Уилсон Дж.Л. Карбонатные фации в геологической истории
Подождите немного. Документ загружается.
~1
1:········:/2
.::::-.:
..
:.
~3'
~ч
2
4
5
6
10
25
! I
мили
7
-с
8
Рис.
VП-2.
Сопоставление
разрезов
двух
циклов
формации
Иоридейл
(IV
и
П)
с
юга
на
север
через
Северную
Англию.
По
Муру
[249,
рис.
13].
Буквами
от
А
до
Е
обоз
начены
прослеживающиеся
известняковые
слои.
Граница
двух циклов
проведена
по
кровле
терригенных
кластитов
ниже
С
или
D.
Расположение
блоков
Эскриг
и
Элегон
см.
на
рис.
VII-l
1 -
углистые
почвы;
2 -
песчаники;
3 -
глины;
4 -
известняки
коиды)
И
даже
оолитовыми
слоями,
иногда
косослоистыми.
Присутст
вуют
тонкие
прослои
глин
и
стилолиты.
Известны
также
энкриниты
и
небольшие
полигенные
изолированные
«рифы».
Кремневые
конкреции
и
кремнистые
известняки
встречаются
в
верхней
части
карбонатных
слоев.
Вверх
по
разрезу
известняки
постепенно
сменяются
слоистыми
черными
пиритсодержащими слюдистыми
глинами
и
алевролитами
с
сидерито
вы
ми
конкрециями.
Наиболее
обычными
окаменелостями
являются
про
дуктиды.
Иоридейлские
циклы
отражают
наступление
моря
на
нестабиль
ный
шельфовый
блок
севернее
герцинского
трога.
Каждая
трансгрессия
происходила
без
привноса
терригенного
материала.
Известняки
отлага
лись
в
водах
с
открытой
циркуляцией
и,
следовательно,
на
средних
глу
бинах
над
значительной
частью
шельфа.
Наиболее
глубокое
внедрение
моря
происходило,
вероятно,
во
время
накопления
продельтовых
чер
ных
глин
и
алевритов,
которое
свидетельствует
о
привносе обломоч
ного
материала
при
продвижении
дельты
с
севера.
Тонкие
косослоистые
пески
со
знаками
ряби
и
грубозернистые
косослоистые
пески
пред
ставляют
собой
отложения
речных
разливов
и
русел.
Угли
и
слои
с
кор
нями
накапливались
в
пределах
болотистых
дельтовых
равнин,
завер
шая
разрез
цикла.
Часть
разреза,
представленная
углями,
черными
глинистыми
алев
ритами
и
широко
распространенными
тонкими
пластами
известня
ков,
очень
похожа
на
разрез
фазы
наступления
моря
пенсильванских
циклотем
Мидконтинента
и
может
одинаково
интерпретироваться.
Трансгрессивные
осадки,
представленные
известняками,
сохраняют
растительные
накопления
для
преобразования
их
в угли.
Для
объяснения
правильной
повторяемости
циклотем
формации
йоридейл
было
предложено
несколько
теорий.
Они
включают:
1)
тек-
218
Известняки
Мидлскатероу
<,
Иевестняки
нижнего
лонгкрейга
--r_
-
<мне-серые
глинистые
-
/_~Р\.lНОИАнЬ\е
иввестняки
----
Угли
иаестняки
cpeAljero
Ь\l.~..-.
...
Подстилающие
глины
лонгкреJ..lга
ц
tho5trot\..on
ЦИКЛЫ
формаu,ии
Йоридейл
.
Циклы
формации
ЙОРИА~йJt
1------
е
пределах
шотландск.ои
низменности
Рис.
VII-3.
Литологический
состав
цик
лов
формации Иоридейл
в
пределах
IПотландской
низменности,
побереясье
Фез,
восточнее
Эдинбурга,
около
Дан
бара
тоническую
гипотезу
наклона
шельфа
[48],
2)
идею
периоди
ческого
уплотнения
г
линистого
и
органического
материала
при
до
стижении
необходимой
нагрузки
осадков
[406],
3)
простое
седи
ментологическое
объяснение
постоянное
погружение
шельфа
с
периодическим
привносом
тер
ригенного
материала,
связанным
с
перемещением
дельтовых
про
ток
[249] -
рис.
VII-4.
В
формации
Иоридейл
из
вестны
циклы
с
другой,
хотя
и
похожей
последовательностью.
И
во
всех
этих
циклах
во
время
трансгрессии
отсутствуют
усло
вия
для
терригенного
осадкона
копления
и
формируется
отчет
ливый
маркирующий
слой
кар
бонатов
с
резкой
нижней
грани
цей.
Сходная
с
йоридейлскими
циклами
модель
описана
Ван-
Сикленом
[385]
и
Галлоуэем
и
Брауном
[124]
для
пенсильванских
сло
ев из
северной
части
Центрального
Техаса.
Подобная
циклическая
последовательность
особенно
характерна
для
терригенных
осадков.
Верхний
кластический
слой
в
них
значитель
но
мощнее
трансгрессивного
и
приближается
к
дельтовому;
обычно,
Юг
Север
Удаленные
ОТ
берега
фации
30на4
ИзвеСТНS\К\А
30на3
,ЛИНЫ
(сланцы)
и
известняки
Циклотемы
угольного
пояса
..
При6режные
.фации
Зона
1
Угли,
песчаники,
ГЛИНЫ
(сланцы)
X\.IHTep-
ленд
Рис.
VII-4.
Стратиграфическая
модель,
отраясающая'
изменение
фаций
от
прогиба
к
побережью
(с
юга
на
север)
в
пределах
одной
циклотемы
формации
Иоридейл.
Вертикальный
масштаб
и
угол
наклона
у
фронта
дельты
сильно
преувеличены,
Ил
люстрация
приводится
по
Джонсону
(173]
219
вверх
по
разрезу
наблюдаются
более
мелководные
осадки.
Примером
могут
служить
эоценовые
циклы
побережной
равнины
Техаса
[46, 112]
с
тонкими
зелеными
раковинными
песками,
связанными
с
широкой
трансгрессией,
и
мощные
линзы
песчаников
стадии
выдвижения
дельты
в
фазу
регрессии.
В
отложениях
нижнетриасовой
группы
Моенкопи
(вирджинская
формация)
на
юго-западе
Юты
[280]
установлено
не
сколько
трансгрессий,
но
привноса
обломочного
материала
не
отмеча
ется.
Отложения
трансгрессивной
фазы
представлены
тонкими
известня
ками
открытого
моря,
которые
перекрываются
мощными
гипссодержа
-
щими
глинами
и
алевролитами.
Классические
среднедевонские
фа
ции
Аппалачей
представлены
правильным
чередованием
тонких
слоев
известняков
и
регрессивных
дельтовых
фаций,
сопоставимых
с
осадками
йоридейлских
циклов
[77].
Меловые
отложения
Скалистых
гор
вклю
чают
многочисленные
клинья
-
линзы
регрессивных
песчаников,
при
несенных
с
воздымающихся
кордильер
на
восток
в
глинистый
прогиб
Пьерра-Манкос
Мидконтинента.
Трансгрессивные
фазы
этих
циклов
представлены
относительно
тонкими
прослеживающимися
на
запад
гли
нистыми
языками
с
несколькими
карбонатными
конкрециями
[424].
ПЕНСИЛЬВАНСКИЕ
И
ВУЛЬФКЭМПСКИЕ
ШЕЛЬФОВЫЕ
ЦИКЛОТЕМЫ
МИДКОНТИНЕНТА
И
СКАЛИСТЫХ
ГОР
Хорошо
известные
смешанные
терригенные
кластические
и
карбонат
ные
циклотемы
обычны
для
позднего
палеозоя
Северной
Америки,
од
нако
последовательностью
напластования
они
несколько
отличаются
от
йоридейлских.
Эти
циклотемы
были
описаны
многими
авторами
и
рань
ше
всех
Чарльзом
Адденом
[381],
в
центральных
штатах
Небраска,
Айова,
Канзас,
Оклахома
и
северной
части
Центрального
Техаса
(рис.
VII-5).
Микритовые
(илистые)
купола
с
водорослевыми
пласти
нами
пенсильванского
шельфа,
охарактеризованные
в
предыдущей
гла
ве,
обычно
залегают
в
верхней
части
этих
циклов.
По
терминологии
Крумбейна
и
Слосса,
шельф
был
«нестабильным»,
циклы
отличаются
выдержанностью
тонких
слоев
пород
различных
типов
и
почти
таким
же
содержанием
глин
и известняков,
как
'и
в
фациях
прогибов,
удален
ных
от
шельфа.
Это
выражает
характер
эрозии
и
частое
переслаивание
тонких
слоев
песчаников,
глин
и
известянков
и
является
отличительной
чертой
пенсильванского
осадконакопления
в
Северной
Америке
[233,
фиг.
16-7];
типичные
модели
циклов
Мидконтинента
на
рис.
VII-6
и
7
выполнены
с
большим
увеличением
вертикального
масштаба,
что
не
сколько
искажает
их.
п
етрографuя
циклохем
Обычно
наблюдается
два
типа
песчаников:
1)
шельфовые
-
грубо-
и
тонкослоистые,
часто
линзовидные,
дельтовые
с
русловыми
конгломера
тами,
баровые,
пляжевые
и
другие
мелководно
морские;
различные
пе
трографически
чаще
слабополевошпатовые,
лититовые,
детально
изу
ченные
литологически
Уэнлесом
[393, 394],
Уэнлесом
и
др.
1(396],
Бра
уном
[53],
а
также
Галлоуэем
-
и
Брауном
[124] ; 2)
бассейновые
тонкозернистые
темные
и
более
однообразные,
переотложенные
с
шельфа
во
время
низкого
положения
уровня
моря
(циклическая
или
регрессив
ная
седиментация
по
Галлоуэю
и
Брауну
[124]).
Тонкие
черные
глины
-«глинистые
сланцы»,
мощностью
до
1
м,
широко
распространены
в
Канзасе (сланцы
Хибнер
[105]
и
сланцы
220
40
I
мили
о
!
I
L,
I
!
I
!-._.-.J/
I
'"7
КАНЗАС
f
Региональное
паде
(
ние
слоев
I
I
!
L._.
I
I
1-.
I
I
---T--...I.-·
!
,....
..,.;
с·
....
:
'-:)
,..-\
(...-' .
1.....
\.)
(..\
"
"
Рис.VII-5.
Выход
пояса
поздне
пенсильванских
слоев
в
области
Мидконтинента
Северной
Амери
ки.
Показаны
области
развития
построек
пластинчато-водоросле
вых
известняков.
Длинные
линии
обнажений
простираются
субпа
раллельно
(несколько
отклоня
ются)
простиранию
фаций,
огра
ничивающих
Канзасскую
шель
фовую
лагуну
на
западе.
Подчер
кивается
поразительно
правиль
ная
последовательность
тонких
литологических
пачек
вдоль
про
стирания
этих
слоев.
По
Хекелю
и
Кауку
[152,
рис.
2],
с
разреше
ния
Американской
ассоциации
геологов-
нефтяников
1-15
-
формации
(l
-
Топека,
2 -
Дир
Крик.
3-
Лекомптон.
4 -
Орид,
5 -
Лауренс,
6 -
Стренджер,
7 -
Стен
тон.
8 -
Платсбург.
9 -
Вай
андот,
10-
Айола,
11-
Друм,
12-
Гврьявейл,
13-
Денис.
14-
Своуп,
15-
Херта)
Экселло
[169]).
Их
изуче
ние
во
многом
дополнило
понимание
разреза
цикло
тем.
Глины
листоватые,
бо
гатые
органическими
остат
ками,
с
многочисленными
остатками
конодонт,
зубов
рыб,
спор,
с
бедным
бенто
сом,
включающим
иногда
лишь
несколько
брахипод
и
моллюсков,
с
фосфоритовы
ми
.
конкрециями
и
повы
щенным
содержанием
ура
на.
Фациальные
условия--:'
морские
эвксинные.
Наибо
лее
обычны
они
для
средней
части
разрезов
мегациклотем
позднепенсильванского
возраста
Канзаса,
восточнее
превалируют
известняковые
постройки,
залегающие
ниже
дневной
поверхности.
Сходные
черные
глины
образовывались
в
при
брежных
озерах
и
болотах
в
Иллинойсе;
они
подробно
описаны
Зангрлом
и
Ричардсоном
т
425].
Типы
карбонатных
микрофаций,
выделенные
по
органогенному
со
ставу
и
структуре,
описаны
в
гл.
VI;
они
важны
для
фациальной
интер
претации
членов
шельфовых
циклотем.
Поэтому
в
последние
15
лет
им
было
уделено
много
внимания.
Органические
остатки
позднепалеозой
ских
известняков
очень
разнообразны
и
поэтому,
несмотря
на
многочис
ленные
исследования,
не
все
окаменелости
организмов
должным
образом
идентифицированы
биологически.
Многочисленные
биокласты
создают
структуру
пакстоунов,
которая
обычно
ассоциируется
с
микрокристалли
ческой
основной
массой
проблематичного
происхождения.
В
пенсиль
ванско-вульфкэмпских
слоях
обычно
встречаются
11
типов
микрофаций,
~писание
которых
основано
на
петрографическом
изучении
пород
Мид
континента
США
[363, 364, 366, 375]
и
опыте
автора,
приобретенном
в
221
Проги6
Денвер
Джолис6ерг
ВЫХОДЫ
мегацикпотеи
Канзаса
Пенсипьвансний
угле
носный
проги6
Рис.
VII-б.
Стратиграфическая
модель
фаций
одной
циклотемы
Мидконтинента
от
Аппалачей
до
Канзаса.
Вертикаль
ный
масштаб
сильно
преувеличен
по
сравнению
с
горизонтальным
(В
50000
раз).
Осадочные
циклы
имеют
мощность
в
несколько
десятков
метров
и
протягиваются
более
чем
на
1500
км;
отмечается
большая
их
сложность
по
сравнению
со
слоями
формации
Иоридейл.
По
Уонлесу
1[1393,
рис.
1
О]
Прогиб
МИАленд
с
застоиными
водами
Восточный
шельф
обнажения
Центрального
Техаса
Пере
нос
терригеиного
материала
во
впадину
с
пере
груженного
шельфа
Глины-=-
Темные-=
глины
изохроны
Морские
песчаники
Регрессивное
прод
вижение
дельтовых
осадков
Рис.
УII-7.
Стратиграфическая
модель
фаций
одной
циклотемы
Северного
Техаса,
от
источника
терригенного
материала
в
орогенном
поясе
Уачита
на
востоке,
через
шельф,
к
карбонатным
постройкам
на
краю
прогиба
Мидленд
(расстояние
около
200
км).
По
модели
Ван-Сиклена
[384],
модифицированной
Брауном
[53].
Дельт-овый
комплекс
на
востоке
обуслов
лен
разрастанием
условий
седиментации,
связанным
с
непрерывным
погружением
и
различия.ми
в
уплотнении,
которые
определяются
накоплением
пород
на
шельфе.
Основные
черты
строения
циклотемы
сходны
с
йоридейлскими
циклами,
с
дикретнымв
морскими
нзвестняковыми
слоями
у
основания,
перекрытыми
морскими
глинами,
сменяющимися
вверх
по
разрезу
мелководными
толщами
с
песчаниками
каналов
и
красноцветными
глинами
Западном
Техасе,
Нью-Мексико
и
Юте.
Прекрасные
иллюстрации
мик
рофоссилий
И
структур
приведены
в
работах
Туми.
Несмотря
на
явную
неполноту
изучения,
ограниченную
исследованиями
в
определенных
провинциях,
эти
типы
пород
считаются
основными
и
используются
при
общей
интерпретации
фациальных
обстановок
пенсильванского
шельфо
вого
осадконакопления.
Они
обычно
повторяются
во
многих
разрезах
в
пределах
западных
и
центральных
регионов
Соединенных
Штатов
Аме
рики.
Типы
пород
пронумерованы
от
Рl до
Рll,
в
отличие
от
стандарт
ных
типов
микрофаций.
Pl.
Моллюсковые
глинистые
железистые
пелитоморфные
известняки
-
слои
с
Муаи
па.
В
обнажениях
представлены
желтыми
тонкими
легко
выветриваемыми
изве
стняками
с
обломками
крупных
раковин
Муаиnа.
Фациальная
обстановка
-
неглубокие
заиленные
воды;
концентрация
же
леза
не
устанавливается.
Р2.
Мергелистые
глины
с
большим
количеством
окаменелостей.
Серые
комковатые
при
выветривании
глины
с
хорошо
сохранившимися
окаменелостями
разнообраз
ных
морских
организмов:
хонетиды,
продуктиды,
Neospirifer, Composita,
Derbya-
наиболее
обычны
из
брахиопод;
роговые
кораллы;
мшанки
циклостоматы
обра
зуют крупные
пластины;
членики
морских
лилий
и
ежей,
некоторые моллюски,
фузулиниды
и
другие
мелкие
фораминиферы.
Большая
часть
фауны
представлена
свободно
передвигающимся
бентосом;
последний
представляет
собой
значитель
ную
часть
хорошо
известной
пенсильванской
-
раннепермской
фауны
Мидконти
нента.
Фациальная
обстановка
-
мягкий
субстрат,
умеренно
чистые
воды
с
от
крытой
циркуляцией
и
нормальной
соленостью,
но
с
очень
небольшим
воздей
ствием
течений
или
волновой
активности;
глубины
средние
-
от
нескольких
мет
ров
до
десятков.
Р3.
Нормальные
морские
вакстоуны
с
20-25
%
биокластов.
Та
же
фауна,
что
и
в
сланцах
Р2,
плюс
водорослевые
пластины,
небольшое
количество
дазикладаций
и
многочисленные
фораминиферово-онкоидные
структуры.
Биоты
обычно
сильно
различаются.
Встречены
Syringopora.
Морские
ежи
более
многочисленны,
чем
кри
ноидеи.
Заполнитель
микритовый
или
микроспаритовый,
Слоистость
от
волнисто
узловатой
до
горнзонтально-листоватой.
Обычно
интенсивно
гомогенизированы
илоедами
и
зарывающимися
организмами.
Биокласты
достаточно
измельчены,
но
внутренняя
структура
в
них
хорошо
сохранилась.
Фациальная
обстановка
-
чи
стые
прозрачные
воды
с
открытой
циркуляцией
и
средними
глубинами
(от
не
скольких
метров
до
десятков
метров
-
нижняя
часть
склона
биогерм),
субстрат
мягкий.
9-й
тип
стандартных
микрофаций
(табл.
VIB).
Р4.
Фораминиферовые
известняки.
Плохо
отсортированные
обломки
многочисленных
фораминифер
в
пакстоунах
или
вакстоунах.
Кальциторнеллиды
обычно
встреча
ются
в
виде
уплощенных
спирально-свернутых
трубчатых
форм,
которые
при
креплялись
к
мягкотелым
организмам;
отмечаются
также
тонкие
агрегаты
или
неправильные
шары.
Свободноживущие
фораминиферы
концентрируются
в
струк
турах
пакстоуна,
известных
в
раннепенсильванских
слоях.
В
нормальных
мор
ских
известняках
встречены
многочисленные
подвижные
фораминиферы:
Bradyi-
па,
Hemigordius,
Типетипа.
Climacammina, Paleotextularia, Globivalvulina.
В
об
нажениях
такие
известняки
имеют
волнистую
слоистость
и
не
отличимы
от
зале
гающих
выше
морских
известняков
Р3.
Фациальная
обстановка,
по-видимому,
почти
такая
же,
как
и
для
нормальных
морских
известняков
Р3;
очевидно,
фора
миниферы
концентрируются
с
помощью
слабых
течений
или
волн;
они
выявляются
почти
повсеместно.
Возможно,
некоторая
изолированность
или
повышенная
тем
пература
вод
сдерживает
развитие
других
биот.
Разновидность
9
типа
стандарт
ных
мнкрофаций.
Р5.
Фузулиновый
ракушняк.
Фузулиниды
концентрируются
не
только
в
ракушняках,
но
и
находятся
также
вместе
с
другими
компонентами
различных
нормальных
морских
биот
в
известняках.
Ракушняки
встречаются
в
пластах
с
отчетливой
слоистостью.
Они
обычно
представлены
пакстоунами
с
межгранулярным
раство
рением
и
микростилолитизацией,
особенно
в
тех
случаях,
когда
цемент
содержит
примесь
глинистого материала.
Фациальная
обстановка
-
безусловно
нормаль
ные
морские
чистые
воды
в
пределах
шельфа,
глубина
которого
изменяется
от
нескольких
метров
до
нескольких
десятков
метров.
Фузулиниды
жили
в
верхних
частях
склонов
биогерм
и,
следовательно,
в
очень
мелководных
условиях,
глав
ная
же
их
детритовая
аккумуляция
происходит
ниже
по
склону
между
биогер
мами,
начинающимися
не
менее
чем
в
25
м
над
морским
дном
(табл.
XXIIIA).
Фузулиниды
образуют
прочные
частицы,
которые
легко
передвигаются
и
обнару-
223
живаются
во
многих
типах
осадков,
наиболее
часто
в
карбонатах.
12
тип
стан
дартных
микрофаций,
Р6.
Фация
пластинчато-водорослевых
илов.
Известняковые
вакстоуны
(также
описан
ные
в
гл.
VI)
состоят
на
10--50%
из
пластинчатых
водорослей,
представленных
как
красными
водорослями,
так
и
кодиациями
(?).
Они
встречаются
как
в
хорошо
слоистых
известняках,
так
и
в
куполовидных
постройках.
Пластины
очень
тон
кие
и
хрупкие,
во
многих
случаях
они
ломаются
и
.
почти
полностью
разрушаются,
но
иногда
сохраняются
хорошо.
Они
кальцифицированы
только
вдоль
внешнего
слоя
скелета;
структура
стенки
редко
сохраняется
целиком
и,
как
правило,
в
качестве
микрита
выполняют
трубчатые
формы.
Другие
нормальные
морские
организмы
подчиненные,
они,
вероятно,
подавлялись
быстрым
ростом
водорослей.
Пластинки
редко
обнаруживаются
в
каких-нибудь
правильных
соотношениях
друг
с
другом,
что
указывает
на
легкое'
перемещение,
скучивание,
разрушение
и
смешение
с
тонкозернистым
осадком.
Слоистые
известняки,
содержащие
много
численные
пластины,
сменяются
по
простиранию
массивными
линзовидными
те
лами.
В
куполах
водорослевые
пластинки
обычно
ассоциируются
с
прикрепляю
щимися
Фораминиферами,
такими
как
Tetrataxis,
Типетипа
и
корнуспиридами
(табл,
ххш.
Фациальная
обстановка
-
спокойные
чистые
воды
в
зоне
фото
синтеза,.
т.
е.
не
более
нескольких
десятков
метров
глубиной,
но,
возможно,
и
значительно
более
мелкие;
вероятно,
время
от
времени
циркуляция
вод
была
ограниченной,
что
ПрИВОДИЛО
к
отмиранию
многих
беспозвоночных.
Р7.
Фланговые
слои.
Биокластические,
литокластические
пакстоуны
и
вакстоуны
с
биокластами,
образовавшимися
за
счет
размыва
верхних
частей
их
склонов
и
накопившимися
в
условиях
волнения,
-
передовые,
фор
сетные
слои
на
осадочных
склонах.
Первичный
седиментационный
наклон
поверхности
изменяется
от
не
скольких
градусов
до
300
и
определяется
углом
естественного
откоса
для
таких
обломков.
Многие
биокласты
разрушены
и
покрыты
оболочкой.
Первоначально
консолидированные
или
аглютинированные
осадки
смешиваются
с
тонкозернистым
материалом,
который
выполняет
промежутки
между
крупными
зернами.
Харак
терны
геопитали.
Обнаружены
биоты,
которые
встречены
в
рифах
или
на
вер
шинах
куполов.
Многочисленные
фораминиферы,
особенно
трубчатые
формы
корнуспирид
вместе
с
обломками
водорослевых
пластин,
ассоциируются
с
боль
шим
количеством
другого
биокластического
материала.
Определенные
местные
специфические
сообщества,
например
криноидеи
или
брахиоподы,
образуют
скоп
ления
или
выполняют карманы
на
флангах.
Фациальная
обстановка
-
зона
уме
ренной
волновой
активности,
способствующей
накоплению
ила
в
нижней
части
склона;
образуются
органогенные
пеллеты
и
микриговый
заполнитель
внутри
биогермных
вакстоунов.
Разнообразные
биотиты
указывают
на
условия
нормаль
ной
циркуляции
и
солености
морских
вод.
Р7
является
частью
пятого
типа
стан
дартных
микрофациЙ.
Приводится
в
качестве
постоянного
примера
при
описании
и
интерпретации
карбонатных
микрофаций
(гл.
111,
табл.
1, IV
А).
р.в.
Слои,
венчающие
купола
и
калькаренитовые
банки.
Грейистоуны
с
заключенными
в
оболочки
частицами,
ооидами,
пелоидами
и
окатанными
и
переотложенными
биокласгами.
В
последних
различаются
только
твердые
толстостенные
формы,
такие
как
эумфалиды
и
частицы
дазикладаций,
Основная
масса
обычно
представлена
темным
пелитоморфным
или
мозаичным
кальцитом,
первоначально
изотропным
и
вероятно
морским
цементом.
Значительное
уплотнение
является
следствием
раннего
выщелачивания
зерен
в
некоторых
слоях.
Эти
слои,
хотя и
редко
встречаются
в
пенсильванско-вульфкэмпских
отложениях,
имеют
большое
значение,
поскольку
завершают
биогермные
постройки.
Они
обычно
представлены
косослоистыми
песчаниками,
образующими
отчетливые
слои
мощностью
несколько
футов.
Фациальная
обстановка
-
зона
мелководья,
возможно,
с
ограниченным
развитием
морской
фауны,
течения
и
волновая
активность.
Эти
слои
являются
частым
объектом
воздействия
неморекого
диагенеза
во
время
поднятия
выше
уровня
моря
в
течение
или
сразу
после
осадконакопления.
11
тип
стандартных
микрофаций.
Р9.
Слои
с
Caninia - Chaetetes.
Массивные
микритовые
ЧИСТО
известковые
слои
ран
непенсильванского
возраста
с
многочисленными
кораллами.
Прижизненное
поло
жение
сохраняется
не
всегда,
но
кораллы
связаны
друг
с
другом
и
образуют
баундстоун.
Они,
вероятно,
росли
на
мягком
известковистом
субстрате,
которым
впоследствии
и
были
погребены.
Как
колониальные
Chaetetes,
так
и
крупные
одиночные
Caninia
встречаются
и
в
глинистых,
и
в
карбонатных
осадках.
Специ
фическая
ассоциация
с
другими
организмами
не
известна.
Фациальная
обстанов
ка
-
илистые
банки
и
отмели
с
кораллами;
весьма
мелководные
чистые
морские
условия;
глинистое
загрязнение
отсутствует;
относительно
спокойные
воды.
Р9
соответствует
'1
и
8
типам
стандартных
микрофаций
(бафлстоун).
224
ио.
Онкоидные
иикрнты
-
СЛОИ
С
водорослевыми
шарами
,;Osagia-Ottonosia".
Тон
кие
(1
М)
слои
микрнтов
или
вакстоунов
с'
округлыми нодулями
до
нескольких.
сантиметров
в
диаметре.
Присутствуют
массивные,
волнисто-слоистые,
возможно,
строматолитовые
водоросли
с
вростками
темных
перистых
прикрепляющихся
каль
циторнелидных
фораминифер.
Некоторые
из
этих
массивных
сростков
перепле
таются
со
спиральными
трубочками
[362] .
Трубочки
Girvanella
встречаются
Б
изобилии
в
слоистых
пластах.
Фациальная
обстановка
-
спокойные
воды,
по
скольку
заполнитель
обычно
микритовый;
осадконакопление
было
медленным
неприкрепленные
шары
могли
быть
долго
на
поверхности
осадка.
Собственный
вес
.
шаров
благодаря
большому
содержанию
водорослей
был
относительно
низким.
Такие
слои
обычны
в
цикличных
шельфовых
осадках
всех
возрастов,
часто
связаны
с
несогласиями
и
выполнением
приливных
каналов
и
понижений
за
биогермами.
Современные
онкоиды,
возникшие
в
результате
аккреции
изве
стковистого
ила
синезелеными
водорослями,
встречены
во
Флориде
и
на
.J?a-
гамах;
они
рассеяны
в
приливных
каналах,
мелководных
заливах
или
про
ливах,
однако
слои
с
текстурой,
подобной
той,
которая
наблюдается
в
пла
стах
геологического
прошлого,
в
голоцене
не
встречены.
РI0
соответствует
t22
типу
стандартных
микрофаций.
р
11.
Бассейновые
глинистые
микритовые
известняки
и
вакстоуны,
сформировавшиеся
во
впадинах.
Темные
хорошо
слоистые
пласты
с
преобладанием
нормальной
мор
ской
фауны.
Автохтонные
фораминиферы
очень
редки,
вероятно,
фузулиниды
так
далеко
вниз
по
склону
не
перемещались.
Брахиоподы
представлены
главным
образом
продуктидами,
как
створками,
так
и
шипами
и
иглами.
Обычны
также
трилобиты,
остракоды
и
моллюски.
Морские
ежи
встречаются
чаще,
чем
крино
идеи.
Обломки
водорослевых
пластин
в
тех
случаях,
когда
они
присутствуют,
хо
рошо
сохраняются
и
имеют
даже
кортикальную
структуру.
В
известняках
мелко
водных
впадин
на
удалении
от
шельфа
многочисленны
спикулы
губок.
Фациаль
ная
обстановка
-
спокойные,
нормальные
морские
воды,
ниже
базиса
волнения
и
иногда
ниже
уровня
насыщения
02.
Застойные
воды
несколько
ограничивают
условия
развития
нормальной
фауны.
Отмечаются
следы
ползания
червей.
Рll,
по-видимому,
является
эвксинной
разновидностью
9
типа
стандартных
микрофа
ций
(табл.
11).
Инхерпрегация
пенсильванских
циклохем
Мидконгиненха
Многочисленными
авторами
в
Бюллетене
Канзасской
Геологической
Службы
(1969)
и
в
выпуске
Западно-Техасского
Геологического
Об
щества,
посвященном
циклической
седиментации
в
пермском
прогибе
(1969, 1972),
описаны
позднепалеозойские
шельфовые
циклы
и
возмож
ные
причины
их
образования.
Большая
часть
статей
основана
на
много
летних
исследованиях
Р.
С.
Мура,
ДЖ.
М.
Уэллера,
Х.
Р.
Уэнлеса,
а
также
на
недавних
работах
Д.
С.
Ван-Сиклена,
Дж.
Имбрая,
ДЖ.
В.
Харбо,
Л.
Ф.
Лапорта,
И.
Г.
Перди,
Д.
Ф.
Туми,
А.
Р.
Троела,
Л.
Ф.
Брауна
и
Х. В.
Вагнера.
Рис.
VIl-6
заимствован
из
работы
Уэнлеса
(394],
где
рассматриваются
фации
в
пределах
идеального
шельфового
цикла,
прослеживающегося
через
Иллинойс
и
Канзас.
На
рис.
VII-7
показана
сходная
циклотема
из
центральной
части
Техаса
[385];
здесь
шельф
располагается
вблизи
от
источника
обломочного
материала
и
характеризуется
резкими
градиентами.
Большая
часть
упомянутых
выше
исследований
проводилась
в
пре
делах
почти
непрерывного
обнажения
циклотем,
протягивающегося
от
Айовы
до Северного
Техаса.
Любые
приемлемые
объяснения
удивитель
ной
повторяемости
слоев
в
вертикальном
разрезе
должны
учитывать
общее
фациальное
изменение
в
западном
направлении,
причем
большая
часть
переходов
погребена
на
западе
Канзаса
и
в
центральноЙ·части
Техаса.
Только
в
последнее
время
появилась
модель,
объясняющая
цик
лотемы,
которая
учитывает
в
равной
степени
и
соотношения,
скрытые
под
более
молодыми
образованиями.
Особенно
четко
это
сформулирова
но
в
статьях
Х.
Р.
Уэнлеса
и
Л.
Ф.
Брауна.
На
указанных
выше
рисун
ках
предпринята
попытка
отобразить
полностью
фациальную
структуру.
15
Зак.
181
225
При
современном
изучении
циклотем
Мидконтинента
иих
интер
претации
следует
учитывать:
1.
Толща маломощных
дельтовых
осадков,
материал
для
которой
поступал
с
востока,
по
условиям
образования
может
быть
подразделена
на
слои,
накопившиеся
в
руслах,
в
протоках,
на
песчаных
отмелях
и
бе
реговых
барах.
Обычно
нижняя
кластическая
часть
мегациклотем
Кан
заса
наиболее
изменчива
и
с
трудом
поддается
корреляции.
В
таких
слоях
известны
осадки
русел,
врезанных
более
чем
на
30
м.
У
станов
лены
многочисленные
источники
сноса
терригенного
материала.
В
во
сточном
направлении
правильность
разрезов
уменьшается
[394].
2.
Черные
глины,
подстилающие
их
тонкие
(элемент
2)
известняки
и
сменяющие
их
к
востоку
эквивалентные
угленосные
фации,
отражают
максимальную
трансгрессию
и
значительное
выравнивание
в
течение
периода
тектонической
стабильности,
когда
не
было
привноса
терриген
ного
материала
с
востока.
Эти
слои
часто
являются
ключевыми
для
про
слеживания
циклической
последовательности
вверх
или
вниз
по
палео
склону;
их
фациальные
изменения
более
медленные,
чем
в
других
эле
ментах.
Они
представляют
собой
наиболее
надежный
стратиграфиче
ский
маркер.
Осадки
других
частей
циклов
формируются
во
время
на
правленных
миграций
условий
образования
в
связи
с
наступлением
и
отступлением
дельты.
За
каждым
из
этих
типов
пород
стоят
определен
ные
фации,
синхронные
по
направлению
как
к
шельфу,
так
и к
прогибу.
3.
Залегающие
ниже
по
падению
известняковые
постройки
(глубоко
погребенные
в
Канзасе
и
на
севере
центральной
части
Техаса)
пред
ставлены
мелководными,
но
широко
распространенными
органогенными
банками.
В
пределах
канзасского
шельфа
и
шельфа
на
востоке
Север
ного
Техаса
циркуляция
вод
была
сильно
ограниченной;
здесь
сущест
вовали
лагуны,
на
западе
отшнурованные
от
открытого
моря.
Так
часто
объясняется
образование
тонкого
покров
а
черных
глин.
4.
Петрографические
различия
известняков,
занимающих
различ
ное
положение
в
мегациклах
Канзаса,
являются
важным
элементом
их
интерпретации,
поскольку
они
зависят
от
условий
образования
осадка.
Нижние
слабоглинистые
известняки
содержат
фауну
морских
моллю
сков;
известняки
из
середины
цикла
(элементы
2
и
3)
свидетельствуют
о
чистых
теплых
водах
с
открытой
циркуляцией;
верхние
известняки
указывают
на
мелководные,
местами
замкнутые
участки
моря,
для
ко
торых
характерны
оолиты,
онкоиды
или
водоросли.
На
Мидконтиненте
Соединенных
Штатов
в
течение
25-30
млн.
лет,
в
позднепенсильванское
-
вульфкэмпское
время
отмечается
50-60
об
ширных
трансгрессий
и регрессий,
охватывавших
Североамериканский
кратон.
Основой
всех
многочисленных
объяснений
цикличности
(гл.
II),
независимо
от
причин,
являются
колебания
уровня
моря
в
пределах
шельфа
Мидконтинента;
вероятно,
многократная
повторяемость
циклов
связана
как
с
эвстатическими
изменениями
уровня
моря,
так
и
с
тек
тонической
активностью.
Все
циклотемы
в
Канзасе
(см.
рис.
VII,.6)
ука
зывают
на
удивительный
порядок
в
строении
слагающих
их
комплексов
и
отражают
простой
и
систематически
действующий
механизм.
Однако
пока
еще
недостаточно
данных
для
разработки
общей
теоретической
базы,
объясняющей
причины
образования
структур
мегоциклотем.
Циклотемы
Мидконтинента
можно
сравнить
с
циклотемами
того
же
возраста
на
севере
Центрального
Техаса,
которые
были
описаны
Ван
Сикленом
'[385],
Галлоуэем
и
Брауном
[124]
(см.
рис.
VII-7).
Там,
где
привнос
терригенного
материала
играет
решающую
роль,
цикличность.
может
быть
связана
с
чисто
седиментологическими
процессами;
она
на-
226
кладывается
на
возможные
эвсгатические
колебания или
на
другие
процессы,
возникающие
в
результате
изменений
за
пределами
впадин.
Смещение
дельтовых
проток
в
пределах
устойчиво
погружающегося
шельфа
ограничивает
накопление
растительных
остатков,
концентрацию
углей,
глинистых
сланцев
и
известняков;
циклическая
повторяемость
возможно
контролируется
изменением
скорости
осадконакопления
от
носительно
уровня
моря.
Галлоуэй
и
Браун
[124]
считают,
что
цикличность
контролируется
не
столько
эвстатическими
изменениями
уровня
моря
большой
ампли
туды,
сколько
несколькими
местными
внутрибассейновыми
факторами,
проявляющимися
на
фоне
непрерывного
погружения
области
Северного
Техаса.
Это
подтверждается
тем,
что
на
шельфе:
1)
не
наблюдаются
древние
почвенные
зоны
или
широко
проявлен
ные
несогласия;
2)
невыдержанностью
слоев,
включая
и
известняки,
широко
раз
витым
перемывом
терригенного
материала
и
переслаиванием
континен
тальных
и
морских
осадков;
3)
каналы,
как
это
можно
было
бы
ожидать
в
случае
значительных
изменений
морского
уровня
не
прослеживаются
глубже
края
шельфа,
общее
эрозионное
расчленение
шельфовой
окраины
отсутствует;
4)
латеральным
смещением
источников
обломочного
материала,
восстанавливаемым
по
типам
песчаников,
связанных
с
протоками;
5)
окраина
остается
локализованной,
несмотря
на
общую
тенден
цию
к
миграции
фаций
по
направлению
к
прогибу;
кластические
клинья
на
склонах
шельфовых
окраин,
обращенных
к
впадине,
также
локализо
ваны
и
коррелируются
с
пятью дельтовыми
языками
в
пределах
вирд
жинских
слоев.
Галлоуэй
и
Браун
[124,
с.
1212]
о
цикличности
пишут
так:
«нет
ука
заний
одновременного
проявления
процессов
осадконакопления
или
эрозии
в
пределах
всего
восточного
шельфа
...
Хотя
условия,
присущие
всему
бассейну,
и
оказывали
влияние
в
достаточно
широкой
области,
осадочные
структуры
определяются
локальной
активностью
дельтовых
языков».
Подобное
объяснение
цикличности
по
существу
дано
и
Муром
1[249]
для
формации
Иоридейл,
строение
которой
подобно
пенсильванию
Се
верного
Техаса,
за
исключением
базальных
известняков,
наиболее
вы
держанных
по
простиранию.
В
противоположность
этому,
в
традицион
ном
объяснении
циклотем
Мидконтинента
большое
значение
придава
лось
обширным
широтным
регрессиям
и
трансгрессиям,
связанным
с
ко
лебаниемуровня
моря
в
прогибе,
или
тектоническим
«наклонением»
И
«качанием»
шельфа.
В
связи
с
этим
многие
шельфовые
циклы
Мидкон
тинента
характеризуются
интенсивным
врезом
русел
и
сложностью
раз
реза,
которые
интерпретируются
как
начало
трансгрессии.
На
Мидконтиненте
за
основание
цикла
условно
принимается
наибо
.лее
резкая
литологическая
граница,
обычно
связываемая
с
подошвой
русловых
конгломератов.
Это
несогласие
объясняется
значительным
и
внезапным
понижением
уровня
моря.
Некоторые
большие
и
широко
распространенные
русла
на
Мидконтиненте
выполнены
конгломератами
11
врезаны
на
десятки
метров.
Слои,
залегающие
выше
русловых
отло
жений,
представлены
смесью
кластического
и
карбонатного
материала;
их
формирование
связывается
с
последующей
морской
трансгрессией,
определенно
подавляющей
привнос
терригенного
материала.
Многие
'Русла,
однако,
являются
умеренно
меандрирующими
протоками,
связан
ными
с
регрессией
и
выдвижением
в
море
терригенного
осадконакопле-
15*
i227