-ebooks-03-IGNG-03_018_A5kl-000347

ФАЦИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

Фациальный анализ – сумма приемов и специальных методик для восстановления физико-географических обстановок прошлых эпох по породам и содержащимся в них окаменелостям. Он слагается из литофациального и биофациального анализов, также анализа общих геологических данных.

1. Литофациальный анализ

Литофациальный анализ – определение фациальных обстановок по текстурным и структурным особенностям пород.

	Климат и литологические признаки
Климат	Признаки отложений
Теплый	Соли, красноцветные породы
	Ледниковые отложения; сероцветные породы; в аллювии
Холодный	содержатся полевые шпаты, роговая обманка, пироксены,
	амфиболы; отсутствуют карбонатные породы
	Cоли, псевдоморфозы по каменной соли и гипсу; пестроцветные
Сухой	породы; много карбонатных пород; ожелезнение и окремнение;
	эоловые пески и рябь, такыры, капли дождя, следы животных
	Мощный аллювий; озерные отложения; торф, уголь; химическое
Влажный	выветривание: в холодном климате образуется каолин, в жарком
	климате – латерит

31

Характеристика основных литологических признаков

Особенности пород и

влияющие на них

Отдельные признаки

Условия образования

факторы

Структурные

Хорошо окатанные

Переотложение из

более

древних

На

структурные

зерна кварца.

пород.

особенности

оказывают

обломков

большинства

Дальняя

и

продолжительная

вода, ветер)

дну,

окатаны

лучше,

чем

влияние:

Хорошая

транспортировка.

Влияние

формы

1.

Среда

переноса

(лед,

окатанность

переноса: зерна, перекатываемые по

2. Дальность переноса

Форма

минералов.

переносимые

во

взвешенном

3. Скорость

потока

и

состоянии

количество

осадочного

Разъедание,

Диагенетические

воздействия;

материала

коррозия,

транспортировка с помощью ветра

4. Размер и форма обломков

деформация зерен

на пути переноса

5. Механические

свойства

Крупные

обломки

располагаются

переносимого материала

ближе

к

материнскому

источнику

6. Форма

переноса

(взвесь,

Размер обломков

пород;

чем

дальше

от

первичного

волочение и др.)

источника,

тем

меньше

размеры

7. Длительность

обломков

переработки

осадка

до

захоронения и др.

Текстурные

Слоистость

Горизонтальная

Спокойные условия

Волнистая

Беспорядочное движение.

Формируются:

Косая

Определенное направление

транспортирующей среды

а)

одновременно

с

накоплением

осадка

напластования

Волноприбойные

(первичные)

Мелководье.

знаки разного вида

б)

практически

При сухом и жарком, реже –

одновременно

(следы

Трещины

умеренном климате на суше и в

жизнедеятельности

высыхания

приливно-отливной зоне моря

организмов,

оползневые

Глиптоморфозы по

При сухом и жарком климате по

текстуры и др.)

Поверхность

кристаллам

берегам соленых озер (пустынные

в)

под

влиянием

каменной соли

образования), пересыхающие лагун

диагенетических процессов

Следы

На суше, в приливно-отливной зоне,

(стилолиты и др.)

жизнедеятельности

на морском дне большого диапазона

г) при выветривании

организмов

глубин

Цемент

Состав цемента

Известковый цемент

Теплый или жаркий климат

фосфатный цемент

Засушливые условия

По

времени

образования

Гипсовый цемент

Глауконитовый или

различают

первичный

и

Морское осадконакопление.

вторичный цемент.

Туфогенный цемент

Вулканическая деятельность

Цвет.

Белый,

Цвет многих минералов осадочных

пород

Морские

светло-

(кальцит, доломит, гипс);

сохраняется при

отложен

Зависит от:

серый

отсутствии примесей

ия.

1.

Тонкорассеянного

Черны

Присутствие органического вещества (углистого,

пигментирующего вещества

й,

Отложен

2.

Скопления

большого

битуминозного) и сопутствующих ему сульфидов

ия

темно-

железа и меди

количества зерен окрашенных

гумидног

серый

минералов

о

Зелен

Указывает на возможное присутствие глауконита,

3. Вторичных процессов

климата

ый

соединений закисного железа, меди

32

2. Биофациальный анализ

Биофациальный анализ – определение фациальных обстановок на основе изучения органических остатков и следов жизнедеятельности организмов.

Сведения об образе жизни и распространении некоторых групп фауны

Фауна

Образ жизни

Распространение

Соленость

Темпера-

тура, 0 С

Цианобионты

Бентос и планктон

Литораль, сублитораль (до 60м) и

Эвригалинн

до +80

пресные водоемы

ые

Озера, болота, моря от шельфа до

Форамини-

абиссали.

Бентос характерен для

Теплые

Бентос и планктон

шельфа,

планктон

–

до

феры

водоемы

«критической

границы»

карбонатонакопления

Нормаль-

Теплые,

ная

Радиоляревые

илы

на

глубинах

реже

Радиолярии

Планктон

более 4 км

холодные

воды

Археоциаты

Бентос

Литораль и сублитораль (20-100 м)

Теплые

прикрепленный

моря

В прибрежной полосе морей 180-

Колониальн

Кораллы

Бентос

550 м

(редко

до

10 км);

Стеногалинн

колониальные

кораллы

–

на

ые

ые кораллы

+ 18,5–+36

глубинах до 45 м

Гастроподы

Бентос

подвижный,

Шельф, редко - абиссаль, лагуны,

реже

планктон,

пресные водоемы, суша

Эвригалинн

наземные формы

ые

Пелециподы

Бентос

Пресноводные,

шельф,

редко

Во

всех

большие глубины

климатичес

Активно плавающий,

Палеозой – литораль, триас –

ких поясах

Аммоноидеи

реже

придонный

литораль и сублитораль, юра и мел

образ жизни

– до батиали

Стеногалинн

Белемниты

Нектон

Открытые моря

ые

Трилобиты

Бентос

подвижный

Мелкое море

Теплые

(хищные, илоядные)

моря

Эвриптерид

Активно

плавающие

Лагуны

ы

хищники

Остракоды

Донный образ жизни

Пресноводные

водоемы,

лагуны,

Эвригалинн

Во

всех

литораль и сублитораль до 200 м

климатичес

ые

Бентос

Пресные

и

морские

водоемы

до

ких поясах

Мшанки

прикрепляющийся,

500 м

колониальный

Бентос

Брахиоподы

прикрепленный,

Литораль,

сублитораль,

редко

–

Теплые

реже

–

батиаль и абиссаль до 5800 м

Стеногалинн

моря

свободнолежащий

ые

Морские

Бентос подвижный

От литорали

до

абиссали

(в

Разные

ежи

основном мелководье)

широты (в

Донные

Палеозой

–

неглубокое

море,

с

основном

прикрепленные,

Нормаль-

Криноидеи

мезозоя –

большие

глубины

до

теплые

реже

ная

абиссали

моря)

свободноплавающие

33

3. Анализ общегеологических данных

Анализ общегеологических данных является полевым методом исследования. При его проведении анализируются:

1)площадь распространения и мощность отложений;

2)характер взаимоотношений с подстилающими и перекрывающими отложениями (вертикальная изменчивость);

3)характер взаимоотношений с одновозрастными отложениями (латеральная изменчивость) и др.

Схема проведения фациального анализа

I.Если в отложениях присутствуют органические остатки, то восстановление условий образования горных пород необходимо начинать с биофациального анализа по следующей схеме:

Определить органические остатки.

Установить характер их захоронения: на месте обитания или перенесены, так как в состав ориктоценоза могут входить органические остатки различного происхождения.

Степень сохранности окаменелостей.

Размеры и сортировку органических остатков.

Пространственное положение фауны (по плоскости напластования, перпендикулярно к плоскости напластования, взаиморасположение форм и др.).

По известным условиям обитания органических остатков реконструировать палеогеографическую обстановку бассейна осадконакопления (климат, глубину, соленость и др.)

Далее проводить литофациальный анализ:

Изучить характеристику горной породы (цвет, состав, зернистость, характер поверхностей напластования, вторичные изменения и др.).

Отдельно для обломочных пород определить размер обломков, их состав, сортировку, ориентировку, степень окатанности, форму и др.

По литологическим признакам восстановить условия формирования породы в палеобассейне.

II.Сопоставить результаты био- и литофациального анализов, наметить возможные варианты палеообстановок.

III.Окончательный вывод об условиях осадконакопления основывается на совместном анализе общегеологических данных, результатов литофациального и биофациального анализов. При этом ни один из признаков не может быть решающим, только комплексное их использование поможет наиболее полному восстановлению истории геологического развития региона.

34

Задание. Выполнить построение и анализ стратиграфической колонки, написать историю геологического развития территории

Турнейский ярус. Сланцы глинистые, аргиллиты с редкими прослоями песчаников мелкозернистых и известняков с фауной брахиопод. Мощность 400 м.

Визейский ярус. Переслаивание песчаников мелкозернистых, алевролитов, сланцев глинистых; встречаются ходы илоедов; слоистость параллельная. Мощность 300 м.

Серпуховский ярус. Известняки серые органогенные массивные с многочисленными колониальными кораллами, брахиоподами, мшанками, криноидеями. Мощность 150 м.

Башкирский ярус. Известняки светло-серые мелкозернистые с гастроподами; редкие прослои и линзы каменной соли, ангидрита. Мощность 100 м.

Московский ярус. Песчаники зеленовато-серые, алевролиты, прослои и линзы известняков оолитовых с остатками наземных растений, рыб; отчетливо выражена косая слоистость. Мощность 80 м.

Гжельский ярус. Сланцы черные битуминозные, аргиллиты с раковинами головоногих моллюсков по плоскостям наслоения. Мощность 90 м.

Казанский ярус. Известняки серые глинистые с многочисленными кораллами, брахиоподами, криноидеями; зерна глауконита. Мощность 75 м.

			,м
Система	Отдел		Мощность		Характеристика пород
		Ярус
		-		Известняки серые массивные с многочисленными раковинами
		Тоар ский	100
				аммонитов, пелеципод
	Нижний	Плинс-	60	Песчаники красноцветные мелкозернистые косослоистые
				с отпечатками листьев наземных растений
Юрская		бахский
		-
		ский	150	Глинистые сланцы темно-серые микрослоистые с аммонитами;
				слоситость параллельная; редкие включения пирита.
		Геттанг
Рис. 3.1. Пример выполнения задания: стратиграфическая колонка скважины Y
		Период			Ю р с к и й
		Эпоха			Р а н н я я
		Век		Геттангский	Синемюр-	Плинсбах-			Тоарский
					ский	ский
Различные участки суши			Высокая
			суша		150 + 0 м		Палеогеграфическая
			Низкая
							кривая
			суша
Биономические зоны моря			Литораль					150 + 60 м
			Сублитораль	150 м	Палеотектоническая			210 + 100 м
			Батиаль		кривая
Рис. 3.2. Пример выполнения задания: палеогеографическая и палеотектоническая
			кривые, построенные по анализу скважины Y

35

Пример выполнения задания

Задание

Порядок

Пример (рис. 3.1, 3.2)

выполнения

Исходные данные

Порядок построения

Составить

стратиграфическую

Описания скважин приведены на

колонку (обратить

внимание

на

Пример приведен на рис. 6

стр. 20

имеющиеся перерывы)

Глинистые сланцы темно-серые

Отложения

образовались

в

3.2)

микрослоистые с

аммонитами;

нижней части шельфа, на что

слоистость параллельная; редкие

указывают остатки нектонной

.

(рис

Изучить

каждый слой

включения пирита

фауны и характер слоистости

отдельно,

определить

Песчаники

красноцветные

Цвет пород,

состав, наземная

кривую

глубину

образования

мелкозернистые косослоистые с

растительность – все говорит

пород

(провести

отпечатками

листьев наземных

о

континентальном

палеогеографическую

фациальный анализ)

растений

происхождении осадков

Известняки серые массивные с

Отложения

морские,

многочисленными

раковинами

типичные

для

неглубокого

аммонитов, пелеципод

моря

Осадконакопление

Переход между плинсбахским и

происходило

в

едином

тоарским ярусами постепенный

бассейне

с

постепенно

Исследовать

характер

изменяющимися условиями

разрезаполученногоанализПровести

построитьипалеогеографиюВосстановить

контактов между слоями

Между

геттангским

и

плинсбахским

ярусами

Перерыв в осадконакоплении,

отсутствуют

отложения

подъем суши

синемюрского яруса

На оси абсцисс отложить

Откладываем слева направо века,

Геттангский,

синемюрский,

время, помня, что

оно

начиная с более древнего

плинсбахский и тоарский.

течет непрерывно

На

оси

ординат

Высокая суша

Область размыва

последовательно

Низкая суша

Континентальные отложения

расположить

Литораль, сублитораль, батиаль

биономические

зоны

Морские отложения

суши и моря

Для

каждого

Отложения геттангского века

Сублитораль

геологического

отрезка

Отложения

синемюрского

века

Высокая суша – область

времени

установить

отсутствуют

размыва

соответствие

территории

Отложения плинсбахского века

Низкая суша

определенной

Отложения тоарского века

Сублитораль

биономической зоне

По точкам вне масштаба построить палеогеографическую кривую (рис. 3.2)

Построить

палеотектоническую

кривую.

Геттангский

Вниз от палеогеографической

характер движений

Для

этого

в

конце каждого

интервала

век

кривой

откладываем

времени от палеогеографической кривой

мощность, равную 150 м

отложить вниз в принятом масштабе (в

Отложения

отсутствуют,

метрах)

мощность

отложений,

Синемюрский

мощность

равна

0

м,

Восстановить тектонических

накопившихся за этот отрезок времени. В

век

следовательно,

снова

конце

следующего

интервала

от

Откладываем 310 м (210 м +

откладываем вниз 150 м

палеогеографической

кривой

вертикально

Плинсбахски

Мощность равна 60 м,

вниз

следует

отложить

суммарную

суммарная

мощность

60 м

+

мощность ранее и вновь накопившихся

й век

150 м = 210 м

осадков.

По

точкам

построить

палеотектоническую

кривую

в выбранном

Тоарский век

100 м)

масштабе (рис. 3.2).

36

Тесты к лекции 3

Наилучшие условия для захоронения остатков организмов создаются в:

a.воздушной среде

b.водной среде

c.тектонически активной среде

d.континентальных условиях

Сублитораль:

a. глубокая часть озера b. материковый склон c. зона шельфа

Установите соответствие:

Типы отложений		Примеры
1.	Ледниковые	аллювиальные
		флювиогляциальные
2.	Речные	пролювиальные
		гляциальные

Соленость морских бассейнов измеряется в:

a.унциях

b.миллиметрах

c.промилле

d.галлонах

Оолитовые известняки характерны для:

a.мелких теплых морей

b.холодных глубоких морей

c.горных рек

d.болот

Кэвапоритам относятся:

a.известняк

b.гранит

c.ангидрит

d.калийные соли

e.глина

Критическая точка карбонатонакопления находится на глубинах:

a.2000-2500 м

b.10000-11000 м

c.4500-5000м

d.200-300 м

Если выпаривание воды происходит быстрее её поступления, образуется:

a.солеродный бассейн

b.пресноводный бассейн

c.бассейн с сероводородным заражением

Чёрные глинистые сланцы образуются в условиях:

a.повышенного содержания кислорода в воде

b.пониженного содержания кислорода в воде

c.пониженного содержания йода в воде

d.повышенного содержания йода в воде

Вчерных глинистых сланцах встречаются остатки организмов:

a.бентосных

b.планктонных

c.нектонных

d.наземных

37

Хорошая окатанность и отсортированность песчинок, яркая окраска, устойчивые минералы, косая слоистость характерны для отложений:

a.пустынь

b.болот

c.морен

Сухой и жаркий климат (…………………..)

Организмы, приспособленные к узкому диапазону колебаний среды

a.бентос

b.нектон

c.эврибионты

d.стенобионты

Последовательность морских фаций от прибрежных к глубоководным:

a.сублиторальные

b.батиальные

c.литоральные

d.абиссальные

Отсутствие слоистости говорит:

a.о сероводородном заражении бассейна

b.об осадкообразовании в стабильных условиях

c.об осадкообразовании в нестабильных условиях

Повторение из курса Палеонтология:

Расположите растения по мере появления, начиная с самых древних:

a.водоросли

b.проптеридофиты

c.голосеменные

d.покрытосеменные

Выступающая часть створки, от которой начинается рост раковины (……………) Состав наружных раковин брюхоногих моллюсков:

a.известковый

b.кремнистый

c.кварцевый

Археоциаты:

a.морские, одиночные, реже колониальные животные

b.морские, колониальные животные

c.пресноводные, одиночные животные

Самые крупные фораминиферы в истории Земли:

a.Fusulina

b.Schwagerina

c.Nummulites

d.Globigerina

Объекты изучения палеонтологии

a.горные породы

b.фоссилии

c.полевые шпаты

d.минералы

38

Лекция 4. Современная геодинамическая модель развития Земли. Типы земной коры и литосферные плиты.

Основные типы земной коры:

Континентальная (осадочный, «гранитный», «базальтовый» слои) – мощность до 70 км.

Океаническая (осадочный, «базальтовый» слои) – мощность 5-15 км.

Оболочки Земли (сверху-вниз):

земная кора (отделена от мантии границей Мохоровичича)

мантия (верхняя и нижняя). В средней части верхней мантии – астеносферный слой.

ядро (внешнее и внутреннее)

Земная кора и слой мантии над астеносферой – литосфера.

Тесты к лекции 4

Граница, разделяющая земную кору и мантию (……………………….)

Основные закономерности геологического развития Земли: a.направленность геологического развития

b.отсутствие направленности геологического развития c.периодичность геологических процессов d.отсутствие периодичности в геологических процессов

Оболочки Земли по глубине залегания (начиная с самой нижней):

a.верхняя мантия

b.внутреннее ядро

c.нижняя мантия

d.земная кора

e.внешнее ядро

Земная кора и часть верхней мантии над астеносферой (……………………………)

Геологические процессы, периодически повторявшиеся в истории Земли: a.вымирание динозавров

b.глобальные трансгрессии и регрессии c.появление млекопитающих

Вфиксистской модели развития Земли главенствующая роль отводится: a. горизонтальным движения

b. человеческому фактору c. вертикальным движениям

Впределах срединно-океанических хребтов происходит:

a.расширение океанического дна и наращивание новообразованной океанической коры

b.сужение океанического дна и поглощение океанической коры

c.расширение океанического дна и поглощение океанической коры

Литосферные плиты вдоль своих границ испытывают:

a.спрединг

b.субдукцию

c.смещение по горизонтали вдоль вертикальной плоскости

d.инверсию

e.ингрессию

Вмобилистской модели развития Земли главенствующая роль отводится:

a.вертикальным движениям

b.горизонтальным движения

c.мобильному телефону

Форма Земли: a. шар

39

b.геоид

c.эллипс

d.куб

В соответствии с гипотезой расширения и пульсации Земли в геологической истории планеты:

a.чередуются фазы растяжения и сжатия планеты

b.общий объем планеты уменьшается

c.общий объема планеты расширяется

d.земное ядро пульсирует, приводя к расширению мантии

Смещение литосферных плит по горизонтали вдоль вертикальной плоскости происходит:

a.в зонах глубоководных желобов

b.по трансформному разлому.

c.в зонах срединно-океанических хребтов,

Плотность Земли с глубиной:

a.возрастает

b.уменьшается

c.остается постоянной

Перемещение литосферных плит осуществляется по поверхности:

a.нижней мантии

b.астеносферы

c.внешнего ядра

Астеносфера находится:

a.в расплавленном состоянии

b.в твердом состоянии

c.в газообразном состоянии

Повторение из курса Палеонтология: Простейшие, имеющие геологическое значение:

1.фораминиферы

2.инфузории

3.радиолярии

Сифон у аммоноидей:

1.занимает центральное положение

2.расположен на брюшной стороне

3.отсутствует

Рудисты:

1.строили рифы

2.летали

3.плавали в морях

4.обитали на суше

Органические остатки изучаются геологами:

1.для определения возраста

2.из простого любопытства

3.для восстановления палеогеографии

Организмы, обитающие на дне водоемов:

1.пелагические

2.нектонные

3.бентосные

4.планктонные

Туловищный отдел трилобита (……………………………………………..)

Пищеварение у простейших:

1.в гастральной полости

2.отсутствует

3.внутриклеточное

40