АНАЛИЗ ФАЦИЙ И МОЩНОСТЕЙ

Анализ фаций широко применяется в палеогеографии и в палеотектонике в сочетании с анализом мощностей.

Под фациями понимают определенные типы осадочных пород, возникшие в определенных физико-географических условиях. Иногда ограничиваются выделением литологических разностей пород независимо от их генезиса.

Aнализ фаций применим в двух аспектах — пространственном, когда изучается распределение фаций по площади для определенного стратиграфического интервала, и временном, когда исследуется смена фаций во времени в пределах района или точки, где расположен разрез или скважина. Большое значение для анализа фаций приобрели данные сейсмостратиграфии, по которым выявляются фациальные изменения как в латеральном, так и в вертикальном направлениях.

Анализ распределения фаций по площади проводится с помощью карт. Наиболее обычный стратиграфический интервал — ярус, подъярус, реже более мелкие (микропалеонтологическая зона, горизонт, слой) или более крупные (отдел, система). Это литолого-палеогеографические карты, ибо в них использованы две системы параллельных обозначений: литология и физико-географические условия. Подобные атласы не учитывают относительные горизонтальные перемещения, которые привели к совмещению или разъединению фаций. Поэтому подобные карты сохраняют свое значение лишь для пассивных участков.

Интерпретация карт фаций включает выделение областей накопления осадков данного стратиграфического интервала и их отсутствия. Области накопления морских осадков рассматриваются как области абсолютного тектонического опускания. В субаквальных осадках ненормальной солености или озерного и аллювиально-озерного происхождения это означает относительное опускание. В областях отсутствия осадков выясняют, является ли это отсутствие первичным, т.е. данная область была областью сноса (тектонического поднятия), или вторичным (результатом размыва). Решить этот вопрос можно, анализируя фациальный состав осадков, обрамляющих область их отсутствия, и выясняя, есть ли в этом составе признаки сноса именно с этой области. Здесь в помощь макроскопическим признакам (присутствие гальки и обломков пород, сходных со слагающими эту область), изучают присутствие характерных минералов, в частности минералов метаморфических пород.

Признаками, указывающими на положение области сноса, являются ориентировка косых слойков, струйчатых иероглифов — слепков борозд подводного размыва и течения и особенно наклона клиноформ, отчетливо выступающих на сейсмостратиграфических профилях. Ценные данные дает изучение олистолитов — крупных глыб в олистостромах — продуктах оползания и обрушения берегов. Отсутствие этих признаков идет в пользу допущения размыва.

Изучение состава и мощности осадков, обрамляющих область поднятия или размыва дает косвенные свидетельства интенсивности - чем грубее отложения, чем шире занимаемая ими полоса и чем больше мощность терригенных отложений, тем интенсивнее были восходящие движения суши.

Важно анализировать распределение фаций в области седиментации: чем более глубоководны осадки, тем больше интенсивность тектонического погружения. Обычная схема изменения состава осадков от берега вглубь бассейна: галечник – гравий – песок- алеврит – глина – мергель – известняк - кремнистая порода, нo у низких берегов грубообломочные осадки могут не отлагаться (здесь будут пески, алевриты, глины и даже известняки-ракушечники).

Деятельность приливно-отливных или вдольбереговых течений обусловливает накопление песков и галечников не непосредственно у берега, а на определенном удалении от него, мористее глинистых осадков. Мутьевые потоки выносят песчаный или гравийный материал до ложа океанов; их отложения обладают характерной градационной текстурой и называются турбидитами. Присутствие турбидитов указывает на то, что бассейн имел значительную глубину, а его склоны отличались заметным уклоном. Вдоль подножий континентальных склонов действуют контурные течения, которые разносят обломочный материал, доставляемый мутьевыми потоками, в направлении, параллельном склону и берегу с образованием контуритов, также обладающих характерной тонкокосослойчатой текстурой.

Наиболее резкая фациальная дифференциация отмечается при блоковом расчленении подводных окраин континентов — на поднятых блоках образуются рифовые массивы большой мощности, сопровождаемые по краям склоновыми брекчиями, в пределах опущенных блоков отлагаются глубоководные и маломощные слоистые известняки, мергели, глины, радиоляриты. Для участков дна бассейна, испытывающих относительное поднятие, характерны еще горизонты конденсации осадков с накоплением галечников, концентрацией фосфоритовых конкреций и смешанной фауной смежных стратиграфических горизонтов (фация hard ground). Их грубообломочные разности — апикальные конгломераты.

Складчатость влияет на распределение фации и в континентальных или паралических бассейнах: в первых угли более характерны для синклиналей, во вторых — для антиклиналей.

Особые типы отложений характерны для флексурно-разломных зон - барьерные рифы, приуроченные к зонам перегиба от шельфа к континентальному склону, где возникают благоприятные условия для их развития (удаленность от берега, обеспечивающая чистоту воды; малая глубина; относительно быстрое опускание), олистостромы — подводно-оползневые или обвальные отложения с глыбами твердых пород и их пластинами в глинисто-алевритовом заполнителе. Они образуются в зонах активных разломов по периферии глубоководных бассейнов и во фронтальных частях движущихся шарьяжей.

О тектоническом режиме в областях древней суши позволяют судить ископаемые коры выветривания. Мощные коры могут возникнуть лишь в условиях длительного сохранения восходящих движений относительно небольшой интенсивности.

Различия в скорости погружения определяют степень площадной дифференцированности, ширину фациальных зон, отражаются на облике формирующихся отложений.

Быстрое погружение дна бассейна обеспечивает быстрое захоронение осадков при сравнительно недалеком переносе. Результатом является их слабая отсортированность, сохранение даже малоустойчивых минеральных видов и аркозовый или граувакковый характер песчаных образований. Отложения обогащаются органическим веществом, не успевшим разложиться и оказывают восстановительное действие на железосодержащие минералы с образованием сульфидов и карбонатов железа, придающих породам темную окраску. Длительное интенсивное погружение ведет в конечном счете к глубоким генетическим изменениям пород, вплоть до метагенеза с появлением хлорита и мусковита.

При медленном погружении осадки вследствие длительного перемыва оказываются гранулометрически однородными, хорошо отсортированными, лишенными малостойких минералов и обогащенными кварцем, вплоть до образования чисто кварцевых песков и алевритов, а также наиболее устойчивыми тяжелыми минералами — цирконом, гранатами, рутилом, дистеном и др. Органическое вещество разрушается, а неустойчивые минералы подвергаются химическому изменению, в частности окислению, — образуются глауконит, закисные и окисные соединения железа, придающие породам зеленый или красный цвет.

Aнализ смены фации во времени по разрезу позволяет контролировать изменение характера осадков от континентальных к мелководным и глубоководным или наоборот. Причиной этого может быть не только прогиб, но ритм трансгрессии и регрессии как следствие колебаний уровня Мирового океана. Доказательством последнего служит их проявление: регрессия на поднятиях, трансгрессии во впадинах.

Особую осторожность следует проявлять при интерпретации перерывов в осадконакоплении как свидетельствe поднятия данного участка выше уровня моря и его последующего опускания. В мелководных, шельфовых и склоновых осадкax такие перерывы могут быть сползанием пакетов осадков по континентальному склону, а среди глубоководных осадков — действием течений или следствием неотложения в результате растворения карбонатного материала. Подобные явления отмечены в очень многих скважинах глубоководного бурения.


Карты фаций используются для определения горизонтальных смещений по сдвигам. Эта величина соответствует расстоянию между однотипными (изопическими) фациальными зонами, ныне разобщенными данным сдвигом. Анализ фаций помогает определить амплитуду смещении по крупным надвигам — шарьяжам (траст).

олистостромы