Морская среда на мелководье относится к области между берегом и более глубокими водами, например, стенкой рифа или разломом шельфа. Эта среда характеризуется океаническими, геологическими и биологическими условиями, как описано ниже. Вода в этой среде мелкая и прозрачная, [1] что позволяет формировать различные осадочные структуры, карбонатные породы, коралловые рифы, а также позволяет определенным организмам выживать и превращаться в окаменелости.
Сам осадок часто состоит из известняка , который легко образуется на мелководье , в теплых спокойных водах. Мелководная морская среда не состоит исключительно из кремнеобломочных или углеродистых отложений. Хотя они не всегда могут сосуществовать, возможна мелководная морская среда, состоящая исключительно из углеродистых отложений или полностью состоящая из кремнеобломочных отложений. Морские отложения на мелководье состоят из зерен большего размера , поскольку более мелкие зерна были вымыты на более глубокие воды. В составе осадочных пород, сложенных углеродистыми осадками, могут встречаться и эвапоритовые минералы. [2] Наиболее распространенными эвапоритовыми минералами, обнаруженными в современных и древних месторождениях, являются гипс, ангидрит и галит; они могут встречаться в виде кристаллических слоев, изолированных кристаллов или скоплений кристаллов. [2]
Что касается геологического времени, то считается, что большая часть фанерозойских осадочных пород отложилась в мелководной морской среде, поскольку около 75% осадочного панциря состоит из мелководных морских отложений; тогда предполагается, что докембрийские осадочные породы также отлагались на мелководных морских водах, если не указано иное. [3] Эта тенденция наблюдается в регионе Северной Америки и Карибского бассейна. [4] Кроме того, в результате распада суперконтинента и других процессов смещения тектонических плит мелководные морские отложения демонстрируют большие различия в количестве в течение геологического времени. [4]
В мелководной морской среде образуются различные типы структур. Например, градиентная слоистость , которая возникает, когда слои имеют вертикальную градацию размера зерен, причем самые мелкие зерна находятся вверху. Кроме того, рябь , представляющая собой наименьший тип гряды, и дюны , похожие на рябь, за исключением того, что они крупнее. [1]
Углеродистые осадочные породы с несколькими видами осадочных структур внутри них можно найти в мелководной морской среде; это группа горных пород, которые содержат значительное количество нескелетного вещества, а также кремнисто-обломочных или химических компонентов. [1] Вот некоторые примеры:
Перекрестная стратификация представляет собой слоистую структуру, встречающуюся в гравии, песке и крупных илистых отложениях; пласты представляют собой отдельные слои отложений, круто наклоненные к подстилающей поверхности отложения. [2]
Трещины усыхания – это трещины, образовавшиеся вследствие высыхания вновь отложившейся грязи; они образуются в субаэральном климате. [2]
Трещины синерезиса - это трещины в грязи, образовавшиеся по иным механизмам, чем воздействие субаэрального климата. К этим механизмам относятся сжатие, вызванное комкованием осевшего глинистого осадка, сжатие из-за отложения/уплотнения оседающего слоя глины во время разломов, уплотнение смектитовой глины из-за потери межпластовой воды из-за изменения солености окружающей воды, уплотняющее обезвоживание при отложения, вызывающие нагнетание снизу или обрушение сверху, а также отверстия натяжения из-за наклона поверхностного слоя бурового раствора. [2]
Фенестра – это открытое или частично заполненное пространство, занятое различными осадками или цементом в породе. [2]
Пламенные структуры представляют собой грязь, имеющую форму пламени, которая проникает в вышележащий слой породы. [1]
Извилистые складки представляют собой сложные складки пластов в неправильные антиклинали и/или синклинали. [1]
Каннелюры представляют собой вытянутые гребни, закругленные на одном конце и расширяющиеся на другом. [1]
Канавки — это вытянутые, почти прямые бороздки в осадке, образовавшиеся в результате перетаскивания такого объекта, как камень, кусок дерева и т. д. [1]
Шевронные конструкции представляют собой отливку с пазами, которая имеет v-образную форму в результате воздействия двух или более направлений напряжения; они встречаются на дне отложений, отложенных на мелководье. [1]
Вода в этой среде в основном прозрачная и мелкая. Говорят, что если мелководную морскую среду можно определить по моделям распределения морских организмов с точки зрения температуры, то выводы можно сделать на основе моделей прошлого с точки зрения палеолитических зон. Сегодня существует три основных определяющих критерия, используемых при определении мелководной морской среды: фаунистические провинции, фаунистические элементы и степень широты. Однако границы различных современных мелководных морских сред с точки зрения климатических зон редко согласовываются. [5]
Кроме того, многие мелководные морские среды часто связаны с зонами фабрики карбонатов. В этих зонах важны процессы, которые удаляют CO₂ из воды, вызывая превращение ионов бикарбоната в ионы карбоната, и способствуют осаждению извести. Повышение температуры, интенсивное испарение и смешивание воды с высоким содержанием CO₃ и низким содержанием катионов кальция с морской водой — вот некоторые примеры процессов, которые превращают ионы бикарбоната в ионы карбоната. Углекислый газ удаляется из атмосферы путем растворения в воде и превращается в угольную кислоту. Затем угольная кислота выветривает горные породы, создавая бикарбонат и другие ионы. Тогда карбонат кальция представляет собой осадок из ионов кальция и бикарбоната, которые образовались в таких организмах, как кораллы, а затем углерод сохраняется в слоях известняка на морском дне. С точки зрения геологического времени состав известняка изменился с известняка, богатого кальцитом, на известняк, богатый арагонитом. Присутствие ионов магния в определенных концентрациях подавляет способность к осаждению кальцита. Арагонит, однако, имеет ту же химическую формулу, что и кальцит, но находится в другой кристаллической системе, которая гораздо менее подвержена воздействию магния, препятствующего осаждению этого минерала, что не позволяет ему образовывать карбонатные породы. Временами в геологической истории соотношение магния и кальция было разным, а моря были более богаты кальцитом, и это было результатом высоких скоростей расширения морского дна из-за движения и воздействия тектонических плит. Чем больше распространяется, тем больше магния удаляется, поэтому выпадает больше кальцита, и кальцита будет больше, чем арагонита. [1]
Некоторыми организмами в этой среде, особенно в приливной зоне , являются морские звезды , морские анемоны , губки , морские черви , моллюски , мидии , хищные ракообразные , ракушки и мелкая рыба . [6] Гидрозоа , или гидроиды, также живут в мелководных морских экосистемах и питаются окружающими водорослями и зоопланктоном . [7] Некоторые виды изопод и амфипод обитают в приливных зонах и создают в отложениях несколько различных нор и поверхностных следов. [8] Хрупкие звезды были замечены погребенными в осадочных отложениях, и их руки виднелись сквозь осадочные породы; такое поведение было отмечено в нескольких мелководных морских районах. [8]
Кроме того, карбонатные рифы можно найти в среде осадконакопления , то есть в мелководных морских районах; они являются домом для рифов и организмов, обитающих в рифах. По последним оценкам, количество видов на коралловых рифах колеблется от 1 до 9 миллионов. [9] Существует 3 основных типа рифовых образований: окаймляющие рифы , эти рифы прикреплены к берегу, барьерные рифы , которые отделены от материка лагуной , и атолловые рифы . [1] К организмам, обитающим в этой среде, относятся красные и зеленые водоросли , двустворчатые моллюски и иглокожие . [1] Многие из этих организмов способствуют образованию рифов. [1] Кроме того, одноклеточные динофлагелляты живут в тканях кораллов и поддерживают мутуалистические отношения, при которых динофлагелляты снабжают кораллы органическими молекулами. [6]
Подавляющее большинство окаменелостей было обнаружено после литификации мелководной морской среды . Многие из этих окаменелостей были отложены в те времена, когда большая часть Земли была покрыта мелководными морями, поддерживающими большое разнообразие организмов.
В этой среде можно найти/сформировать несколько окаменелостей. Вот некоторые примеры:
Skolithos Ichnofacies — это следы окаменелостей, представляющие собой вертикальные, цилиндрические или U-образные норы, созданные организмами для защиты. [1]
Ихнофации Glossifungites представляют собой следы окаменелостей, которые представляют собой вертикальные, цилиндрические, U-образные или каплевидные отверстия или норы, созданные такими организмами, как креветки, крабы, черви и двустворчатые моллюски. [1]
Строматолиты — это окаменелости, представляющие собой слоистые осадочные структуры, образующиеся, когда цианобактерии образуют микробные маты, которые затем улавливают глинистые и/или иловые отложения и органические материалы, образуя ископаемое. [1]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )