Файл: Ответы геология.doc

Исходя из представлений о фациях как о комплексах отложений, отличающихся

составом и физико-географическими условиями образования от соседних

отложений того же стратиграфического отрезка, суть фациального анализа

сводится к восстановлению этих физико-географических условий по составу

отложений. Однако основные различия в понятии фации нашли отражение и в

появлении генетического анализа, который также сводится к восстановлению

генезиса осадочных пород. При этом в зависимости от понимания генезиса в

широком или узком значении генетический анализ является частным случаем

фациального анализа или наоборот фациальный анализ является частным случаем

генетического. Наиболее отчетливо различия между фациальным и генетическим

анализом выражены В.Т.Фроловым, исходя из его представлений о фациях и

генетических типах отложений. Основная задача фациального анализа- это

восстановление географии прошлых эпох - палеогеографии, точнее

географической зональности для определенных этапов развития естественных

геологических районов. Изучение происхождение пород и отложений можно

назвать общим генетическим анализом. Школа Жемчужникова, Тимофеева и др. -

генетический анализ как составная часть фациального. Школы Шанцера,

Крашенинникова, Фролова - фациальный анализ - часть генетического. Далее

схема генетического изучения по Крашенинникову.

Фациальный анализ или фациальные реконструкции - процедура

генетическая, т.к. по сути является генетическим истолкованием выявленных

изменений в составе отложений. В этом смысле вызывает недоумение

разграничение двух подходов. Фациальный анализ в зависимости от выбранных

признаков изучаемого объекта и цели исследования дает возможность

восстановить либо обстановку осадконакопления, либо условия (гидродинамику)

среды.

Основным методологическим средством познания прошлого является принцип

актуализма, который в наше время может быть сформулирован следующим

образом: Настоящее есть ключ к познанию прошлого. Первое стройное для

своего времени обобщение он получил в концепции Ч.Лайеля. Униформистская

концепция Ч.Лайеля трактовала геологическую историю как циклически

повторяющуюся цепь событий, остававшуюся неизменной на протяжении всех

геологических переходов:”Сегодня как всегда, всегда, как сегодня” Затем

появилась концепция “необратимой эволюции развития”, воплотившаяся в

принцип историзма, на базе которого развились сравнительно-исторический и

сравнительно-литологический методы. В связи с этим ряд исследователей

(Леонов) пытаются полностью отрицать актуализм, считая что они противоречат

друг другу. Однако, несмотря на такого рода высказывания общая

направленность развития геологической науки свидетельствует о том, что

метод актуализма действеный инструмент познания, направленный на

расшифровку механизма геологических процессов. При этом сравнительно-

исторический метод дает возможность оценить их направленность и конкретные

измененения во времени.

Наибольший теоретический и практический интерес в рамках

актуалистической концепции изучения геологического прошлого представляет

логический анализ схем переноса знания, полученного при исследовании

современных процессов на объекты прошлых эпох. Можно выделить две

логические схемы этого переноса.: 1- прямая экстраполяция или логическая

трансформация эмпирических данных, которые снимаются с реального объекта; 2-

на основе некоторых предпосылок о протекании геологического процесса в

прошлом строится теоретическая модель, отражающая механизм процесса и

выводятся следствия о состоянии объекта в настоящее время: т.е. следствия

сопоставляются с эмпирическими данными. Одна из задач создание рабочей

гипотезы, которая должна отвечать требованию принципиальной эмпирической

проверяемости.

2.Генетические признаки осадков и осадочных пород.

2.1. Физические параметры.: 1 - изучение неорганических первичных

осадочных текстур, включающих изучение всех особенностей слоистости и

поверхностей напластования, являющихся прямым отражением среды

осадконакопления и энергетических условий, преобладавших в это время; 2 -

изучение осадочных структур - гранулометрический анализ осадков,

включающий определение размера зерен, их формы и оатанности, структуры

поверхности. Эти параметры контролируются главным образом условиями и

способом переноса и в меньшей мере условиями отложения.

1. - Неорганические осадочные текстуры в общем могут быть объединены в

две группы: Поверхностей напластования и слоистость (объединяющие текстуры

собственно слоистости и деформации). К первой группе отнесены: знаки ряби

течений и волнений, отражающие формы ложа потока, знаки ветровой ряби,

следы и отпечатки на поверхностях напластования (текстуры типа ямок и

холмиков, кластические дайки, трещины усыхания, морозобойные трещины,

отпечатки капель дождя, пены, следы прибоя, струй, текстуры размыва и

заполнения, в том числе желобковые знаки, продольные борозды,

подушкообразные знаки, следы предметов). Ко второй группе отнесены текстуры

конседиментационной деформации (это текстуры внедрения, конволютная

слоистость, шаровые и подушечные текстуры, текстуры оползания) и различные

типы слоистости. Понятие слоя - осадочная единица, сформировавшаяся в

существенно не менявшихся физических условиях и при постоянном поступлении

близкого по составу материала в ходе осаждения этого одиночного слоя.

Мощность слоя может меняться от нескольких миллиметров до нескольких

метров. Одиночный слой может состоять из более мелких единиц - слойков,

Обычно мощность слойка исчисляется миллиметрами.

Типы слоистости: косая (плоскостная и желобковая; одно- и

разнонаправленная, мелкая -до 5см и крупная более 5см) (рис.2);

линзовидная, флазерная, волнистая, градационная, горизонтальная, гомогенная

или массивная текстура.

2.2 Химические и минералогические параметры

Ен и рH среды по минералам и органическим остаткам. Например, гематит

указывает на полностью аэрированные или окислительные условия, сульфиды

железа - на восстановительные или лишенные кислорода условия. Высокое

содержание сохранившегося органического вещества также служит

доказательсьвом анаэробных условий. Про кальцит.

Соленость по минералам, фауне и бору изотопия кислорода.

Минералы-индикаторы: глауконит, оолиты, фосфориты (конт.шельф в райнах

теплых вод), глинистые минералы.

Цвет - контролируется химизмом среды осадконакопления

Рассеянные элементы

2.3.Биологические параметры: твердые части скелетов иособенности их

сохранности, биотурбационные текстуры (деформационные текстуры и

фигуративные текстуры), фекальные пеллеты

3.Общая схема проведения фациального анализа

Два крупных этапа: 1-предварительный это стратиграфия,

тектоника, история геологического развития, в результате формулируются

общие предпосылки или “фациальный фон”; 2-собственно фациальный анализ (в

зависимости от целей подразделяется на два подэтапа: седиментологический и

палеогеографический).

Собственно фациальный этап сводится к следующим стадиям:

1) Детальное литологическое изучение пород комплексом макроскопических,

микроскопических, физических и химических методов. Выделение основных

литотипов пород и их парагенезов.

2) Выделение”реперных фаций”, т.е. тех отложений, фациальная

интерпретация которых наиболее однозначна. Это-угли, почвы, прослои с

органическими биоценозами, характерными для определенных обстановок.

3) Диагностика остальных (“нереперных”) фаций на основании анализа

взаимоотношения литотипов пород по разрезу (постоение литолого-фациальных

колонок) и по площади (построение литолого-фациальных профилей). Слагающий

элемент этой стадии выбор рабочей гипотезы. При анализе закрытых территорий

обязательный методический прием использование результатов геофизических

исследований скважин и сейсмопрофилей.

4) Построение в зависимости от степени детальности исследований и задач

седиментологических моделей и фациальных схем и карт.

4.Практическая значимость фациальных исследований.

Лекция 4

1.Физико-химические и климатические условия континентального

осадконакопления

1.1.Континентальное осадконакопление обладает рядом особенностей:

неустойчивостью (часто накопившиеся осадки сразу же подвергаются размыву),

изменчивостью, преобладанием обломочного материала (большинство

растворенных веществ выносится в море), наиболее тесной связью с

материнскими породами, составом органических остатков (наземные растения и

животные: позвоночные, насекомые, пресноводные организмы) и климатической

зональностью.

1.2.Типы литогенеза Три типа, определяемых

климатическими различиями: ледовый, гумидный и аридный

Ледовым называют такой тип литогенеза на континентальных площадях,

который обеспечивает геологически длительное существование на данной

территории ледового покрова. Как правило оно имеет место в высоких широтах.

Современным примером являются Гренландия, Антарктида, отдельные острова

Северного ледовитого океана. Основным признаком ледовых областей является

их низкая среднегодовая температура, отсутствие какой-либо заметной

деятельности воды в жидкой фазе и активность воды только в твердом

состоянии в виде льда. Основным источником осадочного материала является

механическое выветривание, перенос осуществляется также механическим путем

с помощью льда, талых вод или ветра. Хемогенная садка и жизнедеятельность

организмов резко подавлены. Генетические типы ледниковых отложений довольно

разнообразны.

Гумидным называется «породообразование в условиях влажных климатов,

отличающихся преобладанием метеорных осадков над испарением и с

температурами, разрешащими существование воды в жидкой фазе, по крайней

мере в теченние теплой части года. Тропический, субтропический, умеренный и

холодный влажный климаты являются разновидностями гумидного климатического

режима». Располагаются гумидные зоны широкими полосами в северном и южном

полушарии и занимают на современной суше наибольшее пространство. Гумидное

осадкообразование отличается от ледового большей сложностью и

разнообразием. Кроме чисто механических процессов, в нем участвуют

химические и биологические процессы. Основной перенос осадочного материала

осуществляется реками. При этом вещество мигрирует в виде растворов, в виде

взвесей и волочением. Осаждение происходит либо по пути переноса, либо в

принимающих водоемах: озерах и морях. Большая часть выносится в моря.

Среди континентальных осадков гумидной зоны преобладают обломочные породы,

хотя весьма типичны торфяники, присутствуют карбонатные и сапропелевые илы.

Для гумидного литогенеза характерны также высокие концентрации ряда

элементов: железа, марганца, алюминия. Рудообразование происходит в коре

выветривания, на путях переноса (россыпи), в озерах.

Для аридного типа литогенеза характерно преобладание процессов

испарения над количеством выпадающих осадков за год. Он распространен в

областях засушливого климата. Климатическая поясность здесь значительно

нарушается рельефом, который осложняет морфологию зон. В результате

некоторые зоны приобретают меридиональную направленность (пустыни Чили).

Для аридных процессов характерно ослабление миграции элементов в коре

выветривания. Из нее почти не вымываются железо, марганец, алюминий и др.

Для районов с засушливым климатом характерно отсутствие лесного покрова,

болота встречаются редко, как следствие в аридных отложениях мало углей.

Внутриконтинентальные водоемы аридной зоны как правило бессточны и

осолонены. Например, оз.Балхаш, Аральское море. В результате в этих

водоемах резко падает роль организмов, зато усиливается роль хемогенных

осадков. Недостаток воды в районах с аридным климатом приводит к тому, что

механические осадки здесь часто плохо сортированы. С другой стороны в этих

районах увеличивается роль ветра как агента переноса.

2.Классификация континентальных отложений

Как уже ранее нами отмечалось, основная заслуга в изучении

континентальных отложений принадлежит представителям условно называемого

«генетического направления». Поэтому разработанная ими классификация

континентальных отложений представляется наиболее удачной, но она носит

название классификации генетических типов континентальных осадочных

отложений). Основная заслуга в ее разработке

принадлежит Е.В.Шанцеру

Из выделенных в схеме двух классов по мнению Шанцера лишь второй

объединяет собственно осадочные отложения, возникающие путем переотложения

продуктов разрушения исходных горных пород. Однако существует мнение, что и

первый класс (элювиальный) также частично представлен продуктактами

хемогенного осадкообразования, так как в процессе выветривания не только

уничтожаются прежние химико-минеральные соотношения, но и создаются новые

(Г.Ф.Крашенинников). Дальнейшее подразделение классов включает обособление

парагенетических рядов, групп и подгрупп и собственно генетических типов.

Если сравнивать классификацию Шанцера со схемами, предложенными другими

авторами, то основные группы в них обычно совпадают.

В.И.Марченко приводися следующее подразделение континентальных фаций:

аллювиальные, озерные, болот, прибрежных равнин, пустынь, эоловые,

карбонатных отложений аридной зоны, ледниковые, элювиальные, склоновые, и

ряд других. Наиболее полно в данном курсе будут рассмотрены элювиальный и

водный парагенетические ряды.

Элювиальные отложения.