Лабораторна робота №11 співставлення і аналіз літолого-палеогеографічної карти

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Відтворення палеогеографічної обстановки дозволяє правильно оцінити умови осадконакопичення, характер тектонічних рухів та відтворити історію розвитку території, яка вивчається. Основою палеогеографії є вчення про фації. Фація – ділянка земної поверхні з властивим їй комплексом фізико-географічних умов, які визначають як неорганічні, так і органічні процеси на цій ділянці в цей час. Комплекс досліджень з метою визначення фацій минулого одержав назву фаціальний аналіз. Він складається з біофаціального та літофаціального аналізів, а також з ретельного вивчення загально-геологічних даних /площі поширення відкладів, їх потужності, переходів по простяганню і таке інше/.

Біофаціальний аналіз полягає у визначенні фацій на основі вивчення органічних решток та слідів життєдіяльності організмів. Для проведеня таких досліджень необхідно мати уяву про умови життя рослин та тварин, про основні фактори, які визначають їх поширення та розвиток. Цьому допомагають такі науки як екологія та палеонтологія, що встановлюють взаємовідносини колись існуючих організмів з оточуючим їх середовищем.

Найкращі умови для захоронення та збереження залишків організмів утворює водне середовище. Тому, знаючи в яких фізико-хімічних умовах розселяються організми, стає можливим відтворити ці умови для водоймищ, в яких вони жили. Розселення організмів у воді визначають такі основні умови: солоність, глибина, освітленість, температура, газовий режим, рух води, характер грунту.

Літофаціальний аналіз полягає у визначенні фацій за структурними та текстурними особливостями породи. При цьому визначають тип шаруватості, склад породи, розміри уламкового матеріалу та його сортування, форму уламків, характер поверхні уламків, характер цементуючої маси, характер та особливості поверхонь нашарування, вторинні зміни породи.

Розрізняють три головні групи фацій: морські, басейнів ненормальної солоності та континентальні.

До морських відносяться фації:

• шельфу, де накопичуються грубоуламкові /глиби, валуни, щебень, галька, гравій/, піщані та пелітові осадки, а також черепашники та кремнисті осадки /радіолярієвий та діатомовий мул/. Окрім цього в області шельфу зустрічаються туфи та туфопісковики;

• батіальні, де накопичуються алевроліти та глинисті мули, рідко піски та біогенні мули /діатомовий, радіолярієвий /. В осадках часто присутній глауконіт;

• абісальні, де накопичується карбонатний мул, червона океанічна глина

та теригенні мули.

У межах кожної батиметричної області моря існують свої парагенетичні комплекси фацій: наприклад, фації крайових морів, узбережної зони шельфу, узбережного мілководдя, глибокої частини шельфу, верхньої частини материкового схилу, підводних каньйонів, підніжжя материкового схилу, коралових та вулканічних островів, абісальних рівнин, підводних хребтів, глибоководних жолобів.

До фацій басейнів з ненормальною солоністю відносяться:

• фації дельт та естуаріїв. Осадки тут формуються під впливом річного

стоку та можуть проникати в морський басейн. У залежності від впливу морських умов у дельті розрізняють три частини: дельтова рівнина /косошаруваті та горизонтальношаруваті піски, гравій, торф, викопний грунт, прошарки гіпсу та галіту/, підводний схил дельти /тонкозернисті алевріто-глинисті погано відсортовані косошаруваті відклади/, донна ділянка дельти /алевріти, глини, карбонатні мули, які більш витримані за простяганням, ніж у перших двох групах/;

• фації лагун, заток та внутрішньоконтинентальних басейнів. Ці фації визначаються наступними фізико-географічними умовами: клімат, наявність впадаючих річок, ступінь ізольованості від моря. Для цих фацій характерне дуже сильне поширення евапорітових осадків /сіль, гіпс, ангідрит/. При певних умовах можуть накопичуватись залізисті бокситові та марганцеві осадки. При заболочуванні лагун та озер утворюються торф’яники. З теригенних осадків поширені піски, алевроліти, глини.

До континентальних фацій відносяться:

• фації водних потоків. Для них характерні теригенні осадки з косою шаруватістю, поверхнями розмиву, значна мінливість, залишки наземних тварин та рослин. Ці фації, в основному, складаються з гальки, гравію, крупкозернистого піску, глини;

• озерні /лімічні/ фаціі. Загальною їх ознакою є замкнутість контуру їх

поширення та загальність розподілу осадків. У зоні прибою біля берега відкладається найбільш крупкозернистий матеріал, з глибиною - дрібнозернистий. В озерних фаціях дуже обмежений характер мають хемогенні та органогенні осадки;

• болотні фації. Найбільш типовим болотним утворенням є торф, який чергується з малопотужними прошарками глин;

• льодовикові фації. Представлені валунами, глибами, валунними глинами та суглінками. Для моренних відкладів характерна відсутність сортування та орієтованості матеріалу,нерозвинутість шаруватості. Для флювіогляціальних (перероблених водою) відкладів характерна горизонтальна та коса шаруватість, породи представлені, в основному, піщаними та глинистими відмінностями;

• фації пустель являють собою сукупність осадків піщаних наносів, насипів та різноманітних дюн. Для піщаних пустель характерна добра відсортованість та окатаність матеріалу, коса перехресна шаруватість.

Для кам’яних пустель характерний неокатаний грубоуламковий матеріал, який не має слідів транспортування.

Відтворення умов утворення осадків дозволяє побудувати фаціальні, літофаціальні та палеогеографічні карти. Літолого-палеогеографічні карти несуть багату інформацію. Відповідними позначками на них відображують літологічний склад первинних осадків, а також додаткові ознаки, які вказують на умови осадкоутворення /вугленосність, строкатість, наявність глауконіту, заліза, інших мінералів, наявність органічних решток/. На палеогеографічних картах показують поширення суші та моря, вулканічної діяльності, гірських споруд, озер, лагун, боліт та інші особливості.

Мета лабораторної роботи полягає в побудові літофаціальних карт для певних геологічних епох у межах території, яка розбурена 27 свердловинами. На основі порівняльного аналізу одержаних карт можна відтворити історію геологічного розвитку даної території.

Порядок виконання та оформлення лабораторної роботи

1 На трьох листах ватману /розміром 210х297 мм/ будуються схеми розташування свердловин у довільному для виконавця масштабі. Свердловини розташовуються в шахматному порядку на однаковій відстані одна від одної згідно варіанта виконання /табл. 3/.

Варіанти розташування свердловин

Таблиця .3

				№1									№2
1		2		3		4		5	1		7		13		19		25
	6		7		8		9			2		10		16		22
10		11		12		13		14	3		8		14		20		26
	15		16		17		18			4		11		17		23
19		20		21		22		23	5		9		15		21		27
	24		25		26		27			6		12		18		24
				№3									№4
1		3		5		7		9	9		7		5		3		1
	2		4		6		8			8		6		4		2
11		13		15		17		19	19		15		11		13		17
	10		12		14		16			16		12		14		10
21		23		25		27		20	20		21		27		23		25
	18		22		24		26			22		26		18		24
				№5									№6
17		18		19		20		21	4		9		10		15		11
	1		2		3		4			12		19		20		24
22		23		24		25		26	1		3		5		7		9
	27		5		6		7			13		22		18		17
8		9		10		11		12	14		6		8		16		21
	13		14		15		16			23		25		26		27
				№7									№8
1		2		15		16		22	1		9		17		25		16
	27		9		3		18			2		23		10		3
23		10		17		11		19	24		18		11		4		24
	24		5		12		7			19		12		5		27
26		6		21		13		20	20		13		6		21		14
	14		4		8		25			7		22		15		8
				№9									№10
1		2		9		15		3	7		16		23		6		15
	17		4		16		10			22		5		14		21
25		22		18		11		21	1		13		17		2		12
	23		19		12		6			18		3		11		19
24		20		14		7		8	27		4		10		20		26
	27		26		5		13			8		9		24		25
				№11									№12
22		15		8		21		14	24		16		20		8		7
	7		27		20		13			22		14		23		15
6		1		26		12		9	6		25		21		13		27
	18		23		4		17			5		26		12		19
10		3		24		25		2	1		18		11		17		3
	16		11		19		5			2		9		4		10

				№13									№14
14		8		24		20		13	25		10		24		22		23
	7		27		23		19			12		2		14		7
12		6		1		18		5	21		19		9		16		15
	2		10		21		25			5		4		13		8
15		3		17		16		9	1		18		27		11		17
	4		22		11		26			20		3		6		26
				№15									№16
6		1	27		20		13		24		18		11		4		26
	7			26		12		9		7		22		15		8
22		15	11		19		5		1		9		17		25		16
	16			8		21		14		2		23		10		3
10		3	23		4		17		20		13		6		21		14
	18			24		25		2		19		12		5		27

2 На схемах для кожної епохи показуються умовними позначками породи, які накопичуються в певний час. Свердловинами були пройдені такі типи гірських порід: тріасового віку - горизонт А –грубоуламковий, слабосцементований конгломерат. Галька добре окатана, зцементована глинисто-вапняковим цементом, кварцитова, рідше вапнякова; горизонт В-пісковик сірувато-зеленого кольору, глауконітовий, шаруватий, крупнозерни-стий, добре відсортований, слабозцементований. Цемент вапняковий та вапняково-глинистий; горизонт С - пісок жовтого кольору, крупно- та середньозернистий, кварцевий, середньоокатаний, не відсортований, зустрічаються ходи та сліди повзання червів; горизонт D - бура щільна глина з багатьма прошарками та шарами бурого вугілля; горизонт Е - бура щільна глина з обвугленими рештками деревини, зустрічаються рідкі рештки прісноводної фауни; горизонт G – алевроліт сіро-жовтого кольору, вапняковий, з залишками морських їжаків та лілій; горизонт І - мергель сірий, масивний з залишками морських їжаків та коралів; горизонт К - вапняк біло-сірого кольору, масивний з рідкою шаруватістю, зустрічаються залишки колоніальних коралів.

Розрізи свердловин наведені в таблиці 4.

Таблиця 4

№ свердловин	В І К	Індекс	№ свердловин	В І К	Індекс
1	2	3	4	5	6
1	Т3	А	2	Т3	А
	Т2	В		Т2	Д
	Т1	С		Т3	С
3	Т3	А	13	T3	B
	Т2	G		T2	E
	Т1	E		T1	C
4	Т3	A	14	T3	K
	Т2	G		T2	I
	Т1	K		T1	A
5	Т3	B	15	T3	G
	Т2	C		T2	K
	Т1	E		T1	C
6	Т3	G	16	T3	C
	Т2	B		T2	G
	Т1	A		T1	E
7	T3	B	17	T3	A
	T2	I		T2	E
	T1	K		T1	K
8	T3	K	18	T3	K
	T2	G		T2	I
	T1	A		T1	G
9	T3	B	19	T3	K
	T2	K		T2	A
	T1	G		T1	I
10	T3	I	20	T3	E
	T2	A		T2	I
	T1	E		T1	A
11	T3	G	21	T3	K
	T2	K		T2	I
	T1	D		T	D
12	T3	E	22	T3	G
	T2	A		T2	A
	T1	C		T1	B
23	T3	E	26	T3	C
	T2	I		T2	B
	Т3	K		T1	E
24	T3	B	27	T	E
	T2	D		T2	A
	T1	K		T1	C
25	T3	G
	T2	I
	T1	A

3 Користуючись методом інтерполяції, оконтурюють площу поширення відповідних відкладів для часу кожної епохи. При цьому необхідно пам’ятати, що за величиною уламків у водному басейні матеріал розповсюджується закономірно – в міру віддалення від берега розмір уламків зменшується. В результаті біля берега накопичується грубоуламковий матеріал /галька, гравій, конгломерат, косошаруваті піски/, які поступово заміщуються на крупно-, середньо-, та дрібнозернисті піски та пісковики, алевроліти, глинисті мули, вапнякові мули.

Така ж сама зміна фацій повинна бути відображена при побудові літофаціальних карт. При цьому, якщо в сусідніх свердловинах зустрічаються близькі за величиною уламків гірські породи /пісок та алевроліт/, то межа між ними проводиться на середині відстані між свердловинами. Якщо в сусідніх свердловинах зустрічаються різні за величиною уламків гірські породи /гравій та вапняк/, то на карті відображають весь комплекс літологічних різновидів /пісок, алевроліт, глина, мергель/.

Площа поширення кожного літологічного різновиду заштриховується відповідними умовними позначками. Площі, які зайняті морем, зафарбовують голубим кольором у відповідності до глибин моря, континентальні та узбережні площі зафарбовуються коричневими кольорами.

4. Звіт з лабораторної роботі складається з :

• титульного листа;

• вступу, де вказується, що таке палеогеографія та палеогеографічні реставрації, для чого потрібно проведення таких досліджень;

• порядку виконання робіт;

• трьох літофаціальних карт з умовними позначками;

• аналізу палеогеографічної обстановки досліджуваної території, де вказується характеристика географічних особливостей кожної з епох cпіввідношення суші та моря, глибина морського басейну, його конфігурація, температура, солоність, хвильовий режим, характеристика узбережної суші, клімат, історія розвитку рельєфу досліджуваної ділянки в часі, її палеогеографічні зміни, характер тектонічних рухів, регресія та трансгресія моря.

Контрольні запитання

1 Дати визначення терміну “фація’’.

2 На які основні групи поділяються фації?

3 Яким методом будуються літолого-палеогеографічні карти?

4 Яку інформацію про геологічне минуле можна прочитати з палеогеографічної карти?

5 Утворення яких корисних копалин можна очікувати зустріти при розбурюванні свердловин на території побудови даної палеогеографічної карти? Чому?