ИСТОРИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ. Методы восстановления геологического прошлого

 

Ископаемые фации осадочных горных пород

 

Органический мир суши также обилен и разнообразен. Наземные животные редко образуют минеральные скелеты, и после смерти их тела обычно быстро разлагаются. Лишь пресноводные моллюски рек и озер и некоторые наземные улитки с известковой раковиной часто сохраняются в ископаемом состоянии. Остатки наземных растений при условиях захоронения в водной среде и вообще при слабом доступе воздуха обычно не разлагаются, а обугливаются. В связи с этим во многих болотах происходило в прошлом и происходит в настоящее время образование торфа, постепенно превращающегося в уголь.

 

Наличие остатков наземной флоры в континентальных толщах нередко облегчает выяснение климатических условий осадконакопления. Так, окаменелые стволы деревьев с годичными кольцами в древесине служат указанием на умеренный климат, стволы без годичных колец — на теплый, субтропический или тропический климат.

 

Таким образом, восстановление физико-географической обстановки прошлого требует весьма разносторонних исследований. В первую очередь требуются исследования палеонтологические, так как ископаемые организмы — это важнейшие показатели среды их обитания. Но, помимо остатков ископаемых организмов и особенно при отсутствии последних, предметом внимания исследователя должны быть многие специфические для определенных осадков признаки: условия залегания, структурные и текстурные особенности, минералогический состав, протяженность пластов и др.

 

Совокупность разнообразных методов, применяемых для восстановления условий образования древних осадков, получила название фаци- ального анализа. Название это происходит от латинского слова фациес, что означает облик, лицо. Под фацией для современной эпохи понимают часть земной поверхности, которая на всем своем протяжении обладает одинаковыми физико-географическими условиями и одинаковой фауной и флорой.

 

В пределах соседних фаций образуются отличные друг от друга осадки, дающие начало различным горным породам. Таким образом, пласт, часть пласта или часть толщи осадочных пород, имеющие иа всем протяжении более или менее однородный литологический состав и содержащие одинаковый комплекс ископаемых организмов, можно считать ископаемой фацией.

 

Восстановление этих древних фаций и составляет задачу фациального анализа. Такой анализ позволяет судить об обстановке возникновения древних фаций.

 

Различают три типа фаций осадочных горных пород: 1) морские, 2) континентальные и 3) лагунные (переходные от морских к континентальным).

 

В зависимости от глубины моря среди морских фаций выделяют четыре группы: а) прибрежные, или литоральные; б) мелководные, или неритовые; в) фации средних глубин, или батиальные, и г) собственно глубоководные, или абиссальные, фации. Каждая из этих групп объединяет несколько фаций.

 

Морские фации характеризуются самыми различными отложениями: песчаными, глинистыми, карбонатными, кремнистыми. В результате подводного вулканизма могут возникнуть и вулканогенные породы.

 

Прибрежные фации в основном выражены грубообломочными породами с хорошо окатанными обломками: галечником, конгломератом. Обычны также и грубозернистые песчаные отложения. Глинистые отложения среди них встречаются реже. Имеются и органогенные породы, состоящие из битой ракуши.

 

Мелководные фации широко представлены песками и алевритами. Богатство органического мира, особенно донного, обуславливает широкое развитие среди них органогенных пород, главным образом карбонатных—известняков, доломитов, мергелей. Известняки в зависимости от исходных организмов бывают коралловые, ракушечниковые, крино- идные и т. д. В отложениях мелководных фаций обычны глауконит, различные конкреции.

 

Мелководные фации нередко выражены породами химического происхождения —• бокситами, железистыми, марганцевыми и фосфатными отложениями.

 

Фации средних глубин представлены обычно глинистыми отложениями. При наличии подводных течений могут возникать и песчаные фации. За счет планктонных, пелагических организмов формируются и органогенные (известковые и кремнистые) илы.

 

Глубоководные фации, как и предыдущие, не отличаются большим разнообразием. В современных условиях они представлены красной глубоководной глиной и органическими (глобигериновым, раднолярие- вым, диатомовым) илами. Ископаемые глубоководные фации выделяются с большим трудом, так как мало отличимы по внешним признакам от глинистых фаций других морских зон. К ним относят некоторые древние граитолитовые и кремнистые сланцы.

 

Среди континентальных фаций различают две группы: 1) фации, образующиеся в условиях водной среды, и 2) фации, возникающие на суше.

 

К фациям, образующимся в условиях водной среды, принадлежат речные, озерные и болотные осадки. Для речных фаций характерны грубообломочные и песчаные отложения. Обширные равнинные реки образуют также и песчано-глинистые осадки. Речные отложения отличаются характерной для них косой слоистостью.

Озерные фации, если их образование связано с крупными озерами, имеют много сходных черт с морскими обломочными образованиями. Для них характерны пески, алевриты, глины.

 

В пресноводных озерах обломочные осадки могут содержать значительную примесь растительных остатков, за счет которых образуются пласты углей. Для озерных фаций характерны иногда и карбонатныг отложения.

 

В соленых озерах в условиях засушливого климата образуются со- леносные толщи (галит, гипс, сода).

 

Среди фаций, образующихся на суше, в зависимости от условий осадконакопления выделяют элювиальные, делювиальные, эоловые, ледниковые и другие фации. Некоторые из них широко выражены в древних толщах земной коры, например разнообразный комплекс пород ледниковых фаций: морена, валунные суглинки, флювиогляциальные пески. Выражением древних элювиальных фаций является погребенная кора выветривания, известная в ряде комплексов пород палеозоя и мезозоя.

 

Лагунные фации образуются в областях, переходных от моря к суше — в приморских заливах и озерах, — и поэтому нередко отличаются особенностями, свойственными как морским, так и континентальным фациям. Лагунные фации связаны с водоемами с ненормальной соленостью воды, имеют целый ряд своеобразных признаков, по которым они довольно легко отличаются от фаций других типов. Они подразделяются на две группы: 1) фации опресненных бассейнов и 2) фации осолоненных бассейнов.

 

Лагунные фации отличаются широким развитием песчано-глини- стых отложений и бедностью видового состава органического мира. Из групп организмов для них наиболее характерны известковые водоросли, некоторые ракообразные (например, остракоды), мшанки, некоторые пелециподы, гастраподы и др. В результате необычного солевого состава воды в лагунах раковины и скорлупки обычно тонкостеннные и имеют упрощенное по сравнению с морскими формами строение (слабо выраженный замок, слабая скульптура и пр.).

 

В связи с присутствием известьвыделяющих организмов встречаются и известковые фации (известняки, мергели, доломиты, известковые глины).

 

Для фаций осолоненных бассейнов весьма характерны соленосные -отложения.

Лагунные фации нередко являются нефтеносными (в осолоненных бассейнах), а иногда и угленосными (в опресненных бассейнах).

 

Все приведенные данные относятся к методике изучения фаций осадочных горных пород. Однако в составе земной коры имеются также разнообразные и более распространенные в ней магматические и метаморфические породы. Методика изучения условий и способов образования таких пород существенно иная.

 

При изучении магматических пород основное внимание обращается на их происхождение (генезис), условия залегания и особенно на петрографический состав. Данные особенности позволяют выявить многие стороны условий образования этих пород.

 

Основные особенности образования и состава магматических горных пород зависят от многих причин: от состава исходной магмы (кислой, основной или ультраосновной), от места ее застывания (на глубине или поверхности), от влияния на нее контактирующих с ней пород (осадочных, магматических или метаморфических) и других причин.

 

Значительно сложнее изучать условия и способы образования метаморфических пород.

 

Большинство из них совершенно утеряло основные признаки исходных (осадочных или магматических) пород. Все же в ряде случаев даже в глубокометаморфизованных горных породах (в отдельных их участках) сохраняются некоторые черты исходных пород (например, первичная слоистость, включения), что в известной мере позволяет судить об условиях их образования. Совершенно очевидно, что при выяснении условий образования магматических и метаморфических пород исключается возможность нахождения в них органических остатков. Если даже в исходных осадочных породах, давших метаморфическую породу, и присутствовали органические остатки, то они в процессе метаморфизации пород, за редким исключением, полностью уничтожаются.

 

 

К содержанию книги: Историческая геология с основами палеонтологии

 

 Смотрите также:

 

Что значит термин палеогеография это ГЕОЛОГИЯ. ВОЗРАСТ ЗЕМЛИ. Как геологи читают историю суши...

 

Что такое геоморфология – что такое рельеф  Геологическое прошлое Крыма  Историческое землеведение палеогеография...