасай, скв. СС-3, интервал 85,1–98,3 м, соколин-

ский горизонт (P

); б – Северо-Запад Тунгусского бассейна, водораздел рек Хенюлях и

Иенче, обн. ХИ-15, слои 20–23, амбарнинская свита (P

); в – Полярное Приуралье, сред-

нее течение р. Воркута, обн. В-37, слои 34–36, аячьягинская подсвита лекворкутской

свиты (Р

lk); г – Западный Таймыр, бассейн р. Сырадасай, скв. СС-3, интервал 195,7–

201,0 м, соколинский горизонт (P

); д – Северо-Запад Тунгусского бассейна, водораздел

рек Хенюлях и Иенче, обн. ХИ-15, слои 18–19, амбарнинская свита (P

); е – Западный

Таймыр, бассейн р. Сырадасай, скв. СС-7, интервал 102,0–111,7 м, соколинский гори-

зонт (P

); ж – Западный Таймыр, бассейн р. Крестьянка, обн. ТК-11, слои 22–23, соко-

линский горизонт (P

); з – Западный Таймыр, бассейн р. Сырадасай, скв. СС-7, интервал

97,8–102,0 м, соколинский горизонт (P

). Условные обозначения см. на рис. 4.1.