«Историческая и структурная геология»
для специальности
«Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых»
Методические указания по выполнению
лабораторной работы №5
МЕТОДЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
Красноярск, 2013г.
ФАЦИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
Фация –это комплекс отложений, отличающихся составом и физико-географическими условиями образования от соседних отложений того же стратиграфического отрезка (Г. Ф. Крашенинников).
Фациальный анализ направлен на восстановление физико-географической обстановки прошлого. Он слагается из био– и литофациального анализов, проводимых с учетом общегеологических данных.
Таблица 1
Схема проведения фациального анализа
I. Биофациальный анализ (определение фаций на основе изучения органических остатков и следов жизнедеятельности организмов)
|
II. Литофациальный анализ (определение фаций по текстурным и структурным особенностям пород)
|
Определяется характер захоронения организмов. С этой целью анализируются степень сохранности органических остатков, их сортировка, расположение, место обитания и образ жизни (некоторые сведения об образе жизни отдельных групп фауны приведены в таблице 2).
|
Изучаются цвет, состав, зернистость, плотность, вторичные изменения, слоистость пород; текстуры поверхностей напластования, структурные особенности пород и др. (некоторые сведения об особенностях пород и условиях их образования приведены в таблице 3)
|
С учетом данных биофациального и литофациального анализов определяются условия формирования отложений
|
Климат
|
Степень солености
|
Гидродинамика
|
Глубина бассейна
|
Освещенность
|
Газовый режим
|
Характер грунта
|
III. Далее проводится анализ общегеологических данных (площадь распространения отложений, мощность, взаимоотношения с подстилающими и перекрывающими отложениями, изменения по простиранию и т.д.)
|
IV. Определяются основные группы развитых фаций (таблица 4)
|
V. Восстанавливается геологическая история развития изучаемого региона
|
Таблица 2
Сведения об образе жизни отдельных групп фауны
Фауна
|
Образ жизни
|
Распространение
|
Соленость
|
Температура
|
Синезеленые (цианофиты)
|
Бентос и планктон
|
Литораль, сублитораль (до 60м) и пресные водоемы
|
Эвригалинные
|
-1,8 0 до +80 0 С
|
Фораминиферы
|
Бентос и планктон
|
Озера, болота, моря от шельфа до абиссали. Бентосные характерны для шельфа, захоронение планктонных происходит до «критической границы» карбонатонакопления
|
Нормальная
|
Теплые водоемы
|
Радиолярии
|
Планктон
|
Радиоляревые илы обычно накапливаются на глубинах более 4 км
|
Теплые, реже холодные воды
|
Археоциаты
|
Прикрепленный бентос
|
Мелководье морей (20-100м)
|
Теплые моря
|
Кораллы
|
Бентос
|
В морях до 10 км, широко:180-550 м, колониальные кораллы – на глубинах до 45 м
|
Стеногалинные
|
Колониальные при температуре + 18,50 до +360С
|
Гастроподы
|
Подвижный бентос, реже планктон, присасывающиеся, сверлящие, наземные формы
|
Море (мелководье, редко - абиссаль), лагуны, пресные водоемы, суша
|
Эвригалинные
|
Во всех климатических поясах
|
Пелециподы
|
Бентос
|
Морские (мелководье, редко опускаются на большие глубины) и пресноводные
|
Аммоноидеи
|
Активно плавающие, реже ведут придонный образ жизни
|
Палеозойские – мелкий шельф, триасовые освоили и более глубокие части моря, в юре и мелу распространились до батиали
|
Стеногалинные
|
Белемниты
|
Нектон
|
В открытых морях
|
Трилобиты
|
Подвижный бентос (хищные, илоядные)
|
Мелкое море
|
Теплые водоемы
|
Эвриптериды
|
Активно плавающие хищники
|
Пресные и солоноватые водоемы
|
Эвригалинные
|
Остракоды
|
Донный образ жизни
|
Лагуны, пресноводные водоемы, море до 200м
|
Широкий диапазон
|
Мшанки
|
Колониальный, прикрепляющийся бентос
|
Морские и пресные водоемы до 500м
|
Брахиоподы
|
Прикрепленный (реже свободнолежащий) бентос
|
Море до 5800 м, чаще мелководье
|
Стеногалинные
|
Теплые моря
|
Морские ежи
|
Подвижный бентос
|
От литорали до абиссали (в основном на мелководье)
|
Разные широты (в основном теплые моря)
|
Криноидеи
|
Донные прикрепленные, реже свободноплавающие
|
В палеозое – неглубокое море, с мезозоя освоили большие глубины абиссали
|
Нормальная
|
Граптолиты
|
|
|
|
|
Таблица 3
Литофациальный анализ
|
Особенности пород
|
Условия образования
|
Цвет
|
Белый (светло-серый)
|
Цвет многих минералов осадочных пород (кальцита, доломита, гипса и др.), он сохраняется в случае отсутствия примесей
|
Типичен для морских отложений
|
Черный и серый
|
Обусловлен присутствием в породе органического вещества (углистого, битуминозного) и сопутствующих ему сульфидов железа и меди
|
Типичен для отложений, формировавшихся при гумидном климате
|
Зеленый
|
Указывает на возможное присутствие глауконита, соединений закисного железа, меди
|
Красный, бурый и желтый
|
Тонкорассеянные окислы железа
|
Образуются при выветривании горных пород с высоким содержанием железа, в окислительной обстановке аридного климата
|
Слоистость
|
Отсутствие
|
Осадконакопление происходило в стабильных условиях
|
Наличие
|
Отложение в среде с нестабильными условиями
|
Параллельная слоистость
|
Формирование осадка в спокойной среде
|
Косая слоистость
|
Образуется при движении воды или ветра
|
Текстуры поверхностей напластования
|
Знаки ряби
|
Симметричная рябь
|
Рябь имеет острые гребни и округлые впадины
|
Моря (гл. до 20 – 40 м), реже крупные озера
|
Несимметричная рябь
|
Водная (рябь высокая, короткая)
|
Реки гумидных областей
|
Ветровая (рябь низкая и длинная)
|
Аридные области
|
Трещины высыхания
|
На суше и в отливной зоне моря при сухом, жарком (чаще в пустынях), реже умеренном климате
|
Глиптомор
фозы по кристаллам каменной соли
|
На суше по берегам соленых озер, пересыхающих лагун в сухом и жарком климате; характерны для пустынных образований
|
Следы жизнедеятельности
|
На суше, в приливно-отливной зоне, на морском дне на разных глубинах
|
Продолжение таблицы 3
|
Особенности пород
|
Условия образования
|
Размер обломков
|
Крупные обломки располагаются ближе к источнику сноса, чем дальше от него, тем меньше будут размеры обломков
|
Минералы
|
Устойчивые минералы
|
Остаются в породе при длительном переносе или долгом выветривании осадка
|
Пирит, марказит
|
Морские водоемы в застойных водах без доступа кислорода: если отсутствует фауна – сероводородное заражение бассейна, бентосные организмы – восстановительная среда
|
Гематит
|
В окислительной среде
|
Гетит, лимонит
|
Образуются в условиях полного доступа кислорода и влаги
|
Сидерит
|
В мелководных лагунах и морских заливах, или на значительных глубинах, но всегда в застойных водах при недостатке кислорода, иногда в болотах
|
Гипс
|
В лагунах, реже озерах аридных областей
|
Каменная и калийная соли
|
В замкнутых морях, в лагунах при интенсивном испарении воды (аридный климат)
|
Фосфорит
|
Шельф на гл. до 100 м в областях гумидного и аридного климата
|
Пластовые фосфориты
|
Закрытый шельф
|
Конкреции
|
Открытый шельф, заливы, лагуны
|
Глауконит
|
За пределами литорали до глубин 300 – 500 м в океанах и 100 – 200 м в эпиконтинентальных морях
|
Шамозит
|
Глубина образования 10 – 70 м в морях
|
Степень окатанности обломков
|
Плохо окатанная галька
|
Конусы выноса временных потоков, верховья рек, делювий
|
Хорошо окатанная галька
|
Морское побережье
|
Песок с полуокатанными зернами
|
Речной песок
|
Полуокатанные и окатанные зерна песка
|
Прибрежно-морской песок
|
Окатанные зерна песка
|
Дюнный песок
|
Характер поверхности обломков пород
|
Ямчатая, бугорчатая, шероховатая поверхность
|
Объясняются полиминеральным составом обломков
|
Гладкая поверхность
|
Подвижная водная среда
|
Борозды, шрамы, царапины
|
Ледниковые отложения
|
«Пустынный загар», трещиноватость, шагреневая поверхность
|
Пустынные отложения
|
Расположение обломков
|
Позволяет определить направление движения воды; в русле реки гальки разворачиваются по течению, в зоне прибоя – параллельно береговой линии
|
ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ФАЦИЙ
Таблица 4
Морские фации
Фации
|
Породы
|
Источник образования
|
Условия образования
|
Фауна
|
Характерные черты отложений
|
Литоральные
|
Терригенные
|
Галечники
|
Разрушение берегов, вынос реками обломочного материала, скелетные фрагменты фауны (наземной и морской) и др.
|
В зоне прилива–отлива, при периодическом осушении и сильном движении воды, при хорошей освещенности
|
Почти отсутствует
|
Хорошо окатаны, отсортированы
|
Пески
|
Разрушенные и окатанные скелетные остатки организмов
|
Косая слоистость, скопления битой ракуши, отсутствие илистых прослоев, большая мощность
|
Глины
|
Следы жизнедеятельности различных животных
|
Малая мощность, плохая сортированность, следы капель дождя, ползания животных, трещины высыхания
|
Карбонат-ные
|
Известняки
|
Имеют биогенное происхождение
|
Разнообразная; главным образом прикрепленные организмы
|
Ракушняковые известняки, фораминиферовые, коралловые, водорослевые и др. известняки
|
Сублиторальные
|
Терригенные
|
Галечники
|
Подвиж-ные
|
За счет разрушения берегов, выноса материала реками с континента
|
При постоянном, сильном движении волн
|
Отсутствует
|
Галька хорошо окатана
|
Неподвиж-ные
|
В углублениях рельефа, в малоподвижной воде
|
Многочисленны прикрепленные морские организмы
|
Галька различного размера, часто плохо окатана, нередко цемент преобладает, распространены на небольших площадях
|
Песчаники
|
Прибрежные
|
До глубины 30 м, широкой полосой вдоль берега (десятки и сотни км)
|
Зарывающиеся, свободно лежащие на дне, прикрепленные организмы, с толстостенной раковиной
|
Обилие ископаемых остатков, диагональная слоистость; кварцевые, аркозовые (полевошпатовые), магнетитовые, гранатовые и др. песчаники
|
Глубинные
|
За счет переотложения мелких частиц донными течениями
|
На глубине 50-60 м, реже до 200 м
|
Прикрепленные, зарывающиеся, сверлящие организмы с тонкостенной раковиной
|
Тонкозернистые, правильно слоисты, имеют незначительную мощность, ограниченное распространение, содержат обильную фауну
|
Глины
|
Прибрежные
|
За счет разрушения берегов
|
В участках защищенных от прибоя и течений (заливы, бухты)
|
Растения (водоросли, морская трава), обилие животных – черви, пелециподы, гастроподы, ракообразные, бентосные фораминиферы
|
Мощность невелика, плохая сортировка, распространены на ограниченной площади, имеют замкнутые контуры, богаты органическими остатками
|
Глубинные
|
Обломочный материал поступает из взвеси, переносимой течениями воды
|
Образуются на различных глубинах
|
Трупоядные, илоядные, хищные, зарывающиеся в ил, свободно лежащие, раковины тонкостенные
|
Могут достигать значительной мощности (несколько сотен метров)
|
Продолжение таблицы 5
Фации
|
Породы
|
Источник образования
|
Условия образования
|
Фауна
|
Характерные черты отложений
|
Сублиторальные
|
Органогенные
|
Известняки
|
За счет скопления известковых частей различных животных
|
В основном на небольшой глубине (до 200 м)
|
Состав фауны изменчив и зависит от многих факторов
|
Широко распространены; органические остатки обильны, хорошей сохранности
|
В результате жизнедеятельности животных и растений
|
На глубинах до 100 – 110 м
|
Продукты жизнедеятельности (строматолиты и др.)
|
Часто достигают больших мощностей, широко распространены в позднем протерозое
|
Кремнистые
|
Сложены остатками организмов с кремневым скелетом (радиолярии, диатомеи)
|
Диатомовый ил образуется в холодных бассейнах, радиоляриевый– в теплых
|
Диатомовые водоросли, радиолярии, кремневые губки
|
Кремнистые сланцы, радиоляриты, трепела, диатомиты, спонголиты
|
Хемогенные
|
Известняки, доломиты
|
За счет химического осаждения карбонатного вещества
|
В теплой морской воде, насыщенной углекислым кальцием
|
Отсутствует
|
Часто имеют оолитовую структуру
|
Железные осадочные руды
|
За счет приноса железа водными потоками с суши
|
В прибрежной части шельфа, приурочены к песчано-глинистым породам, реже к известнякам
|
В рудоносных толщах находят остатки мелководных животных и растений
|
Оолитовое строение, трещины высыхания, волноприбойные знаки, косая слоистость
|
Фосфориты
|
Источник Р2О5 - разлагающиеся трупы животных, скопления раковин
|
Шельф (50 – 150 м)
|
Брахиоподы с фосфатной раковиной, пеллеты, оолиты
|
Высокая радиоактивность
|
Батиальные
|
За счет осаждения взвешенных частиц, вулканической деятельности, перемещения частиц мутьевыми потоками
|
Активные геологические процессы (оползни, мутьевые потоки), в более глубоких участках – устойчивый однообразный режим, слабые волнения, только глубинные донные течения
|
Бентосные, илоядные, трупоядные формы, остатки нектонных животных, планктонные фораминиферы, радиолярии, губки, мшанки, иглокожие
|
Органогенные, алевритовые, глинистые илы, реже пески, кремнистые осадки – яшмы (при вулканической деятельности)
|
Абиссальные
|
За счет скелетных частиц морских организмов, принесенного с суши глинистого материала, продуктов вулканических извержений
|
Осадконакопление идет медленно (за сотни лет несколько см) при высоком давлении, низкой температуре, отсутствии света и течений
|
Планктон, зубы рыб, редкие донные организмы (иглокожие, черви, членистоногие)
|
Мало известны и слабо изучены. В современных бассейнах – красные глубоководные глины хорошо сортированные ясно слоистые, органогенные илы
|
Таблица 6
Переходные фации
Фации
|
Источник образования
|
Условия образования
|
Фауна
|
Характерные черты отложений
|
Переходные от континентальных к морским
|
Бассейны с повышенной соленостью
|
Лагуны
|
За счет осаждения солей из воды
|
Если испарение превышает приток воды, при отсутствии притока пресной воды
|
Редкие эвригалинные организмы (бедность видов и богатство особей)
|
Хемогенные осадки: известняки, доломиты, гипсы, каменные и калийные соли, тонкие прослои терригенных пород
|
Соленые озера
|
Вода поступает из временных потоков
|
Отсутствует
|
Глинистые и алевритовые илы с прослоями эвапоритов (гипса, каменной соли)
|
Питание озера из соленых грунтовых вод
|
Отсутствует
|
Соли с тонкими прослоями терригенных пород
|
Опресненные бассейны
|
За счет терригенного материала, принесенного с суши
|
Влажный климат, большой приток пресных вод, некоторая обособленность от открытого моря
|
Однообразная угнетенная фауна беспозвоночных; редкие скопления костей позвоночных животных
|
Серые илы, тонкие пески, углистые или битуминозные, мелкозернистые, горизонтальнослоистые, очень редко известняки, при заболачивании образуются прослои торфа или сапропеля
|
Дельтовые
|
Дельтовая равнина
|
За счет приноса течениями терригенного материала
|
При влажном климате развиваются болота с торфяниками, при засушливом – соленые озера
|
Фауна редкая: остатки наземных животных и растений, пресноводных беспозвоночных
|
Пески, глины, редко галечники с косой слоистостью, трещинами высыхания, следами капель дождя, животных
|
Подводная часть дельты
|
В умеренных широтах образуются серые и буроватые отложения, в тропических – яркие пестрые (зеленые и красные)
|
Фауна редкая, остатки наземных животных и растений, пресноводных беспозвоночных, морской фауны
|
Пески, глины, прослои известняков, косая слоистость; материал хорошо отсортирован
|
Таблица 7
Континентальные фации
Фации
|
Источник образования
|
Условия образования
|
Фауна
|
Характерные черты отложений
|
Речные
|
Галечники
|
За счет продуктов разрушения суши
|
В горных реках
|
Гальки могут содержать фауну разного возраста
|
Гальки хорошо окатаны
|
В глубоких частях русел равнинных рек
|
Залегают в форме линз
|
Пески
|
Русла равнинных рек
|
Затопленные растения, остатки пресноводной и наземной фауны
|
Косая слоистость, знаки ряби; хорошо окатанный и отсортированный материал
|
Глины
|
Поймы
|
Слоистость параллельная, реже косая
|
Старицы, иногда заболачиваются
|
Тонкая слоистость, прослои торфа (угля)
|
Озерные
|
Терри-генные
|
За счет поступления терригенного материала с суши
|
В прибрежных частях озер
|
Эвригалинная и пресноводная: диатомовые водоросли, ракообразные, моллюски, позвоночные
|
Характерны тонкая горизонтальная слоистость, небольшие мощности, замкнутость контура, в приледниковых озерах образуются ленточные глины
|
Хемогенные
|
За счет осаждения из воды (известняки, железные руды и др.)
|
В пересыхающих (обычно) осолоненных озерах
|
Органогенные
|
Скопление органических остатков
|
В озерах, благоприятных для жизни фауны
|
Болотные
|
Глины, торф
|
За счет оседания терригенных частиц и захоронения растительных остатков
|
На месте влажных плохо дренируемых равнин, зарастающих озер
|
Пресноводная фауна, растительные остатки
|
Параллельная слоистость, небольшие мощности, переслаивание торфа и глины, стяжения и прослои железистых соединений, угля
|
Ледниковые
|
Морены
|
Перенос и аккумуляция обломочного материала ледником
|
При движении ледников
|
Отсутствует
|
Несортированный материал, обломки почти не окатаны, слоистость отсутствует
|
Пустынные
|
Песчаные
|
Активное физ.–хим. выветривание и аккумулятивная деятельность ветра
|
Аридный континентальный климат
|
Органические остатки встречаются очень редко (кости наземных животных)
|
Характерны хорошая отсортированность и окатанность песчинок, яркая окраска, устойчивые минералы, косая слоистость, знаки ветровой ряби
|
Каменистые
|
За счет скопления неокатанного грубообломочного материала
|
Отсутствует
|
Обломки устойчивых пород, обычны пустынные многогранники, мощность незначительна
|
Временных потоков
|
Конусы выноса горных рек
|
За счет сноса продуктов разрушения гор
|
В горных районах
|
Отсутствует
|
Все разновидности пород, главным образом грубообломочный материал (молассы), плохо окатаный и несортированный
| |
Скачать 52.55 Kb.