Отложения сплетенных рек. 2 страница

Рис. 20. Рукава с аллювиальным и приливно-отливным режимом осадконакопления / 52 /.

Во флювиальных и приливных дельтовых каналах образуются прирусловые чередующиеся бары, а в слабо извилистых протоках – удлиненные латеральные аккреционные бары. В нижних спрямленных участках проток в их осевых частях наблюдаются переработанные течением прирусловые бары похожие на вытянутые гряды приливных течений мелководных шельфовых морей (рис. 21).

В современных дельтах песчаные тела приливных каналов достигают длины 5 км при ширине до 1,5 км, мощность отдельных линзовидных песчаных тел составляет 10 м. В свободно мигрирующих приливных рукавах формируются еще большие тела – шириной 20 км и длиной 50 км / 31 /.

За пределами крупных приливных каналов дельтовая равнина представлена многочисленными мелкими приливными водотоками – каналами и ручьями, пересекающими заболоченные участки дельты. В приливных каналах формируются песчаные отмели, образованные латерально мигрирующими намывными косами. Вся дельтовая равнина заполняется покровообразным комплексом мелкомасштабных размытых в основании отложений, в которых наблюдается переход от песков и алевритов кос внизу до глинистых образований болот вверху.

А	Б

Рис. 21. Схема рукава с преобладающим аллювиальным (А) и приливно-отливным (Б) режимами осадконакопления / 52 /.

Ассоциация фронта дельты представлена сложным сочетанием гряд приливных течений, каналов и островов. Основной аккумулятивной формой являются песчаные гряды сложенные довольно мощными удлиненными телами перпендикулярными к простиранию береговой линии.

В идеализированном разрезе отложения приливных гряд имеют отчетливое регрессивное строение: в нижней части разреза залегают биотурбированные илы, переходящие в переслаивание илов, алевритов и песков, а верхняя часть представлена песками с двунаправленной мульдообразной косой слоистостью – продуктами приливно-отливной миграции песчаных валов. Приливные гряды современных дельт вытянуты по простиранию до нескольких километров при ширине сотни метров и мощности до нескольких десятков метров. В каналах между грядами встречаются отмели и бары, вытянутые в направлении паводковых и приливно-отливных течений.

Ассоциация отмирания дельты. Поскольку приливные каналы часто существенно изменяют направление береговой линии, отмирание дельты происходит в верхней части дельтовой равнины в пределах флювиальных каналов. Это может приводить к формированию обширной заболоченной равнины и перекрытию песчаных отложений дельтовых каналов тонким глинистым покровом с обильными растительными остатками и прослоями торфа.

2.2.4. Диагностические признаки дельтовых отложений

Речные дельты. Ископаемые отложения аллювиальных дельт надежно устанавливаются по данным бурения и геофизических исследований.

1. При наличии керна опорной скважины сводный разрез дельтовых отложений будет включать закономерно сменяющиеся снизу вверх осадочные последовательности, соответствующие трем субообстановкам дельты – продельте, фронту и равнине (рис. 22).

2. На каротажных диаграммах ПС и ГК устанавливается последовательность, характеризующаяся укрупнением материала вверх по разрезу. В отложениях может одновременно присутствовать морская фауна и континентальная флора: остатки морской фауны локализуются в отложениях нижней части разреза (продельте), а солоноватоводной и пресноводной фауны и флоры – в верхней части разреза.

3. Размерность и мощности песчаных тел возрастают вверх по разрезу от маломощных склоновых песчаников с прослоями аргиллитов авандельты до мощных и более однородных песчаных тел гребня устьевого бара и распределительного дельтового канала. Значение песчанистости в этом направлении увеличивается от 5-10 до 80-90%.

4. Песчаники дельтового канала характеризуются однородным или трансгрессивным гранулометрическим профилем и, соответственно, цилиндрической или колоколообразной формой кривых ПС и ГК (рис. 23).

	Болота дельтовой равнины

Продельта:шельфовые аргиллиты со следами илоядных организмов

Устьевой бар: тонко-среднезернистые песчаники с неупорядоченными знаками ряби течения, косой слоистостью и поперечными знаками ряби

Паводковые отложения: тонкий песчаник с градационной слоистостью, поперечными знаками ряби и тонкой параллельной слоистостью  

Рис. 22. Сводный разрез отложений проградирующей речной дельты.

5. Отложения дельтовой равнины диагностируются по широкому распространению углей и корненосных горизонтов, наличию маломощных пачек переслаивания аргиллитов, алевролитов и тонкозернистых песчаников с обильным рассеянным растительным детритом и включениями сидерита.

Массивные аргиллиты и песчаники с перекрестной слойчатостью ряби, представляющие пойменные отложения

ГК

Песчаники с мелкой косой слоистостью выполнения дельтового канала

Преобладают песчаники с троговой косой слоистостью, незначительно развиты песчаники с пластинчатой косой слоистостью; отложения выполнения дельтового канала

В основании канала конгломераты и грубозернистые песчаники с плоскопараллельной косой слоистостью. Крупные обломки угля и аргиллита  

Рис. 23. Сводный разрез отложений распределительных дельтовых каналов.

6. На сейсмических разрезах фронтальная часть дельты хорошо выделяется по клиноформному строению с падением песчаных тел в направлении проградации дельты. Форма песчаных тел дольчатая или аркообразная с простиранием поверхностей напластования параллельно палеобереговой линии. Русловые отложения могут иметь различную форму – от узких лентообразных тел перпендикулярных палеобереговой линии в случае низкоградиентной дельтовой равнины до покровообразных тел на высокоградиентных приморских равнинах.

7. Наиболее типовая особенность дельтовых отложений – наличие повторяющихся вверх по разрезу циклов укрупнения обломочного материала (рис. 24). Один эпизод проградации дельты на морской шельф создает регрессивный циклит мощностью 10-60 м. Каждый цикл начинается в нижней части с морских глинистых сланцев, которые через глинистые песчаники в верхней части переходят в косослоистые грубозернистые пресноводные русловые песчаники; вверх по разрезу они измельчаются и у кровли толщи переслаиваются с тонкими прослоями углей, углистыми сланцами и корненосными горизонтами. Вследствие авто- или аллоциклических процессов в области дельты, циклы повторяются, что приводит к формированию мощных кластических серий трансгрессивно-регрессивного строения.

Волновые дельты обладают следующей спецификой развития и строения: 1) отложения приустьевой отмели непрерывно перемываются волнами и образуют гребневые песчаные комплексы – пески прибрежных барьеров. Приустьевые бары, свойственные речному типу дельт, здесь не формируются; 2) пляжевые отложения наращиваются в сторону моря под влиянием вдольбереговых течений, вызванных волновой работой; 3) в проградацию вовлечен весь фронт дельты, вследствие чего песчаные тела устойчиво выдержаны на значительном протяжении и имеют прямолинейные очертания параллельные палеобереговой линии; 4) в тылу проградирующей дельты могут формироваться эоловые песчаники – продукты ветровой переработки прибрежных пляжевых отложений; 5) система дельтовой равнины часто плохо развита.

Поверхность максимальной трансгрессии

Поверхность максимального затопления

Поверхность максимальной трансгрессии

Поверхность максимального затопления

Один дельтовый цикл

Рис. 24. График каротажной диаграммы ГК проградационных трансгрессивно-регрессивных дельтовых циклов / 52 /

1. Модельный разрез отложений дельты волнового типа состоит из постепенно сменяющихся снизу вверх осадочных последовательностей, соответствующих обстановкам продельты, прибрежным, пляжевым и континентальным условиям осадконакопления (рис. 25).

	Болота дельтовой равнины

Береговые отложения: средне-крупнозернистые песчаники с пологонаклонной параллельной слоистостью

Прибрежные отложения: тонко-среднезернистые песчаники с холмистой косой слоистостью и троговой косой слоистостью

Штормовые отложения: тонкие песчаники с холмистой косой слоистостью и волновыми знаками ряби

Продельта: шельфовые аргиллиты со следами илоядных организмов

Рис. 25. Сводный разрез отложений волновой дельты / 52 /.

2. При каротаже дельтовых отложений устанавливается регрессивная последовательность с укрупнением материала вверх по разрезу. Графики ПС и ГК имеют воронкообразную форму. В береговых песчаниках волновых дельт вместо углистого детрита может присутствовать глауконит.

3. Песчаники береговых отложений, переработанные волнами, обладают улучшенной сортировкой материала и более высокой гранулометрической зрелостью. В них может присутствовать примесь гравия, мелкой гальки и раковинного детрита.

4. В основании разрезов дельтовых отложений присутствуют штормовые турбидиты с характерной косой слоистостью и волновыми знаками ряби. В средней и верхних частях разрезов преобладают хорошо сортированные песчаники с разномасштабной волновой слоистостью ряби. Прибрежные и береговые песчаники с регрессивным гранулометрическим профилем могут срезаться песчаниками флювиальных дельтовых каналов с нейтральными или трансгрессивными гранулометрическими профилями.

5. На сейсмических разрезах дельты волнового типа характеризуются крупными клиновидными телами; также как и речным дельтам, им свойственна регрессивная цикличность с локальными фазами трансгрессии и размыва.

Приливные дельты. Общими диагностическими особенностями этого типа дельт являются: 1) хорошо выраженная бимодальность направлений диагональной слоистости; 2) наличие следов эрозии; 3) наличие флазерной и линзовидной слоистости, знаков ряби течений с перекрестной разнонаправленной слойчатостью; 4) присутствие морской фауны, обедненной в количественном отношении.

1. Основной аккумулятивной формой дельтовых отложений являются песчаные осадки приливно-отливных отмелей (баровых гряд), залегающие на шельфовых аргиллитах и перекрытые пойменными глинистыми и угленосными отложениями (рис. 26).

	Болота дельтовой равнины

Приустьевой бар: тонко-среднезернистый песчаник с перекрестной сигмовидной косой слоистостью, знаками ряби и флазерной слоистостью

Дистальный бар: перекрестные знаки ряби течений, флазерная и линзовидная слоистость

Продельта: шельфовые аргиллиты со следами илоядных организмов

Рис. 26. Сводный разрез отложений приливно-отливной дельты

2. Песчаные отложения приустьевых и дистальных частей баровых гряд характеризуются регрессивным гранулометрическим профилем и воронкообразными формами кривых ПС и ГК. Гребни баровых гряд сложены хорошо промытыми, сортированными и гранулометрически зрелыми песчаниками с двунаправленной мульдообразной косой слоистостью, тонкими глинистыми слойками и многочисленными поверхностями размыва.

3. Отложения дельтовых каналов, подверженные действию приливов, обладают трансгрессивным гранулометрическим профилем с уменьшающейся вверх по разрезу размерностью обломочного материала и колоколовидными формами каротажных графиков ПС и ГК. Этим они похожи на отложения флювиальных дельтовых каналов. Однако, в отличие от последних разрезы отложений приливно-отливных каналов характеризуются деталями строения, позволяющими надежно устанавливать их природу (рис. 27). Прежде всего, в этих разрезах обращает внимание частота мелкомасштабных текстурных изменений, отражающих флуктуации приливных течений, воздействующих на осадочный материал.

	Угольный пласт, образующийся в пределах дельтовой равнины

Основание приливного дельтового канала

Отложения приливного дельтового канала уменьшаются в мощности и размерности обломков вверх по разрезу. Характерна пластинчатая плоскопараллельная косая слоистость в нижней части и широкое развитие разнообразных текстур в остальной части разреза: знаков ряби с косослойчатым строением и биотурбациями, тонкослоистых текстур переслаивания песчаников, алевролитов и аргиллитов и биотурбированных косослоистых со знаками ряби мелкозернистых песчаников, алевролитов и аргиллитов

Утоняющиеся кверху алевролиты и отложения аргиллитов, представляющие выполнение отмирающего приливного канала

Рис. 27. Типичный разрез отложений дельтовых рукавов с приливно-отливным режимом осадконакопления

4. Приливная дельтовая равнина диагностируется по наличию мелкомасштабных трансгрессивных покровов песчаников, алевролитов и аргиллитов, обогащенных органическим веществом и растительными остатками.

5. На картах изопахит песчаные отложения приливных дельтовых рукавов характеризуются линейной морфологией депоцентров, ориентированных, как и флювиальные каналы, перпендикулярно к палеобереговой линии.

2.3. Прибрежно-морская обстановка

Там, где морские процессы достаточно масштабны, чтобы перераспределять поступающие с суши осадки, вместо дельты формируются линейные терригенные береговые линии, включающие пляжи, барьерные острова, лагуны, приливно-отливные протоки. Все они представляют самостоятельные системы осадконакопления, однако полнота развития этих систем определяется строением каждого отдельного побережья / 31 /.

Большинство современных терригенных береговых линий состоит из четырех главных обстановок осадконакопления: аллювиальной береговой равнины, лагуны с приливно-отливной отмелью, барьерного острова и морского шельфа дальней прибрежной зоны (рис. 28).

Морской шельф

Лагуна

Аллювиальная береговая равнина

Барьерный остров

Рис. 28. Обстановки осадконакопления и элементы строения терригенной береговой линии трансгрессивного типа / 83 /.

Все четыре обстановки присутствуют в разрезе лишь тогда, когда происходит массовое поступление материала с суши. На штормовых побережьях с небольшим поступлением осадков с суши барьерные пески продвигаются в сторону береговой линии, при этом комплекс лагун и приливно-отливные отмели отсутствуют. Там, где значительный приток материала сопровождается отступанием береговой линии, все четыре фации наращивают друг друга по разрезу в сторону открытого моря. Такая регрессивная серия, подобная дельтовым, характеризуется укрупнением материала вверх по разрезу – от морских глин в основании до континентальных песков в верхах. Значительное поступление материала, сопровождающееся относительным подъемом уровня моря, приводит к возникновению трансгрессивной серии с измельчением материала вверх по разрезу / 39 /.

Схема классификации современных побережий с терригенной седиментацией, основанная на влиянии волновых и приливно-отливных процессов, предусматривает выделение трех больших их групп / 31 /: 1) побережья с преобладанием волновой деятельности (пляжи, микроприливные барьерные острова и береговые валы пляжа), 2) побережья со смешанной волновой и приливно-отливной деятельностью (мезоприливные барьерные острова с приливно-отливными дельтами) и 3) побережья с преобладанием приливно-отливной деятельности (приливно-отливные отмели и эстуарии).

2.3.1. Побережья с преобладающим волновым режимом

Основными элементами побережья являются пляжи, вдольбереговые бары и валы, барьерные острова и мелководные лагуны / 31 /.

Пляжи полного профиля формируются на безбарьерном морском берегу в защищенных заливах и бухтах вдоль низких прибрежных равнин, наклоненных в сторону моря. Поступление терригенного материала на пляж осуществляется за счет переноса его волнами и вдольбереговыми течениями. В пределах пляжа обломочные частицы, двигаясь вверх и вниз по склону, одновременно перемещаются и вдоль берега. При этом происходит сортировка зерен в зависимости от гидродинамических условий по их размерам и плотности. Серия гидродинамических зон, вытянутых примерно параллельно береговой линии показана на рис. 29.

Дальняя зона пляжа расположена ниже базиса штормового воздействия и представляет наиболее глубоководную и гидродинамически пассивную область седиментации. Осадки этой зоны – фоновые тонкослоистые илы с морской фауной, накапливаются на морском шельфе и представляют дистальные отложения, обрамляющие пляжевые пески.

Переходная зона располагается между средним базисом штормовых и средним базисом спокойных волн и характеризуется чередованием условий с высоко- и низкоэнергетическими уровнями осадконакопления. В спокойных условиях выпадает тонкозернистый осадок и накапливаются тонкослоистые глинисто-алевритовые отложения, нарушенные биотурбацией. Во время штормового воздействия в эту зону поступает более грубозернистый алеврито-песчаный или песчаный материал. Неоднократное повторение различных режимов седиментации приводит к формированию стратифицированной глинисто-алевритовой толщи с прерывистыми песчаными слоями и линзами.

Предфронтальная зона пляжа локализована между базисом спокойных волн и средним уровнем низкой воды. Нижняя часть этой зоны представлена переслаиванием алевритов и песков, что отражает чередование спокойных и штормовых условий. Верхняя часть сложена преимущественно песчаными отложениями. В направлении к суше в отложениях предфронтальной зоны наблюдаются постепенное увеличение размера зерен, уменьшение биотурбации осадка и переход от симметричных знаков ряби к асимметричным и к дюнам.

Дюны

Рис. 29. Схема геоморфологических элементов береговой зоны / 31 /.

Нижний пляж – это межприливная часть затопляемого пляжа, тогда как верхний пляж – надприливная область, затопляемая только во время штормов. Эти обстановки обычно разделены низким уступом или бермой. В отложениях нижнего пляжа нередко наблюдается косослоистое строение с падением слоистости под крутыми углами в сторону суши. На верхнем пляже накапливаются осадки, состоящие из параллельных слойков, погружающихся в сторону моря под углом 2-3⁰. Эти слойки мощностью 1-2 см имеют двучленное строение – они начинаются с тонкозернистого базального слоя тяжелых минералов осадка и перекрываются слоем более крупнозернистого осадка, состоящего из легких минералов.

За пределами верхнего пляжа нередко встречаются гряды эоловых дюн, образованных в результате переработки ветром пляжевых песков. Дюны состоят из тонкозернистых хорошо отсортированных песков с крутонаклоненной косой разнонаправленной слоистостью.

Вдольбереговые бары, подводные валы и барьерные острова представляют наибольший интерес среди всего многообразия прибрежно-морских аккумулятивных форм. Они возникают вдоль низкого морского побережья при фронтальном действии волн на берег. Подводные валы и бары образуют асимметричные песчаные тела высотой до 10 м с выпуклой верхней и плоской нижней поверхностями, постепенно выклинивающиеся в сторону моря и расщепляющиеся на отдельные песчаные прослои в сторону лагуны. Эти образования, протягивающиеся параллельно берегу на десятки и сотни километров, сложены мелкозернистыми песчаниками с хорошей сортировкой обломочного материала и косой разнонаправленной слоистостью. В условиях регрессирующего морского бассейна перемещение гребня бара происходит вслед за отступающим морем. Отложения более грубозернистых осадков продвигаются в сторону моря, перекрывая образовавшиеся ранее более тонкозернистые осадки. Поэтому, седиментологическая модель регрессивного бара отражает увеличение активности среды осадкоотложения от низких гидродинамических уровней к высоким и соответствующее укрупнение размеров обломочного материала вверх по разрезу. Модель формирования трансгрессивного бара характеризуется высокой динамикой водной среды на начальном этапе его образования и постепенным снижением гидродинамической активности на завершающем этапе. В связи с этим относительно грубозернистые осадки основания песчаного бара сменяются кверху отложением тонкозернистых и глинистых осадков.

Формирование рассмотренных аккумулятивных форм сопровождается возникновением между берегом и растущим баром вдольбереговых промоин, накопление осадков в которых происходит в условиях еще не обособленного участка моря. Основную часть отложений составляют серые, зеленовато-серые глины с прослоями алевролитов и песчаников, приуроченные к верхней части разреза. Глинистые образования имеют линзообразную форму и ширину от сотен метров до нескольких километров, по простиранию они протягиваются на десятки, реже сотни километров и образуют в плане линейно вытянутые вдоль морских берегов зоны площадью в сотни, а иногда и тысячи квадратных километров.

Барьерные острова представляют собой отдельные бары или несколько наложенных друг на друга баровых гряд, вышедших на поверхность в виде островов. Наиболее благоприятные условия для их формирования возникали на участках стабилизации береговой линии в периоды переходов от регрессии к трансгрессии и наоборот. Микроприливные барьерные острова с преобладанием волнового режима характеризуются большой протяженностью пляжа с немногочисленными постоянными приливными каналами или вообще без них.

Лагуны характеризуются ограниченной площадью, малыми глубинами, застойностью водной среды. Вследствие этого в них накапливаются преимущественно илы с высоким содержанием органического вещества, либо хемогенные осадки. В небольших седиментационных системах лагун – намывных конусах, дельтах приливных течений, мелкомасштабных речных дельтах, формируются тонкие более крупнозернистые слои алеврита и симметричные знаки ряби, где переслаиваются ил и алеврит.

В результате нагона морской воды в период штормов или заполнения лагуны пресными водами, стекающими с суши, избыточные воды прорывают песчаное тело вдольберегового бара и устремляются в открытое море, образуя промоины разрывных течений. Они имеют вид неглубоких желобов, располагающихся как вдоль, так и поперек забаровой лагуны. Переносимый разрывными течениями обломочный материал заполняет промоины, образуя песчаные тела, простирающиеся на десятки километров при ширине в сотни метров. Характерной особенностью залегания этих тел является наличие следов подводных размывов в подошве.

Разрывные течения выносят часть алеврито-песчаного материала в открытое море и откладывают его в виде подводного конуса выноса, формирующего головную часть разрывных течений. Эти отложения характеризуются хорошей окатанностью и отсортированностью материала, косой разнонаправленной слоистостью, включениями глауконита и морской фауны. Ширина конуса выноса составляет единицы и десятки километров при мощности отложений 2-5 м.

2.3.2. Побережья со смешанным волновым и приливно-отливным

режимом

Эти побережья представлены барьерными островами, лагунами, приливно-отливными протоками и приливно-отливными дельтами / 31 /.

Барьерные острова по своему строению похожи на таковые волновых побережий, однако в отличие от последних они не образуют непрерывных линейно вытянутых вдоль берега песчаных тел. Приливные протоки разделяют барьерные острова на короткие сегменты протяженностью несколько километров или десятки километров. Со стороны моря краевая часть острова обрамлена намывной косой пляжа, значительно расширяющейся на выклинках барьерного сегмента по простиранию.

Лагуны позади барьерных островов характеризуются нормальной соленостью, они представляют открытую систему с постоянным обменом между лагунными водами и водами морского бассейна. За пределами приливно-отливных каналов лагунные отложения представлены в основном алеврито-глинистыми биотурбированными осадками.

Приливно-отливные протоки представляют собой каналы, по которым происходит транспортировка и отложение обломочного материала. Они аккумулируют линзовидные вытянутые песчаниковые тела, которые выделяются среди отложений барьерных островов. Их протяженность вдоль берега ограничена, а размер максимален в направлении, перпендикулярном береговой линии. Характерными особенностями песчаных тел являются / 31 /: 1) наличие эрозионной поверхности в основании с базальными отложениями раковинного гравия со смешанным фаунистическим комплексом; 2) наличие крупных латеральных поверхностей аккреции, наклоненных в сторону русла и отражающих миграцию седиментационного борта протоки; 3) присутствие крупной (более 1 см) косой слоистости приливно-отливного течения, обрамленной тонкими волнистыми слойками алеврита и глины. Вверх по разрезу происходит переход от крупномасштабной к мелкомасштабной косой слоистости. При активной волновой работе верхняя часть песчаных отложений приливно-отливных проток завершается формированием субаэральной косы, образованной параллельно-слоистыми осадками, слабо наклоненными в сторону моря.

Дата добавления: 2014-12-16