Файл: Основы геологии.pdf

91 этой линии. Так как слой протягивается в обе противоположные стороны, ази- мут простирания может измеряться в двух противоположных направлениях, разница между которыми в любом случае должна составить 180 0
. Например, слой имеет азимут простирания СВ – 40 0
или ЮЗ – (40+180) 220 0
Падение слоя – это направление наклона подошвы или кровли слоя отно- сительно горизонтальной плоскости. Падение определяется направлением па- дения – азимутом и углом наклона (падения). Угол падения слоя – это угол между кровлей или подошвой и горизонтальной плоскостью. Азимут падения в отличие от азимута простирания имеет только одно направление, а в противо- положную сторону он не падает, а воздымается. Поэтому, измерив азимут па- дения, можно всегда расчётным путём определить азимут простирания, прибавив к азимуту падения или отняв от него 90 0
При образовании осадочных горных пород в большинстве случаев слои этих пород имеют горизонтальное или очень близкое к нему положение (зале- гание). В дальнейшем, при действии эндогенных геологических процессов, первоначальное положение этого слоя (слоёв) может заметно измениться. В природных условиях слои осадочных горных пород могут залегать один отно- сительно другого согласно или несогласно.
Согласное залегание слоёв горных пород заключается в том, что один слой залегает на другом с одинаковыми для обоих элементами и без временно- го перерыва между ними. Однако далеко не всегда осадконакопление происхо- дит непрерывно. Перерывы в осадконакоплении приводят к формированию несогласных форм залегания слоёв относительно друг друга.
Различают стратиграфические и тектонические несогласия в залегании слоёв горных пород. В этой части книги мы рассмотрим только стратиграфиче- ские несогласия. О тектонических несогласиях речь пойдёт во второй части этой книги.
Стратиграфические несогласия бывают параллельными и угловыми
(рис. 19, 21, 22). Параллельное несогласие – это несогласие во время перерыва в осадконакоплении между нижним и перекрывающим его слоями горных по- род. При таком несогласии оба слоя имеют одинаковые элементы залегания.
Обычно перерывы, приводящие к формированию параллельного несогласия, непродолжительны по времени, или формирование пород обоих слоёв проис- ходит в тектонически спокойном районе. За время перерыва (их называют континентальными перерывами) нижележащий слой не успевает изменить своих условий залегания.

92
Угловое несогласие называют также структурным. Оно формируется в течение длительного периода перерыва, за время которого нижний комплекс горных пород успевает испытать сильное воздействие эндогенных и экзоген- ных геологических процессов: породы этого комплекса успевают смяться в складки, разорваться тектоническими нарушениями, образовать горные соору- жения, принять в свой состав магматические комплексы и, наконец, разрушить- ся до образования относительно ровной поверхности. Таким образом, после нового наступления периода осадконакопления осадки будут накапливаться на неровной, часто размытой поверхности и формироваться из продуктов активно- го разрушительного процесса.
Рис. 22. Локальное угловое несогласие между толщами метаморфических
горных пород. Южный Урал. Фото автора
Рис.21. Типы углового несогласия
(в разрезе)

93
Различают согласное и несогласное залегание пластов горных пород на осно- ве применения специальных методов исследования. Наиболее эффективны в этом отношении и наиболее часто применяемы литологический и палеонтологический методы определения несогласного залегания слоёв осадочных горных пород.
Литологический метод заключается в том, что после перерыва осадкона- копление возобновляется в результате очередной трансгрессии моря, т.е. постепен- ного или более быстрого затопления суши и последовательного углубления морского бассейна. Как уже отмечалось при рассмотрении геологической дея- тельности моря, трансгрессивный цикл осадконакопления начинается с отло- жения более грубозернистого материала (гальки, гравия, крупнозернистого песка), а затем, по мере развития трансгрессии, эти осадки сменяются всё более и более мелкозернистыми. Следовательно, нижнюю (базальную) часть вновь образованных после перерыва осадков должны слагать более грубозернистые осадки. Часто они представлены базальными конгломератами или гравелитами, особенно в случае длительного перерыва и формирования углового несогласия.
При параллельном несогласии грубозернистая часть нового комплекса (после- перерывного) бывает выражена менее ясно. Но во многих случаях на поверхно- сти несогласия, разделяющей два несогласно залегающих относительно друг друга комплекса горных пород, бывают довольно хорошо выражены некоторые следы перерыва: следы приливно-отливных движений воды, следы капель дож- дя, ходы ползающих животных. При угловом несогласии часто легко распозна-
ётся такая особенность залегания между несогласными комплексами горных пород, как горизонтальное залегание верхней толщи на дислоцированных слоях нижележащей толщи. Иногда в естественных обнажениях можно установить угловое несогласие по резкому различию в углах падения слоёв нижнего и верхнего комплексов горных пород.
Палеонтологический метод даёт хорошие надёжные результаты в распо- знавании перерывов в осадконакоплении по комплексам органических остат- ков. Анализ органических остатков позволяет с полной уверенностью говорить об отсутствии какого-либо горизонта пород, возраст которых определяется по этим остаткам. При параллельном несогласии под верхним комплексом пород залегают всегда одновозрастные более древние горные породы, а при угловом несогласии под ним залегает толща разновозрастных горных пород, смятых в складки или образующих моноклинальную структуру.

94
2.3.3. Понятие о фациях и их типах
Фация в переводе с латинского ( Facies) обозначает лицо, облик, вид.
Понятие о фациях применяется в разных разделах геологии: выделяют фации метаморфизма, фации осадочных горных пород и т.д. Мы рассмотрим в этой части учебного пособия вопрос о фациях осадочных горных пород, поня- тие о которых было впервые введено швейцарским учёным-геологом А. Гресли
(1838-41 гг.). По его определению, фация – это различные петрографические виды любых отложений и связанные с ними изменения фауны. Э. Ог в 1914 г. рассматривал фации как совокупность литологических и палеонтологических особенностей слоя в конкретном месте. Развивая основные положения учения о фациях, большой вклад в их изучение внёс русский учёный – геолог, академик
А.А. Борисяк, давший детальную характеристику морским, континентальным и лагунным фациям (1925 г.). В дальнейшем изучением и классификацией фаций осадков и осадочных горных пород занимались Ю.А. Жемчужников (1943 г.),
В.И. Марченко (1962 г. и др.), Д.В. Наливкин (1955 г.), Л.Б. Рухин (1953-61 гг.) и многие другие. Последовательно понятие фации, кроме литологического и палеонтологического содержания, было дополнено и географическим содержа- нием (образовавшиеся на определённом участке земной поверхности), а также и условиями образования (или физико-географической средой). В применении к горным породам фация обозначает особенности литологического состава ка- кого-либо стратиграфического подразделения вместе с включёнными в него ор- ганическими остатками, характеризуя, таким образом, особенности условий образования этого стратиграфического подразделения.
Понятие фация можно определить, во-первых, как комплекс горных по- род (или осадков), возникших при определённых физико-географических усло- виях (рельефе, химическом режиме, климате, динамике среды, органическом мире и прочее); фацию можно понимать также как определённую физико- географическую обстановку, которая приводила ранее и приводит теперь к фор- мированию совершенно определённого комплекса горных пород (осадков), отличающегося от сформированных при других физико-географических обста- новках. Краткое определение фации можно выразить таким образом: фация – это обстановка осадконакопления, овеществлённая в осадке или горной породе
(Геологический словарь, 1973 г.).
Среди существующих фаций осадочных горных пород выделяют три главные группы фаций: континентальные, образованные на континентах; мор- ские, образованные в морских и океанических условиях; лагунные, образован- ные в лагунных условиях.

95
Континентальные фации включают горные породы, образованные на по- верхности суши: в озёрах, долинах рек, районах действия ледников и т. д. Общей их особенностью является бедность органическими остатками или их полное от- сутствие, резкая изменчивость литологического состава. Как и осадочные горные породы, континентальные фации могут быть представлены обломочными, хемо- генными или органогенными (например, болотные отложения, обогащённые или сложенные растительными остатками) отложениями.
Континентальная группа фаций подразделяется на целый ряд типов, ха- рактеризующих конкретные условия их образования. В этом смысле можно го- ворить о фациях элювиальных, делювиальных, речных, озёрных, болотных, морских, моренных, флювиогляциальных, выветривания и других.
Каждый из перечисленных типов фаций может быть подразделён на ещё более мелкие разновидности. Так, среди речных фаций выделяются русловые, пойменные, старичные и другие. В свою очередь, среди этих разновидностей можно выделить ещё и микрофации, такие как микрофации пристрежневой части русла с характерным для неё наиболее грубозернистым материалом; мик- рофации прирусловой отмели с более мелкозернистым и отсортированным ма- териалом, часто характеризующимся косой слоистостью диагонального типа; другие микрофации (косовая и другие). Конечным и самым конкретным типом фаций является микрофация, выделенная по литологическому составу горных пород, их текстурно-структурным признакам и органическим остаткам. Анало- гично производится дробная классификация и других типов континентальных фаций.
Морские фации связаны с геологической деятельностью морских или океанических бассейнов, где образуются наиболее чёткие и яркие особенности осадка, несущего в себе черты морских обстановок осадконакопления. Это по- зволяет использовать как бы «законсервированную» или зашифрованную в са- мих горных породах (или осадках) информацию об условиях их образования.
Типы морских фаций выделяются прежде всего по принципу глубинно- сти их образования, ибо этот фактор определяет в значительной мере условия жизни организмов и их участие в накапливаемом осадке. Учитываются также условия освещённости, близость области сноса обломочного материала, тепло- вой и солевой режимы и связанная с ними возможность хемогенного осадкона- копления и др.
Среди морских фаций выделяют две главные группы: неритовые – мел- ководные, и пелагические – глубоководные. Эти группы подразделяются более дробно. Так, например, среди неритовых можно выделить прибрежные фации,

96 формирующиеся на глубинах до 20 м (обломочные, часто грубообломочные фации), и шельфовые фации или мелководные, сформированные на глубинах от
20 до 200-500 м, в которых резко возрастает роль органогенного материала и хемогенных осадков.
Пелагические фации разделяют на батиальные и абиссальные, которые также имеют более дробные подразделения на конкретные фации или микро- фации, определяемые особенностями окраски, химического или минерального состава, включённых в них органических остатков и т. д.
Лагунные фации отличаются значительным своеобразием состава и усло- вий формирования. Лагуна представляет собой мелководный естественный во- доём, отделённый от открытого морского бассейна полосой береговых валов или другими препятствиями, затрудняющими водообмен между лагуной и мо- рем. Лагунами иногда называют водоёмы, образованные внутри кольцевых ко- ралловых островов – атоллов. Такие лагуны имеют соответственно округлую форму в плане. По солёности различают лагуны двух типов: опреснённые и за- солонённые. Соответственно и фации этих лагун называют опреснёнными и за- солонёнными.
Опреснённая лагуна при затруднённом водообмене с морским бассейном имеет большое количество впадающих в неё рек, которые постоянно приносят пресную воду и огромное количество обломочного материала. Поэтому фации таких лагун характеризуются преобладанием обломочного материала и боль- шим количеством и разнообразием органических остатков морского и конти- нентального типов.
Засолонённая лагуна при плохом водообмене с морским бассейном не имеет вовсе или, по крайней мере, не имеет значительного количества впадаю- щих в неё рек. В связи с этим происходит интенсивное испарение воды из лагу- ны и её постоянное засолонение. Фации таких лагун представлены преимущественно хемогенными осадками: известняками, доломитами, солями, гипсами и ангидритами, а также другими осадками. В их составе весьма незна- чительна роль обломочного материала и органических остатков, вплоть до пол- ного отсутствия.
К лагунным фациям в качестве промежуточных (переходных) между морскими и речными относят также фации дельт и эстуариев. По своим осо- бенностям они ближе прибрежно-морским фациям с присущими им преоблада- нием обломочного материала, бедностью органическими остатками.
Отличаются они и формами залегания осадков, часто образующих разнона- правленные косослоистые серии и слойки.

97
Главная роль в изучении фаций осадочных горных пород заключается в возможности анализа физико-географических условий их образования по ха- рактерным особенностям состава и строения, на чём основан метод фациаль-
ного анализа. Результатом фациального анализа может быть восстановление древней береговой линии, типа бассейна осадконакопления, его глубины, солё- ности воды, освещённости, климатических особенностей и т.д. В результате фациальных исследований составляются фациальные, литолого-фациальные или палеофациальные карты на любой интересующий исследователя отрезок геологического времени, например, на начало или конец франского времени.
На этих картах показываются все особенности фациальных обстановок, состав образованных к этому времени осадков, линии одинаковых мощностей этих осадков – изопахиты, направления сноса обломочного материала, направления течений, расположение береговой линии моря и другие сведения, необходимые в каждом конкретном случае. Фациальные карты разного содержания чрезвы- чайно важны при планировании и проведении поисковых работ на разные по- лезные ископаемые, например, на нефть и газ, россыпные месторождения и др.
Наука, занимающаяся изучением фаций осадочных горных пород, назы- вается учением о фациях.