Литология. Кн.1 - Фролов В.Т.
ISBN 5-211-02865-1
Скачать (прямая ссылка):
Чистота состава осадков, привлекающая внимание и с экономической стороны (как полезных ископаемых), воспринимается так же, как концентрация вещества, а интеграция — как его рассеяние, хотя на примере кварцевых песков и химических осадков было видно, что последнее выливается и в концентрацию вещества.
Дифференциация вещества начинается еще в стадию выветривания, продолжается при переносе, а также в диагенезе и в последующих стадиях. Но главным образом она совершается в стадию седиментации.
3.4.1. Механическая дифференциация
Сущность механической дифференциации проста: переносимый материал обычно выпадает из путей миграции не сразу, а в последовательности, определяемой скоростью течения, размером зерен, их формой и удельным весом обломков (рис. 3.13). Таким образом, следует различать механическую дифференциацию по каждому из этих свойств вещества.
Дифференциация по размеру обломков (рис. 3.13, а) универсальна, хотя по степени варьирует от нулевой (осадки недифференцированы) до
і
Cf
? S 3 е; •«* C
Рис. 3.13. Механическая дифференциация по размеру (а) и удельному весу (б; а и б — из Л.В. Пустовалова, 1940) и ее выражение в гранулометрическом составе осадков — кривыми распределения (в) и кумулятивными кривыми (г)
Осадки: 1 — несортированные, т.е. недифференцированные, 2 — слабо дифференцированные, или слабо сортированные, 3 — средне-, 4 — хорошо и 5 — очень хорошо дифференцированные (или сортированные), б — смешанные, возникшие в результате интеграции материала двух потоков, в каждом из которых материал был довольно хорошо отдифференцирован (или отсортирован)
весьма высокой (осадок, обычно песок, состоит из почти равновеликих зерен). В природе, однако, никогда не осуществляется идеальная равно-зернистость механических осадков. Даже в очень хорошо сортированных . песках, например аптских в разрезе Ленинских гор Москвы, содержание фракции стандартного размера (в данном случае 0,25-0,1 мм) не превышает 80%.
При механической дифференциации частицы из потока выпадают в последовательности от крупных ко все более тонким, что документирует ослабление скорости течения (Механическая 1978). При его остановке осаждается и самый тонкий, пелитовый, или глинистый, материал, который, однако, снова взмучивается и перемещается при возникновении нового движения воды, если он не успел приобрести
некоторое сцепление частиц. Сортировка улучшается при небольшой насыщенности (или нагруженности) потока осадочным материалом, длительности переноса течением или перемывания осадка волнением (и перевевания ветром) и при стабильности сортирующего фактора. Крайний случай перегруженности потока осадочным материалом — сели или турбидиты. Они нередко имеют даже состояние пульпы или грязещебнистого потока как бы с подчиненной по объему жидкой фазой. Сортировки при отложении этого материала не происходит, так как отлагается он сразу, при почти мгновенной потере живой силы потока на равнине перед ущельем, или каньоном. В горных реках с постоянным течением материал уже сортируется, но еще несовершенно из-за нагруженности потока. Поэтому сортировка галечно-песча-ного аллювия горных рек, остается плохой или средней. Наилучшей она становится в аллювии равнинных рек, но по сравнению с морскими отложениями оценивается как средняя, реже как хорошая. При большей нагруженности потока, например при паводках и наводнениях, сортировка ухудшается.
В волновой зоне бассейнов дифференциация осуществляется более сложным комплексом волновых и потоковых движений воды,что приводит к разнообразию и пестроте типов осадков по сортировке: от плохих до весьма хороших. При этом на пляже, даже на волноприбойном откосе, могут быть не только хорошо, но и средне сортированные пески и галечники. Как и в речных потоках, максимальная сортировка, видимо, осуществляется в песках, а в более грубых осадках при прочих равных условиях она снижается. Снижение сортировки наблюдается и в илистых осадках, хотя проявление этой тенденции не так ясно, и тонкие осадки оцениваются больше по отмученности от зернистого материала. Тонкоотмученные глины, содержащие песчаного или алевритового материала меньше 5-10%, редки (бблыпая часть пелагических красных глин, некоторые глины верхов турбидитовых циклитов и др.). В прибрежной приустьевой зоне сортировка часто ухудшается за счет массовой коагуляции коллоидов, при осаждении которых увлекается на дно и значительная часть более грубых зерен. Здесь проявляется уже интеграция материала.
Результаты дифференциации по размеру хорошо выражают гистограммы гранулометрического состава и кумулятивные кривые (см. рис. 3.13, в, г). Гистограммы, или кривые распределения, варьируют от растянутых по оси абсцисс (ось размерностей зерен), без максимумов или с неясно выраженными многими максимумами — вершинами (полимодальные кривые) — у пролювия, грубых турбидитов и других несортированных осадков — до все более сжимающихся, все с меньшим разбросом, или дисперсией, размерностей, и все более высоких и мономодальных, отвечающих очень хорошей сортировке (при достижении ординаты 65-70 % на участке какой-то одной стандартной фракции), что выражается малым стандартным отклонением или большим эксцессом (см. ч. II, гл. 13). На всех стадиях дифференциации материала по размеру зерен, поднимающегося по шкале гранулометрической зрелости все выше, последняя может как бы регрессивно ухудшиться — чаще всего при смешении, или интеграции, материала из разных источников, например при впаде-
