ДРЕЙФ МАТЕРИКОВ. ДРЕВНИЙ КЛИМАТ

ЛИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФОРМАЦИИ КАК ПОКАЗАТЕЛИ ЗОНАЛЬНОГО ТИПА КЛИМАТА. Кремнистые и олигомиктовые формации. Тиллиты

Несмотря на то что отдельные типы осадочных пород служат достаточно надежными индикаторами климата, во избежание ошибок и субъективизма при палеоклиматических реконструкциях совместно с ними используются литогенетические формации (Сини- цын, 1967). Литогенетические формации различаются между собой по характеру и интенсивности воздействия климата на процессы осадкона- копления, по степени переработки пород субстрата, степени дифференциации продуктов выветривания в процессе переноса и аккумуляции, по продуктам и масштабу аутигенного мине- ралообразования.

В аридной области, несмотря на высокую миграционную способность, накапливаются сульфиды и хлориды, широким распространением пользуются терригенные образования различной размерности с высоким содержанием неустойчивых в зоне выветривания минералов. Этой области свойствен специфический набор фаций. В континентальных условиях формируются как элювиальные и делювиальные, так и пролювиальные гру- бообломочные отложения. Редко встречаются пойменные, старинные и русловые фации. Морские бассейны, особенно мелководные заливы и континентальные водоемы, характеризуются повышенной соленостью или сильно насыщены карбонатом кальция. В первом случае происходит формирование эвапоритов (каменная и калийная соль, гипс, ангидрит), а во втором — из вестково-доломитовых осадков. Аридной области свойствен специфический набор лито генетических формаций. Для тропического и субтропического аридного климатов наиболее характерны континентальная карбонатная и гипсоносная крас- ноцветная, эвапоритовая, карбонат- но-сульфатная и экстракарбонатная формации.

Континентальная красноцветная (карбонатная и гипсоносная) формация состоит из терригенного полимик- тового материала различной размерности, плохой окатанности и сортировки. Преобладают обломки пород и минералов неустойчивых к выветриванию, а цвет обусловлен присутствием большого количества окислов железа.

Карбонагно-сульфатная и эвапоритовая формации представляют собой мелководно-морские аналоги крас- ноцветной континентальной.

В открытых морских бассейнах тропической и субтропической зоны формировались осадки экстракарбонатной форхмации. Характерная черта данной формации —высокая концентрация карбонатного вещества. Преобладают хемогенные известняки и доломитово-известковые осадки. Довольно часто встречаются органогенные и органогенно-обломочные известняки (коралловые, мшанковые, водорослевые, брахиоподовые, фора- миниферовые), пользующиеся широким распространением в тропическом поясе.

В умеренно теплой зоне аридного климата на континентах распространена красноцветная гипсоносная формация, которая, обладая всеми специфическими чертами красноцветной формации тропической и субтропической зоны, отличается от нее меньшим количеством карбонатов и преобладанием гипса. В этой же зоне распространены карбонатные серо цветы. Их отличительная черта — отсутствие окислов и соединений железа как следствие низкой среднегодовой температуры и высокой сухости.

В областях гумидного седиментоге- неза в результате большого поверхностного стока происходит перемешивание продуктов выветривания. Обилие влаги увеличивает гидратацию и выщелачивание, благоприятствует развитию мощного растительного покрова, что в свою очередь приводит к возрастанию количества углекислого газа и гуминовых кислот в почвенных водах. Кислая среда не только интенсифицирует процессы выветривания, но и способствует глинообразованию и накоплению восстановительных соединений.

В равномерно-влажном климате широким распространением пользуются сероцветные угленосные формации. Терригенная часть представлена полимиктовыми разнозернистыми, в основном средне- и мелкозернистыми, песками, а глины имеют гидрослюдистый, монтмориллонитовый, каолини- товый или смешанный состав.

Значительным распространением пользуются терригенно-олигомикто- вая, мономиктовая и глинистая формации . Терриген но -ол иго миктов ая формация состоит из песков, обогащенных устойчивыми к выветриванию минералами, и глин каолините- вого и каолинит-гидрослюдистого состава. Много аутигенных минералов железа, таких, как глауконит, сидерит, шамозит и лептохлорит. Мономиктовые формации состоят главным образом из кварцевых песков с каолини- товым цементом. Глинистые формации представлены каолинитовыми и бокситовыми глинами, но сравнительно редко встречаются каолинит-гидрослюдистые или каолинит-монтмориллонитов ые разности.

Довольно характерны для областей высокого увлажнения кремнистые формации. В их состав входят кварцевые пески, опоки, опоковидные глины, кремнистые глины, трепел, а также диатомиты и спонголиты. В областях тропического и субтропического климата распространены хемогенные кремнистые образования, а умеренного климата — главным образом биогенные. В равномерно- влажном климате формируются разнообразные каустобиолитны е формации. В условиях высоких среднегодовых температур накапливаются отложения, входящие в состав экстракарбонатной формации. Это различные органогенные высокомагнезиальные известняки (мшанковые, коралловые, фораминиферовые, брахиоподовые, рудистовые, устричные и т. д.) с телами органогенных построек и оолитовые известняки. В условиях более умеренных температур карбонат - ность уменьшается и сокращается роль органогенных построек.

Переменно-влажный климат сочетает черты как аридного, так и равномерно-влажного климата. Его особенностью является периодическая (сезонная) смена увлажненности. В сухие сезоны мигрируют только сульфаты и хлориды. В период увлажнения в результате увеличения поверхностного и грунтового стока усиливаются выщелачивание и гидратация.

Своеобразие климатических условий нашло свое отражение в составе литогенетических формаций. Для пе- ременно-влажной области характерны слабокарбонатная и бескарбонатная континентальная красноцветная, пе- строцветная глинистая, глинистая гипсоносная и целый ряд морских формаций. Среди морских формаций развиты глинисто-карбонатная, слабокарбонатная, экстракарбонатная, глинистая, слабоугленосная, олиго- миктовая и мономиктовая терригенные.

Слабокарбонатная и бескарбонатная красноцветная континентальная формация характерна для тропического и субтропического климата и тесно связана с продуктами выветривания. При размыве кор выветривания формируются кварцевые пески, железистые каолинитовые и бокситовые глины.

Экстракарбонатная формация отличается от равномерно-влажного аналога присутствием известково-доломитовых осадков и меньшим количеством хемогенных известняков. Вместе с тем в строении формации ведущую роль продолжают играть разнообразные органогенные, органоген- но-обломочные и детритовые известняки.

Олигомиктовая формация характерна для тропической и субтропической зоны. В ее состав входят каоли- нит-монтмориллонитовые глины и пески, состоящие главным образом из кварца. Много аутигенных образований железа в виде сидерита и гидроге- тита, кремнистых, известковистых и фосфоритовых конкреций. Иногда фосфориты образуют отдельные пласты. Олигомиктовые формации в зависимости от состава подразделяются на кварцево-глауконитовую и желе- зисто-кремнистую субформации — морские эквиваленты слабокарбонатной и бескарбонатной красноцветной и аналоги слабокарбонатной формации. В пространственном отношении они располагаются между континентальной красноцветной и морской слабокарбонатной формациями. Кроме продуктов размыва кор выветривания исходным материалом для образования олигомиктовых формаций служили продукты размыва других континентальных формаций.

В умеренно теплой зоне распространены слабоугленосная и пестроцветная глинистая формации. Слабоугленосна я слагается кварцевыми песками, монтмориллонитовыми и гидрослюдистыми глинами с подчиненными прослоями лигнитов, углистых и лиг- нитовых глин. Пестроцветная глинистая формация — климатический эквивалент бескарбонатной красноцветной. Среди морских формаций широким распространением пользуются разнообразные глинистые, терриген- ные (олигомиктовая и полимиктовая), глинисто-карбонатные и слабокарбонатные формации.

В областях холодного климата существенно снижается эффективность экзогенных процессов и изменяется обстановка осадконакопления. Широко распространены моренные и флю- виогляциальные отложения, а в случае примыкания ледникового покрова к морским бассейнам — специфические ледово-морские отложения. Последние представляют собой смесь тонких терригенных осадков (илы, алевриты) с морской фауной и беспорядочными включениями валунов, галек и щебня различной размерности.

Тиллиты характеризуются пестротой петрографического и гранулометрического состава. Крупные обломки часто отполированы и несут следы штриховок. Субстрат довольно хорошо выглажен двигавшимся ледником и сохраняет черты ледникового рельефа. На поверхности ледниковых отложений часто сохраняются гляциоди- слокации, различные мерзлотные клинья и следы воздействия солифлюк- ционных процессов.