Уилсон Дж.Л. Карбонатные фации в геологической истории
Подождите немного. Документ загружается.
ших
глубинах,
в
пределах
зоны
дневного
света,
и
их
вершины
могут
достигать
базиса
действия
волн.
В
последнем
случае
на
них
могут
раз
виваться
органогенные
постройки
и
это
дает
переход
к
типам
11
и
111.
Но
даже
если
это
наблюдается,
наиболее
повышенная
часть
подводного
склона,
попадающая
в
область
турбулентного
движения
воды,
сложена
в
основном
отложениями
карбонатных
песчаных
отмелей,
пляжей,
дюн
и
островов,
и,
как
правило,
в
ней
либо
совсем
нет
организмов,
образую
щих
постройки
и
задерживающих
осадок,
или
их
очень
мало.
Примеры:
1.
Формация
Капнган
из
Периского
Рифового
Комплекса
хр.
Гваделупе
(штат
Нью-Мексико)
и
Западного
Техаса
[95].
2.
Листоватыв
водорослевые
постройки
пенсильванского
и
раннепермского
воз
раста
на
юго-западе
США
[152, 279, 412, 422].
Местами
на
них
лежит
нашлепкой
кар
касный
известняк
(boundstone),
сложенный
трубчатыми
фораминиферами
(Tubiphytes),
относящийся
к
типу
П.
3.
Карбонатные
купола
уолсортского
типа
(ранний карбон)
в
Бельгии,
Англии,
Ирландии
и
Северной
Америке
[78, 162, 210, 211, 285, 374].
4.
Губково-водорослевые
рифы
в
«белой
юре»
(Weiss
Jura)
верхнеюрских
отло
жений
Швабии
[136, 137, 154].
5.
Купола
известкового
кораллового
ила
из
строматопор
и
табулят
позднедевон
ского
(франского
)
возраста
Динантского
бассейна,
Бельгия
[268].
Рост
вверх,
вплоть
до
базиса
действия
волн
приводит
к
образованию
«шапки»
из
строматопорового
баундстоуна
и
развитию
типа
П.
Современные
аналоги
таких
карбонатно-илистых
аккумулятивных
форм,
развивающихся
на
подводных
склонах,
до
сих
пор
не
известны.
Возможно,
их
просто
не
искали
в
соответствующих
местах.
Подходя
щие
обстановки
могут
встречаться
к
северу
от
Большой
Жемчужной
банки
на
пологом
склоне,
спускающемся
к
осевой
части
Персидского
залива.
Интересно,
что
наблюдениями
из
подводных
аппаратов
в
проливах
Флориды
у
Битини
обнаружены
караваеобразные
тела,
ориентирован
ные
по
течению,
представляющие
собой
скопления
тонкого
и
грубого
карбонатного
осадка,
на
которых
обитают
многочисленные
организмы
[261].
Сейчас
они
располагаются
на
глубине
около
700
м,
и
могут
яв
ляться
аналогом
некоторых
известных
древних
биогерм
данного
типа.
Например,
небольшие
купола
известкового
ила
наблюдаются
в
основа
нии склона
Капитан
в
каньоне
Мак-Китрик,
где
происходило
накопле
ние
осадков.
Подлинная
глубина
залегания
этой
формации
связана
со
снижением
уровня
океана
в
позднепермскую
эпоху.
Их
положение
в
нижней
части
склона,
вероятно,
указывает
на
возможную
глубину
ми
нимум
100-200
м.
Тип
11.
Системы
рифов
-
бугров
на
склоне
Такие
системы
состоят
из
поясов
экологических
рифов
-
бугров
(кар
касных),
располагающихся
на
пологих
склонах
внешнего
края
окраины
шельфа.
Они,
очевидно,
начинают
расти
на
глубине
расположения
нормального
базиса
действия
волн
или
несколько
ниже
по
подводному
склону
на
глубине
в
несколько
десятков
метров.
При
отсутствии
силь
ных
волнений
или
течений
здесь
не
образуется
массивных
каркасных
построек,
а
развивается
много
прикрепляющихся
и
корочковых
орга
низмов.
Каркасные
сооружения
образуют
в
основном
ветвистые
и
ку
стящиеся
колониальные
формы.
В
пределах
рифов
-
бугров
характер
на
экологическая
зональность,
выражающаяся
в
том,
что
снизу вверх
форма
роста
сменяется
массивными
коркообразующими.
Постройки
образуются
как
за счет
органической
продуктивности,
сцепления
и
улавливания материала
(trapping),
образования
органиче-
378
ских
корок
И
В
результате
отсутствия
выноса
фрагментированных
остатков,
так
и
образованием
каркаса
организмов
in situ.
Межрифовый
материал
по
объему
может
быть
значительно
больше,
чем
участки
раз
вития
каркасообразующих
организмов.
Большие
количества
обломоч
ного
материала
имеют
в
основном
органогенное
происхождение
и
обра
зуются при
обильном
росте
на
макушечных
частях рифов,
а
не
обяза
тельно
от
разрушения
органической
постройки
или
уже
литифициро
ванного
материала.
Гидродинамическая
энергия
в
состоянии
удалить
только
наиболее
тонкий
обломочный
материал:
в
результате
преобла
дающая
часть
известкового
песка
накапливается
в
промежутках
между
рифами.
При
бурении
на
рифах
-
буграх
в
керне
обычно
обнаружива
ется
известковый
ил,
поскольку
в
этой
области
умеренной
волновой
ак
тивности
органические
постройки
оказываются
достаточной
преградой
для
его
вымывания.
Несильный
прибой,
развивающийся
о
кавернозные,
дырчатые
выступы,
приводит
к
всасыванию
или
закачиванию
воды
внутрь,
что
содействует
захватыванию
осадка.
В
большинстве
изучав
шихся
примеров
мелководная
система
рифов
имела
пологий
подводный
склон
в
сторону
моря
(от
нескольких
градусов
до
примерно
150).
На
основании
этого
можно
сделать
вывод,
что
такие
системы
являются
ре
акцией
на
умеренное
тектоническое
погружение.
Эти
склоны
эффектив
но
смягчают
самую
сильную
волновую
активность.
За
подобными
рифо
выми
равнинами
обычно
располагаются
отмели
и
острова,
сложенные
листовато-слоистыми
известковыми
илами
и
песками
зоны
приливной
осушки.
Примеры:
1.
Современные
рифы
подводной
платформы
Бермудских
островов
[387].
2.
Рудистые
рифы
на
окраине
шельфа
в
среднем
мелу
Мексики,
не
вскрытые
на
поверхности
отложения
Южного
Техаса
и
Ближнего
Востока
[43,
133, 146,
259].
3.
Рифы
Мальма
Швейцарии
и
Юрских
гор
Франции,
местами
развивающиеся
в
каркасные
окаймления
типа
III
[43, 432, 434].
4.
Позднетриасовые
рифы
северной
части
Известковых
Альп
Австрии
и
Баварии,
сложенные
Theiosmilia
и
губками
и
губкоподобными
организмами
[106,
426].
Местами
они
развиваются
в
тип
III
со
склонами
до
200.
5.
Коралловые
(строматопорово-табулятовые)
рифы
верхнего
и
среднего
девона
Западной
Канады
[190,
88,
110].
Тип
11/.
Каркасно-рифовый
фас
окраины
шельфа
Это
линейный
пояс
рифовых
построек
органического
происхождения,
поднимающихся
в
процессе
роста
до
уровня
моря
или
в
зону
турбулент
ных
движений
воды.
Подводные
бары
и
отмели,
сложенные
известко
вым
песком,
образующиеся
позади
рифа,
заполняют лагуны
и
иногда
даже
образуют
острова.
Рифы
могут
быть
барьерными
или
окраинны
ми.
Они
имеют
экологическую
зональность,
выражающуюся
в
образо
вании
параллельных
поясов,
соответствующих
формам
растущих
там
кораллов.
Такие
рифы
связаны
в
основном
с
ростом
шестилучевых
ко
раллов
и
стабилизирующих
красных
водорослей,
и
по
возрасту
распо
лагаются
главным
образом
в
пределах
от
мезозоя
до
голоцена.
Они
обычно
отличаются
крутыми
склонами
(до
450
и
даже
до
900)
и
боль
шим
количеством
подводно-склонового
обломочного
материала.
Извест
ны
примеры
перехода
от
комплекса
рифов
-
бугров
в
областях
невы
сокой
гидродинамической
энергии
к
типу
активного
каркасообразующе
го
рифостроения
(тип
111).
Примеры:
1.
Современные
рифы,
постронные
шестилучевыми
кораллами.
Зональность
про
является
в
смене
крупных
шаровых
или
плоских
колониальных
кораллов,
обитающих
379
от
70
до
10
м
видами
Асюрот.
поднимающимися
в
зону действия
волн,
до
плоской
поверхности
развития
кораллиновых
водорослей,
цементирующих
грубообломочный
ма
териал
позади
фронтального
края
рифа.
Обычно
за
плоской
поверхностью
с
Lithotham-
nion
развивается
область
песчаных
отмелей.
2.
Некоторые
рифы
Мальма
в
Юрских
горах
Швейцарии
и
Франции,
развившиеся
из
типа
п.
3.
Шгейнплатте,
позднетриасовый
риф
в
северной
части
Известковых
Альп
в
Ав
стрии
н
Баварии,
образованный
Thecosmilia
и
губками
[106, 266, 428].
Этот
рифовый
комплекс
образовался
местами
за
счет
рифов
-
бугров
типа
п.
4.
Краевой
риф
Киркук
среднетретичного
возраста
в
Ираке
[96,153, 383].
5.
Кэннинг
Бэсин
-
позднедевонские
рш;ровые
комплексы
Западной
Австралии
[278].
У
этих
рифов
склон
с
уклоном
30-35
и
хорошо
развитый
шлейф
склонов
ого
обломочного
материала.
В
провинции
Альберта
(Канада)
в
отложениях
точно
тако
го
же
возраста,
содержащих
те
же
самые
организмы,
образовались
шельфовые
окраины
с
очень
небольшими
уклонами,
относящиеся
в
основном
к
типу
11.
Реконструкция
вэаимоогношений
тектонической
обсхановки
и
морфологии
окраины
шельфа
При
условии
что
скорость
погружения
является
умеренной,
роль
гидро
логических
и
климатических
факторов,
определяющих,
какой
тип
окра
ины
шельфа
будет
развиваться,
представляется
более
важной.
Комп
лексы,
образовавшиеся
в
областях
более
или
менее
активного
и
про
должительного
погружения,
могут
относиться
ко
всем
трем
типам
окра
ин
шельфа.
Они
включают
окраины
крупных
морских
банок,
краевые
части
подводных
платформ,
нарастающие
в
сторону
миогеосинклина
лей.
Склоны,
обращенные
в
сторону
моря,
в
этих
случаях
являются
крутыми
в
результате
разрывов
фундамента;
обычно
такие
окраины
граничат
непосредственно
с
открытым
океаном.
Если
нисходящие
тек
тонические
движения
обуславливают
образования
достаточно
крутона
клоненных
склонов,
барьер
органического
происхождения
может
и
не
развиваться
на
окраине
шельфа,
и
тогда
возможно
формирование
уз
кой
полосы
краевых
фаций
с
полосами
отложений
высокой
гидродина
мическойэнергии
вдоль
литоральной
зоны
[4].
Такие
узкие
каемки
по
окраинам
кратонов
встречаются
редко,
но
они
выделены
в
приводимой
ниже
классификации
тектонических
условий как
особая
категория.
В
большинстве
случаев
большая
энергия"
волн
и
восходящие
течения
в
свою
очередь
создают
условия
оптимального
роста
органических
по
строек
даже
на
крутых
склонах
в
областях
значительного
опускания.
При
подобных
условиях
образуется
профиль
типа
Ш,
особенно
в
голо
цене,
когда
доминируют
кораллы
Асгорога.
При
действии
факторов,
запрещающих
развитие
организмов
на
окраинах
шельфа
(например,
затопление
соляными
рассолами
из
шельфовых
лагун),
может
обра
зоваться
профиль
1
типа
ниже
узких
краевых каемок
на
окраине
шельфа.
В
противоположность
этому, во
многих
случаях
слабых
нисходя
щих
движений
на
окраинах
шельфов
могут
наблюдаться
системы
рифов
или
подводные
платформы
с
рифами
-
буграми
типа
П.
В
областях
умеренного
погружения
в
шельфовых
лагунах
могут
развиваться
крае
вые
системы
рифовых
выступов,
в
которых
рифы
типа
П
образуют
не
правильные
скопления
по
внешней
стороне
от
интракратонных
бас
сейнов
(категория
3
в
тектонической
классификации)
или
в
виде
кае
мок
вдоль слабо
воздымающихся
зон
(категория
4).
380
КАРБОНАТНЫЕ
КУПОЛА
И
СВЯЗАННЫЕ
С
НИМИ
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ
РИФЫ
п
роисхождение
и
ориентировка
куполов
Купола
и
банки
являются
типичными
формами
аккумуляции
карбона
тов
в
условиях
спокойных
вод.
Они
обычно
состоят
из
слабо
сортиро
ванного
органогенно-обломочного
микрокристаллического
известняка
с
небольшим
количеством
органогенно-обломочного
известняка
-
баунд
стоуна.
Эти отложения
образовались
либо
значительно
ниже
базиса
действия
волн,
или
в
настолько
мелководной
обстановке,
что
действие
волн
практически
несущественно.
Во
многих
случаях
такие
тела
состав
ляют
фундамент,
на
котором
нарастают
экологические
рифы. Много
численные
примеры,
приведенные
в
главах
IV-IX,
показывают,
что
су
ществуют
три
основных
типа
географического
положения
таких
карбо
натных
тел:
1)
в
глубоких
бассейнах
неупорядоченное,
2)
в
нижней
ча
сти
склона
сразу
у
окраины
шельфа
типа
1, 3)
в
шельфовых
лагунах
или
мелководных
бассейнах.
Последний
случай
является
наиболее
рас
пространенным.
Форма
карбонатного
купола
образуется
благодаря
слипанию
(аккреции)
образующегося
на
месте
карбонатного
осадка
и
росту
постройки
до
базиса
действия
волн
при
условии
постоянного
по
ложения
уровня
моря
или
его
поднятия.
Форма
куполов
варьирует
от
плоских
линз
до
крутых
конических
скоплений
со
склонами
крутизной
30-400.
На
основании
изучения
голоценовых
куполов
и
банок
во
Фло
ридском
заливе,
Флоридском
проливе,
лагунах
Юкатана
и
Белиза
полу
чены
данные,
необходимые
для
пони
мания
процесса
возникновения
и
существования
куполов
.
.
Современные
купола
имеют
различную
ориентировку,
в
том
числе
и
поперек
широких
шельфов.
Купола
могут
располагаться
строго
или
приблизительно
линейно
(окружая
мелкие
впадины
или
заливы).
Ве
роятно,
эти
формы
являются
результатом
воздействия
слабых
течений
или
вихрей,
возникающих
в
мелководных
водоемах
под
постоянным
воздействием
умеренных
ветров.
Крупные,
удлиненные,
неправильной
формы
банки
известны
на
открытых
краях
крупных
мелководных
зали
вов
в
нескольких
областях
современных
морей:
на
западе
Флоридского
залива,
в
Кайо-Сусио
на
северном
краю
залива
Исла
Бланка
(Северо
Восточный
Юкатан)
и
на
отмели
БалкхедШол
на
южном
краю
залива
Четумаль,
в
Белизе.
Они
образовались
благодаря
торможению
при
ливных
течений
и
штормов,
приходящих
со
стороны
открытого
моря,
и
механической
аккумуляцией
тонкого
известкового
или
в
застойных
водах.
Более
резко
очерченные,
караваеобразные,
вытянутые
купола
или
холмы
приобретают
свою
форму,
по-видимому,
под
воздействием
вдоль
береговых
течений.
Цепочки
таких
куполов
параллельны
береговой
ли
нии
и
могут
даже
образовывать
многорядные
группировки.
Голоцено
вые
аналоги
известны
из
рифов
Родригес
и
Тавернье,
располагающихся
мористее
рифа
Флориды
,[378].
Такие
же
образования
встречаются
группами
поперек
шельфовых
областей,
многие
их
оси
ориентированы
параллельно
седиментационному
простиранию
и,
следовательно,
древ
ним
береговым
линиям.
Детальное
изучение
некоторых
областей
пока
зало,
что
ориентировка
эллипсоидальных
куполов
может
быть
также
перпендикулярной
к
береговой
линии.
Это
явление,
возможно
-
резуль
тат
существования
дельтоподобных
образований,
обусловленных
при-
381
ливно-отливными
течениями,
у
устьев
ложбин,
прорезающих
барьеры,
сложенные
прочными
породами
плейстоцена
или
рифы,
частично
отго
раживающие
шельфоные
лагуны.
Приливно-отливные
бары,
которые
иногда
образуются
в
более
широких
ложбинах
(проходах)
,
имеют
более
четкую
ориентировку
по
течению,
чем
дельтовые
образования.
По
со
ставу
они
могут
варьировать
от
чистого
песка
до
с~оплений
известко
вого
ила
и
органогенного
детрита,
прикрытого
биотическим
покровом.
Прекрасные
примеры
голоценовых
приливных
дельт
и
приливных
ба
ров
можно
наблюдать
иногда
между
средними
и
нижними
отмелями
Флорида
Кис.
10-километровая
по
ширине
кайма
банок,
сложенных
из
вестковым
илом,
обрамляет
главную
береговую
линию
залива
Шарк
Бэй
в
Западной
Австралии,
где
наблюдаются
приливно-отливные
эрози
онные
ложбины,
ориентированные
перпендикулярно
берегу
(Дэвис
в
работе
[217]);
аккумуляция
происходит
благодаря
взаимодействию
приливов
и
вдольберегового
течения
с
образованием
карбонатов
на
месте
и
задержкой
их
«войлоком»
морских
трав.
Такие
пересекающие
ся
системы
построек,
сложенных
микритом,
не
часто
встречаются
в
гео
логических
разрезах,
но
известны
в
отложениях
пенсильванского
возраста
бассейна
Парадокс
и
на
Мидконтиненте.
Даже
купола,
развитые
ниже
базиса
действия
волн,
обладают
хо
рошо
выраженной
ориентировкой.
Купола,
описанные
Ноймэном
и
др.
[261]
мористее
Бимини
во
Флоридском
проливе,
очевидно,
сформиро
ваны
течениями.
Последние
наблюдались
здесь
на
глубине
700
м;
уд
линенная
форма
карбонатных
тел
отчетливо
выражена.
В
противопо
ложность
этому,
купола
в
нижнекарбоновых
уолсортских
отложениях,
развивающиеся
в
нижних
частях
склонов
на
существовавших
ранее
усту
пах,
имеют
более
или
менее
округлую
форму.
Кроме
того,
они
нередко
встречаются
в
бассейнах,
имея
линейное
расположение,
причем
про
стирание
линий
определяется
структурным
фактором.
Многие
более
глубоководные,
как
и
мелководные,
купола
не
обладают
четко
выра
женной
ориентировкой.
Скопления
башенных
рифов
встречаются
в
ви
де
неравномерно
распределенных
участков
на
платформах
некоторых
бассейнов
[191].
Пэрди
[298]
предположил,
что
подобное
«прыщева
тое»
или
лабиринтовое
расположение
связано
с
ростом
на
затопленных
карстовых
поверхностях.
Он
отметил,
что
такое
расположение
рифов
наблюдается
на
плейстоцен-голоценовом
крупном
атолле
Алакран,
на
банке
Кампече
и
на
широком
шельфе
за
барьерным
рифом
Белиза.
Многочисленные
геологические
примеры
показывают,
что
такие
группы
конусных
рифов
на
платформах
или
террасах
могли
располагаться
на
окраинах
бассейнов
и
позднее
были
затоплены
при
поднятии
уровня
моря.
В
их
число
входят
миоцен
западной
части
о.
Новая
Гвинея,
северная
часть
построек
каньона
Среднего
Техаса,
платформа
Кукинг-Лейн
с
рифами
Ледюк
в
Альберте
(Канада),
девонские
рифы
Прескюил
Северной
Альберты
и
силурийские
рифы
Мичиганского
бассейна.
В
настоящее
время
о
происхождении
и
ориентировке
бассейновых
построек
известно
очень мало.
Приведенные
выше
данные
о
генезисе
и
ориентировке
холмов
и
куполов
свидетельствуют
о
их
происхождении
в
результате
аккумуляции,
связанной
с
гидрологическим
фактором,
что
вытекает
из
изучения
современных
аналогов.
В
геологических
местона
хождениях
всегда
трудно объяснить
локализацию
отдельных
построек.
В
полевых
условиях
обычно
невозможно
наблюдать
обнажающиеся
слои
непосредственно
ниже
купола.
В
нефтяных
месторождениях
до
быча
идет
обычно
из
верхних,
купольных
частей
построек,
и
лишь
не-
382
многочисленные
скважины
достигают
основания
купола.
Ключом
для
определения
происхождения
куполов
является,
вероятно,
изучение
вза
имоотношения
с
региональными
палеогеографическими
элементами.
Последовательность
фаций
карбонатного
купола
При
любом
происхождении
многие купола или
холмы,
образовавшиеся
на
шельфах
или
в
мелководных
бассейнах,
обнаруживают
вертикаль
ную
последовательность
фаций,
выделяемых
по
структурным
и
палеон
тологическим
признакам.
Причина
этого
в
том,
что
создающие
купол
процессы
идут
достаточно
быстро,
чтобы
обусловить
рост
купола
от
сравнительно
глубоководных
и
спокойных
условий
до
базиса
действия
волн.
Эти
процессы
можно
свести
к
следующим:
1)
механическая
аккумуляция
как
тонкого,
так
и
грубого
осадка
под
действием
течений
и
волнений;
это,
видимо,
наиболее
важный
про
цесс
локализации
роста
купола;
2)
захват
и
удерживание
карбонатного
осадка,
образующегося
на
месте
со
скоростью,
превышающей
обычную
-
также
важный
процесс,
обеспечивающий
рост
купола;
3)
стабилизация
осадка
благодаря
развитию
корочек
на
поверхно
сти,
так
что
нормальная
морская
эрозия
не
в
состоянии
его
размывать;
4)
защита
от
размыва
благодаря
пленочным
покровам
или
стеной
каркасообразующих
организмов
на
поздней
стадии
развития;
5)
защита
от
размыва
благодаря
цементации.
В
тонком
илу,
от
лагающемся
в
морских
условиях
и
остающемся
на
месте,
цементация
идет
очень
медленно.
На
мелководных
банках,
где
больше
возможно
стей
для
осадка
оказаться
в
субаэральном
положении,
литификация
из
весткового
ила
происходит
более
эффективно.
Внешние
гидрологические
факторы
вызывают
ряд
последователь
ных
изменений
в
осадках
купола
по
мере
роста
этой
постройки,
а
до
полнительные
внутренние
-
внутри
сообщества
организмов,'
населяю
щих
купола.
Эти
изменения
обусловливаются
благодаря
образованию
субстрата
и
борьбе
за
него
между
организмами,
живущими
на
куполе
[7].
Изучение
палеозойских,
меловых
и
голоценовых
осадочных
тел,
рассмотренных
в
предыдущих
главах,
позволяет
обобщить
последова
тельность
фаций,
которая
показана
на
рис.
ХН-4,
ХН-5,
VI-25
и
IV-9.
Через
все
стадии
развития
проходят
не
все
купола,
а
только
находя
щиеся
в
областях
умеренного
погружения.
Купол
обычно
начинает
рас
ти
ниже
базиса
действия
волн,
надстраивается
до
этого
уровня
и
дли
тельное
время
остается
на
этом
уровне,
так
что
успевает
образоваться
гребневой
крепкий
известняк
-
баундстоун,
фланговые
слои,
осыпные
шлейфы
обломочного
материала
и,
вероятно,
перскрывающие
слои.
На
рис.
IV-27,
а
и
Ь
показаны
«остановленная»
ранняя
стадия
образования
купола
и
более
полного
его
развития.
В
очень
разных
по
геологическо
му
возрасту
образованиях
обычно
повторяется
семь
выделяющихся
фа
ций.
Они
выделяются
как
по
структурным,
так
и
по
биологическим
признакам
и
определяются
реакцией
организмов
и
осадков
на
воздей
ствие
внешних
факторов.
1.
Базальныв
'
ваксюины.
Большая
часть
куполов
начинается
с
очень
микроэернистого
осадка
с
большим
количеством
биокластов.
В
ранне-
и
среднепалеозойских
слоях
этот
"известняк
обычно
содержит
значительное
количество
обломков
иглокожих
с
небольшой
примесью
мшанок
и
раковин
брахиопод.
Иногда
в
основании
наблюдаются
СКОП-
383
r1ластинчатые
водоросли
-
горы
сакраменго,
шт.
нью-мексяко
Трубчатые
многокамерные
lpораминифеРЫ
Меловые
каприниды,
Гейтсвилл,
шт.
Техас
Нижний
ордовик,
гvБКО80-водорослевый
эль-пасо,
шт.
Техас
Биокластитовые
фланговые
слои
Силур,
шт.
Айова
Фораминиферы
Holimeda
Риф
Родригес
Ки, голоцен,
Флорида
Рис.
Хll-4.
Пять
примеров
карбонатных
куполов
(холмов),
показывающих
различ
ные
типы
развития
фаций
роста
купола,
приведенные
на
рис.
IУ-9,
IУ-27,
IУ-25
и
XI-4.
Фации
1-7
охарактеризованы
на
рис.
ХII-5.
Условные
обозначения
см.
рис.
111-1
ления
раковинного
детрита,
отложенного,
возможно,
слабыми
течени
ями.
Организмы,
скрепляющие
осадок
или
задерживающие
его,
не
встречаются.
2.
Ядро
из
микрихового
бифлсгоина.
Наибольшая
по
мощности
часть
купола
обычно
состоит
из
микрокристаллической
основной
массы,
в
которую
включены
остатки
организмов,
способных
задерживать
и
со
хранять тонкий
известковый
илистый
осадок.
Это
обычно
нежные
или
дендровидные
формы,
растущие
в
вертикальном
положении.
В
каждую
Рис.
ХII-5.
Идеализированный
карбонатный
купол
с
семью
широко
распространен
ными
фациями.
См.
также
рис.
IУ-9
и
VI-25.
Эта
последовательность
фаций
форми
руется,
когда
постройка
в
процессе
роста
достигает
базиса
действия
волн
и
кон
тролируется
такими
факторами,
как
меняющаяся
скорость
поступления
осадков,
скорость
опускания
и
гидрологические
условия
384
геологическую
эпоху
существовали
специфичные
для
нее
сообщества
организмов,
выполнявшие
эту
роль.
Часто
одна
из
форм
доминирует,
почти
вытесняя
остальные:
а)
губки
и
водоросли
в
кембро-ордовике,
б)
мшанки
в
среднем
и
позднем
ордовике,
силуре
и
раннем
карбоне,
в)
пластинчатые
водоросли
в
позднем
карбоне
(пенсильвании),
г)
крупные
пучково-ветвистые
кораллы
в
шельфовых
областях
позднего
триаса,
д)
литисцидовые
губки
поздней
юры,
е)
рудисты
в
шельфовых
областях
мела,
ж)
морские
травы
в
современную
эпоху.
Обычно
эти
фации
основного
ядра
сильно
брекчированы,
поскольку
первоначально
они
представляли
собой
смесь
гелеобразной
массы
и
ломких
органических
остатков.
По-видимому,
эта
масса
оползала
под
действием
собственного
веса.
Многие
купола,
особенно
располагавшиеся
на
мелководье,
или
за
топленные
глинистым
потоком,
не
выходили
из
этой
ранней
стадии
ми
критового
ядра,
на
них
почти
не
развивались
фланкирующие
слои
и
не
образовывался
связный
рифогенный
известняк
(баундстоун)
на
макуш
ке
купола
(сгезта!
boundstone).
3.
Вершинный
связный
рифогенный
известняк
-
бииндсюин.
Ког
да
известняк
с
ветвистыми
органическими
остатками
-
бафлстоун,
сла
гающий
ядро
купола,
достигает
базиса
действия
волн,
сформированное
ими
топографическое
возвышение
может
стать
местом
поселения
орга
низмов,
образующих
каркасно-связный
рифогенный
известняк
(bound-
stone).
При
этом
могут
образоваться
две
формы:
а)
экологический
риф,
который
развивается
благодаря
колониальным
крупным
прикреп
ленным
массивным
беспозвоночным,
таким
как
кораллы,
гидроидные
(строматопоровые
и
губкоподобные
),
губки,
некоторые
рудисты,
бра
хиоподы
и
красные
водоросли;
образуются
перекрытые
пустоты
с
вер
тикально
ориентированной
текстурой
(геопетали);
б)
в
более
спокой
ных
водах
рифогенный
известняк образуется
за
счет
более
пластинча
тых
форм
с
закрытыми
пустотами,
ориентирующихся
параллельна
внешнему
склону
купола.
Как
указывают
Альберштадт
и
Уолкер
-[7],
начальная
колонизация
может
эволюцинировать
в
сторону
более
высо
кой
степени
биологического
разнообразия.
Этим
внутренним
развитием
сообществ
организмов
различной
формы
дается
толчок
к
образованию
многих
биотопов
и
разнообразных
видов
органиэмов
-
новых
рифо
строителей
и
цементирующих
форм,
так
же
как
и
обитателей
ниш.
Эко
логическая
последовательность
во
многих
постройках
сходна,
несмотря
на
огромные
таксономические
различия
в
разные
геологические
эпохи.
Единственным
логичным
объяснением
является
преобладающее
влия
ние
субстрата
на
формы
роста.
4.
Органические
покровы
и
заполнения
трещин.
Существует
и
дру
гая
возможность
для
колонизации
организмами
илового
купола
с
вет
вистыми
организмами.
Если
условия
неблагоприятны
для
широкого
развития
каркасообразующих
форм,
на
верхней
поверхности
купола
развиваются
тонкие,
одевающие
ее
покров
разнообразные
коркообра
зующие
и
слившиеся
организмы.
В
качестве
примеров
можно
привести
Chondrodonta
и
устричных,
обнаруженных
в
меловых
отложениях,
и
не
которых
губок
и
строматопор
в
пенсильванских
пластах.
Формы,
при
способившиеся
к
обитанию
в
лужах,
остающихся
после
прилива,
можно
наблюдать
в
некоторых
постройках
силура
в
Иллинойсе.
Существует
и
второй
тип
органического
покрова
-
листоватые
или
строматолито
вые
пласты,
распространенные
на
макушках
многих
куполов
ордовика
25
Зак.
181 335
и
силура.
Они
описаны
Альберштадтом
и
Уокером
как
«фаза
домини
рования»,
когда
один
организм
доминирует
над
всеми
другими
благо
даря
успешной
адаптации
к
стрессовым
условиям.
То
же
явление
опи
сано
Аром
[4]
для
куполов
позднего
кембрия
Техаса.
Этот
тип
покров
а
может
представлять
собой
реакцию
на
очень
мелководные
условия
на
вершине
купола,
когда
волновая
активность
не
оказывает
эффектив
ного
воздействия,
но
ПрИЛИБЫ
просто
перетаскивают
материал
над
плоской
поверхностью
вершины
купола,
где
его
захватывают
и
закреп
ляют
растущие
там
зеленые
водоросли.
Третий
тип
органического
по
крова
известен
на
некоторых
куполах,
начавших
расти
в
глубоководных
условиях,
и
поднявшихся
почти
до
базиса
действия
волн.
Здесь,
благо
даря
постепенному
вымыванию,
мог
сконденсироваться
обработанный
и
устойчивый
органогенно-обломочный
материал
на
вершине
холма,
сло
женного
бафлстоуном.
В
некоторых
куполах
широкие
вертикальные
трещины
заполнены
продуктами
вымывания,
скапливающимися
в
виде
окатанных,
почерневших
и
приобретших
оболочки
частиц,
смытых
сверху.
5.
Фланкириюшие
слои.
Если
вершина
купола
длительное
время
оставалась на
уровне
базиса
действия
волн
и
была
заселена
более
или
менее
нежными
кустистыми
организмами,
длительное
действие
умерен
ного
движения
воды
и
нормального
разложения
органического
вещест
ва
могло
привести
к
развитию
крупных
фланкирующих
слоев.
В
них
встречаются
иглокожие,
окончатые
мшанки,
мелкие
рУДИСТЫ,
ветвистые
кораллы
или
строматопоровые,
кустистые
красные
водоросли,
и
труб
чатые
фораминиферы,
обрастающие
корочками
не
известковые
орга
низмы.
Фланкирующие
слои
одевают
плащом
склоны
купола
и
сложе
ны
исключительно
органогенным
детритом.
В
условиях
даже
незначи
тельного
погружения
первоначальное
ядрь
купола
может
быть
почти
полностью
перекрыто
фланкирующими
слоями,
которые
накапливаются
за
счет
него
со
всех
сторон.
По
объему
такие
слои
могут
быть
больше,
чем
само
ядро.
Это
можно
наблюдать,
например,
в
некоторых
силурий
ских
рифах
в
средней
части
США,
так
же
как
и
в
плоских
водоросле
вых
куполах
в
Нью-Мексико.
6.
Осыпные
шлейфы
(talus)
представляют
собой
несколько
более
редкий,
хотя
и
широко
распространенный
тип
фаций
склонов
купола.
Они
сложены
обломками
карбонатных
пород
и
органогенным
детритом,
причем первые
являются
ведущим
компонентом.
Литокласты
полностью
литифицированного
микрозернистого
известняка
снесены
с
поверхности
купола
волнами,
или
сползшими
в
область
накопления
фланкирующими
слоями.
Поскольку
купола,
сложенные
карбонатным
илом,
обычно
распо
лагаются
в
областях
низкой
энергии
волнения,
подобные
отложения
нередко
отсутствуют.
Какой
именно
процесс
привел
к
образованию
этих
своеобразных
литокластических
конгломератов,
все
еще
представ
ляет
собой
загадку.
Гладкая
и
ровная
форма
большинства
куполов
не
указывает
на
значительную
эрозионную
деятельность
вне
их
вершин.
7.
Карбонатные
песчаники,
покрьiвающие
вершину
купола.
Когда
уровень
моря
остается
постоянным
и
пространства
между
куполами
за
полняются
осадком,
поверх
вершин
последних
отлагаются
шельфевые
осадки.
Это
обычно
единый
пласт
косослоистого
карбонатного
обломоч
ного
известняка,
развитый
на
всей
территории.
Во
многих
местах
этот
посткупол~ный
пласт,
сформировавшийся
в
условиях
высокой
гидроди
намическои
энергии,
содержит
специализированную
фауну
толсторако
винных
гастропод
и
дазикладациевых
водорослеЙ.-
386
ВЗАИМООТНОШЕНИЕ
ФАКТОРОВ,
КОНТРОЛИРУЮЩИХ
И
ВИДОИЗМЕНЯЮЩИХ
КАРБОНАТНОЕ
ОСАДКОНАКОПЛЕНИЕ
Чистые,
хорошо
освещенные
морские
тропические
воды,
являющиеся
средой
образования
карбонатов,
поддерживают
очень
древнюю
систему
химических
и
биохимических
процессов.
Ее
возраст
составляет
2,5
млрд.
лет.
Именно
эта
система
(подробно
описанная
в
гл.
II
и
изо
браженная
на
рис.
11-12)
обусловила
появление
тысячеметровых
толщ
существенно
мелководных
известняков
и
доломитов,
типичных
для
гео
логической
истории.
Система
карбонатообразования
действует
наиболее
эффективно
в
морских
областях,
соседствующих
с
тектонически
ста
бильной
сушей,
и
областями
незначительного
жидкого
пресноводного
стока.
В
таких
областях
прозрачные мелкие
морские
воды
окаймляют
и
перекрывают
обширные
шельфы,
окружающие
области
суши.
В
этой
биохимической
системе
действуют
разнообрааные
процессы.
Они
оказывают
воздействие
на
различные
карбонатные
фации
и
тела
осадков,
рассматриваемые
в
данной
книге.
В
настоящем
разделе
уделено
большое
внимание
основным седиментационным
факторам,
кон
тролирующим
эти
процессы:
тектонике,
климату,
эвстатическим
коле
баниям
уровня
моря,
гидрологии,
составу
организмов
и
характеру
субстрата.
В
табл.
Хll-l
сделана
попытка
показать
качественные
взаимо
отношения
этих
параметров.
То
или
иное
их
сочетание
определяет
глу
бину
и
гидродинамическую
активность,
водообмен
(циркуляцию),
соле
ность,
характер
субстрата
и
частоту
попадания
осадка
в
субаэральные
условия.
В
свою
очередь
все
это
оказывает
воздействие
на
осадки
в
пределах
основных
тектонических
обстановок,
представляющие:
1)
об
ширные
по
площади
осадки
мелководных
шельфов,
2)
карбонатные
осадки
окраин
шельфов,
3)
бассейны
'и
геосинклинали.
В
табл.
Хll-2
дана
классификация
тектонических
условий,
определяющих
основные
направления
карбонатного
осадконакопления.
Знакомство
с
этими
таблицами
показывает,
что
взаимоотношения
бывают
сложными
и
что,
в
отличие
от
терригенных
осадков,
тектонические
условия
не
являются
настолько
же
необходимыми
при
обобщении
и
выделении
естественных
групп
карбонатных
пород.
Некоторые
из
этих
взаимоотношений
рас
смотрены
ниже.
Другие
приведены
в
таблицах.
Тектоника
Тектоническая
деятельность
определяет
карбонатное
осадконакопление
на
различных
уровнях.
Основными
видами
ее
проявления
являются
скорость
и
непрерывность
опускания,
без
которого
седиментация
незна
чительна.
Быстрое
и
непрерывное
погружение
способствует
в
некото
рых
областях
образованию
карбонатов.
Как
уже
отмечалось
в
главах
1
и
11,
если
тектоническое
погружение
компенсируется,
или
даже
пере
крывается
с
небольшим
избытком
скоростью
осадконакопления,
это
может
привести
к
приросту
суши
или
даже
обусловленному
осадкона
коплением
перемещению
береговой
линии,
не
менее
впечатляющему,
чем
наступление
дельт,
сложенных
обломочным
материалом.
Тектоническая
структура
региона
может
воздействовать
на
цирку
ляцию
вод (водообмена)
вдоль
берегов.
Сложная
морфология
Аравий
ского
берега
Персидского
залива
свидетельствует
об
этом.
Ориентиров
ка
современных
поясов
складчатости
и
зон
разломов
косая,
относитель
нограниц
блоковфундамента,обуславливаетзакономерное
чередование
выступов.
и
бухт береговой
линии
и
таким
образом
влияет
на
сте-
25* 387