title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Ряды осадочных формаций как индикаторы геодинамических обстановок

Ряды осадочных формаций как индикаторы геодинамических обстановок

Процессы заполнения осадочных бассейнов разнофациальными комплексами осадков непосредственно зависят от геодинамической позиции бассейна. Верно и обратное: чисто литологические индикаторы геодинамических режимов играют важную роль при региональных реконструкциях. И тот и другой подходы входят в компетенцию самостоятельной науки, которую предложено называть литогеодинамикой.
Литогеодинамика — наука, изучающая литологические индикаторы геодинамических режимов прошлого. Ранее полагали, что такими индикаторами могут быть петрологические особенности терригенных и карбонатных пород, поскольку считалось, что и минералогический состав песчаников, и характерные фаунистические сообщества в известняках и доломитах чутко реагируют на малейшие нюансы геодинамических режимов. Однако уже вскоре стало ясно, что отдельные разновидности осадочных пород сами по себе индикаторами геодинамических режимов служить не могут, так как спектр фациальных особенностей среды осад-конакопления, включающий и гидродинамическую активность прибрежных зон, и особенности рельефа дна, и химизм океанской воды, и биопродуктивность шельфа значительно шире, чем изученные на сегодня энергетические характеристики геодинамических режимов. Поэтому особенности фракционного и петрографического составов отдельных типов терригенных пород поневоле оказываются конвергентными в отношении геодинамики и однозначные геодинамические реконструкции при этом чаще всего являются ненадежными.
Столь же неоднозначны литогеодинамические реконструкции по единичным формациям, поскольку и они в подавляющем большинстве случаев гомологичны широкому спектру геодинамических обстановок. Так, чрезвычайно широко развитая в отложениях всех систем фанерозоя флишевая формация в равной степени характерна и для континентального подножия пассивных и активных окраин, и для долинно-веерных систем подводных конусов выноса, и для террас континентального склона островных дуг, и для приостровных зон окраинных морей, и для междуговых бассейнов, и для эпиконтинентальных рифтов, и, наконец, для глубоководных желобов. Угленосная же формация связывается и с впадинами так называемого рассеянного рифтогенеза, и с предгорными прогибами коллизионных зон, и с внутриплитными прогибами на платформах, и с авлакогенами, и с рядом других геодинамических обстановок. Столь же разнообразен спектр обстановок, с которыми ассоциируются соленосная, фосфоритоносная, красноцветная и другие виды осадочных формаций.
Поэтому, если рассматривать разные геодинамические типы осадочных бассейнов, то уже из самого факта их разной геодинамической принадлежности следует, что история заполнения бассейна фациально различными комплексами осадков самым тесным образом связана с индивидуальными особенностями конкретной геодинамической обстановки. Следовательно, не отдельные типы пород и даже не индивидуальные виды формаций, а только генетически предопределенные латеральные и вертикальные ряды осадочных и осадочно-вулканогенных формаций могут служить надежными индикаторами при геодинамических реконструкциях. Эти ряды должны устанавливаться не эмпирически (хотя на ранней стадии изучения конкретных бассейнов вполне допустим и такой подход), а выводиться из тектоно-седиментологических моделей осадочных бассейнов разных геодинамических типов.
Последовательность операций, которые предпринимает геолог при реконструкции геодинамического типа осадочного бассейна, обычно сводится к реализации следующих процедур: а) циклическому и фациальному анализам разрезов; б) построению литофациальных профилей вдоль и вкрест простирания структурно-фациальных зон; в) лито(цикло)стратиграфической корреляции разрезов в пределах выделенных структурно-фациальных зон; г) выделению структурно-формационных комплексов в общей стратиграфической последовательности исследуемых отложений (обоснование вертикальных рядов формаций); д) выделению последовательности структурно-формационных комплексов в пределах единого стратиграфического интервала (обоснование латеральных рядов формаций); е) сравнению полученных формационных рядов с эталонными рядами, индикационными для конкретного геодинамического вида осадочного бассейна (выделение осадочного палеобассейна).
Иными словами, при изучении осадочных бассейнов на первый план в настоящее время выходит задача: установить связи между геодинамической историей бассейна и типами выполняющих его осадочных комплексов, Именно по этой причине вновь возник угасший было интерес к формационному анализу, поскольку теперь с полной определенностью встал вопрос о воссоздании истории заложения, развития и последующей геодинамической трансформации бассейна, причем в тесной связи с сопутствующими процессами осадконакопления, магматизма и рудогенеза. Теперь, вероятно, ни у кого нет сомнений в том, что формация как объект пристального интереса геологов может рассматриваться только как модель, использование которой должно способствовать решению возникающих при изучении осадочных бассейнов задач. Причем наиболее интересные результаты, в том числе касающиеся и открытия месторождений принципиально новых генетических типов, по-видимому, следует ожидать только при построении моделей конкретных бассейнов. Это либо так называемые имитационные модели, использующие наряду с описательными характеристиками объекта и аналитические соотношения, которые связывают в формализованном виде физические, физико-химические и гидродинамические параметры системы седиментации; либо модели феноменологического плана, опирающиеся только на описательные признаки и интуитивные соображения исследователя. Ho в том и другом случае одной из главных характеристик модели будут так называемые индикационные ряды осадочных формаций.
Конкретные седиментологические модели осадочных бассейнов будут рассмотрены в соответствующих главах книги. Сейчас лишь отметим те общие ограничения, которые накладывает на них современная геодинамика.
1. Осадконакопление в океанических бассейнах идет на фоне горизонтально перемещающихся плит или, что то же самое, осадок ложится на латерально подвижный субстрат, и в зависимости от того, в какой части плиты находится конкретный осадочный бассейн, изменяется влияние этого фактора на распределение в пределах бассейна разнофациального комплекса осадков. Для субдукционных бассейнов на активных окраинах знание горизонтальной проекции скорости движения плиты несущественно, поскольку они формируются главным образом в условиях сжимающих напряжений, и для моделирования индикационных рядов осадочных формаций важнее знать связь изостатической компенсационной тектоники с интенсивностью поступления осадков в бассейн. Для рифтогенных бассейнов значение фактора латеральной миграции дна бассейна повышается при переходе от бассейнов внутриплитных обстановок к межконтинентальным рифтам и далее к окраинноплитным бассейнам на пассивных континентальных окраинах. Ho наиболее важен он применительно к бассейнам спредингового ряда. Поэтому при литогеодинамических реконструкциях существенное значение приобретают латеральные индикационные ряды осадочных формаций. И не исключено, что каждая геодинамичсская обстановка будет характеризоваться типологическим для нее латеральным рядом.
2. Любой осадочный бассейн имеет собственную геодинамическую историю: от зарождения до прекращения своего существования при изменении геодинамической обстановки. Поэтому обобщенные седиментологические модели бассейна и выводимые из них теоретически индикационные ряды осадочных формаций должны быть тесно увязаны с тектоно-геофизическими моделями бассейнов конкретной геодинамической обстановки. Эти модели, как правило, фиксируют этапность раскрытия бассейнов, направленность и интенсивность перемещения отдельных блоков коры, которые, естественно, сказываются и на процессах заполнения данной депрессионной структуры осадочным и вулканогенным материалом. Из этого следует, что при разработке седиментологических моделей осадочных бассейнов необходимо учитывать возможные соотношения между временем существования каждого такого этана и интенсивностью заполнения бассейна осадочным материалом. При этом надо иметь в виду, что и механизмы осадочных процессов резко изменяются при любых отклонениях в геодинамической позиции бассейна. Так, в процессе эволюции как пассивной, так и активной окраин континентов у подводного продолжения русла наиболее крупных рек формируются подводные конусы выноса (ПКВ). На ранних стадиях их образования почти весь кластический материал скапливается в седиментационных ловушках шельфа. По мере же роста горной системы, питающей реки денудированным материалом, интенсивность сноса кластики растет, она уже превосходит прогибание мелководья, и потому излишек взвеси эпизодически сбрасывается вниз по континентальному склону вдоль образующегося подводного каньона; на первый план выходят процессы суспензионно-потокового седиментогенеза, а в строении осадочных комплексов подводного конуса все большее значение приобретают литологически разнообразные модификации турбидитов. При дальнейшей эволюции этой седиментационной системы роль турбидитов еще больше возрастает: они уже откладываются в основании континентального склона, где действуют мощные придонные течения, и потому осадки приобретают облик типичных контуритов. В зрелом и достаточно мощном подводном конусе выноса даже в отложениях нижнего фена доля песчаных осадков в сравнении с глинистыми весьма высока.
3. При эмпирической фиксации вертикальных рядов осадочных формаций весьма сложно вычленить то их составные части, которые не являются результатом постседиментационного шарьирования осадочных пластин, а потому только и могут характеризовать былую фациальную зональность в осадочном бассейне. В противном случае в качестве индикационного вертикального ряда осадочных формаций будет трактоваться последовательность осадочных комплексов, образовавшихся в разных с геодинамичсских позиций бассейнах и оказавшихся надвинутыми друг на друга в процессе коллизии, часто приводящей к коллажу сильно деформированных фрагментов отдельных бассейнов.
4. В обобщающих работах по современному осадкообразованию в океанических бассейнах отмечается чрезвычайное литологическое разнообразие осадочных комплексов, даже приуроченных к однотипным геодинамическим обстановкам. Это обстоятельство не должно смущать геологов, изучающих палеобассейны, так как хорошо известно, что осадочный процесс реагирует на малейшие изменения морфологии дна, гидродинамического режима бассейна, на климатические колебания и многие другие факторы. Для построения же индикационных рядов осадочных формаций важно установить тенденции (даже в большей мере, чем вариации литологического состава) направленной смены полифациальных комплексов осадков (формаций) как функции геодинамической эволюции бассейна. Эти тенденции для каждой геодинамической обстановки должны быть, конечно, более устойчивыми, чем вариации состава слагающих формации отложений.
С другой стороны, отмечается и такой любопытный парадокс: обстановки древнего осадконакопления зачастую воссоздаются с такой детальностью, которую не удается доказательно подкрепить конкретной информацией по современному седиментогенезу. Объясняется это, по-видимому, теми же причинами, т. с. в древних толщах отдельные тонкие особенности осадочного процесса нивелируются более общими тенденциями и именно эти тенденции и отмечаются геологами, тогда как пестрота картины в распределении осадков в современных обстановках как бы скрадывает эти более общие, а значит, и более устойчивые тенденции. Отсюда и кажущийся литологический парадокс.
5. Большое влияние на седиментологию осадочных бассейнов оказывают внешние (по отношению к системе седиментации) факторы, такие, как местные тектонические подвижки, эвстатические и климатические колебания и др. Они существенно влияют на темп осадочного процесса и даже на направленную смену формационных комплексов, что выражается в выпадении из теоретически выведенного латерального или вертикального ряда формаций отдельных членов, в появлении перерывов в осадконакоплении и т. д. Все это особенно важно иметь в виду при сопоставлении эмпирически выявленных формационных рядов с теми, которые представляются индикационными для конкретного геодинамического типа осадочного бассейна. Особенно резко это влияние сказывается на бассейнах пассивных окраин. Поэтому с седиментологических позиций окраины атлантического типа, считающиеся в геодинамике пассивными, целесообразно отнести к категории активных, тогда как тихоокеанские по тем же причинам можно трактовать как седиментологически пассивные.
6. Осадочный бассейн — понятие более узкое, чем «система седиментации», о чем более подробно будет сказано в следующей главе. Сейчас лишь обратим внимание на то, что осознание этого факта, с одной стороны, накладывает существенные ограничения на построения индикационных рядов осадочных формаций, а с другой — открывает более широкий простор при решении обратной задачи литогеодинамики, т. е. при геодинамических реконструкциях территории.

title-icon Подобные новости