2. Ознаки осадових порід як показники умов осадко накопичення у різних седиментологічних обстановках

Обстановки поділяються на 4 категорії : континентальні, прибережні, шельфові та глибоководні морські.

Головні риси накопичення осадків на суходолі(континентальна обстановка)

Площа континентів та островів складає 30% поверхні земної кулі. На суходолі переважають процеси денудації. Разом з цим тут накопичуються продукти вивітрювання та життєдіяльності організмів.

Особливості накопичення осадків на континентах такі:

1. У викопному стані континентальні відклади поширені значно менше ніж морські. Зустрічаються.

2. Нестабільність осадків (часті розмиви).

3. Накопичення осадків тісно пов’язане з рельєфом, що спричиняє відповідну їх строкатість та мінливість.

4. Континентальні утворення представлені головним чином уламковими та глинистими породами, а біогенні та хемогенні складають незначну частину загального об’єму, мають малі потужності, через те що вони розчиняються або зносяться у море (виходять за межи континентального осадконакопичення).

5. Тісний зв’язок з материнськими породами (елювій, розсипи).

6. Значне поширення рослинних решток (починаючи з девону в прибережно-морських відкладах також можуть бути присутніми рослинні залишки).

7. Широке розповсюдження червоноколірних (оксидні сполуки), білих (каоліни, кварцові піски), чорні (вугілля)

8. Шаруватість.

В характері та розповсюдженні континентальних відкладів чітко відбивається кліматична зональність, що дозволило М.М. Страхову [1960] виділяється три типи літогенезу: льодовий, гумідний та арідний.

Льодовий тип літогенезу поширений в полярних областях та у високогірних умовах. Цей тип літогенезу обумовлений низькими річними температурами.

Головним джерелом осадочного матеріалу є механічне вивітрювання, механічне перенесення льодом, талими водами й вітром. В результаті дії цих агентів утворюються переважно різноманітні уламкові породи.

Гумідний тип літогенезу поширений на найбільших просторах й приурочений до зон постійної значної вологості та більш високої середньорічної температури.

Утворення осадків за цього типу літогенезу відбувається у різноманітних умовах, виникають різні породи. Діють процеси механічного переносу (різними агентами – гравітація, водні потоки, вітер тощо), фізико-хімічні, хімічні та біологічні.

Переважає перенесення річками (в розчинах, взвісі, перекочуванням дном).

Відкладання відбувається за шляхом переносу (алювій, делювій, пролювій), але значна кількість осадків нагромаджується в озерах та ще більше в морях.

Легко розчинні сполуки (NaCl, CaSO4, KCl, MgSO4 тощо) майже не дають осадків. Таким чином, для гумідного літогенезу характерна неповнота осадження матеріалу, котрий поступає у водойми цієї зони.

В зоні гумідного літогенезу накопичуються такі відклади: галькові, піски, алеврити, глини та торф’яники, сапропелеві мули, біогенні вапнякові та кременисті мули.

Тривала водна обробка призводить до обкатування та доброї сорти роки матеріалу. Для цього типу літогенезу характерна висока концентрація заліза мангану, алюмінію.

Осадко накопичення в областях дельт

Для осадків цієї області характерні:

1. Двохярусний характер розрізу:

• Нижня частина – представлена осадками авандельт, в якій відбувається збільшення розміру зерен вгору;

• Верхня частина – осадки алювіальної частини, з великою часткою осадків озерно-болотних обстановок;

2. Наявність видовжених піщаних седиментаційних тіл незначної звивистості, розгалужені і поступовий перехід цих пісків в глини, які залягають нижче;

3. Наявність розрізів в яких в нижній частині - морська фауна,а у верхній – континентальна .

Осадко накопичення в областях естуаріїв

Для осадків цієї області характерна малопотужність а також :

• Осадки,що формуються морською водою при не змішуванні з прісною; з морською фауною,тонкошаруваті з незначною потужністю, піщано-алевритисті;

• Формуються при перемішуванні морської і прісної води,створені турбулентні потоки, які мутять осадок, який частково виноситься в море,а частина осідає у вигляді глини. Вони не є постійними,інколи формуються ефемерні острови. Часто в цих глинах спостерігаються продукти коагуляції.

Осадко накопичення в областях пляжів

Для осадків цієї області характерні:

1. Зв’язок з нормальними морськими шельфовими осадками та з континентальними осадками

2. Відносно невелика потужність,часта зміна різних типів відкладів у вигляді лінз та прошарків

3. Добре сортування осадків в окремих прошарках

4. Часте збагачення осадків важкими мінералами

5. Наявність добре обкатаних уламків

6. Наявність плоских ерозійних поверхонь

7. Наявність детриту,а також скупчень рослинного детриту,який переходить у вуглисті прошарки

Осадко накопичення в областях лагун

Серед осадів опріснених лагун переважають піщані, алевритові, глинисті, а іноді глинисто-карбонатні мули, збагачені органічною речовиною; у викопному стані їм відповідають піщано-алеврито-глинисті відклади з малопотужними прошарками мергелів і вапняків; часто містять також прошарки і лінзи сапропелевого вугілля. До складу викопних соленосних лагунних відкладів входять пласти сульфатних і хлористих солей натрію, гіпс, ангідрит, а з карбонатних порід — доломітові вапняки, доломіт, магнезит. У відкладах лагун, розташованих в кільцевих коралах — атолах, представлені карбонатні осади, зцементовані вапном.

Осадко накопичення в областях припливно-відпливних рівнин

В помірному кліматі відкладаються осадки дрібнозернисті,алеврито-глинисті, в тропіках відкладаються вапнякові,доломітові мули та гіпси. В похованих відкладах спостерігається перешарування алевритового та пелітового матеріалу,що пов’язаний з періодами штормових явищ, а в каналах накопичуються піщані осадки,подібні до алювіальних.

Морські обстановки осадконакопичення

• Літоральна(шельфова)

• Батіальна

• Абісальна

Особливості літоралі: 1) осадки тут дуже мінливі, через непостійний гідродинамічний режим (дна); 2) складність рельєфу через велику гідродинамічну активність. Ерозійні форми: пологі або горизонтальні абразійні поверхні – бенч, урвисті – кліф. В викопному стані такі поверхні покриті буграми й западинами називають твердим ґрунтом. Акумулятивні форми: підводні вали й гряди, розташовані паралельно берегу й майже доходять до поверхні або знаходяться на глибині 15-20 м. Висота від кількох десятків до 6-8 м. Іноді вони розташовані під гострим кутом й навіть перпендикулярні береговій лінії, складаються вони пісками та галечниками.

Коли підводний вал піднімається вище рівня води у вигляді гребеня утворюється бар. Бари відокремлюють частину моря – лагуни. 3) виключне багатство органічним життям.

Відклади пляжу, берегові вали. Пляж накопичення уламкового матеріалу в зоні дії прибою є найхарактернішим елементом берегової зони. Саме на пляжі накопичується матеріал, який море викидає на сушу.Верхня межа пляжу визначена границею заплеску найбільш великих штормових хвиль. Середній рівень моря поділяє пляж на надводну та підводну частини. Надводна частина відповідає супраліторалі, а підводна – середній зоні літоралі.Крутизна схилу пляжу залежить від розмірів матеріалу до 300; відповідні нахилу косих серій. Вологий пісок може утворювати уступи. З іншого боку пологі пляжі мають поверхи шарів. В берегових валах шаруватість горизонтальна та коса.

Склад осадків пляжів від глиб до дрібного піску. Уламковий матеріал теригенний, черепашковий або суміш того й іншого.Хвилі потужний механізм сортування за розмірами та питомою вагою. Можуть формуватися розсипи – азовське море монацитові; гарні піски. Є випадки коли бери на великому просторі складений дрібним матеріалом алеврито-глинисті частинки – вати.

Шаруватість горизонтальна та коса клиновидна. Органічні рештки різноманітні.Збереженість різноманітна: від цілих суглинок (іноді обидві разом) до дрібного обкатаного детриту. Наземні рослини, рештки тварин суші. Біля Одеси черепашка Ostrea edulis tauria та Tellina tenius…

Відклади біля основи берегового уступу (кліфу). Складаються з уламків порід, які складали уступ. Можуть бути гострокутні та обкатані, різних розмірів глиби, щебінь, жорства, валуни гальки та гравій. Органічні рештки: уламки товстостінних черепашок, шматки панцирів крабів, рештки свердлильників, панцирі баланусів тощо.

Осадки областей потужних хвиль (сильного прибою). Ділянка літоралі, що не захищені від океанських хвиль мають переважно крупноуламкові осадки: піски, галечники, валуни. Іноді осадки зносяться – утворюється скельний грунти.

Коли берег стрімкий й розвивається, то з продуктів його руйнування на дні утворюються брекчії та обвальні накопичення (Крим, Кавказ). Характерні підводні вали. При підвищенні рівня моря вони перекриваються більш дрібноуламковим матеріалом, можуть стати викопними.

В зоні прибою великі валуни обростають бурими водоростями (Fucus тощо) під їх прикриттям – молюски (мідії, літорини, черви, балануси, губки тощо. На піщаних ділянках фауни мало, але вона є всередині товщ піску черви – піскожили, в норах молюск.

Балануси відплив перечікують закривши отвір черепашки. Тут живуть наземні рослини й тварини.

Батіальною називають область морського дна, розташовану між шельфом та океанічним підніжжям (дном). Гіпсометричним відповідником являється материковий схил, який охоплює глибини від 150-400 м до 2000-3000 м.

До батіальних відносять осадки цього інтервалу глибин, якщо навіть рельєф не відповідає характеристиці „материкового схилу”. Найбільш характерною рисою рельєфу являється наявність підводних каньйонів: жолобів з крутими бортами, котрі розсікають схил та ідуть від шельфу до абісальної області.

Підводні каньйони – це головні шляхи виносу осадочного матеріалу в глибоководну область, своєрідні транспортери, котрі переносять речовину у вигляді муттьових потоків. Тут відбуваються зсуви, причому збільшення їх активності пов’язують з землетрусами.Через зсування мулистих осадків в цій частині схилу багато виходів скельних порід з тонким шаром глинистих осадків.Осадки верхньої частини батіалі тісно пов’язані з шельфовими. У Біскайській затоці пісок, гравій та галька досягають глибини 700 м. В областях льодового виносу (в Норвезькому морі) – піски, алеврити, глини та галька зустрінуті до глибини 900 м. Біля островів Тонга (Тихий океан) галька та гравій – на глибині 1900 м.Загалом батіальні осадки мають більш тонкий склад, ніж шельфові (глини – 60 %, піски – 25%, скельні ґрунти та грубі осадки – 10%, черепашковий та оолітовий матеріал – 5%). Таким чином у батіальній області переважає теригенний матеріал, що можна пояснити високим положенням (стоянням) материків та високими гірськими пасмами на них. Глауконіт та фосфоритові осадки утворюються на глибинах не більших за 1500-2000 м.

Синій (темний) мул – характерний осадок батіалі розповсюджений на глибинах від 200 до 5000 км. Його склад у відсотках такий:

1) Незначна доля органічних решток в мулі, особливо мало донних форамініфер. Головним чином цей осадок теригенний. Умови на дні мало сприяють розвитку багатого донного життя;

2) В теригенному матеріалі разом з перевагою тонкозернистих частинок досить багато більш крупного матеріалу (22,48%). Це результат відносно інтенсивного виносу теригенного матеріалу з сучасної суші.

Темний колір обумовлений наявністю органічної речовини та піриту й гідротроіліту – водного сірчистого заліза (FeS nH2O). Цей мінерал відомий лише серед сучасних осадків. У викопному стані він втрачає воду й переходить в пірит. Походження пов’язане з відновлюючими властивостями органічного вуглецю на сульфати морської води. Утворення синього мулу відбувається на дні де переважає відновлювальне середовище. Цим пояснюється бідність мула донними органічними. Осадки батіалі сучасних окраїнних морів з солоністю близькою до океанічної.

Абісальні відклади

Глибоководні або пелагічні відклади поширені в сучасну епоху ширше всіх інших – вони займають 56% поверхні Земної кулі або 75% поверхні морського дна. Але у викопному стані відомі лише в окремих випадках. Їх поширення пов’язане з глибинами більшими за 2000-3000 м. Методика вивчення колонок мулу до 10 м й більших розроблена під час досліджень НДС „Челленджера”, „Альбатроса”, „Витязя”, „Обі” тощо.

Океанічне дно має складний рельєф – широкі рівнини з глибинами 4 км; підводні хребти та окремі гори вулканічного та тектонічного походження; витягнуті западини з глибинами до 11 км.

Швидкість накопичення осадків мінімальна: від кількох мм до кількох сантиметрів за тисячу років. Ця величина змінюється в залежності від типу осадків та характеру океану.

Мінімальна швидкість накопичення червоної глибоководної глини, Швидкість накопичення карбонатних мулів 3-5 см за тисячу років.

В місцях інтенсивних течій осадки відсутні. Головним чином на дні панують окислювальні процеси за рахунок більшого вмісту кисню у придонних шарах, потужність окислювального горизонту досягає кількох метрів.

За складом і походженням абісальні відклади поділяються на теригенні, органогенні, хемогенні, вулканогенні та полігенні.