МОРСКАЯ СЕДИМЕНТАЦИЯ
В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ПРИМОРЬЯ
Седиментация
(или осадконакопление) в природе это процесс накопления рыхлых, насыщенных
влагой осадков или твердых пород путем осаждения находящегося в морской
или пресной воде материала обломочного, химического и органического происхождения.
Рыхлые осадки с течением геологического времени преобразуются в твердые
сцементированные (литифицированные) осадочные горные породы. Если в составе
осадков есть материал, поступивший из вулканических источников, они образуют
вулканогенно-осадочные породы.
До 70-х годов
этого столетия палеоседиментация изучалась традиционно путем расшифровки
строения (структур и текстур) осадков с применением фациального анализа,
и очень мало привлекался минеральный состав осадочных и осадочно-вулканогенных
пород и толщ и его палеогеографическая и палеотектоническая интерпретация.
В силу того, что методы фациального анализа разрабатывались, и они эффективны,
главным образом, применительно к платформам, в Приморье их оказалось возможным
использовать довольно успешно лишь для тех отложений, которые накопились
и развивались в эпиконтинентальных субплатформенных условиях и пласты которых
лежат полого и даже горизонтально. В Южном Приморье такие отложения имеют
позднепалеозойский и более молодой возраст. Они часто промышленно угленосны
и поэтому оказались наиболее изученными в Партизанской, Раздольненской,
Арсеньевской и других впадинах южного Приморья.
Однако, осадочные
образования большей, особенно горной части Сихотэ-Алиня, интенсивно складчатые
и разбитые многочисленными разломами различного типа, начали систематически
исследоваться седиментологически только в начале 70-х годов - в небольшой
степени геологами-практиками попутно с геологической съемкой крупного масштаба,
а в основном, сотрудниками лаборатории седиментологии
ДВГИ ДВО РАН, где эти исследования ведутся комплексно и включают
следующие главные аспекты.
Тектонический,
морфологический типы, петрографический состав источников питания и процессы
выветривания в них реконструировались по ассоциациям породообразующих
и тяжелых кластогенных минералов осадков, включая химический состав специфических
минералов - индикаторов, с привлечением химического валового состава осадков
и распределения в них микроэлементов. Способы траспортировки материала
и механизмы его осаждения, а иными словами, - гидродинамический режим
палеобассейнов восстанавливаются, традиционно, по структурам и текстурам
пород. Все более широко применяется палеоэкологический анализ остатков
макроорганизмов, а для "немых" толщ, лишенных таких остатков, - добываются,
определяются и изучаются остатки микроорганизмов.
В итоге стали
постепенно реконструироваться целые палеоседиментационные системы,
состоявшие, как и сегодняшние, из 1) источника питания бассейнов, 2) путей
транспортировки и промежуточной седиментации (транзита) осадочного материала,
и 3) бассейнов его окончательного захоронения.
В настоящее время
установлено, что среди фанерозойских образований Сихотэ-Алиня присутствуют
отложения всех главных типов седиментационных бассейнов: 1) эпиконтинентальных
субплатформенного типа, 2) окраинноморских и 3) океанических. Кроме
того, вмешательство в седиментацию вулканических процессов создает сложные
системы седиментации более высокого иерархического уровня - 4) островодужные,
куда входят и все перечисленные выше. Первоначальные взаиморасположение
и взаимоотношения этих бассейнов однозначно не определены.
Седиментацию
геологического прошлого можно восстановить, в основном, для фанерозоя -
от кембрия до мела. Кайнозойская седиментация, в том числе и современная,
изучается, главным образом, океанологами, и геологами используется
лишь как актуалистическая модель того, как она могла происходить ранее.
Кембрийские
и раннепалеозойские осадки развиты очень фрагментарно, сильно изменены,
преобразованы в метаморфические породы, и восстановить достоверно условия
их накопления большей частью невозможно, поэтому мы рассмотрим более позднюю
- позднепалеозойскую и мезозойско-кайнозойскую седиментацию, продуктами
которой сложена большая часть Приморья.
Пермские осадки
сохранились, в основном, на юге Приморья, включая островную его часть.
Здесь, кроме остатков донной фауны, найден редкий экземпляр древнего примитивного
аммонита Timorites. Литологически пермские отложения достаточно
разнообразны. Это и обломочные породы от крупноглыбовых конгломератов и
олистостром до глинистых пород, обогащенных органическим веществом, и карбонатные
рифы. Очень характерны и важны вулканические образования, главным образом
среднего и кислого состава, представленные туфами различной размерности,
туффитами и вулканогенно-осадочными породами.
Триасовые
и юрские отложения развиты примерно там же, где и пермские. Они терригенные
- от конгломератов до глинистых пород, осаждались в морских и континентальных
условиях в бассейнах эпиконтинентального характера. В них много остатков
шельфовой донной морской и континентальной фауны и флоры, а также богатейшие
комплексы свободно плававших аммонитов - от мельчайших до особей, достигающих
50 и более см. Триас слабо угленосен.
Эпиконтинентальный
субплатформенный тип развит только в прогибах, развивавшихся еще с палеозоя
на опущенном краю древнего Ханкайского массива. Эти отложения имеют специфичные
свойства, приближающие их к платформенным. В них локализованы угольные
месторождения. В складчатой части Сихотэ-Алиня триас
представлен карбонатными рифовыми и терригенными фациями.
Нижний
мел большей частью представлен осадками, накопившимися в обстановке
морского шенижний мелльфа различной глубины - от прибрежных до 200-300
м и у подножия континентального склона, где глубина была около 1500-2000
м. Особенность последних в том, что они накопились геологически мгновенно
путем осаждения из так называемых мутьевых потоков, насыщенных взвешенными
частицами различных размеров, которые скатывались по подводным склонам
континента, провоцируя лавинную седиментацию и увлекая с собой, а затем
осаждая огромные массы осадков. В совокупности эти процессы, происходившие
под действием силы тяжести, привели к накоплению так называемых гравитационных
образований (гравититов), которые включают широкий спектр осадков от крупнообломочных
седиментационных брекчий - олистостром до дистальных турбидитов и связанных
с ними контуритов (Рис.1-3).
Океанические
осадки представлены специфической ассоциацией тонкозернистых, так называемых
афанитовых пород - кремнистыми, кремнисто-глинистыми и глинистыми, к которым
примешивается очень мало известняков, но одним из важных компонентов океанического
породного комплекса являются глубоководные базальты и их измененные разности
- спилиты. Некоторые геологи считают, что эта породная ассоциация может
формироваться не обязательно в океане, но и в глубоководной части окраинных
морей типа Японского и Охотского.
Важную роль в
раннемеловое время занимает седиментация в бассейнах, сопряженных с вулканическими
островными дугами (Рис.5,6).
Здесь главным фактором, влияющим на осадконакопление были вулканические
эксплозивные извержения на островах, которые посредством частых гигантских
взрывов поставляли в соседние моря огромное количество вулканических продуктов
различной размерности от вулканических бомб до тонких пеплов, причем за
очень короткий отрезок времени (Рис. 4).
В позднем
мелу седиментация была, в основном, континентальной и была сосредоточена,
главным образом, на юге Приморья в озерах и частично в морских условиях.
В этих условиях накапливался материал, образовавший впоследствии угольные
месторождения.
На востоке Сихотэ-Алиня
озерная седиментация была сопряжена с формированием мощного Восточно-Сихотэалинского
вулканического пояса и испытывала сильное влияние вулканизма, как синседиментационного,
так и путем размыва более древних вулканических продуктов.
На происхождение
докайнозойских осадков и на то, как они образовали горно-складчатую
систему Сихотэ-Алиня существует два взгляда.
Один взгляд
исходит из того, что все типы седиментации в фанерозое могут быть объединены
в одну, хотя морфологически сложную и динамичную во времени, систему седиментации,
в целом, в течение всего фанерозоя развивавшуюся здесь же на восточной
окраине Палеоевроазиатского континента. Геологически это была восточная
часть древней Китайской платформы, которая в конце протерозоя или в венде
была раздроблена на крупные жесткие блоки, к которым относится и Ханкайский
массив, расположенный на западе Приморского краяя. Эти блоки в географическом
и тектоническом смысле представляли собой, как и сегодняшняя окраина Евразии,
зону перехода от континента разного возраста к Тихому палеоокеану (Палеопацифике).
В этой зоне, в окраинных морях океана накапливались разнообразные осадки,
которые постепенно наращивались (аккретировались) на уже существовавший
разновозрастный континент. Это происходило, благодаря латеральному сжатию
путем "скучивания" этих фрагментов посредством их смятия в складки, которое
сопровождалось разрывными дислокациями - главным образом, надвигом
и сдвигом. Аккретированные участки были в различной степени метаморфизованы
и насыщены магматическим материалом и в итоге образовали современную горную
систему Сихотэ-Алиня, которая слагает большую часть территории Приморского
края.
Другой взгляд,
придерживаясь того же механизма формирования Сихотэ-Алиня, предполагает,
что эта горная система представляет собой коллаж фрагментов осадочных комплексов,
изначально накопившихся не только в различных обстановках, но и значительно
удаленных друг от друга. В течение фанерозоя, благодаря горизонтальным
движениям океанических плит, эти фрагменты, пройдя расстояния, достигавшие
тысяч км., последовательно причленились к восточной окраине Палеоазии.
Таким образом,
согласно одному взгляду, весь Сихотэ-Алинь состоит из фрагментов, хотя
и разделенных разрывными нарушениями и изменивших свое первоначальное положение,
но - одной геологической седиментационной системы. Согласно другому взгляду,
эти фрагменты не имеют единой природы, и Сихотэ-Алинь представляет собой
смесь блоков, не связанных друг с другом, каждый из которых имеет свою
историю развития.
Кайнозойская
седиментация, как и позднемеловая, происходила на территории Приморья
в принципиально других условиях. В это время Сихотэ-Алинь, как жесткая
структура уже сформировался и его составные части причленились целиком
к континенту, поэтому осадки накапливались, главным образом, в континентальных
условиях, в предгорных и межгорных впадинах, занятых озерными котловинами
и речными долинами, а также на морском шельфе - подводной окраине континента.
В кайнозое образовались и крупные месторождения угля.
В настоящее время
морская седиментация происходит на открытом шельфе, а также в Амурском
и Уссурийском заливах Японского моря, а в самом Приморье - только в котловинах
озер и в долинах рек.
Как полезное ископаемое
осадочные породы используются, главным образом, в качестве строительных
и облицовочных материалов или как сырье для их производства (обычного и
силикатного кирпича), глины - в производстве фарфора и фаянса, а некоторые,
наиболее химически чистые известняки (например, в Ольгинском и Дальнегорском
районах) - в металлургии и химической промышленности. В меловое и кайнозойское
время формировались также месторождения каменного и бурого угля, часть
которых разрабатываются до сих пор. Не исключено также, что некоторые фанерозойские,
особенно меловые и нижнекаййнозойские отложения могут содержать углеводороды,
но чтобы определить перспективы Приморья в этом отношении требуются дорогостоящие
геолого-поисковые работы. В пластах рыхлых пористых осадков и осадочных
пород, главным образом кайнозойских, сосредоточены основные запасы наиболее
чистой питьевой воды.
