Осадочные породы покрывают до 75% поверхности Земли , отражают большую часть истории Земли и содержат летопись окаменелостей . Седиментология тесно связана со стратиграфией , изучением физических и временных связей между слоями или пластами горных пород .
Предположение о том, что процессы, происходящие на Земле сегодня, такие же, как и в прошлом, является основой для определения того, как формировались осадочные элементы в летописи горных пород. Сравнивая сходные сегодня особенности с особенностями горных пород (например, сравнивая современные песчаные дюны с дюнами, сохранившимися в древних эоловых песчаниках), геологи реконструируют окружающую среду прошлого.
Существует четыре основных типа осадочных пород : обломочные, карбонаты, эвапориты и химические.
Обломочные породы состоят из частиц, образовавшихся в результате выветривания и эрозии пород-предшественников, и состоят в основном из обломочного материала. Обломочные породы классифицируются по преобладающему размеру зерен и составу. В прошлом термин «обломочные осадочные породы» использовался для описания богатых кремнеземом обломочных осадочных пород, однако были случаи образования обломочных карбонатных пород. Более подходящий термин — кремнисто- обломочные осадочные породы.
Органические осадочные породы представляют собой важные отложения, образовавшиеся в результате накопления биологического детрита и образующие месторождения угля и горючих сланцев , и обычно встречаются в бассейнах обломочных осадочных пород.
Эвапориты образуются в результате испарения воды с поверхности Земли и чаще всего включают галит или гипс . [5]
Химические осадочные породы, в том числе некоторые карбонаты, отлагаются путем осаждения минералов из водных растворов. К ним относятся яспилит и кремень .
Энергетика: геология нефти опирается на способность осадочных пород образовывать залежи нефтяных масел . Уголь и сланец встречаются в осадочных породах. Большая часть мировых энергетических ресурсов урана сосредоточена в осадочных толщах.
Цель седиментологии, изучающей отложения, состоит в том, чтобы получить информацию об условиях отложения, которые повлияли на отложение группы горных пород, и взаимосвязях отдельных единиц горных пород в бассейне для последовательного понимания эволюции осадочных последовательностей и бассейнов, а также таким образом, геологическая история Земли в целом.
Научной основой этого является принцип униформизма, который гласит, что отложения в древних осадочных породах отлагались таким же образом, как и отложения, которые откладываются на поверхности Земли сегодня.
Седиментологические условия фиксируются в отложениях по мере их заложения; Форма отложений в настоящее время отражает события прошлого, и все события, влияющие на отложения, от источника осадочного материала до напряжений, возникших на них после диагенеза , доступны для изучения.
Принцип суперпозиции имеет решающее значение для интерпретации осадочных толщ, а в более древних метаморфических ландшафтах или складчато-надвиговых поясах, где отложения часто сильно складчаты или деформированы, распознавание индикаторов молодости или ступенчатой слоистости имеет решающее значение для интерпретации разреза осадочных пород и часто деформации. и метаморфическое строение региона.
Складчатость отложений анализируется с использованием принципа исходной горизонтальности , который гласит, что отложения откладываются под углом естественного откоса, который для большинства типов отложений по существу горизонтален. Таким образом, когда известно направление Юнга, породы можно «развернуть» и интерпретировать в соответствии с содержащейся в них осадочной информацией.
Принцип латеральной непрерывности гласит, что слои отложений изначально простираются вбок во всех направлениях, если им не препятствует физический объект или топография.
Принцип сквозных отношений гласит, что все, что пересекает слои слоев или проникает в них, моложе слоев слоев.
Методология
Трещины центростремительного высыхания (со следом динозавра в центре) в нижнеюрской формации Моэнав на месте обнаружения динозавров Сент-Джордж на ферме Джонсон, юго-запад штата Юта.
Методы, используемые седиментологами для сбора данных и доказательств о природе и условиях отложения осадочных пород, включают:
Измерение и описание выхода на поверхность и распределения толщи горных пород;
Описание горной породы — формальный процесс документирования толщины, литологии, обнажения, распределения, контактных связей с другими формациями.
Картирование распределения горной породы или единиц
Описания керна горной породы (пробуренного и извлеченного из скважин при разведке углеводородов )
Давнее понимание того, как формируются некоторые аргиллиты , было оспорено геологами из Университета Индианы (Блумингтон) и Массачусетского технологического института . Исследование, опубликованное в журнале Science от 14 декабря 2007 года, противоречит преобладающему мнению геологов о том, что ил оседает только тогда, когда вода движется медленно или неподвижно, вместо этого показывая, что «ил будет накапливаться, даже когда течения движутся быстро». Исследование показывает, что некоторые аргиллиты могли образоваться в быстро движущихся водах: «Аргиллиты могут откладываться в более энергетических условиях, чем принято считать, что требует переоценки многих геологических данных». [6]
Маккуакер и Бохач в обзоре исследований Шибера и др. заявляют, что «эти результаты требуют критической переоценки всех аргиллитов, которые ранее считались непрерывно отлагавшимися в стоячих водах. Такие породы широко используются для определения климата прошлого, состояния океана, и орбитальные вариации». [7]
Значительные недавние исследования аргиллитов были вызваны недавними попытками промышленной добычи углеводородов из них в качестве нетрадиционных коллекторов как в месторождениях сланцевого газа , так и в месторождениях трудноизвлекаемой нефти (или легкой трудноизвлекаемой нефти). [8]
Недавнее исследование австралийского седиментолога Дуткевича описало, как геоциркуляция связана с глобальными температурами и изменением климата. В исследовании описывается циркуляция углерода и воды, а также влияние тепла на текущую и будущую способность улавливания углерода океаном. [9]
^ Жорж Мийо, перевод [с французского] В. Р. Фаррана, Элен Паке, Геология глин - выветривание, седиментология, геохимия Springer Verlag, Берлин (1970), ISBN 0-412-10050-9 .
^ Гэри Николс, Седиментология и стратиграфия , Уайли-Блэквелл, Молден, Массачусетс (1999), ISBN 0-632-03578-1 .
^ Дональд Р. Протеро и Фред Шваб, Осадочная геология: Введение в осадочные породы и стратиграфию , WH Freeman (1996), ISBN 0-7167-2726-9 .
^ Эдвард Дж. Тарбак, Фредерик К. Латгенс, Кэмерон Дж. Цуджита, Земля, Введение в физическую геологию , Публикация каталогизации Национальной библиотеки Канады, 2005, ISBN 0-13-121724-0
^ Юрген Шибер, Джон Саутард и Кевин Тайсен, «Наращивание пластов аргиллита в результате мигрирующей ряби хлопьев», Science , 14 декабря 2007 г.: 1760-1763. См. также «По мере того, как вода очищается, ученые стремятся положить конец мутным дебатам» на сайте PhysOrg.com (по состоянию на 27 декабря 2007 г.).
^ Джо Х.С. Макквакер и Кевин М. Бохакс, «Геология: накопление грязи», Science , 14 декабря 2007 г.: 1734-1735.
^ Роберт Г. Лукс, Роберт М. Рид, Стивен К. Руппель и Дэниел М. Джарви «Морфология, генезис и распределение пор нанометрового масштаба в кремнистых аргиллитах сланцев Барнетт в Миссисипи», Журнал осадочных исследований, 2009, т. 79, 848–861.
^ «Глобальное потепление ускоряет течения в бездне океана». Самачар Центральный . 25 марта 2022 г. Проверено 16 апреля 2022 г.
СМИ, связанные с седиментологией, на Викискладе?