Литофациальный анализ

Этот анализ дополняет определение фаций текстурно-структурными характеристиками и особенностями контактовых поверхностей напластований.

Как известно из литологии все отложения подразделяются на слоистые и массивные (неслоистые). Отсутствие слоистости говорит об осадкообразовании в постоянных условиях. Слоистость указывает на отложение в среде с менявшимся режимом осадконакопления. В спокойной водной среде (озера, моря) формируется параллельная слоистость. В движущейся воде или при ветре (русла рек и временных водотоков, в зоне подводных течений, в прибрежной части, в пустынях) образуется косая слоистость.

Текстуры поверхностей напластования. Различные образования (знаки ряби, многоугольники высыхания, глиптоморфозы по кристаллам каменной соли, следы струй, течения, стекания, отпечатки капель дождя, града, следы жизнедеятельности различных организмов (ползающих, зарывающихся) следы четвероногих и птиц, нерасшифрованные знаки — гиероглифы) в зоне контакта различных по составу горных слоев изучает специальный раздел геологии — палеоихнология. Образования неорганического происхождения называются механоглифы, а органического — биоглифы.

Знаки ряби указывают на обстановку осадконакопления. Причем, симметричная рябь с одинаковыми углами наклона у валиков характерна только для водной среды (в реках, зонах течений, в прибрежной полосе). Несимметричная рябь бывает водная и ветровая (эоловая). Водную рябь от ветровой отличают по индексу ряби (отношение ширины валика к его высоте). У водной ряби этот индекс колеблется от 5 до 10, у ветровой — от 20 до 50.

Многоугольники высыхания (трещины высыхания) образуются в наземных условиях при сухом, жарком, и реже умеренном климате.

Глиптоморфозы по кристаллам каменной соли указывают на сухой и жаркий климат, они характерны для пустынных образований.

Структурные особенности пород наиболее ярко проявлены и информативны в терригенных (обломочных) породах.

Размер обломочного материала позволяет судить о рельефе и удаленности области питания: более крупнообломочные породы располагаются, как правило, ближе к источнику сноса у подножия горной страны. По крупности обломочных частиц можно судить и о скорости движения воды в месте образования осадка.

Так, при скорости течения 10 км/ч (Гольфстрим у берегов Флориды) дно бывает выметено, а при 4–6 км/ч выпадают гальки величиной с грецкий орех. Пески отлагаются при скорости течения 0,26–0,34 м/с, а алевриты — не более 0,26 м/с.

Состав обломочного материала галечников, конгломератов, песков, песчаников позволяет выяснить длительность и характер переноса, установить источник сноса. В процессе переноса наиболее неустойчивые, мягкие, легко растворяющиеся минералы и горные породы разрушаются. Поэтому наличие в изучаемой породе только устойчивых минералов свидетельствует либо о длительном переносе обломочного материала, либо о долгом выветривании пород перед сносом, либо о переотложении обломочных толщ.

Состав горных пород позволяет судить о среде и климате, в котором происходило осадконакопление. Так, присутствие в породах глауконита свидетельствует об отложении осадка в море. Соли и гипс указывают на жаркий сухой климат. Минеральный состав глин также помогает сделать заключение о климате. Глины, образовавшиеся во влажном тропическом климате при обилии растительности и гумусовых кислот, содержат галлуазит и каолинит; глины аридного климата — монтмориллонит, гидрослюды. Мощные карбонатные толщи формируются, как правило, в тепловодных бассейнах.

Сортировка обломочного материала говорит о длительном переносе обломков. Отсутствие сортировки характерно для морен, осыпей, глубоководных брекчий, обвальных и селевых отложений.

Форма обломков определяется составом разрушающейся горной породы, ее трещиноватостью, слоистостью. Округлая форма гальки характерна в общем случае для речных отложений. В морских прибрежных образованиях преобладают уплощенные гальки, в пустынных встречаются эоловые многогранники. Утюгообразные валуны присущи ледниковым отложениям.

Степень окатанности обломков зависит от следующих факторов: 1) состава пород (обломки мягких пород окатываются быстрее и лучше, чем твердых); 2) первоначальной формы обломков; 3) скорости и длительности переноса. Наилучшая окатанность наблюдается у морских галечников, образовавшихся в результате перемыва принесенного в море реками материала. Плохо окатанный материал характерен для отложений конусов выноса временных потоков, верховий рек и делювия. Происхождение песков определяют по содержанию в них зерен разной окатанности. У речных песков преобладают полуугловатые и полуокатанные зерна, у прибрежно-морских — полуокатанные и окатанные, у дюнных — окатанные.

Характер поверхности обломков определяется их составом и средой, в которую они попали. Ямчатая, бугорчатая, шероховатая поверхность обломков часто объясняется полиминеральностью их состава. Для обломков, попавших в подвижную водную среду, характерна гладкая поверхность; наиболее отполирована морская галька. В ледниковых отложениях на поверхности валунов и обломков могут быть борозды, шрамы, царапины. Обломки пород в пустынных отложениях покрыты «загаром пустыни».

Характеристика цементирующей массы (состав, количество, соотношение с обломочным материалом) — необходимый элемент анализа структуры обломочных пород. Например, карбонатный цемент характерен для неподвижных галечников водных бассейнов. Конгломераты, образовавшиеся из подвижных галечников, содержат мало цемента. Концентрация крупнообломочного материала на отдельных участках указывает на расположение основного русла.

Окраска пород также может служить индикатором среды осадконакопления. Зеленый цвет отложений иногда объясняется присутствием глауконита - минерала от светло-зеленого до черно-зеленого цвета, образующегося в морских условиях. Черный и темно-серый цвет часто наблюдается у отложений, сформировавшихся в восстановительных условиях сероводородного заражения. Ископаемые песчаные и песчано-глинистые отложения пустынь нередко бывают красноцветные (красные, бурые, коричневые).

Дата добавления: 2015-09-04