3 Будова та умови формування шаруватих товщ

Найбільш характерною особливістю осадових гірських порід є залягання у вигляді шарів; отже шари являють собою головний елемент осадової оболонки земної кори.

Шаром або пластом, називається трьохмірне геологічне тіло порівняно невеликої товщини і значної протяжності, що утворене осадовою породою, яка відрізняється за певними ознаками (за віком утворення, складом, кольором, органічними рештками та іншими особливостями) від суміжних шарів розрізу. Однак строго плитоподібна форма не завжди витримується, особливо якщо шар розглядати в площинному розповсюдженні, коли змінюється його товщина і протяжність. Так само склад, текстура, забарвлення та інші ознаки шару не є постійними. Але в цілому ці зміни не надто суттєві і шар на деякій площі зберігає паралельність обмежень і внутрішню однорідність; тому назву шарів дають за літологічними ознаками та деякими додатковими (забарвлення, текстура, зернистість та ін.). Наприклад: шар глини, шар вапняку, шар масивного (щільного) пісковику, шар строкатої глини, шар тріщинуватого алевроліту, шар органогенного вапняку і т. ін.

У структурній геології та геокартуванні немає різниці у використанні термінів “шар” і “пласт”, але доцільніше пластами називати шари корисних копалин: пласт вугілля, пласт фосфориту та ін.

До основних елементів шару належать поверхні їх контактування з іншими шарами або навколишніми породами, які називають поверхнями нашарування (підошва і покрівля) і товщина (рис. 3.1).

Підошва – найбільш древня частина шару, стратиграфічно нижня його поверхня. Покрівля – найбільш молода його частина, стратиграфічно верхня поверхня. Товщина – найкоротша відстань від підошви до покрівлі (відстань заміряна в перпендикулярному напрямку між поверхнями нашарування). Підошва і покрівля шару встановлюються за стратиграфічною ознакою; так при нормальному (первинному) заляганні покрівля шару буде зверху, а при перекинутому – знизу. Коли говорять про товщину шару, то мають на увазі його дійсну товщину, яка є постійною на відміну від видимої, горизонтальної, вертикальної та неповної товщин (рис. 3.2).

Рисунок 3.1 - Елементи шару, товщина шару: H-дійсна повна, h-дійсна неповна

Повна товщина заміряється від покрівлі до підошви, на відміну від неповної, яка характеризує не весь шар, а лише деяку його частину, оскільки певна ділянка шару відсутня (наприклад, при розмиві покрівлі). Горизонтальна товщина характеризується відстанню від підошви до покрівлі в горизонтальному напрямку, а вертикальна товщина - у вертикальному. На відслоненні заміряють відстань по схилу. На геологічних картах відстань між границями покрівлі і підошви певного шару характеризує ширину виходу.

Рисунок 3.2 - Товщини шару у відслоненні

H - дійсна; h_v - вертикальна; h_g - горизонтальна; h_s – ширина виходу; h_n – відстань по схилу;  - кут падіння;  - кут нахилу рельєфу

Поступове чи різке зменшення товщини шару до повного його зникнення називається виклинюванням. Воно може бути первинним, пов’язаним з припиненням відкладання осаду (стратиграфічне виклинювання) і вторинним, що виникає в наслідок розмиву раніше відкладеного шару (денудаційне виклинювання), або горизонтального розтягу і розриву шару (тектонічне виклинювання) (рис. 3.3). Виклинювання, пов’язане із розмивом, може бути сингенетичним (розмив відбувається під час відкладання шарів порід) і епігенетичним (розмив проходить після відкладання шарів).

Шар, який швидко виклинюється в усіх напрямках, називається лінзою. Зменшення товщини шару, яке спостерігається на невеликій ділянці, називається пережимом, або неповним виклинюванням; іноді, навпаки, спостерігаються роздуви. Товщина шару залежить від інтенсивності руху середовища, в якому відбувається накопичення осаду та кількості матеріалу, який поступає в область осадконакопичення. В залежності від товщини виділяють чотири види шаруватості: крупна – з товщиною шарів від десятків сантиметрів до метрів; дрібна – з товщиною шарів, що вимірюється сантиметрами; тонка – товщина шарів вимірюється міліметрами; мікрошаруватість, яка помітна тільки під мікроскопом. У відповідності до товщини породи називають грубо-, крупно-, дрібно-, тонко- і мікрошаруваті. Ш ари, які мають товщину менше 3 мм, прийнято називати прошарками.

Рисунок 3.3 - Елементи шару і його вклинювання (за Н.І. Буяловим, із змінами: 1 – елементи шару; 2 – неповне вклинювання (пережим); 3 – швидке вклинювання шару (лінза); 4 і 5 – фаціальне вклинювання; 7 – зникнення поверхні нашарування внаслідок фаціальних змін; вторинне виклинювання

Особливості будови поверхонь нашарування

Поверхні нашарування часто характеризуються певними особливостями, вивчення яких допомагає виявити походження і умови залягання осадових порід. До цих особливостей належать: знаки бриж, первинні тріщини, сліди життєдіяльності організмів, відбитки крапель дощу та граду.

Знаки бриж – це система відносно паралельних западин і валиків, витягнутих у певному напрямку. Брижі утворюються у мілководних і річкових піщаних породах та в еолових пісках.

Розрізняють брижі хвилювань, течій та еолові або вітрові. Брижі хвилювань мають дуже малі розміри і симетричне розташування валиків. Хребтикам властиві гострі кути. Найбільш крупні зерна осадку накопичуються у западинах між валиками. У відкритому океані хвильові брижі не зустрічаються на глибинах більше 200 м, а в морях не більше 10-30 м. Таким чином, хвильові знаки бриж свідчать про мілководність басейну осадконакопичення.

У брижах течій розміри валиків дещо більші, хребтики різко виражені. Найбільш крупні зерна накопичуються біля основи крутих схилів хребтиків. Типовою є коса шаруватість, нахилена в бік течії і грубо паралельна валикам і западинкам.

Вітрові та еолові брижі мають відносно крупні розміри, асиметричне та дугоподібне розташування в плані (дюни, бархани). Більш крупні зерна зосереджені на гребенях.

При вивченні знаків бриж досліджують їх форму, нахил валиків і їх довжину, амплітуду, орієнтованість. Брижі розвиваються тільки на верхній поверхні шару.

Первинні тріщини, які збереглися на поверхні шарів, можуть мати різне походження; найбільш розповсюдженими є тріщини висихання, в меншій ступені підводні і мерзлотні тріщини. Розвиток тріщин на поверхні шару зумовлює утворення на підошві перекриваючого шару валиків і рубців.

Сліди життєдіяльності тварин відмічаються в підошві, покрівлі, а також в середині шарів. На покрівлі шарів утворюються різні заглиблення – сліди заривання тварин. На підошві виникають відбитки слідів у підстеляючому глинистому осаді. На поверхні мулистого осаду утворюються сліди ковзання; при накопиченні наступного піщаного або карбонатного шару всі нерівності відбиваються на його підошві у вигляді борозн, бугорків, валиків і ямок різних форм і величин.

Сліди крапель дощу залишаються в покрівлі мілководних прибережних осадків у вигляді опуклостей і ямок.

Всі ці особливості будови поверхонь нашарування часто дають можливість визначити відносне положення підошви чи покрівлі шару, особливо у випадках перекинутого залягання. Для покрівлі характерні збережені знаки бриж, крапель дощу, первинні тріщини, сліди житєдіяльності організмів. Для підошви характерні відбитки знаків, які були на покрівлі підстеляючого шару. Таки рельєфні відбитки називають гієрогліфами. Вони відображають мікрорельєф покрівлі підстеляючого шару і, в залежності від походження, поділяються на біогліфи і механогліфи.

Шаруватість і форми шаруватості

Сукупність шарів у просторі називається шаруватістю. Шаруватість є характерною особливістю будови осадових гірських порід. При вивченні шаруватості звертають увагу на її форму, яка відображає характер коливальних рухів земної кори, час накопичення і кількість поступаючого матеріалу. Виділяють наступні форми шаруватості:

- паралельна;

- хвиляста;

- лінзоподібна;

- коса

Паралельна шаруватість (рис. 3.4) характеризується тим, що поверхні нашарування близькі до площин і паралельні. Утворюється в умовах відносно спокійного середовища осадконакопичення; такі умови характерні для озерних і морських басейнів нижче рівня дії хвиль.

У первинному положення породи з паралельною шаруватістю мають горизонтальне залягання, але внаслідок тектонічних дислокацій вони можуть мати нахилене та складчасте залягання.

Хвиляста шаруватість характеризується хвилеподібним розташуванням поверхонь нашарування. Виникає на ділянках, де спостерігаються змінні рухи середовища (припливи і відпливи в прибережній мілководній частині моря).

Лінзоподібна шаруватість характеризується різноманіттям форм і мінливістю товщини окремих шарів. При цьому шар нерідко повністю виклинюється, що призводить до поділу його на окремі частини або лінзи.

Виникає при швидкому і мінливому русі середовища, в якому накопичувалися осадки. Лінзоподібна шаруватість може виникнути і в спокійній водоймі при періодичному привносі в неї більш грубозернистого матеріалу. Виклинювання може відбуватися при зміні складу накопичуваного осадку, або в результаті розмиву раніше відкладених порід.

Коса шаруватість характеризується прямолінійними або криволінійними поверхнями нашарування, в середині яких розташовується під різними кутами більш дрібна похила шаруватість. Цей вид шаруватості утворюється при русі середовища в одному напрямку, наприклад ріки, морської течії, повітря. В залежності від умов утворення розрізняють такі види косої шаруватості: дельтову, річкову, еолову, морську.

За кутом нахилу шаруватості можна судити про швидкість руху середовища. Утворена в річкових потоках коса шаруватість має загальний однаковий нахил в бік руху води. Дельтова різновидність буває більш крупношаруватою і характеризується плавним приєднанням косих прошарків до підошви шару. Для косої шаруватості морських відкладів характерні великі розміри і порівняно невеликий нахил. Коса шаруватість еолових відкладів направлена в різні сторони і відрізняється мінливою товщиною.

Рисунок 3.4 - Типи різновидностей шаруватості (за Е.П. Брунс)

1 – паралельна; 2 – лінзоподібна; 3 – хвиляста; 4-8 – коса; (4 – діагональна (відклади тимчасових потоків), 5 – перехресна, утворена в морських течіях, 6 – клиноподібна еолових відкладів, 7 – багатоповерхова коса річкових відкладів, 8 – діагональна дельтових відкладів)

За кутом нахилу шаруватості можна судити про швидкість руху середовища. Утворена в річкових потоках коса шаруватість має загальний однаковий нахил в бік руху води. Дельтова різновидність буває більш крупношаруватою і характеризується плавним приєднанням косих прошарків до підошви шару. Для косої шаруватості морських відкладів характерні великі розміри і порівняно невеликий нахил. Коса шаруватість еолових відкладів направлена в різні сторони і відрізняється мінливою товщиною.

Генетичні типи шаруватості

Утворення шаруватості в осадових товщах викликається багатьма факторами; зміна умов осадконакопичення зумовлює добре помітну шаруватість у вертикальних розрізах, а також зміну характеру осадків по латералі.

Головний вплив на формування шаруватості здійснюють: середовище (повітряне, водне), рух середовища (спокійний стан, направлений, вихровий)), гравітаційний фактор, положення поверхні осадконакопичення, хімічний стан середовища та ін.

При переважаючому значенні того чи іншого фактору виникає певний генетичний тип шаруватості. Найбільш розповсюдженими є: градаційна, седиментаційна, коса, турбідітна, підводних зсувів, взламування (рис. 3.5).

Градаційна шаруватість виникає у водному середовищі і виражається у послідовній зміні у вертикальних розрізах шарів із збільшенням чи зменшенням розмірності зерен теригенного матеріалу. Наприклад: крупнозернистий пісковик, середньозернистий пісковик, дрібнозернистий пісковик, алевроліт, аргіліт; зміна шарів може відбуватись і у зворотньому порядку і бути ритмічною. Градаційна шаруватість може відображати рухи води, але часто утворюється в результаті змін фізичних умов в області не тільки відкладання, але й знесення уламкового матеріалу.

Рисунок 3.5 - Генетичні типи шаруватості:

а – градаційна; б – седиментаційна; в – коса; г – турбідітна; д – зсувна; е - взламування

Седиментаційна шаруватість виникає при спокійному стані водного середовища, при накопиченні осадків нижче рівня дії хвиль. В таких умовах відбувається накопичення тонко- і дрібноуламкового матеріалу, а також утворення хемогенних відкладів. Седиментаційна шаруватість характеризується витриманим паралельним розташуванням поверхонь нашарування.

Коса шаруватість утворюється при спрямованому русі середовища, в якому накопичується осадок. В залежності від умов утворення розрізняють декілька видів косої шаруватості (рис. 3.4). Належність до певного виду встановлюють, вивчаючі характер нахилу прошарків, зміну крупності зерен уламкового матеріалу, орієнтованість шаруватості, розмір шаруватих тіл та ін.

Турбідітна шаруватість властива погано відсортованим відкладам, які складаються з піску, гальки, невеликих валунів з нерівними, інколи погано вираженими поверхнями нашарування, які отримали назву турбідітів.

Турбідітна шаруватість утворюється в межах дії морських підводних течій і мутних потоків, що викликають появу крупноуламкового матеріалу на великих глибинах далеко від прибережних зон.

Так, наприклад, вздовж узбережжя Норвегії у зв’язку з проходженням тут морської течії Гольфстрім на глибині від 200 до 600 м відкладаються крупнозернистий пісок і галечник, а дрібніші частинки виносяться. Велику роль відіграють припливно-відпливні течії.

Велике значення в утворенні турбідітної шаруватості мають мутні суспензійні потоки, що являють собою головним чином річкової води, які вливаються в море; вони насичені тонким кластичним матеріалом (переважно глинистим) і можуть переміщатися вниз по схилу дна на десятки і сотні кілометрів. Завислий стан твердих частинок у потоці зберігається завдяки турбулентному руху суспензії з вертикальними завихреннями.

Шаруватість підводних зсувів є результатом комплексу складних процесів, пов’язаних з порушенням гравітаційної стійкості. Вона властива глинистим масам з брекчієподібною текстурою, які насичені дрібними окатаними чи кутуватими уламками твердих порід, а також включають в собі крупні глиби вапняків, пісковиків, кварцитів та ін., розміри яких сягають десятків метрів. Вище і нижче таких порід залягають теригенні породи з шаруватою текстурою.

Шаруватість взаламування властива переважно осадовим товщам, які накопичуються на відносно крутих ділянках морського дна (більше 2-3^о). В таких умовах раніше відкладений осадок невеликої товщин, але з підвищеною твердістю і крихкістю (кременисті вапняки, піски з карбонатним цементом, яшми, кременисті глини) можуть зсуватись і при цьому ламатися, подрібнюватися і кришитися. При безперервному осадконакопиченні уламки опиняться в глинистій, карбонатній чи іншій масі і нададуть шарам вигляд брекчій. Від тектонічних брекчій їх будуть відрізняти пластинчаста форма і неупорядкований розподіл уламків.

Значення вивчення шаруватості:

1 дозволяє вивчати і аналізувати основні положення літології, стратиграфії, історичної геології, геології нафти і газу;

2 дозволяє співставляти стратиграфічні розрізи;

3 дозволяє вести пошуки і розвідку осадових родовищ корисних копалин в т.ч. скупчень нафти і газу;

4 дозволяє правильно вибрати систему експлуатації родовища;

5 шаруватість багато в чому зумовлює складчастість в осадових гірських породах.

Шаруваті комплекси

Шаруватість відображає різні за продовженістю проміжки часу її утворення, в зв’язку з чим розроблені як єдина глобальна стратиграфічна шкала, так і місцеві стратиграфічні підрозділи. В останніх виділяються близькі за складом або подібні за умовами залягання стратиграфічні комплекси (або шаруваті комплекси). До таких місцевих або регіональних елементів розрізів земної кори відносяться серії, світи, товщі та ін.

Світа являє собою сукупність шарів в межах місцевої стратиграфічної шкали і іноді відповідає значенню ярусу. Їх виділяють на підставі спільності фаціально-літологічних ознак, характерних для розрізів певних регіонів; переважно вони носять географічні назви (стрийська світа, ямненська світа, харківська світа та ін.).

Серія – це найбільш крупна одиниця місцевих стратиграфічних підрозділів, яка охоплює потужну (іноді до декількох тисяч метрів) і складну за складом товщу осадових, вулканогенних та метаморфічних порід, обмежену зазвичай значними кутовими неузгодженнями. Серія у більшості випадків формується упродовж цілого седиментаційного, вулканічного чи тектонічного циклу.

Товща виражає лише деяку спільність порід, що входять у стратиграфічний розріз, щодо літологічного складу, характеру чергування шарів, кольору або походження (наприклад, глиниста товща, континентальна товща, червоноколірна товща та ін.). Вікові параметри і потужності товщ не обмежуються. Більш дрібними одиницями є підсвіти, пачки і горизонти.

Крім того, часто застосовується ще одна крупна одиниця, яка часто складається з декількох світ і товщ – формація. Потужність її може вимірюватись тисячами метрів, а протяжність - сотнями і тисячами кілометрів.

Більшість геологів розуміють формацію як природній комплекс різновікових гірських порід, окремі частини якого тісно парагенетично пов’язані в розрізі між собою як по площі, так і по вертикалі. Зазвичай формація являє собою сукупність близьких за складом і походженням (або за однією з цих ознак) фацій, що поєднуються спільністю тектонічних умов утворення. З кожною формацією пов’язаний певний, характерний тільки для неї, або переважаючий комплекс корисних копалин; це іноді відображено в їх назвах (вугленосна формація, залізорудна формація, фосфоритоносна формація та ін.).

Типи залягання осадових товщ

За характером зв’язку між окремими шарами і відношенням їх до більш древньої основи виділяють (за М.В. Муратовим) три типи залягання осадових товщ: трансгресивне, регресивне, міграційне (рис.3.6). Найбільш розповсюдженим типом залягання осадових товщ є трансгресивне. Трансгресія виникає в результаті опускання суші і дуже рідко за рахунок підняття рівня океану та супроводжується просуванням моря на сушу. Трансгресивне залягання осадових товщ виникає в результаті накопичення осадків у прогині на фоні загального тривалого опускання при наступному, відносно швидкому піднятті. При цьому більш древні шари займають менший простір, ніж молоді, які розповсюджуються на все більшу площу. Розріз відкладів, що залягають трансгресивно (знизу вверх), характеризується закономірною зміною мілководних фацій (осадків) глибоководними. В основі часто залягають конгломерати.

Рисунок 3.6 - Типи залягання осадових товщ

а – трансгресивне; б – інгресивне; в – регресивне;

г – міграційне

У трансгресивному типі залягання нерідко виділяють початкову інгресивну стадію. Інгресія – це затоплення морем понижених ділянок рельєфу, в першу чергу річкових долин і міжгірських западин. Інгресивно залягаючі шари приурочені до нижніх частин трансгресивних товщ. При інгресивному заляганні більш молоді відклади часто знаходяться гіпсометрично нижче, ніж раніше утворені. По мірі розвитку трансгресії інгресивне залягання у вищезалягаючих відкладах змінюється трансгресивним.

Регресивне залягання утворюється в результаті відступання моря при піднятті суші чи пониженні його рівня, тобто внаслідок регресії. Для регресивно залягаючих шарів характерне послідовне зменшення площі, яку займають більш молоді відклади по відношенні до раніше утворених. Для розрізу типова закономірна зміна фацій знизу вверх від глибоководних до мілководних. Нерідко верхня їх частина зникає, оскільки після відступання моря відбувається руйнування, вивітрювання і розмив.

Трансгресивний і регресивний типи залягання шаруватих товщ частіше всього суміщається в одному розрізі. На основі аналізу розрізів виявляють напрямок і тривалість тектонічних рухів, тобто відновлюють геологічну історію розвитку того чи іншого району.

Виділяється також міграційний (зміщений) тип залягання. Він проміжний між трансгресивним і регресивним типами залягання і зустрічається рідше. Для нього характерно послідовне зміщення області накопичення осадків в одному напрямку. Виникає у басейні, де спостерігається диференціація вертикальних коливальних рухів. Одночасно одна ділянка басейну зазнає підняття, інша – опускання. В цілому шаруватий комплекс має асиметричну будову, де нерівномірно розподілені товщини і склад осадку.

Умови формування шаруватих товщ

Вперше закономірності формування шаруватих товщ були розкриті в 1869 р. М.О. Головкінським. Цим питанням пізніше займався О.О. Іностранцев.

Для з’ясування умов формування розглянемо розміщення осадків у прибережній морській зоні.

Нехай у деякий відрізок часу берегова лінія басейну, в якому відбувається накопичення осадків, знаходиться у точці А (рис.3.7). В загальному випадку поблизу берега будуть відкладатися грубозернисті осадки, наприклад галечники. Із збільшенням глибини осадки виявляються більш дрібнозернистими, галечники будуть змінюватися пісками, піски – глинами, глини – карбонатними намулами. Якщо трансгресія розвиватиметься, берегова лінія пересунеться у бік суші і за деякий час займе положення, відмічене точкою Б. Услід за переміщенням берегової лінії змістяться і ділянки накопичення осадків. Галечники просунуться за береговою лінією; там, де вони раніше накопичувались, будуть відкладатися піски, на пісках глини, на глинах карбонатні мули.

При послідовному розвитку трансгресії ділянки накопичення кожного із видів будуть переміщатися услід за береговою лінією так, як це показано на рисунку 3.7 (точки В, Г, Д).

При регресії зміщення ділянок накопичення осадків даного виду буде відбуватися у зворотньому напрямку: галечники будуть накопичуватися на пісках, піски на глинах і т.д.

Виходячи із розглянутої схеми, М.О. Головкінський ввів поняття про стратиграфічний і петрографічний горизонти.

Горизонт, який складається із порід одного складу, але різного віку, називається петрографічним (галечники, глини) рис. 3.7 – а, б, в, г. Горизонт, який складається із порід різного речовинного складу, але однакового віку називається стратиграфічним рис. 3.7 – д, е, ж, з, і. Із схеми М.О. Головкінського випливає, що основну роль в утворенні шаруватих товщ відіграють вертикальні тектонічні рухи, які викликають зміщення берегових ліній і фаціальних зон накопичення осадків.

Окрім тектонічних рухів важливе значення в утворенні шаруватих товщ мають фізико-географічна обстановка і фізико-хімічні процеси як в області зносу, так і в області Із схеми М.О. Головкінського випливає, що основну роль в утворенні шаруватих товщ відіграють вертикальні тектонічні рухи, які викликають зміщення берегових ліній і фаціальних зон накопичення осадків.

Рисунок 3.7 - Схема зміщення фаціальних зон при трансгресії (I) та регресії (II) : 1 – галечники; 2 – піски; 3 – глини; 4 – вапняки; 5 – підстеляюча товща порід; 6 – профіль морського дна і поверхні суходолу; 7 – границі одновікових відкладів; у періоди відносного положення рівнів моря I-V; 8 – границі фацій. Положення берегової лінії на початку трансгресії (Т) і в кінці регресії (Р); Т-Т’ та Р-Р’ – лінії вертикальних розрізів

Аналізуючи формування осадових товщ, М.О. Головкінський і О.О. Іностранцев прийшли до важливого висновку про закономірність розповсюдження фацій і складу осадків в плані і розрізі: “ те, що ми бачимо у вертикальному нашаруванні, повинно явитися нам з тим же характером в горизонтальному напрямку і навпаки”.

З образимо зміну осадків (рис.3.8).

Рисунок 3.8 - Трансгресивна і регресивна серії в розрізі

Розріз, який формується за час трансгресії називається трансгресивною серією. Розріз, який формується за час регресії – регресивною. У цілому розріз називається седиментаційним циклом – комплексом осадових утворень, який сформувався за час одного повного коливального руху ділянки земної кори, де відбувалося формування осадку.

Крупні трансгресивні і регресивні рухи ускладнюються більш дрібними, що в свою чергу ускладнює стратиграфічний розріз.

Дещо інший характер має циклічність осадконакопичення у глибоководних зонах моря. Вона проявляється при хімічному аналізі.

У континентальних умовах явище циклічності встановлюється за розвитку річкових терас. Процес формування кожної тераси з її відкладами відповідає седиментаційному циклу в прибережній морській зоні.

Таким чином, циклічність є властивістю будови осадових товщ, в яких можуть виділятися цикли різного масштабу. Крупна циклічність відповідає періодам тривалих вертикальних тектонічних рухів і для неї характерна перерва в осадконакопиченні після кожного циклу.

Дрібна циклічність або ритмічність, пов’язана з менш тривалими вертикальними рухами в середині циклу і накопиченням товщ шарів в умовах морського басейну різної глибини. Ритмічності властиве закономірне чергування шарів, яке називається флішем. Окремо взята група шарів, які повторюються, називається ритмом. Кожний ритм має невелику товщину, а їх число в одному циклі може сягати десятків і сотень. Розрізняють двохкомпонентний фліш (піщані і глинисті шари) і трьохкомпонентний (піщані, глинисті і карбонатні шари). Дрібна ритмічність характерна для озерних, дельтових і лиманних відкладів.

Фактори, що визначають утворення шаруватих товщ

Основну роль в утворенні шаруватих товщ відіграють: вертикальні тектонічні рухи, які викликають зміщення берегових ліній і фаціальних зон накопичення. Крім того, великий вплив на формування шаруватості мають фізико-географічна обстановка і фізико-хімічні процеси як в областях зносу, так і в областях накопичення осадків. Це сезонні і більш тривалі кліматичні зміни, в результаті яких відбуваються зміни в складі осадків, що відкладаються на дні басейну, а також динамічний і хімічний режим водного або повітряного середовища в яких формується осад (рН, Еh, вологість, температура тощо), рельєф зони зносу, характер уламкового матеріалу та хімічних сполук , що зносяться у басейн осадконакопичення.

Умови формування товщин відкладів

Основне значення у формуванні товщин осадових порід мають вертикальні рухи. Якщо загальна амплітуда вертикальних рухів від’ємна, на поверхні земної кори створюються западини, сприятливі для накопичення товщ осадових порід. Якщо швидкість опускання велика, а кількість осадків, що випадає на дні западин відносно невелика, створюються відкриті глибокі водойми (некомпенсовані прогини). Якщо амплітуда прогинання компенсується товщиною накопичення осадків, їх формування буде відбуватися в умовах мілководдя або прибережних зон (компенсовані прогини). При позитивних вертикальних рухах утворюються підняття, які є областями зносу уламкового матеріалу.

Таким чином, вертикальні рухи земної кори зумовлюють розподіл у просторі областей зносу і осадконакопичення, а також фацій осадових утворень і їх товщини.

Умови формування осадку відбиваються на породі у вигляді різних літологічних, палеонтологічних та інших ознак. Сукупність даних про гірську породу, які відображають ці умови, отримала назву “фації”. За певними фізико-географічними умовами утворені фації діляться на три групи: морські, континентальні, лагунні.

Серед морських фацій виділяють прибережні (галечники, конгломерати, брили, брекчії, черепашки), мілководні або шельфові (піски, пісковики, рифові утворення, залізисті і марганцеві утворення), зон перехідних від мілководних (теригенні намули) до глибоководних (карбонатні намули і глинисті осади).

Для континентальних фацій типові непостійні умови утворення, склад і палеонтологічні характеристики; серед них виділяють прісноводні і наземні фації. Із прісноводних найбільш типові озерні, болотні і річкові, із наземних – підніжжя гір, обвалів, осипів, зсувів, льодовиків тощо.

Лагунні фації характеризують зони, перехідні між сушею і морем. Серед них виділяють фації опріснених басейнів і засолонених лагун.

Контрольні запитання

1 Які властивості шарів?

2 Що таке шар? Елементи шару.

3 Особливості будови поверхонь нашарування і значення їх вивчення для геологічного картування.

4 Що таке шаруватість? Форми шаруватості

5 Значення вивчення шаруватості.

6 Яка роль вертикальних коливних рухів земної кори у формуванні шаруватих товщ і товщин осадів?

7 Що таке трансгресивна і регресивна серії?

8 Що таке седиментаційний цикл?

9 Що таке петрографічний і стратиграфічний горизонти?

10 Що таке міграційний тип залягання?

11 Що таке інгресивний тип залягання?

12 Генетичні типи шаруватості.

13 Що таке фліш; умови формування флішу.

14 Які умови формування товщин відкладів?