ГИ БЕРТО (GUY BERTHAULT), Седиментолог (Франция)

ПАЛЕОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Анализ основных принципов стратиграфии на основе экспериментальных данных, - это лишь первый шаг на пути определения гидродинамических условий, в которых отлагались осадки, ставшие в процессе литогенеза осадочными породами.

Определенное соотношение между гидродинамическими условиями осадконакопления и текстурами современных осадков (подводные знаки ряби, дюны и горизонтальная слоистость) было установлено на основании прямых наблюдений и экспериментальных данных. Примерами этого являются исследования, проведенные Д.Рубиным и Д. Маккаллочем [Rubin, McCulloch, 1980] (рис. 8) в условиях залива Сан- Франциско, а также Дж. Соутхардом и Дж. Богучвалом [Southard, Boguchwal, 1990] в экспериментальных лотках.

Рис.8. Диаграммы, отражающие взаимосвязь глубины бассейна и высоты песчаных валов на поверхности осадка (а), и донные форм отложений мелкопесчаной размерности в зависимости от глубины бассейна и скорости водной среды (б). Мощность косослоистых серий в мелкозернистом песчанике используется для оценки высоты песчаных валов. По высоте песчаных валов (горизонтальная ось диаграммы “а”) определяется глубина бассейна. По глубине бассейна (вертикальная ось диаграммы “б”) и наличию соответствующих донных форм отложений определяется скорость водного потока для определенной глубины.

В то же время Ф. Хьюлстремом и его последователями [Hjulstrоm, 1935; Лебедев, 1959; Neill, 1968; Levi, 1981; Maizels, 1983; Van Rijn, 1984; Maza, Flores, 1997] была определена минимальная скорость, требуемая для переноса и отложения частиц разных размеров при данной глубине бассейна осадконакопления (таблица). Это соотношение может применяться, в частности, к обломочным породам типа песчаников, которые представляют собой первую стадию трансгрессивного морского цикла. Такой цикл является результатом комплексного процесса: эрозия - перенос - осаждение, инициируемого первоначально мощным потоком в условиях мелководного бассейна. Из этих данных может быть определена емкость палеопотока и минимальная для данного осадка скорость потока. Эти два критерия определяют время отложения осадочной формации.

Когда трансгрессия достигала максимальной величины, и, соответственно, скорость потока стремилась к нулю, самые тонкие частицы, первоначально переносимые трансгрессивным потоком, в свою очередь, осаждались за счет прямого выпадения или после образования хлопьевидных агрегатов.

Видео 14. Модель "заполнения резервуара.

Поэтому возможно не только оценить время, требуемое для выпадения частиц, но и, зная емкость потока, определить время, необходимое для отложения толщи в целом. Такие данные характеризуют минимальные значения параметров, но и они, тем не менее, позволяют достоверно определять обстановку осадконакопления.

Таблица 1. Минимальные скорости потока, эродирующего рыхлые осадки, в м/с (Лебедев, 1959).

Рис.9. Графическая форма представления диаграммы Лебедева (1959).
Минимальные скорости потока, эродирующего рыхлые осадки (V, м/с) для частиц разного размера (D, мм) и глубины потока (H, м).


> > > ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЭРОЗИОННО-СЕДИМЕНТАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ