Континентальные фации

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………..3

 1. Фации аллювиальные ………………………………………………………….4

2. Фации озерные …………………………………………………………………5

3. Пролювиальные  фации ………………………………………………………..7

4. Фации болот ……………………………………………………………………8

5. Фации прибрежных (приморских) равнин …………………………………...9

6. Фации пустынь ………………………………………………………………..10

7. Фации эоловые ………………………………………………………………...11

8. Фации карбонатных  отложений аридной зоны ……………………………...11

9. Ледниковые  фации ………………………………………………………….…12

10. Фации элювиальные ………………………………………………………....13

11. Склоновые  фации …………………………………………………………….14

 Список литературы ………………………………………………………………15

ВВЕДЕНИЕ

Континентальные фации отличаются от морских и  лагунных различием условий образования (поверхность суши: долины рек, днища озер, зоны ледников и т. д.). Другая особенность — состав органических остатков (наземные растения и животные: позвоночные, насекомые, пресноводные организмы). Однако они часто не сохраняются. Для большинства континентальных образований характерна довольно тесная связь с материнскими породами. Среди континентальных фаций преобладают обломочные и глинистые отложения, редко встречаются карбонатные и соляные, почти отсутствуют глауконит, осадочные цеолиты и некоторые другие минералы, присутствующие в морских толщах. Обломочные отложения часто представлены грубообломочными и плохо сортированными разновидностями, а породы химического происхождения — корой выветривания и продуктами ее переотложения. Характерны красная окраска пород (окисные соединения железа), почти белая (каолин, кварцевые пески) и черная (угли, углистые глины). Слойчатость разнообразная, чаще косая, иногда очень тонкая горизонтальная (озерные отложения); встречаются и неслоистые толщи. При длительном переотложении осадочного материала либо интенсивности процессов выветривания отложения сложены наиболее устойчивыми минералами.

Г. Ф. Крашенинников  и Н. В. Логвиненко в группе континентальных  фаций различают: элювиальные, отложения  склонов и их подножий, пролювиальные, речные (аллювиальные), озерные и болотные, отложения источников и карстовых полостей, ледниковый комплекс, отложения пустынь, эоловые, фации прибрежных равнин.

1. ФАЦИИ АЛЛЮВИАЛЬНЫЕ

Аллювиальные  отложения обычно приурочены к долинам. Только в областях опусканий они занимают огромные почти плоские пространства, образуя аллювиальные равнины (северная часть Западно-Сибирской низменности). Среди них выделяются три более крупные фации — русловая, пойменная, старичная.

Р у с л  о в а я  ф а ц и я обычно представлена песчано-галечным материалом. В ее пределах выделяются более мелкие фации (микрофации): пристрежневой части, прирусловой отмели, а также перлювий и осадки перекатов. Пристреж- невые фации выполнены наиболее крупным материалом с крупнолинзовидной неправильной слойчатостью. Осадки прирусловой отмели более мелкозернисты, состоят из однородного материала с правильной крупной слойчатостью речного типа.

П о й м  е н н а я  ф а ц и я представлена преобладающими алевритовыми и глинистыми осадками. В ее пределах выделяются фации: а) прирусловых валов — пески с крупной косой, перекрестной и мелковолнистой слойчатостью; б) приречной зоны с чередованием сезонных слойков алеврито-песчаного и углистого материала и в) внутренней зоны — алеврито-глинистой без ясной слоистости.

С т а р и ч н ы е ф а ц и и обычно занимают небольшие площади. Это брошенные рекой участки русла, заполненные глинистыми песками и алеврито- глинистыми отложениями, часто с текстурами смятия и оползания.

Отложения горных рек, в отличие от равнинных, имеют  очень разнообразный минеральный состав (преобладают обломки пород пестрого состава), их мощность и строение.

В аллювии горных рек преобладают русловые осадки и сложены они, в отличие от русловых отложений равнинных рек, галечниками и валунниками, среди которых различается ряд фациальных типов, присущих только горному аллювию. В глубоких горных ущельях реки вообще почти не образуют аллювия. При относительном погружении могут формироваться мощные толщи с переслаиванием галечников и песков с суглинками и глинами в пойменных фациях и развитием галечников и даже валунных накоплений в русловых и пристрежневых.

В речных фациях присутствуют растительные остатки, иногда пресноводных и наземных животных, чаще моллюсков. В поперечном сечении эти фации имеют линзовидную форму. Часто контактируют с озерно-болотными фациями, а по простиранию долины переходят в дельтовые. В условиях приморских аккумулятивных равнин аллювиальные отложения могут залегать по эрозионному контакту на морских осадках. Древние речные фации устанавливаются во всех системах, известны они и в протерозое.

2. ФАЦИИ ОЗЕРНЫЕ

Отложения озер представлены терригенными, хемогенными  и органогенными осадками. Различают отложения пресноводных и соленых озер. В пресноводных накапливаются механические осадки, среди которых часто преобладают глинистые с четкой горизонтальной слоистостью, встречаются сапропель, диатомит. При зарастании озер образуются торфяники. В соленых озерах преобладают хемогенные осадки: природная сода, мирабилит, астраханит, эпсомит и др. Вследствие образования озер в различных физико-географических условиях осадки их очень разнообразны. Ледниковые озера дают тесное сочетание ледниковых и озерных отложений (ленточные глины). Карстовые — заполняются карбонатными отложениями. Отложения провальных озер содержат скопления глыб обвального происхождения, а отложения долинных озер состоят преимущественно из глинистого, алевритового, реже кремнистого, карбонатного и сапропелевого материала. В озерных отложениях проявляется климатическая зональность: озера гумидных равнин накапливают в основном алеврито-глинистые отложения, аридных — галогенно-карбонатные.

Для озерных  осадков характерны некоторые общие  черты — тонкая горизонтальная слоистость (слойчатость) и частая примесь органических остатков, главным образом растительных (исключение — озера в аридном климате).

Характерными признаками озерных отложений являются: 1) пресноводная фауна; 2) ограниченное распространение; 3) правильная и ясная, нередко тонкая, слоистость; местами развита косая слойчатость; 4) небольшая мощность — до десятков метров, реже больше; 5) преобладание глин, нередко мергелистых; 6) зональное расположение осадков в больших озерах.

Фации древних  озер довольно часто встречаются  в четвертичных отложениях, палеогене и неогене, известны в мезозое. Верхнеюрские плитчатые озерные известняки южного Каратау детально описаны Р. Ф. Геккером (1948 г.). В среднем палеозое озерные отложения приурочены к прибрежным равнинам.

Л. Б. Рухин  отметил ряд особенностей выделенных им пресноводно-озерных макрофаций. Отложения крупных озер напоминают по постоянству осадков морские фации. В песчано-алевритовых отложениях этих озер часты знаки ряби, наблюдается косая слойчатость с небольшими мощностями косых серий. Глинистые озерные отложения могут быть очень тонкозернисты, во многих случаях богаты органическим веществом; для них типичны различные коллоидные структуры. Карбонатные озерные отложения редко образуют выдержанные пласты. Обычно они залегают в виде многочисленных конкреций (желваков). Реже встречаются ракушечники. Со второй половины мезозойской эры известны кремнистые озерные отложения органического происхождения. В придонных слоях озерной воды часто возникает восстановительная среда.

А. П. Феофилова (1966 г.) в отложениях карбона—перми  западного Донбасса выделяет следующие озерные фации:

1. Алевритовые  осадки болотных озер в гумидной  обстановке. Встречаются маломощные прослои углей и углистых аргиллитов.

2. Красноцветные  алевритовые осадки застойных  озер в гумидной обстановке с признаками засушливости. Алевролиты коричнево-красные с железистыми окислами.

3. Красноцветные  глинистые осадки застойных озер  в слабоаридной обстановке. Содержат обильные гидроокислы железа.

4. Пестроцветные  глинисто-алевритовые осадки зарастающих  озер (ископаемые почвы) в гумидной обстановке с признаками засушливости. В данной фации характерно присутствие большого количества карбонатных конкреций. Растительный материал представлен тонкими обугленными корешками растений и реликтами обугленной растительной ткани; к ним приурочены обильные железистые гидроокислы.

Озерные образования, относящиеся к сравнительно крупным  водоемам, выделены М. В. Буниной (1969 г.) в раннем мезозое Тургайского прогиба. Они имеют мощность 100—200 м и представлены алевролитами и аргиллитами. Встречаются раковины пресноводных пелиципод, остатки рыб, остракод. Характерна микрослоистость.

Примером древнего огромного озера является озерный  известняк Петерсон из не морских верхнеюрско-нижнемеловых отложений группы Ганнет (Glass а. о., 1980). Он залегает линзой мощностью до 70 м на площади 20 000 км2. Древнее озеро Петерсон относится к типу мергельных озер, распространенных в районах умеренного и субтропического климата.

3. ПРОЛЮВИАЛЬНЫЕ  ФАЦИИ

Отложения представлены сложным комплексом — образованиями, возникающими в результате переноса и отложения временными потоками продуктов выветривания горных пород. Они слагают конусы выноса и образующиеся от их слияния пролювиальные шлейфы. От вершины конусов к их подножию механический состав обломочного материала изменяется от гальки и щебня (и даже глыб) с песчано-глинистыми заполнителем (фангломераты) до более тонких и отсортированных осадков, нередко лёссовидных супесей и суглинков (пролювиальные лёссы). На самой периферии иногда откладываются алеврито-глинистые осадки временных разливов (такыры, соры), часто загипсованные и засоленные. Пролювий характеризуется плохой отсортированностью (самой грубой) и слабой скатанностью обломков. Петрографический состав пролювия большей частью полимиктовый. Пролювиальные фации хорошо развиты в аридных районах земного шара (предгорные районы Средней Азии и т. д.), но встречаются я в районах гумидного климата (Япония, Гималаи и т. д.). Для их образования важен тектонический режим. Пролювиальные образования очень характерны для молассовых формаций. Пролювий известен в докембрии.

Пролювий и  аллювий — это близко родственные  генетические типы. Они связаны многочисленными переходными образованиями. Но самое главное в том, что пролювий не существует обособленно от аллювия. Именно это объединяет их в одну группу флювиальных отложений.

Л. Н. Ботвинкина выделяет два генетических типа пролювия — отложения сухих дельт крупных постоянных рек и отложения выносов временных потоков. К пролювию относятся также отложения селей, но их невозможно различить в древних отложениях.

Отложения конусов  выноса можно отличить от грубозернистых осадков других фаций. Так, морские конгломераты имеют серую, зеленую или голубую окраску, поровое пространство у них заполнено хорошо отсортированным песком, степень окатанности их галек гораздо выше.

Мощность конусов  выноса обычно превышает 3 км. Плиоценовые  отложения бассейна Ридж в Калифорнии, состоящие из галечных и валунных конгломератов с глинистым заполнителем (грязекаменные потоки), превышают 8 км. У. Булл приводит следующие диагностические признаки древних конусов выноса, на основании которых их можно рассматривать как явно континентальные образования.

1. Отложения  конусов выноса являются окисленными  и редко содержат хорошо сохранившийся органический материал.

2. Конусы выноса  обычно сложены мощными толщами отложений, образовавшихся в водной среде, представленной разветвленной сетью проток и русел рек, и отложениями грязевых и грязе-каменных (селевых) потоков.

3. Большая часть  отложений залегает в виде  покровов, и это служит важным диагностическим признаком.

4. Текстуры врезания  и заполнения обычны у вершины  конуса и редки у его периферии.

5. Отложения конусов выноса обычно трансгрессивны по отношению к аллювиальным, озерным и др., или же они взаимно вклиниваются друг в друга.

6. Строение отложений конусов выноса отражает направления потоков, расходящихся от его вершины.

4. ФАЦИИ БОЛОТ

Болота тесно  связаны переходами с пресными озерами, иногда расположены около конусов выноса. Характерные признаки — углистость осадков, наличие торфа или углей.

Л. Б. Рухин выделил группу болотных макрофаций. К этой группе им отнесены отложения приморских и внутриконтинентальных болот на различных этапах их существования. Они характеризуются преобладанием глинистого материала, присутствием пластов углей, обилием остатков растений, часто их корней и образованием в восстановительной среде. В глинистых болотных отложениях присутствуют каолинит, иногда сидерит и примесь вивианита.

Отложения приморских болот  часто встречаются совместно  с осадками опресненных лагун, реже непосредственно с морскими отложениями. Внутриконтинентальные болота обычно приурочены к поймам речных долин или к периферии пресноводных бассейнов.

Среди болотных отложений Л. Н. Ботвинкиной выделяется два генетических типа: отложения болот преимущественно с кластогенным осадконакоплением и отложения торфяных болот — с биогенным осадконакоплением. Последние представляют собой торфяники, превращающиеся в ископаемом состоянии в угольные пласты, различные по составу, строению, мощности и степени углефикации. С ними связаны все угольные месторождения и бассейны.

В позднем палеозое были широко распространены обширные приморские болота. В мезозое болота сместились во внутриконтинентальные впадины.

С болотами тесно  связаны ископаемые почвы, которые иногда наблюдаются в основании угольных пластов.

5. ФАЦИИ ПРИБРЕЖНЫХ (ПРИМОРСКИХ) РАВНИН

Прибрежные  равнины на больших расстояниях  представляют собой почти горизонтальную низменность. Они тесно связаны с фациями дельт и нижних течений больших равнинных рек. В фациях прибрежных равнин преобладают наземные осадки (степные и полупустынные), существенны осадки временных потоков, дождевые и эоловые; часты отложения пресных и соленых озер, лагун, лиманов. В разрезе встречается чередование осадков морских и прибрежной равнин (Прикаспийская равнина). Фауна чаще отсутствует, иногда встречаются раковины наземных моллюсков, остатки позвоночных, куски древесины. Слойчатость и цвет осадков разнообразны. Отложения половодий, больших озер и лиманов имеют тонкую правильную слойчатость; отложения плоских водоразделов, русел рек, дюнные пески — косую или неправильную слойчатость. Цвет отложений — серый и бурый; в отложениях водоразделов распространены красные и пестрые цвета, в отложениях озер часты белые и розоватые.

Характерная особенность  прибрежных равнин прошлого — непосредственный переход их отложений в морские. В девоне и раннем карбоне восточный склон Урала и прилегающая часть Западно-Сибирской низменности являлись прибрежной равниной.

6. ФАЦИИ ПУСТЫНЬ

Фация «пустыня» детально охарактеризована Д. В. Наливкиным, который выделил четыре основных типа пустынь: каменистая пустыня, области временных потоков и бассейнов, области эоловых песков и полупустыни. Он же привел многочисленные примеры пустынь прошлого.

Основные особенности  фаций пустынь: 1) громадная площадь  распространения; 2) расположение в больших бессточных впадинах; 3) небольшая мощность — от десятков до немногих сотен метров; 4) преобладание песчано-глинистых осадков, часты щебнево-глинистые отложения, встречаются соленосные толщи с известняками, мергелями и доломитами (озерными); 5) слойчатость — различная, но преобладает косая; 6) органические остатки редки; 7) окраска разнообразна. Крупные эоловые накопления формируются преимущественно в пустынях и иногда на низменных морских побережьях в виде дюн.

С пустынными отложениями  связаны: а) долины нижних течений больших рек, пересекающие почти все большие пустыни земного шара; б) озерные наземные дельты; в) базисные бассейны, служащие базисами эрозии для бессточных впадин (их особенности — повышенная карбонатность и тонкозернистость осадков, преобладание слоистых и мергелистых известняков, мергелей, известковистых глин, нередко ракушняков); г) озера в небольших депрессиях пустынь; д) лагуны, береговые озера и солончаки; е) берега морей, местами окаймляющие пустыни.

Отложения пустынь  имеют различный генезис: эоловые, делювиальные, пролювиальные, элювиальные (в том числе характерные для пустынь карбонатные и кремнистые коры выветривания), а также отложения такыров, пустынных горько-соленых озер. В отложениях пустынь спорадически присутствуют остатки ксерофитовой флоры, эоловые ветрогранники, образования такыров, отложений солей, весьма характерные по своему составу, текстурам и структурам. Присутствие в пустынях крупных рек может порождать сочетание песков с пресноводной фауной рядом с областью распространения слоев соли. В отложениях крупных пустынь характерна высокая окатанность зерен, но этот признак ненадежен для пустынь без многократного перевевания материала.

7. ЭОЛОВЫЕ ФАЦИИ

Эоловые отложения  образуются в результате выпадения  из воздуха или путем волочения по поверхности земли песчаных и пылеватых частиц. Они занимают относительно небольшую часть общей массы ископаемых отложений, так как материал, отложенный ветром, в дальнейшем очень часто размывается в переотлагается водой. Крупные эоловые накопления формируются преимущественно в пустынях, в меньшей степени на низменных морских побережьях в виде дюн. Для эоловых песков характерны: 1) хорошая отсортированность зерен с преобладанием частиц 0,15—0,30 мм; 2) значительное количество зерен высокой окатанности с матовой поверхностью; 3) часто очень большая мощность косых серий, иногда до 12 м, типичная косая слойчатость с углами падения слойков около 30—33°; 4) индекс знаков ряби (ширина/высота) обычно больше 15; 5) значительно меньший, чем для флювиальных песков коэффициент смещения Рухина*; 6) скопление на вершинах знаков ряби более крупных зерен, чем на их понижениях (у флювиальных песков — наоборот); 7) обычное присутствие ветрогранников (эоловые многогранники, вентифакты) — угловатых обломков пород, обточенных ветром, размером от долей до 10 см и более, либо отшлифованных, либо покрытых корочками кремня, доломита или темной марганцевой пленкой («пустынный загар»); 8) отсутствие цемента и фауны.

8. ФАЦИИ КАРБОНАТНЫХ  ОТЛОЖЕНИЙ АРИДНОЙ ЗОНЫ

Накопления  карбоната кальция в песчано-гравийных  континентальных отложениях пустынь и полупустынь мира имеют региональное развитие. Эти образования известны в литературе как карбонатные коры (каличе, калькреты); они являются образованиями, наложенными на песчаные и песчано-гравийные толщи. Одни считают их почвенными образованиями пустынь, другие — отложениями аридных зон из гидрокарбонатных грунтовых вод в субаквальные периоды минувших эпох. А. В. Сидоренко выделяет карбонатные коры в самостоятельный фациальный тип накопления континентальных известняков аридной зоны, вследствие их большого площадного развития, хорошей выдержанности, характерной морфоструктуры и состава.

А. В. Сочава установил, что карбонатные коры являются характерной и непременной составляющей формации карбонатных красноцветов самого различного возраста (докембрий и фанерозой). Особенности карбонатных пород, позволяющие отнести их к древним карбонатным корам, таковы: 1) распространение в континентальных отложениях; 2) приуроченность к перерывам в осадконакоплении и связь с корами выветривания; 3) сходство слоистых (натечных), комковатых и брекчиевидных структур данных пород со структурами современных карбонатных кор — каличе. Формации карбонатных красноцветов различного возраста содержат многократно повторяющиеся в разрезе горизонты конкреционных известняков и доломитов — внутриформационные карбонатные коры.

9. ЛЕДНИКОВЫЕ  ФАЦИИ

Группа отложений  ледникового фациального комплекса  многообразна. Они обычно плохо или совсем не сортированные, часто грубообломочные. Если присутствуют тонкозернистые осадки, то они тесно связаны с относительно грубым обломочным материалом. Среда отложений большей частью окислительная. К ледниковым отложениям относятся следующие.

М о р е  н ы — отложения, накопленные  непосредственно льдом. Это литологи- чески очень разнообразный, не сортированный песчано-глинистый материал, содержащий гальку и валуны. Некоторые валуны имеют штриховку и полировку.

T и л л  и т ы — своеобразные древние  грубообломочные породы, внешне  напоминающие морену. Обзор существующих представлений о тиллитах выполнен Т. А. Грецкой (1966 г.). Н. М. Чумаков предлагает различать собственно тиллиты (древние морены), псевдотиллиты (мореноподобные породы ледникового происхождения) и тиллоиды (мореноподобные породы любого иного происхождения). Признаки собственно тиллитов: штриховка и грани на обломочном материале, эрратические валуны, следы воздействия льда на подстилающих породах и др. Породы, сходные с тиллитами, могут возникать и не под воздействием ледниковой деятельности (осыпи, селевые потоки, отложения конусов выноса и временных потоков, подводные оползни, тектонические брекчии и брекчии обрушения). Кроме тиллитов плейстоценового оледенения, хорошо известные тиллиты докембрия, конца палеозоя. В докембрии установлено три возрастных интервала с тиллитами, отвечающих самостоятельным ледниковым эпохам. За рубежом классическим примером тиллитов верхнего докембрия считаются тиллиты Северной Норвегии.

В о д н  о-л е д н и к о в ы  е  о т л о ж е н и я — отложения ледниковых вод. Наиболее характерно выражены в зандровых равнинах, расположенных у внешнего края бывшего ледника и состоящих из плоских и обширных конусов выноса. Около конечных морен они сложены галечниками с валунами и гравием, дальше переходят в плохо сортированные зандровые пески с косой слойчатостью и линзовидным строением. Некоторые авторы относят к флювиогляциальным отложениям также и покровные суглинки.

О з е р  н о-л е д н и к о в  ы е  о т л о ж е н и я образуются на дне ледниковых озер и обычно тонкозернисты и тонкослоисты. Среди них наиболее характерны ленточные глины. Обычная их мощность 2—15 м, реже 40—50 м.

К другим ледниковым отложениям относят солифлюкционные образования, а также отложения подпорных бассейнов — обширных озер, образовавшихся при подпруживании ледниковым покровом рек. Последние представлены песками, алевритами, суглинками, реже глинами, плохо сортированными, с гальками и гравием. Ледниковые отложения были широко распространены в четвертичных отложениях Северного полушария. В более древних отложениях они известны среди палеозоя материка Гондваны.

10. ФАЦИИ ЭЛЮВИАЛЬНЫЕ

Особенности элювиальных  образований — залегание на месте  разрушения материнских пород. Состав элювия непостоянен и разнообразен. В нем обычно отсутствуют органические остатки и слоистость. Древние элювиальные фации, примером которых служат коры выветривания, известны в отложениях разного возраста, начиная с докембрия. Они связаны с водораздельными пространства ми и являются обычно показателем более или менее длительного перерыва в осадконакоплении.

Среди элювиальных  образований выделяется три генетических типа: 1) обломочный («кластогенный») элювий — щебнистые и глыбовые скопления преимущественно механического разрушения горных пород, характерен для вулканических областей; 2) собственно кора выветривания («хемогенный» элювий); 3) почвы и подпочвы («биогенный» элювий). Ископаемые болотные почвы часто подстилают угольные пласты и содержат многочисленные растительные остатки. Ископаемые почвы обычно тонкозернистые темные породы — аргиллиты, алевролиты, реже — мелкозернистые песчаники. Часты конкреции сидерита, пирита, реже— анкерита, доломита и кальцита. Текстура неслоистая, комковатая, пятнистая. Нижняя часть ископаемого почвенного горизонта бывает обесцвечена.

11. СКЛОНОВЫЕ  ФАЦИИ

Склоновые фации  объединяют отложения, разнородные  по динамике, аккумуляции, строению и составу. В подавляющем большинстве мощных осадочных формаций склоновые отложения либо отсутствуют, либо встречаются в виде незначительных линзовидных тел.

Е. В. Шанцер выделил склоновый (коллювиальный) генетический ряд континентальных отложений с подразделением его на две группы — гравитационную и делювиальную (коллювий смывания). К гравитационной группе (коллювиальная подгруппа) отнесены продукты выветривания, смещенные вниз по склону под влиянием силы тяжести. Они отличаются от делювия худшей сортировкой и по этому признаку близки к моренам, но а отличие от них сложены только местными породами. Различается коллювий обрушения (обвальный и осыпной) и коллювий оползания (оползневые и солифлюкционные накопления).

Делювиальные  отложения образуются в результате склонового смыва продуктов выветривания водами. Они очень плохо сортированы и содержат остроугольные обломки местных пород. В них наблюдается параллельная склону слоистость. В предгорных областях делювий часто сочетается с пролювием. Выделяют отложения делювиальных шлейфов и делювий, заполняющий разрозненные понижения в рельефе. Первые могут протягиваться на большие расстояния. Делювий встречается среди отложений четвертичной системы и редко среди более древних.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гептнер А.Р. Процессы континентального литогенеза. Труды ГИН АН СССР, вып. 350. M., 1980.

2. Лазаренко А. А. Литология лёссов и погребенных почв.

3. Литология ледниковых отложений. Л., Недра, 1973.

4. Справочник по литологии. М. «Недра», 1983.

5.  http://www.kafgeo.igpu.ru

6.  http://www.lithology.ru