Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
7.7.3. УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД
При всем разнообразии условий и обстановок карбонатона-копления отчетливо и определенно тяготение этих пород к теплым тропическим и экваториальным зонам Земли, на которые приходится их резкий максимум (Уилсон, 1980). Ясны и основные причины, управляющие таким распределением карбонато-образования: повышенные температуры вод, способствующие химической садке и пышному развитию организмов с извест-
ковым скелетом или осаждающих известь чисто химически, как бы автоматически в результате своего роста (водоросли). Если два основных первичных способа — химический и биологический — тяготеют к теплым поясам Земли, то и вторичные карбонатолиты — механические или метасоматические, а также, вероятно, и вулканогенно-осадочные — тоже неизбежно будут приурочены к ним.
Это, однако, не означает, что в приполярных холодных морях совсем не образуются карбонатные породы. В настоящее время здесь довольно обильно накапливается раковинный материал, образуются водорослевые корки, даже на больших глубинах развиваются одиночные кораллы. Но в целом карбонато-образование здесь подавлено, а химическая садка запрещена, за исключением диагенетического, конкреционного карбоната. Признаком осадконакопления в холодных зонах Земли, таким образом, является их малая карбонатность или бескарбонат-ность.
Помимо широтной, климатической (температурной), зональности карбонатонакопление контролируется другой климатической зональностью, определяемой степенью аридности, а также батиметрической и конкретной фациальной, или физико-географической. В аридных зонах Земли благодаря сильному испарению и общему отрицательному балансу влаги сохраняются до современного геологического момента возможности химического осаждения не только извести, но и доломита, а также магнезита, а иногда и соды. Это совершается как при повышенной, так и при нормальной и даже пониженной (оз. Балхаш, Каспийское море и т. д.) солености, но на ограниченных пространствах: в заливах, лагунах, на мелководье (шельф, поверхности банок-, например Багамской).
Батиметрическая зональность проявляется в том, что ниже определенной глубины (в среднем 4500 м), называемой критической, или компенсационной для карбонатов (ККГ), благодаря высокому давлению (до 450 атм) и низкой температуре (до 0 и —1—2°С) в морской воде так много растворено CO2, что все карбонаты растворяются и осадки становятся бескарбонатными. Это полностью не исключает нахождение карбонатных осадков на больших глубинах (до 5500 м и глубже), но их сохранение в разрезах возможно лишь при массовом, лавинном поступлении, например турбидитном, и при таком же быстром перекрытии другими осадками, изолирующими карбонатолиты от агрессивной океанской воды. ККГ может значительно уменьшаться — до 3000 м и выше — в местах подъема холодных глубинных вод, сильном подкислении их, например в вулканических поясах, и при большой генерации CQ2. Так, в геосинклиналях, особенно магматических, ККГ располагается весьма высоко.
Конкретная физико-географическая, или фациальная, зональность отражается не столько на карбонатонакоплении,
сколько на образовании карбонатных пород, потому что накопление карбонатного материала, даже весьма интенсивное, еще не означает образование карбонатных пород. Парадокс седи-ментогенеза состоит в том, что породообразование нередко осуществляется не там, где накапливаются с большой скоростью и интенсивностью соответствующие минералы, а нередко там, где скорость и интенсивность наименьшие или малые. Этот парадокс впервые вскрыл и объяснил Н. М. Страхов с помощью разработанного им метода абсолютных масс. Оценивая интенсивность накопления какого-то компонента, он пользовался не только процентным, т. е. относительным, выражением его содержания в осадке, но и абсолютными значениями, т. е. величиной в граммах на квадратный сантиметр за единицу времени, обычно за одну тысячу лет. Абсолютные массы карбонатонакоп-ления максимальны у берегов (см. рис. 3.17) и уменьшаются в сторону центральных частей водоемов. Однако у берегов еще более интенсивно накапливается их разбавляющий терриген-ный материал, который и подавляет карбонатное породообразование: карбонатные компоненты низводятся до положения примеси или цемента в обломочных или глинистых осадках. Наоборот, дальше от берега интенсивность накопления терриген-ного материала снижается более резко, чем карбонатного, и последний становится преобладающим, т. е. создающим свои породы, все более чистые при продвижении по фациальному профилю перпендикулярно к береговой линии.
На этом профиле проявляются детали батиметрической зональности, а также геоморфологическая, гидродинамическая и другие зональности. Выделяется прежде всего фотическая зона — зона фотосинтеза водорослей (0—25 м или несколько глубже), в которой наиболее интенсифицированы извлечение карбоната из морской воды и его осаждение — как биологическое в виде скелетов и раковин, так и химическое водорослевое. Благодаря исключительно тесному сожительству зеленых водорослей — зооксантелл — с кораллами последние как рифо-строители также функционируют практически только в фотиче-ской зоне. Эта зона одновременно и наиболее прогретая, т. е. максимально благоприятная и для хемогенных карбонатолитов, а ее высокая динамичность определяет и максимумы обломочного, т. е. механогенного, а также метасоматического сингенетичного (элювиального) образования карбонатных пород. Как к паралической к ней приурочен и максимум диагенетического сидеритообразования.
