Фациальные и палеогеографические карты

В итоге фациальных и палеогеографических исследований, заключающихся в восстановлении палеогеографических обстановок, составляются фациальные и палеогеографические карты. Они не только иллюстрируют результаты работ, но и помогают понять происхождение ландшафтно-климатических единиц и оценить перспективность территорий на тот или иной вид полезного ископаемого. Палеогеографические карты являются составной частью геолого-поисковых и геолого-оценочных работ и одновременно служат основным документом при обосновании прогноза и характеристики перспективности территорий на те или иные виды полезных ископаемых.

Палеогеографическая карта отличается от географической тем, что последняя составлена на конкретный момент, а на первой отражена в обобщенном виде география земной поверхности, существовавшая на протяжении нескольких миллионов лет. За это время неоднократно сменялись и перемещались не только фации, но и комплексы фаций. При построении таких карт одной из важнейших задач является как можно более точная синхронизация отложений различного генезиса, поэтому карты составляются на детальной стратиграфической основе. Для создания карт требуется сеть хорошо изученных разрезов, по которым проведен комплексный фациальный анализ.

Для построения фациальной карты сначала составляется карта фактического материала, на котором основано изучение фациальных обстановок. Иногда практикуется нанесение фактического материала на карту фаций. Кроме значков, показывающих элементы древнего ландшафта, на карту наносят колонки буровых скважин с литологическими обозначениями, места находок фауны и флоры. Совмещённые фациальная карта и карта фактического материала плохо читаема, поэтому их рекомендуется составлять отдельно. На карту фактического материала наносится также результаты замеров падений косой слоистости, ориентировки галек, характерные минералы. Всё это помогает при генетическом истолковании наблюдений.

После этого составляются литогенетические колонки, отличающиеся от стратиграфических тем, что на первых с помощью условных знаков изображены обстановки накопления осадков. Кроме того, на литогенетических колонках можно показать любые литологические признаки – типы слоистости, состав пород, морфологию конкреций и т. д.

Следующий этап – составление фациальных профилей. Их назначение – показать изменения изучаемых отложений в определённых направлениях в пространстве и времени (рис. 2.12). Техника составления профилей такая же, как и для обычных разрезов. На фациальных профилях обычно не показывают тектонических нарушений, а выравнивают профили по какому-либо опорному горизонту, принимаемому за горизонтальную поверхность. Условные знаки должны быть одинаковыми на колонках, профилях и картах. Обычно породы показываются значками, обстановки цветом. После составления профилей приступают к картам.

Фациальными называются такие карты, на которых показаны взаимные переходы одновозрастных отложений и генетическое истолкование этих переходов (рис. 2.13). Следовательно, эти карты отражают литологический состав пород, а, кроме того, содержат и определённые генетические сведения, которые могут служить основой для построения палеогеографических карт. Их масштаб определяется детальностью фактического материала. Чем его больше, тем крупнее может быть масштаб. На фациальную карту обычно наносятся мощности показываемых отложений в виде изопахит. Их анализ позволяет восстановить характер вертикальных колебательных движений рассматриваемой территории.

Палеогеографические карты отличаются от фациальных карт тем, что показывают распространение физико-географических обстановок для данного отрезка времени в геологическом прошлом. Поэтому нанесение типов пород на карту не обязательно. На ней можно показывать физико-географические условия не только для той территории, по которой имеется непосредственный материал, но и осуществлять экстраполяцию на те площади, по которым материала нет. Это делается с использованием закономерностей распределения пород в результате проведенных работ. На палеогеографических картах можно отобразить ландшафты суши.

Обычно палеогеографические карты составляют на основе фациальных карт, которые могут дополняться специальными картами различного назначения – палеогеоморфологическими, отражающими особенности древнего рельефа, палеотектоническими, ландшафтно-климатиче-скими, палеовулканическими, палеоэкологическими и другими, несущими необходимую дополнительную информацию.

Часто, как конечный результат палеогеографических исследований, составляют совмещенные карты фаций и палеогеографии, называя их литолого-палеогеографическими. На них, прежде всего, выделяют области суши и моря. Реконструкцию древних морей начинают с восстановления береговой линии – её положения, конфигурации. Если возможно, определяют переходную зону от суши к морю, в пределах которой в течение рассматриваемого этапа находилась береговая линия. Затем устанавливают глубину палеобассейна и рельеф дна, обычно выделяя геоморфологические элементы (шельф, континентальный склон) или биономические области (литораль, сублитораль), восстанавливают соленость и температуру воды, газовый режим бассейна, его гидродинамику (зоны волнений, течений, в том числе приливно-отливные). Реконструкция древней суши складывается из установления областей размыва и аккумуляции осадков, выделения элементов рельефа, аккумуляционных и денудационных равнин, долин древних палеорек, направлений сноса обломочного материала.

Примером региональных литолого-палеогеографических является «Атлас литолого-палеогеографических карт СССР» [1]. В этом атласе впервые дана полная серия карт в масштабе 1:7500000, на которых, начиная с раннего протерозоя и до палеоцена включительно, показаны физико-географические обстановки, условия осадконакопления и существование различных организмов на территории СССР.

Литолого-палеогеографические карты несут богатую информацию. Палеогеографические обстановки на картах изображены цветной гаммой. Водные бассейны нормальной солености в зависимости от глубины показаны тонами синего цвета, лагуны и моря с повышенной соленостью – лиловыми, а пониженной – зелеными цветами. Денудационные низменности закрашены желтыми, а более возвышенные элементы суши – розовыми и коричневыми цветами. Динамика физико-географических процессов отражена показом направлений сноса обломочного материала, течений рек и т.д. Соответствующими знаками показаны состав осадков, присутствующие аутигенные минералы, угленосность, красноцветность, наличие органических остатков, а также крупные месторождения осадочных и вулканогенно-осадочных полезных ископаемых.

Принципы и методы, разработанные при составлении Атласа литолого-палеогеографических карт СССР, с необходимыми коррективами могут быть использованы при составлении литолого-палеогеографических карт различных масштабов для разных территорий. Необходимые коррективы вносятся в целях детализации отдельных ландшафтных элементов, для конкретизации условий образования осадков, условий обитания организмов, для показа особенностей рудного и аутигенного минералообразования, накопления и сохранения различных полезных ископаемых.

Палеогеография имеет важное теоретическое и практическое значение. Без её восстановления не может быть и речи об истории геологического развития Земли. Образование многих осадочных полезных ископаемых (нефть, газ, железные руды, фосфориты и др.), а также вторичные их изменения, связаны с древними палеогеографическими обстановками. Более того, нередко эндогенные руды связаны с определёнными палеогеографическими обстановками (вулканы). Поэтому знание палеогеографии позволяет прогнозировать поиски полезных ископаемых, а фациальные карты являются основой для составления прогнозных построений.