Связь фаций со складчатыми и разрывными структурами
Связь фаций со складчатыми и разрывными структурами
Связь между фациями и тектоническими структурами проявляется по-разному. Это зависит от характера и размеров структур. Иногда даже на обнажении удается проследить изменение фаций, связанное с тектонической структурой: увеличение мощности по падению слоев, расщепление слоев и появление более тонкозернистого материала. При наличии более крупных структур, например антиклинория и синклинория, связь между ними и фациями можно выяснить при сопоставлении отложений на более обширной площади путем сравнения разрезов по ряду обнажений. Наконец, связь фаций с такими крупными тектоническими формами, как щиты, антеклизы и синеклизы на платформах, прогибы и поднятия в геосинклинальных областях, может быть замечена лишь при региональных исследованиях.
Связь фаций со складками платформенных и переходных областей. Складки платформенных и переходных к геосинклинальным зонам областей принадлежат к типу прерывистых, неполных складок (Белоусов, 1962). Одной из характерных особенностей таких складок является длительное их развитие: некоторые из них заложились во время накопления осадков и продолжают формироваться с перерывами вплоть до современной эпохи. Естественно, что условия осадконакопления в разных местах складчатой структуры разные: на своде одни, в мульде — другие и т. д.
Мугоджарские горы представляют в мезозойском и кайнозойском структурных ярусах характерную структуру платформенного типа. Это брахиантиклинальные складки, вытянутые в меридиональном направлении. Исследования Р. Г. Гарецкого (1961) показали, что широко распространенные в этом районе мезозойские отложения обнаруживают отчетливую зависимость фаций и мощностей от складчатых структур. На разрезе к югу от Мутоджарских гор видны изменения, происходящие в этом направлении: параллельно с увеличением мощности растет число сохранившихся в разрезе стратиграфических горизонтов (т. е. уменьшается длительность перерывов в осадконакоплении), породы становятся менее песчанистыми, появляются все более пелагические отложения.
С куполами и брахиантиклинальнымй складками нередко бывают связаны нефтяные и газовые месторождения. В СССР такие структуры широко распространены в Эмбенской нефтеносной области, на Кавказе и в других районах. Если перед вами стоит выбор, куда лучше отправится на лечение за границей, то тогда вам стоит обратиться по адресу . На данном Интернет-ресурсе вы найдете много полезной информации и интересные предложения по организации медицинского обслуживания в лучших клиниках Израиля, Германии, Кипра, Швейцарии и США.
Много примеров связи характера фаций со складчатыми структурами и разломами дает геология мезозойских и кайнозойских отложений Средней Азии. Согласно Е. А. Головину (1959), палеогеновые отложения Чирчик-Ангренского района в Узбекистане обнаруживают зависимость состава и распространения от тектонических структур. Фациальный анализ показал, что в палеогеновый период этот район представлял вдававшийся в сушу морской залив. Общие контуры залива, а следовательно, и основные черты распределения фаций в его осадках отвечают расположению крупных современных орографических элементов (хребтов и межгорных долин), которые совпадают с крупными тектоническими элементами (поднятиями и депрессиями).
В краевых частях геосинклинальных областей, где собственно геосинклинальная складчатость затухает и наблюдается переход к складкам промежуточного типа, иногда прослеживается отчетливая зависимость между фациями и тектоническими структура-ми. Примером такого района является Кобыстан в Азербайджане.
В Северном Кобыстане распространены довольно крутые складки. Наиболее подробно исследована Малосиякинская мульда и ограничивающие ее с севера и с юга антиклинали. Мульда представляет собой сжатую синклиналь с довольно спокойным замком, сложенную весьма полным комплексом осадков олигоцена и миоцена. Для нее очень характерно постепенное уменьшение углов падения слоев при переходе от более древних слоев к более молодым. Так, падение слоев пород олигоценового возраста (майкопские слои) 65—80°, а мэотического яруса миоцена 40—45°. Такое увеличение интенсивности складчатости с глубиной сопровождается изменениями мощности и литологических особенностей отложений.
Увеличение мощности в синклинальных прогибах происходит и другим путем: в результате соскальзывания, оползания осадков с крыльев. Н. С. Шатский приводит ряд примеров подобных нарушений миоценовой толщи, обязанных своим происхождением сползанию осадков.
Причиной уменьшения мощности осадочных толщ на крыльях и в сводах антиклиналей является выпадение отдельных частей разреза в результате размыва или перерывов в осадкообразовании на положительных элементах структуры. Эти явления вызывают местные несогласия на антиклиналях, в то время как в соседних синклиналях имеется непрерывный разрез.
Изменения мощности отложений сопровождаются изменениями литологических признаков. Так, один из горизонтов сармата представлен внутри мульды слоистыми глинами и мергелями. Ближе к соседней антиклинали в этом горизонте появляются про-слои глинистых песков и песчаников и внутриформационные конгломераты. Галька конгломератов плохо окатана, угловата, состоит из песчаников, мергелей, доломитов и аргиллитов меловых и палеогеновых свит, слагающих ядро антиклинали. Эти факты указывают на то, что в сарматский век свод складки был поднят выше уровня моря и подвергался размыву. Аналогичные слои конгломератов и песчаников встречены и в других местах по периферии крупных антиклиналей. Состав галек конгломератов за-висит от состава тех более древних пород, которые принимают участие в сложении прилежащих антиклиналей.
Мэотический ярус рассматриваемой территории иногда представлен своеобразными брекчиевидными доломитами. Почти всегда они слагают крылья антиклиналей. В глубоких мульдах и на периклинальных окончаниях антиклиналей они чаще отсутствуют. В ряде разрезов видно, что брекчиевидные доломиты вниз по падению переходят в толщу глин с отдельными глыбами и щебнем доломита, причем раздробленность их уменьшается по мере удаления от антиклинальных гребней. Брекчиевидные доломиты образовались, по-видимому, в результате раздробления пластовых доломитов подводным соскальзыванием, а также путем вымывания из них на положительных элементах подводного рельефа глинистых частиц и вторичного цементирования обломков доломитовым же веществом.
Особенности залегания мощных пластов угля. В угольных месторождениях, связанных с подвижными платформенными областями, иногда присутствуют пласты угля большой мощности (десятки, а иногда и свыше сотни метров толщиной). Примером может служить Челябинский угольный бассейн. Там мощные угольные пласты известны в нескольких местах.
В Центральном месторождении на поверхность выходит угольный пласт мощностью до 18 м, причем толщина глинистых прослоев в этом пласте весьма незначительна. Наибольшей мощностью угольной массы пласт обладал на выходах к дневной поверхности. По мере погружения общая мощность пласта увеличивается; это происходит в связи с вклиниванием в него слоев глинистых пород. Мощность угольной массы уменьшается.
Южнее расположено Коркинское месторождение. Главное богатство его — мощный, сложно построенный угольный пласт, полная мощность которого достигает 200 м, причем на долю чистого угля приходится больше 50% этой массы. В направлении падения пласта общая мощность его неуклонно увеличивается. Происходит это за счет вклинивания в него прослоев песчано-глинистых пород. Мощность пачек чистого угля при этом уменьшается вследствие расщепления мощной угольной зоны на большое число самостоятельных угольных пластов. Чем дальше к северу, тем сильнее они расходятся друг от друга.
После максимального погружения в районе центра мульды слои вновь испытывают поднятие. Но поднятие слоев не сопровождается сближением угольных пачек, а, наоборот, продолжается их расхождение. В результате в северной части месторождения на поверхность выходит не один мощный сложный пласт, а большое число самостоятельных пластов сравнительно небольшой мощности, разделенных мощными пачками песчаников, алевролитов и глинистых пород.
Аналогичные примеры расщепления по падению мощных угольных пластов известны в ряде месторождений на Кавказе, в Забайкалье, а также и за границей, например во Франции, где это еще в прошлом веке было подробно описано и изучено геологом Г. Файолем.
Происхождение расщеплений следующее. Существуют две важные причины, влияющие на рост торфяника: поступление терригенного материала со стороны и опускание почвы торфа. Нарастание торфа возможно, если терригенного материала поступает немного. При значительном приносе минеральных частиц рост торфяника прекращается и он оказывается погребенным под слоем обломочного осадка. Кроме того нужно, чтобы уровень грунтовых вод совпадал или почти совпадал с поверхностью торфа. Наращивание торфа в высоту возможно только при условии, что этот рост компенсируется погружением почвы, вследствие чего поверхность торфяника продолжает оставаться на уровне грунтовых вод. Как только опускание прекратится, торфяник будет осушен и дальнейшего роста не будет. Если интенсивность погружения превзойдет скорость роста, то торфяник окажется затопленным, что опять-таки вызовет прекращение его развития. И только поднятие почвы или заполнение возникшего водоема обломочным материалом до его поверхности вновь создадут условия, благоприятные для развития нового торфяника.
Предположим теперь, что область, в которой происходит накопление торфа, испытывает неравномерные опускания; одна часть погружается медленно, другая значительно быстрее. В таком случае в одной части будет происходить непрерывный рост торфяника, а в другой части (вследствие более интенсивного погружения) торфяник окажется затопленным и накопление органического вещества сменится накоплением обломочных осадков. Если быстрое опускание приостанавливается, то через некоторое время депрессия оказывается заполненной обломочным материалом. После этого болото вновь захватит весь участок. Отметим, что такое объяснение механизма расщепления угольных пластов было дано еще во второй половине прошлого века Ч. Ляйелем (1878).
Угольные месторождения рассматриваемого типа представляли собой в эпоху накопления угленосных толщ сравнительно ограниченные по площади котловины среди возвышенных и иногда даже горных областей. В этих условиях погружение вызвало немедленное заполнение возникшей депрессии обломочными продуктами размыва окружающих возвышенностей. Тот факт, что расщепление происходит по падению пластов, т. е. вниз от земной поверхности, свидетельствует о том, что современная складчатая структура была уже заложена во время осадконакопления. Уже в то время, следовательно, антиклинальные поднятия были участками, опускавшимися медленнее, поэтому на них мог устойчиво развиваться торфяник, а синклинальные структуры были участками, испытывавшими более сильное опускание, и там поэтому развитие торфяника временами прерывалось затоплением и накапливались обломочные осадки — пески и глины.
Фации и разрывные нарушения. Разный состав пород по обе -стороны тектонических разрывов — явление обычное. Чаще всего это объясняется тем, что в результате разрыва на одинаковом уровне оказались породы разного возраста. Эти различия, следовательно, не есть фациальные изменения. Но иногда устанавливается зависимость между фациями и тектоническими нарушениями разрывного характера — сбросами и надвигами. Эта зависимость выражена в тех случаях, когда разрывы имели длительное развитие и были выражены в рельефе (наземном или подводном) области осадконакопления. При этом линии сбросов и надвигов могут разделять одновозрастные, фациально-разные породы. Такой случай, например, описан Е. А. Головиным (1959) в Северном Тянь-Шане, где во всех горизонтах палеогена, развитых в районе одного из разломов, наблюдаются фациальные различия по обе стороны разлома. При этом блок к северо-востоку от разлома был приподнят по отношению к юго-западному блоку, где развиты более глубоководные отложения.
Иногда при пологих надвигах и шарьяжах происходит сближение одновозрастных, фациально различных зон, которые первоначально (при осадконакоплении) располагались далеко друг от друга.
Фации и складки геосинклинальных областей. Для геосинклинальных областей характерны складки линейного типа. Примерами являются складчатые структуры Большого Кавказа и Урала. Линейная складчатость развивается обычно после осад-кообразования, а поэтому в геосинклинальных толщах обычно не удается подметить связи между фациальными изменениями и отдельными складками.
В Рурском бассейне давно уже было замечено увеличение интенсивности линейных складок с глубиной, на основании чего был сделан вывод об одновременности складчатости Рурского бассейна с осадконакоплением. Впоследствии было доказано, что изменение характера складок на глубине связано там с дисгармоничным характером складчатости.
Детальные наблюдения изменения состава и строения разрезов в некоторых районах линейной складчатости Донецкого бассейна позволили обнаружить, что заложение этой.складчатости происходило уже во время осадконакопления. Вероятно, что тщательные исследования позволят обнаружить такие же особенности и в других областях линейной складчатости геосинклиналей.
НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ