 |
Что такое делювий, пролювий, коллювий, аллювий
|
|
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГАОУВО «Казанский (Приволжский) федеральный
Университет»
Институт геологии и нефтегазовых технологий
Реферат на тему:
«ДЕГРАДАЦИЯ И ОХРАНА ПОЧВ В РАЙОНАХ ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ КРАЙНЕГО СЕВЕРА»
Выполнил: студент группы 03-303
Исмагилов Азиз Рустамович
Преподаватель: Сунгатуллин Рафаэль Харисович
Казань - 2017 г.
Содержание
Введение……………………………………………………………………..3
Основные виды техногенной нагрузки на почвенно-растительный покров………………………………………………………………………..4
Степень устойчивости почв к деградации Почвы………….…………….8
Заключение………………………………………………………………….15
Список литературы…………………………………………………………16
Появление понятия «фация». Слово фация происходит от латинского facies. Буквально оно означает—лицо, облик. В геологии это слово впервые употребил около 300 лет тому на з ад датский ученый Н. Стено. Он обозначил та к пачки слоев в изученном им районе Флоренции. То, что теперь называетс я стра тиграфическим горизонтом, у него было «фацией». В таком смыс ле этот термин не укоренился. Основоположником современного понимания термина «фа ция» справедливо считают швейцарского геолога А. Грессли (A. Gressly). В первой половине XIX в. он занималс я изучением Юрских гор в Швейцарии и заметил, что в отложениях каждог о стратиграфического горизонта, если его прослеживат ь от места к месту, можно увидеть изменения петрографического состава слагающих этот горизонт пород и находящихс я в них органиче ских остатков. Например, там, где горизонт сложен известняка ми, в 'нем заключены разнообразные оранизмы — кораллы, иглокожие, мшанки, устрицы и многие другие, там, где известняки сменяются глинистыми породами, в нем присутствует однообразна я фауна (рис. 1). Такие наблюдения шли вразре з с господствовавшими в то время представлениями о том, что одно возрастные отложения везде должны иметь одинаковый петро графический состав и содержат ь одинаковые органические остат ки. Однак о дл я Юрских гор подмеченные изменения оказалис ь настолько обычными, что Грессли применил даже новый дл я то го времени метод полевых исследований: кроме изучения и опи сания вертикальных разрезов, он прослежива л каждый страти графический горизонт ка к можно дальше в горизонтальном на правлении, улавлива я все изменения его петрографического состава и заключенных в нем окаменелостей. При таком подходе ему удалос ь на площади распространения каждог о горизонт а выделить участки, отличающиеся друг от друга составом пород и заключенных в них органических остатков. Эти участки, сло женные отложениями одного возраста, но разного петрографи ческого состава и с разными органическими остатками, представ- Рис. 1. Литоральные фации портландских слоев юр ской системы (по A. Gressly, 1840): / — коралловая банка с разнбй фауной — фация мелкого моря; 2 — глинистые осадки с однообразными моллюсками — фация боле е спокойных участков моря Зилар Рис. 2. Карта и разрез (упрощенно), показывающие распределе ние литоральных фаций — коралловой (сетка) и глинистой с мол люсками (штриховка)— в портландских слоях района Порентру (по A. Gressly, 1840) ляющие собой (по выражению Грессли) «модификации» данного стратиграфического горизонта, он назвал фациями, или обликом отложений. Одна из карт распространения портландских слоев юрской системы и разрез к этой карте представлены на рис. 2. Соотношения между фациями юрских слоев в более общем раз резе, как они были предположены Грессли, показаны на рис. 3. Происхождение фаций Грессли связывал с различиями в ус ловиях образования пород. Он пишет по этому поводу, что «мо дификации, как петрографические, так и палеонтологические, обнаруживаемые стратиграфическим горизонтом на площади его распространения, вызваны различиями местных условий и други ми причинами, которые и в наши дни оказывают такое сильное влияние на распределение живых существ на морском дне. Во Рис. 3. Предполагаемое соотношение глубин и фаций в морском бассей не Швейцарии (по A. Gressly, 1840): 1—литоральная коралловая и илистая фации; 2 — полупелагическая фация; 3 — молассы (боле е молодые отложения) всяком случае я нередко бывал удивлен, находя в распределении наших ископаемых форм те же законы биологических ассоциа ций, а в совокупности соответствующих петрографических и гео логических черт те ж е соотношения, как они господствуют в сов ременном подводном мире»Таки м образом, Грессли обнару жил в распределении ископаемых организмов юрского возраста черты, сходные с современными биоценозами, а в литологических признаках заключающих их пород заметил такие закономерно сти, которые имеют место на современном морском дне. Так, из вестняковая фация коралловых полипняков характеризует самые мелкие участки юрского моря, а глинистая фация с лелеципода- м и— более глубоководные участки. В отложениях портландских слоев верхней юры, обладающих наиболее ясной изменчивостью, Грессли выделил ряд фаций и среди них следующие: 1 — коралловая, особенно изменчивого петрографического состава и с обильной разнообразной фауной; 2 — литоральная илистая с устрицами; 3 — литоральная илистая с губками; 4 — полупелагическая и 5 — пелагическая. Две по следних ф,ации представлены чистыми, плотными и однородными известняками и доломитами с редкой фауной. 1 В издании: Neue Denkschriften der Allgemeinen Schweizerischen Gesellschaft fur die gesammten Naturwissenschaften. Bd II, Neuchatel, 1838, S. 12. Грессли удалос ь подметить несколько характерных особенно стей выделенных им фаций. Перва я особенность заключаетс я в том, что определенному петрографическому составу пород соот ветствует свой особый комплекс ископаемых организмов, т. е. существует определенна я связ ь между составом породы и за ключенными в ней органическими остатками. Втора я особенность состоит в том, что в комплекс е органических остатков одной фа ции обычно не встречается родов и видов, характерных дл я дру гой фации, если же они и присутствуют, то в ограниченном коли честве. Грессли заметил также, что породы одинакового литоло- гического состава даже на разных стратиграфических уровня х содержа т весьма сходные остатки организмов. В породах раз ного состава на одном стратиграфическом уровне находятс я раз личные комплексы окаменелостей. Им сформулировано и еще несколько положений, касающихс я распределения выявленных им фаций на площади и в вертикальном направлении. Итак,. Грессли ввел в науку понятие о фациях, установил ря д важных особенностей их и впервые применил сравнительный метод поле вых геологических исследований, полностью сохранивший значе ние до наших дней. Он являетс я основоположником научной па леогеографии, Фундаментом дл я палеогеографических выводов ему послужило выявление пространственного распределения вы деленных им фаций и генетическое истолкование этих фактов. Следует отметить, что сходные мысли были высказаны неза висимо от Грессли и в то же время французским ученым К. Прю- во (Const. Pruvost, 1837—1838), однако они не получили широ кой известности. Прюв о возража л против господствовавших представлений о постоянстве состава стратиграфических горизон тов на площади, он указывал, что с того времени, ка к на поверх ности Земли появились моря, должны были существовать и: отложения рек и дель т и пляже й и т. д. Каждому пелагическому морскому осадку должны соответствовать одновозрастные лито ральные и иные отложения. В русскую науку понятие о фация х проникло во второй по ловине XIX в. Оно не сразу завоевал о широкое признание. Н. А. Головкинский писал по этому поводу: «Ка к ни проста мысль, что в одно и то же'врем я в разных местах могли совер шатьс я различные процессы, но понятие о fades, это первоклас сное геологическое понятие, вырабатывалос ь чрезвычайно мед ленно, и мы до сих пор, в современной научной литературе, весь ма часто можем заметит ь недостаточное к нему внимание» С ам Головкинский успешно потрудилс я на д тем, чтобы изменит ь такое положение, и в 1868 г. опубликовал работу, в которой впервые в русской геологии практически использовал понятие 1 Н. А. Головкинский. О послетретичных образованиях по Волге- в ее среднем течении. Казань, в университетской типографии, 1865, стр. 4. Рис. 4. Фациальные изменения пермских отложений по р. Каме от р. Волги до устья р. Ик (по Н. А. Головкин- скому, 1868—1869): / — мергели и глины; 2 — известняки; 3 — песчаники; 4 — линия, выше которой изображена часть разреза, выходящая по р. Ка ме, а ниже — по ее притокам о фации. Оно понадобилос ь потому, что изученные им отложени я пермской системы в бассейне р. Камы оказалис ь очень непосто янными на площади. Они испытывают закономерные изменения по мере движения от р. Волги на восток, вверх по р. Каме, к Уральским горам. Н а запад е нижня я и средня я части разрез а сложены мор* скими отложениями, представленными известняками с разнооб разной фауной плеченогих и пелеципод (рис. 4). Верхня я част ь состоит из полосатых мергелей, глин и известковистых песчани ков, почти не содержащи х органических остатков. По мере дви жения на восток, вверх по р. Каме, в разрез е уменьшаетс я рол ь известняков, глины начинают появлятьс я и внизу, а к востоку они замещаютс я песчаниками. Одновременно меняется и фауна: она становится боле е однообразной, начинают преобладат ь пе- лециподы, а из плеченогих большое развитие получае т лингу- л а — Lingul a orientalis, которая, наконец, остается единственным представителем фауны. От района Елабуги известняки со свой ственным им комплексом организмов исчезают, и весь разре з к востоку представлен почти одними песчаниками. Изменения пет рографического состава пород сопровождаются, следовательно, изменениями фауны. Подобно Грессли, Н. А. Головкинский назва л различные по составу пород и организмов комплексы одновозра - стных отложений фациями. Он писал: «Ввиду важног о значения и проистекающей из этого необходимости часто употребляют слово fades, Я позволяю себе руссифицироват ь его и писат ь фация, з а неимением соответствующего чисто русского слова» '.. В боле е общем виде изменения пермских отложений изобра жены на другом рисунке Головкинского, где особенно ясно ви ден переход чистых известняков с морской фауной плеченогих и пелеципод сперва в песчаные известняки с редкими лингулами„ а затем в песчаники, глины и мергели с остатками наземных ра стений и позвоночных (рис. 5). Эт а схема, составленна я более- 100 ле т тому назад, оказалас ь вполне правильной. В ней можно» узнат ь в нижних песчаниках и мергелях уфимскую свиту; в из вестняках, выклинивающихс я на восток, казанский ярус; в верх них мергелях и песчаниках — татарский ярус. Известняки с разнообразной морской фауной Головкинскииг считал относительно глубоководной морской фацией, песчаные известняки, распространенные восточнее, рассматрива л в каче стве опресненной прибрежной фации, а пестрые песчаники и мергели относил к континентальной пресноводной фации. Он правильно связыва л фациальные различия петрографического, состава пород и заключенных в них органических остатков с: 1 Н. А. Головкинский. О пермской формации в центральной части Камско-Волжского бассейна, 1868. В кн.: Материалы для геологии России,, т. I1 СПб., 1869, стр. 400. различиями в условиях образования соответствующих отложе ний. Причину смены фаций в пермском бассейне с запад а на восток Головкинский видел в постепенном передвижении моря сначал а с запад а на восток, а затем в обратном направлении. Такое объяснение сейчас признано всеми геологами. После работы Головкинского термин «фация» постепенно во ш е л в геологический обиход, а понятие о фация х стало одним из основных понятий в геологии. Рис. 5. Строение пермских отложений в Камско-Волжском бассейне (по Н. А. Головкинскому, 1868—1869) Понимание фаций как генетических комплексов отложений. В предыдущем раздел е показано, что понятие о фация х было введено в геологию дл я выражени я изменений состава отложе ний определенного стратиграфического отрезка на площади его распространения. Эти изменения вызваны различиями физико- географических условий накопления соответствующих отложений в разных местах морского дна или на суше. В дальнейшем не все геологи пошли по этому пути и многие стал и применят ь термин «фация» дл я обозначения генетических комплексов отложений, не ограничива я этого понятия конкрет ными стратиграфическими рамками. Иными словами, одновоз- растност ь отложений перестала быт ь обязательным условием при выделении фаций. Начал о такому пониманию фаций было положено во 2-й по ловине XIX в. швейцарским ученым М. Е. Реневь е (М. Е. Renevier, 1884), а затем немецким ученым И. Вальтером (J. WaIther, 1893). Реневь е предложил генетическую классификацию фаций, выделив, например, среди глубоководных морских отло жений фации красной глины, диатомовых илов, глауконитовую и т. д. Вальтер в монографии, посвященной геологии ка к исто рической науке, подробно разбирае т и вопрос о фациях. По его мнению, фация в общем смысле выражае т связь межд у условия ми образования данной породы, ее петрографическими призна ками, а также заключенными в ней органическими остатками. Отсюда вытекае т и определение фации Вальтером, ка к «сово купности первичных признаков осадочной породы». Ка к видим, стратиграфическа я сторона (одновозрастность пород, выделяе мых в качестве фаций) в таком определении значения уже не имеет. А. А. Борися к (1922) указывает, что учение о фация х яв ляетс я одним из краеугольных камней исторической геологии. Он отмечает, что под фацией понимае т свойства данной области или данного участка поверхности земли (безразлично суши или дна моря), обусловливающие определенное распределение жи вотных и растений; фация характеризуетс я определенными физи ческими условиями, фауной и флорой. Данно е определение фации учитывае т литологический состав пород, заключенные в них остатки организмов и физико-географические условия среды. Н о стратиграфическа я сторона здесь во внимание не принимается. Многочисленны и современные варианты такого понимания фаций. Так, Д. В. Наливкин определяе т фацию ка к «осадок (горную породу), на всем своем протяжении обладающий оди наковым литологическим составом и заключающий в себе оди наковую фауну и флору» В этом определении на первое место становится именно оса док (горная порода), хотя тот же автор справедливо отмечает, что «фация — это не только осадочна я порода, т. е. литологиче- ское понятие, но одновременно определенна я однородна я част ь суши или дна моря, т. е. географическое или палеогеографиче ское понятие» 2. Другие исследователи отдают предпочтение физико-геогра фической обстановке, например Ю. А. Жемчужнико в с соавто рами (1959), хотя и у них эта обстановка тесно связываетс я с соответствующими породами. Фаци я —эт о «совокупность физи ко-географических условий образования осадка, выраженных в литогенетических типах, тесно связанных межд у собой» 3, пише т Ю. А. Жемчужнико в с соавторами. Очень ясно генетическое понимание фации выражен о у Н. М. Страхова: фация, в его определении, это «среда отложе - 1 Д. В. Наливкин. Учение о фациях, т. I. М. — Л., Изд-во А Н СССР, 1955, стр. 6. 2 Там же, стр. 7. 3 Ю. А. Жемчужников, В. С. Яблоко в и др. Строение и усло вия накопления основных угленосных свит и угольных пластов среднего карбо на Донецкого бассейна, ч. I. M., 1959, стр. 76. н ия пород со всеми ее особенностями (рельефом, химическим режимом, органическим миром)»!. Сходное понимание фаций мы находим и у В. Е. Хаина, со гласно которому фаци я — это «определенный тип осадочной по роды, возникший в определенных же физико-географических ус ловиях, например русловые пески, озерные известняки, прибреж ные галечники и т. п.» 2, а также у Н. В. Логвиненко. Логвиненко пишет: «фация — это обстановка осадконакопления (современная или древняя), овеществленна я в осадке или породе» 3. Понимание фаций как частных особенностей пород или сре ды осадконакопления. Довольно широко распространено упот ребление термина «фация» для обозначения частных особенно стей среды осадконакопления, а также частных особенностей са мих пород. Остановимс я на некоторых из таких определе ний. Геохимически е фации. Это понятие было введено Л. В. Пустоваловым (1933). Он обратил внимание на то, что в осадочных породах, кроме составных частей обломочного и орга нического происхождения, присутствуют новообразованные — сингенетичные минералы и сингенетичные химические соедине ния, образующиес я в стадию накопления осадк а и на первых этапа х превращения его в осадочную породу. Эти минералы и соединения могут помочь восстановить геохимическую обстанов ку среды, в которой происходило накопление осадка и началос ь преобразование его в породу. Выяснение геохимической обста новки имеет большое практическое значение. По д влиянием гео химических условий среды начинается переход органических вещест в осадка в горючие полезные ископаемые — нефть, газ и уголь, а также концентрация ряда рудных элементов (железа, марганц а и др.) и образование рудных месторождений. Каждому участку земной коры свойственны свои специфи ческие физико-химические условия накопления осадков и их превращения в горные породы. Поэтому в один и тот же геоло гический момент в разных местах земной поверхности возникают осадки и породы, обладающи е разным геохимическим обликом. Приобретенна я осадками во время их накопления геохимиче ска я характеристик а сохраняется довольно долго (даже в мас штаб е геологического времени). Это дал о возможност ь говорить о «геохимических фациях» как современных, та к и ископаемых. Под современной геохимической фацией Л. В. Пустовалов по нимал часть земной поверхности, котора я на всем протяжении обладае т одинаковыми физико-химическими и геологическими условиями накопления и формирования осадочных пород. По д 1 Н. М. Страхов. Основы исторической геологии, ч. I. M., 1948, стр. 6. 2 B. Е. X а II н. Общая геотектоника. M., 1964, стр. 87. 3 H. В. Логвиненко. Петрография осадочных пород. M., «Высшая школа», 1967, стр. 209. ископаемыми геохимическими фациями он понима л плас т (или! свиту пластов), на всем протяжении обладающи й одинаковой из начальной геохимической характеристикой, возникшей в процес се образовани я слагающих его пород. Л. В. Пустовало в да л обзор главнейших морских и конти нентальных геохимических фаций. К морским фациям им отне сены следующие: «сероводородная фация», включающа я совре менные глубоководные осадки Черного моря и продуктивные слои Апшеронского полуострова; «глауконитова я фация», состо яща я из пород, заключающи х глауконит и фосфорит, и др. К континентальным геохимическим фациям им причислены «ла - теритна я фация», «фация ортштейнов», «фация углей» и др. Идею о выделении геохимических фаций поддержива л А. Е. Ферсман (1934). Впоследствии учение о геохимических фация х получило широкое признание. Особенно активно его разрабатыва л Г. И. Теодорович (1947, 1958 и др.). Г. И. Теодорович выделя л геохимические фации по характер ным сингенетическим минералам-индикаторам реакции среды (рН) и окислительно-восстановительного потенциала (Eh), а иногда по характер у минерализации вод. Н а практик е выделение и исследование геохимических фаций сопряжено со значительными трудностями: из всего разнообразия минерало в и других химических соединений, присутствующих в осадочной породе, нужно выделит ь те, которые действительно образовалис ь в сингенетическую (или раннедиагенетическую) стадию. Только эти составные части могут быть непосред ственно использованы дл я восстановления геохимических усло вий среды осадкообразования. Такое выделение далек о не всегда можно осуществить с необходимой степенью обоснованности. Так, осадок при накоплении нередко переходит из одних гео химических условий в другие, например из окислительной среды в восстановительную. Это вызывае т существенное перераспреде ление вещества даже в верхнем слое осадка. Однак о выявит ь подобное изменение герхимической обстановки формирования осадк а (породы) бывае т трудно. Н а практик е при исследовании геохимических обстановок приходится использоват ь весь комп лекс признаков соответствующих отложений, а не только набо р предположительно сингенетичных минералов. В соответствии с изложенными общими принципами целесо образно употреблят ь выражени е «геохимические фации» тольк о в тех случаях, когда имеются в виду различия в геохимических условиях среды накопления одновозрастных отложений, т. е. в том случае, когда фации выделяютс я в пределах определенного стратиграфического отрезка. Если же имеются в виду вообще геохимические условия осадконакопления, то лучше употреблят ь такие выражения, ка к «геохимические условия», «геохимическая обстановка» и т. п. Биологически е фаци и (биофации). Со времени появления понятия о фация х в первой половине XIX в. биоло гическая, точнее сказат ь палеонтологическая, сторона этого по нятия привлекла особое внимание. Уже Грессли связыва л фации с изменением литологического состав а и органических остатков в одновозрастных отложениях. И. Вальтер, кроме приведенного выше (см. стр. 10), да л и такое опеределение фации: «физические особенности морского дна, определяющие распределение орга низмов». После этого многие ученые, особенно палеонтологи, стали связыват ь понятие «фация» с условиями обитания и с из менениями в составе органических остатков, находящихс я в от ложения х определенного стратиграфического горизонта. Та к возникло понятие «биологическая фация», или короче — «биофа ция». Иногда этим термином пользуются вообще для обозначе ния совокупности органических остатков данных отложений. При этом обычно подразумеваютс я прижизненные сочетания организ мов, т. е. ископаемые биоценозы, восстановленные по сохранив шимся остаткам организмов. Литологически е фаци и (литофации). Понятие «литофация» обязано своим появлением главным образом рабо там американских геологов Э. Депплза, В. Крумбейна, Л. Слос - са (Е. Dapples, W. Krumbein, L. SIoss) и др. В нашей литературе оно особенно часто используется в работа х по нефтяной гео логии. П о д литофациями понимают особенности литологического со става пород определенного стратиграфического горизонта в дан ном месте. Американские авторы предложили графический спо соб выражени я этого состава и построение н а этой основе карт литоф.аций (см. стр. 346). Последние бывают полезны при реше нии некоторых зада ч нефтяной геологии и других прикладных вопросов. Однак о генетическое содержание таких карт обычно невелико, та к ка к при составлении их учитываютс я только ко личественные петрографические показатели, не увязанные с ге нетическими чертами соответствующих отложений. Кроме рассмотренных выше изменений в понимании термина фация по сравнению с первоначальным его содержанием, часть геологов и в настояще е время продолжае т пользоватьс я этим термином в смысле, предложенном Грессли и Головкинский. Так, например, Н. С. Шатский (1955) справедлив о отмечает, что в основе представления о фация х лежи т следующе е наблюдение: при прослеживании на площади любой стратиграфической едини ц ы — слоя, свиты, горизонта, толщи — от места к месту постоян но наблюдаютс я изменения, или вариации, которые могут ка саться ка к петрографического состава, та к и органических остатков и других признаков соответствующих отложений. Эти изменения и есть фациальные изменения, если они происходят в одновозрастных образованиях. Такое же понимание фаций да - но в курсе исторической геологии Г. П. Леонов а (1956), который иллюстрируе т его простой схемой (рис. 6). Аналогичное понимание фаций высказывают и некоторые зарубежные геологи: P. Му р (P4. Мооге), Л. Слос с (L. Sloss) и др. Р. Му р (1953) определяе т фацию ка к «пространственно обособленную часть определенной стратиграфической единицы, обнаруживающую характерные черты, существенно отличающие ся от характерных черт других частей данного стратиграфическо го подразделения» Боле е лаконичное, но по существу такое же определение дае т и Л. Слосс (1960): «Фация есть модификация облика данного стратиграфического отрезка на площади» 2. Рис. 6. Схема соотношений фаций геологического гори зонта (по Г. П. Леонову, 1956): / — песчаная фация; 2 — глинистая фация; 3 — известковая фация В приведенных определениях не отражена генетическая сущ ность понятия о фациях. Но поскольку изменения одновозраст ных пород на ллощад и почти всегда вызваны изменениями в условиях накопления, т. е. причинами генетического порядка, есть основания считать, что выяснение изменений одновозрастных по род на площади содержит уже важный элемент генетического анализа. Правы т е геологи (например, Т. Н. Давыдов а и Ц. Л. Гольдштейн, 1965), которые считают, что в зависимости от ста дии исследования и степени расшифровки генезиса характери стика фаций должн а быть разной. Так, в начальной стадии исследования мы имеем дело с «песчаными» и «глинистыми» фациями одного возраста. По мере выяснения условий их обра зования мы начинаем рассматриват ь их уже в виде «морской прибрежной песчаной фации», «морской более глубоководной глинистой фации» и т. д. Можн о считать, что выделение фаций без учета генезиса есть первый этап исследования, в ходе кото рого в пределах одного стратиграфического горизонта устанав ливаютс я переходы одних пород в другие (фациальные перехо ды), причем генетическая сущность этих переходов еще не выяснена. В процессе дальнейшего изучения выделенные по чисто литологическим признака
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.История возникновения и становления понятия фаций.
Впервые применил термин “фация” датский ученый Н.Стено в XVII веке для обозначения изученных пачек слоев в районе Флоренции. Это слово происходит от латинского слова facies и означает облик, лицо. Фактически он обозначил фацией то, что теперь называется горизонтом.
Основоположником современного понимания термина “фация” считается швейцарский геолог А.Грессли (A.Gressly). Еще студентом, занимаясь изучением Юрских гор в Швейцарии в тридцатых годах прошлого столетия, он заметил, что в отложениях каждого стратиграфического горизонта при латеральном его прослеживании можно увидеть изменения петрографического состава слагающих его отложений и заключенных в них органических остатков (рис.1 из Леонова-Фролова). Например, в известняках присутствует разнообразная фауна: кораллы, иглокожие, мшанки и др., а в глинистых породах заключена однообразная фауна моллюсков. Это позволило ему заметить ошибки предшествующих геологов при сопоставлении разрезов по последовательности напластования. Чтобы избежать этого он стал использовать метод, основанный на прослеживании каждого стратиграфического горизонта в горизонтальном направлении, отмечая все изменения его состава и органических остатков в нем. В результате он сформулировал понятие фаций как структурной части или “модификации” стратиграфического горизонта (или другой стратиграфической единицы), отличающейся какими-либо объективными признаками от смежных одновозрастных частей. Т.е. он понимал фации как участки, сложенные отложениями одного возраста, но разного петрографического состава и с разными органическими остатками. Происхождение фаций он связывал с различными условиями образования пород: “Модификации, как петрографические, так и палеонтологические, обнаруживаемые стратиграфическим горизонтом на площади его распространения, вызваны различиями местных условий и другими причинами, которые и в наши дни оказывают оказывают такое сильное влияние на распределение живых существ на морском дне.” (В издании,1838, с.12) (рис. по Грессли,1840 из Крашенникова, 1971). В отложениях порландских слоев верхней юры Грессли выделелил ряд фаций: 1- коралловая - изменчивого петрографического состава с обильной разнообразной фауной, 2 - литоральная илистая с устрицами, 3 - литоральная илистая с губками, 4 - полупелагическая, 5 - пелагическая. Две последние фации представлены чистыми известняками и доломитами с редкой фауной.
Итак Грессли ввел в науку понятие о фациях, показал их важнейшие особенности и впервые применил сравнительный метод полевых исследований, он рассматривается многими как основоположник палеогеографии, т.е. метода для восстановления древних береговых линий и определения обстановок осадконакопления. Судьба самого Грессли трагична......
Сходные мысли были высказаны независимо от Грессли французским ученым Констаном Прюво (Const. Pruvost) d 1837-1838 г. “Синхронизм формаций - это принцип, который должен найти применение при изучении отложений любой эпохи, любого момента”. Но основная мысль Прево сводилась к тому, что есть такие типы отложений, которые не связаны с определенной эпохой, а образуются во все эпохи. Сначала он выделял морские и солоноватоводные, а уже 1839 г. - семь формаций (по современному фаций): морские, солоноватоводные, речные, озерные, болотные, травертиновые и наземные. Таким образом, по мнению ряда исследователей (Шатский, В.Т.Фролов) оформились два основных понятия фаций: гресслиевское, в относительном смысле, как участки слоя или формации, и общее генетическое, в которое вкладывалось все более разнообразное понимание. При этом наиболее четко различались четыре понятия понятия фации: 1) - это способ образования, 2) - условия образования, 3) - отложения и 4) - условия+отложения.
Рассмотрим развитие идей Грессли-Прево и историю появления столь широкого трактования термина ”фация”. Вторая половина XIX - начало XX века триумфальное шествие принципа и метода фаций Грессли в геологии всех стран. В Росси их поддержали и развили Н.А.Головкинский (1869), А.А.Иностранцев (1872) и А.Д.Архангельский (1912).
Н.А.Головкинский подобно Грессли назвал различные по составу пород и организмов одновозрастные отложения фациями. Он впервые руссифицировал этот термин за неимением чисто русского слова. Это понятие понадобилось ему потому, что изученные им отложения пермской системы в бассейне р.Камы оказались очень непостоянными на площади. Они испытывают закономерные изменения по мере движения от р.Волги на восток вверх по р.Каме, к Уральским горам. В общем виде эти изменения представлены на рис.3 (по Н.А.Головкинскому из Крашенинникова, стр.9). Здесь видно как чистые известняки с морской фауной плеченогих и пелеципод переходят сначала в песчаные известняки с редкими лингулами, а затем в песчаники, глины и мергели с остатками наземных растений и позвоночных. В этой схеме узнаваемы современные уфимский, казанский и татарский ярусы. Известняки с разнообразной фауной он интерпретировал как относительно глубоководную морскую фацию, песчаные известняки - как опресненные прибрежные фации, а пестрые песчаники как континентальную пресноводную фацию. Причину смены фаций он видел в постепенном передвижении моря на восток, а затем обратно. В качестве вероятной причины этих изменений уровня моря он принял вертикальные колебания земной поверхности. Если изменения уровня моря происходят постепенно, то осадки вытянутся непрерывными слоями и приобретут форму Г. (рис.4 по Н.А.Головкинскому из Крашенникова стр.250). Головкинский назвал ее “геологической чечевицей”. На примере исследований в бассейне Волги и Камы он сделал важный вывод о разновозрастности петрографически однородного пласта в чечевице. Это естестественное следствие того, что каждый пласт образуется не сразу, а последовательно по мере передвижения фаций вслед за береговой линией. После работ Головкинского понятие фация стало одним из основных в геологии.
Часть геологов до последнего времени продолжали и продолжают пользоваться термином фация в смысле, предложенным Грессли и Головкинским. Например, Н.С.Шатский считает, что можно говорить только о фациальных изменениях, которые происходят в одновозрастных отложениях. Такое же понимание дано Г.П.Леоновым, этих позиций придерживается А.И.Елисеев, а также ряд зарубежных геологов (Р.Мур, Л.Слосс). Здесь следует отметить, что и Грессли и Головкинский уже закладывали в свое понятие генетический аспект.
Развитие генетического направления представляется дальнейшим развитием идей Грессли. Становление генетического направления связывают с именами швейцарца М.Е.Реневье (M.Renevier,1884) и немца И.Вальтера. Ревенье предложил генетическую классификацию фаций. По мнению Вальтера фация представляет “совокупность первичных признаков осадочной породы” и отражает связь между условиями образования породы, ее петрографическими признаками и заключенными остатками организмов. Его огромной заслугой считается установление закона “корреляции фаций”, который звучит следующим образом: “Только такие фации и фациальные обстановки могут залегать друг на друге в геологическом разрезе, которые в современных условиях лежат рядом”. Иными словами вертикальный ряд фаций повторяет латеральный. Этот вывод совершенно очевидно развивает и даже повторяет заключения Головкинского и Иностранцева. Поэтому в отечественной геологии этот закон обычно называют законом Головкинского-Вальтера или, что еще более правильно законом Головкинского-Иностранцева-Вальтера.
А.А.Борисяк (1922) под фацией понимает свойства данного участка поверхности земли, обуславливающее определенное распределение животных и растений, т.е. фация характеризуется определенными физическими условиями, фауной и флорой, а стратиграфическая сторона при этом во внимание не принимается.
Следует отметить, что генетическое направление как бы распадается на два поднаправления, в соответствии с которыми отдают предпочтение то собственно осадкам и породам, то условиям осадконакопления.
Д.В.Наливкин определяет фацию как “осадок (горную породу), на всем протяжении обладающий одинаковым литологическим составом и заключающий в себе одинаковую фауну и флору”. В этом определениии на первое место ставится осадочная порода. Он пытается систематизировать фации, объединяя их в “сервии”, “сервии” в “нимии”, а последние в формации.
Н.М.Страхов наоборот фацией называл “среду отложения пород со всеми ее особенностями (рельефом, химическим режимом, органическим миром)”.
Ю.А.Жемчужников с соавторами также отдают предпочтение физико-географической обстановке, хотя она у них тесно связывается с соответствующими породами. Фация по их определению -это”совокупность физико-географических условий образования осадка, выраженных в литогенетических типах, тесно связанных между собой.” “Фация - это не пласт, и не порода, которые можно пощупать и взять в руки, а некоторое представление, которое не может быть ископаемым”.
Дальнейшее развитие представления Жемчужникова получили в работах П.П.Тимофеева и его школы. Однако здесь уже отчетливо выражено дуалистическое представление о фации, которая понимается “не только как комплекс физико-географических условий среды осадконакопления, в результате которых сформировались осадки, но и сами осадки, обладающие определенным сочетанием первичных признаков”.
Сходного понимания фации придерживается В.Е.Хаин, согласно которому фация - это “определенный тип осадочной породы, возникший в определенных же физико-географических условий, например русловые пески, озерные известняки, прибрежные галечники и т.п.”
Наиболее концентрированно подобные представления выражены Н.В.Логвиненко: “фация - это обстановка осадконакопления (современная и древняя), овеществленная в осадке или породе.
Как бы своего крайнего выражения генетическое направление получило в работах А.П.Павлова (1888, 1903 и др.) и его последователей, которые либо практически отказались от термина фация, и ввели понятие генетического типа, либо использовали понятия фаций в соподчиненном значении по отношению к генетическим типам. А.П.Павловым отмечено: ”Русские геологи различают отложения, образовавшиеся в результате работы определенных геологических агентов, как генетические типы. Примерами генетических типов являются отложения элювиальные (кора выветривания), делювиальные, пролювиальные, аллювиальные, море
|
|
|
