Экология СПРАВОЧНИК

Хотя Сорби указывал на другие проблемы, которые можно разрабатывать (например, доломитизация) его последователей в Англии нашлось немного, возможно потому, что минералогия осадочных пород была неинтересной, а их изучением уже раньше занялись палеонтологи и страти-графы, которые открывали новые виды и формации [335]. Во Франции систематически публиковались работы Кайё, основанные на его исследованиях французского мела. Эти работы, прерванные первой мировой войной, достигли своей кульминации публикацией его «Magnum Opus» по осадочным породам Франции (см. [437]).

Далее

Карбонатное осадконакопление на континентальном шельфе в настоящее время непосредственно связано с двумя основными факторами: отсутствием терригенного осадконакопления и высокой биологической продуктивностью. Все современные карбонаты распространены в районах, которые в общем не получают больших количеств терригенного детрита, и основная масса карбонатного материала на современных шельфах имеет преимущественно органическое про-исхождение — либо непосредственное как скелетный материал, либо косвенное как побочный продукт органической деятельности. Основная масса осадка образуется на месте на «литоральной фабрике карбоната» [1240].

Далее

Крупные карбонатные тела, которые строятся в удалении от суши на очень пологих склонах, обычно называются рампами, а те, которые связаны с плоскими вершинами, крутыми склонами и окружены глубокими водами, называются платформами; шельфы — это районы на вершине либо рампов, либо платформ [12, 2629].

Далее

В среднеюрских известняках Линкольншира, Англия, диагенетические признаки и данные по элементам-примесям и изотопному составу трех хардграундов были введены в региональную модель фаций [102, 1577]. С севера на юг каждый хардграунд формировался в условиях все более высокой энергии и имеет текстуры цемента, соответствующие обстановке определенного положения (рис. 10.35).

Далее

В течение фанерозоя многие группы организмов либо строили, либо способствовали формированию построек (рис. 10.52, 10.53) [514, 1088, 1242,1243]. Однако известны значительные периоды времени, когда постройки не образовывались и формировались только иловые холмы (рис. 10.53). Органическая эволюция также влияла на тип карбоната. В палеозое формировался преимущественно кальцит и магнезиальный кальцит, для мезозоя типично образование магнезиального кальцита и арагонита, осаждавшегося в частности рудистами и кораллами, а начиная с кайнозоя и до настоящего времени в рифах и платформах преобладают организмы, продуцирующие арагонит [2610, 1242, 1243].

Далее

Осадки, богатые скелетными остатками, широко распространены в мелких умеренных водах 441, 1477, 2550, 268, 1672, 1457, 1475, 771, 578, 2158,1776], хотя это все еще в значительной степени игнорируется специалистами по карбонатам (например, [2133]). В древних разрезах все чаще распознаются древние аналоги холодноводных карбонатов [1232, 1775,1974, 133,1551], однако моделирование фаций таких систем пока еще находится на относительно ранней стадии разработки.

Далее

Предварительные результаты экспедиции были опубликованы в 1870-е гг., но окончательный всесторонний отчет об океанических осадках появился лишь десятью годами позже. Эта книга, самая первая в области геологической океанографии, носит простое название «Глубоководные отложения». Она написана Джоном Мерреем в соавторстве с бельгийским священником, аббатом Ренаром, и опубликована английским издательством Королевской канцелярии в 1891 г. В книге детально описаны все главные типы глубоководных осадков.

Далее

В. Вулканогенные илы — СаС03 < 30%. Доминирующий пепел, палагонит и т. д.Перенос на дно таких мелких биогенных частиц, как диатомеи и кокколиты, осуществляется путем осаждения в составе фекальных комочков (пеллет), выделяемых хищными планктонными организмами; однако на пути в толще вод и на поверхности дна растворимые части скелетов могут растворяться, оставляя в осадке только самые грубые формы. Растворяется не только твердый скелетный материал, вследствие бактериального окисления разрушается также органическое вещество планктона. Как правило, на глубинах между 300 и 1500 м, где процесс окисления особенно интенсивен, развивается слой минимума кислорода. Этот слой характеризуется обычно максимальным содержанием двуокиси углерода и питательных солей (фосфатов и нитратов). Подъем таких вод приводит к повышению биологической продуктивности, усиленному развитию кислородного минимума и обильному оседанию биогенных скелетных частиц (рис. 11.4). Подобные океанические условия могут способствовать также формированию осадочных фосфатов.

Далее

Распознавание «малых океанических бассейнов» в геологических разрезах основывается на палеогеографических реконструкциях и на ассоциации пелагических фаций с такими отложениями, как эвапориты или солоноватоводные известняки, которые развиты обычно в относительно изолированных, а значит, «малых» водоемах. Отнесение пелагических отложений к обстановке континентальной окраины также базируется главным образом на региональных палео-тектонических и палеогеографических реконструкциях, особенно если последние вытекают из пространственной ассоциации с офиолитами, представляющими собой фрагменты ложа океана, прежде находившегося где-то рядом.

Далее

Такое представление владело умами многих геологов почти в течение столетия, в то же время данные некоторых других исследований подрывали его основы. Получение все большего количества проб осадков и развитие эхолотной съемки в ранних океанографических экспедициях первой половины XX в. позволили выявить, что при продвижении через шельф в сторону открытого моря закономерного уменьшения зернистости осадков не наблюдается.

Далее

Если ранее описание морских глубоководных фаций было основано главным образом на древних разрезах флиша и подчеркивало их гомогенность (т. е. отсутствие резких вертикальных и латеральных изменений фаций), то за последние 15 лет отобрано колоссальное чисто образцов и колонок из современных океанов, а также проведена оценка гетерогенности морских глубоководных пород, обнажающихся на суше. Только для морских глубоководных обломочных отложений (рис. 12.12) было выделено более 50 фаций и предложено несколько различных их классификаций.

Далее

Типичные особенности осадконакопления, которые характеризуют каждую обстановку, лучше всего изучать при отборе осадков трубками, дра. гировании, бурении и фотографировании дна. Тектонические структуры и геометрическое распределение осадочных или сейсмоакустических фаций наиболее легко различать на сейсмических профилях MOB [364,2492]. Сейсмические исследования на низких частотах в целом дают большее проникновение, но меньшее разрешение, тогда как при более высоких частотах получают картину с высоким разрешением в пределах от первых десятков до сотен метров от поверхности дна (рис. 12.20).

Далее

Хотя в настоящее время мы имеем четко разграниченные модели фаций, связывающие глубоководные отложения с процессами осадконакоп-ления, и относительно хорошо описанные модели обстановок, очерчивающие диапазон изменчивости, который существует в современных системах, тем не менее распознать и проинтерпретировать древние морские глубоководные отложения далеко не просто. В данном разделе приводятся примеры некоторых методов и проблемы, возникающие при интерпретации древних пород, и дается сводка главных особенностей, по которым мы можем выделять древние системы склоновых шлейфов, подводных конусов выноса и равнин бассейнов.

Далее

Склоновые шлейфы, параллельные континентальной окраине образуются за счет линейных, а не точечных (локальных) источников материала. Чаще всего их формирование происходит мористее мелководных карбонатных шельфов или рифов. Например, в центральной Неваде [509, 506] осадочный кембрийско-ордовикский карбонатный разрез склона мощностью 150 м состоит из темных тонкозернистых известняков, главным образом гемипелагического происхождения, переслаивающихся с грубозернистыми карбонатными турбидитами, которые связаны с оползневыми и обломочными фациями, слагающими не менее 25% разреза. Источником склонового материала были мощные биостромные и биогермные отложения шельфа, которые в настоящее время обнажаются в восточной Неваде.

Далее

В последние годы XIX столетия решился ожесточенный спор по вопросу происхождения так называемого дрифта, т. е. поверхностных отложений, содержащих крупные глыбы разнообразных горных пород и покрывающих обширные территории Европы и Северной Америки. Вдохновленная библейской легендой «дилювиальная» гипотеза, призывавшая катастрофические потопы, и ее ответвление — гипотеза «дрифта», которая апеллировала к широкому разносу обломочного материала айсбергами, постепенно сменились гляциальной, или ледниковой, гипотезой, которая утверждала, что этот материал переносился и отлагался площадными ледниковыми покровами и ледниками в периоды похолодания климата [820, с. 11—15].

Далее

Ледниками покрыто около 10% земной поверхности. Во время четвертичного оледенения максимальное покрытие доходило до 30% [820], и образующиеся при этом осадки были распространены на значительной части земной поверхности. Кроме продуктов непосредственно ледников, таких, как тиллиты (которые образуются в пределах покрытых ледниками площадей), на больших территориях, окаймляющих ледниковые области, развиты дополнительно такие отложения, как флювиогляциальные наносы (зандро-вые отложения), эоловые лёссы и ледниковоморские илы с эрратическими валунами. Более того, ледяные покровы, по размерам соответствующие континентальным ледникам, оказывают влияние на осадконакопление в масштабах всего земного шара, вызывая изменения климата, уровня моря и системы океанической циркуляции.

Далее

Ледниковая и связанные с ней обстановки охватывают целый комплекс субобстановок, каждая из которых характеризуется особым набором процессов, влияющих на осадконакопле ние. Отложения всех субобстановок большинством геологов, исследующих современные и плейстоценовые ледниковые осадки, классифициру-ются на генетической основе (табл. 13.1). В данном разделе главное внимание уделено процессам и их результатам, которые считаются наиболее важными для фациального анализа ледниковых отложений.

Далее

Основная задача описательно-генетической классификации фаций состоит в том, чтобы позволить интерпретировать обстановки осадкона-копления, основываясь на идентификации особых характерных свойств пород, образованных показательными в этом отношении процессами осадконакопления (разд. 1.2). То, что изучение ледниковых обстановок еще далеко от решения этой задачи, видно по существованию часто противоречивых точек зрения и на характер современных процессов, и на интерпретацию более древних осадочных комплексов.

Далее

Распространение фаций, образующихся при крупном оледенении (разд. 13.4), определяется сложным взаимодействием нескольких параметров, четыре из них рассмотрены ниже: 1) максимум оледенения, 2) высота над уровнем моря и рельеф ложа, 3)изостазия и эвстазия, 4) ледниковая и климатическая цикличности.

Далее

Появление теории тектоники плит возродило интерес к связи тектоники и осадконакоплеиия. Эта теория продемонстрировала, что одним из самых важных факторов контроля седиментации и деформации является положение осадочного бассейна относительно границ плиты или границы континент— океан. Сначала акцент был сделан на сверхупрощенные двухмерные модели дивергентных и конвергентных океанов. Затем стала очевидной важность сдвиговых, или трансформных, границ плит и разломообра-зования, особенно при формировании небольших по размеру бассейнов. Сравнительно недавно геофизическое моделирование осадочных бассейнов продемонстрировало значение утонения коры и термической истории в их развитии.

Далее

Как уже давно известно специалистам по структурной геологии [65, 1043], на земном шаре имеются три типа тектонических зон: зоны растяжения — с ними связаны дайки, вулканы и нормальные сбросы; зоны сжатия, в которых образуются складки и надвиги; зоны горизонтальных смещений — поперечные крупные сдвиги, зачастую с огромными латеральными перемещениями.

Далее

Симметричные рифты. Рифты Восточной Африки образуют наиболее протяженную внутри-континентальную рифтовую систему (рис. 14.8). Она имеет длину около 3000 км и ширину 40—50 км, с крутыми уступами, поднимающимися примерно на 2 км над окружающими плато. Риф-товая система прерывиста, разбита по длине поперечными разломами, которые смещают основные граничные разломы, а также вулканами и горстами фундамента (такими, как Рувензори), которые воздымаются почти на 4 км над плато. Поскольку краевые горы являются самыми высокими элементами рельефа, а осадки выносятся из грабена, то рифт относительно не скомпенсирован осадками. В самом рифте обломочные осадки ограничены материалом, который сносится и с соседних разломных уступов и поднятых блоков внутри рифта немногочисленными реками, текущими вдоль рифта. Следовательно, здесь преобладают осадки аллювиальных конусов и озер, как пресных, так и соленых.

Далее

В большинстве своем шельфы ограничены, с одной стороны, прибрежной равниной, а с другой— океаном. Северо-запад Европы более сложно построен, здесь крупные острова отделяют шельфовые моря от океана. Шельфовая седиментация первично контролируется внешними процессами, такими, как климат (который воздействует на поставку осадков, биопродуктивность и силу штормов), наличие обломочного материала, химия океанских вод, и особенно волны, штормы, приливы и колебания уровня моря (см. гл. 7 — 10). Таким образом, типы осадков, образующихся на шельфах, зависят от широты и климата, от расположения шельфа относительно основных поясов ветров и от амплитуды приливов.

Далее

По мере расширения внутриконтинентальных рифтов генерируется новая кора толеитового состава, и две половинки рифта разделяются. Обычно срединный спрединговый хребет лате-рально переходит в абиссальную равнину, которая простирается до континентального подножия. Точное расположение и природа перехода от утончившейся континентальной коры к океанической остаются неизвестными.

Далее

Сдвиги — это те разломы, в которых первичное перемещение параллельно плоскости разлома. По размеру они варьируют от границ плит, таких, как разлом Сан-Андреас в Калифорнии, Альпийский разлом в Новой Зеландии или разломы, ограничивающие Карибскую и Индийскую плиту, через границы микроплит или внутри-плитные разломы, такие, как разлом Грейт-Глен и аналогичные ему в Азии (см. рис. 14.62), до мелкомасштабных разрывов со смещением всего в несколько сот или даже десятков метров.

Далее

Столкновение плит является результатом закрытия океанического или окраинного бассейна. В тех случаях, когда столкновение происходит между двумя активными дуговыми системами, между дугой и цепью океанических островов или между дугой и микроконтинентом, наиболее выразительные орогенные эффекты возникают в тех случаях, когда континент на поддвигаемой плите встречается с дугой на краю континента или с островной дугой на надвигающейся плите.

Далее

Теперь мы рассмотрим две альтернативные и несомненно упрощенные глобальные тектонические модели, пытаясь примирить геосинклиналь-ную гипотезу с плитно-тектоническими интерпретациями. Эти две модели не исключают друг друга, и в большинстве регионов имеются элементы обеих моделей.

Далее

Основы седиментологии были заложены в 19-м столетии. Вальтер [2537], формулируя свой «закон последовательности осадочных фаций», показал, каким образом вертикальная последовательность может быть использована при анализе условий осадконакопления, что является одним из краеугольных камней данной книги. Сорби между 1851 и 1908 гг. начал свои исследования по осадочной и количественной петрографии, осадочным текстурам, анализу палеотечений, диагенезу и текстурам раковин. На рубеже столетий Вант-Гофф, ведущий специалист в области физической химии, для объяснения происхождения эвапоритов использовал методы экспериментальной химии и фазовые превращения. Работа Сорби по петрографии окремнелых известняков предвосхитила первую статью по петрологии изверженных пород. Вант-Гофф проводил эксперименты на морских эвапоритах до того, как были созданы первые экспериментальные лаборатории по изучению изверженных и метаморфических пород.

Далее