Генетические типы четвертичных отложений

Большая пестрота литологического состава и сложное строение покрова четвертичных отложений, часто и резко изменяющего свои мощность, состав и внутреннюю структуру, очень сильно осложняют проведение фациального анализа, без применения которого трудно, а часто невозможно, решить не только генетические, но и стратиграфические задачи. Этот анализ успешно осуществляется только на базе учения о генетических типах континентальных отложений, играющего особенно важную роль в приложении к четвертичной геологии.

Под генетическим типом понимают комплексы осадков, образующих тесные парагенезы, причинно обусловленные деятельностью ведущего агента аккумуляции: речные аллювиальные отложения, или аллювий, накопление продуктов склонового смыва, или делювий, и т.д.

Каждому генетическому типу свойственна особая форма залегания отложений, пространственная и генетическая связь с определенными формами и элементами рельефа и стадиями их развития, а также специфическими закономерностями латеральной и вертикальной фациально-литологической изменчивости. Только выделение таких генетических типов позволяет разобраться в сложном строении покрова Q континентальных отложений, выявить пространственные и стратиграфические взаимоотношения слагающих его геологических тел, обеспечивая надежную методику расчленения и корреляции разрезов отложений и их картирование.

Несмотря на то, что выделение генетических типов отложений является важным приемом фациального и формационного анализа континентальных осадков любого возраста, широкое его использование остается характерной чертой именно Q геологии.

Континентальный осадочный комплекс включает два резко различающихся класса образований: коры выветривания (КВ) и собственно осадочные породы.

минеральные массы, составляющие КВ, нельзя назвать осадками в прямом смысле, поскольку при их формировании отложение осадков в его обычной форме не происходит. Именно этим КВ отличаются от континентальных отложений, образующих второй класс –собственно осадочные породы, возникающие путем переотложения продуктов разрушения горных пород. Но КВ генетически настолько тесно связаны с комплексом континентальных отложений, что вполне логично и закономерно включение их в общую генетическую классификацию континентальных отложений в качестве первого из выделяемых в ней генетических рядов (табл.).

I. Коры выветривания

КВ – это топографически не смещенные накопления продуктов гипергенного преобразования горных пород.

Входящие в него образования объединяются общим термином элювий, а составляемый ими генетический ряд называется элювиальным. более или менее однородным элювием сложены только слабо развитые маломощные коры выветривания. Для мощных и полных разрезов КВ характерна вертикальная зональность. Различают термофракционный, криогенныйи хемоморфный элювий.

Термофракционный элювий связан с температурным выветриванием в аридных и семиаридных зонах.

Криогенный элювий связан с морозным выветриванием в обстановке полярного и нивального климата. Они характеризуются грубообломочным составом (преимущественно щебень, дресва, глыбовые отложения с незначительной примесью песчано-алевритового материала) и небольшой (1-3 м) мощностью.

Хемоморфный элювий образуется при химическом выветривании в условиях влажного теплого климата(сиаллитный элювий) и представлен глинистыми образованиями мощностью в несколько десятков метров, сложенными каолинитом и другими глинистыми минералами. В условиях влажного жаркого климата формируется аллитный элювий, представленный в основном гидроксидами алюминия и железа.

На молодых рыхлых породах практически нет полно развитых химических КВ. Маломощные элювиальные образования иногда фиксируют геологически кратковременные перерывы в осадконакоплении, но представлены они почти исключительно погребенными палеопочвами.

Следующая группа отложений элювиального ряда – почвы – особая генетическая группа элювиального ряда, представляющая собой поверхностную часть кор выветривания,развивающуюся во взаимодействии с растительным покровом.

Почвы образуются в результате сложного процесса почвообразования, составной частью которого является органическое выветривание. почва является сложной геобиологической системой.Для почв характерны обилие органического вещества в верхней части, вертикальная зональность, разнообразие состава в зависимости от климата, состава материнской породы и геоморфологических условий, а также небольшая мощность, обычно 1-2 м. подразделяются на две подгруппы: автоморфные (зональные) и гидроморфные (интразональные).

автоморфные – наиболее широко развиты и формируются в условиях, когда положение уровня грунтовых вод располагается глубже нижней границы почвы. При этом происходит аэрация почв, вертикальное просачивание в них атмосферных осадков.

гидроморфные – приурочены к различным понижениям. Главное значение в их формировании имеет высокое приповерхностное положение уровня подземных грунтовых вод. Поэтому почва постоянно или большую часть времени насыщена водой, затрудняется поступление кислорода, что вызывает восстановительные условия среды. Продукты выветривания не удаляются из почвы, а окисные соединения железа переходят в закисные.

iI. Субаэрально-фитогенный ряд континентальных отложений (группа автохтонных торфяников)

К отложениям субаэрально-фитогенного ряда относятсяавтохтонные торфяники, которые являются аккумулятивным образованием. возникают из остатков растительности, которая накапливается на месте их произрастания. являются источниками дешевого энергетического топлива. Среди них выделяются два типа торфяников.

Низинные торфяники формируются в пониженных участках рельефа. Они также подразделяются на два типа.

Первый – это торфяники, образующиеся при зарастании водоемов озерного типа. Как правило, они лежат на пачке озерных отложений, представленных сапропелевыми илами, или гиттиями (гиттия – иловая грязь), чистыми или с примесью глины или песка. В строении торфяников выделяются слои торфа, соответствующие последовательным стадиям зарастания водоема и превращения его в болото (снизу вверх: камышевый торф, тростниковый, осоковый, осоково-глиновый или гипновый, состоящий из остатков зеленых мхов).

Второй тип образуется при заболачивании суходолов и речных пойм, которые обильно увлажняются водами поверхностного стока. Торфообразование при этом протекает в обстановке заболоченных лесов (ольшанники, березняки и т.п.), травянистых и гипново-травянистых болот. Соответственно и в строении торфяной залежи участвуют лесные торфа, которые состоят преимущественно из остатков древесной растительности, травяные и гипновые торфа. Характерна примесь песчаных или глинистых частиц, принесенных текучими водами.

Верховые торфяники развиваются на водораздельных пространствах, преимущественно в зоне тайги и лесотундры. Условия их формирования часто связаны с наличием водоупорных подпочвенных горизонтов, что способствует значительному переувлажнению, местному застаиванию дождевых и снеговых осадков. Главными торфообразователями являются белые сфагновые мхи. Сфагновые торфа лишены минеральных частиц. Иногда они подстилаются низинными торфами, которые ложатся на озерные гиттии, лежащие на глинистых и песчаных озерных отложениях. Такие сложные погребенные автохтонные торфяники распространены шире, чем верховые и слагаются сильно уплотненными торфами сокращенной мощности. необходимо их детальное послойное изучение, что очень важно для разработки климатостратиграфии Q системы. торф обладает консервирующим свойством сохранять пыльцу, споры и макроостатки растительности, по которым подробно восстанавливается история смены растительно-климатической обстановки во времени. По современным торфяникам построена дробная климатостратиграфическая шкала голоцена (Нейштадт, 1957).