Условия образования карбонатных пород

Несмотря на огромное разнообразие условий, и обстановок карбонатонакопления, все-таки оно тяготеет к ТРОПИЧЕСКИМ И ЭКВАТОРИАЛЬНЫМ зонам Земли, на которые приходится подавляющая ее часть. Причины этого заключаются в повышенных температурах вод, что способствует химической садке и пышному расцвету организмов с известковым скелетом или осаждающих известь в результате своего роста (водоросли).

В приполярных холодных морях эти процессы также имеют место, но в целом карбонатонакопление здесь подавлено, а химическая их садка вообще запрещена, за исключением диагенетического, конкреционного карбоната.

Помимо широтной климатической зональности карбонатонакопление контролируется степенью аридности климата, а также батиметрической (глубина) и физико – географической (фациальной) зональностью.

Батиметрическая зональность проявляется в том, что ниже определенной глубины (в среднем 4500 м), называемой критической, или компенсационной для карбонатов, благодаря высокому давлению (до 450 атм.) и низкой температуре (до 0^о и -1,-2^о С) в морской воде растворено очень много CO₂ и поэтому все карбонаты растворяются и осадки становятся бескарбонатными. Карбонатные осадки могут сохраняться, или встречаться при быстром их накоплении, и захоронении при лавинной турбидитной седиментациии и на больших глубинах. Уровень критической глубины для карбонатов может уменьшаться до 3000 м и выше в местах подъема холодных глубинных вод, сильном подкислении их в областях активного вулканизма и повышении вследствии этого концентрации CO₂.

ФАЦИАЛЬНАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ (конкретная физико – географическая обстановка) заметно отражается на образовании карбонатных пород. Это проявляется в том (установлено Н. М. Страховым), что абсолютные массы карбонатонакопления наиболее значительны у берегов, а в сторону центральных частей водоемов их количество заметно уменьшается. Здесь также проявляется и наиболее интенсивное терригенное осадконакопление, вследствии чего карбонатные осадки оказываются разбавленными песчаным либо глинистым материалом и выступают уже в роли примеси или цемента. По мере удаления от берега терригенное осадкообразование снижается, и по мере продвижения по фациальному профилю перпендикулярно береговой линии карбонатные породы становятся все более чистыми. Большое значение в карбонатонакоплении имеет фотическая зона – зона фотосинтеза водорослей (обычно это 0-25 м и несколько глубже). В этой зоне наиболее интенсивно протекают процессы извлечения карбонатов из морской воды и их осаждение, как биологическое, так и химическое. Это происходит благодаря тесному сожительству зеленых водорослей (зооксантел) и кораллов, которые также функционируют практически только в фотической зоне. Фотическая зона проявляется и в образовании пресноводных озерных строматолитов, формируемых сине-зелеными водорослями, а также в накоплении остатков зеленых харовых водорослей, образующих «озерные мергели». На суше карбонатонакопление приурочено к пещерам и аридным зонам, где формируются известковые панцири, а в почвенном горизонте – конкреционные известковые журавчиковые породы. На шельфе любое поднятие или отвердение дна сразу становится ареной буйного расцвета прикрепленных и ползающих организмов с известковым скелетом. Таким образом, быстро возникают карбонатные постройки в виде банок и биогермов. Они в свою очередь воздействуют на общие условия седиментации, локализуя их и создавая тиховодные условия лагун и наоборот динамичные условия на внешней стороне биорифов. Одновременно с этим происходит разрушительная работа волн, что приводит к формированию предрифовых фаций. Кроме этого в зоне шельфа в области активных волнений возникают известняковые пески различной степени окатанности , с косой слоистостью, а в застойных участках и пелитоморфные хемогенные илы. При нормальном газовом режиме с начала фанерозоя или несколько раньше илы и пески биотурбидируются, и масштабы этого процесса возрастают во времени. Перегиб шельфа обычно обозначается прикрепляющимися известковыми организмами (губками, криноидеями и др.). Особый тип зональности карбонатонакопления связан с крупными океаническими течениями и апвелингами. По пути таких течений как Гольфстрим, из-за большой биопродуктивности фито- и зоопланктона формируются большой мощности планктоногенные наносы планктонных и фораминеферовых илов. В зонах же халистаз, т. е. в зонах замкнутых круговоротов воды, располагающихся примерно на продолжении аридных зон в океанических пустынях, скорость карбонатонакопления из-за низкой биопродуктивности ничтожна. Апвелинги (области подъема глубинных вод) представляют собой оазисы в океанах. Они отличаются расцветом жизни, получающей в изобилии питательные компоненты, углекислоту, нитраты, фосфор и др. вещества. Эти области характеризуются подъемом уровня карбонатной компенсации, а с другой стороны химической садкой CaCO₃ в верхней части континентального склона и в нижней части шельфа. Тектонический контроль карбонатонакопления, как и любого другого осадконакопления, в основном косвенный, осуществляется через рельеф. Часто цепочки рифов трассируют протяженные и часто длительно живущие разломы. Уступы поднятых блоков являются ареной развития прикрепленных организмов и роста биогермов. Рост рифов и биогермов происходит при нисходящих тектонических движениях или при эвстатическом подъеме уровня воды. При этом рифы редко отстают от этих движений, наращиваясь до 1-2 см в год. Рост антиклиналей на дне бассейнов даже заметно не выражающихся в рельефе, выявляется ракушняковыми банками и др. типами карбонатных образований.

Дата добавления: 2014-03-13; просмотров: 929; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!