Учебное пособие к геологической практике студентов I специальностей гнг и гф ухта, 2000
жүктеу/скачать 0.68 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Литологический анализ
- Сведения о минералах-индикаторах условий осадкообразования
- Сведения об окраске пород
- Сведения о слоистости пород, знаках и следах на поверхности слоя
- Сведения о фациальных признаках отложений
- Континентальные отложения
- Отложения, переходные от континентальных к морским.
- Сведения об образе жизни отдельных групп растений и беспозвоночных животных
II.4. Фациальный анализ.Фация –часть слоя со всеми характерными литологическими и палеонтологическими признаками, обособляющими эту часть слоя от соседних. Эти признаки называются фациальными. Фациальный анализ – метод восстановления палеогеографической обстановки прошлого путем изучения характерных особенностей горных пород и заключенных в них окаменелостей. Его проводят путем анализа конкретного геологического материала, а именно: особенностей строения слоев одновозрастных горных пород, их вещественного состава, структурных и текстурных особенностей, заключенных в них ископаемых остатков или следов жизнедеятельности. Фациальный анализ опирается на сравнительно-исторический метод, являющийся современным звеном принципа актуализма. Выделяют литологический анализ – метод восстановления палеогеографической обстановки по породам и биономический анализ - метод восстановления палеогеографической обстановки по ископаемым остаткам организмов. Литологический анализ: Применяется при изучении типов пород слоя, их структурных и текстурных особенностей, окраски и минерального состава. Сведения об основных типах горных пород и условиях их образования. Известно, что одни и те же осадочные горные породы образуются в различных физико-географических условиях. Но, не смотря на сходство литологического состава, они обладают целым рядом признаков, по которым определяется их место и условия накопления на земной поверхности. Брекчии осадочные наземные формируются осыпями, обвалами, временными потоками в зоне горных подножий и как результат выветривания в пустынях и горных областях (элювиальные брекчии); морские брекчии образуются в зоне прибоя, а также на склонах рифов в результате разрушения последних. Галечники и конгломераты временных потоков и конусов выноса характеризуются плохой сортировкой, плохой степенью окатанности обломочного материала; в зоне прибоя для них типичны хорошая сортировка и хорошая окатанность. Они обычны в морях до глубины 10-15 м, редки в озерах, в долинах и дельтах горных рек состоят из хорошо окатанного материала. Органический мир отсутствует. Если галечники или конгломераты содержат какие-либо органические остатки, следовательно они образовались в углублениях рельефа морского дна в спокойной малоподвижной воде на глубинах от 20 до 200-400м. Пески и песчаники временных потоков и конусов выноса характеризуются неоднородностью состава, плохой сортировкой, плохой степенью окатанности обломочного материала, наличием глинистых частиц. В речных долинах они имеют однородный состав, высокую степень окатанности обломочного материала и хорошо сортированы. Морские пески подобны речным и развиты обычно в зонах прибоя (прибрежные) и мелководья. На глубинах несколько сот метров формируются пески донных течений, но это очень редкие образования. Прибрежные пески располагаются полосой вдоль береговой линии, которая может достигать ширины несколько десятков, а иногда и сотен километров. Распространяются не глубже 30м. Характеризуются диагональной слоистостью. Мощность небольшая (первые десятки метров), в конусах выноса рек – первые сотни метров. Фауна: зарывающиеся моллюски двустворки с толстостенной раковиной, свободно лежащие на дне морские ежи, червы, ракообразные. Глубинные пески отлагаются обычно на глубинах 50-60м, иногда 150-200м, редко 500-700м. Вытянуты полосами по направлению донных течений. Содержат прикрепляющиеся, зарывающиеся, сверлящие организмы с тонкостенной раковиной. Глины и аргиллиты на континентах образуются в зоне выветривания, в речных долинах и озерах. Глины коры выветривания сохраняют реликтовое строение исходной породы, а также неразложившиеся минералы и обломки материнской породы. Озерные и старичные глины отличаются тонкой и правильной, местами ленточной слоистостью, лишены песчаной примеси. Морские глины накапливаются во всех биономических зонах: от литорали до абиссали. Для литоральных глин характерна плохая сортировка, наличие глиняных «окатышей»; они формируются в заливах и проливах, отделяющих острова от материка. Содержат большое количество остатков растений и животных как травоядных так и илоядных (черви, пелециподы, гастроподы, фораминиферы, ракообразные). Глины сублиторали и псевдоабиссали хорошо сортированные, ясно слоистые. Глубоководные глины схожи с псевдоабиссальными. Следует отметить, что выделение глин (аргиллитов) по условиям образования можно проводить только с учетом минералогических, текстурных и палеонтологических признаков. Известняки образуются в условиях разной солености на любых глубинах моря от абиссали до зоны прибоя, в лагунах, озераз полупустынных обдастей. Обычно известняки связаны с открытыми морями, граничащими с низменной сушей. Оолитовые известняки характерны для литорали и самых верхних участков сублиторали в зонах тропиков и субтропиков. Мел – биогенная осадочная порода, состоящая из обломков известковых оболочек морских планктонных водорослей – кокколитофорид и раковин мелких фораминифер. Он формируется из пелагитового осадка тепловодных морей, отлагающегося на глубинах порядка 100-300м и блее. Доломиты формируются в лагунах, в приливно-отливной зоне изолированных морей, в озерах, но в условиях повышенной солености. Иногда встречаются в бассейнах с нормальной и даже пониженной соленостью. Вторичные доломиты образуются при доломитизации известняков и не должны рассматриваться при восчстановлении палеогеографических условий. В качестве признака вторичного доломита м.б. указано «пятнистое» распространение в слоях карбонатных пород, что связано с развитием в породе трещин, облегчающих циркуляцию подземных вод. Мергели образуются в морях, редко в озерах. Кремнистые породы мелководных эпиконтинентальных морей представлены диатомитами (накопление на дне кремневых оболочек диатомей) и трепелами и опоками биогенно-хемогенного или хемогенного происхождения. В современных океанах радиоляриевые и диатомовые илы располагаются ниже «критических глубин», где растворяются карбонатные скелеты мельчайших организмов. Силициты, вероятно, формируются на различных по глубине участках моря в зонах действия подводных термальных источников, выносящих из глубин растворенный кремнезем. Яшмы – результат деятельности подводных вулканов. Бокситы первоначально образуются как элювий в зонах жаркого и влажного климата. При транспортировке и переотложении в континентальных условиях они заполняют карстовые депресии (глиноподобные и бобово-обломочные разности), слагают прослои и линзы в аллювиальных, озерных и болотных осадках, ассоциируя с сидеритом и углем. Оолитовые и бобовые бокситы могут накапливаться в верхней части шельфа (до глубин 50-60м), где имеют место рифовые постройки. Бурый железняк (смесь гетита и лимонита) распространен в элювии областей гумидного климата. При переотложении он скапливается в карстовых полостях, среди аллювиальных и дельтовых осадков, в озерах и болотах. В виде оолитов, бобовин и сплошных масс бурый железняк накапливается в прибрежной песчаной зоне лагун, заливов и проливов до глубин 50-60м. Образуется всегда в окислительной среде. Марганцевые руды образуются в мелководной части шельфа до глубин 50-60м. в зонах гумидного климата в спокойной гидродинамической обстановке при незначительном поступлении терригенного обломочного материала. На больших глубинах появление соединений марганца, ассоциирующих обычно с кремнистыми породами, обусловлено деятельностью подводных вулканов. Бокситы, осадочные железные и марганцевые руды образуют единый ряд, отдельные элементы которого обнаруживают последовательной смещение в сторону моря: бокситы тяготеют к континентам, железные руды образуются на континентах и в море, марганцевые руды в подавляющем большинстве имеют морское происхождение. Угли образуются из торфяников, расположенных на обширных приморских и внутриконтинентальных аллювиальных и дельтовых равнинах в условиях влажного климата. На приморских равнинах они образуют пласты небольшой мощности и имеют малую зольность. Угли аллювиальных равнин образуют мощные, но часто выклинивающиеся по простиранию пласты, отличающиеся повышенной зольностью. Горючие сланцы образуются в море на значительном удалении от берега и изредка – в прибрежной мелководной зоне с обилием донных растений. Соли (хлориды и сульфаты натрия, калия, кальция и магния) образуются путем осаждения в лагунах, в замкнутых бассейнах с повышенной соленостью вод в аридных областях. Сведения о минералах-индикаторах условий осадкообразования: Пирит и марказит – кристаллы, конкреции, псевдоморфозы по органическим остаткам, тонкорассеянные частицы – образуются на дне морских водоемов в застойных водах без доступа кислорода, в условиях сероводородного заражения (остатки бентосных организмов отсутствуют) или в осадке в восстановительной среде (остатки бентосных организмов присутствуют). Псиломелан и другие минералы этой группы встречаются в виде натечных и землистых масс черного цвета в зонах окисления. Гематит (железная слюдка, красный железняк) в виде кристаллов, скрытокристаллических и порошкообразных масс образуется в окислительной среде и встречается в кремнистых, карбонатных и терригенных породах. Гетит, лимонит – натечные, порошкоообразные массы, пылеватые частицы, кристаллы – формируются в корах выветривания в условиях полного доступа кислорода и влаги. Сидерит – тонкорассеянные частицы, кристаллы, конкреции, прослои – образуется в осадках в мелководных лагунах и морских заливах или на значительных глубинах и в псевдоабиссали, но всегда в застойных принедостатке кислорода. Иногда развит среди болотных отложений. Гипс - кристаллы, конкреции, прослои – образуется в лагунах, реже озерах в областях с аридным климатом. Ангидрит в виде сплошных мелкозернистых скоплений образуется в замкнутых бассейнах в областях с аридным климатом. Фосфорит (агрегат землистых, аморфных и тонкокристаллических разностей апатита) встречается в конкрециях, псевдоморфозах и пластах в зоне шельфа на глубине до 100м в областях с аридным и гумидным климатом. Пластовые фосфориты обычны для закрытого шельфа, конкреционные – более мелководные образования, формирующиеся не только на открытом шельфе, но и в заливах, лагунах и проливах. Вивианит образуется в восстановительной обстановке в болотах, часто совместно с железными рудами. Каменные и калийные соли формируются в замкнутых морях, лагунах в условиях интенсивного испарения воды в областях аридного климата. Шамозит в виде тонкодисперсных масс и микроконкреций встречается среди алеврито-глинистых морских осадков, обогащенных железом и органическим веществом, на глубинах 10-70м в тропических областях. Глауконит в виде тонкодисперсных масс и микроконкреций образуется в морях на глубине 100-200м и в океанах на глубине 300-500м. Формирование его происходит в поверхностном слое донных осадков при обогащении последних органическим веществом в условиях теплого ровного климата. Сведения об окраске пород: Окраска пород не только зависит от цвета минералов, слагающих основную массу породы, но и указывает на условия образования первичного осадка. Черная и серая окраска терригенных и карбонатных пород обусловлена присутствием органического вещества (углистого, битуминозного) и сопутствующих ему сульфидов железа и меди. Типична для отложений областей с гумидным климатом. Зеленая окраска связана с присутствием глауконита, соединений закисного железа, меди. Типична для отложений областей с гумидным климатом Красная окраска связана с присутствием тонкорассеянных окислов железа, образующихся при выветривании железосодержащих коренных пород. Окислы накапливаются в латеритах –элювии, формирующемся в условиях жаркого и влажного климата. При транспортировке окислов в красный цвет окрашиваются осадки континентальных бассейнов или близко расположенных морей с окислительной обстановкой среды. Бурая и желтая окраска обусловлена развитием водных окислов железа при образовании осадка в окислительной обстановке Сведения о слоистости пород, знаках и следах на поверхности слоя: Слоистость своим происхождением обязана перерывам в процессе образования осадка. Косая слоистость образуется под действием воздушного или водного потока. В речных потоках она однонаправленная с наклоном в сторону движения воды, в прибрежной зоне моря – разнонаправленная мелкая. Волнистая слоистость образуется при периодически изменяющихся движениях воды в морях в зоне прибрежного мелководья выше уровня действия волн. Параллельная слоистость характеризует относительно неподвижные воды морей (озер) ниже уровня действия волн. Породы, сформировавшиеся в зоне спокойного морского осадконакопления, однородны. Отсутствует слоистость и некоторых континентальных образованиях (ледниковых, элювиальных). Многоугольники и трещины высыхания образуются на суше (такыры) и на плоских берегах морей (отливная зона), г.о. в пустынных областях и в периоды засухи. Знаки от дождевх капель и града – на суше и в отливной зоне в областях аридного климата. Струйчатые желобки возникают в приливно-отливной зоне, в зоне придонных течений как следы струй течения. Следы волочения (следы, оставляемые колышущимися водорослями и плавающими предметами) известны ниже зоны отлива и в приливно-отливной зоне, следы ползания и движения животных – на суше, в приливно- отливной зоне, на морском дне на разных глубинах. В областях холодного климата на суше и в приливно- отливной зоне изредка встречаются знаки от кристаллов льда. Знаки от кристаллов гипса и соли образуются на суше по берегам соленых озер, обсыхающих лагун в областях аридного климата. Знаки ряби эолового типа (асимметричные, низкие и длинные) развиты в аридных областях, речного типа (асимметричные, высокие и короткие) – в гумидных областях. Симметричные знаки волн с острыми гребнями и округлыми впадинами образуются в морях на глубинах 20-40м и крупных озерах. Сведения о фациальных признаках отложений: Для восстановления условий древнего осадконакопления необходимо иметь представление о литологических и биономических особенностях отложений. Различают континентальные, морские и переходные от континентальных к морским отложения. Континентальные отложения:
Пойменные отложения встречаются в долинах равнинных рек, они более тонкозернистые, представлены алевритовыми и алеврито-глинистыми осадками, параллельно- слоистыми, иногда косослоистыми. Старичные отложения преимущественно глинистые с прослоями торфа (угля).
Отложения, переходные от континентальных к морским.
В областях интенсивного длительного испарения и при постоянном притоке морской воды формируются осолоненные лагуны, в которых образуются хемогенные осадки: породы группы известняк – доломит, ангидриты, гипсы, соли. Терригенный материал в таких лагунах очень тонкий, чем его меньше, тем чище соли В тропических и умеренных областях с влажным климатом в опресненных лагунах накапливается тонкий песчаный и глинистый материал, принесеннй с суши и обогащенный органическим веществом. При заболачивании лагун со временем образуются прослои торфа и сапропеля. Морские отложения Фациальный анализ отложений бывших морских бассейнов позволяет наметить контуры этих бассейнов и выявить биономические зоны. Особенно важным является установление литорали, указывающей на береговую линию. Литораль – зона, расположенная между уровнями прилива и отлива. Наибольший размах вертикальных отметок – 16м, ширина – первые километры. Характерные черты: периодическое осушение; хорошая освещенность, наличие сильных движений воды; наличие в осадках скелетов наземных форм совместно с морскими, наличие следов жизнедеятельности роющих организмов. Осадки: галечники, пески, глины, известняки. Галечники, как правило, немые. Пески косослоистые, со скоплениями битой и окатанной ракуши, хорошо перемытые (отсутствует илистый материал). Глины плохо сортированные, обычно битуминозные, часто с глиняной галькой (окатыши). На поверхности осадка наблюдаются следы капель дождя, ползанья и беганья различных животных, трещины и многоугольники высыхания. Известняки биогенного происхождения. Фораминиферовые сложены раковинами крупных бентосных форм. Известняки-ракушняки состоят из обработанной волнами битой разноообразной ракушки. Коралловые, мшанковые, водорослевые известняки слагают береговые рифы на небольших глубинах в зоне интенсивного движения воды. Органический мир завасит состояния грунта и подверженности берега прибою. Скальные литорали населены усоногими рачками, гастроподами, крабами, морскими ежами, фораминиферами, зелеными, бурыми и красными водорослями, кораллами, губками, мшанками. Песчаные и илисто-песчаные литорали населены значительно беднее. Здесь обитают высшие ракообразные, черви, гастроподы, двустворки, рыбы.
Литораль и сублитораль соответствуют мелкой части шельфа. Псевдоабиссаль – зона в пределах шельфа от глубин 200 до 500м. Развита спорадически. Характерно смешение тонких терригенных и пелагических осадков и бедный состав донной тонкостенной фауны. Батиаль – зона, приуроченная к материковому склону от глубины 200 (500) до 3000м. Осадки – тонкие (илы), темноцветные, содержащие большое количество органического вещества или пирита. Населена бедной специфической фауной. Абиссаль – зона в прелеоах океанского ложа в интервале глубин 3000-6000м. Осадки – илы и отложения мутьевых потоков. Фораминиферовые илы накапливаются на глубинах 3000-4500м и состоят из раковин планктонных фораминифер, птеропод. Кремнистые илы (радиоляриевые и диатомовые) распространены на глубинах более 4500м. На этих же глубинах встречается красная глубоководная глина, содержащая повышенные количества соединений марганца и железа. Отложения мутьевых потоков накапливаются у подножия континентального склона и в глубоководных желобах. Это пачки осадков, в каждой из которых крупность обломочного материала постепенно уменьшается снизу вверх. Фауна глубоководная, представленная иглокожими, червями, членистоногими. Биономический анализ позволяет восстановить по остаткам ископаемых организмов генезис отложений, физико-химические условия их формирования и смену во времени. Континентальные отложения распознаются по остаткам наземных животных, пресноводных беспозвоночных (двустворок, гастропод), а также по остаткам наземных растений. В отложениях морского генезиса содержатся остатки морских животных и водорослей. Если среди них будут находится остаткам наземных растений, то совершенно очевидно, что последние занесены в море реками или ветром с суши. Сведения об образе жизни отдельных групп растений и беспозвоночных животных Синезеленые водоросли (цианофиты) – микроскопических размеров, многочисленные и широко распространенные организмы. При жизни нуждаются в солнечном свете, поэтому живут в пресных водоемах на незначительных глубинах, а в морях – в области литорали и сублиторали (до глубины 60м). Приспосабливаются к воде различной солености: от сильно соленой до пресной, и к разным температурам: от –1,8о до +80о. Продуктами жизнедеятельности известьвыделяющих синезеленых водорослей являются строматолиты и онколиты, указывающие на морское мелководье. Внешний вид строматолитов обусловлен характером движения воды и интенсивностью осадконакопления, а тонкое внутренее строение определяется составом водорослей. Кокколитофориды (золотистые водоросли) - микроскопические одноклеточные планктонные морские организмы, типичные для мезозойских и кайнозойских экваториальных теплых морей. Современные кокколитофориды живут в чистой воде, богатой кислородом, при температуре +10-+26о, нанебольшой глубине. Зеленые водоросли - планктонные морские организмы, характеризующиеся зеленым цветом пигмента и большим разнообразием строения. Современные зеленые водоросли обитают в морях на глубинах 50-60м в тропической и субтропической зонах; харовые водоросли живут в пресных водах. Некоторые зеленые водоросли (сифонеи) выделяют известь и участвуют в построении рифов. Багряные водоросли – многоклеточные организмы, обитающие в морях нормальной солености на глубине от 0 до 150м. Участвуют в построении рифов Фораминиферы в настоящее время встречаются во всех водоемах. В морях бентосные формы обитают на всех участках шельфа, континентального склона и океанического ложа до глубин 5-10км. Бентосные толстостенные палеозойские фузулиниды и кайнозойские нуммулмтиды обитали на небольших глубинах (20-40м) в теплых морях. Планктонные пористые тонкостенные формы могут заносится морскими течениями во все области и захороняться в отложениях любых глубин. Фораминиферовыеы или формируются преимущественно в пелагической области океана на больших глубинах, вплоть до «критической границы», ниже которой растворяются карбонатные раковины. Радиолярии – планктонные организмы. В теплых морях имеют раковину в виде колпачка, шлема, колокола с гранеными иглами; в холодных – узкой башенки, простого эллипса с иглами округлого сечения. Радиоляриевые илы обычно накапливаются на дне океана на глубине более 4км. Археоциаты – вымершие раннекембрийские морские бентосные животные. Обитали на мелководье (20-100м) терлых морей на карбонатных илистых грунтах. Рифостроители. Кораллы - морские бентосные животные. В настоящее время обитают в морях различных широт (предпочитают тропические моря) на глубинах 0-10км. Наиболее благоприятные глубины –180-550м. Колониальные формы являются рифостроителями и живут на глубинах 0-45м при температуре +18,5+36о. Рифостроящие коралловые полипы известны в палеозое (табуляты, четырехлучевые кораллы), в мезозое и кайнозое (шестилучевые и восьмилучевые кораллы). Гастроподы - бентосные животные. Обитают в морях с нормальной соленостью, населяя прибрежные и мелководные участки, а также на суше в пресноводных бассейнах и в субаэральной среде. Двустворки - бентосные животные, обитающие в морях в областимелкого шельфа и на суше в пресных водоемах. Принадлежат к зарывающимся или полузарывающимся формам и лишь некоторые прикрепляются ко дну путем цементации (устрицы, рудисты) или при помощи биссуса. Особую группу составляют камнеточцы и древоточцы. Холодным водам свойственно однообразие видового и родового состава при многочисленности особей. В теплых морях преобладают виды, прикрепляющиеся цементом. Аммоноидеи – вымершие морские подвижные животные. Аммоноидеи, обладавшие дисковидной раковиной были хорошими пловцами, остальные вели придонный образ жизни. Палеозойские гониатиты обитали в области мелкого шельфа, в заливах и бухтах со спокойной водой и зарослями водорослей, вблизи рифовых построек. Триасовые цератиты освоили более глубоководные зоны, юрские и меловые заселили и мелкие эпиконтинентальные моря и батиальные зоны. Белемниты - вымершие морские нектонные животные, жившие в открытых морях. Тентакулиты - вымершие морские пелагические животные, предпочитавшие моря нормальной солености. После гибели захоронение их скелетов происходило в осадках различных фациальных типов: от прибрежно-морских до глубоководных, часто при недостатке кислорода или в условиях сероводородного заражения. Трилобиты - вымершие морские донные животные, в палеозое обитавшие в мелководных морях. Остракоды в настоящее время обитают в морских бассейнах, континентальных водоемах и на суше в сырых местах. Морские остракоды заселяют прибрежные участки до глубины 200м, ведут ползающий, зарывающийся или плавающий образ жизни. В геологическом прошлом также жили в самых разнообразных местах. Мшанки эвритермные морские и пресноводные бентосные животные. В настоящее время известны во всех морях мира и на всех широтах. Обитают на различных глубинах – от прибрежной зоны до 400-500м; на больших глубинах встречаются редко. В литорали они селятся на камнях, водорослях, раковинах, прикрепляясь к ним всей нижней поверхностью (уплощенные колонии). В сублиторали развиваются листообразные и сетчатые колонии, а также свободно лежащие массивные и ветвистые. Хорошие рифостроители. Брахиоподы морские бентосные, преимущественно стеногалинные животные. Современные брахиоподы живут на глубине от 0 до 5800м. На небольших глубинах обитают прирастающие толстостенные кранииды; в литорали живут кранииды и лигулиды, зарывающиеся в песок. В палеозое брахиоподы достигли наивысшего расцвета и являлись обитателями небольших глубин. Пентамериды, продуктиды, сперифериды образовывали банки на глубинах в несколько метров. Для более глубоководных участков застойных вод были характерны тонкостенные гладкие или слабоскладчатые теребратулиды, атириды и некоторые ринхонеллиды. Криноидеи – морские прикрепленные, реже подвижные животные. Морские лилии палеозоя обитали на небольших глубинах прибрежной полосы нормально соленого моря или на средних глубинах. В мезозое стебельчатые криноидеи стали переселяться в более глубокие участки моря. Современные морские лилии живут на разных глубинах - от приливно-отливной зоны до 9700м. Морские ежи - морские стеногалинные подвижные бентосные животные. Современные морские ежи обитают в морях на разных широтах и на различных глубинах - от зоны прибоя до абиссали. Однако подавляющая масса морских ежей живет в теплых морях на небольшой глубине. Граптолиты – вымершие морские планктонные, реже бентосные животные, широко расселившиеся в морях палеозоя. Скелеты колоний после гибели организмов захоронялись на разных глубинах в осадках раличных фациальных типов. жүктеу/скачать 0.68 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|