Байрак Г.
Методи геоморфологічних досліджень

Форми залягання осадових тіл і визначення потужності товщ. Типи залягання осадових товщ

Форми залягання осадових тіл

Основні форми залягання осадових тіл

  • горизонтальне (нормальне),
  • нахилене,
  • лінза,
  • виклинювання,
  • перетиски шарів (рис. 4.1.14).
Форми осадових тіл
Рис. 4.1.14. Форми осадових тіл: 
1– нормальний горизонтальний шар; 2 – лінза; 3 – шар з виклинюванням; 4 – шар з перетиском [9]

Форми осадових тіл пов’язані з генезисом відкладів, фізико-географічними та тектонічними умовами утворення.

Горизонтальне залягання шарів характеризується загальним горизонтальним, або близьким до нього розташуванням поверхонь нашарування. Ідеально горизонтального залягання шарів у земній корі немає, оскільки вже в процесі осадонагромадження шари отримують певний нахил, який може сягати 1-2°. У горизонтальному заляганні кожний шар, який лежить нижче, давніший, ніж той, що лежить вище. Співвідношення різновікових шарів з елементами рельєфу характеризується розташуванням давніх шарів у пониженнях, а наймолодших – на припіднятих ділянках рельєфу (наприклад, на вододілах).

Нахилене залягання є розповсюдженою загальною формою осадових тіл. Всі складчасті структури можна звести до комбінацій нахиленого залягання під різними кутами шарів, які мають відмінні азимути падіння та простягання. Всяке порушення початкового горизонтального залягання гірських порід називається дислокацією. Якщо потужна товща шарів на великій площі має нахил в один бік під постійним кутом, то говорять про моноклінальне залягання. З монокліналями пов’язане утворення особливих форм рельєфу – куест.

Моноклінальне залягання порід дешифрують на аерофотознімках та космічних знімках [27]. На зображенні воно проявляється у вигляді пластових “трикутників” – пласти вигнуті так, що кут, утворений вигином в найнижчій точці рельєфу (в долинах), направлений вздовж падіння пластів, а в найбільш високій (на вододілі) – за їхнім підняттям. Як показують знімки, плавні вододіли, широкі долини і невеликі перевищення рельєфу утворюють широкі пластові трикутники (мають форму трапецій, напівовалів). Розчленований крутий рельєф формує часті з різкими вигинами пластові трикутники.

У нахиленому заляганні для визначення положення поверхонь нашарування у просторі користуються елементами залягання: лінією простягання, лінією падіння та кутом падіння.

У нахиленому заляганні шарів можливі два варіанти залягання: нормальне та перекинуте. У нормальному заляганні покрівля шару розташовується вище його підошви.

Повертаючи шари доти, доки кут їхнього нахилу дорівнюватиме 90°, вони будуть залягати нормально, тобто не їхня покрівля буде розташована вище підошви, а молоді шари лежатимуть на давніших. Повертаючи на більший кут, шари опиняться в перевернутому або перекинутому заляганні, тобто їхня підошва розташується вище покрівлі, а давніші шари – вище молодих. Кут падіння за величиною дорівнюватиме 90°, вони будуть залягати нормально, тобто їхня покрівля буде розташована вище підошви, а молоді шари будуть лежати на давніших. Повертаючи на більший кут, шари опиняться в перевернутому або перекинутому заляганні, тобто їхня підошва опиниться вище покрівлі, а давніші шари – вище молодих.

Визначити перекинуте залягання шарів можна за допомогою косої шаруватості. Її властивістю є те, що косонахилені прошарки плавно прилягають до основи шару, і різко зникають або розмиваються біля покрівлі [9].

Якщо первинне залягання шарів горизонтальне або слабко нахилене, то воно свідчить про формування осадів на дні водойм. Горизонтальне залягання осадових тіл, яке витримане в різних напрямах на великі відстані, означає, що воно має морське походження відкладів. Якщо осадові тіла мають форму лінзи, складені глинистими породами, то вони озерного походження. У формі лінз часто залягають родовища нафти, газу, підземних прісних вод. Лінійно-видовжені тіла, складені піщаним матеріалом, – відклади водних потоків.

Вивчення контактів між шарами часто дає змогу виявити проникнення породи шару, який лежить вище, від підстеляючого. Це пояснюється появою тріщин у нижньому шарі, зумовлені ущільненням чи висиханням осаду, в які пізніше привноситься осад іншого складу.

Визначення потужності горизонтального шару

Визначення потужності горизонтального шару на місцевості проводять декількома способами.

  1. За допомогою анероїда. Різниця у відмітках підошви та покрівлі шару дасть його справжню товщину.
  2. За допомогою кутоміра (клінометр на компасі). Вимірюють кут нахилу рельєфу (β), відстань вздовж схилу від крівлі до підошви (l) і визначають справжню товщину за формулою 
    H = l∙sin β (рис. 4.1.15),

    де Н – справжня потужність; 
    l – видима потужність; 
    β – крутість схилу.

  3. За геологічною картою, на якій зазначено границі шарів чи світ, а рельєф зображений горизонталями, справжню товщину легко визначити, знаючи січення горизонталей.
  4. За допомогою геофізичних методів (щоб з’ясувати положення поверхонь, які залягають на значних глибинах).
  5. За даними буріння свердловин.
Визначення справжньої товщини шару за допомогою кутоміра
Рис. 4.1.15. Визначення справжньої товщини шару за допомогою кутоміра [9]

Ширина виходу шару на поверхню та видима товщина залежить від багатьох чинників: справжньої товщини шару, рельєфу. На крутих схилах (кут нахилу ~90°) видима товщина близька до справжньої, а ширина виходу (на геологічній карті) наближається до нуля.

Потужність відкладів відображає тривалість тектонічних епох і формування осадів, величину ерозійно-акумулятивної діяльності різних чинників, яка залежить від інтенсивності й амплітуди тектонічних рухів земної кори.

Типи залягання осадових товщ

За характером зв’язку між окремими шарами і відношенням їх до давнішої основи виділяють (за М.В. Муратовим) три типи залягання осадових товщ: 

  • трансгресивне,
  • регресивне,
  • міграційне.

Найрозповсюдженіший тип залягання осадових товщ – трансгресивний. Трансгресія виникає внаслідок опускання суші та дуже рідко завдяки підняття рівня океану, супроводжується просуванням моря на сушу. Трансгресивне залягання осадових товщ виникає внаслідок накопичення осадків у прогині на фоні загального тривалого опускання при наступному, досить швидкому піднятті. У цьому випадку давніші шари займають менший простір, ніж молоді, які розповсюджуються на все більшу площу. Розріз відкладів, які залягають трансгресивно (знизу вверх), характеризується закономірною зміною мілководних фацій (осадів) глибоководними. В основі часто залягають конгломерати.

У трансгресивному типі залягання нерідко виділяють початкову інгресивну стадію. Інгресія – це затоплення морем понижених ділянок рельєфу, передусім річкових долин і міжгірських западин. Інгресивно залягаючі шари приурочені до нижніх частин трансгресивних товщ. У інгресивному заляганні молодші відклади часто розташовуються гіпсометрично нижче, ніж раніше утворені. В процесі розвитку трансгресії інгресивне залягання у відкладах, які залягають вище, змінюється трансгресивним.

Регресивне залягання утворюється, коли море відступає, а піднімається суша, понижуючи його рівень, тобто внаслідок регресії. Для регресивно залягаючих шарів характерне послідовне зменшення площі, яку займають молодші відклади стосовно раніше утворених. Для розрізу типова закономірна зміна фацій знизу вверх від глибоководних до мілководних. Нерідко їхня верхня частина зникає, оскільки після відступання моря відбувається руйнування, вивітрювання і розмив.

Трансгресивний і регресивний типи залягання шаруватих товщ частіше всього суміщається в одному розрізі. На підставі аналізу розрізів виявляють напрям і тривалість тектонічних рухів, тобто відновлюють геологічну історію розвитку того чи іншого району.

Виділяється також міграційний (зміщений) тип залягання. Він проміжний між трансгресивним і регресивним типами залягання, і трапляється рідше. Йому властиве послідовне зміщення області накопичення осадків в одному напрямі. Виникає у басейні, де спостерігається диференціація вертикальних коливальних рухів. Одночасно одна ділянка басейну піднімається, інша – опускається. Загалом шаруватий комплекс має асиметричну будову, де нерівномірно розподілені товщини і склад осадку [8].

Характер залягання відкладів порівнюють з формами чи елементами рельєфу (рис. 4.1.16). Це допомагає визначити вплив геологічних структур на його формування, оцінити характер та інтенсивність проходження сучасних екзогенних процесів, їхню залежність від літологічного субстрату.

Геологічна структура та рельєф Українських Карпат: узгоджене простягання верств і схилів
а
 Геологічна структура та рельєф Українських Карпат: поперечне простягання верств до падіння схилів
б
Рис. 4.1.16. Геологічна структура та рельєф Українських Карпат:
а) узгоджене простягання верств і схилів;
б) поперечне простягання верств до падіння схилів (с. Закирничне Рожнятівського р-ну Івано-Франківської обл.)

Акумулятивний рельєф відзначається збігом його поверхні з первинною крівлею відкладів і загальною узгодженістю з поверхнею напластування. Його генезис визначають за генезисом відкладів. Денудаційний рельєф зрізає горизонти давніших порід, які повністю оголені або мають малопотужний переривчастий покрив пухких порід, який є у фазі транзиту. Його генезис теж визначають за генезисом відкладів або за зв’язаними з ним акумулятивними формами.

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом
При копіюванні інформації обов'язкові прямі посилання на сторінки сайту.
Всі книги та статті є власністю їхніх авторів та служать виключно для ознайомлення.