Уилсон Дж.Л. Карбонатные фации в геологической истории
Подождите немного. Документ загружается.
а...
о
::с
с;
«1
ео
Вертикальный
масштаб
f
O
10
ZOcpYTOB
1~111
81
[52]12
§2
~1З
ппп
~3
1~11Lf
IeJ'§tl15
r-
~M!:~:
Lf
:I:
>:>:
О
.5
1-=Ф118
r=
I
>3:
~Шf;.;:~~~1
8
~17,
~
Е;2)7
1~118
1illJ8
IIWWМ
119
1010
~20
I
c::::>110
IQXXXXXX)
121
Рис.
IV-4.
Сводный
стратиграфический
раз
рез,
показывающий
ти
пы
рифов
и
формы
рос
та
в
Чейзских
слоях
среднего
ордовика
в
ок
рестностях
оз.
Шамп
лейн.
По
Питчеру
[277,
рис.
8]
Типы
пород:
1 -
песчаники,
2 -
ДОЛОМИТЫ,
3 -
извест
няки;
4-6
-
карбонатные
породы
(4 -
пакстоун,
5 -
баундстоун,
6 -
грейисто
ун);
7-10
-
ФОРМЫ
рифа
(7 -
линейные
купола,
8-
округлые
купола,
9 -
эроди
рованные
купола,
10 -
плос
кие
плиты);
11-21
-
рифо
вые
организмы
(11 -
обра
стающие
мшанки,
12 -
вет
вистые
мшанки,
13 -
мш
ан
ки
Cyclostomata, 14-:-
стро
матопоры,
15
~
губки,
16
-.
наутилоидеи,
17-
массив
ные
кораллы,
18-
корко
вые
кораллы.
19-
трубчатые
кораллы,
20 -
пластинчатые
водоросли,
21-
четковидные
водоросли)
товые
купола,
однако
недостаточная
обнаженность
не
позволяет
уста
новить
региональные
простирания
и
факторы,
контролирующие
разме
щение
отдельных
построек.
Купола
сформировались
на
мелководном
шельфе
в
условиях
различной
подвижности
вод.
Все
купола
неболь
шие
-
от
2
до
8
м.
Они
имеют
ту
же
форму
и
размеры,
что
и
водорос-.
лево-губновые
купола
раннего
ордовика
и
позднего
кембрия,
но
фау
нистически
они
богаче.
В
куполах
различаются
разные
биологические
сообщества,
но
четко
выраженная
вертикальная
последовательность
фаун
редка
в
этих
древнейших
слоях
среднего
ордовика.
Рис.
IV-4
представляет
собой
разрез этих
куполов
с
фауной
[277].
Древнейшие
Чейзские
купола
принадлежат
к
наиболее
мелким
и
представляют
собой
линейные
'Гребни
микрита,
обросшие
пластинча
тыми
или
волнистыми
колониями
мшанок
из
рода
Batostoma.
С
боков
Ы8
купола
окружены
перемытыми
биокластическими
и
оолитовым~
зер
нистыми
известняками
(пакстоун,
грейнстоун)
.
Позже
в
чеизское
время
(формация
Краун-Пойнт),
когда
воды
были
менее
подвижны
и
сократился
привнос
терригенного
материала,
купола
слагались
раз
нообразными
комплексами
организмов,но
и
эти
купола
оставались
небольшими.
Наблюдается
большое
фаунистическое
разнообразие:
1)
сообщество
Solenopora
(?)
и
обрастающих
строматопороидей,
2)
купола
с
преобладанием
каменных
губок
Zittella.
3)
массы
исключительно
из
табулят
Billingsaria
и
4)
купола
из
трех
сообществ:
а)
строматолитовых
водорослей
и
небольших
бугорков
Solenopora
(?)
с
рассеянными
многочисленными
ортоцератидами,
б)
обрастающих
мшанками
Batostoma
с
трубчатыми
табулятами
Eofletcheria
и
в)
Batostoma
и
Бойтороса
(?).
В
небольших
куполах
провинции
Квебек
наблюдается
некоторая
последовательность
фаун
в
вертикальном
разрезе.
:1десь
нижние
слои
представлены
биокластическим
пакстоуном,
перекрытым
обрастаю
щими
мшанками,
заключенными
в
микрит,
а
выше
постепенно
появ
ляются
обрастающие
кораллы
Billingsaria.
Купола
венчаются
труб
чатыми
Eofletcheria
или
другими
табулятами.
В
слоях
Краун-Пойнт
в
окрестностях
оз.
Шамплейн
по
бокам
куполов
встречены
конические
губки
Zittelella,
перекрытые
мшанковым
микритом.
Купол
высотой
2
м
увенчан
пластинчатыми
строматопороидеями.
Купола
рассечены
ка
налами,
заполненными
калькаренитом,
что
весьма
напоминает
картину,
наблюдаемую
в
раннеордовикских
и
позднекембрийских
куполах.
Формы
роста
различных
среднеордовикских
организмов
приведены
в
табл.,IV-1.
т
А
Б
Л И
Ц
А
IV-1
•
ФОРМА
РОСТА
ОРГАНИЗМОВ
В
ЧЕйЗСКИХ
КУПОЛАХ
Обрастающие
(связывающие
и
стабилизирующие
тонкозернистый
осадок)
Мшанки:
Batostoma, Cheiloporella
Бугристые
(связывающие
осадок)
Прямостоящие
(каркас
трубчатый)
I
А
tactotechus
Обрастающие
строматопоры:
Cystostroma Pseudostylodictyon,
ко-
Коралл
Eofletcheria
рал
Billingsaria
Обрастающие
кораллы:
Billingsaria
Lamottia, Billingsaria
(редки)
-
Обрастающие
губки:
Zittelella
(редки),
пластинчатые
Zittelella
(наиболее
обыч-
формы
ны)
Водоросли:
Solenopora, Girvanella
-ветвящие-
Solenopora
ся,
проникающие
трубочки,
Roth-
pletzella
(мелкие
четкообразные
водоросли)
Строматолиты:
Sphaerocodium ?
(сегменты)
I
119
Анализ
пищевых
цепей
(трофический
анализ)
проводился
Туми
и
Финксом
[368].
Губки,
строматопороидеи
и
мшанки
рассматриваются
как
пожиратели
взвеси,
фильтрующие
органический
материал
из
уме
ренно
спокойных
вод.
Среди
них
росли
водоросли.
Единственными
представителями
прикрепленного
бентоса,
напоминающими
современ
ных
плотоядных
кишечнополостных
-
макрофагов,
были
табуляты.
Второстепенные
обитатели
представлены
поедающими
детрит
трило
битами
Glaphurus,
пожирателями
взвеси
-
весьма
обильными
прикреп
ленными
иглокожими
и
брахиоподами,
жившими
в
каналах
или,
воз
можно,
на
верхней
поверхности
купола.
Из
растительноядных
форм
следует
отметить
крупные
гастроподы
МасluгitеS.Многочисленные
го
ловоногие
-
возможно,
единственные
плотоядные
-
хищники. Такие
же
ассоциации
гастропод
и
наутилоидей
наблюдаются
в
раннеордовик
ских
водорослево-губковых
постройках.
Альберштадт
и
Уокер
'[6]
описали
среднеордовикские
купола
тех
же
размеров
в
формациях
Картере
и
Холетон
в
штате
Теннесси.
Купола
формации
Холстон
в
фаунистическом
отношении
однообразны.
Их
разрез
начинается
с
фазы
стабилизированного
детрита
прикреплен
ных
иглокожих
и
небольших
ветвистых
колоний
мшанок;
вверх
по
раз
резу
преобладают
пластинчатые
обрастающие
колонии
мшанок.
Орга
ногенные
постройки
в
формации
Картере
сложнее.
Осадок
с
обломками
прикрепленных
иглокожих,
очевидно,
стабилизировался
ветвящимися
формами
Receptaculites
(мутовчатая
сифонея),
обрастающими
мшан
ками
и
прикрепленными
иглокожими.
На
этом
первичном
сообществе
поселялись
пластинчатые
строматопороидеи,
а
затем
разнообразные
сообщества
куполовидных
кораллов,
пластинчатых
строматопороидей,
ветвящихся
мутовчатых
сифоней,
прикрепленных
иглокожих
и
ветвис
тых
мшанок.
Наконец,
в
кровле
купола
преобладают
пластинчатые
строматопороидеи,
аналогично
о"брастающим
мшанкам
в
куполах
фор
мации
Холстон.
Подобно
всем
другим
более
древним
палеозойским
куполам,
рос
шимна
мелководных
шельфах,
гидрологический
режим
и
глубины
вод
имели
меньшее
значение,
чем
образование
участков
для
роста
ор
ганизмов
наряду
с
увеличивающимся
разнообразием
биологических
сообществ
[6, 7].
Последовательность
сообществ
иллюстрируется
табл.
IV-2.
т
А
Б
Л
И
Ц
А IV-2
эволюция
ОРГАНИЗМОВ
В
ОРГАНОГЕННЫХ
ПОСТРОйКАХ
120
Обраст
ающие
и
пластинчатые
формы
Фаза
многообразия:
прямостоящие
и
обрастающие
формы
преобладают
Фаза
колонизации
Фаза
стабилизации:
1)
спутанные
массы
прямостоящих
форм,
2)
прикрепленные
иглокожие
как
ловушки
для
известкового
ила
Разнообразие
отсутствует,
преобладает
одна
форма
Значительное
разнообра
зие
форм
I
Разнообразие
форм
уве
личивается
Разнообразие
форм
уменьшается
СИЛУРИйСКИЕ
ПОСТРОйКИ
Силурийские
кораллово-строматопороидеевые
микритовые
купола
и
экологические
рифы
из
карбонатных
построек
наиболее
изучены
в
ос
новном
благодаря
многочисленным
и
детальным
исследованиям
двух
районов:
обнажений
на
о-ве
Готланд
у
Балтийского
побережья
Шве
ции
(А.
Хаддинг,
В.
Хеде,
В.
Юкс
и
А. А.
Мантен)
и
в
северной
части
Соединенных
Штатов
Америки,
в
штатах
Иллинойс
и
Индиана
(Х.
А.
Лауенстем,
Е.
Р.
Каммингс
и
Р.
Р.
Шрок,
А.
В.
Кароцци,
Д.
А.
Тексторис
и
Дж. Дж.
К.
Ингелс).
Небольшие
силурийские
купола
о-ва
Готланд
расположены
вдоль
мелководного
шельфа,
окаймляющего
Балтийский
щит,
лежащий
к
вос
току
от
Каледонской
геосинклинали.
Венлокские
купола
Великобрита
нии
[71, 321]
находятся
внутри
самой
геосинклинали,
но,
предположи
тельно,
на
мелководной
платформе
близ
ее
края.
Силурийские
отложения
в
Северной
Америке
распространены
ши
роко,
хотя
и
обнажаются
в
виде
отдельных
пятен на
кратоне,
и
.
по
сравнению
с
Европой
здесь
удается
получить
более
ясное
представле
ние
о
тектоническом
положении
этих
образований.
В
течение
девон
ского
времени
силурийские
отложения
были
в
основном
размыты,
од
нако
и
по
останцам
можно
прийти
к
выводу,
что
к
среднесилурийскому
времени
практически
весь
континент
был
затоплен
мелководными
мо
рями,
в
которых
отлагались
морские
карбонатные
толщи
(рис.
IV-5).
Разбросанные
купола
и
экологические
рифы,
сложенные
водорослями,
кораллами
и
строматопороидеями,
окаймляли
кольцом
обширный
цент
ральный
кратон
и
перекрывали
его
восточный
край
широким
поясом,
ныне
обнаженным
в
штатах
Индиана,
Мичиган
и
Иллинойс.
Кроме
01
Ш
Z
§3'
1{::j3~:;:J
ц.
1250
м
15
ИСТОЧНИК
ооломоч
ного
\
иагериапа
~
\с:::\!::::::=::::::;
Рис.
IV-5.
Среднесилу
рийские
фации
Север
ной
Америки.
По
Дотту
и
Баттену
[89,
рис.
Il-ll],
покааано
окраинное
по
ложение
куполов
и
ри
фов
1 -
рифы;
2 -
эвапориты;
3 -
шельфовые
фации
с
фауной;
4 -
граптолитовые
фации;
5 -
мощнреть
(в
м)
'--_---------------~-_-J
121
того,
силурийские
рифовые
карбонатные
постройки
окаймляют
три
внутрикратонных
впадины
-
впадину
Мичиган,
впадину
Иллииойс
(или
Бейнбрндж)
и
впадину
Западного
Техаса
и
Нью-Мексико
(впади
ну
Тобоса).
Кордильерская
геосинклиналь
также
включает
окраину
шельфа
силурийского
возраста
в
центральной
части
штата
Невада
ина
севере
Скалистых
гор
в
Канаде.
Ни
в
одной
из
этих
областей
не
были
уста
новлены
барьерные
рифы;
наблюдается
лишь
относительно
быстрая
смена
фаций
от
карбонатных
пород
с
окаменелостями
к
глубоководным
граптолитовым
темным
или
красноватым
глинистым
осадкам.
В
штате
Невада
были
детально
изучены
фации
склона
[419].
Развитые
здесь
турбидиты
и
оползневые
отложения
указывают
на
существование
в
прошлом
крутого
склона,
но
образования
окраины
шельфа
подверглись
здесь
столь
значительной
доломитизации,
что
отдельные
органогенные
постройки
не
различимы,
так
что
истинный
характер
окраины
шельфа
остается
неизвестен.
В
большинстве
случаев
доломитизированные
от
ложения
кратона
окаймлены
региональным
поясом
известняков,
но
фауны
этих
районов
одинаковы.
Об
основных
силурийских
окраинах
шельфа,
действительно,
из
вестно
слишком
мало.
Поэтому
детальные
описания
силурийских
пост
роек
связаны
почти
исключительно
с
областями
шельфов,
где
в
послед
ние
тридцать
лет
исчерпывающе
исследованы
несколько
различных
типов
карбонатных
масс,
которые
изучались
сначала
палеонгологиче
ски,
а
затем
петрографически.
Сильная
доломитизация,
столь
харак
терная
для
силурийских
отложений
Северной
Америки,
затрудняет
изучение.
Купола
и
рифы
штатов
И
ллинойс
и
Индиана
Стратиграфический
разрез
в
северных
штатах
Среднего
Запада
США
представлен
толщей
мергелей,
доломитов
и
известняков
мощностью
100-200
м.
Эта
толща
слагает
обширный
шельф
между
впадинами
Мичиган
и
Иллинойс
к
западу
от
дуги
Цинциннати
-
Файндлей. Об
нажен
только
северный
край
этого
шельфа;
большая
его
часть
лежит
на
глубинах
в
штатах
Иллинойс
и
Айова.
Рис.
IV-6
показывает
поло
жение
приблизительно
160
известных
карбонатных
построек
в
ниагар
ских
слоях
(венлок
и
лудлоу)
на
этом
шельфе
и
вокруг
впадины
Ми
чиган.
Шейвер
[325]
считает,
что
многие
другие
постройки
не
выяв
лены.
Лауенстем
[221, 222]
выделяет
на
шельфе
пояса:
1)
чисто
карбо
натного
осадконакопления,
2)
с
низким
содержанием
обломочного
ма
териала
и
3)
с
высоким
содержанием
терригенного
материала.
Эти
пояса
отражают
направленные
изменения
в
осадконакоплении
на
шель
фе,
погружающемся
во
впадину
Иллинойс.
Пояс,
не
содержащий
обло
мочных
осадков,
обладает
чертами,
присущими
приливной
полосе
и
замкнутым
морским
бассейнам,
большую
часть
которых
покрывали
нормальные.
морские
воды.
На
глубины
вод,
вероятно,
указывает
сред
няя
высота
построек
над
дном
моря,
которая
в
северных
выходах
со
ставляетлишь
несколько
метров,
но
достигает
100
м
в
штате
Илли
нойс.
В
поясе,
лишенном
обломочного
материала,
и
в
поясе
с
низким
его
содержанием
постройки
размещены
в
виде
неупорядоченных
групп,
и
линейное
их
расположение
не
наблюдается,
за
исключением
тех
уча
стков,
где
они
окружают
впадину
Мичиган.
122
Рис.
тм-в.
Среднесилу
рийские
постройки
Сред
него
Запада
США,
вклю
чающие
пояс
барьерного
рифа
вокруг
впадины
Мичиган.
ПО
Лауенсте
му
[221],
Сангри
[313]
и
Мезолелла
и
др.
[244]
1 -
шельфовые
постройки;
2 -
конические
или
башен
ные
рифы.
1-11
-
впадины
(I
-
Мичиган,
II -
Илли
нойс)
~
~1
1,:':':':':12
МИССУРИ
Шейвер
[325]
привязал
силурийские
постройки
штата
Индиана
к
биостратиграфической
шкале
и
сделал,
на
основании
изучения
фау
ны,
некоторые
интересные
выводы.
Известны
почти
400
видов
рифовых
и
внутририфовых
организмов,
характерных
для
этих
построек.
Фауна
непрерывно
эволюционировала
на
протяжении
силурийского
времени,
причем
она
становилась
богаче.
Обитатели
рифов
(живущие
наскло
нах,
на
вершине
рифа
и
в
нишах)
становились
более
разнообразными
по
сравнению
с
каркасообразующими
организмами,
а
формы,
не
свя
занные
с
рифами,
изменялись
незначительно.
Этот
факт,
а
также
уве
личивающееся
распространение
рифов
вверх
по разрезу
указывают
на
то,
что
с
течением
времени
постройки
достигали
базиса
действия
волн,
и
рост
среднесилурийских
рифов
существенно
ограничивал
циркуля
цию
вод.
Шейвер
указал,
что
рост
рифов
на
шельфе
в
штате
Индиана
происходил
позже,
чем
это
предполагалось
ранее.
Эти
рифы
частично
являются
эквивалентами
эвапоритов
Салина
впадины
Мичиган.
Шель
фовые
постройки
варьируют,
причем
их
типы
контролируются
положе
нием
на
шельфе,
погружающемся
к
югу
во
впадину
Иллинойс
(рис.
IV-7).
Ниже
описывается
их
пять
типов
.
. 1.
Водарослево-гибковые
схромаюлиювые
купола
в
штатах
Огайо,
Висконсин
и
в
северной
части
штата
Индиана
[344, 356, 358].
Эти
небольшие
купола
(некоторые
менее
3
м
в
высоту
и
несколько
десятков
метров
в
поперечнике)
росли
в
условиях
замкнутых
морских
бассейнов
в
верхней
части
шельфа
по
периметру
впадины
Мичиган.
Местами
слои
строматолитов
брекчированы,
что
явилось
результатом
периодического
высыхания
и
воздействия
волн.
В
некоторых
местонахождениях
строматолиты
вен
чают
купола
пелитоморфных
известняков,
относящихся
к
типу,
описанному
ниже.
2.
Мшанковые
купола
пелизоморфных
известняков
с
многочисленными
сгромахак
зоидными
текстурами.
Эти
купола
соответствуют
«рифам»
Лауенстема
[~21,
222]
и
стадии
2,
микрофации
3
Тексториса
и
Кароцци
[357].
Они
формировались
ниже
актив
ного
базиса
действия
волн
и
росли вверх
на
несколько
десятков
метров,
причем
эта
высота
определялась
частично
глубиной
вод
(базисом
действия
волн).
123
:s:
U
U
CI)
I
I
~
124
со)
'"
о
с:::
х
ъ
со
ФCQ
50
&.~
~O
o~
a:I~
«10
с;а..
01-
С:
СО)
:>.
~
Этот
тип
построек
слагает
основание
строматопорово-табулятовых
экологических
рифов,
но
может
встречаться
и
обособлен
но.
Прорезаемый
р.
Уобаш
Джорджтаун
ский
риф
был
детально
разбурен,
что
по
зволило
увидеть
его
строение
в
трех
изме
рениях
(рис.
IV-8,
Джорджтаунский
ку
пол).
Некоторые
купола
пелитоморфных
иэ
вестняков
могут
достигать
в
поперечнике
одной
мили;
они
представляют
простые,
низ
кие,
конусообразные
формы,
сложенные
чи
стыми
известняками
или
доломитами
и
окру
женные
пористыми,
глинистыми,
отчасти
кремнистыми
доломитовыми
вакстоунами,
содержащими
менее
10%
биокластического
материала.
Порода
купола
-
массивный
вакстоун
или
пакстоун
с
содержанием
био
кластического
материала
от
5
до
50
%.
Разнообразная
фауна
представлена
остракодами,
трилобитами,
брахиоподами,
кораллами,
строматопороидеями,
цефалопо
дами,
гастроподами,
двустворками
и
губка
ми.
Эта
биота весьма
сходна
с
бисгой
нор
мальных
слоистых
силурийских
известняков;
в
описываемых
куполах
отсутствует
верти
кальная
и
латеральная
дифференциация
фауны.
Преобладающие
типы
обломочных
частиц
-
обломки
криноидей
и
колоний
мшанок
-
криптостомат,
включающих
мно·
гочисленные
сетчатые
и
мелкие
палочкооб
разные
формы.
Кораллы
-
главным
обра
зом
небольшие,
одиночные
представители
ругоз
и
колонии
табулят.
Строматопоры
небольшие
колонии
в
виде
кочанов
капу
сты,
которые
не
являются
каркасообразую
щими.
Водоросли
редки
-
отмечены
лишь
несколько
представителей
Solenopora.
По
всеместна
строматактоидная
текстура.
Пет
рографическое
изучение
показывает,
что
по
лости,
образованные
в
результате
разруше
ния
ветвей
мшанок
и
выноса
известкового
материала,
заполнены
кристаллическим
кальцитом;
таково
же
запо
..
лнение
полостей,
образовавшихся
на месте
предохранитель
ных
крышечек
мшанок.
Эти
полости
не
рас
сматриваются
как
результат
растворения
органогенного
каркаса,
что
предполагалось
Лауенстемом,
Лисом,
Лекомптом,
Ватер
стом
и
другими
исследователями
(см.
гл.
У).
3.
Криноидно-зибцляховые
купола
пе-
лигаморфных
известняков
в
штате
Айова
(формация
Гауер,
[276,
рис.
ХII
-4] ).
Это
преимущественно
массы
пелитоморфного
известняка,
переполненного
криноидеями
и
рассеянными
колониями
Раоовиез,
Halysi-
tes
и более
редкими
пластинообразными
строматопорами.
Высота
этих
тел
колеб
лется от
5
до
30
м.
Они
росли
В
непосред
ственной близости
к
базису
действия
волн,
о
чем
свидетельствуют
хорошо
развитые
отложения
окраинной
(наветренной)
зоны.
На
ранней
стадии
развития
купола
криноидеи
могли
вызвать
образование
скоплений
ила,
которые
на
наветренной
(обращенной
к
северу
и
западу) стороне
Формация
Джееререрсон
вилл
?--?--.'>
"1",-'
~-.3
(.
С\.
,
r
Кеннет-Кокомо
Рис.
IV-8.
Простойсреднесилурийский
купол
близ
Джбрджгауна
в
штате
Индиана
в
поясе,
не
содержащем
обломочного
материала.
По
Ловенстему.
Первичный
рельеф
.низкий;
купол
сложен
микритом,
содержащим
остатки
мшанок
и
криноидей,
Рису
нок
'внизу
выполнен
без
соблюдения
масштаба.
Купол
имеет
около
2
хм
в
попереч-
нике
и
высоту
40
м.
Бурение
позволяет
оконтурить
купол
под
ледниковыми
нано
сами
и
частично
под
маломощным
покровом
девонских
формаций
Джефферсонвилл
и
Кеннет-Кокомо.
Петрографические
данные
по
О.
П.
Маевски
были
разобщенными,
но
по
мере
движения
к
подветренной
стороне
и
вверх
по
раз
резу
холмы
эти
постепенно
сливались
в
главный
холм,
или
купол.
На
крутой
навет
ренной
стороне
купола
развивалея
покров
из
колоний
табулят.
На
поздней
стадии
слившиеся
массы
превратились
в
платформу,
поверхность
которой
располагалась
вблизи
базиса
действия
волн.
Затем
на
наветренной
стороне
платформы
развились
колонии
организмов
в
виде
клинообразных
(линэовидных)
биостромов.
Последние
представлены
водорослевыми
строматолитами,
скоплениями
брахиопод
-
ринхонеллид
и
зарослей
переплетенных
лендроидных
кораллов
Amplexus
с
рассеянными
колониями
табулят.
Этот
органогенный
покров
вниз
по
склону
постепенно
сменяется
слоистыми
плотными
доломитами
-
литофацией
спокойных
вод,
которая
развита
также
на
под-
ветренной
стороне
комплекса.
.
4.
Полно
развитые
экологические
рифы.
Развитие
волноустойчивых
тел,
построен
ных
каркасообразующими
организмами"
детально
описано
Ловенстемом
[221, 222]
на
при
мере
построек
в
поясе
с
низким
содержанием
обломочного
материала
в
штатах
Иллинойс
и
Индиана.
Исследования
проводились
как
по
скважинам,
так
и
по
назем
ным
обнажениям.
Позднее
Тексторис
и
Кароцци
[357]
провели
петрографические
ис
следования
рифов
в
указанном
поясе,
а
Инглс,
с
присущим
ему
творческим
вообра
жением,
детально
исследовал
Торнтонекий
риф
[16.5].
Несмотря
на
различные
подходы
к
данной
проблеме
инеравномерное
палеонтологическое
и
петрографическое
изучение.
удается
получить
стройную
картину
образования
построек.
Они,
в
отличие
от
описан
ных
выше,
формировались
в
более
глубоководных
условиях
ниже
по
палеосклону.
Некоторые
из
них
достигали
значительной
высоты
(30-70
М)
над
дном
бассейна.
Выделяется
несколько
стадий
роста.
Рост
построек
начинался
с
накопления
кри
ноидных
известковых
вакстоунов
на
глубинах
ниже
базиса
действия
волн,
подобно
постройкам
формации
Гауер
в
штате
Айова.
Фаунистически
эти
накопления
соот
ветствуют
раннему
сообществу
Syringopora, Favosites,
дендроидных
табуляг
и
неэна
чительного
количества
строматопороидей,
описанному
Ловенстамом.
Отмечаются
сет
чатые
строматактоидные
структуры
и
значительное
количество
глинисто-известкового
заполнителя.
Криноидеи
представлены
в
основном
Pisocrinus.
Установлено
несколько
родов
орнаментированных
трилобитов
и
четыре
рода
губок.
Строматактоидныв
пелитоморфные
известняки
и
известковые
вакстоуны,
а
также
известковые
алевролиты,
переполвенные
остатками
мшанок,
отвечают
следующей
глав-
125
ной
стадии
и
соответствуют
полному
развитию
купола,
как
это
наблюдается
в
Джорд
жтауне
и
в
большинстве
построек
в
Уобаше
и
Мэттоке
(стадии
2
и
3
Тексториса
и
Кароцци
[357]).
Вверх
по
разрезу
увеличивается
число
представителей
разнообразной
рифовой
фауны,
и
в
кровле они
образуют
настоящий
каркас,
построенный
волноустойчивыми
организмами,
включающий
внушительное
количество
форм
-
рифолюбов
(обитателей
ниш).
Ловенегам
отмечал
возрастающее
обилие
строматопороидей
и
то,
что
кораллы
Favosites, Halysites, Heliolites
и
Syringopora
образуют
лишь
низкие
бугры.
Обильны
криноидеи
-
камераты
и
брахиоподы,
такие
как
Chonchidium,
ринхонеллиды,
атрипиды
и
спириферы.
Отмечены
также
семь
родов
различных
трилобитов
и
много
моллюсков.
На
стадии
образования
каркаса
(стадия
подвижных
вод
Ловенегама
[~1],
ста
дия
4
Тексториса
и
Кароцци
[357])
постройка
достигала
базиса
действия
волн
и
получила
расцвет
типичная
рифовая
фауна.
Вместе
со
строматопороидеями
сосуще
ствовали
многочисленные
и
крупные кораллы
-
табуляты;
появились
новые
группы
кораллов,
включая
Arachnophyllum, Thecia, Alveolites, Fletcheria
и
Соепаев.
Губки
исчезли.
Трилобиты
все
так
же
разнообразны
и
представлены
одиннадцатью
родами,
хотя
выпуклые
гладкопанцирные
Bumastus
наиболее
обильны.
Брахиоподы
представ
лены
также
многими
родами,
включая
толстораковинные
Trimerellacea
и
пентамериды.
На
внешних
краях
постройки
существовали
конхидиумы.
Важное
значение
имели
также
иглокожие:
бластоидеи,
цистоидеи
(особенно
Caryocrinites)
и
преобладающие
камераты.
Обитавшие
на
рифах
хищники
представлены
22
родами
наутилоидей!
На
более
ранних
стадиях
роста
рифа,
в
условиях
более
спокойных
вод,
их
раковины
прямоконусные
(ортоконы),
а
на
поздней
стадии,
особенно
на
обращенной
к
шельфу
стороне,
в
поясе
с
небольшим
количеством
обломочного
материала
-
спиральные
а
короткоконусные
(бревиконы).
Гастроподы
имеют
различную
форму
раковин
-
от
плоской
до
башенковидной,
На
поздней
стадии
развития
рифа
существовали
также
крупные
проблематичные
дазикладации
Ischadites.
Последняя
и
заключительная
стадия
развития
типичного
силурийского
шельфового
рифа
(стадии
5
и
6
Тексториса
и
Кароцци
[3,57])
наступила
тогда,
когда
постройка
достигла
базиса
действия
волн
и рост
вверх
прекратился.
Латеральная
аккреция
зна
чительных
по
объему
боковых
отложений
формирует
платформу
и,
в
меньшей
степени,
на
наветренной
стороне
ядро,
при
котором
оно
перекрывает
боковые
отложения.
Диф
ференциация
фауны
также
способствует
различению
наветренной
стороны
постройки;
иногда
развивались
венчающие
постройку
биокластические
оолитовые
отложения.
Боковые
(склоновые)
uотложения,
главным
образом
криноидные,
могут
слагать
боль
шую
половину
построики,
свидетельствуя
тем
самым
о том,
что
образование
обиль
ного
биокластического
материала
за
счет
разрушения
остатков
обитателей
ниш
было
на
вершине
рифа
и
продолжалось
длительное
время.
Исключительное
обилие
органо
генного
материала
на этой
стадии
свидетельствует
о
том,
что
глубины
на
платформе
составляли
первые метры.
На
рис.
IV-9
показана
схема
роста
постройки.
Высота
постройки
колеблется
от
3
до
40-70
м
.
--Ветер
КрИНОИДНЫЙ
детрит
КРИНОИДНЫЙ
детрит
в
извест
ковом
илу
с
Sуri.пgороrа
Строматекгоидные
текстуры)
образованные
в
результате
оползаиия
или
растворения
остатков
ншанок
Рис.
IV-9.
Идеализированная
схема
полно
развитого
среднесилурийского
экологиче
ского
рифа,
обычного
для
нижнего
пояса
обломочных
осадков
Ловенетема
[221].
В
кровле
криноидно-мшанкового
детритового
известняка
с
микритовым
заполнителем
развит
строматопоровый
баундстоун.
Распределение
ф
аций
в
куполе
согласуется
со
схемами.
изображенными
на
рис.
XIl-5
и
VI-25.
Цифры
на
рисунке:
1-
базальное
биокластическов
скопление
начальной
аккумуляции,
2 -
по
стройка
из
микритового
бафлстоуна
ниже
базиса
действия
волн,
3 -
баундстоун
гребня
каркас
ного
рифа,
4 -
боковые
слои
из
обитавших
на
вершине
рифа
криноидей,
но
без
обломков
кар
касообразователей,
5 -
венчающий
грейнстоун
-
криноидный
песок
126
Изучение
Торнтонского
карьера"
расположенного
к
югу
от
Чикаго,
проведенное
Инглсом
[165],
позволило
реконструировать
последнюю
ст~дию
роста
вер~ины
рифа
и
соотношения
со
склоновыми
отложениями
на
наветреннои
и
подветреннои
сторонах.
Обнажения
этой
постройки
позволяют
лишь
частично
наблюдать'
фации
ядра,
которые
составляют
меньшую
часть
общего
объема
пород;
большая
их
часть
представлена
круто
падающими
слоями
склоновых
отложений
(углы
наклона
дости!'ают
350
в
сто:
роны
от
центральной
области
ядра).
Ясно
показана
асимметрия
этои
эл~иптическои
массы,
имеющей
форму
низкого
конуса,
причем
слои
склоновых
отложении
представ
лены
в
виде
шлейфа
на
подветренной
стороне
..
Вокруг
ядра
закартированы
небольшие
побочные
купола
-
холмы; ядро
по
составу
сложное
и
наращивалось
в
стороны
и
вверх
как
в
наветренном,
так
и
в
под
ветренном
направлениях.
На
наветренной
стороне
рифа
волноустойчивый
каркас
ядра
выражен
окаймляющими
центральную
часть
грядами
кораллово-строматопоровых
из
вестняков.
На
юго-западе
(с
наветренной
стороны)
пояс
такого
баундстоуна
в
четыре
раза
шире.
Зона,
где
обычны
гладкие
выпуклые
трилобиты
Bumastus,
рассматривается
как
плоская
вершина
рифа,
окаймленная
пляжем,
на
котором
накапливались
остатки
ортоконических
цефалопод.
В
лагуне,
расположенной
с
подветренной
стороны
от
глав
ного
кораллово-строматопорового
гребня,
обращенного
на
юго-запад,
находились
за
росли
криноидей
с
редкими
табулятами.
Более
грубо
обломочный
криноидный
детрит
отмечен
на
юго-западной
(наветренной)
стороне.
Присутствие
иглокожих
и
цефалопод
указывает
на
нормальную
соленость
вод
и
на
достаточные
глубины
над
вершиной
рифа,
а
не
на
межприливные
условия.
Органогенно-обломочные
слои
относительно
немногочисленны
на
наветренном
склоне,
но
наращивают
постройку
в
северо-восточном
направлении.
В
юго-западном
секторе
постройки
отмечаются
брекчии,
образованные
за
счет
разрушения
рифа,
-
необычная
для
силурийских
рифов
черта.
Большая
часть
отложений
пририфового
шлейфа
представлена
маломощными,
ритмичнослоистыми
пла
стами
доломитовых
пелитоморфных
и
органогенно-обломочных
известняков.
На
рис.
IV-I0
показаны
восстановленные
Инглсом
ископаемые
фации
Торнтонского
рифа.
5.
Башенные
или
конические
рифы
Мичиганской
впадины.
Наложенные
друг
на
друга
и
слившиеся
рифы
вышеописанного
типа
образуют
среднесилурийский
барьер
ный
комплекс
мощностью
150--1200
м,
расположенный
по
краям
Мичиганской
впадины,
которая
представляла
собой
нескомпенсированный
прогиб
с
накопившимися
в
нем
на
протяжении
этого
времени
осадками
(30
м)
-
рис.
IV-ll.
В
этом
барьерном
рифе
серия
скважин
прошла
следующую
толщу
пород
(залегающих
выше
базальных
кар
бонатных
пелитоморфных
известняков)
: 1)
грубозернистые
карбонатные
пески
и
гравелиты
с
косой
слоистостью,
переходящие
вверх
по
разрезу
в
массивные
пески
(мощность
15-100
м);
.2)
флаутстоун
с
крупными
колониями
строматопор
и
табулят
Coenites
и
Favosites
в
весьма
грубозернистой
песчаной
связующей
массе
(15-80
м);
3)
грубозернистые
пески
без
окаменелостей,
переходящие
вверх
по
разрезу
через
зе
леные
глины;
4)
пятнистые
и
слоистые
зарифовые
известковые
илы
мощностью
около
10
м.
Эта
регрессивная
толща
имеет
венлокский
возраст,
но
на
стороне
барьера,
обращенной
к впадине,
присутствуют
и
более
молодые
силурийские
(лудловские)
образования
со
строматопорами
и
водорослями.
ПО
северному
и
южному
краям
впадины
параллельно
барьерным
рифам
протя
гиваются
пояса
многочисленных
изолированных
построек.
Аккумуляция
осадков
на
их
склонах,
обращенных
к
впадине,
соответствовала
темпу
осадконакопления
во
впа
дине.
Бриггс
и
Гилл
[52]
и
Мезолелла
и
др.
[244]
дали
описание
идеальной
последовательности
осадочных
образований,
развитых
в
этих
вен
локских
конусных
рифах
(рис.
IV-12).
Разрез
толщи
начинается
криноидно-мшан
ковы
м
микритом,
который
формировался
на
некогорой
глубине.
На
этой
ранней
ста
дии
встречаются
скопления
криноидных
калькаренитов,
чаще
-
табуляты
(роды
Сое
nites, Favosites
и
Halysites)
и
строматопороидеи,
которые
обрастают
водорослями.
Косая
слоистость
обломочных
отложений
указывает
на
последующее
понижение
уровня
моря.
Значительная
часть
этой
массы
пород,
возможно,
подверглась
вадозному
диаге
незу.
ВО
время
низкого
стояния
уровня
моря
(лудлоу)
во
впадине
начали
формиро
ваться
эвапоритовые
отложения
(подразделение
А-l).
Затем
повышение
уровня
моря
дало
возможность
формироваться
пластинчатым
строматопороидеям
и
водорослевым
строматолитам.
На
следующий
период
осушения
указывают
плоскогалечные
конгло
мераты,
залегающие
в
кровле
этого
подразделения.
В
это
время
во
впадине
в
осоло
ненных
водоемах
и
на
участках
себхи
шло
осаждение
мелководных
эвапоритов
(эва
пориты
А-2).
Пиковые
рифы
впоследствии
были
погребены при
накоплении
толщи
эвапоритов,
которые
слагают
остальную
часть
формации
Салина.
Весьма
похожие
среднедевонские
строматопоровые
рифы,
погребенные
соленосными
отложениями,
из
вестны
также
в
области
Зама
Западной
Канады,
где
из
них
добывается
значительное
количество
нефти
и
газа.
Водорослевые
купола
цехштейна
встречаются
по
краям
впадины
и
также
погребены
в
толще
эвапоритов.
Эта
обычная
ассоциация имеет
боль
шое
значение.
Эвапориты
отлагались
во
время
понижения
уровня
моря
и
заполнения
127