I.II. Методы восстановления палеогеографической обстановки

I. Биофациальный анализ – определение фаций на основе изучения органических остатков и следов жизнедеятельности организмов.

II. Литофациальный анализ –определение фаций по текстурным и структурным особенностям пород.

Определяется характер захоронения организмов (танатоценоз или ископаемый биоценоз). С этой целью анализируются степень сохранности органических остатков, их сортировка, расположение, место обитания и образ жизни. Некоторые сведения об образе жизни отдельных групп фауны приведены в таблице 3.

Изучаются состав, цвет, структура, плотность, вторичные изменения, слоистость пород; текстуры поверхностей напластования (изучаются как цементирующая масса, так и обломочный материал)

С учетом данных биофациального и литофациального анализов

определяются условия формирования отложений

Климат

Соленость

Гидродинамика

Глубина бассейна

Освещенность

Газовый режим

Тип грунта

III. На этом этапе проводится анализ общегеологических данных (площадь распространения отложений, мощность, взаимоотношения с подстилающими и перекрывающими отложениями, изменения по простиранию и т.д.)

IV. Восстанавливается геологическая история развития региона

Таблица 4

Литофациальный анализ

Особенности пород

Условия образования

Цвет

Белый (светло-серый)

Цвет многих минералов осадочных пород (кальцита, доломита, гипса и др.), он сохраняется в случае отсутствия примесей

Типичен для морских отложений

Черный и серый

Обусловлен присутствием в породе органического вещества (углистого, битуминозного) и сопутствующих ему сульфидов железа и меди

Типичен для отложений, формировавшихся при гумидном климате

Зеленый

Указывает на возможное присутствие глауконита, соединений закисного железа, меди

Красный

Тонкорассеянные окислы железа (в основном безводные)

Образуются при выветривании горных пород с высоким содержанием железа, в окислительной обстановке аридного климата

Бурый и желтый

Водные окислы железа РАЗНИЦА НЕУЛОВИМА, м.б. объединить цвета

Слоистость

Отсутствие

Осадконакопление происходило непрерывно в стабильных условиях

Наличие

Осадки откладывались прерывисто из-за меняющихся внешних условий

Параллельная слоистость

Формирование в спокойной [гидродинамической] среде

Косая слоистость

Образуется при движении воды или ветра

Текстуры поверхностей напластования

Знаки ряби

Симметричная рябь

У валиков одинаковые углы наклона

Рябь имеет острые гребни и округлые впадины, моря, реже озера

Несимметричная рябь

Водная (рябь высокая, короткая)

Гумидные области

Ветровая (рябь низкая и длинная)

Аридные области

Трещины высыхания

На суше и в отливной зоне моря при сухом, жарком (чаще в пустынях), реже умеренном климате

Глиптоморфозы по кристаллам каменной соли

На суше по берегам соленых озер, пересыхающих лагун в сухом и жарком климате, характерны для пустынных образований

Следы жизнедеятельности

На суше, в приливно-отливной зоне, на морском дне на разных глубинах

Продолжение таблицы 4

Особенности пород

Условия образования

Размер обломочного материала

Чем крупные обломки, тем ближе источник сноса

Состав обломочного материала

Устойчивые минералы

Остаются в породе [при длительном переносе осадка или долгом выветривании породы]

Пирит, марказит

Морские водоемы в застойных водах без доступа кислорода: если отсутствует фауна – сероводородное заражение бассейна, бентосные организмы – восстановительная среда

Гематит

В окислительной среде

Гетит, лимонит

Образуются в условиях полного доступа кислорода и влаги

Сидерит

В мелководных лагунах и морских заливах, или на значительных глубинах, но всегда в застойных водах при недостатке кислорода, иногда в болотах

Гипс

В лагунах, реже озерах аридных областей

Каменная и калийная соли

В замкнутых морях, в лагунах при интенсивном испарении воды (аридный климат)

Фосфорит

Шельф на гл. до 100 м в областях гумидного и аридного климата

Пластовые фосфориты

Закрытый шельф

Конкреции

Открытый шельф, заливы, лагуны

Глауконит

За пределами литорали до глубин 300–500 м в океанах и 100–200 м в эпиконтинентальных морях

Шамозит

Глубина образования 10–70 м в морях

Степень окатанности обломков

Плохо окатанная галька

Конусы выноса временных потоков, верховья рек, делювий

Хорошо окатанная галька

Морское побережье

Песок с полуокатанными зернами

Речной песок

Полуокатанные и окатанные зерна песка

Прибрежно-морской песок

Окатанные зерна песка

Дюнный песок

Характер поверхности обломков пород

Ямчатая, бугорчатая, шероховатая поверхность

Объясняются полиминеральным составом обломков

Гладкая поверхность

Подвижная водная среда

Борозды, шрамы, царапины

Ледниковые отложения

«Пустынный загар», трещиноватость, шагреневая поверхность

Пустынные отложения

Расположение обломков

Позволяет определить направление движения воды, в русле реки гальки разворачиваются по течению, в зоне прибоя – параллельно береговой линии

Фации

Породы

Источник образования

Условия образования

Фауна

Характерные черты отложений

Литоральные

Терригенные

Галечники

Разрушение берегов, вынос реками обломочного материала, скелетные фрагменты фауны (наземной и морской) и др.

В зоне прилива–отлива, при периодическом осушении и сильном движении воды, при хорошей освещенности

Почти отсутствует

Хорошо окатаны, отсортированы

Пески

Разрушенные и окатанные скелетные остатки организмов

Косая слоистость, скопления битой ракуши, отсутствие илистых прослоев, большая мощность

Глины

Следы жизнедеятельности различных животных

Малая мощность, плохая сортированность, следы капель дождя, ползания животных, трещины высыхания

Карбо-натные

Известняки

Имеют биогенное происхождение

Разнообразная; главным образом прикрепленные организмы

Ракушняковые известняки: фораминиферовые, коралловые, водорослевые и др.

Сублиторальные

Терригенные

Галечники

Подвижные

За счет разрушения берегов, выноса материала реками с континента

При постоянном, сильном движении волн

Отсутствует

Галька хорошо окатана

Неподвижные

В углублениях рельефа, в малоподвижной воде

Многочисленны прикрепленные морские организмы

Галька различного размера, часто плохо окатана, нередко цемент преобладает, распространены на небольших площадях

Песчаники

Прибреж-ные

То же

До глубины 30 м, широкой длинной полосой вдоль берега (десятки и сотни км)

Зарывающиеся, свободно лежащие на дне, прикрепленные организмы, имеющие, толстостенную раковину

Обилие ископаемых остатков, диагональная слоистость; кварцевые, аркозовые (полевошпатовые), магнетитовые, гранатовые и др. песчаники

Глубинные

За счет переотложения мелких частиц донными течениями

На глубине 50-60 м, реже до 200 м

Прикрепленные, зарывающиеся, сверлящие организмы с тонкостенной раковиной

Тонкозернистые с правильной слоистью, имеют малую мощность и ограниченное распространение, содержат обильную фауну

Глины

Прибреж-ные

За счет разрушения берегов, скопления растительных остатков, зоогенных продуктов, органического вещества

В участках защищенных от прибоя и течений (заливы, бухты)

Растения (водоросли, морская трава), обилие животных – черви, пелециподы, гастроподы, ракообразные, бентосные фораминиферы

Мощность невелика, плохая сортировка, распространены на ограниченной площади, имеют замкнутые контуры, богаты органическими остатками.

Глубинные

Обломочный материал поступает из взвеси, переносимой течениями воды

Образуются на различных глубинах

Трупоядные, илоядные, хищные, зарывающиеся в ил, свободно лежащие, раковины тонкостенные

Могут достигать мощности в несколько сотен метров

Фации

Породы

Источник образования

Условия образования

Фауна

Характерные черты отложений

Сублиторальные

Органогенные

Известняки

Скопление известковых частей различных животных

В основном на небольшой глубине (до 200 м)

Состав фауны изменчив и зависит от многих факторов

Широко распространены; органические остатки обильны, хорошей сохранности

В результате жизнедеятельности животных и растений

До 100 – 110 м

Строматолиты, биогермы и биостромы

Широко распространены в позднем протерозое

Кремнистые (кремни, радиоляриты, диатомиты)

Сложены остатками организмов с кремневым скелетом — радиоляриями, диатомеями

Диатомовый ил образуется в холодных бассейнах, радиоляриевый — в теплых

Диатомовые водоросли, радиолярии, кремневые губки

Кремнистые сланцы, радиоляриты, трепела, диатомиты, спонголиты

Хемогенные

Известняки, доломиты

За счет химического осаждения карбонатного вещества

В теплой морской воде, насыщенной углекислым кальцием

Отсутствует

Часто имеют оолитовую структуру, мощности могут быть значительными

Железные осадочные руды

За счет приноса железа водными потоками с суши

В прибрежной части шельфа, приурочены к песчано-глинистым породам, реже к известнякам

В рудоносных толщах находят остатки мелководных животных и растений.

Оолитовое строение, трещины высыхания, волноприбойные знаки, косая слоистость

Фосфориты

Источник Р₂О₅ — разлагающиеся трупы животных, скопления раковин

Шельф (50 – 150 м)

Брахиоподы с фосфатной раковиной, пеллеты, оолиты

Высокая радиоактивность

Батиальные

Осаждение взвешенных частиц, вулканическая деятельность, перемещение частиц мутьевыми потоками

Активные геологические процессы (оползни, мутьевые потоки), в более глубоких участках – устойчивый однообразный режим с глубинными донными течениями

Бентосные, илоядные, трупоядные формы, остатки нектонных животных, планктонные фораминиферы, радиолярии, губки, мшанки, иглокожие

Органогенные, алевритовые, глинистые илы, реже пески, кремнистые осадки – яшмы (при вулканической деятельности)

Абиссальные

За счет скелетных частиц морских организмов, принесенного с суши глинистого материала, продуктов вулканических извержений

Осадконакопление идет медленно (за сотни лет –несколько см) при высоком давлении, низкой температуре, отсутствии света и течений

Планктон, зубы рыб, редкие донные организмы (иглокожие, черви, членистоногие)

Мало известны и слабо изучены. В современных бассейнах – красные глубоководные глины, хорошо сортированные ясно слоистые, органогенные илы