Уилсон Дж.Л. Карбонатные фации в геологической истории
Подождите немного. Документ загружается.
род
ядра
в
куполах
гор
Сакраменто
представлено
микритом;
последую
щие
исследования
подтверждают
такую
оценку.
Этот
микрит
может
присутствовать
в
нескольких
генерациях:
в
виде
первично
отложенного
известкового
ила
и
в
виде
более
позднего
заполнения
полостей.
Боль
шая
часть
остальной
массы породы
сложена
в
одинаковых
долях
остат
ками
сетчатых
мшанок
(как
неповрежденными
ветвями,
так
и
облом
ками)
.и
строматактоидными
образованиями,
представленными
кристал
лическим
кальцитом;
происхождение
последнего
рассматривается
ниже.
Значительная
часть
микрита
представлена
тонкообломочным
биокласти
ческим
материалом.
Прожилки,
содержащие
обломки
скелетных
частей
организмов,
и
карманы
с
полностью
сохранившимися
скелетными
об
разованиями
содержат
остатки
криноидей,
ветвистых
и
кружевных
мшанок,
ортоконических
наутилоидей,
небольших
одиночных
кораллов
(менее
обычных,
чем
в
шельфовых
известняках)
брахиопод,
трилобитов
и
остракод.
Многие
раковины
в
этих
карманах
неразобщенные
с
со
хранившимися
створками.
Характерно
отсутствие
водорослей.
Кристаллический
кальцит
и
строматактоидные
текстуры
(табл.
XVIIIB).
Происхождение
кристаллического
кальци
та,
являющегося
составной
частью
уолсортских
пород,
в
значительной
мере
спорно.
Обычно
он
встречается
в
форме
строматактоидных
текстур.
т.
е.
в
виде
вытянутых
участков,
сложенных
кристаллическим
кальци
том,
имеющих
длину
до
нескольких
сантиметров,
с
плоским
основа
нием
и
неправильной
разветвленной
верхней
частью,
с
радиально
рас
положенными
крупными
кристаллами.
Название
Stromatactis
впервые
было
предложено
Дюпоном
в
1881
г.
для
образований,
которые
рас
сматривались
как
заполненные
кальцитом
остатки
организмов,
нара
ставших
в
виде
корок
параллельно
склонам
девонских
куполов
в
Бель
гии.
Лис
[211,
с.
509]
упоминает
восемь
различных
названий
этих (или
весьма
сходных
с
ними)
кристаллических
образований,
данных
различ
ными
авторами.
В
прошлом
полагали,
что
они
откладываются
из
ме
теорных
вод
(отсюда
английское
название
«reef tufa» -
«рифовый
из
вестковый
туф»).
Считали
также,
что
они
образовались
просто
в
ре
зультате
перекристаллизации
известкового
ила.
Однако
ныне
все,
по
видимому,
соглашаются,
что
эти
образования
являются
результатом
за
полнения
кристаллическим
кальцитом
каких-то
существовавших
ранее
пустот.
Радиально-лучистое
расположение
'кристаллов
и
обычное
при
сутствие
известкового
ила,
залегающего
как
внутренний
осадок
в
ниж
ней
части
этих
образований,
подтверждают
такую
точку
зрения.
Многие
исследователи,
особенно
в
Европе,
где
эти
текстуры
столь
обильны
и
правильны,
считают,
что
полости
возникли
в
результате
разложения
каких-то
мягкотелых
организмов.
Но
традиционная
точка
зрения,
согласно
которой
эти
текстуры
образуются
определенными
ор
ганизмами,
остается
спорной.
Эти
образования
слишком
необычны
и
их
кровля
слишком
неправильна.
Их
форма
не
позволяет
предположить,
что
они
являются
ходами
зарывающихся
в
ил
животных.
Они
не
рас
полагаются
в
большинстве
куполов
на
каком-либо
определенном
уров
не,
встречаясь
только
там, где
в
большом
количестве
представлен
ми
критовый
заполнитель.
Они
не
связаны
с
вертикальной
биологической
зональностью,
наблюдаемой
в
ряде
куполов.
Многочисленность
их
про
слоев
и
параллельная
или
кулисообразная
под
некоторым
углом
к
внеш
ней
поверхности
ориентировка
трудно
объяснимы,
если
принять
органи
ческое
происхождение
этих
текстур.
Существуют
другие
возможности
образования
полостей,
например
выщелачивание
или
растворение
известкового
ила
с
последующим
за-
178
полнением
известковым
туфом,
или
нарушение
сплошности
in situ
и
оползание
по
мере
обезвоживания
известкового
ила
[148].
Кроме
того,
в
типичном
случае
основание
строматактоидной
текстуры
ровное
и
за
полнено
местами
кальцитовым
пелитоморфным
известняком,
отличаю
щимся
по цвету
и
структуре
от
вмещающего
микрита.
Эти
предпола
гаемые
осадки
внутренних
полостей
иногда
слоисты
и
могут
быть
даже
косослоистыми.
Типичные
строматактоиды
обычно
многочисленны,
ориентированы
параллельно
друг
другу,
располагаясь
в
слоях, отстоя
щих
на
несколько
сантиметров,
которые
параллельны
слоистости
или
по
крайней
мере
внешнему
склону
купола.
Существенно,
что
они
весьма
напоминают,
хотя
и
в
общих
чертах,
окончатую
текстуру,
наблюдаемую
в
илах
межприливной
зоны.
Лис
использовал
их
и
их
наклон
при
кар
тировании
стадий
роста
массивных
покровообразных
построек
в
Ирлан
дии
(см.
рис.
V-б).
Если
эти
текстуры
имеют
органогенное
происхож
дение,
то
следует
предполагать,
что
уплощенные
организмы
часто
ло
жились
параллельно
выпуклой
вовне
поверхности
купола.
Однако
вер
тикальные
трещины
в
испытывающем
усадку
вмещающем
иле
могли
быть
причиной
возникновения
кулисообразной
серии
косо
расположен
ных
в
поверхностной
зоне
трещин
с
кристаллическим
кальцитом
или
«зебровых
пород»
(<<zebra
rock»),
наблюдаемых
во
многих
разрезах.
Однако
конфигурация
кальцитовых
включений
в
куполах
может
быть
более
сложной
и
неправильной,
чем
параллельные
многочисленные
строматактоидные
полости.
Филкокс
[274]
считает,
что
полости
в
иле,
образованные
петлями
сетчатых
мшанок,
могут
быть
заполнены
кри
сталлическим
кальцитом
или
внутренним
известковым
илистым
осад
ком.
Последующая
незначительная
усадка
ила
вокруг
таких
частично
укрепленных
полостей
приводит
к
возникновению
пустот,
имеющих
НС
правильную
форму.
Особая
разветвленная
кровля
строматактоидных
образований
могла
быть
обусловлена
гравитационным
обрушением
по
лулитифицированного
осадка
с
верхней
части
пустоты,
вызванным
па
дением
жестких
скелетных
остатков
организмов
(например,
ветвей
мшанок)
или
оползанием
ила,
который
внезапно
становится
ТИКСОТРОП
ным
*.
Впоследствии
вторичные
трещины,
расположенные
под
крутыми
углами
к
напластованию,
также
могут
заполняться
кристаллами
каль
цита,
напоминающим
кальцит
ранее
образовавшихся
трещин.
Похо
жие
неправильные
строматактоидные
образования
обычны
в
брекчиро
ванных
породах,
сложенных
пластинами
водорослей
в
позднепалеозой
ских
куполах,
описанных
в
гл.
VI.
Каким
бы
ни
был
способ
образования
строматактоидных
текстур,
ВdПрос
об
их
заполнении
остается
проблемой
геологии
карбонатных
пород.
Все
английские
исследователи
подчеркивают
раннее
образова
ние
большинства
этих
полостей.
Шварцахер
[320]
указывал
на их
на
личие
в
переотложенных
валунах
у
подножья
куполов.
Лис
и
Филкокс
отмечали
тесную
связь
во
времени
и
пространстве
оползшей
илистой
связующей
массы
(Мl),
образования
полостей,
внутренних
осадков
(М2)
и
кристаллического
заполнения.
Лис
предложил
приемлемое
объ
яснение
процесса
образования
внутреннего
осадка,
частицы
которого
первоначально
удерживались
тканями
губок
или
водорослей
и
при
их
разложении
освобождались.
Согласно
интерпретации
этого
автора
кри
сталлизация
кальцита
происходил
а в
подводно-морских
условиях
И
*
Тикеотропия
-
способность
некоторых дисперсных
систем
обратимо
разжи
жаться
при
достаточно
интенсивных
механических
воздействиях
(перемешивании,
встряхивании)
и
отвердевать
(терять
текучесть
'в
покое).-Прuм.
переводчина.
12* 1J9
прекращала
слабое
оползание
ила
и
разложение
организмов,
вызывая
образование
жесткого
сцементированного
каркаса.
В
современных
каль
цитовых
илах подобная
цементация
не
встречена.
Действительно,
на
блюдаемая
ныне
цементация
в
морских
условиях
или
требует
необычно
длительного
промежутка
времени
(глубоководные
корки)
или
наблю
дается
в
областях,
где
вода
быстро
просачивается
сквозь
коренные
по
роды
(например,
в
каркасных
рифах
или
в
известковых
песках
мелко
водного
шельфа).
Каким
образом
могут
достаточные
количества
цирку
лирующей
воды
цементировать
полости
в
иле
без
удаления
первичного
осадка?
Крупнокристаллический
друзовый
кальцит
в
пермо-триасовых
накоплениях
илов
в
Доломите Альп
и
в
Пермском
Рифовом
комплексе
порождает
ту
же
проблему
(гл.
VIII).
Является
ли
цементация
ранней,
происходящей
в
морских
условиях,
или
она
более
поздняя,
вадозная?
Наиболее
логичным
кажется
такое
объяснение
происхождения
строматактоидных
текстур,
которое
предполагает
заполнение
полостей,
~бразовавшихся
в
иле
в
результате
захоронения
пластин
и
ветвей
ор
ганизмов
и
при
оползании
или
брекчировании
массы
ила.
Но
время
образования
кальцитового
заполнения
и
соответствующие
ему
условия
диагенеза
(в
морских
или
вадозных
водах)
не
ясны
и
ставят
перед
исследователями
сложную
проблему.
Ветви
м
ш
а
н
о
к
и
таблички
криноидей
в
куполах.
Не
только
данные
по
региональной
стратиграфии
и
петрографии,
но
и
па
леонтологические
сведения
проливают
свет
на
происхождение
специ
фических
уолсортских
фаций.
После
того
как
несколькими
исследова
телями
в
1950-х
годах
было
предпринято
изучение
шельфов,
геологи
осознали,
что
важным
элементом
куполов
ила
являются
сетчатые
мшанки,
а
также
рассеянные
таблички
иглокожих.
В
типичном
случае
эти
кальцифицированные
ветви
мшанок
и
повсеместно
распространен
ные
стебельчатые
криноидеи
приспособлены
для
сбора
пищи
из
мор
СКОЙ
воды
в
условиях
умеренных
течений
ниже
активного
базиса
дей
ствия
волн.
Обычная
ассоциация
сетчатых
мшанок
и
криноидей
объяс
няется,
вероятно,
тем,
что
длинные
стебли
иглокожих
укоренялись
в
илу,
а
ветви
мшанок,
возможно,
росли,
прикрепляясь
к
ним,
что
предо
твращало
их
погребение
в
мягком
илистом
субстрате.
Содержание
остатков
мшанок
колеблется
от
4
до
20%
объема
породы.
Прей
[285]
отмечает, что
в
микрите
ядер
куполов
мшанки
более
обильны,
чем
кри
ноидеи.
Вероятно,
легкие
и
кружевные
ветви
легко
накапливались
вме
сте
с
известковым
илом.
Ветви
мшанок
возможно,
улавливали
извест
ковый
ил
и
удерживали
его
на
крутых
склонах.
Энкриниты
склонов
(т
аб
л.
XXI).
Крупные
купола
в
штатах
Нью-Мексико
и
Монтана
обычно
окаймлены
круто
падающими
слоями
грубых
энкринитов,
состоящих
из
члеников
стеблей,
рук
и
чашечек
кри
ноилей.
Сходные
образования
встречены
в
Ирландии
и
Англии,
но
здесь
они
не
столь
обычны,
как
в
североамериканских
куполах.
Разру
шенные
сетчатые
мшанки
также
обильны
и
встречаются
вместе
с
об
ломками
криноидей.
Эти
боковые
отложения
практически
не
содержат
иэвесткового
ила,
будучи
почти
исключительно
биокластическими
обра
зованиями,
однообразными
в
петрографическом
отношении.
Лишь
ино
гда
обломки
пород
могут
быть
важной
составной
частью
боковых
отложе
ний,
вне
зависимости
от
размеров
куполов
и
крутизны
их
склонов.
Ку
пола,
очевидно,
с
трудом
подвергались
размыву
или
располагались
ни
же
базиса
действия
волн.
Вероятно,
сегменты
палеозойских
криноидей,
подобно
всем
табличкам
иглокожих,
были
столь
сильно
насыщены
ор
ганическим
веществом
при
жизни,
что
во
время
разложения
и
до
доло-
180
митизации
и
заполнения
кальцитом
они
должны
были
быть
весьма
легкими
и
даже
плавающими
в
морской
'воде.
Таким
образом,
чисто
отмытые,
крутопадающие
криноидные
боковые
отложения
не
всегда
указывают
на
существование
очень
сильных
течений.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ
КУПОЛОВ
Поскольку
многие
крупные
уолсортские
постройки
имеют
форму
уди
вительно
правильных
конусов,
состоят
главным
образом
из
тонкозер
нистого
пелитоморфного
известняка
и
не
содержат
многочисленных
каркасообразующих
организмов, их
происхождение
является
загадкой
для
геологов.
При
объяснении
происхождения
этих
накоплений
следует
учитывать
что:
1)
уолсортские
отложения
являются
преимущественно
микритовыми,
с
подчиненным
количеством
рассеянного
биокластиче
ского
материала,
представленного
остатками
мшанок,
кривоидей
и
стро
матактоидных
крупнокристаллических
образований,
выполняющих
по
лости,
2)
палеогеографически
они
занимают
положение
ниже
краев
шельфов,
в
поясах,
отделяющих
шельф
от
впадины,
3)
крупные
купо
ла
во
впадинах
имеют
грубо
изометричную
форму
и
не
обнаруживают
отчетливой
ориентировки,
за
исключением,
возможно,
грубо
очерченных
поясов
и
4)
они
иногда
представляют
слоистые
накопления,
где
слои
стоть
параллельна
их
выпуклой
верхней
поверхности.
Эти
купола
не
являются
эрозионными
останцами;
они
имеют
ак
креционное
происхождение
и
характеризуются:
1)
правильной
сглажен
ной
формой,
2)
крутыми
первичными
уклонами
поверхности
осадкона
копления
(до
500)
со
слоями
строматактоидных
текстур
и
редкими
био
кластическими
прослоями,
параллельными
внешней
поверхности
и
3)
полным
отсутствием
шлейфа
обломочного
материала
или
брекчий
вокруг
большинства
(но
не
всех)
куполов,
но
наличием
ореолов
пере
мытого
детрита,
состоящего
из
обломков
криноидей,
Образование
таких
крупных
масс
микрита
возможно
при
условии,
если
происходит:
1)
гидрологическое
накопление
осадков,
причем
фор
ма
тел
обусловливается
течениями,
2)
улавливание
и (или)
осаждение
осадка
водорослями
с
образованием
локальных
холмообразных
масс
карбонатного
ила,
3)
улавливание
известкового
ила
в
зарослях
мша
нок
и
криноидей,
которые
оказывают
тормозящее
действие на
поток
воды
со
взвешенным
илом,
4)
улавливание
путем
налипания
осадка
и
улавливание
в
результате
тормозящего
воздействия
зарослями
этих
организмов
с
накоплением
ила
на
«подветренной»
стороне
таких
заро
слей,
обусловленным
слабыми
течениями.
На
то,
что
отложения
куполов
не
являются
осадками,
сгруженны
ми
течениями,
указывает
смешение
известкового
ила
и
биокласгическо
го
материала
песчаной
размерности,
свидетельствующее
об отсутствии
сортировки
во
время
осадконакопления.
Сглаженная,
округлая
и
почти
правильно
коническая
форма
многих
куполов
также
подтверждает
то,
что
осадконакопление
происходило
в
весьма
спокойных
водах.
Первые
исследователи,
описавшие
миссисипские
купола
в
горах
Сакраменто
[207],
предполагали,
что
купола
образовались
в
результа
те
дезинтеграции
неизвестковых
водорослей,
которые
улавливали
из
вестковый
ил
или
отлагали
его
при
фотосинтезе.
На
основании
петро
графических
исследований
последних
десяти
лет
установлено,
что
эта
гипотеза,
по-видимому,
несостоятельна.
В
этих
куполах
очень
мало
из
вестковых
водорослей,
несмотря
на
обилие
этих
форм
в
других
мисси
сипских
отложениях
Северной
Америки.
Строматолитовые
водоросли
181
ПОПЕРЕЧНЫЕ
РАЗРЕЗЫ
ш
1
ПоднимаЮЩИЙС51
уровень
моря
Базис
деиствия
волн
Поднимающийся
уровень
моря
~
Поднимающийся
уровень
моря
~
Сетчатые
мшанки
--------.;'
~
Теченю~
нет
КРИИО=-~\~
Течение
-!~
Рис.
V-15.
Схема,
иллюстрирующая
развитие
изометричных
уолсортских
куполов
при
последовательном
заселении
скоплений
тонкозернистых
осадков,
возникших
в
резуль
тате
деятельности
течений,
криноидно-мшанковыми
зарослями.
Поднятие
уровня
мо
ря
объясняет
накопление
ила
в
центре
зарослей,
растущих
на
всех
сторонах
купо
ла.
Боковые
слои
представлены
грубым
детритом,
снесенным
с
внешнего
края
за
рослей,
откуда
наиболее тонкий
известковый
ил
вымывается
течениями
I-III
-
стадии
(1-
накопление
осадка
с
подветренной
стороны
криноидно-мшанковых
зарослей.
II -
рост
зарослей
организмов,
улавливающих
осадок,
вверх
по
склонам
и
вокруг
растущего
купола,
III
-
криноидно-мшанковые
заросли
поставляют
биокластическнй
детрит
на
фланги
ку
пола
-
воды
глубокие
и
спокойные)
встречены
в
ОДНОМ
из
куполов
в
Бельгии
в
Колеби
[97].
Кроме
того,
В
мелководных
палеозойских
отложениях
Северной
Америки
обнаруже
но
много
микритовых
куполов
С
сохранившимися
известковыми
водо
рослями.
Почему
они
не
встречаются
в
уолсортских
раннекаменноуголь
ных
постройках?
Важное
значение
имеет,
возможно,
также
то
обстоя
тельство,
что
наряду
с
отсутствием
в
раннекаменноугольных
построй
ках
известковых
водорослей
никто
из
исследователей
не
описал
после
довательной
смены
в
вертикальном
направлении
фаун
или
типов
струк
тур
в
них.
Большинство
геологов,
знакомых
с
раннекаменноугольными
биогермами,
ныне
рассматривает
их
как
накопления,
образовавшиеся
ниже
базиса
действия
волн,
и
очевидно,
ниже
эйфотической
зоны.
Иная
гипотеза,
предусматривающая
накопление
ила
среди
и
во
круг
зарослей
стебельчатых
криноидей
и
мшанок,
не
согласуется
с
тем
простым
фактом,
что
количество
микрита
в
ядре
купола
относительно
велико,
а
количество
биокластического
детрита
мало.
Любое
объясне
ние
механизма
аккумуляции
ила
должно
также
принимать
во
внимание
182
окаймляющие
купол
ореолы
грубозернистых,
перемытых
криноидных
известковых
песков.
Следующая
гипотеза
объединяет
первый
и
третий
способы
обра
зования.
Возможно,
заросли
стебельчатых
крнноидей, на
которых
сели
лись сетчатые
мшанки,
были
достаточно
эффективным
препятствием
для
слабых
течений,
в
связи
с
чем
с
«подветренной»
стороны
начина
лось
накопление
тонкозернистого
ила
в
виде
грубо
конических
холми
ков.
По
мере
роста
по
периметру
холмиков
поселялись
криноидеи
и
сетчатые
мшанки,
которые
разрастались
по
мере
относительного
под
нятия
уровня
моря.
Их
колонии
постепенно
формировали
стену
зарос
лей,
на
вершине
растущего
илового
купола
и
вокруг
него.
В
спокойных
водах
внутри
этого
кольца
живых
зарослей
накапливались
ил
и
более
грубозернистый
биокластический
детрит,
сносимый
со
склонов.
Подвер
гаясь
воздействию
слабых
течений на
склонах
и
у
подножья
купола,
этот
материал
отмывался
от
известкового
ила.
Предполагается
постоян
ное
повышение
уровня
моря,
так
что
вершина
купола
никогда
не
до
стигала
базиса
действия
волн
и
даже
оставалась
ниже
эйфотической
зоны
(рис.
У-15).
ВЫВОДЫ
Уолсортские
фации
в
некотором
отношении
являются
уникальными
среди
карбонатных
построек.
Постройки,
сложенные
в
основном
извест
ковым
илом,
довольно
обычны
в
геологической
истории,
главным
об
разом
в
домеловое
время.
Однако
большинство
из
них
обладает
по
крайней
мере
одним
типом
достаточно
крупных
организмов,
которые
доминируют
в
фаунистическом
комплексе
и
могли
образовывать
в по
стройке
структуру
бафлстоуна,
например
губки
в
кембро-ордовикских,
.
пермо-триасовых
и
юрских
постройках,
пластинчатые
строматопорои
деи
в
позднедевонских,
листоподобные
водоросли
в
пермо-пенсильван
ских
и
напоминающие
органные
трубы
кораллы
«Thecosmilia»
в
ранне
мезозойских
постройках.
Уолсортские
купола,
которые
столь
же
велики
и
обладают
более
крутыми
склонами,
чем
большинство
других,
не
содержат
преоблада
ющих
крупных
организмов,
а
только
мельчайшие
обломки
криноидей
и
мшанок,
составляющих
немногим
более
20%
общей
массы
купола.
Кроме
того,
в
большинстве
уолсортских
куполов
не
наблюдается
эколо
гическая
зональность,
описанная
в
других
куполах.
Уолсортские
купола
обычно
содержат
поразительно
многочислен
ные,
правильные
и
параллельные
строматактоидные
текстуры
(пла
стинчатый
-
sheet
spar),
которые
можно
сравнить
с
подобными
же
об
разованиями,
наблюдаемыми
в
других
куполах,
сложенных
кальцито
вым
илом.
Они,
по-видимому,
особенно
характерны
для
миссисипских
и
раннепенсильванских
куполов,
хотя
такие
правильные
строматактоид
ные
текстуры
известны
также
в
силурийских
и
девонских
постройках.
Можно
предположить,
что
в
среднем
палеозое
особый
мягкотелый
ор
ганизм
со
строматактоидной
формой
обрастал
и
стабилизировал
на
клонное
илистое
дно.
Многочисленные
и
параллельные
строматактоид
ные
текстуры,
возможно,
вояникли
в
результате
оползания
и
по
тре
щинам
скалывания,
в
более
или
менее
однородном
известковом
иле,
не
содержащем
значительных
количеств
обломков
скелетных
остатков
организмов,
которые
нарушали
бы
гомогенную
структуру
осадка.
Уолсортские
фации
особенно
характерны
для
нижнекаменноуголь
ных
ютложений.
Однако
весьма
похожие
на
них
микритовые
купола
с
183
мшанками
известны
в
слоях
среднепенсильванского
возраста
в
Аркти
ческой
области
Канады
[83].
Остается
выяснить,
сколь
важную
роль
играют
в
строительстве
таких
куполов
сетчатые
мшанки.
Обеспечивают
ли
они
необходимое
для
роста
купола
замедление
течений,
или
явля
ются
всего
лишь
второстепенными
по
значению
организмами,
растущи
ми
на
криноидеях?
Может
ли
их
сеть
стабилизировать
крутые
склоны?
Важной,
но
нерешенной
проблемой
является
вопрос
о
том,
что
обус
лавливает
локализацию
отдельных
куполов,
поскольку
во
многих
слу
чаях
отсутствуют
какие-либо
явные
каркасообразующие
или
тормозя
щие
течения
организмы.
Возможно,
ответ
заключается
в
особенностях
распространения
определенных
организмов,
чье
расселение
контроли
ровалось
слабыми
течениями.
Однако
в
настоящее
время
это
нельзя
установить
с
достаточной
однозначностью.
~
Уолсортские
микритовые
купола
нижней
части
склона
шельфа
и
впадин
образуют
определенный
тип
карбонатных
построе~
встречаю
щихся
в
различных
частях
геологического
разреза.
Во
многих
областях
они
являются
примером
1
типа
профиля
окраины
шельфа.
Можно
рас
сматривать
их
как
частичный
аналог
известковых
илов
и
песков,
покры
тых
иглокожими,
которые
встречены
Нейманом
и
др.
[261]
во
Флорид
ском
проливе
в
районе
Бимини
на
глубине
около
700
м.
Однако
эти
накопления
находятся
в
области
Гольфстрима,
и
движение
воды
обус
лавливает
их
форму
и
ориентировку,
что
не
характерно
для
уолсортских
построек.
Г л
а
в а
VI
Пенсильванские
-
нижнепермские
фации
окраины
шельфа
на
юго-западе
Соединенных
Штатов
Америки
В
связи
с
тем
что
угленосные
формации
Аппалачей
и
циклические
от
ложения
пенсильванского
Мидконтинента
хорошо
известны,
рассматри
вается
только
несколько
типов
карбонатных
построек,
возникших
в от
крытом
и
мелком
море
вокруг
южного
обрамления
Североамериканско
го
кратона.
Разрезы,
содержащие
реликты
этих
построек,
разнообраз
ны
в
литологическом
отношении,
что
связано
с
общей
тектонической
неустойчивостью
в
это
время
и
значительным
привносом
терригенного
материала.
Многие
организмы,
которые
участвовали
в
формировании
удаленных
от
берега
банок,
построек
окраин
шельфа
и
внутришельфо
вых
куполов,
характерны
только
для
позднего
палеозоя.
Они
появились
в
пенсильвании,
непрерывно
развивались
в
ранней
перми,
а
некоторые
и в
триасе.
Известьвыделяющие
организмы
включают
различные
типы
водорослей
и
фораминифер,
некоторые
водорослеподобные
формы,
а
также
губки
и
строматопоры.
Крупных,
строящих
каркас
организмов
встречено
очень
немного.
ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКОЕ
ПОЛОЖЕНИЕ,
гтологическая
истокия
И
КЛИМАТ
Широко
распространенная
позднепалеозойская
тектоническая
актив
ность
характерна
для
Северной
Америки,
также
как
и
для
всего
мира
(рис.
VI-l).
Кратон
в
виде
гиганского
треугольника
протягивается
че
рез
США
от
района
современных
Больших
Озер
к
Нью-Мексико,
Ари
зоне
и
Соноре.
В
палеозое он
был
ограничен
геосинклинальными
же
лобами,
вдоль
которых
спорадически
проявлялись
складчатые
движе
ния
и
поднятия.
Между
активными
орогеническими
поясами
и
крато
ном
постоянно
формировались
передовые
прогибы,
такие
как
Централь
но-Аппалачский,
Блек-Вориа,
Аркома,
Форт-Веф,
Валверде-Маратон,
Чиуауа-Педрегоза.
Многие
тысячи
метров
осадков
поступали
в
эти
прогибы,
иногда
«выплескиваясь»
из
них
через
шельфы
во
внутренние
районы
кратона.
На
севере
США
сформировался
среднепалеозойский
орогенический
пояс
Антлер,
но
геосинклиналь
Кордильер
сохранила
не
которую
активность
в
пенсильванское
время
в
Айдахо
и
северо-запад
ной
части
штата
Юта.
Однако
очевидно,
что
орогения
проявил
ась
здесь
не
так
интенсивно,
как
вдоль
южного
и
восточного
обрамления
щита.
Североамериканский
кратон
испытал
равное
по
воздействию,
но
различное
по
стилю
влияние
позднепалеозойской
орогении
..
После
об
щей
морской
регрессии
в
среднем
миссисипии
(визейский
век)
и
одно
временно
с
тектонической
активностью
в
южной
геосинклинали
в
пре
делы
кратона
с
юга
и
востока
начали
широко
распространяться
терри
генные
образования
серий
Мерамек
и
Честер.
Только
в
глубоких
тек
тонических
прогибах,
примыкающих
к
южному
желобу,
происходила
1185
1~~~!~~::~:~~11
Рис.
VI-l.
Палеотектоническая
карта
США
для
пенсильвансно-вульфкэмпского
вре
мени.
Показаны
эвапоритовые
прогибы
и
карбонатные
постройки
шельфовых
окраин
1 -
поднятые
блоки;
2 -
прогибы:
3 -
эвапориты
Пенн;
4
-вульфкэвмлские
эвапориты:
5 -
карбо
натные
постройки;
б
-
границы
орогенических
областей;
7 -
направление
сноса
непрерывная
седиментация.
Одновременно
с
пенсильванской
трансгрес
сией
во
внутренние
районы
континента
с
платформенных
поднятий
сно
сил
ась
часть
тонких
глинистых
отложений
позднего
миссисипия,
а
так
же
продолжалось
воздымание
отдельных
изолированных
блоков.
Очер
тания
этих
узких,
длинных
поднятий
отличаются
прямолинейностью.
Все
они
имеют
крутые
склоны
и
представляют
собой
блоки,
ограничен
ные
разломами.
Благодаря
эрозии
докембрийского
гранито-гнейсового
фундамента,
эти
поднятия
поставляли
·большое
количество
обломков
полевых
шпатов.
На
рис.
VI-l
показаны
поднятия,
разделяющие
их
прогибы
и
области
обрамляющих
карбонатных
окраин.
Юго-западное
продолжение
кратона
испытало
наибольшее
раз
дробление.
Северные
области
Мидконтинента
оставались
стабильными.
Большое
количество
песчаных
и
глинистых
терригенных
осадков
пере
носилось
на
юго-запад
из
отдаленных
областей
Восточной
Канады
через
прогибы
Огайо
-
Иллинойс,
восточнее
свода
Озарк;
стабильность
же
западной
части
кратона
подтверждается
накоплением
чистых
ортоквар
цитов
в
условиях
шельфа
(квадрат
Тенслип
-
Велс).
В
дополнение
к
.
узким,
линейным
горстам,
ориентированным
подобно
горам
Немаха
Ридж
и
Ансестрал
Роки,
вблизи
южной
и
восточной
геосинклиналей,
сформировалось
три
равных
по
размерам
и
средних
высот
купола:
Льяно,
Озарк
и
Цинциннати-Нешвил.
Они
не
поставляли
большого
ко
личества
обломочного
материала,
но
оставались
относительно
при
поднятыми
от
пенсильвания
до
настоящего
времени.
Купола
оказыва-
186
ли
слабое
влияние
на
циклическую
седиментацию
в
пределах
разделя
ющих
их
шельфов.
Нестабильность
тектонического
положения
отчетливо
выразилась
в
позднепалеозойских
фациях,
поскольку
подвижность
сохранялась
в
периоды
главных
этапов
наступления
моря,
по
крайней
мере
с
поздне
го
миссисипия.
Трансгрессия
достигает
максимума
в
демойнекое
и
мис
сурийское
время,
а
затем
постепенно,
с
перерывами
намечается
тенден
ция
к
регрессии.
Снос
кластического
материала
с
поднятий
в
геосин
клинальных
поясах
и
с
горстов
в
пределах
кратона
достиг
максимума
в
вирджильских
и
вульфкэмпских
слоях.
Ореолы
карбонатных
образо
ваний
окаймляют
многие
поднятия,
располагаясь
мористее
терриген
ных
отложений
в
виде
узких
карбонатных
шельфовых
окраин.
Шельфо
вые
области
шире
на
востоке,
например
Канзасский
шельф,
обна-жен
ный
район
на
севере
Центрального
Техаса
и
восточный
шельф
прогиба
Мидленд.
Здесь
развита
цикличная
толща
переслаивающихся
обло
мочных
и
карбонатных
пород,
которая
была
детально
изучена
многими
геологами
и
рассматривается
в
гл.
VII.
Климатическая
дифференциация,
также
как
и
тектоническая,
ока
зала
сильное
влияние
на
пенсильванское
осадконакопление.
Моря
в
основном
были
теплыми,
тропическими,
с
нормальной
соленостью,
что
подтверждается
процветавшими
в
них
различными
известковистыми
водорослями,
крупными
фораминиферами,
а
также
разнообразными
высшими
без
позвоночными.
Пенсильванские эвапориты
известны
толь
ко
в
трех
западных
областях
вдоль
оси
трансконтинентального
свода,
образующего
гребень
на
юго-западном
продолжении
кратона.
Прилив
но-отливные
отложения
и
широко
распространенные
доломиты
нигде
не
известны
за
исключением
эвапоритовых
трогов,
представленных
с
северо-востока
на
юго-запад
прогибами:
Северо-Денвирским,Централь
но-Колорадским
и
Парадокс.
Эвапориты
имеют
обычно
демойнский
возраст
и
синхронны
максимальному
накоплению
известняков
в
юго
восточной
части
Техаса
и
Нью-Мексико.
Несколько
позже
вульфкэмп
ские
эвапориты,
доломиты
и
приливно-отливные
отложения
сформиро
вались
в
более
восточных
прогибах.
Они
погребены
под
'более
молоды
ми
осадками
на
севере
Мидконтинента
(серии
Пайн-Солт
в
Монтане
и
Биг-Блу
в
Канзасе)
и
на
северном
шельфе
прогиба
Педрегоза
(фор
мация
Иап).
В
большинстве
прогибов
и
на
шельфе
преобладала
от
крытая
циркуляция
морских
вод,
несмотря
на
временные
ингрессии,
сопровождавшиеся
поступлением
большого
количества
тонкозернисто
го
терригенного
материала.
Пенсильванские
слои
в
пределах
всей
обла
сти
обычно
слабо
доломитизированы.
Более
гумидный
климат
отмеча
ется
дальше
к
востоку.
Угли
появляются
в
Канзасе
и
на
севере
Техаса,
а
в
пределах
Предаппалачского
передового
прогиба
они
достигают
значительного
развития.
Отложения,
сформировавшиеся
за
счет
размы
ва
платформенных
поднятий
к
западу
от
Канзаса
и
Техаса,
приобре
тают
черты
красноцветов.
Наиболее
восточные
выходы
углей
обнару
жены
в
этих
штатах,
их
количество
возрастает
в
северо-восточном
на
правлении
к
Пенсильвании.
Палеомагнитные
исследования
показыва
ют,
что
экватор
в
пенсильванское
время
пересекал
Северную
Америку
по
диагонали
-
от
Западного
Техаса
до
Ньюфаундленда;
угленосные
отложения
располагаются
вдоль
него
в
экваториальном
поясе,
а
эва
пориты
и
красноцветы
в
зоне
пустынь
северного
полушария.
Широко
распространенный
покров
песков
формации
Тенслип-Велс
-
Квадрант
также
приурочен
к
зоне
пустынь,
здесь
наряду
с
морскими
песками
от
мечаются
песчаные
дюны.
187