6 лет назад
Нету коментариев

Известно, что на осадкообразовании континентов климатическая обстановка отражается с большой ясностью, почему континентальные фации — особенно хемогенные — и являются надежным средством для разъяснения климатической зональности прошлых геологических эпох. Естественно проанализировать тот же вопрос применительно к ископаемым морским водоемам.

Вообще говоря, морская водная среда по самому существу своему мало приспособлена к реагированию на климатические различия. Климат есть сочетание некоторого температурного режима с режимом метеорных осадков. Для океанов в целом и для открытых морских водоемов режим выпадения осадков, очевидно, значения иметь не может. Общая соленость воды и состав ионов, как известно, под всеми широтами в океанах и морях одни и те же и от метеорных осадков не зависят в сколько-нибудь заметной степени. Что же касается температурного режима, то он различен под разными широтами, однако различия эти охватывают лишь верхние 100—150 м воды, сравнительно невелики по амплитуде и, что особенно важно, в таком виде лишь едва-едва могут влиять на химические процессы, протекающие в воде. Естественно, что при таких условиях климатический режим моря лишь слабо отражается на его седиментации.

И все же, если взять океанические водоемы в целом, для современного момента и для любого периода геологического прошлого, в их донных илах можно найти ряд черт, обязанных, несомненно, влиянию климата. Наиболее отчетливо проявляются они в арктических зонах. Благодаря наличию ледников, сползающих с континентов и островов, и разносу ими несортированного валунного и моренного материала, осадки как прибрежных, так и глубоких частей арктического моря приобретают характер гляциально-морских отложений. В основе это — терригенные илы или пески с обильными включениями крупных и мелких валунов (несортированных). Карбонатов кальция в осадке крайне мало или почти нет, а когда они имеются, то представлены исключительно раковинными остатками; хемогенный кальцит, насколько мы знаем, по-видимому, отсутствует нацело. Это обстоятельство не случайно, но стоит в связи с тем, что вода полярных водоемов, по расчетам Г. Ваттенберга, С. В. Бруевич и других, из-за ее низкой температуры, как правило, недоеы-щена СаСОз, который удерживается в растворе. Напротив, в связи с обильным цветением в полярных водах диатомей — типичных холодолюбивых форм, гляциально-морские арктические осадки обогащены кремнеземом (раковинки), а по южной окраине арктической и антарктической областей даже переходят в диатомовые илы. Такое тяготение кремнистых фаций к холодным областям мы наблюдаем и в прошлом со времени появления диатомовых в истории Земли, т. е. с юрского периода. Для более ранних эпох не имеется фактических данных.

В областях влажных климатов — умеренного и тропического — влияние климатического режима сказывается почти исключительно в прибрежных мелководных частях океана и в его глубоко вдающихся в сушу заливах. Обильные водотоки, дренирующие сушу влажных климатов, выносят в море огромную массу обломочных частиц, и потому именно зоны моря, примыкающие к влажным континентам, особенно «приспособлены» к терригенной седиментации. С речными же водами, а также путем непосредственного высачивания подземных вод в ряде береговых участков, в море вносится главная, подавляющая часть растворенных Fe, Mn, А12Оз, выщелачиваемых из коры выветривания континентальных массивов. Поскольку все эти элементы, как показали непосредственные определения Томсона, Робинсона и других исследователей, очень неустойчивы в морских растворах, они быстро выпадают в мелководной области еще в пределах терригенной седиментации, обогащая осадки железистыми материалами. Области мелкоморья, примыкающие к зонам влажных климатов, являются поэтому главными аккумуляторами Fe, Mn и A12O3 (окисного, не силикатного), и в ряде случаев именно в этих зонах, особенно в тропической и в субтропической, возникли в прошлом огромные (по человеческим масштабам) железорудные, марганцоворудные и бокситовые накопления. Вместе с тем, благодаря прогрессирующему повышению температуры, в верхних слоях воды теплых морей органический мир становится гораздо богаче по видовому составу .и крупнее по размерам. Крупные, с богатой скульптурой гастроподы, двустворки, коралловые заросли, мшанки, обилие крупных донных фораминифер в со­временный геологический момент и в прошлом характеризуют мелководье теплого тропического пояса. Повышение температуры имело и другое характерное следствие: появление настоящего хемогенного СаСОз как составной части морских осадков, часто в очень крупных массах. Во внутриконтинентальных заливах, находившихся во влажных климатах, обилие поступающей речной воды приводило к постепенному их распреснению со всеми вытекающими отсюда следствиями, описанными выше

На участках океанов, примыкающих к континентам аридной зоны, седиментация благодаря отсутствию речного стока приобретает главным образом карбонатный характер. СаСОз садится как в результате расцвета данной фауны и флоры (в виде их скелетных элементов), так и благодаря хемогенному выделению, особенно интенсивно идущему именно здесь. Наоборот, Fe, Mn, Аl2О3 в осадках представлены крайне слабо, и железных, марганцовых, алюминиевых руд, как показало специальное изучение этого вопроса Н. М. Страховым, здесь, как правило, не возникает. Заливы, глубоко врезанные в море, в аридной зоне испытывают осолонение, и процессы седиментации в них идут в направлении, указанном выше (см. раздел 2 настоящей главы).

Все отмеченные до сих пор отличия в седиментации морей разных климатических зон сказываются, повторяем, в полной мере лишь в мелководной шельфовой области, точнее даже в верхней части ее. С углублением различия становятся менее яркими, сглаживаются и осадки постепенно приобретают однообразный, «унифицированный» вид. Это и понятно, ибо с углублением в море единственный климатический фактор, определяющий различия,— температура, постепенно выравнивается и перестает влиять на седиментацию. Существенно заметить, что одинаковые температуры в южных областях относятся к большим глубинам, чем на севере. Иными словами, углубление действует на осадок так же, как похолодание. Для правильного понимания изложенного нужно также иметь в виду, что различия морской седиментации в разных климатических зонах даже в области мелкоморья могут на отдельных участках сглаживаться под влиянием течений, которые переносят осадки из одной климатической области в другую; например, терригенный материал влажной тропической зоны попадает в зону моря, примыкающую к пустыне. Такое же значение имеют рельеф побережья и направление речного стока: например, Нил впадает в море в засушливой полосе, хотя питается осадками влажных тропиков. Таким образом, описанная выше схема есть только некоторая общая канва, которая в каждый конкретный геологический период проявляется то более ярко, то более бледно, но которая всегда лежит в основе морской седиментации и которую нужно иметь в виду при анализе морских фаций прошлого.

Итак, можно принять, во-первых, что климатические влияния сказываются в областях мелкоморья, т. е. в верхней части шельфа; во-вторых, что признаки этих влияний в морских осадках отчетливо улавливаются лишь тогда, когда оперируют материалом крупных участков, достаточно удаленных друг от друга по широте. Климатический анализ небольших, близко расположенных участков морских фаций всегда крайне труден и мало надежен, особенно если вспомнить, что изменения глубин здесь действуют так же, как изменения температуры.