Для всех составленных в соответствии с предыдущими заданиями сводных разрезов проанализировать и изложить письменно изменения физико-географических условий во времени. При этом следует обратиться к соответствующему разделу учебника и к легендам литолого-палеогеографического атласа СССР. Ниже приведем пример такого анализа.

Разрез (снизу вверх):

1. Известняки, сложенные колониальными кораллами, мощность – более 5 м.

2. Глины бурые с многочисленными прослоями гипсов – 20 м.

3. Пески желто-серые, кварцевые, среднезернистые, косослоистые, с остатками пресноводных моллюсков и рыб с прослоями серых глин – 40 м.

4. Глины темно-серые, тонкослоистые, с остатками пресноводных моллюсков и наземных растений – 10 м.

5. Пески желтые, мелкозернистые, с включениями отдельных мелких галек, с разрозненными створками морских двустворчатых моллюсков, члениками стеблей морских лилий и иглами морских ежей – 20 м.

Анализ физико-географической обстановки:

1. Формирование коралловых рифовых построек в условиях мелководного тепловодного морского бассейна с нормальной соленостью.

2. Морской бассейн регрессирует. Наступают лагунные условия с периодическим осаждением гипсов.

3. Лагунные условия сменяются речными.

4. Речные условия сменяются озерными. В озерном водоеме накапливались глины, обогащенные органическим веществом, что обусловило их темную окраску. В водоеме обитали двустворчатые моллюски; берега были покрыты растительностью.

5. Вновь трансгрессия моря. В мелководных условиях накапливаются пески с редкими гальками. Морской бассейн нормальной солености, судя по присутствию в разрезе остатков иглокожих.

6. Небольшая мощность отложений (первые десятки метров) свидетельствует о платформенных условиях и т.д.

Задание 3

Построение эпейрогенических и палеогеографических кривых

По сводному разрезу

В качестве исходного материала используются сводные разрезы. Приступая к заданию, необходимо прежде всего вспомнить о сути понятия «фация». В зависимости от изменения во времени глубин образования отложений на какой-то территории изменяется фациальный характер слоев, залегающих последовательно друг над другом в разрезе (вспомним предыдущее задание 2). На этом основан метод изучения эпейрогенических движений, называемый методом анализа последовательности напластования. Его суть кратко сводится к следующему.

Если земная поверхность располагается достаточно высоко над уровнем моря, то здесь будут преобладать процессы размыва и сноса обломочного материала в более низменные участки. В геологическом разрезе этим условиям будут соответствовать перерывы в образовании отложений. В условиях низкой суши будут накапливаться континентальные отложения (речные, озерные и т. д.). Там, где земная поверхность расположена ниже уровня моря, накапливаются морские отложения определенного фациального характера в зависимости от глубины. Поскольку в основе чередования континентального и морского осадконакопления (а в пределах последнего — мелководного и глубоководного), как правило, лежат эпейрогенические движения земной коры, при анализе характера этих движений прежде всего в самых общих чертах определяют условия, в которых накапливаются отложения, слагающие разрез. Эволюция этих условий во времени графически отражает палеогеографическая кривая. Иными словами она отражает колебания во времени поверхности осадконакопления (для морских бассейнов это колебания глубины).

Чтобы построить палеогеографическую кривую, нужно взять систему координат. На горизонтальной оси в определенном масштабе откладывают отрезки, соответствующие промежуткам геологического времени, для которого хотят восстановить характер и величину эпейрогенических движений. Этими промежутками могут быть периоды, эпохи, века — в зависимости от детальности членения разреза. Отрезки, откладываемые на горизонтальной оси, могут соответствовать абсолютной продолжительности промежутков времени и тогда эти отрезки, естественно, не будут равными. Или для всех промежутков времени одного ранга, вне зависимости от их абсолютной продолжительности, могут быть условно выбраны равные по величине отрезки. При этом, если в анализируемом разрезе какие-то стратиграфические подразделения могут выпадать, то шкала времени всегда остается полной.

На вертикальной оси координат откладываются изменения уровня расположения земной поверхности (в м). За начало отсчета (0) принимается уровень моря. Палеогеографическая кривая располагается несколько выше (условно) нулевого уровня, если соответствующая часть разреза представлена континентальными осадками. Если в разрезе отмечается перерыв в образовании отложений, то ее уровень поднимается на условную величину выше (точные оценки здесь невозможны). Если осадки лагунные, свидетельствующие о положении береговой линии во время осадконакопления около нуля, то палеогеографическая кривая так же проводится около нулевой линии. Палеогеографическая кривая располагается ниже нулевой линии, но не ниже отметки 150–200 м на вертикальной оси, если осадки соответствующего возраста характеризуются признаками накопления в неритовой зоне. При этом галечниково-песчаные отложения обычно указывают на крайнее мелководье. Накопление глин может начинаться с различных глубин, но чаще всего в современных шельфовых морях они появляются со 100 м — линии илов. Карбонатные и кремнистые илы (известняки, опоки) могут быть отнесены к нижней части шельфа и глубже. Кривая опускается ещё ниже, если отложения соответствующего возраста имеют признаки глубоководного происхождения.

Палеогеографическая кривая, как правило, отражает характер эпейрогенических движений, которые лежат в основе трансгрессий и регрессий. Однако полного представления о величине погружения палеогеографическая кривая дать не может, так как глубина бассейна зависит не только от движений земной коры, но и от мощности накопившихся за рассматриваемый промежуток времени отложений (т.е. от интенсивности осадконакопления). Более точно эпейрогенические движения отражает изменение уровня любой погребенной четко выраженной поверхности (раздела возрастных толщ) внутри анализируемого разреза. Кривая его перемещения и будет представлять собой собственно эпейрогеническую (палеотектоническую) кривую.

Для построения эпейрогенической (палеотектонической) кривой удобнее всего выбрать наиболее низко расположенную в разрезе четкую стратиграфическую поверхность, лучше всегда близ его основания, чтобы иметь возможность проанализировать максимальный временной интервал. В каждый момент времени данная поверхность оказывается ниже поверхности осадконакопления на величину суммарной мощности накопившихся над ней осадков. Таким образом, эпейрогеническую (палеотектоническую) кривую можно построить, исходя из палеогеографической кривой, учтя суммарную мощность отложений, накопившихся в каждый момент времени над выбранной нами в разрезе реперной поверхностью.

Для этого от пунктов палеогеографической кривой, соответствующих окончанию каждого выбранного отрезка времени (периода, эпохи и т. д.), откладываются вниз отрезки, соответствующие мощностям накопленных отложений (над реперной поверхностью). Эти отрезки откладываются в масштабе, в котором строилась палеогеографическая кривая. Полученный ряд точек определяет положение эпейрогенической (палеотектонической) кривой. Эта кривая плавно идет вниз, если в разрезе, на основе которого строится график, нет несогласий. Последние свидетельствуют о том, что погружение и осадконакопление сменились поднятием и размывом, т.е. эпейрогенические движения отрицательного знака сменились эпейрогеническими движениями положительного знака. Величину эпейрогенического поднятия в отличие от величины погружения, как уже упоминалось, определить нельзя, так как о ней нет никаких данных. Поэтому, как только в разрезе встречается стратиграфическое несогласие, в график эпейрогенической (палеотектонической) кривой вводят условно произвольно выбранную величину. В соответствии с этой величиной эпейрогеническую (палеотектоническую) кривую несколько приподнимают над первоначальным положением, показывая тем самым, что было поднятие, величина которого неизвестна. Эта условная величина, введенная в график, учитывается при дальнейшем построении, и мощность впоследствии накопившихся осадков прибавляется к сокращенной на принятую условную величину суммарной мощности ранее накопившихся осадков (прил. 5).

В заключение напомним, что трансгрессии и регрессии могут быть следствием эвстатических колебаний уровня мирового океана, а земная кора оставаться неподвижной. В действительности же происходит сложение этих двух сил – движения поверхности под действием тектонических сил и изменения положения уровня Мирового океана (эвстатики). В одних случаях они слагаются (когда их действия противоположны), в других вычитаются.

Задание 4