9. Понятие о фациях; фациальный анализ и восстановление палеогеографических условий геологического прошлого.

Термин «фация» был впервые предложен швейцарским геологом А. Грессли в 1838 г. для различных по облику (“facies” — лицо) одновозрастных отложений. Изучение фаций происходит путем фациального анализа

Фация – это часть слоя или свиты, отличающаяся от других частей этого же слоя или свиты по составу и характеру содержащихся в нем органических остатков. Фациальная изменчивость – изменение одновозрастных отложений на площади.

Фациальный анализ — изучение закономерностей фациальной изменчивости отложений с целью определения конкретных палеогеографических обстановок накопления разных фаций.

Географические обстановки и ландшафты распределены на земной поверхности не беспорядочно, а закономерно, в определенном порядке: горная система, внутри нее – межгорные впадины, низкогорье, предгорье, высокая равнина, низкая равнина, береговая линия, прибрежная часть моря и т.д. Каждая фация связана с какой-то из этих обстановок, и фации образуют закономерно построенный ряд. Фациальный анализ состоит в определении площади

распространения отложений, их мощности, взаимоотношений с подстилающими и перекрывающими отложениями, а также с соседними одновозрастными образованиями (переход по простиранию). Так, пустынные отложения отличаются огромными площадями распространения при сравнительно небольшой мощности. Отложения подножий гор протягиваются на десятки километров и имеют большую мощность.

Немые параллельно-слоистые песчаники, переходящие по простиранию, а также вверх и вниз по разрезу в отложения с остатками морской фауны, имеют морское происхождение.

Фациальный анализ требует комплексного изучения отложений с применением комплекса исследований. В закрытых районах, изучаемых с помощью буровых скважин, традиционные методы фациального анализа дополняются результатами сейсморазведки (сейсмостратиграфия, или прогнозирование геологического разреза). Сейсморазведка дает возможность выявлять рифовые массивы высотой 100—300 м, зоны выклинивания песчаных толщ, клиноформное заполнение глубоких впадин осадками, приносимыми с бортов этих впадин, и т. п.

10. Фациальные области моря. Литологические и палеонтологические признаки, определяющие условия накопления морских отложений.

Фациальный анализ морских отложений позволяет наметить контуры бывших морских бассейнов и выявить биономические зоны. Особенно важным является установление литорали, указывающей на положение береговой линии. Морские фации измеряются в м. Виды морских областей: Литорали (0–10 м); Неритовой зоны (до 200 м);Батиальной зоны (200–3000 м);Абиссальной зоны ( 3000 м)

Для зоны батиаль характерны илы состоящие из микроскопических раковин планктоновых водорослей и беспозвоночных (фораминиферы, радиолярии, птероподы)

Литологические и палеонтологические признаки, определяющие соленость и температуру древних морских источников.

Соленость:

1) Литолого-минералогические( глауконит, фосфорит – нормальная соленость; доломит, гипсоль – повышенная соленость).

2)Палеонтологические( в морях нормальной солености – богатый и разнообразный органический мир; в морях ненормальной солености «угнетенный» облик фауны: бедность видами и богатство особями.

Стеноголинные организмы(организмы (виды), переносящие лишь небольшие колебания солености): колониальные кораллы, иглокожие, брахиоподы, головоногие, трилобиты, рутисты.

Эвриголинные организмы(водные организмы, способные переносить без вреда для себя значительные колебания в степени солености вод): некоторые двустворки, мшанки, гастроподы.

Температура:

1)литолого-минералогические( теплые моря - обилие известняков, каолинит-экваториальные широты, глауконит-умеренные и холодные моря).

2)палеонтологические( в теплых морях – богатство и разнообразие органических остатков с мощным известковым скелетом(известковые кораллы); в холодных морях более бедный комплекс – раковины тонкостворчатые и мелкие.

Состав планктона известковый – экваториальных широтах, кремнистый – в холодных и умеренных широтах.

Физико – химические методы определения некоторых параметров(температура, соленость бассейнов) палеогеографических обстановок геологического прошлого.

Соленость:

Геохимические: содержание бора, серы, хрома, меди, галлия, никеля, ванадия в морских осадках больше, чем в пресноводных, т.е. увеличивается с соленостью.

Отношение стронция к барию, С13 к С12, кальция к стронцию в морских бассейнах больше. В разных породах соотношение и содержание изменяется.

Температура:

Отношение кальция к магнию, кальция к стронцию, медь18 к меди16 в карбонатных породах уменьшается с повышением температуры. Например, уменьшение О18 на 1% - повышение температуры на 4-5 градусов. Определение проводится по органогенным карбонатным как породам, так и раковинам.

Сложности: нарушение первичных соотношений элементов с последующим диагенезом, зависимость их от солености бассейна, различие соотношения их в арагоните и кальците.

Для литоральной области характерно небольшие давления, движение воды, проникновение солнечного света. Температура воды зависит от широты, на которой находится бассейн, и от времени года. Активное перемешивание водной толщи при волнении может распространяться до глубины 50—70 м; это приводит к обогащению воды кислородом, поэтому в верхней части неритовой области возникает окислительная среда. Все это благоприятствует обитанию здесь разнообразных растений и животных

Обломочные осадки: сложены грубообломочным (глыбы, валуны, щебень, гальки, гравий), песчаным и пелитовым материалом. На шельфе перемещается, перерабатывается и отлагается огромное количество обломочного материала. Большая часть шельфа покрыта рыхлыми образованиями. Распределение обломочного материала по размерам обломков и по зернистости зависит от многих причин: рельефа и строения прилегающей суши и морского берега, характера береговой линии, рельефа морского дна, направления господствующих ветров, действия течений, штормов

Органогенные отложения подразделяются на карбонатные и кремнистые. Обычно органогенными называют отложения, состоящие более чем на треть из органических остатков. Кремнистые осадки — это радиоляриевые и диатомовые илы. Карбонатные породы более многочисленны и разнообразны. Одни из них являются результатом жизнедеятельности бактерий или водорослей (строматолитовые и онколитовые известняки). Другие состоят из известкового скелета или его фрагментов. К таким образованиям древних морей относят фораминиферовые ,археоциатовые, строматопоратовые, коралловые, криноидные известняки и мергели и брахиоподовые, пелециподовые, гастроподовые ракушечники

Хемогенные отложения включают карбонатные,кремнистые, железистые, марганцевые породы, а также глауконит и фосфориты. К хемогенным карбонатным отложениям относятся оолитовые известняки, характерные для мелководья теплых морей

Вулканогенные образования шельфа представлены подводными эффузивами, туфами, туфопесчаниками

глубоководно- морские отложения АБИССАЛЬНАЯ ОБЛАСТЬ. ЛОЖЕ ОКЕАНА Ложе океана характеризуется значительными глубинами, а следовательно, высоким давлением, низкой постоянной температурой, вечным мраком. Высокое давление влияет на газовый режим и на химический состав воды. Так,глубже определенной границы (4500—5000 м) карбонаты находятся только в растворе. Условия обитания для живых существ в абиссали весьма неблагоприятны.Большую часть ложа океана не глубже 4500 м 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 водорослей. На некоторых участках океанического дна глубоко водные осадки обогащены железом (до 14%), марганцем (до 6%), а также медью, никелем, кобальтом, цинком,

11. Фациальные области континентов. Признаки, определяющие физико-географические условия накопления континентальных отложений. Континентальные отложения генетически очень разнообразны и в большой степени зависят от рельефа местности,тектонических движений, многих химических факторов и т.д. Особую роль играют климатические условия, так как при одинаковом рельефе (долина реки, подножие склона и др.)возникают разные фации в условиях разного (аридного, субарктического и т. п.) климата. Из древних континентальных фаций легче восстанавливаются фации областей аккумуляции, занимавшие пониженные части рельефа. Однако значительная территория континентов является областью размыва и выветривания. Определение местоположения и площади таких областей проводится главным образом по результатам изучения прилегающих к ним территорий, на которых отлагались продукты разрушения, а также на основе исследований кор выветривания. Определение синхронности континентальных отложений затрудняется частыми размывами и

переотложениями осадков, а также бедностью и однообразием органических остатков. Большую роль в стратиграфии континентальных отложений играют споры и пыльца наземных растений.Каждая крупная физико-географическая обстановка (речная долина, область пустынь, приледниковая равнина и т. д.) может быть охарактеризована определенным набором фаций — парагенетическим рядом фаций, представленных различными генетическими типами отложений: лимническими, делювиальными, аллювиальными, гляциальными, флювиогляциальными, эоловыми и т. д.

12. Литологические, палеонтологические и геохимические признаки отложений, накопившихся в бассейнах различной солености и температуры. 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 заливы, лагуны, эстуарии (губы), дельты, рек, прибрежные озера. Бассейны ненормальной солености могут существовать внутри континентов; это различные по величине озера и внутриконтинентальные моря. Характер осадков во многом определяется физикогеографическими условиями (климат, наличие впадающих рек, степень изоляции от моря). Наиболее важными особенностями таких бассейнов являются их мелководность и не-

нормальная 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, соленость 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 галечники. Хемогенные эвапоритовые осадки широко развиты в осолоненных бассейнах, это разнообразные соли (сильвин, галит, мирабилит и др.), гипс, ангидрит.

Соленость:

1) Литолого-минералогические( глауконит, фосфорит – нормальная соленость; доломит, гипсоль – повышенная соленость).

2)Палеонтологические( в морях нормальной солености – богатый и разнообразный органический мир; в морях ненормальной солености «угнетенный» облик фауны: бедность видами и богатство особями.

Стеноголинные организмы(организмы (виды), переносящие лишь небольшие колебания солености): колониальные кораллы, иглокожие, брахиоподы, головоногие, трилобиты, рутисты.

Эвриголинные организмы(водные организмы, способные переносить без вреда для себя значительные колебания в степени солености вод): некоторые двустворки, мшанки, гастроподы.

Температура:

1)литолого-минералогические( теплые моря - обилие известняков, каолинит-экваториальные широты, глауконит-умеренные и холодные моря).

2)палеонтологические( в теплых морях – богатство и разнообразие органических остатков с мощным известковым скелетом(известковые кораллы); в холодных морях более бедный комплекс – раковины тонкостворчатые и мелкие.

Состав планктона известковый – экваториальных широтах, кремнистый – в холодных и умеренных широтах.

Физико – химические методы определения некоторых параметров(температура, соленость бассейнов) палеогеографических обстановок геологического прошлого.

Соленость:

Геохимические: содержание бора, серы, хрома, меди, галлия, никеля, ванадия в морских осадках больше, чем в пресноводных, т.е. увеличивается с соленостью.

Отношение стронция к барию, С13 к С12, кальция к стронцию в морских бассейнах больше. В разных породах соотношение и содержание изменяется.

Температура:

Отношение кальция к магнию, кальция к стронцию, медь18 к меди16 в карбонатных породах уменьшается с повышением температуры. Например, уменьшение О18 на 1% - повышение температуры на 4-5 градусов. Определение проводится по органогенным карбонатным как породам, так и раковинам.

Сложности: нарушение первичных соотношений элементов с последующим диагенезом, зависимость их от солености бассейна, различие соотношения их в арагоните и кальците.