Примеры фаций ш ельфа

Поскольку ископаемые морские отложения континентов представлены преимущественно образованиями неглубоких бассейнов типа шельфовых морей, приведем примеры соответствующих фаций.
Береговые фации. Скалистый крутой берег, обрывающийся в воду, подвергается сильным ударам волн, поэтому для него характерны процессы разрушения. Только немногие прирастающие и всверливающиеся эвригалинные организмы могут выжить в таких условиях. Источенные камнеточцами скалы и прибрежные камни с приросшими раковинами низших ракообразных - балянусов позволяют установить древнюю береговую линию. Пляж сложен рыхлыми обломочными отложениями и полого уходит под воду. Волна, набегая на такой берег, постепенно теряет свою силу и, оставляя часть принесенного материала, формирует береговые валы. Для них характерны отсутствие сортировки, беспорядочное расположение обломков, разная сохранность органических остатков. Ископаемые береговые валы также помогают определить положение береговой зоны древних морей.
Прибрежные фации. В прибрежном мелководье у пляжа располагаются зоны подвижных и неподвижных песков и галечников. В первой зоне обломки и зерна непрерывно перемещаются. При этом совершенствуется их окатанность, полируется поверхность, вырабатывается уплощенная форма. Попавшие сюда органические остатки разрушаются, измельчаются. Далее от берега располагается зона накопления обломочного материала, образуются массовые скопления ракуши; время от времени осадки здесь перемываются. Еще дальше от берега в зоне неподвижных песков и галечников создаются благоприятные условия для обитания бентосных животных и водных растений. В отложениях этой зоны можно найти окаменелости в прижизненном положении.
Фации морского дна. Несмотря на общий выровненный рельеф шельфа, в его пределах есть сейчас и были в прошлом замкнутые депрессии. Неподвижность придонных вод приводит здесь к обеднению кислородом, к развитию восстановительного органического вещества. Нередко это сор
провождается сероводородным заражением, поэтому в таких впадинах бентос отсутствует. Ископаемые отложения подобных впадин представлены тонкозернистыми битуминозными глинистыми и карбонатно-глинистыми породами, горючими сланцами с остатками планктонных и нектон-ных организмов.
Участки морского дна с подводным течением характеризуются либо отсутствием осадков, либо накоплением более грубого материала, часто сокращенной мощности. На твердом морском
дне в зоне движения воды поселяются прикрепленные формы. Такие участки морского дна найдены в ископаемом виде (рис. 18).
Особую роль играют на морском дне органогенные постройки. Рифообразователями в прошлом были известьвыделяющие водоросли, археоциаты строматопораты, кораллы, губки, мшанки, иглокожие. Тело рифа, его поверхность, углубления и полости используются для обитания множеством организмов, поэтому биоценозы совре

менных и ископаемых рифов очень Рис. 18. Выходы гранита с приросшими устрицами (И.А.Пяновская,
Р.Ф.Геккер, 1966): 1 - устрицы; 2 - ракушечник (альб) сложные. Погребенные рифы часто яв-
ляются ловушками нефти и газа.
Различают два типа органогенных построек: биостромы и биогермы. Биостром - органогенная постройка из нарастающих друг на друге рифостроителей (рис. 19), не достигающая уровня воды, караваеобразной или лепешковидной неправильной формы. В ископаемом виде биостром

Рис. 19. Разрез неогенового (сарматского) биострома на левобережье Днестра (В.С.Саянов, 1968). Видны слои с разными типами столбчатых, куполо- и шаровидных построек, образованных прикреплявшимися фораминиферами и известьвыделяющими водорослями; общая мощность известняков 6 м
выглядит как линза массивного известняка среди слоистых известняков. Биогерм - постройка более изометричных очертаний, резко возвышающаяся над морским дном, вершина биогерма может достигать уровня воды. С крупными биогермами связан целый комплекс отложений. Тело рифа

сложено массивными известняками. По его окраинам располагаются продукты разрушения: известняковые глыбы, валуны, гальки, песчаный материал, превращающийся в дальнейшем в обломочные известняки. На кольцевых рифах - атоллах (в их центральной части) появляются мелководные лагуны, в которых из тончайшей взвеси (известковое молоко) отлагается тонкозернистый осадок. Примером таких пород могут служить верхнеюрские литографские сланцы Центральной Европы (близ Г.Нюрнберга). Высота рифовых массивов колеблется в значительных пределах: от первых метров до нескольких сотен метров.
Материковый склон. Батиальная зона
Материковый склон сменяет шельф в сторону океана, опускаясь на значительную глубину* Средний уклон его 3-5°, но известны и более крутые склоны (до 10 и даже 30°). Поверхность материкового склона обладает различным рельефом. Наблюдаются склоны пологие, с небольшим уклоном и ровной поверхностью; пологие, осложненные холмами и впадинами; крутые (до 20-30°).
На материковых склонах идут активные геологические процессы. Из-за крутизны склонов и сейсмичности осадки находятся в неустойчивом состоянии, часто возникают оползни, мутьевые (суспензионные) потоки, скатывающиеся к подножию склона. В пределах материкового склона накапливаются преимущественно алевритовые и глинистые илы, реже пески и биогенные илы (диа-томово-радиоляриевые, диатомовые, фораминиферовые). В осадках часто присутствует глауконит. Батиальная зона этого батиметрического уровня отличается бедностью органического мира.
В нижней части батиальная зона по своим особенностям близка к абиссальной: высокое давление, низкая температура, отсутствие света. В целом органический мир беден по сравнению с неритовой зоной. Это - глубоководный нектон, ило- и трупоядные животные. В верхней части зоны обитают единичные губки, мшанки, иглокожие. Находки достоверных глубоководных отложений в ископаемом виде очень редки. Примером таких образований могут служить нижнепермские тонкозернистые известняки в центральной части Предуральского прогиба.
Ложе океана. Абиссальная зона
Ложе океана характеризуется значительными глубинами, а следовательно, высоким давлением, низкой постоянной температурой и вечным мраком. Высокое давление влияет на газовый режим и химический состав воды. Так, глубже 3,5-4 км карбонаты находятся только в растворе. Условия обитания для живых существ в абиссальной зоне, соответствующей ложу океана, весьма неблагоприятны. Тем не менее на фотоснимках дна видны следы жизнедеятельности организмов.
Встречаются участки абиссали, резко отличающиеся от окружающих пространств составом, обликом и интенсивностью жизни. Они получили названия: абиссальные оазисы жизни, рифтовые оазисы жизни, рифтовые сгущения жизни, денсаль. Абиссальные оазисы жизни связаны не только с подводными гидротермальными выбросами, но и с участками, где через поры отложений просачиваются в воду газообразные и жидкие выделения недр. Гидротермальные выбросы извергаются из конусовидных образований, называемых "курильщики", наподобие дыма, отличаясь по температуре и цвету струй от морской воды. Выбросы курильщиков богаты многими элементами, максимальная температура их достигает 320-370°, быстро падая к периферии. Общее количество видов в оазисах жизни - более 200. Они принадлежат к трем царствам: бактерий, грибов и животных.

Кольцами вокруг курильщиков располагаются покровы хемосинтезирующих бактерий, поселения червей - серпулид и погонофор (вестиментифер) с двустворками, гастроподами, ракообразными. Далее идут банки двустворок, актинии, губки, иглокожие. Основой питания являются хемосинтезирующие бактерии. Характерен гигантизм организмов.
Ряд рудоносных районов сформировался в таких условиях. Подобные комплексы известны из карбона и перми Урала, мела Дальнего Востока и других регионов.

Строение ложа океана или океанического дна сложное. Огромные площади занимают абиссальные котловины с плоским или холмистым (превышения 200-300 м) рельефом. Котловины разделяются срединно-океаническими и подводными хребтами. Срединно-океанические хребты имеют ширину 300-2000 км, а высота их гребней достигает 3,5-4 км, некоторые вершины даже выступают над уровнем моря в виде островов. Рельеф срединных хребтов резко расчлененный с рифтовыми долинами и рифтовыми поднятиями. Подводные хребты имеют преимущественно вулканогенное происхождение, так же как и многие гайоты (плосковершинные горы) на дне Тихого океана. Некоторые гайоты - это опустившиеся вместе с океаническим дном коралловые постройки. По окраинам абиссальных котловин на границе с островными дугами располагаются глубоководные желоба - длинные (до 5500 км), узкие (5-18 км) и глубокие (8-10 км) прогибы с крутыми склонами и плоским дном.
Большую часть ложа океана покрывают карбонатные илы; за ними по своему значению следуют так называемые красные глубоководные глины, кремнистые (радиоляриевые и диатомовые) и терригенные илы. Карбонатные илы широко распространены в средних и низких широтах. Они состоят из микроскопических раковинок планктонных фораминифер и скорлупок известьвыделяющих одноклеточных водорослей (фитопланктон). Красная глубоководная глина имеет красно-коричневый цвет и состоит из частиц глинистых минералов размером менее 0.005 мм. С красной глиной обычно связаны железомарганцевые конкреции, которые местами покрывают 70-90% поверхности дна. Красная глубоководная глина образовалась в основном за счет осаждения приносимой с материков пыли (космической, вулканической), и скорость ее накопления ничтожная (около 1 мм за 1000 лет). В глубоководных впадинах и рифтовых долинах отлагаются тонкие терригенные илы с примесью биогенного, а иногда и более крупного обломочного материала, поступающего при обвалах, мутьевых потоках и других процессах.
На некоторых участках океанического дна глубоководные осадки обогащены железом (до 14%), марганцем (до 6%), а также медью, никелем, кобальтом, цинком, что связывают с действием гидротерм (горячих источников). Для рифтовых зон ложа океана характерно излияние базальтовых лав.
Бурение, проведенное с корабля "Гломар Челленджер", показало, что на дне современных океанов распространены кайнозойские, меловые и местами юрские осадки. Единичность находок ископаемых глубоководных отложений среди пород, слагающих современные континенты, объясняется в значительной мере трудностью их распознавания среди других морских отложений. Вместе с тем существует мнение, что глубоководные отложения появились в истории Земли довольно поздно - в процессе развития океанов и закономерного расчленения рельефа поверхности нашей планеты.
В пределах каждой батиметрической области моря существуют свои парагенетические комплексы фаций: например, фации краевых морей, береговой зоны шельфа, прибрежного мелководья, глубокой части шельфа, верхней части материкового склона, подводных каньонов, подножия материкового склона, коралловых и вулканических островов, различных типов абиссальных равнин, подводных хребтов, глубоководных желобов. Каждый комплекс состоит из нескольких групп фаций. Так, в комплексе фаций береговой зоны шельфа выделяются фации берегов с интенсивной (или ослабленной) динамикой и берегов, защищенных от волн. Первая группа может состоять из фаций скал, камней, валунно-галечниковых и галечниковых пляжей.
Фации бассейнов ненормальной солености
Осолоненные и солоноватоводные (опресненные) бассейны часто возникают на окраинах континентов, где утрачивается либо затрудняется связь с океаном или происходит смешивание пресных вод с морскими. Это - разнообразные дельты рек, заливы, лагуны, эстуарии (губы), прибрежные озера. Кроме того, бассейны ненормальной солености могут существовать внутри континентов; это различные по величине озера и внутриконтинентальные моря.

Фации дельт

Наиболее сложный комплекс фаций развит в дельтах и вызван сложным сочетанием речных прибрежно-морских фациальных условий (рис. 20).

Рис. 20. Реконструкция дельты (а) и профиль (б) прибрежно-морских отложений каменноугольного
возраста на юго-востоке Северной Америки (заимствовано у Е.В.Владимирской и др., 1985) /-дельтовая равнина; //- подводный склон дельты; ///- донный участок дельты; IV- активно нарастающая дельта; V - брошенная дельта; / - песчаники; 2 - алевролиты и аргиллиты; 3 - ископаемые почвы; 4 - известняки
: Осадки аллювиально-морские формируются под влиянием речного стока и могут далеко проникать в морской бассейн - на расстояние до нескольких сотен километров. Эти осадки характеризуются пестротой фаций и быстрой их сменой по простиранию и в разрезе.
Осадки эстуариев близки к осадкам подводной части дельты.
Органические остатки в осадках дельт и эстуариев представлены смесью пресноводных, со-лоноватоводных и морских организмов; многочисленны остатки наземных растений. В отложениях дельтовой равнины преобладают остатки пресноводных и наземных организмов; при продвижении в глубь моря начинают преобладать солоноватоводные формы. На данном участке дельты основную роль играют морские организмы, однако среди них не встречаются чутко реагирующие на изменение солености кораллы, иглокожие, головоногие моллюски.
Фации заливов, лагун и внутриконтинентальных бассейнов
Эти фации во многом определяются физико-географическими условиями (климат, наличие впадающих рек, степень изоляции от моря). Наиболее важными особенностями таких бассейнов являются их мелководность и ненормальная соленость. Во влажном климате и при поступлении речной воды эти бассейны становятся солоноватоводными; в засушливом климате, когда количество атмосферных осадков не восполняет испаряющуюся воду, развивается осолонение. Кроме того, степень солености может меняться от сезона к сезону.

Для рассматриваемых бассейнов характерны мелкозернистость и горизонтальная слоистость отложений, а также однообразный состав органических остатков. Из терригенных осадков распространены пески, алевриты, глины, хотя в прибрежных частях бассейнов могут встречаться также гравий и галечник. Хемогенные эвапоритовые осадки широко развиты в осолоненных бассейнах, это разнообразные соли (сильвин, галит, мирабилит и др.), гипс, ангидрит. В некоторых бассейнах отлагаются карбонатные илы. При определенных условиях могут накапливаться железистые, бокситовые и марганцевые осадки. Органогенные отложения состоят из остатков эвригалинных организмов (пелеципод, гастропод, мшанок и др.) и разнообразных водорослей, в том числе кремнистых и известьвыделяющих. При заболачивании лагун и озер появляются торфяники. В застойных участках бассейнов развиваются восстановительные условия, здесь могут образоваться сапропелита.

<< | >>

↑

Источник: В.М.Подобина, С.А.Родыгин. ИСТОРИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ. 2000

Еще по теме Примеры фаций ш ельфа:

- Историческая геология, палеонтология - Геодезия - Геология -