Перекрестная слоистость

Анимация, показывающая отложение и эрозию поперечных слоев.

В геологии , перекрестная слоистость , также известная как перекрестная слоистость представляет собой слоистость внутри слоя и под углом к основной плоскости напластования. Образующиеся в результате осадочные структуры представляют собой примерно горизонтальные образования, состоящие из наклонных слоев. Первоначальная слоистость отложений наклонена, причем такой наклон не является результатом постседиментационной деформации . Поперечные пласты или «наборы» представляют собой группы наклонных слоев, которые известны как поперечные пласты.

Формы поперечной слоистости при отложении на наклонных поверхностях пластов, таких как рябь и дюны ; это указывает на то, что среда осадконакопления содержала текучую среду (обычно воду или ветер). Примерами таких форм ложа являются рябь, дюны, антидюны, песчаные волны , торосы , бары и склоны дельт . ^{[ 1 ]} Среды, в которых движение воды достаточно быстрое и достаточно глубокое, чтобы образовать крупномасштабные русла, делятся на три естественные группы: реки, прибрежные зоны с преобладанием приливов и морские среды. ^{[ 2 ]}

Значение

Поперечные пласты могут многое рассказать геологам о том, какой была эта территория в древние времена. Направление падения пластов указывает на палеотечение , приблизительное направление переноса отложений. Тип и состояние отложений могут подсказать геологам тип окружающей среды (округление, сортировка, состав...). Изучение современных аналогов позволяет геологам делать выводы о древних средах. Палеотечение можно определить, увидев поперечное сечение множества поперечных слоев. Однако для получения точных показаний необходимо видеть оси пластов. Также трудно отличить поперечины дюны от поперечин антидюны . (Дюны опускаются вниз по течению, а антидюны – вверх по течению.) ^{[ 1 ]}

Направление движения поперечных слоев может указывать на древние направления потоков или ветров (так называемые палеотоки). Леса . залегают под углом естественного откоса (~34 градуса от горизонтали), поэтому геологи могут измерить направление падения косослоистых отложений и рассчитать направление палеопотока Однако большинство косичек не таблитчатые, а впадинные. ^{[ нужна ссылка ]}. Поскольку впадины могут давать изменение наклона лесов на 180 градусов, ложные палеотоки можно определить путем слепого измерения лесов. В этом случае истинное направление палеотечений определяется осью желоба. Направление палеотечений важно для реконструкции климата прошлого и особенностей дренажа: песчаные дюны сохраняют преобладающие направления ветров, а рябь течений показывает направление движения рек.

Формирование

Перекрестное слоистость образуется в результате миграции вниз по течению таких пластов, как рябь или дюны. ^{[ 3 ]} в текущей жидкости. Поток жидкости заставляет песчинки сальтироваться вверх по стосовой (выше по течению) стороне пласта и собираться на вершине до тех пор, пока не будет достигнут угол естественного откоса. В этот момент гребень зернистого материала стал слишком большим и будет преодолен силой движущейся воды, падающей с подветренной (нижней) стороны дюны. Повторяющиеся лавины в конечном итоге образуют осадочную структуру, известную как перекрестная слоистость, причем структура падает в направлении палеотока.

Осадок, который затем образует перекрестную стратификацию, обычно сортируется до и во время отложения на «подветренной» стороне дюны, что позволяет распознавать перекрестные слои в горных породах и отложениях отложений. ^{[ 4 ]}

Угол и направление поперечных слоев обычно довольно постоянны. Толщина отдельных поперечных слоев может варьироваться от нескольких десятков сантиметров до сотен футов и более в зависимости от условий отложения и размера пласта. ^{[ 5 ]} Перекрестная слоистость может образовываться в любой среде, в которой жидкость течет по пласту с подвижным материалом. Чаще всего он встречается в отложениях ручьев (состоящих из песка и гравия), в приливных зонах и в эоловых дюнах.

Внутренние шаблоны сортировки

Перекрестнослоистые отложения на местах распознаются по многочисленным слоям « лесных насаждений », которые представляют собой серии слоев, образующихся ниже по течению или с подветренной стороны пласта (рябь или дюны). Эти предустановки индивидуально дифференцируемы из-за мелкомасштабного разделения между слоями материала разных размеров и плотностей.

Перекрестное слоистость также можно распознать по срезам в рядах волнистых лесов, где ранее существовавшие отложения ручьев размываются более поздним наводнением, а на размытой территории откладываются новые формы русла.

Геометрии

Перекосы можно подразделить по геометрии комплексов и кроссслоев на подкатегории. Наиболее часто описываемыми типами являются таблитчатая косая слоистость и троговая косая слоистость. Плитчатая перекосовая слоистость, или плоская слоистость, состоит из косослоистых единиц, протяженных по горизонтали относительно заданной мощности и имеющих по существу плоские ограничивающие поверхности. ^{[ 3 ]} С другой стороны, троговая косая слоистость состоит из косых пластов, в которых ограничивающие поверхности изогнуты и, следовательно, ограничены в горизонтальной протяженности. ^{[ 3 ]}

Табличные (плоские) поперечины

Таблитчатые (плоские) перекосы состоят из перекосов, имеющих большую горизонтальную протяженность относительно заданной мощности и имеющих по существу плоские граничные поверхности. Передние пластинки таблитчатых поперечных слоев изогнуты так, что становятся касательными к базальной поверхности. ^{[ 3 ]}

Плитчатая косая слоистость образована в основном за счет миграции крупномасштабной прямогребневой ряби и дюн. Он формируется в условиях пониженного расхода. Мощность отдельных отложений варьируется от нескольких десятков сантиметров до метра и более, но наблюдалась мощность до 10 сантиметров. ^{[ 6 ]} Если установленная высота составляет менее 6 сантиметров, а толщина слоев поперечного наслоения составляет всего несколько миллиметров, используется термин перекрестная слоистость, а не перекрестная слоистость. Наборы поперечных слоев обычно встречаются в зернистых отложениях, особенно в песчанике , и указывают на то, что отложения отлагались в виде ряби или дюн, которые продвигались вперед из-за потока воды или воздуха. ^{[ 7 ]}

Кормовые поперечины

Поперечные пласты — это слои отложений, наклоненные относительно основания и кровли пласта, с которым они связаны. Перекрестные пласты могут рассказать современным геологам многое о древней окружающей среде, например, об условиях отложения, направлении переноса отложений (палеотечении) и даже об условиях окружающей среды во время отложения. Обычно подразделения в толще горных пород называются пластами, а составляющие слои, составляющие пласт, называются пластинками, если их мощность менее 1 см, и пластами, если их толщина превышает 1 см. ^{[ 1 ]} Поперечные пласты расположены под углом относительно основания или верха окружающих пластов. В отличие от наклонных слоев, поперечные слои откладываются под углом, а не горизонтально и впоследствии деформируются. ^{[ 8 ]} Поперечные прослои желобов имеют нижние поверхности изогнутой или ковшообразной формы, усекающие нижележащие слои. Предлежащие слои также изогнуты и по касательной сливаются с нижней поверхностью. Они связаны с миграцией песчаных дюн. ^{[ 9 ]}

осадок

Форма зерен, сортировка и состав отложений могут предоставить дополнительную информацию об истории поперечных слоев. Округлость зерен, ограниченное изменение размера зерен и высокое содержание кварца обычно объясняются более длительной историей выветривания и переноса отложений. Например: хорошо округлый и хорошо отсортированный песок, состоящий в основном из зерен кварца, обычно встречается на пляжах, вдали от источника осадка. Плохо отсортированные и угловатые осадки, состоящие из разнообразных минералов, чаще встречаются в реках, вблизи источника отложений. ^{[ 8 ]} Однако более древние осадочные отложения часто подвергаются эрозии и повторной мобилизации. Таким образом, река вполне может размыть более древнее образование хорошо округлых, хорошо отсортированных пляжных песков из почти чистого кварца.

Окружающая среда

Реки

Потоки характеризуются климатом (снегопады, дожди, таяние льда) и уклоном. Изменения расхода воды, измеренные в различных временных масштабах, могут изменить глубину и скорость воды. Некоторые реки могут характеризоваться предсказуемым сезонно контролируемым гидрографом (отражающим таяние снега или сезон дождей). В других преобладают временные вариации, характерные для стока альпийских ледников или случайных штормовых явлений, которые вызывают резкие выбросы. Лишь немногие реки имеют долгосрочный устойчивый поток в горных породах. ^{[ 2 ]}

Слоистые формы представляют собой относительно динамичные хранилища отложений, время реакции которых невелико по сравнению с серьезными изменениями характеристик потока. Крупномасштабные гряды носят периодический характер и встречаются в русле (в масштабе глубины). Их наличие и морфологическая изменчивость были связаны с силой потока, выраженной как средняя скорость или напряжение сдвига . ^{[ 2 ]}

В речной среде вода в ручье теряет энергию и способность переносить осадки. Осадок «выпадает» из воды и откладывается вдоль острия. Со временем река может пересохнуть или оторваться, и мыс может сохраниться в виде поперечного напластования.

Под властью приливов

К средам, где преобладают приливы, относятся:

Прибрежные водоемы, частично замкнутые рельефом , но имеющие свободный доступ к морю.
Береговые линии, диапазон приливов и отливов которых превышает один метр.
Области, в которых объем стока воды мал по сравнению с приливным объемом или воздействием.

Как правило, чем больше диапазон приливов, тем больше максимальная сила потока. ^{[ 2 ]} Перекрестная стратификация в районах с преобладанием приливов и отливов может привести к образованию перекрестной стратификации «елочка» .

Хотя направление течения регулярно меняется на противоположное, характер течения паводка на отливе обычно не совпадает. Следовательно, вода и транспортные отложения могут следовать обходным путем в устье и из него. Это приводит к образованию пространственно разнообразных систем, в которых в некоторых частях устья преобладают паводки, а в других частях – отливы. Временная и пространственная изменчивость потока и переноса наносов в сочетании с регулярными колебаниями уровня воды создает разнообразие морфологии гряд. ^{[ 2 ]}

Мелководный морской

Крупномасштабные пластовые формы встречаются на мелких, терригенных или карбонатных обломочных континентальных шельфах и эпиконтинентальных платформах, которые подвергаются воздействию сильных геострофических течений , периодических штормовых нагонов и/или приливных течений. ^{[ 2 ]}

Эолийский

В эоловой среде поперечные прослои часто демонстрируют обратную сортировку из-за их отложения потоками зерна . Ветры разносят осадки по земле, пока они не начинают накапливаться. Сторона, на которой происходит накопление, называется наветренной стороной. По мере того, как он продолжает строиться, некоторое количество осадка выпадает на его конец. Эта сторона называется подветренной стороной . Потоки зерна возникают тогда, когда на наветренной стороне накапливается слишком много наносов, достигается угол откоса и осадок падает вниз. По мере того, как наверху накапливается больше отложений, вес заставляет нижележащие осадки сцементироваться и образовывать поперечные пласты. ^{[ 8 ]}

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Коллинсон, Дж.Д., Томпсон, Д.Б., 1989, Осадочные структуры (2-е изд.): Академическое подразделение компании Unwin Hyman Ltd, Винчестер, Массачусетс, XXX стр.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Эшли, Г. (1990) «Классификация крупномасштабных субаквальных пластов: новый взгляд на старую проблему». Журнал осадочной петрологии . 60.1: 160-172. Распечатать.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Боггс, С., 2006, Принципы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.): Пирсон Прентис Холл, Аппер-Сэдл-Ривер, Нью-Джерси, XXX стр.
^ Рисинк, AJH и Бридж, JS, 2007 «Влияние наложенных форм пласта и неустойчивости потока на формирование поперечных пластов в дюнах и единичных барах». Осадочная геология , 202, 1-2, с. 281-296 дои : 10.1016/j.sedgeo.2007.02.00508/2002 .
^ Бурк, Лоуренс и МакГарва, Родди. «Плывите по течению: Часть I, палеотранспортный анализ». Задача Геофизика. Нп, 08/2002. Веб. 2 ноября 2010 г. < «Задача геолого-геофизических исследований — эксперты по изображениям скважин и наклономерам» . Архивировано из оригинала 28 октября 2010 г. Проверено 2 декабря 2010 г. >
^ Стоу, А.В., 2009, Осадочные породы в полевых условиях. Отпечаток руководства по цвету (3-е изд.).
^ Херлбат, К. 1976. Планета, на которой мы живем, Иллюстрированная энциклопедия наук о Земле. Нью-Йорк: Harry N. Abrams, Inc., Print.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Миддлтон, Г., 2003, Энциклопедия осадочных пород: <MPG Books, Корнуолл, Великобритания, XXX стр.
^ Маклейн, Майкл, Седиментология, Oxford University Press, 1995, стр. 95-97. ISBN 0-19-507868-3

Монро, Джеймс С. и Викандер, Рид (1994) Меняющаяся Земля: изучение геологии и эволюции , 2-е изд., Сент-Пол, Миннесота: Запад, ISBN 0-314-02833-1 , стр. 113–114.
Рубин, Дэвид М. и Картер, Карисса Л. (2006) Формы пластов и пересечение слоев в анимации , Общество осадочной геологии (SEPM), Атлас серии 2 , DVD № 56002, ISBN 1-56576-125-1
Протеро Д.Р. и Шваб Ф., 1996, Осадочная геология, стр. 43-64, ISBN 0-7167-2726-9

Внешние ссылки

[Collinson-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Коллинсон, Дж.Д., Томпсон, Д.Б., 1989, Осадочные структуры (2-е изд.): Академическое подразделение компании Unwin Hyman Ltd, Винчестер, Массачусетс, XXX стр.

[Ashley-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Эшли, Г. (1990) «Классификация крупномасштабных субаквальных пластов: новый взгляд на старую проблему». Журнал осадочной петрологии . 60.1: 160-172. Распечатать.

[Boggs-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Боггс, С., 2006, Принципы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.): Пирсон Прентис Холл, Аппер-Сэдл-Ривер, Нью-Джерси, XXX стр.

[Reesink-4] Рисинк, AJH и Бридж, JS, 2007 «Влияние наложенных форм пласта и неустойчивости потока на формирование поперечных пластов в дюнах и единичных барах». Осадочная геология , 202, 1-2, с. 281-296 дои : 10.1016/j.sedgeo.2007.02.00508/2002 .

[Bourke-5] Бурк, Лоуренс и МакГарва, Родди. «Плывите по течению: Часть I, палеотранспортный анализ». Задача Геофизика. Нп, 08/2002. Веб. 2 ноября 2010 г. < «Задача геолого-геофизических исследований — эксперты по изображениям скважин и наклономерам» . Архивировано из оригинала 28 октября 2010 г. Проверено 2 декабря 2010 г. >

[Stow-6] Стоу, А.В., 2009, Осадочные породы в полевых условиях. Отпечаток руководства по цвету (3-е изд.).

[Hurlbut-7] Херлбат, К. 1976. Планета, на которой мы живем, Иллюстрированная энциклопедия наук о Земле. Нью-Йорк: Harry N. Abrams, Inc., Print.

[Middleton-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с Миддлтон, Г., 2003, Энциклопедия осадочных пород: <MPG Books, Корнуолл, Великобритания, XXX стр.

[9] Маклейн, Майкл, Седиментология, Oxford University Press, 1995, стр. 95-97. ISBN 0-19-507868-3

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]