9. Методи відтворення фізико-географічних умов минулих геологічних епох

Принципи палеогеографічних реконструкцій

Тепер, коли ми розглянули основні поняття і суть фаціального аналізу, розглянемо конкретні приклади відтворення солоності, глибини, швидкості нагромадження, температури морів та ін.

Як уже було відзначено, найбільш достовірні дані про солоність давніх басейнів можна одержати на основі палеонтологічних залишків в осадочних шарах.

Різноманітність родового і видового складу свідчить про те, що порода відкладалась в умовах неглибокого, порівняно теплого моря, з нормальною солоністю і нормальним газовим режимом. Дрібна фауна, як правило, характерна для басейнів з пониженою солоністю. Масивні черепашки мають організми, що живуть, як правило, на невеликій глибині в теплих морях.

Крім того, на підвищену солоність басейнів, котрі в більшості випадків замкнуті, вказують доломіти, сіль і гіпс.

Про глибину утворення відкладів свідчать розміри уламкових порід (галька, гравій, піски, алевроліти) і структура відкладів. Вони також доповнюють дані про характер і швидкість руху середовища осадконагромадження, тривалість переносу і перевідкладення матеріалу.

Загальновідомо, що біля берега відкладається більші уламки порід. Великі уламки дають можливість визначити швидкість прибережної течії, а їх орієнтація – напрямок течії.

Добра обкатаність зерен піску вказує на тривалий час їх перевідкладення (переміщення з місця на місце), що характерно для прибережних зон.

На глибину і динаміку утворення відкладів вказує і тип шаруватості: горизонтальна і тонка шаруватість характерна для глибин 100-500 м, перехресна – для мілководної зони, а коса і однонаправлена – для руслових потоків.

Для мілководних морських відкладів характерні бокситові, залізисті, марганцеві і фосфатні конкреції.

Взагалі ж, в літоральній зоні часто уламкові породи цементуються в брекчії і конгломерати, або поширені переважно у вигляді галечників і піщано-гравійних відкладів. Тут же нерідко нагромаджується багато битих черепашок, з яких потім утворюється детритусовий вапняк.

Якщо берег низький або він утворений в глинах чи суглинках, то тоді в припливно-відпливній зоні будуть нагромаджуватись мули і глини з домішкою піску. Тут часто утворюються мангрові зарості, які дають початок торфовикам. Доречно буде згадати, що в карбоні на Донбасі були мангрові зарості і великі заболочені ділянки.

За допомогою фацій літоральної зони досить чітко можна встановити положення давньої берегової лінії.

В зоні шельфу, крім уламкового матеріалу узбережжя, відкладаються різні вапняки: водоростеві (до 100-110 м), моховаткові (до 90-200 м) і криноїдні (в середній частині шельфу), форамініферові (приблизно 50 м), коралові і губкові (20-40 м). Крейда утворюється на різних глибинах з черепашок планктонних форамініфер, уламків кокколітофорід (з джгутикових найпростіших) і порошковидного кальциту.

На глибину утворення осадків може вказувати мінерал глауконіт, який утворюється на глибинах від 20 до 150 м, а також фосфатні відклади – в межах 50-150 м.

В батіальній зоні (до 3000 м) бентосні (донні) форми нечисленні і мають ніжні, тонкі скелетні утворення. У відкладах цієї зони частіше можна зустріти залишки активно плаваючих тварин. Для неї ж характерні глинисті і органогенні мули.

В абісальній зоні нагромаджується червона глибоководна глина і мули, які складені дрібненькими черепашками планктонних організмів. Переважають, однак, черепашки радіолярій, кременеві скелети яких, на цій глибині (нижче 4000 м) не розчиняються.

Але в цю закономірність треба вносити поправку на рельєф дна і швидкість придонних течій, які нерідко істотно (як свідчать результати досліджень морських геологів) порушують вказані закономірності.

Щодо характеристики континентальних фацій, то потрібно відзначити, що велика різноманітність і непослідовність умов осадконагромадження в континентальних умовах приводить до того, що шари порід дуже різноманітні і швидко змінюються одні другими як в просторі, так і в вертикальному розрізі.

Тут необхідно розрізняти:

а) наземні відклади (фації) суходолу (ті, що утворюються за межами водних басейнів);

б) відклади (фації) континентальних (прісноводних) басейнів.

До відкладів суходолу генетично відносяться: елювіальні, делювіальні, пролювіальні, льодовикові і еолові. В них є свої фаціальні відміни.

До відкладів водних басейнів відносяться: річкові, озерні і болотні. В них також є фаціальні відміни.

Лагунні фації називають ще перехідними, бо вони нагромаджуються в зоні переходу від суші до моря. В опріснених лагунах нагромаджуються прибережні вапняки – черепашкові, моховаткові і водоростеві, а також торфовики. В засолених лагунах – солі, гіпси, глини і мергелі.

Перехід морських фацій до лагунних дуже поступовий і встановлювати їх нерідко важко. Найбільш вірним критерієм є органічні залишки.

До перехідної зони відноситься і частина моря, в якій розташовані підводні дельти, естуарії, лимани, а також деякі внутрішньоконтинентальні басейни (з нормальною солоністю).

Відклади дельт складені з добре обкатаних і відсортованих уламків порід. Шаруватість їх різноманітна: від паралельної до різних видів косої. Органічні залишки не численні і представлені фауною опріснених водойм з залишками наземних тварин і рослин суші.

Все викладене вище стосувалось поняття “фація”, “фаціальний аналіз”, “палеогеографічні реконструкції”. Але відтворювати природні умови далеких епох і на великих територіях дозволяють формації відкладів.

Під геологічними формаціями розуміють сукупність гірських порід (серій, товщ, шарів) різного фаціального складу, які об`єднані парагенетично та стратиграфічно, утворились протягом порівняно довгого часу в певних геоструктурних і кліматичних умовах.

Палеоекологія (рос. палеоэкология, англ. palaeoecology, нім. Paläoökologie f) — розділ палеонтології, який вивчає взаємовідносини між організмами геологічного минулого і середовищем їх мешкання. Має важливе значення для розуміння механізму утворення органогенних гірських порід, місць їх локалізації. Виділяють палеоаутекологію, палеодемекологію, палеосинекологію.

Палеокліматоло́гія — наука, що вивчає кліматичні умови Землі в минулі геологічні епохи.