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 образовывать крупномасштабные русла, делятся на три естественные группы: реки, прибрежные зоны с преобладанием приливов и морские зоны. [2]
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 должна быть видна ось пластов. Также трудно отличить поперечные слои дюны от поперечных слоев 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 поперечных слоев не имеют табличной формы, а представляют собой впадины . 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.
Перекрестная слоистость образуется в результате миграции пластов вниз по течению, таких 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.
Осадки, которые затем образуют перекрестную стратификацию, обычно сортируются 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.
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 дюна). 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.
Перекрестность можно подразделить по геометрии комплексов и кросс-слоев на подкатегории. Наиболее часто описываемыми типами являются таблитчатая косая слоистость и троговая косая слоистость. Плитчатая косая 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, желобовая косослоистость состоит из косослоистых единиц, в которых ограничивающие поверхности изогнуты и, следовательно, ограничены в горизонтальной протяженности. [3]
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 заданная 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]
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 пласты желобов имеют нижние поверхности, которые изогнуты или имеют ковшовую форму и усекают нижележащие пласты. Предлежащие слои также изогнуты и по касательной сливаются с нижней поверхностью. Они связаны с миграцией песчаных дюн. [9]
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 старые осадочные отложения часто подвергаются эрозии и повторной мобилизации. Таким образом, река вполне может размыть более древнюю формацию хорошо округлых, хорошо отсортированных пляжных песков из почти чистого кварца.
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.
К средам, где преобладают приливы, относятся:
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 пластов. [2]
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]
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]
