Главные генетические комплексы континентальных отложений

Особенности расчленения новейших отложений заключаются не только в лучшей их сохранности, но и в более широком, по сравнению с древними толщами, диапазоне условий осадконакопления. Здесь сохранились породы, формировавшиеся как в седиментационных бассейнах (впадинах), так и в областях воздымания (поднятиях). В последнем случае их накопление сосуществовало с активной денудацией и по ряду черт кардинально отличалось от бассейнового осадконакопления. Полезно поэтому разделить осадки, принципиально различавшиеся по орографическим условиям (оротектоническим обстановкам) седиментации на генетические комплексы (типы осадконакопления). Предлагаемая автором категория — “генетический комплекс” — принимается как комплекс генетических типов и их парагенетических ассоциаций, характеризующийся своеобразными стратиграфическими соотношениями слагаемых ими толщ.
При переходе от впадины к эродируемому реками поднятию бассейновый тип осадконакопления — последовательное напластование, сменяется террасовым — выполнением разновысотных (разновозрастных) эрозионных врезов (рис. 3.1, I). Этот вид осадков требует для своего расчленения и корреляции привлечения геоморфологических методов. Соответственно, методически целесообразно разделение бассейнового и террасового генетических комплексов отложений.
При формировании террасового комплекса основная особенность бассейнового осадконакопления — нормальное стратиграфическое напластование — отступает на второй план. В интенсивно воздымающихся структурах происходит образование ярусного рельефа, характеризующегося серией разновысотных террас с обратной вертикальной последовательностью толщ (но не слоев в толщах). В структурах воздымающихся менее интенсивно или испытывающих движения переменного знака, разновозрастные террасы располагаются на близких уровнях. При этом нормальная стратиграфическая последовательность толщ заменяется частичным или полным горизонтальным их прислонением, “вложением” молодых толщ в более древние или частичным их “наложением”. Особенно характерно “вложение” для зон сопряжения поднятий и впадин.
Террасовый генетический комплекс, формировавшийся в условиях тектонических воздыманий, объединяет все образования, связанные со ступенчато-склоновыми долинами и ярусным рельефом. В их число входят разнообразные эрозионные и аккумулятивные террасы и выровненные поверхности, а также осадки не только речных, озерных или морских террас, но и фациально их замещающие пролювиальные, делювиальные, гравитационные и гляциальные отложения.
Каждая толща террасовых осадков отвечает особому эрозионно-аккумулятивному циклу. В начале такого цикла формируется эрозионный врез, а в конце цикла внутри этого вреза накапливается толща осадков.

Однако и после завершения эрозионно-аккумулятивного цикла на поверхности соответствующей террасовой толщи продолжается накопление осадков различного генезиса — пролювиальных, делювиальных, эоловых и др., которые по своему возрасту отвечают более молодым элементам (эрозионно-аккумулятивным циклам) террасового комплекса. Следовательно, по отношению к подстилающей их террасовой толще являются они самостоятельным наложенным покровом и обособляются в покровный генетический комплекс. Возрастной диапазон покровных толщ, перекрывающих разновозрастные террасы, не одинаков. Нижний возрастной предел его определяется временем завершения формирования соответствующей террасы, а верхний — обычно достигает современности, если терраса не подвергается размыву. В интенсивно воздымающихся структурах при больших перепадах высот между террасовыми уровнями покровные толщи разобщены, а в областях, характеризующихся слабыми воздыманиями, где террасовые уровни сближены, происходит сопряжение и перекрытие разновозрастных покровных толщ (рис. 3.1, II).
Отличие покровного генетического комплекса от бассейнового заключается в том, что он, как и террасовый генетический комплекс, формируется в условиях воздымания.
Покровный комплекс развивается на территориях, где закончилось накопление террасовых или бассейновых образований. Строение покровных толщ, представленных обычно тонкозернистыми, часто лессовыми породами, чрезвычайно сложное. Его расшифровка требует особых методов, например, микрофациального и педологического, направленных на разделение почвенных и лессовых или суглинистых горизонтов. Широко используются биостратиграфические методы, в частности палинологический. Последний, наряду с педологическим, позволяет выделить в покровных толщах климатостратиграфические единицы.
Разрезы покровных образований полнее террасовых, в которых редко сохраняются осадки, отвечающие эрозионным фазам эрозионно-аккумулятивных циклов (рис. 3.2). Поэтому покровные толщи благоприятны для установления палеоклиматической и палеомагнитной шкал антропогена. Но для создания палеотектонической его шкалы продуктивнее анализ террасового комплекса, который позволяет фиксировать этапы развития горного рельефа и наметить иерархию стратиграфических подразделений.

Взаимоотношения покровного и террасового комплексов могут осложняться тем, что переход от аккумулятивной стадии развития речной долины к эрозионной стадии даже в геологическом смысле не всегда мгновенен. Особенно длителен он на равнинных участках, где глубина эрозионных врезов близка к глубине водотока. Здесь паводки заливают надпойменную террасу, в разрезе которой выше нормального (циклового) аллювия образуется пачка чередования покровных и аллювиальных отложений. В горных районах граница аллювиальных и покровных толщ не изохронна потому, что в прибортовых частях долин интенсивно накапливающиеся гравитационные, пролювиально-делювиальные и др. (покровные) осадки могут фациально замещать верхнюю часть аллювия. Следовательно, переход от аллювиальной толщи к покровной может оказаться “растянутым” или “скользящим” по разрезу.
Таким образом, межрегиональная стратиграфическая корреляция осложняется различием седиментации в разных оротектонических обстановках. Им соответствуют бассейновый, террасовый и покровный генетические комплексы, различающиеся своеобразием, как сочетания генетических типов осадков, так и взаимоотношения слагаемых ими толщ.
Бассейновый генетический комплекс, в котором преобладают озерные и пролювиальные осадки и в меньшем количестве присутствуют аллювиальные, делювиальные и другие, связан с седиментационными впадинами и характеризуется нормальным стратиграфическим взаимоотношением толщ — их последовательным налеганием друг на друга. Он отличается от других генетических комплексов максимальными мощностями этих толщ, сокращением перерывов и несогласий, часто переходящих в краевые.
Террасовый генетический комплекс, в котором преобладает аллювий и меньшую роль играют пролювиальные, ледниковые и др. осадки, связан с эрозионным расчленением поднятий и отличается от других генетических комплексов аномальными соотношениями толщ, которые выполняют эрозионные врезы. Различаются два случая:
а) в интенсивно воздымающихся структурах наблюдается формирование ярусного рельефа и разновысотных террас с обратной вертикальной последовательностью толщ (здесь древние толщи залегают гипсометрически выше молодых);
б) в структурах, воздымающихся слабо или испытывающих частую смену знака вертикальных движений, наблюдается горизонтальная смена (вложение, прислонение) разновозрастных осадков (здесь недислоцированные древние и молодые толщи могут залегать на одном гипсометрическом уровне).
Покровный генетический комплекс отвечает нормальной стратиграфической последовательности толщ, формировавшихся на выровненных поверхностях в поднятиях. Эта толщи отличаются минимальными мощностями, завуалированностью несогласий и перерывов и значительной ролью почвенных и эоловых образований наряду с делювиальными и пролювиальными отложениями.
Перечисленные генетические комплексы считаются главными или региональными поскольку соответствуют распространенным практически повсеместно на континентах оротектоническим обстановкам осадконакопления. Однако существуют и другие специфические, т.е. локализованные обстановки осадконакопления. Им отвечают пещерный, ледниковый и вулканогенный второстепенные генетические комплексы. В местах их формирования многие генетические типы приобретают своеобразный облик и считаются даже самостоятельными генетическими типами или парагенетическими ассоциациями (подгруппами, группами). Например, флювиальные (воднопотоковые) отложения, т.е. аналоги аллювия и пролювия, именуются в ледниковой зоне флювиогляциальными. Ho каждый из второстепенных генетических комплексов содержит и специфические, присущие только ему генетические типы (например, морены в ледниковом генетическом комплексе, лавы и туфы в вулканогенном). Локальные генетические комплексы изучены хуже региональных.
Из второстепенных генетических комплексов для инженерно-геологических изысканий наиболее интересен пещерный, связанный с карстом. Этот генетический комплекс отличается малой мощностью толщ, их чрезвычайно большой фациальной изменчивостью, присутствием специфических осадков, не встречающихся или редких на земной поверхности (сталактиты, сталагмиты, обвальные отложения, сформировавшиеся за счет постепенного обрушения сводов при десквамации, озерно-кольматационные глины и др.), а местами и аномальным соотношением разновозрастных толщ (вложение, прислонение — рис. 3.3).

В крупных карстовых системах пещерные отложения характеризуются:
а) существенным различием набора генетических типов и их ассоциаций во внешней, привходовой и внутренней зонах сухой части пещер и в их обводненной части;
б) сложной историей осадконакопления, тесно связанной с главными эпохами карстообразования: фреатической, вадозной и сухой. При синхронизации пещерных толщ кроме палеомагнитных, абсолютных, палеонтологических и археологических датировок могут использоваться проявления климатической ритмичности и результаты их корреляции с наземными эрозионно-аккумулятивными циклами.
Изучение образований главных (региональных) генетических комплексов дает разнообразный материал для стратиграфических и структурно-геоморфологических исследований. Так, только при анализе строения образований террасового генетического комплекса можно получить основной материал для характеристики иерархии подразделений региональных (местных) стратиграфических схем и для количественных палеореконструкций древнего рельефа. Анализ образований бассейнового генетического комплекса позволяет провести формационное расчленение толщ, слагающих исследуемую территорию, а изучение величины и распространения несогласий и перерывов в осадконакоплении полезно не только для контроля иерархии выделенных местных этапов геологической истории, но и для характеристики структурно-литологических подразделений, различающихся своей дислоцированностью (вплоть до самостоятельности структурного плана). Наконец, анализ строения покровных отложений дает обычно наиболее полный материал для палеоклиматических реконструкций и палеоклиматической шкалы стратиграфического расчленения.