Ежова А.В. Литология

Подождите немного. Документ загружается.

191

Песчано-галечниковые тела соприкасаются своими краевыми час-

тями или располагаются кулисообразно. Ширина их во много раз пре-

восходит мощность. По простиранию они могут протягиваться на мно-

гие километры. В плане они представляют собой линейно вытянутые,

иногда ветвящиеся и сходящиеся полосы, занимающие по площади де-

сятки квадратных километров. В системах ветвящихся рек

формируют-

ся мощные покровы пористых песчаников с высокой проницаемостью, в

которых могут аккумулироваться крупные залежи нефти [44].

Слоистость в песчано-галечниковых телах косая однонаправленная,

часто слабо заметная. Иногда она обусловлена ориентированным располо-

жением галек и гравия. Для этих отложений характерна окатанность круглых

галек, что хорошо видно на современных осадках горных рек (рис. 117).

Рис. 117. Окатанная галька, обра-

зованная наносами горной реки.

Горный Алтай. Фото А.В. Осипова

Особенности строения аллювия ветвящихся рек, обусловленные

специфическими условиями, существовавшими в многорусловых пото-

ках, отражены в табл. 7.

Таблица 7

Фация русловых отмелей (ветвящихся) фуркирующих рек

Генетические признаки Модели

Внутреннее строение Границы

Гранулометрия Слоистость

Органиче-

ские

остатки

Подошва,

кровля

Зоны

выкли-

нивания

Форма по-

перечного

сечения

Простран-

ственное

размещение

Седимен-

тологиче-

ская

Электрометри-

ческая

Гравелиты, пес-

чаники крупно-

зернистые с гра-

вийными зерна-

ми и галькой.

Md>0,25мм. От-

сортированность

плохая. S

> 4.

Хорошая ока-

танность галек.

Вверх по разрезу

размеры зерен

уменьшаются

Крупная

косая одно-

направлен-

ная, сходя-

щаяся, сла-

бо заметная

Крупные

и мелкие

расти-

тельные

остатки

ориенти-

рованные

вдоль по-

тока

Нижняя

поверх-

ность не-

ровная со

следами

интенсив-

ного раз-

мыва

(крупная

галька в

подошве).

Верхняя

граница

резкая с

отложе-

ниями

поймы

Песчано-

галеч-

ные тела

сопри-

касают-

ся крае-

выми

частями

или рас-

положе-

ны ку-

лисооб-

разно.

Поймы

образо-

ваны

песча-

ными

осадка-

ми

Линзообраз-

но-вогнутая,

асимметр.,

зубчатая.

Многочисл.

неглубокие

сходящ. и

расходящ.

русла. Ши-

рина − сот-

ни метров,

мощность –

3–10 м

Линейно

вытянутые

ветвящиеся

тела длиной

сотни и ты-

сячи км

Высокая

активность

среды се-

димента-

ции (преим.

I уровень)

Аномалия рас-

положена в зоне

отриц. откл. ПС,

вид четырех-

угольн. с гориз.

кровельн. и по-

дошв. линиями

и вертик. бо-

ковой, интен-

сивно рассечен-

ной.

пс

− 1,0−0,8

192

193

Фации русловых отмелей меандрирующих рек. Меандрами или

излучинами называются плавные изгибы равнинной реки (рис. 118).

Принципиальная схема образования меандр показана на рис. 119 [35].

Двигаясь прямолинейно, струя водного потока (и переносимые ею час-

тицы) при повороте русла ударяется о берег. В результате вогнутый бе-

рег интенсивно подмывается, становится обрывистым, а дно реки у во

гнутого берега заметно углубляется (сечение АА).

а б

Рис. 118. Меандры равнинных рек:

а) Восточная Сибирь, р. Подкаменная Тунгуска [87];

б) Западная Сибирь, р.Томь [81]

Рис. 119. Схема формирования меандр и стариц,

по В.С. Мильничуку и М.С. Арабаджи: [35].

1 − возвышенный берег; 2 − перекат; 3 − низкий берег;

4 − наиболее глубокое место (обычно находится ниже

максимальной кривизны); 5 − сближенные части

крыльев излучины, подверженные прорыву; 6 − преж-

нее русло; 7 − место прорыва между крыльями излучи-

ны; 8 − занесенная отложениями часть прежнего русла;

9 − стрежень; точками показаны отмели

Как указывалось выше, скорость течения возрастает в самых глу-

боких участках русла, так как здесь меньше сказывается трение воды о

дно. Следовательно, у вогнутого берега скорость будет больше. У про-

тивоположного берега скорость заметно падает, так как глубина здесь

меньше и, кроме того, возникают поперечные придонные течения. Эти

течения захватывают с собой частицы обломочного материала и откла-

194

дывают их у выпуклого берега. Именно здесь, как правило, и накапли-

ваются аллювиальные отложения. Струи воды, ударяясь о вогнутый бе-

рег, отражаются и направляются вниз по течению к противоположному

берегу (сечение ВВ), в свою очередь подмывая его. На этом участке бе-

рег начинает отступать, увеличивается кривизна изгиба русла реки и

значительно расширяется долина. Последнее происходит не только за

счет отступания береговой линии ниже изгиба, но и за счет перемеще-

ния самих изгибов реки вниз по течению. В результате большинство

выступов, сложенных коренными породами, срезается и долина приоб-

ретает плоскодонную форму (сечение СС).

Образованию меандр, кроме интенсивной боковой эрозии, спо-

собствует ряд таких факторов, как неровности рельефа местности, по

которой течет река, различная прочность пород, слагающих берега, и

гидродинамические особенности речного потока.

Появление меандр приводит к образованию многочисленных ру-

кавов, по которым вода течет параллельно руслу, и возникновению об-

ширных аллювиальных равнин (рис. 120).

Рис. 120. Аллювиальные равнины:

а − Исландия [95], б − Западная Сибирь, р. Обь [81]

Русловые отмели формируются у внутренних изгибов меандров,

когда река врезается в берег вдоль внешнего края его изгиба; русловые

отмели образуются в результате наносов. Базальная часть отложений от-

мели, состоящих из наиболее грубых фракций переносимого рекой мате-

риала, отлагалась непосредственно у подмываемого берега, в наиболее

глубокой части реки, где течение самое сильное. На более пологом внут-

реннем склоне берега реки отлагается средняя часть косослоистых отло-

жений русловой отмели. Формирование косой однонаправленной слои-

стости современных равнинных рек показано на рис. 121.

195

Меандрирующие или извилистые реки формируются на стадии

зрелости, когда река ведет интенсивную боковую эрозию, а на стадии

старости река характеризуется максимальной извилистостью. В связи с

этим выделяются реки ограниченно и интенсивно меандрирующие,

осадконакопление в которых несколько отличается [36].

Рис. 121. Формирование косой слоистости на русловой отмели р. Обь [81]:

а − на прямом участке; б − на излучине

Фации русловых отмелей ограниченно меандрирующих рек форми-

руют песчаные тела, имеющие в поперечном сечении линзообразно-

вогнутую форму с горизонтальной верхней и вогнутой нижней поверхно-

стями. Часть песчаного тела, приуроченная к наиболее глубокому участку

эрозионного вреза и обладающая наибольшей мощностью, выделяется под

названием осевой части. В зависимости от положения эрозионного вреза в

пределах песчаного тела последние могут быть симметричными или асим-

196

метричными. По обе стороны от осевой части мощность песчаного тела по-

степенно сокращается. В зонах выклинивания песчаное тело может расще-

пляться на несколько песчаных прослоев, которые, сокращаясь в мощности

и замещаясь глинистыми разностями, образуют своеобразную рассечен-

ность (или зубчатость) песчаного тела в его краевых частях. Такая рассе-

ченность или зубчатость может быть с одной стороны песчаного тела − од-

ностороннезубчатое − и обеих его сторон − двустороннезубчатое.

Песчаные тела, сформированные реками этого типа, сложены

мелкосреднезернистыми песками, содержащими иногда линзы и про-

слои грубозернистых песков, гравия и конгломератов. В основании пес-

чаных тел обычны следы размыва. Органические остатки представлены

обломками древесины. Слоистость косая мульдообразная. Падение ко-

сых слойков всегда перпендикулярно к простиранию береговой линии.

В плане песчаные тела образуют широкие линейно вытянутые зоны.

Седиментологическая модель фации русловой отмели ограничен-

но меандрирующей реки, характеризуется тем что палеодинамические

уровни водной среды обладали стабильностью в течение формирования

всей русловой отмели (первый-второй уровни) и резким спадом (до

третьего уровня) при переходе к внешней (песчаной) части поймы. В

связи с этим электрометрическая модель этой фации будет представлять

собой аномалию, расположенную в зоне отрицательных отклонений

кривой ПС и имеющую вид четырехугольника. Отличительной особен-

ностью этой модели является пологонаклонная кровельная линия и

близкая к вертикальной боковая (табл. 8).

Интенсивно меандрирующие реки образуют пластообразно-

вогнутые тела, достигающие значительной ширины, что связано с ин-

тенсивной миграцией русла в пределах речной долины и широким раз-

витием отложений русловых отмелей, заполняющих постепенно всю

речную долину. Формирование таких пластообразно-вогнутых песча-

ных тел является характерной особенностью крупных меандрирующих

рек, достигающих равновесия и интенсивно расширяющих свою долину

в условиях стабильного положения базиса эрозии. Ширина песчаных

тел оставляемых руслами, очень разнообразна. У крупных интенсивно

меандрирующих рек она может достигать десятков километров. Про-

дольные сечения песчаных тел этого типа четковидно-линзообразно-

вогнутые. В плане они имеют вид вытянутых полос или широких зон и

могут прослеживаться на очень большие расстояния.

Русловые отмели на 80−60 % сложены средне- и мелкозернисты-

ми песками. В их подошве часто присутствуют линзы гравия и галька.

Слоистость косая однонаправленная мульдообразная (взаимосрезаю-

щаяся), причем размер косых серий постепенно уменьшается вверх по

разрезу и в сторону припойменной части русловой отмели.

Таблица 8

Фация русловых отмелей ограниченно меандрирующих рек

Генетические признаки Модели

Внутреннее строение Границы

Гранулометрия Слоистость

Органиче-

ские

остатки

Подошва,

кровля

Зоны

выкли-

нивания

Форма по-

перечного

сечения

Простран-

ственное

размещение

Седимен-

тологиче-

ская

Электрометри-

ческая

Песчаники средне-

мелкозернистые,

переходящие

вверх по разрезу

в алевролиты.

Мd – от 0,2−0,3 мм

внизу до

0,1−0,08 мм ввер-

ху. Отсортиро-

ванность средняя,

плохая.

– 2,5−4

Вах

780 -3

Косая одно-

направлен-

ная, иногда

сходящаяся.

В основании

серий − гру-

бозернистый

материал

Крупные

обуглен-

ные рас-

тительные

остатки

В подош-

ве грани-

ца резкая,

со следа-

ми размы-

ва (конг-

ломерато-

видные

породы,

линзочки

угля). В

кровле −

отчетли-

вая, по-

степенная

Расщеп-

ляются

на не-

сколько

песча-

ных

прослоев

Линзообраз-

но-вогнутая,

асиммет-

ричная. Ши-

рина

единицы км

Линейно

вытянутые

полосовид-

ные песча-

ные тела

длиной сот-

ни и тысячи

км

Стабиль-

ная гид-

родина-

мическая

обстанов-

ка − I и II

уровни;

постепен-

ный спад

до III

уровня

при пере-

ходе к

осадкам

поймы

Аномалия рас-

положена в зоне

отриц. отклон.

ПС.

пс

− 1,0−0,7.

Вид четырех-

угольн., кро-

вельн. линия

пологонаклон-

ная, боковая –

почти вертик.,

подошв. − гориз.

197

198

Седиментологическая модель фации отражает постепенное сни-

жение гидродинамических уровней от очень высокого (первого) в нача-

ле формирования песчаного тела до второго или третьего в конечной

стадии. Эта особенность нашла свое отражение и на электрометриче-

ской модели, которая представляет собой сложную аномалию, располо-

женную в области отрицательных отклонений ПС и образованную на-

клонной кровельной линией, чаще всего осложненной зубчатостью,

вертикальной слабоволнистой боковой и всегда горизонтальной подош-

венной линиями (табл. 9).

Среди пойменных фаций выделяются фации внешней (песчаной) и

внутренней (глинистой) частей (рис. 122, 123). Внешняя часть поймы сложе-

на песчаными осадками фаций стариц, береговых валов и песков разлива.

Рис. 122. Схема строения долины

равнинной реки,

по Н.П. Костенко из [24]:

1 − русло реки; 2 − пойма реки;

3 − зарастающая старица;

4 − надпойменная терраса; 5 − береговые

валы; 6 − русловый аллювий;

7 − пойменный аллювий; 8 − старичный

аллювий; 9 − склоновые отложения

Рис. 123. Характерные черты строе-

ния пойменной долины,

по Ф. Петтиджону, П. Поттеру и

Р. Сиверу [39]

Фация стариц (рис. 124). Формирование старичного аллювия

происходило в условиях меняющихся гидродинамических режимов. В

период паводков старицы временно превращались в активно действую-

щие боковые русла и протоки, где шло накопление песчаного материа-

ла. По мере спада паводковых вод и уменьшения скоростей водных по-

токов в старицах откладывались более мелкие осадки. Когда связь

старицы с рекой прерывалась, она превращалась в изолированный водо-

ем, в котором шло накопление преимущественно глинистых осадков.

Таблица 9

Фация русловых отмелей интенсивно меандрирующих рек

Генетические признаки Модели

Внутреннее строение Границы

Гранулометрия Слоистость

Органиче-

ские

остатки

Подошва,

кровля

Зоны вы-

клинива-

ния

Форма попе-

речного

сечения

Пространст-

венное раз-

мещение

Седимен-

тологиче-

ская

Электрометриче-

ская

Песчаники сред-

не – и мелкозер-

нистые, перехо-

дящие вверх по

разрезу в алевро-

литы и глины.

Md– от

0,3−0,2 мм

внизу до

0,1−0,06 вверху.

Отсортиров.

средняя.

− 2−4

Косая круп-

ная, пологая,

однонаправ-

ленная.

Слойки во-

гнутые, па-

раллельные.

К основанию

серий иногда

приурочен

гравийный

материал.

Вверх по

разрезу

слоистость

более мел-

кая; мощ-

ность косо-

слоистых

серий со-

кращается

В нижней

части об-

ломки дре-

весины, в

верхней −

отпечатки

листьев,

раститель-

ный детрит

Нижняя

граница

резкая, со

следами

размыва. В

подошве −

линзы гра-

вия, галька,

окатыши

глин и

тонкоcлои-

стых алев-

ролитов.

Переход к

отложениям

нижней

части пой-

мы посте-

пенный

Расщеп-

ляются

на мел-

кие пес-

чаные

прослои

(двусто-

ронне-

зубча-

тые, ино-

гда вло-

женные

или со-

прика-

сающие

ся песча-

ные тела)

Пластооб-

разно − во-

гнутая. Ши-

рина очень

разнообразна –

до десятков

км. Мощ-

ность 8-12 м

Линейно

вытянутые

полосы дли-

ной сотни км

или широкие

зоны площа-

дью сотни и

тысячи кв. км

Постепен-

ное сниже-

ние гидро-

динамиче-

ских уров-

ней − от I и

II в начале

до III в

конце

формиро-

вания пес-

чаного тела

Аномалия ПС в

виде четырех-

угольника, ос-

ложненного

вверху треуголь-

ником в зоне от-

рицательного от-

клонения

пс

− 1,0−0,8. По-

дошв. линия гор.;

боковая – верт ,

волнистая, зубч.;

кровельн.-наклон.

прямая, волни-

стая или зубчатая

199

200

Рис. 125. Береговые валы и

характер слоистости, по

В.С. Муромцеву, 1984 [36]

Песчаный материал

выполняет пологие асим-

метричные врезы, ширина

которых достигает десят-

ков или первых сотен

метров, а мощность 5−6 м.

Эти врезы, располагаясь

друг над другом, разделе-

ны слоями глин. Выпол-

няющие врезы пески

средне- и мелкозернистые.

Слоистость не всегда за-

метна, чаще всего она косая пологая, вверх по разрезу переходящая в муль-

дообразную. Мощность косослоистых серий достигает 0,5 м, а отдельные

косые слойки не превышают 1 см. В основании косых серий встречаются

гравийные зерна и мелкая галька кварца, кремня, обломки песчаных и гли-

нистых пород. Иногда отмечаются конкреции сидерита, достигающие в

диаметре 1−2 см, которые располагаются вдоль косых серий.

Таким образом, отложения фаций стариц по своим гидродинамиче-

ским условиям формирования и особенности пространственного разме-

щения занимают промежуточное положение между русловыми и пой-

менными осадками. Седиментологическая модель отражает уменьшение

вверх по разрезу палеогидродинамической активности среды седимента-

ции от третьего до четвертого уровней. Электрометрическая модель фа-

ции стариц близка к модели фации русловых отмелей равнинных интен-

сивно меандрирующих рек, от которой отличается меньшей шириной

аномалии и меньшей относительной амплитудой кривой ПС (табл. 10).

Фация береговых валов (рис. 125). Отложения этой фации формируются

в периоды паводков, когда полые воды реки, несущие большое количество

материала, выходя за пределы русла на пой-

менную равнину, теряют скорость и

отлагают несомый ими песчаный материал

на узкой полосе, образуя береговой вал. Этот

вал

имеет плоскую нижнюю и выпуклую

верхнюю поверхности. При наложении

береговых валов друг на друга формируются

более крупные песчаные образования –

гривы. Береговые валы встречаются как на

верхних границах русловых отмелей −

прирусловые, так и на поймах − береговые.

Рис. 124. Старицы

−

бывшие участки

русла реки Обь [81]