Отложения сплетенных рек. 3 страница

Приливно-отливные дельты формируются в устьях приливно-отливных каналов: приливные – в устье протоки на стороне лагуны, обращенной к суше, а отливные – в устьях проток, обращенных к морю. Приливные дельты лучше всего развиты в протоках с преобладанием волновых процессов, усиливающих приливное течение. Дельтовые отложения представляют собой серию перекрывающих конусов или лопастей с плоско-параллельной и мульдообразной крупной косой слоистостью, сочетающейся с участками крупной косой слоистости, ориентированной в сторону отливных течений. Эти отложения составляют значительную часть лагунных фаций.

Отливные дельты хорошо развиты в протоках с преобладанием приливно-отливного режима / 31 /. Аккумулятивное песчаное тело в центральной части сложено русловыми отложениями приливно-отливной протоки, а на флангах – баровыми отложениями, образованными волнами. Лопастеобразные или покровные песчаные тела отливных дельт могут переслаиваться с отложениями предфронтальной зоны и сохраняться ниже эрозионной поверхности основания протоки.

2.3.3. Побережья с преобладающим приливно-отливным режимом

Они представлены эстуариями, приливно-отливными отмелями и приливно-отливными каналами. Ископаемые фации эстуариев довольно редки, не обладают крупными аккумулятивными формами и здесь не рассматриваются.

Приливно-отливные отмели образуют обширные пространства побережья в районах с низкой энергией волн. Обычно это однообразные равнины, рассеченные сетью приливно-отливных каналов. Различают отложения надлиторальных и литоральных отмелей / 31 /.

Надлиторальные отмели расположены выше верхнего уровня среднего прилива, часто они покрыты болотами, в которых накапливаются слои чередующихся глин и алевритов с интенсивно нарушенной биотурбацией тонкой слоистостью. В аридном климате вместе с глинами накапливаются гипс и галит, биотурбация в этих отложениях отсутствует или минимальна.

Литоральные отмели представляют собой ровную полого погружающуюся в сторону моря прибрежную область, пересеченную крупными и мелкими приливно-отливными каналами. Отмели сложены двумя типами осадков, между которыми имеется непрерывный переход: илистыми, отложенными мористее в обстановке более высокого уровня воды и песчаными, расположенными ближе к берегу на участках низкой воды. Неоднократное приливно-отливное воздействие на литоральную отмель приводит к формированию толщи переслаивания глин, алевритов и песков с отчетливой полосчатой, волнистой и линзовидной слоистостью, нарушенной биотурбациями.

При наступании приливно-отливных отмелей образуется разрез отложений с утоняющейся вверх зернистостью, что отражает переход от литоральной песчаной отмели к надлиторальной глинистой отмели.

Приливно-отливные каналы представляют собой сильно извилистые протоки с косами на внутреннем седиментационном борту. Дно каналов заполнено относительно крупнозернистыми песками с раковинным детритом и многочисленными глинистыми обломками, которые образуют базальные остаточные отложения канала. Косы сложены тонким переслаиванием полого наклоненных глинисто-алевритовых и песчаных слоев, которые формируются за счет латеральной аккреции мигрирующего канала. На поверхностях наслоения нередко видны следы оползания осадка и эрозионного размыва.

В сублиторальной зоне каналы нередко являются подводными продолжениями русел эстуария, выполненными грубозернистыми песками с крупно- и среднемасштабной косой слоистостью. Песчаные мелководья и бары за пределами таких каналов характеризуются более тонкозернистыми песками преимущественно со слоистостью знаков ряби и плоско-параллельным наслоением, образуемым волнами.

Песчаные отложения каналов вместе с пересекаемыми ими приливно-отливными отмелями создают песчаные покровы в несколько десятков квадратных километров. При интенсивной миграции глубоких и широких каналов фации приливно-отливной отмели могут быть срезаны и в некоторых случаях полностью замещены отложениями приливно-отливных каналов, залегающими на эрозионном основании.

2.3.4. Диагностические признаки прибрежно-морских отложений

Песчаные прибрежно-морские отложения, наряду с индивидуальными диагностическими признаками обладают общими литологическими особенностями, устанавливаемыми в образцах керна: высокой структурной и минералогической зрелостью, наличием глауконита или обломков раковин, отсутствием слюды и углистого детрита.

Отложения пляжей. Представлены линейно вытянутыми телами длиной десятки километров. Общими особенностями для них являются: 1) преобладание мелко- и среднезернистых хорошо отсортированных кварцевых песчаников с примесью гравия, мелкой гальки и раковинного детрита; 2) концентрация тяжелых минералов в основном в штормовом валу, верхней и подводной частях пляжа; 3) косая слоистость пляжевого типа со знаками ряби и желобами стока; 4) присутствие морской и наземной фауны.

Верхняя и нижняя границы песчаных тел резкие, они залегают на песчано-алеврито-глинистых отложениях забаровых лагун, перекрываются глинисто-алевритовыми отложениями с корневыми остатками и линзами угля.

Отложения дальней зоны, которые формируются ниже базиса штормовых волн, представлены аргиллитами с ископаемыми остатками и тонкими алевролитами обычно массивной текстуры, за счет интенсивной биотурбации осадка. В этой зоне могут присутствовать штормовые образования, представленные линзовидными и прерывисто-слоистыми отложениями хорошо отсортированных средне- и крупнозернистых алевролитов с симметричными знаками ряби и бугорчатой косой слоистостью.

Показателем предфронтальной зоны пляжа является обилие слоистости со знаками волновой ряби по всему разрезу отложений. Зона нижнего пляжа выделяется по хорошо отсортированным параллельнослоистым песчаникам с линейными знаками течения. Отложения верхнего пляжа и эоловых дюн по причине их низкой сохранности в ископаемом виде редко присутствуют в кровле разрезов.

Наиболее крупный материал концентрируется у основания фронтального откоса пляжа и в зоне береговых валов. В связи с этим, седиментологическая модель фации пляжей характеризуется наличием двух максимумов гидродинамической активности, а электрометрическая модель представляет собой сложную аномалию в виде двух прямоугольных треугольников, расположенных один над другим в зоне отрицательных отклонений ПС / 28 /.

Отложения баров и барьерных островов проградирующего побережья образуют линейные тела или покровы, состоящие из серии латерально следующих друг за другом дискретных песчаных пляжевых образований - регрессивных парасиквенсов (рис. 30).

В разрезе каждого парасиквенса снизу вверх отмечается увеличение песчанистости и мощности отложений, укрупняются размеры обломочных зерен, уменьшается глубина среды осадконакопления, снижается интенсивность биотурбации. Эта последовательность, хорошо устанавливаемая по буровым и геофизическим данным, имеет большое сходство с регрессивными баровыми телами дельт. В основании тех и других лежат морские сланцы, характеризующиеся укрупнением материала вверх по разрезу и переходящие в пластинчатые алевролиты, со знаками ряби и ископаемыми следами жизнедеятельности организмов. В свою очередь, они перекрываются более грубыми сортированными песчаниками. Разница отмечается лишь в верхней части толщ дельтовых и барьерных береговых линий. Песчаники устьевых баров дельты обычно пересекаются распределительными дельтовыми каналами, отложения которых – грубозернистые песчаники с конгломератами, имеют эрозионную подошву. Следующие за ними песчаники, как правило, имеют косую слоистость, обнаруживают измельчение материала вверх по разрезу и могут переходить в очень тонкие песчаники со знаками ряби и фрагментами растительного детрита. Таким образом, наличие песчаных отложений в верхней части толщи с характерными признаками флювиальных условий седиментации будет указывать на принадлежность их к дельтовым, а не барьерным прибрежным образованиям.

Переходная зона пляжа: алевролиты, песчаники с бугорчатой косой слоистостью, прослои биотурбированных аргиллитов

Нижний пляж: биотурбированные аргиллиты, редкие песчаные тела со знаками волновой ряби

Предфронтальная зона пляжа: песчаники слабобиотурбированные с троговой косой слоистостью

Дальний пляж-зона шельфа: биотурбированные аргиллиты, песчаные прослои с волновыми знаками ряби

Рис. 30. Строение регрессивного парасиквенса прибрежного бара /92/

На каротажных диаграммах ПС и ГК регрессивные песчаники хорошо выделяются по воронковидным формам аномалий, кровля песчаных тел иногда бывает хорошим сейсмическим рефлектором.

Отложения лагун диагностируются, прежде всего, по широкому развитию глинистых отложений иногда с прослоями углей, присутствию растительного детрита, конкреций сидерита и пирита, волнистой, косоволнистой, линзовидной и горизонтальной слоистости, нарушенной ходами роющих животных. При этом следует различать отложения краевых и центральных частей забаровых лагун. Отложения краевых частей лагуны представлены опесчаненными глинами с прослоями алевролитов и линзами песчаников, тогда как в центре лагуны широко развиты черные глины с прослоями углей, конкрециями сидерита и пирита.

При регрессии морского бассейна отложения краевых частей лагун перемещаются к морю и перекрывают ранее отложившиеся осадки центральных частей лагуны. Возникает регрессивный разрез с постепенным увеличением динамической активности водной среды от очень низкого до умеренного гидродинамического уровня. Электрометрическая модель этих отложений представляет аномалию, имеющую вид неправильной трапеции и расположенную в зоне положительных отклонений кривой ПС. Кровельная линия наклонная зубчатая, боковая – прямая волнистая, подошвенная – горизонтальная / 28 /. В условиях трансгрессирующего морского бассейна лагунные образования перемещаются в сторону суши, черные неслоистые глины центральной части лагуны перекрывают песчано-глинистые осадки краевой ее части, отражая снижение динамики водной среды от умеренной до очень низкой. Поэтому, электрометрическая модель трансгрессивных отложений представлена аномалией в виде неправильной трапеции, расположенной в зоне положительных отклонений кривой ПС. Кровельная линия горизонтальная, боковая прямая волнистая, подошвенная – наклонная зубчатая / 28 /.

С отложениями забаровых лагун парагенетически связаны осадочные тела промоин разрывных течений и их головных частей. Отложения промоин разрывных течений диагностируются по литологическим и геофизическим признакам. Обычно это мелко-среднезернистые хорошо отсортированные песчаники иногда с карбонатными конкрециями, косой однонаправленной, часто сходящейся слоистостью. Присутствует морская фауна, широко развиты роющие формы. В подошве песчаных тел нередки следы размыва с базальными галечными конгломератами. Песчаники характеризуются нейтральным гранулометрическим профилем, отражающим стабильный высокий гидродинамический режим осадконакопления. Каротажные диаграммы ПС и ГК имеют цилиндрическую форму.

Отложения головных частей разрывных течений сложены мелкозернистыми хорошо отсортированными песчаниками с косой разнонаправленной и клиновидной слоистостью, присутствуют фораминиферы и другая морская фауна. Верхняя и нижняя границы песчаных тел резкие, в подошве встречаются эрозионные размывы и базальные грубокластические отложения алевролитов и аргиллитов. В песчаных телах отмечается возрастание крупности обломочных зерен снизу вверх и некоторое уменьшение размеров зерен к кровле. Аномалия ПС в виде равнобедренного треугольника в зоне отрицательных отклонений, подошвенная и кровельная линии наклонные зубчатые, боковая линия отсутствует / 28 /.

Отложения приливно-отливных каналов и отмелей. Общими признаками для распознания приливно-отливных процессов в разрезах древних отложений являются: 1) наличие тесной пространственной и временной ассоциации потоковых текстур, указывающих на биполярность или бимодальность течения; 2) обилие поверхностей локального размыва в косослоистых слоях; 3) широкое развитие полосчатой и линзовидной слоистости и глинистых примазок на фронтальной стороне косых слоев.

Фация приливных каналов обычно представлена многослойными песчаными телами. Каждый слой начинается с базальной эрозионной поверхности, на которой залегают песчаники с троговой и плоскопараллельной крупной косой слоистостью. Зернистость песчаников уменьшается вверх по разрезу. В кровле отложений иногда распространены алевролиты, но в большинстве случаев они эродированы последующим наложенным каналом. По всему разрезу в слоистых текстурах отмечаются признаки бимодальных палеотечений. Примечательной чертой отложений приливно-отливных каналов являются крайне быстрые локальные латеральные и вертикальные литофациальные изменения. Модельный разрез отложений крупной каналообразной промоины включает мощные внутриформационные конгломераты, которые постепенно переходят кверху в горизонтально-слоистые и плоско-параллельно-косослоистые пески с примазками алеврита на фронтальных склонах. Каротажные кривые ПС и ГК имеют колоколообразную или цилиндрическую формы.

Фация приливно-отливных отмелей может быть установлена по характерной латеральной и вертикальной смене слагающих ее литотипов. Низкая сублиторальная отмель маркируется тонко- и среднезернистыми песчаниками с бимодальной плоскопараллельной и пластинчатой крупной косой слоистостью с характерными поверхностями переработки и глинистыми прослойками. Эти песчаники переходят по вертикали и латерали в фации, представленные маломощными песчаниками с симметричными и асимметричными знаками ряби, облекаемыми глиной и переходящими в линзовидную и флазерную слоистость более высокой литоральной отмели. Разрез заканчивается серией маломощных угольных горизонтов, разделенных корненосными прослоями.

3. Морская обстановка и ее диагностические признаки

К морской относительно глубоководной обстановке относится часть бассейна, расположенная ниже бровки шельфа. Здесь песчаные отложения формируются при участии гравитационно-оползневых процессов и входят в состав фации турбидитов, с которой известны крупные терригенные резервуары углеводородов. В Западно-Сибирском нефтегазоносном бассейне подобные образования описаны в разрезах нижнемелового клиноформного комплекса, представляющих наиболее удаленную от бровки аккумулятивного шельфа часть седиментационной системы / 7 /.

Гравитационный поток может возникать разными способами: из оползней и обломочных потоков при перемешивании с водой, из песчаных обломков и зерновых потоков в верховьях подводных каньонов, при штормах, взмучивающих неконсолидированные донные осадки, непосредственно из взвешенного материала, поставляемого в море реками и т.д. В зависимости от концентрации переносимого обломочного вещества, обычно выделяют потоки высокой (50-250 г/л), нормальной (2,5-50 г/л) и низкой (0,025-2,5 г/л) плотности / 41 /. Турбидитные фации связаны с руслами и минибассейнами, расположенными преимущественно на континентальном склоне, а также с конусами выноса на дне бассейна.

При работе с глубоководными отложениями широко используется классификация генетических типов и фаций, основанная на изучении современных осадков. Д. Стоу / 41, 89 / предложил рассматривать три модели турбидитов, каждая из которых имеет свой стандартный набор текстурных признаков в пределах элементарной слоевой единицы (рис. 31).

Знаки ряби Конволютная слоистость Базальная ленточная слоистость

Конволютная слоистость Тонкая упорядоченная слоистость

Биотурбированные илы Градационные илы с линзами алеврита

Слоистая до массивной. Параллельная слоистость. Рябь волнений. Плоско-парал Массивная градационная  

Волочение

Волочение

Взвесь

Взвесь

А

Направление потока

Б

Рис. 31. Вертикальные последовательности отложений в различных моделях турбидитов (А) и смена типов турбидитов вниз по склону (Б) от грубозернистых турбидитов Лови (R₁-R₃; S₁-S₃) до классических турбидитов Боума (Ta-Te) и тонкозернистых турбидитов Стоу (Т₀-Т₈).

Грубозернистые турбидиты (последовательность Лови) образуются в основном из турбидных потоков высокой плотности. Разрезы могут состоять из галечника, гравия, галечного песка или грубозернистого песка, залегающих на эрозионной поверхности. В идеальной модели R₁ – характеризуется обратной градационной сортировкой, R₂ – массивной текстурой, S₁ – горизонтальной слоистостью, S₂ – прямой градационной сортировкой с признаками слоистости, S₃ – блюдце- и трубообразными текстурами. Верхняя граница циклита резкая, плоская.

Среднезернистые турбидиты характеризуются классической последовательностью А.Боума. В составе элементарного циклита этого типа турбидитов выделяются пять текстурных интервалов: Тa – массивная текстура или прямая градационная сортировка, Tb – горизонтальная слоистость, Tc – косая и/или конволютная слоистость, Td – тонкая горизонтальная слоистость в тонкозернистом песке и алеврите, Te – неотчетливо слоистая глина, нередко биотурбированная.

Тонкозернистые турбидиты (последовательность Стоу и Шанмагема) в первом приближении сложены градационно сортированными глинами с примесью и прослоями алеврита, которые вверх переходят в сортированную и несортированную глину. Интервал разреза тонкозернистых турбидитов можно подразделить на базальный слой алеврита (часто линзовидный) со слабо волнистой кровлей (Т₀), глину с конволютными прослойками алеврита (Т₁), слой с низкоамплитудной волнистостью (Т₂), алеврит отчетливо параллельнослоистый (Т₃), неотчетливо параллельнослоистый (Т₄), тонкослоистый (Т₅). Выше залегает сортированная глина (Т₆), несортированная глина (Т₇) и маломощная микробиотурбированная зона (Т₈).

Описанные модели элементарных турбидитных циклитов являются идеализированными. Соответствующие текстурные интервалы образуются при идеальном гидродинамическом режиме прохождения потока и постепенном выпадении частиц по мере уменьшения скорости и, соответственно, несущей силы этого потока. В реальных разрезах полные циклиты встречаются не часто. Как правило, какие-то интервалы отсутствуют, что связано с особенностями передвижения реального потока.

Нередко в турбидитах можно видеть различные биогенные текстуры – следы жизнедеятельности, в том числе следы ползания, скелетные остатки. Обычно они приурочены к кровле циклита или к его подошве. Ассоциация следов жизнедеятельности в значительной мере зависит от батиметрии, однако на нее оказывают влияние также плотность и разнообразие бентосных организмов, размерность осадочных частиц, среда, состав осадков, частота турбидных течений. Следы жизнедеятельности наиболее распространены в глинистых отложениях. При невысоких скоростях осадконакопления даже небольшое число организмов полностью перерабатывает придонный ил. В подошве перекрывающих глины турбидных песков (и в нижней части песчаного пласта) иногда можно наблюдать следы бегства, представляющие собой субвертикальные ходы, переходящие из глины в перекрывающий песок.

К основным морфологическим элементам турбидитной системы относятся каналы, по которым транспортируются осадки, обрамляющие их намывные валы и конусы выноса, где аккумулируется основная масса осадочного материала (рис. 32). Соответственно различают фации русловых каналов, намывных прирусловых валов и покровов (конусов выноса) / 41, 89 /.

Отложения русловых каналов. Края шельфа эродированы подводными каньонами, истоки которых расположены либо рядом с устьями крупных рек, либо вблизи береговых пляжей. Каньоны тянутся через континентальный шельф, склон и разгружают переносимый ими осадочный материал на подводных конусах. Русла могут быть сложены преимущественно песчаным и галечным материалом, образующим слои мощностью до первых десятков метров. Для этих отложений характерно хаотичное распределение обломочного материала, обычны галечные и валунные конгломераты с песчаным матриксом, неслоистые, несортированные, с окатанными и неокатанными обломками, с пластовыми отторженцами нижележащих пород и отдельными хаотично расположенными оползневыми глыбами и валунами (рис. 33).

	Канал

Конусы выноса

Намывные валы

Покровы (конусы выноса)

Намывные валы

Канал

Рис. 32. Схема строения турбидитной седиментационной системы / 59 /.

При более пологих уклонах дна русла в них могут формироваться осадки с признаками обломочных, зерновых потоков или проксимальные турбидиты. В этих случаях русловые отложения могут быть представлены: галечниками и валунными конгломератами с песчаным или глинистым матриксом и градационным распределением обломочного материала (прямая, обратная и маятниковая градационные типы слоистости); песчаниками с рассеянной галькой, валунами, нередко с их линзовидными скоплениями; градационно-слоистыми песчаниками, нередко с отчетливыми подошвенными знаками, указывающими на эродирующий характер потока с кластикой галечной размерности в основании слоя. Тонкозернистые осадки среди русловых образований склона встречаются редко. Они накапливаются в периоды прекращения деятельности потоков и обычно смываются следующей порцией осадков, переоткладываясь к подножью склона. Присутствие тонкого материала в русловых отложениях может указывать на слабую эродирующую силу потоков или на значительные паузы в их деятельности.

Рис. 33. Примеры фациальных типов отложений русловых каналов /86/.

Длительно живущие русловые системы характеризуются разрезами большой мощности (десятки и сотни метров) и нередко приурочены к конседиментационным разломам. Для таких структур обычно вертикальное изменение характера отложений – смена более грубого материала более тонким. Периодически возникающая активизация конседиментационных разломов может привести к неоднократному чередованию в разрезе грубых и тонкозернистых осадков.

Отложения намывных прирусловых валов. Вкрест простирания русловых каналов часть осадочного материала разносится в результате выплесков из основного потока, формируя намывные валы (рис. 34).

Они сложены чередованием турбидитов, контуритов, нефелоидов и фоновых илов. Соотношение осадков этих генетических типов в разрезах меняется в сторону увеличения контуритов и фоновых илов по мере удаления от русла в поперечном направлении. Русловый канал непосредственно обрамляется проксимальным намывным валом, сложенным тонко-среднезернистыми песчаниками с тонкой косой слоистостью и восходящими знаками ряби. На удалении от руслового канала мощность песчаных отложений и крупность слагающих их зерен уменьшаются. Здесь формируется дистальная часть намывного вала, сложенная переслаиванием мелкозернистых песчаников и алевролитов с повышенным содержанием глинистого матрикса и более пологими углами наклона косой слоистости.

А	Б

Рис. 34. Схема строения подводных русловых каналов (А) и модель намывных прирусловых валов (Б) /86/.

Отложения конусов выноса представляют собой осадочное аккумулятивное тело линзовидной формы, с одной стороны прислоненное к основанию континентального склона, с другой – утоняющееся в сторону открытого моря. Основной объем осадков отлагается вследствие торможения гравитационных потоков, несущих материал по склону и их разгрузки. Обычно формируются радиальные конусы выноса с веерообразной формой (рис. 35). В верхней (околосклоновой) части выделяется основная долина (или русло), которая может иметь как прямую, так и извилистую форму, обрамленная намывными валами. Далее в сторону моря основная долина распадается на многочисленные более мелкие русла, часто меандрирующие и разветвляющиеся и постепенно переходящие в нижней части конуса выноса в лопастевидные аккумулятивные тела.

В радиальных конусах по направлению движения русловых потоков можно выделить верхнюю, среднюю и нижнюю части. Сверху вниз по руслу зернистость материала, отложенного гравитационными потоками уменьшается, меняется генетический тип гравитационных осадков от образований разжиженных, обломочных, зерновых потоков и проксимальных турбидитов в верхней части русла, к классическим турбидитам в его средней части и к дистальным в краевых частях конуса выноса.

В проксимальной части конуса выноса оползневые тела сложены брекчиями хаотического строения с оползневыми текстурами, которые могут чередоваться с тонкими прослоями алевропелитовых осадков фоновой седиментации, отложениями донных течений и дистальных турбидитных потоков. Русловые фации представлены линзовидно чередующимися отложения ми песчано-гравийно-галечной размерности с плохой сортировкой обломочного материала с большим количеством тонкозернистого матрикса (плохо развитая последовательность Боума – Тae). Размер обломочного материала может быть постоянным, если положение конуса выноса стабильно, либо укрупняться вверх по разрезу, если конус выноса продвигается в сторону бассейна вследствие усиления эрозионных процессов, либо уменьшаться, что связано с деградацией питающего каньона.

Рис. 35. Схема строения подводного конуса выноса /57/.

В средней части конуса выноса уменьшаются мощности отдельных слоев, размерность кластики, в строении разрезов появляется более заметная цикличность Боума (Тabcde или Tbde). Для русловых потоков в этой зоне характерны два типа разрезов: 1) циклическое строение толщи с закономерным утонением слоев и уменьшением обломочного материала в осадках от средней части пачки к ее подошве и кровле. В центральной части такого цикла осадки представлены отложениями пастообразных, зерновых или проксимальных частей турбидных потоков, а в нижней и верхней – классическими или дистальными турбидитами и фоновыми илами; 2) алеврито-глинистые отложения с прослоями песчаных осадков, образованные из вязких гравитационных потоков (обломочных, зерновых, турбидных). Первый отражает картину заполнения меандрирующего русла песчано-гравийным материалом, второй – в зависимости от генетической природы алеврито-глинистых осадков может трактоваться или как заполнение русловой части илистыми дистальными турбидитами, или как прорывание канала в межрусловое пространство, если отложения представлены преимущественно фоновыми осадками.

Дата добавления: 2014-12-16