Турбидиты морских бассейнов

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок  2 – Обобщенный разрез турбидитовой пачки

седиментация турбидита происходит в условиях ослабевающего потока. Сначала идет накопление массивной пачки А, вероятно, как антидюны в режиме турбулентного течения; в условиях струйного потока отлагается следующая слоистая пачка В1, а накопление микрокосослоистой пачки С происходит в режиме ламинарного течения. Для накопления покрывающего пластинчатого силта было предложено несколько объяснений. Возможно, он отражает возврат к струйному течению, по поскольку размер частиц значительно меньше, действительная скорость течения, по-видимому, была ниже, чем при отложении нижней пластинчатой пачки. Верхняя, пелитовая пачка E свидетельствует о возвращении обстановки осадконакопления с низким энергетическим уровнем, преобладавшей до того, как началось накопление турбидитов.

Важно отметить, что последовательность осадочных текстур, приведенная в таблице 1, редко получает полное развитие в каком то одном турбидите. Приведенная выше интерпретация основывается на результатах изучения многих турбидитовых толщ. Изменения такого рода исследовались

Осадочные текстуры, характерные для турбидитов
Процесс (причина)	Текстура (следствие)
Эрозия	Знаки течения: отпечатки выемки (рифли), борозды,  промоины и заполнения  Прегражденные промоины, формирующиеся за галькой,  раковинами и т. п.  Следы выпахивания, т. е. отпечатки желобка, возни-  кающие за счет перемещения каких-либо объектов
Седиментация	Градационная слоистость  Сланцеватость  Микрокосослоистость
Деформация	Отпечатки нагрузки, оползни, скольжения, расплющен-  ность, песчаные дайки, песчаные вулканы

 

Таблица 1 – Осадочные текстуры, характерные для турбидитов

 

в ряде работ. Обычно наблюдается такая закономерность: у подошвы турбидитовой толщи развиты верхние элементы последовательности; вверх по разрезу постепенно появляются и нижние пачки турбидита, пока в самой верхней части серии не появится вся последовательность А—Е. Считается, что накопление нижних пачек турбидитов с незавершенной последовательностью (так называемых «дистальных») происходит на значительном расстоянии от источника. Верхние, полные пачки, именуемые «проксимальными», откладывались, как полагают, вблизи источника. Мощные толщи турбидитов могут, таким образом, зафиксировать постепенную миграцию источника осадков в сторону области осадконакопления.

Для многих древних турбидитов характерна плохая отсортированность и присутствие глинистого матрикса; петрографически многие из них, как уже упоминалось, являются граувакками. Однако современные морские глубоководные пески, относимые многими исследователями к турбидитам, часто хорошо отсортированы и не содержат глинистого материала. Было высказано предположение, что древние турбидиты могли часто представлять собой чистые, но минералогически незрелые пески, и матрикс в них образовался в процессе диагенетического разрушения химически нестабильных минералов. По размерности частиц турбидиты изменяются от силтов до галечниковых песчаников. Более грубозернистым разновидностям, часто называемым «флуксотурбидитами», приписывают отложение в процессе, представляющем нечто среднее между мутьевым течением и гравитационным оползанием. Петрографически многие древние турбидиты являются граувакками, тогда как современные морские глубоководные пески в основном представлены протокварцитами. Древние протокварцитовые турбидиты также известны. Карбонатные турбидиты встречаются как в древних, так и современных отложениях (таблица 2). Из этой таблицы следует также, что турбидиты были обнаружены не только в самых различных седиментарных обстановках, но и то, что их распространение не ограничивается осадочными породами: известны они и в расслоенных

 

Обстановки	Древние	Современные
Озера	+	+
Дельты	+	+
Рифы	+	+
Окраины карбонатных шельфов	?	+
Древние флишы и современные глубоководные отложения	+	+
Расслоенные габро	+	+

 

Таблица 2 – Обстановки осадконакопления в которых зафиксированы турбидиты

 

габбро. Можно заключить, что для турбидитов характер на вся совокупность широко варьирующих текстур. Что же касается их структурных особенностй, то обычно турбидиты описывают как плохо сортированные образования, однако это далеко не всегда так. Петрографически их чаще всего связывают с граувакками, однако они часто встречаются в песчаниках другого типа и известняках. Они были зафиксированы в широком спектре обстановок осадконакопления.

 

3. Современные глубоководные морские пески

Изучение современных континентальных окраин показывает, что присущие им физико-географические условия аналогичны условиям пустынь и аллювиальных конусов. Края континентального шельфа рассечены подводными каньонами. Истоки их расположены либо рядом с устьями крупных рек, либо вблизи береговых пляжей. Каньоны тянутся через континентальный шельф и разгружают переносимый ими осадочный материал на подводных конусах — аналогах субаэральных аллювиальных конусов. У вершины (апекса) конуса подводный каньон расщепляется, образуя комплекс радиально расходящихся небольших русел, часто фланкируемых валами. В нижней части конуса эти русла становятся все более многочисленными, более широкими и менее глубокими. Вниз по конусу меняются также фации осадков. В проксимальной части конуса, т. е. вблизи источника, отлагаются грубозернистые пески, иногда гравий. По мере удаления от источника, т. е. вниз по конусу, происходит измельчение материала, и пески подводного конуса постепенно переходят в донные илы океанического бассейна.

Отложения подводных конусов обнаруживают целый ряд характерных для турбидитов признаков, о которых упоминалось выше.

Подводные каньоны иногда бывают заполнены турбидитами, например, у их дистальных окончаний, но они содержат также отложения других седиментационных процессов. Когда каньоны берут начало от крутого подводного тектонического уступа, у их проксимальных концов могут находиться гетерогенные оползневые валунники.

С другой стороны, когда осадки в таком каньоне представлены чистым песком, принесенным прибрежными вдольбереговыми течениями или поступившим из речного устья, то преобладающим является другой процесс. Он известен как «песчаный поток» и представляет нечто среднее между гравитационными потоками и мутьевыми. Для отложений таких песчаных потоков не характерна ни градационная слоистость турбидитов, ни косая слоистость отложений волокущих течений. Они бывают представлены массивными песками с резкими верхним и нижним контактами. По всему слою могут быть рассеяны обломки; внутри он массивен или обнаруживает слабую конвалютную слоистость. Отложения этого типа в основном находят залегающими на крутых склонах песчаных дельт и на континентальных окраинах. Часто, но не обязательно, они приурочены к каньонам. Склоны, с которыми они бывают связаны, могут быть аккреционными или тектоническими. Подводные морские каньоны и конусы могут располагаться у подножия современных дельт, таких, например, как дельта р. Роны, или у подножий тектонических уступов континентальной окраины.

 

4 Экономическое значение турбидитных отложений

В случаях, когда глубоководные морские пески очевидно были вовлечены в процессы геосинклинального орогенеза, они не являются потенциальными ловушками углеводородов. Начинающийся метаморфизм уничтожает пористость и приводит к распаду углеводородов, тогда как структурные деформации ведут к утечке поровых флюидов. При отсутствии орогенеза глубоководные морские песчаники часто оказываются высокопродуктивными на нефть и газ, в частности, когда они приурочены к основаниям дельт или ограниченным разломами прогибам с замкнутой морской циркуляцией. В этих случаях илы пелагических бассейнов могут явиться поставщиками нефти и газа. Углеводороды могут мигрировать вверх через песчаники турбидитовых конусов, с которыми илы фациально переслаиваются. Скопление нефти и газа может происходить как в структурных, так и в стратиграфических ловушках, там, где пески подводных каньонов оказываются запечатанными сверху непроницаемыми склоновыми илами. Турбидитовые конусы обычно имеют более низкую пористость и проницаемость, чем пески, отложенные в каньонах песчаными потоками, но для них характерна большая латеральная выдержанность. Продуктивными являются глубоководные морские пески палеоценового возраста месторождений Фортиез и Монтроз. Месторождение Фригг связано с раннеэоценовым подводным конусом. Другой пример высокопродуктивного месторождения нефти в турбидитах относится к западной Калифорнии. Здесь свыше 10 000 м турбидитов накопилось в третичных бассейнах, огранченных разломами. Последующие тектонические движения созда ли лишь пологую складчатость. Как уже упоминалось, фораминиферы, обнаруженные в сланцах, свидетельствуют о том, что первоначальные глубины бассейна составляли около 1200 м. По-видимому, эти сланцы и являлись материнскими породами. Несмотря на слабую сортированность и относительно низкие пористость и проницаемость, турбидитовые песчаники оказались хорошими нефтяными ловушками за счет того, что отдельные слои имели необычно большую для турбидитов мощность — иногда более 3 м. Кроме того, широкое распространение имеют многоярусные песчаниковые толщи; сланцы между турбидитами отсутствуют, по-видимому, в связи с эрозией или частой повторяемостью мутьевых потоков. В третичных турбидитовых фациях Калифорнии можно выделить три основных геометрических типа, которые могут быть соотнесены с глубоководными образованиями, ныне формирующимися вблизи калифорнийского побережья. К первому типу относятся шнурковые турбидитовые тела, иногда располагающиеся вдоль синседиментарных синклиналей.

 

 

ВЫВОДЫ

Турбидиты, отложения мутьевых потоков на дне морей и океанов, представленные кластическими осадками разной размерности и степени окатанности. Периодические поступление осадков мутьевых потоков на морское дно нарушает обычный ход седиментации и создает в донных осадках серию ритмов; границы ритмов обычно отчетливые, мощность — различная. В нижней части каждого ритма наиболее грубозернистые осадки постепенно переходят кверху в более тонкозернистые, образуя так называемую градационную слоистость; завершается ритм более тонким слоем пелитового осадка (глинистого или карбонатного). Разная крутизна склонов, длительность транспортировки и степень нагрузки (или разжижения) мутьевого потока вызывают различия в строении турбидитов. В этом глубоководном осадке встречаются остатки мелководных и прибрежных организмов, перенесённые мутьевым потоком.

Наиболее важным свойством турбидитов является их градационная слоистость, образующаяся при постепенном осаждении из суспензии сначала крупных частиц, а затем все более и более мелких, вплоть до глинистых, размером в 0,01 мм.

При отсутствии орогенеза глубоководные морские песчаники часто оказываются высокопродуктивными на нефть и газ, в частности, когда они приурочены к основаниям дельт или ограниченным разломами прогибам с замкнутой морской циркуляцией. В этих случаях илы пелагических бассейнов могут явиться поставщиками нефти и газа. Углеводороды могут мигрировать вверх через песчаники турбидитовых конусов, с которыми илы фациально переслаиваются. Скопление нефти и газа может происходить как в структурных, так и в стратиграфических ловушках, там, где пески подводных каньонов оказываются запечатанными сверху непроницаемыми склоновыми илами. Турбидитовые конусы обычно имеют более низкую пористость и проницаемость, чем пески, отложенные в каньонах песчаными потоками, но для них характерна большая латеральная выдержанность.

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Селли Р.Ч.  Древние обстановки осадконакопления. М.: Недра. 1989. 287 с.

2. Рединг Х. Обстановки осадконакопления и фации (второй том). М.: Мир. 1990. 379 с.