1. Появление понятия «фация». История развития

Условия осадкообразования на суше. Суша занимает около 30% современной поверхности земного шара. На ней преобладают процессы денудации. Наряду с этим происхо­дит накопление продуктов выветривания и продуктов жизнедея­тельности организмов. Континентальное осадконакопление обла­дает рядом особенностей. Прежде всего для него характерна относительная неустойчивость образующихся осадков: за накоп­лением часто следует размыв. Поэтому в ископаемом состоянии континентальные" отложения встречаются реже, чем морские. Континентальные условия изменчивы. Это приводит к тому, что разные по составу континентальные отложения быстро сменяют друг друга как в горизонтальном направлении, т. е. на том же стратиграфическом уровне, так и по вертикали, т. е. вверх и вниз по разрезу.
При благоприятных условиях, особенно в областях тектони­ческих опусканий, континентальные отложения могут хорошо со­храняться в ископаемом состоянии и достигать мощности в тысячи метров. Например, мощность неогеновых и четвертичных континентальных отложений в Ферганской впадине Средней Азии до 5 км.
Осадконакопление на континентах очень тесно связано с рель­ефом. Именно рельеф обусловливает одну из весьма существен­ных черт континентальных отложений — их большую пестроту и изменчивость на коротких расстояниях. Однако из этого правила есть исключения. Осадки центральных частей крупных озер, на­пример, могут быть весьма однообразными и выдержанными на больших расстояниях.
Континентальные отложения представлены главным образом обломочными и глинистыми породами. Если среди них присутст­вуют другие осадочные породы, например биогенные (пласты угля) или химические (микрозернистые известняки), то они обычно лежат пластами сравнительно небольшой мощности сре­ди песчаников или глин и аргиллитов. В аридном климате среди континентальных отложений иногда появляются прослои солей (например, гипса), но такие прослои не имеют большой мощно­сти и, как правило, подчинены обломочным и глинистым по­родам.
Преобладание преимущественно обломочного и глинистого материала в континентальных отложениях объясняется тем, что при осадочной дифференциации в пределах континентов задер­живаются главным образом начальные продукты дифферен­циации. Большинство же растворенных веществ выносится в море и выходит за пределы континентального осадконакоп-ления.
Для большинства континентальных отложений характерна до­вольно тесная связь их с материнскими породами. Особенно на­глядно эта связь прослеживается в элювиальных образованиях. Существует определенная зависимость петрографического и ми­нерального состава обломочного материала от состава материн­ских пород в области сноса. Так, россыпные месторождения часто располагаются в областях развития коренных месторождений тех же элементов и минералов. Это обстоятельство используется для поиска коренных месторождений там, где известны россыпи.
Именно так, например, были найдены коренные месторождения алмазов в Сибири. Сначала были обнаружены россыпные место­рождения, а потом уже коренные алмазоносные породы. Бывает и наоборот: ,по присутствию коренных месторождений золота или других стойких по отношению к выветриванию минералов можно предполагать и наличие по соседству россыпных месторождений.
Особенностью континентальных отложений (особенно во влажном климате) является также присутствие в них, а подчас и обилие, растительных остатков: углистых частиц, обрывков и отпечатков листьев, веточек и стеблей, наличие пыльцы и спор, псевдоморфоз (глиптоморфоз) различных минералов по расти­тельным тканям, следов корней. В осадках зон холодного и за­сушливого климата они присутствуют в меньшем количестве, чем и осадках влажных зон. Однако следует иметь в виду, что обилие растительности на суше характерно только с девонского периода и что в прибрежно-морских отложениях тоже может присутство-п.и'ь много растительных остатков. Поэтому при определении генезиса отложений и к этой особенности континентальных отло-жений нужно подходить осторожно.
В характере и распределении континентальных отложений находит отражение климатическая зональность.
Н. М. Страхов (1960) выделил три типа литогенеза, опреде­ляемых климатическими различиями: ледовый, гумидный и аридный (рис. 8).
Ледовый литогенез распространен в современную эпоху в полярных областях, а также в высокогорных зонах. Он обуслов­лен низкой средней годовой температурой. Основным источником осадочного материала является механическое выветривание, пе­репое осуществляется также механическим путем—с помощью 1Ьда, талых ледниковых вод или ветра. Это самый простой ход осадочного процесса. Более сложные пути химической и биоло­гической переработки осадочного материала подавлены низкой
1емнературой области седиментации. Генетические типы ледниковых отложений, хотя и представлены главным образом обло­мочными накоплениями, довольно разнообразны.
Гумидный тип литогенеза занимает на современной поверх­ ности суши наибольшее пространство и приурочен к зонам с Постоянным обилием влаги и более высокой среднегодовой тем­ пературой. Располагаются гумидные зоны широкими полосами в
спорном и южном полушарии. Но сравнению с ледовым гумидное осадкообразование слож и многогранно. Кроме чисто механических процессов, в нем участвуют процессы физико-химические, химические и биологические. Различия в конкретной физико-географической обстановка| выбывают многообразные изменения в ходе осадкообразова­ния, а следовательно, и в формирующихся осадках.
Казахстана: Балхаш, Тенгиз, а также Аральское море, располо­женное у самой северной границы аридной зоны и поэтому от­носительно слабо осолоненное. На слабую соленость Аральского моря влияет и обильный приток пресных вод, вносимых Амударь-ей и Сырдарьей. В подобных водоемах при сохранении аридно-сти климата соленость с течением времени возрастает и может начаться, даже внутри континента, выпадение химических осад­ков: карбоната кальция, доломита, затем гипса, а в заключи­тельную стадию — наиболее растворимых галоидных солей.
Осолонение континентальных водоемов аридной зоны ведет к падению роли организмов в осадконакоплении. Зато усили­вается роль химических осадков и среди них появляются все новые компоненты по сравнению с теми, которые участвовали в осадкообразовании гумидной зоны, а именно сульфаты и хлори­ды натрия, калия, кальция, магния.
Механическая дифференциация осуществляется главным об­разом движущейся водой. Недостаток воды в районах с арид­ным климатом приводит к тому, что механические осадки здесь часто плохо или даже совсем не сортированы. С другой стороны, в этих областях увеличивается роль ветра как агента переноса и дифференциации. Ветер перерабатывает осадки аридных зон и сортирует их (некоторые пески пустынь).
Море обычно рассматривают как область преимуществен­ного накопления осадков и противопоставляют суше, на которой главным образом происходит размыв. Однако это верно только в первом приближении. На морском дне происходят разнообраз­ные и сложные процессы. В одном месте энергично осаждается материал, поступающий с суши; в другом — пышно развиваются организмы с карбонатным скелетом и образуются органогенные известковые осадки; в третьем, где проходят сильные течения¹, осадки вовсе не задерживаются на дне; в четвертом — осадки хотя и накапливаются, но временами сползают вниз по склону, обнажая скальный грунт; в пятом, где осадок отлагается с нич­тожной скоростью, медленно растут железо-марганцевые конк­реции.
Несмотря на разнообразие условий, осадкообразование на морском дне в общем устойчивее, чем на суше. В самом деле, температура, гидрохимический режим, динамика — все это на дне моря постояннее, изменяется медленнее, чем на суше; море ■ обладает большой инерцией. Поэтому морские осадки как со­временные, так и ископаемые в общем более выдержаны по со­ставу и другим признакам, чем. континентальные. Однако нель­зя забывать, что из этого общего положения бывают исключения.
Для понимания условий формирования осадков в море нуж­но знать главные особенности морской среды.
Типы морских водоемов. Существует несколько типов морсч ких водоемов, каждый из которых характеризуется специфичес­кими чертами, в том числе в отношении условий осадкообразо­вания.
Первый тип — океаны, занимающие две трети современной поверхности земного шара. Геологическое значение образующихся в них осадков невелико, поскольку в ископаемом состоянии отложения открытых частей океанов почти не известны. Они наи­менее связаны с материками и режим осадконакопления в них имеет наиболее автономный характер.
Второй тип — открытые в сторону океана моря и заливы, как, например, Бискайский залив, Аравийское море, залив Аляска и др. Непосредственно примыкая к суше, они в то же время сво­бодно сообщаются с океаном, в сторону которого идет постепен­ное увеличение глубин. Поэтому осадконакопление в них тесно связано с океаническим режимом. При изменении уровня моря в них образуются трансгрессивные или регрессивные толщи. Осадочные толщи такого типа часто встречаются в ископаемом состоянии.
Третий тип — окраинные моря, отделенные от океана цепоч­ками островов, имеющими подводное продолжение в виде под­водных гряд. Примерами служат все дальневосточные моря — Охотское, Японское, Восточно-Китайское, а также Мексиканский залив, Карибское море и др. Будучи отделены от океана остро­вами и подводными порогами, эти моря имеют некоторые специ­фические черты как в характере населяющих их организмов, так и в гидрохимическом отношении, что находит отражение и в осадках. При понижении уровня воды такие моря могут превра­титься в изолированные от океана водоемы.
Четвертый тип — внутриматериковые моря. Примером могут служить Красное, Средиземное и Черное моря. Они глубоко вда­ются в сушу, соединяясь с океаном одним или немногими про­ливами, часто неглубокими. Осадконакопление в таких водое­мах имеет специфический характер и достаточно небольшого из­менения уровня воды, чтобы море превратилось в замкнутый бассейн.
Пятый тип — совсем изолированные от океана водоемы, как Каспийское и Аральское моря, характер которых, в том числе и осадконакопление, настолько отличаются от океанического, что их иногда рассматривают как озера.
Морские водоемы (как и большие озера) различаются по форме поперечного сечения; среди них выделяют моря котловин­ные и плоские (рис. 30) Для первых характерны относительно крутые склоны при глубинах, достигающих нескольких тысяч метров. К ним относятся, например, Черное и Средиземное моря, Мексиканский залив и др. Такие моря занимают, вероятно, пре­имущественно геосинклинальные области. Вторые имеют неболь­шие глубины, редко превосходящие 200—400 м, и очень пологие склоны от берега вглубь. Примерами их являются северные мо­ря— Баренцево, Карское, Лаптевых, а также Гудзонов залив и др. В геологическом прошлом, как и в настоящее время, к это­му типу принадлежали, вероятно, эпиконтинентальные моря платформенных областей.