Б. Текстуры поверхностей слоев

Текстуры поверхностей слоев – важнейшие генетические и фациальные признаки, которые удобнее и рациональнее рассмотреть по их приуроченности к кровле и подошве пластов - знаконосителей. Хотя они несут некоторые общие текстурные знаки, но большинство знаков резко различно. В подавляющем числе случаев эти различия определяются разными породами, вернее осадками-знаконосителями (зернистые породы) и осадками-матрицами (пелитовые породы). За этими различиями стоят разные условия и процессы, формирующие текстуры.

I. Текстурные знаки кровли и эпиглифы более известны (рис. 13) и шире распространены, особенно рябь, или знаки ряби. Обычно их делят на симметричные и асимметричные, хотя деление довольно условно и неравноценно.

 

Рис. 13. Знаки ряби на кровле пластов:

а,б,в,д,е — асимметричная рябь; г,ж,з,и — симметричная рябь, или рябь колебательных движений (в заводях); а — рябь течения с элементами: длиной (Д), высотой (В) илиамплитудой, с длинным (d₁) или l₁, и коротким (d_г или l₂) склонами, или крыльями; б – эоловая; в – водно-флювиальная; г – волновая; д – почти симметричная водно-флювиальная с низким (+5) индексом; е – эоловая с высоким (+14) индексом; ж – волновая с низким (+5) индексом; з – волновая с высоким (+14) индексом; и — волновая рябь симметричная с осложняющим мелким гребнем во впадине. Высота ряби В на рис. а не показана.

 

Симметричная рябь (рис. 13, г-и) распространена мало. Она образуется колебательными, волновыми движениями воды, которые обычно имеют одно преимущественное смещение энергии, и в этом направлении рябь скашивается: ее склон становится круче и короче. Поэтому один генетический тип – волновая рябь – представлен как симметричной, так и асимметричной рябью. Последняя весьма сходна с мелкой рябью течения (рис. 2.18, а-в). Можно говорить и о крупной ряби течения, генетически связанной с косой слоистостью крупного размера. Вообще почти любая рябь образует и внутреннюю слоистость – волнистую, косоволнистую и косую разного размера – от сантиметровой (слоистость мелкой ряби течения) до метровой (слоистость крупной ряби течения). Наиболее полную и сжатую сводку по ряби и слоистости дали Г.Э. Рейнек и И.Б. Сингх (1981).

Рябь характеризуется вертикальным индексом — отношением длины ряби к ее высоте (Д/В, рис. 13, а, и) и индексом симметрии (d₁/d₂), т.е. отношением горизонтальной проекции наветренной стороны к проекции подветренной стороны, или отношением проекций пологого и крутого склонов ряби.

Рябь встречается группами, или системами, в которых гребни ряби параллельны или почти параллельны друг другу и рябь только одного типа.

Рябь состоит из гребня и впадины. Гребни, определяющие тип ряби, бывают прямолинейными, волнистыми, лингоидными (прерывистыми, с загнутыми вперед, по течению, концами, и рябь напоминает барханы), фестончатыми, луноподобными и ромбоидными. Последние четыре типа – прерывистая рябь.

Рябь течения состоит из косых слойков, падающих в сторону течения и называемых часто передовыми, и неясно выделяющегося подошвенного слойка, а также наслойка с наветренной стороны. Максимальная крутизна передового слойка, видимо, не больше 35°. К подошве наклон уменьшается, и косой слоек, как правило, прогнут книзу. Таково же строение и крупной ряби течения и асимметричной ряби волнения, а симметричная рябь несколько отличается: наклоны слоев в обе стороны, т.е. по склонам ряби, так что в вертикальном поперечном разрезе текстура становится шевроновой.

Длина симметричной ряби 0,9-200 см, высота 0,3-23см, индекс 4-13, преимущественно 6-7. Гребни часто острые, чего не бывает в ряби течения. Обычно более крупные зерна обогащают гребни, а наиболее тонкие и тяжелые зерна – впадины. Образуется при скоростях распространения волн 9-90 см/с. Хотя крупная рябь развивается в более грубозернистых осадках, но она же и наиболее глубоководна: на больших глубинах открытого моря (до 100-200 м) длина волн больше, колеблющиеся частицы воды обладают большими орбитальными диаметрами, что и приводит к образованию более крупной ряби. Индекс ряби выше в тонкозернистых песках и может быть весьма высоким в зоне прибоя. Часто внутреннее строение симметричной ряби несогласно с внешней формой, что говорит о присутствии в составе гребней более древней ряби.

У асимметричной ряби волнения много общего с прямолинейной мелкой рябью течения: подветренный склон круче наветренного. Длина ряби 1,5-105 см, высота 0,3-20 см, индекс ряби 5-16, преимущественно 6-8, индекс асимметрии 1,1-3,8. Отличия асимметричной волновой ряби от ряби течения: неровная нижняя граница серии, перекрещивание передовых слойков и их выклинивание и изменчивое расположение внутренних слойков, а также часто раздваивание гребней.

Рябь течения практически всегда асимметрична (рис. 13, а,в,д). Условно различается мелкая (длиной меньше 60 см, но чаще меньше 30 см, так как рябь с длиной 30-60 см редка, высота до 6 см, индекс ряби 5-10), крупная (длина больше 60 см, до 30 м, высота до 1,5 м, индекс 10-20) и гигантская (длина больше 30 м, до 1 км, высота до 15 м, индекс ряби 20-60), обычно одинокая, сложная и комбинированная. Крайний тип прерывистой ряби – ромбоидная рябь –образуется в наиболее мелководной (глубина воды 1-2 см, иногда несколько миллиметров) и высокодинамичной обстановке. Часто она осложняет морские склоны валов и отмелей и формируется на них обратным оттоком воды, что давало право некоторым геологам называть ее знаками оттока. Длина ромбов до 1 м, а высота всего несколько миллиметров (до 1-2 см). При сверхкритических скоростях течения или близких к ним формируются антидюны, названные так потому, что благодаря преддюнному завихрению (снизу вверх и против потока) откладываются косые слойки, наклоненные вверх по течению. Дюны в условиях бурного течения находятся в одной фазе с поверхностной волной потока, обычно симметричны, невысоки (от 1 мм до 45 см), с длиной от 1 см до 6 м, с пологими склонами и гребнями, весьма нестабильны, передвигаются вверх по течению и разрушаются, реже — вниз или остаются на месте, недолговечны, находятся в условиях постоянной седиментации и переформирования. Существует продольная (течению) и эрозионная (поперечная течению) рябь.

Ветровая рябь имеет большой индекс (30-70), редко снижающийся до 10-15 (в плохо сортированных песках), длину 6-15 см, иногда от 2,5 до 25 см, высоту обычно 0,5-1 см. Индекс ряби связан прямой зависимостью со скоростью ветра и обратной – с размером зерен, а степень асимметрии, которая выше водной ряби, прямо зависит от размера зерен и обратно от скорости ветра. Ветер не создает эрозионную и восходящую рябь. По размеру зерен эоловая рябь грубее перевеваемых песков, особенно это относится к гранулярной, т.е. гравийной ряби (длина 25-230 см, высота 2,5-13 см, индекс 15-20). Последняя наиболее крупнозерниста у гребня, где обнаруживается косая слоистость (передовые слои), тогда как обычно у эоловой ряби внутренней текстуры не видно. Скопление гравия и крупного песка на гребнях в основном остаточное, возникающее за счет выдувания более тонкого материала. В Ливийской пустыне встречена гранулярная рябь длиной волны до 20 м и высотой более 60 см. В плане гранулярная рябь менее правильная, чем обычная эоловая (в песках), становится фестончатой или распадается на барханчики. Раз­вивается чаще в областях, подверженных ветровой эрозии (дефляции).

Рябь практически не образуется на илистом дне, хотя изредка ее можно встретить и в глинах: она здесь, вероятно, эрозионная.

Рябь позволяет определить эоловые, речные и морские обстановки. В морях она сосредоточена преимущественно в мелководной зоне, хотя рябь течения встречается и на дне океана. В речных отложениях широко распространена рябь течения, часто восходящая, и редко встречается рябь волнения, ромбоидальная и антидюны. Так же богат спектр ряби и в приливной (часто со срезанными гребнями) и волновой зонах, только здесь преобладает рябь волнения. Довольно разнообразна рябь в турби-дитах: течениевая мелкая, восходящая, антидюны.

Трещины усыхания – свидетельство осушения, хотя встречаются и под водой, – как трещины синерезиса, отличающиеся от субаэральных непол­ным развитием, меньшими размерами и нечеткой V-образной формой. При осушении трещины V-образные, реже с параллельными стенками, шириной от 1-2 мм до нескольких сантиметров, глубиной до десятков сантиметров, ре­же до метров. Полигоны в диаметре от 0,5-1 м до нескольких сантиметров, причем в крупные часто вписано несколько систем более мелких полигонов. Трещины заполнены щебенкой собственных стенок или вышенаслоенным осадком. При подсыхании отделяется плоская глинистая или карбонатная щебенка, которая может окататься и захорониться. Нередко сочетаются с от­печатками ног птиц и позвоночных, а также с ходами моллюсков, крабов, червей и других беспозвоночных, обильных в приливной зоне.

Мерзлотные клинья, или морозобойныетрещины — V-образные, глубиной, шириной и длиной до нескольких метров, заполненные последующим осадком, часто с оттесненными сюда гальками, особенно характерные для высоких холодных широт.

Отпечатки (глиптоморфозы) кристаллов льда, солей размером до 3- 5 см обычно представлены псевдоморфозами илистого осадка по кубам каменной соли, тонким пластинкам и иголкам льда, кристаллам гипса и т.д. Могут сохраниться в ископаемом состоянии отпечатки ледяных цветов и даже оттиски кристаллов снега. Кристаллы солей и льда образуются и в подводных условиях. Наличие соли, естественно, свидетельствует о6 аридном седиментогенёзе, а льда – о холодном климате. К глиптоморфозам можно отнести и крупные (до 1 м) кристаллы икаита (по заливу Ика в Гренландии) СаСО₃ 6Н₂О, кристаллизующегося при почти нулевых температурах и легко замещающегося кальцитом или другими карбонатами, вокруг которых нередко образуются обычные карбонатные конкреции. Такие образования известны как генойши, глендониты, например в тиллитах перми Австралии. Эти загадочные образования объяснили английский литолог Д. Шерман и др.

Отпечатки капель дождя и града – групповые углубления на песчаной или илистой поверхности, поэтому они могут быть как на кровле пластов, например на знаках ряби, так и на подошве, но уже как слепки с углублений на илистом дне. Размер от 0,5 до 2-3 см, а слепки паде­ния града — до 5 см. Форма изометричная, округлая, с ровными или рваными (у града) краями, с возвышающимся бортиком — кольцом. Если капли дождя падают под косым углом, углубление эллипсоидальное. Как ни парадоксально, следы капель дождя сохраняются не в дождливых странах (сильный дождь их смывает), а там, где они редки и не сильны — в засушливых. Углубления капель воды воспроизведены экспериментально.

Следы струй и стекания — разветвленная, как крона дерева, система мелких (миллиметры и сантиметры) углублений на поверхности песчаного осадка, морфологически весьма разнообразных. В береговой прибойной зоне развиты следы прибоя — гребешки песка при откате волны, следы пены, очень часто отпечатывающейся, пузырчатый песок (за счет захвата воздуха), первичная линейность (бороздки в несколько зерен), рябь прилипания (антирябь) и др. — широко распространены в литоральной зоне у уреза воды и позволяют точно определять береговую линию.

Следы волочения — борозды прямолинейные, оставляемые пустыми раковинами или другими предметами, переносимыми волнением и течениями у дна, на котором они оставляли специфический след. Иногда по такому следу определяется род организма, например, по W-образному следу — аммонит с соответствующим килем раковины.

Следы ползания и лежания разнообразны и весьма информативны, так как они, в отличие от раковин, всегда автохтонны и первичны. Они оставляются моллюсками, членистоногими, червями, морскими звездами и другими животными.

Следы зарывания и сверления наиболее широко распространены в приливной зоне и представляют собой вертикальные трубки, часто U-образные (вход и выход — у крабов и др.). На поверхности осадка образуются холмы, конусы — вулканчики или воронки, иногда отверстия окружены шариками песка — копролитами.

Сверления совершают моллюски, мшанки, ежи, водоросли и другие беспозвоночные. Они сверлят твердое дно — элювиальные панцири, гальки, раковины, куски дерева. Часто сверление совершается на протяжении всей жизни особи, которая, вырастая, остается замурованной в расширяющейся вглубь норке. Сверления и вертикальные зарывания свидетельствуют о мелководной и приливной зонах, а более горизонтальные зарывания — об относительно глубоководной.

Следы размыва и элювиирования разнообразны и важны, на них давно геология основывала важные выводы о стратиграфическом расчленении отложений и естественной периодизации развития региона и отдельных его частей. Размыв на суше выражен не только перерывом и уничтожением части разреза, неровной границей, но и значительным воздействием на сохраняющиеся породы агентов внешней среды — их твердением, химическими и минеральными преобразованиями, часто расчленением на блоки и щебень, т.е. разнообразным элювиированием, тип, глубина которого, а также мощность зоны изменения свидетельствуют о длительности экспонирования и перерыва. Сама поверхность перерыва неровная, неровности часто сглажены. Следы размыва и выветривания наблюдаются значительно чаще, чем принято считать, так как перерывы бывают и внутриформационными, например, между элементарными циклитами и мезоциклитами, а также и внутрициклитовыми. При этом длительность перерыва и размыва часто превосходит время осадконакопления.

Механические, биологические и физические следы на кровле в действительности более разнообразные, чем перечислено, и они требуют дальнейшего изучения.

Текстурные знаки подошвы, или гипоглифы, распространены не менее широко и имеют практически такое же научное значение, как и экзоглифы. Чаще всего это знаки-слепки, т.е. рельефные, выпуклые валики или бугорки на подошве зернистых, обычно песчаных пород – знаконосителей, образующиеся заполнением углублений илистого, реже зернистого (песчаного) дна. В соответствии с доминированием двух способов образования углублений — механического и биологического — различают механоглифы и биоглифы. К первым примыкают знаки внедрения, формирующиеся после отложения слоя-знаконосителя.

Механические знаки, или механоглифы, весьма разнообразы,а важнейшие из них представлены слепками борозд размыва, царапин, волочения, ямок падения, ряби и знаками внедрения.

Язычковые валики (рис. 14, а-д) – слепки борозд размыва струями придонных течений – вероятно, самые распространенные подошвенные знаки. Для их образования необходимы условия: 1) илистое дно; 2) умеренное по силе или скорости течение; 3) наличие зернистого материала – песка – для заполнения рытвинок и тем самым для образования их слепков. Лучшим механизмом образования язычковых валиков – взвешенные у дна турбидитные потоки на среднем отрезке их пути.

Валики своими острыми концами направлены против течения, что дает возможность восстановить направление течения, палеогеографическуюобстановку, положение области сноса обломочного материала.

 

 

Рис. 14. Подошвенные рельефные знаки механического происхождения:

а-в — последовательные стадии образования язычковых валиков-слепков борозд размыва струями течений (их направление показано стрелками): размыв ровного полусвязного илистого дна (а), засыпание борозд размыва — овражков песком, приносимым этим течением (б), и дальнейшее развитие процесса (в), когда размываются и песчаные выполнения борозд и желобков; г — язычковые валики в поперечном вертикальном разрезе и в плане; д — те же валики, осложненные внедрением песчаных валиков в илистое дно, и выжимание клиновидных глинистых клиньев вверх, в песчаный слой с тенденцией расчленения его на будины

 

Обоюдоострые валики – слепки царапин на илистом дне твердыми предметами: раковинами, обломками древесины, литоклаетами, гальками, телами рыб и других животных, кусками льда и т.д. (рис. 14, е). Размер и форма следа определяются этими предметами и часто весьма характерны, что позволяет определять даже род организма. Вместе с тем они свидетельствуют и о гидродинамике у дна.

е — валики обоюдоострые;

Шевроновыевалики состоят из центрального осевого и косо подходящих к нему оперяющих валиков. Острый угол между ними показывает направление волочения твердых предметов по илистому дну придонны­ми течениями (рис. 14, ж). К этим слепкам примыкают сходные сложные и более короткие валики — следы косого к дну падения предметов, а также серии более изометричных бугров — слепков углублений от падающего предмета, испытывавшего прыжки при рикошетном отскакива­нии и несколько приземлений. Одиночные бугры разных размеров чаще всего оставляют сидящие, лежащие, отдыхающие животные на дне мо­рей и илистых осушках побережий и озер.

ж - шевроновый валик - слепок следа волочения предмета по дну

 

Рябь на подошве редка, так как на илистом дне она почти никогда не встречается. Но когда рябь кровли лишь чуть присыпана глинистым или известковым осадком, то осадок повторяет эту рябь, и поэтому новый песчаный нанос отпечатывает своей подошвой такую рябь. Она бывает симметричной и асимметричной, рябью волнения и рябью течения.

Знаки внедрения (рис14, з,)образуются при выжимании пластичной глины под массой вышенаслоенного песка, продавливающего илистый осадок в желобах, где слой песка хоть немного, но толще. Неровности рельефа подошвы медленно или быстро усиливаются, диапир (клин) глины поднимается все выше и нередко полностью разрывает песчаный слой, превращая его в сингенетичные будины. При большей пластичности глины песчаные валики нередко отрываются, закручиваются и тонут в глине, как гальки-рулеты (рис. 2.19, з).

з — колобки — оторвавшиеся от пласта и утонувшие в жидком иле

 

Наряду с глинистыми развиваются и песчаные нептунические дайки, выжимающиеся как плывуны.

Биологические знаки, или биоглифы, разнообразны, многочисленны и часто сходны с биоглифами на кровле песчаных слоев (рис. 2.19, к-м): извилистые валики диаметром от 3-4 мм до 5-10 см, оставляемые двустворками, гастроподами, червями и другими беспозвоночными; бугры — входы и выходы зарывающихся крабов, раков, креветок, двустворок и других, а также одиночные бугры — следы лежания, отдыха и падения трупов, размером от 3-5 мм до 20-30 см и больше, нередко характерные по форме — пятиконечные звезды и др.; слепки ног птиц, рептилий, млекопитающих и других животных. В музее Берлинского университета хранится плита пермского песчаника с трещинами высыхания и слепками ног парейозавров, а во Львовском университете — отпечатки парно­копытных и других животных кайнозоя. Нередки слепки лап и хвоста крокодилов и других пресмыкающихся, а в четвертичном периоде к ним прибавляются слепки ног медведей, мамонтов и людей.

к — следы пребывания на дне животных неизвестного класса (1, медузы (2) и морской звезды (3)

л — след ползания гастроподы и червя

м — палеодикцион (вертикальный разрез пласта песчаника и план) - след илоеда

 

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: