Структурные типы слоистости и их происхождение

Слоистые (стратиграфические) структуры

Главным признаком этих структур является наличие слоистости.

Слоистость – это первичная неоднородность осадка, выражающаяся чередованием пород различного состава или окраски. Главным элементом слоистости является слой – плитообразное тело, сложенное породой определенного состава, структуры, цвета и ограниченное двумя поверхностями наслоения, отделяющими его от выше- и нижележащего слоев. Верхняя поверхность наслоения (напластования) называется кровлей, а нижняя – подошвой. Поверхности раздела между слоями, как и сама слоистость, образуются в результате изменения условия осадконакопления. Если смена условий происходит быстро, то границы между слоями четкие и резкие, а если условия меняются медленно, то границы будут нечеткие. Помимо термина слой часто употребляется термин пласт. Некоторые считают, что пласт синоним слоя, другие понимают под термином пласт – слой, сложенный полезным ископаемым. Например, пласт угля, нефти и т.д. Пропласток – это слой или пласт небольшой мощности, залегающий внутри однородного слоя. Линзой называется тело, выклинивающееся во всех направлениях внутри слоя. Для характеристики слоистости, косослоистого пласта существует термин слоек. Кроме слоистости следует различать (по Н.Б. Вассоевичу) слоеватость. Слоеватость – это слоистость без слоев. При этом слоистость нечеткая и определяется по расположению различных включений (галек, конкреций, раковин, обрывков водорослей, лаппилей, вулканических бомб, туфового материала).

Совокупность слоев, сосредоточенных на ограниченной площади, и мало различающихся по возрасту и составу, может объединяться в пачки, толщи, свиты и серии. Слои горных пород, которые позволяют расшифровать тектоническую структуру участка земной коры, называются маркирующими горизонтами. Маркирующие горизонты прослеживаются на различные расстояния.

Толщина слоя или его мощность измеряется по кратчайшему расстоянию между кровлей и подошвой. Измеренная таким образом мощность называется истинной. При наклонном залегании слоя различают также горизонтальную и вертикальную мощности, а ширина выхода слоя на дневную поверхность определяет его видимую мощность. Резкое уменьшение мощности слоя, наблюдаемое на небольшом расстоянии, называется пережимом, а если уменьшение мощности приводит к исчезновению слоя, то такое явление называется выклиниванием слоя.

Классификация слоев по мощности

По морфологическим особенностям выделяют следующие типы слоистости: параллельную, линзовидную, волнистую, косую.

Параллельная (горизонтальная) слоистостьхарактеризуется тем, что границы слоев располагаются горизонтально и параллельны между собой и по форме близки к плоскости. Форма слоев – правильная плита выдержанной мощности. Слоистость этого типа образуется при отложении осадка в спокойной обстановке (глубокие части моря или озера). Параллельная слоистость может быть: а – простой полосовидной; б – прерывистой (штриховой); в – ленточной.

· Простая полосовидная слоистость обусловлена различным вещественным составом каждого слоя.

· Прерывистая слоистость характеризуется тонкими прерывистыми прослойками иного материала в однородной породе (прослои и линзы чешуек слюды в глинистых породах, прослойки растительного дендрита в алевролитах и песчаниках).

· Ленточная слоистость характеризуется правильным ритмичным чередованием тонких прослоев разного состава. Часто ее образование связано с климатическими сезонными колебаниями условий осадконакопления. Встречается в озерных и флювиогляциальных отложениях, а также в прибрежных морских осадках вблизи устьев крупных рек, выносящих большое количество обломочного материала. По ленточной слоистости можно определять абсолютную скорость накопления осадков и их возраст.

Линзовидная слоистость отличается изменением мощности отдельных слоев по простиранию. При этом слои нередко полностью выклиниваются, что приводит к разобщению слоя на отдельные части или линзы. Такой вид слоистости образуется при быстром и изменчивом движении среды. В песчано-глинистых толщах образование линзочек песчанистого материала объясняется периодическим привносом более грубозернистого материала в спокойную часть водоема. Очень характерна линзовидная слоистость для песчано-конгломератовых отложений, где она связана с частым размывом ранее отложенного материала и отложением материала в неровностях дна.

Волнистая слоистость характеризуется правильными волнистыми поверхностями напластования. Волнистая слоистость небольшого масштаба часто встречается в мелкозернистых песчаниках и алевролитах, образовавшихся в прибрежно-морских, озерных и речных обстановках в условиях волнений (симметричной формы) и течений (асимметричной формы) (рис. 3 в).

Косая слоистость характеризуется косым наслоением слойков по отношению к основным плоскостям напластования. Основным элементом косой слоистости является косая серия первично-наклоненных в одном направлении слойков. По форме слойков различаются следующие виды косой слоистости: прямолинейную; вогнутую (выпуклую); волнистую (рис.3 г-з). по степени параллельности косых слойков в одной серии различают: параллельную и сходящую (рис.3 г,е). Постоянство углов наклона и направления косых слойков является решающим признаком для выяснения условий образования осадка. Серии косых слойков, наклоненных в одном направлении образуются обычно при поступательном движении водной или воздушной среды, в которой происходит накопление осадков (рис.3 г). выделяют несколько типов косой слоистости по происхождению: эоловую; речную; временных водотоков; прибрежно-морскую.

· Эоловая косая слоистостьхорошо выражена в отложениях дюн. Характеризуется разнонаправленностью косослоистых серий и большим колебанием углов наклона слойков (от 5 до 30⁰ на подветренном склоне). Серии косых слойков часто имеют резко изогнутую форму границ и нередко наклонены. Материал осадков хорошо отсортирован и однороден по составу.

· Речная косая слоистость характеризуется сериями косых слойков, наклоненных в одном направлении вниз по течению. Косые серии слойков часто чередуются с горизонтальными прослоями, что придает косой слоистости многоэтажный характер. Между косослоистыми сериями и горизонтальными пропластками часто наблюдается резкое несогласие. Угол наклона косых слойков составляет 16–20⁰. Форма косых слойков может быть различной, однако чаще прямолинейная и параллельная. Материал плохо отсортирован (от ила до валунов) и содержит нередко прослои глин в виде линз и карманов.

· Косая слоистость временных потоков характеризуется правильным многоэтажным чередованием небольших круто наклоненных косых и горизонтальных серий. Материал косых серий, соответствующий периодическим ливням, грубее чем материал горизонтальных серий. Косые серии имеют круто наклоненные (до 40⁰) слойки, обычно прямолинейные и параллельные по форме. Материал плохо отсортирован.

· Прибрежно-морская косая слоистость характеризуется разнообразием косых серий (горизонтальных, волнистых, косых), чередующихся в вертикальном направлении. Наклон косых слойков преобладает в сторону берега. Угол наклона слойков не превышает 20⁰. Границы между сериями неясные и характеризуются постепенным переходом осадков разной крупности зерна. Материал хорошо отсортирован. Прибрежно-морская (дельтовая) косая слоистость (рис.3, з) имеет свои отличительные особенности, обусловленные быстрым уменьшением скорости речного потока при впадении его в море или озеро. Она имеет трехъярусное строение: 1 – кровлю из горизонтальных или слабонаклоненных слоев, представленных аллювиальными осадками; 2 – серию косых слойков, соответствующих переднему фронту дельты, круто наклоненных в верхней части серии и выхолаживающиеся в основании; 3 – почти горизонтальные слои подошвы (морские осадки), сложенные тонкообломочным глинистым материалом.