Слойчатость Автор Хардиков А Э Основные понятия

Слойчатость Автор Хардиков А. Э.

Основные понятия § Слойчатость - внутренняя текстура осадка или осадочной породы. § В отличие от слоистости, связанной с обособлением в осадочной породе слоев различных по составу пород, слойчатость проявляется внутри однородной или почти однородной породы, образующей слой. § Элементарной единицей слойчатости является слоек. § Их появление связано с неравномерным распределением в осадочной породе слагающих ее компонентов. § Соседние слойки обособляются один от другого в силу различий, как правило, очень незначительных и едва уловимых в гранулометрическом или минералогическом составе, степени цементации, содержании примесей или способе заполнения пространства. § Причина разделения осадка на слойки – наличие перерывов осадкообразования во времени, отвечающем границе между слойками. § Группа слойков, близких по конфигурации, составу и мощности, образуют серию слойков. § Как правило, но не обязательно, слойки одной серии параллельны другу. § Серия может переходить в окружающую ее породу постепенно или быть отделенной плоскостями раздела (серийными плоскостями), которые на препарированной поверхности естественного выхода образуют линии (серийные швы). § Серийные плоскости могут быть параллельны слойкам или «срезать» их под каким-то углом.

Динамическая обстановка формирования слойчатости § § § § Причина слойчатости – кратковременные пульсационные изменения осадкообразующих факторов в пределах определенной физико-географической обстановки, остающейся в целом неизменной во время формирования серии или группы серий. Из факторов осадкообразования на облик слойчатости в первую очередь накладывает отпечаток динамическое состояние водной или воздушной массы, характеризующейся известной спецификой проявления в тех или иных ландшафтных обстановках. Вместе с тем, в различных ландшафтных обстановках может наблюдаться одинаковое динамическое состояние среды отложения, что приводит в формированию одинаковых слойчатых текстур в осадках, сформированных в разных географических условиях(слойчатость, образованная в движущемся водном потоке, отражает динамическое состояние потока, независимо от того, в какой ландшафтной обстановке существует этот поток, слойчатость отвесного оседания может быть сформирована на дне озера, лагуны, моря и во всех случаях будет обладать одинаковой морфологией). В качестве генетических разновидностей слойчатости выделяются такие, которые различаются не по физико-географическому, а по динамическому признаку: 1) скоростная (велоцитальная); 2) спокойного осаждения (субмиссионная или адаптивная, скорости - ниже Vk); 3) колебательных движений (осцилляционная).

§ Выделенные основные динамические типы слойчатости подразделяются на разновидности, отвечающие различным типам потоков: фронтальным, линейным, с постоянной и изменчивой скоростью и т. д.

Скоростная слойчатость § 1. Мелкая косая и волнистая слойчатость представляет собой вертикальное сечение волновых и потоковых знаков ряби, которые образуются при малых скоростях осадкообразующего потока (1 -2, 5 Vk для частиц влекомого осадка данной размерности). § 2. При скорости потока 2, 5 -4 Vk, когда движение осадка приобретает исключительно грядовую форму, становятся господствующими аккумулятивные и эрозионные формы. § 3. Последовательное накопление осадочного материала в таких условиях приводит к появлению косослойчатых текстур, конфигурация и масштабы которых определяются как конфигурацией форм рельефа, так и способностью их перемещаться под действием осадкообразующего воздушного или водного потока. § 4. Дальнейшее возрастание скорости (до 5 Vk) приводит к разрушению аккумулятивных форм и массовому влечению наносов, сначала по горизонтальному, а затем неравномерно эродируемому ложу, на поверхности которого образуются эрозионные впадины, движущиеся против течения.

§ В этом случае осуществляется антидюнная фаза влечения наносов, приводящая к размыву и выносу накопившихся ранее осадков. § Разделение осадка, отложенного однонаправленным потоком, на слойки, различиющиеся по какому-либо признаку, и, в первую очередь, по гранулометрическому составу, вызвано пульсацией мгновенных скоростей. § Последовательное изменение скорости потока над какой-либо точкой поверхности дна приводит к последовательному накоплению в ней слойков, каждый из которых отвечает одному импульсу скорости. § При этом величина зерен каждого слойка пропорциональна мгновенной скорости отложившего потока. § Поскольку с возрастанием общей скорости возрастает размах пульсаций, различия в гранулометрическом составе слойков оказываются тем большие, чем выше скорость потока. § Так как скоростью потока определяется также общий гранулометрический состав осадка, различие в величине зерен, слагающих слойки, а следовательно, и сама слойчатость в крупнозернистых осадках выражена резче, чем в мелкозернистых.

§ Местом отложения слойков в направленном потоке обычно являются склоны аккумулятивных форм (отмелей, валов, кос, подвижных дюн, барханов), обращенные вниз по течению (низовые откосы), а также стенки эрозионных желобов. § В сечении, параллельном течению, все аккумулятивные формы обладают асимметричным строением (низовые откосы короче и круче верховых). § Частицы, лежащие на пологом верховом откосе, подхватываются течением и выносятся на низовой откос. § При этом более крупные передвигаются волочением и, достигая вершины валов, скатываются вниз по склону. § Более мелкие подхватываются надгребневой струей и в виде суспензии частично выносятся, частично попадают в зону подвального противотечения, а затем отлагаются в подвалье и на низовом откосе.

Направление водного потока и пути движения обломочных частиц 1 – векторы скорости; 2 – линия нулевой скорости; 3 – пути движения взвешенных частиц; 4 – пути частиц, движущихся волочением

§ При снижении мгновенной скорости, с одной стороны, прекращается размыв верхового откоса и скатывание крупных частиц на низовой откос, а, с другой стороны, в пределах последнего происходит более быстрое выпадение мелких частиц из подвального завихрения. § В результате на крутом низовом склоне гряды осуществляется смена слойков различного гранулометрического состава. § При последующем возрастании мгновенной скорости процесс возобновляется – происходит перемещение гряды параллельно самой себе, а осадок, слагающий гряду, приобретает косослойчатую текстуру. § Конфигурация сформировавшихся косых слойков повторяет форму низового откоса и подвалья.

§ Каждая косая серия является результатом перемещения одной гряды. § Появление слоевых швов и смена одних серий другими по вертикали чаще всего является результатом последовательного прохождения гряд через рассматриваемый участок дна. § При этом появление слоевых швов и развитие новых серий может происходить и в одной и той же гряде в связи с резкими колебаниями глубины потока, изменениями его направления и скорости, приводящими к перестройке низового откоса.

§ В поступательном потоке, кроме косой, может формироваться горизонтальная слойчатость. § Во-первых, она может быть образована в так называемую первую гладкую фазу при скорости, близкой к первой критической, когда по горизонтальной поверхности ложа происходит перемещение отдельных зерен осадка, но рельеф дна остается неизменным. § При увеличении скорости потока первая гладкая фаза завершается образованием знаков ряби, а горизонтальная слойчатость сменяется мелкой косой. § Во-вторых, образование горизонтальной слойчатости возможно при скорости, близкой к 5 Vk. § В этом случае происходит разрушение аккумулятивных форм на дне потока и массовое влечение наносов в виде суспензии по горизонтальному ложу. § В таких случаях появляется горизонтальная слойчатость в грубозернистых отложениях, залегающих среди косослойчатых песков руслового аллювия.

Слойчатость спокойного осаждения § Возникает, когда среда, располагающаяся непосредственно над осадком, имеет скорость, недостаточную, чтобы привести в движение частицы осадка. § В этом случае особенности слойков определяются составом и количеством осадочного материала, принесенного извне воздушными или водными течениями, а их расположение в пространстве – первичным наклоном поверхности. § Таким путем образуется формируется горизонтальная слойчатость или различная косая слойчатость облекания как подводных, так и наземных микроформ рельефа.

Слойчатость колебательных движений § Конфигурация слойчатости, образованной колебательными движениями, зависит от силы волнения, глубины, расстояния от береговой линии и общих морфологических и гидродинамических особенностей зоны волнения.

В полосе пляжа § образование каждого слойка связано с действием набегающей волны, которая выносит осадочный материал на передний откос пляжа и, теряя энергию, аккумулирует его. § Конфигурация слойков зависит от профиля пляжа, который, в свою очередь, находится в равновесии с параметром волн. Во время штормов формируется пологий вогнутый профиль пляжа, при затухании волнения – крутой выпуклый. § В результате длительной деятельности волн происходит аккумуляция слойчатых осадков и наращивание пляжа в сторону моря. § Каждая образующаяся косая серия отвечает определенному режиму волнения, остававшемуся неизменным в течение некоторого промежутка времени, а разделяющие серии серийные швы – перестройке профиля пляжа в периоды изменения активности прибойного потока.

В подводной части пляжа и на подводном склоне под действием волн § Осуществляется поступательное перемещение наносов, формирующее разнообразные формы рельефа дна, ориентированные параллельно или косо к берегу. § Аккумуляция материала, слагающего песчаные волны, подводные валы и бары, созданные волнением, происходит преимущественно на их крутых склонах, обращенных в сторону берега, путем перебрасывания осадка волнами через гребни этих форм. § В результате образуется слойчатость, падающая в сторону берега, а сами аккумулятивные формы смещаются в сторону суши. § Накопление осадков, слагающих каждую серию, отвечает определенному режиму волнения, а разделяющие их слоевые швы образуются вследствие перестройки профиля низовых откосов, в результате изменений как интенсивности, так и направлений волнового потока. § Слойчатость осадков береговой зоны, связання непосредственно с колебательными движениями воды, тесно ассоциирует со скоростной слойчатостью вследствие широкого развития в этой зоне поперечных и вдольбереговых донных течений, вызванных волновыми процессами.