Циклическое строение осадочных толщ. Породы, слагающие осадочные толщи, часто сменяют друг друга в разрезе, причем сходные типы пород и последовательность их чередования неоднократно повторяются. Это и вызывает циклическое строение разрезов. Масштаб цикличности изменяется в широких пределах: от очень тонкого переслаивания до цикличности, охватывающей по времени геологические периоды, а по мощности — тысячи метров.
Причины циклического строения разрезов разнообразны: это причины астрономического, тектонического, климатического, сезонного и чисто местного порядков.
Цикличность в отложениях, вызванная колебательными движениями земной коры, ясно выражена в угленосных толщах, где она уже давно подмечена и генетически объяснена (угленосные толщи Донецкого, Печорского, Карагандинского и ряда других бассейнов СССР, угленосные толщи каменноугольного возраста в Северной Америке и в Западной Европе). В разрезах угленосных толщ много раз в определенной последовательности чередуются угольные пласты с вмещающими породами, причем каждый такой повторяющийся ряд слоев получил название «цикла». Схематически каждый цикл начинается песчаниками, нередко с размывом ложащимися на подстилающие породы; выше они сменяются более тонкозернистыми породами: алевролитами и аргиллитами. Если последние непосредственно подстилают уголь, то в них иногда видны признаки ископаемой почвы. Еще выше располагается уголь, над которым лежат глинистые или карбонатные породы с морской фауной. Еще выше, иногда с ясным размывом, лежат опять песчаники, начинающие новый цикл. Число подобных циклов может быть велико: например, только в продуктивной части разреза среднего карбона Донецкого бассейна известно свыше 250 циклов, причем в 60 из них заключены пласты угля промышленного значения.
Связь циклов с движениями земной коры подмечена давно (1854). Современную разработку проблемы циклического строения угленосных толщ справедливо связывают с именем американского геолога Уэллера (1930), давшего генетическое истолкование циклов с большой подробностью. В схеме каждый цикл начинается с поднятия, обусловливающего вначале размыв, а затем накопление обломочных продуктов в континентальных условиях. Затем поднятие прекращается. В период относительного тектонического покоя формируется профиль выветривания, представленный в настоящее время ископаемой почвой. После этого в более или менее обширных болотах накапливается торф, который впоследствии дает уголь. Затем происходит опускание, область затапливается неглубоким морем, отлагаются слои морского происхождения. Это продолжается до тех пор, пока не начнется новое поднятие.
Все исследователи подчеркивают, что циклы более выдержаны в горизонтальном направлении, чем любой из составляющих их слоев. Это делает циклы полезным подспорьем при стратиграфических сопоставлениях и при установлении синонимики угольных пластов.
После работ Уэллера идеи циклической седиментации получили широкое распространение. Циклы начали выделять в самых разнообразных по составу и возрасту отложениях. Особенно подробным стало их генетическое истолкование и каждый слой стал рассматриваться в качестве выражения определенной стадии колебательного движения.
В СССР идеи циклической седиментации получили широкое признание. Особенно часто они используются при изучении угленосных отложений. Исследователи пришли к выводу, что угленосные толщи обладают циклическим строением, вызванным колебательными движениями, и что в большинстве циклов можно выделить трансгрессивные и регрессивные части разреза. Однако не следует забывать, что в геологических разрезах нет ни трансгрессивных, ни регрессивных частей, а есть разные породы, отнесение которых к трансгрессивным или регрессивным часто осуществляется весьма субъективно. Едва ли правильно все многообразие природных соотношений при осадконакоплении сводить только к определенным стадиям колебательных движений.
Циклическое строение, связанное с колебательными движениями, установлено и в других по происхождению отложениях. И. В. Хворова (1953) выделяет циклы («ритмы», по номенклатуре автора) в морских, преимущественно карбонатных, отложениях среднего карбона Московской синеклизы. Каждый ритм обычно состоит из двух частей: карбонатной, представленной известняками или доломитами, и терригенной, состоящей из мергелей, глин, алевритов и песков. Эти циклы возникли, по мнению Хворовой, вследствие неравномерного поступления в море терри-генного материала, что в свою очередь связано с неравномерными поднятиями в области сноса. Мощность ритмов небольшая, обычно от 1 до 10 ж.
Четкая мелкая цикличность («ритмичность») давно известна в флишевых толщах. У нас эти отложения широко распространены на Кавказе и подробно изучены Н. Б. Вассоевичем (1948, 1951). Цикличность заключается в закономерной смене пород и их сочетаний. Начинается каждый ритм, как правило, обломочными породами, затем следуют пелитоморфные породы, сначала более, а затем менее карбонатные, заканчивается ритм иногда неизвестковистой глиной. Мощность флишевых ритмов измеряется сантиметрами и дециметрами.
Н. Б. Вассоевич считает, что ритмичность флиша обусловлена мелкими тектоническими колебательными движениями. Вопрос этот нельзя считать решенным. Б. М. Келлер (1949) ритмичность флиша объясняет мутьевыми потоками, периодически возникавшими в связи с сейсмической активностью геосинклинальной области. Д. В. Наливкин (1956) связывает ритмичность флиша с периодическим изменением режима рек, вызванным сезонными причинами или более длительными изменениями климата.
Несомненно, что в идее циклического строения осадочных разрезов имеется рациональное зерно. Очевидно, что циклы некоторых толщ связаны с колебательными движениями земной коры. Но и очень, вероятно, что некоторые циклы обусловлены иными причинами. В генетическом истолковании циклов еще много необоснованного и субъективного, еще много неясных и спорных вопросов.
Do'stlaringiz bilan baham: |