Закономерности сочетания слоёв

В слоистых осадочных толщах нередко наблюдается многократная закономерная повторяемость характерных слоёв или комплексов слоёв. Это явление называется цикличностью и ритмичностью осадочных толщ. Отдельные повторения, взятые изолированно от смежных повторений, называются ритмами или многослоями.

Рис. 1.8. Классификация ритмов по Л.Б.Рухину.

По строению различаются двучленные и многочленные, простые и сложные, симметричные и ассиметричные, обратные или отраженные, недоразвитые и маятниковые ритмы

По фациальному составу ритмы весьма разнообразны – лагунные, прибрежно-морские, дельтовые, речные, озерные, озёрно-болотные, хемогенные и др. Л.Б. Рухин (1955) на основании положения разрезов относительно области сноса и по степени устойчивости погружения участка седиментации выделял лимнические, паралические и бассейновые ритмы (рис. 1.8).

Наиболее отчетливо ритмы фиксируются по изменению гранулометрического состава. И среди них по набору слоёв можно выделять полные и неполные градационные ритмы.

Закономерные сочетания слоёв по масштабу и по характеру можно разделить на четыре типа: 1 – мегаритмичность; 2 – крупную ритмичность некоторых осадочных толщ; 3 – среднюю ритмичность флишевых отложений; 4 – мелкую ритмичность ленточных отложений. Существует и более крупная – мегаритмичность.

Мегаритмичность определяет возможность деления стратиграфической шкалы на ярусы, отделы, системы и, наконец, на циклы, соответствующие тектоническим периодам. Эта ритмичность обусловлена не столь фациальными различиями, сколько крупными этапами или периодами в изменении геотектонических условий развития регионов.

Рис. 1.9. Схема накопления угленосных ритмичных толщ в Донбассе. 1 – основание угленосной толщи(эпейрогеническая кривая); 2 – поверхность накопления (палеогеографическая кривая); 3 – трансгрессия; ; 4 - регрессия.

Крупная ритмичность характерна для многих образований, в том числе и для продуктивных свит угольных бассейнов (рис. 1.9).

Количество ритмов в них может достигать десятков и более, а мощность ритма (снизу вверх: косослоистые толщи → алевролиты → глины с континентальной фауной → уголь → глины с морской фауной) – до десятков и даже сотен метров. Выделяются и более сложные крупные ритмы, названные М. Уэллером циклотемами.

Ритмичность флиша заключается в закономерной смене пород, образующих сочетания по одному принципу: каждый ритм, сложенный слоями флишевых толщ, имеет небольшую мощность (от нескольких см до десятков сантиметров и реже нескольких метров), но количество ритмов может исчисляться многими сотнями (рис. 1.10).

Рис. 1.10. Ритмичная слоистость в флишевых толщах

Внизу ритма обычно грубозернистые породы, затем – пелитоморфные, карбонатные и вверху – глины. Границы между ритмами (многослоями) четкие, а внутри ритма между слоями слабо выраженные. Флишевые толщи формируются в глубоководных условиях при наличии донных течений либо периодически возникающих суспензионных потоков.

Во флишевых толщах может наблюдаться течение всего более пластичного слоя и сложные структуры смятия и закручивания – конволютные складки.

Мелкая ритмичность (типа варв) присуща ленточным глинам, сформированным в континентальных водных бассейнах, и обусловлена сезонными колебаниями климата (зима – лето, сухой сезон – дождливый сезон). Границы между ритмами выражены чётче, чем внутри ритма. Ритмы двучленные – годичные. Количественный анализ таких ритмов позволяет определить продолжительность накопления осадков в годах