🗊 Морфология элементов слойчатой серии Хардиков А.Э.

Морфология элементов слойчатой серии Хардиков А.Э.

Слойки, входящие в серию, обособляются друг от друга вследствие различий в гранулометрическом составе, способе заполнения пространства, содержании тяжелых минералов и органической примеси. Слойки, входящие в серию, обособляются друг от друга вследствие различий в гранулометрическом составе, способе заполнения пространства, содержании тяжелых минералов и органической примеси.

Различия в гранулометрическом составе соседних слойков связаны с колебанием мгновенных скоростей, и поэтому зависят от общей скорости и турбулентности потока, возрастая по мере их увеличения (гетерогенность слойков аллювия в горных реках выше, чем в равнинных; в морских отложениях возрастает по мере приближения к берегу; наименее гетерогенны серии в морских, удаленных от берега, а также в эоловых осадках).

Способ заполнения пространства проявляется в том, что в пределах слойков от их подошвы к кровле может наблюдаться закономерная градационная рассортировка материала. Нижние слойки в таких случаях более крупнозернисты и содержат больше тяжелых минералов по сравнению с верхними, что является показателем повышенной турбулентности потока. Ряд последовательно налегающих друг на друга слойков может формировать своеобразные ритмы мощностью от нескольких сантиметров до 10-15 см, характеризующиеся последовательным уменьшением крупности зерен по вертикали снизу вверх (морские отложения зоны течений). Обогащение нижних частей косых серий тонкозернистым материалом свойственно осадкам, образованным при сравнительно небольших скоростях. Преобладание грубых зерен в нижних частях косых серий указывает, что скорость потока была близкой к верхнему пределу существования песчаных гряд.

Обогащение отдельных слойков тяжелыми минералами - результат более длительной сепарации осадков, формирующих эти слойки (пляжевые, мелководно-морские и даже аллювиальные отложения).

Подчеркивание слойчатости растительным детритом и бесструктурных углеродистым веществом особенно часто наблюдается в тонкослойчатых отложениях пойм, а также в современных и ископаемых морских отложениях, слагающих флиш, нижнюю молассу и граувакковые толщи.

Форма слойков определяется конфигурацией тех частей аккумулятивных форм, на которых происходит отложение осадка, и – глубиной их размыва в процессе перемещения. Конфигурация склонов, где происходит отложение, зависит от гранулометрии осадка и скорости транспортировки его потока.

Фромы слойков 1 – косая, 2 – косая, выполаживающаяся к подошве, 3 – косая, выполаживающаяся к подошве и кровле, 4 – мульдообразная, 5 –древовидная, 6 – волнистая, 7 – неправильная выпукло-вогнутая, 8 - горизонтальная

Косые прямолинейные слойки, упирающиеся как в нижний, так и в верхний слоевой шов, образуются в однородных, хорошо сортированных, чаще всего, песчаных осадках при малой скорости потока, близкой к нижнему пределу существования песчаных гряд.

Выполаживающиеся к подошве косые слойки образуются при возрастании скорости потока и увеличении алевритовой и глинистой примеси в песчаном осадке. Угол их падения в верхней части может достигать 25-30° и 2-3° в основании. Вершины слойков при этом срезаются верхним слоевым швом, образованным в результате размыва при перемещении аккумулятивных форм.

Выполаживающиеся к подошве и кровле (S-образные) слойки встречаются редко и образуются в морских отложениях.

Мульдообразные слойки формируются в результате последовательного осаждения материала на дне и склонах эрозионных ложбин, впадин, карманов, образованных на дне струями турбулентного неравномерного потока. Степень конформности мульдообразных слойков ограничивающему их книзу мульдообразному слоевому шву может служить показателем глубины осадкообразующего потока.

Соотношение слойков с поверхностью эрозионного вреза (слоевым швом) 1–глубина потока меньше глубины эрозионного вреза; 2-глубина потока равна глубине эрозионного вреза; 3-глубина потока больше глубины эрозионного вреза

Древовидные слойки встречаются редко и только в русловых отложениях. Они возникают в результате гравитационного скольжения осадка, вызванного увеличением крутизны профиля низового откоса.

Волнистые слойки наблюдаются в вертикальном срезе знаков ряби.

Неправильной формы (выпукло-вогнутые или выпуклые) слойки возникают при накоплении осадков на поверхности различных неровностей, преимущественно в слабо подвижной среде отложения.

Горизонтальные слойки возникают при отвесном оседании частиц в неподвижной среде, а также при отложении материала в потоке в первую и вторую гладкие фазы.

Углы наклона косых слойков, отражающие крутизну склонов донных аккумулятивных форм, зависят от скорости потока, гранулометрического состава осадков, окатанности зерен и количества примесей. Максимально возможные углы наклона слойков, соответствующие углам естественного откоса рыхлых песков, составляют 25-30° для водной среды и 30-35° для сухого материала. По мере увеличения размера зерен угол естественного откоса увеличивается (примерно на 3° в ряду крупнозернистый песок→среднезернистый песок→мелкозернистый песок и т.д.).

Углы падения в косослойчатых сериях ископаемых отложений меньше, чем в современных рыхлых осадках, что связано с их уплотнением и сокращением мощности в процессе литификации, нарушающей первоначальную геометрию слойчатости. Изменение наклона косых слойков может происходить также в консолидированных песчаниках в результате тектонических деформаций. При этом угол наклона стремится к уменьшению на крыльях складок, если направление наклона противоположно падению крыла складки, и к увеличению, если падение тех и других совпадают.

Форма серийных швов может быть прямой, изогнутой или волнистой, что определяется параметрами осадкообразующего потока. В потоке серийному шву отвечает поверхность дна, сформированная движущимися струями воды или воздуха. Если движение потока и влекомых наносов осуществляется широким фронтом, серийные швы ровные и протяженные, если движение происходит отдельными струями, плоскости раздела серий короткие и вогнутые. При слабом поступательном или колебательном движении между сериями слойков формируются волнистые плоскости раздела и волнистые серийные швы.