Механизми на образуването на утаечни басейни - механизмите на образуването на утаечни басейни
Какво е важно при формирането на седиментни басейни механизми? За образуване на необходимите условия за двата най-важни утаечни басейна: 1) за да се образува пространство, което може да бъде запълнено с утайка от всякакъв вид; 2) да бъде източник на всякакъв вид утайка. Има много различни видове утаяване, но е доминиран от две - кластични утайките и продукти от тяхното унищожаване (пясъчници, глини, конгломерати) и биогенни утайки (варовици, cherts).
Конгломератен седименти в повечето случаи са образувани от ерозия по целия свят, и особено на техните най-повишени райони - планински райони. Те са транспортирани в утаечните басейни в главните речни системи. Биогенни валежи се дължи на факта, че карбонатите или образувани силициев скелети на микро и макро флора и фауна (nanoplankton, зоопланктон организми риф-сграда, миди, амонците). Организми с варовикови или силикатна скелети образуват утайка на дъното на морето. Помислете само първото условие за формирането на седиментните басейна: как да се създаде пространство, което може да бъде запълнена с утайка, настоящето само най-типичните случаи, които са добре проучени.
Повечето от седиментни басейни са свързани с депресия в релефа, което е, на повърхността на земната кора образуване или отделяне намаление (депресия), които са пълни с наноси (например, в депресия море реки потекоха и донесоха detrital материали, голям брой организми, и формира беше куха-Sea биогенен варовик).
Както може да се окаже депресия в земната кора? (Разбира се, океаните като цяло може да се нарече седиментни басейни, но традиционно те са разделени на континенталните граници на различните видове дълбоководни басейни, океански вдигна плато и медианата на диапазони.) Има три основни варианта: 1) по-завързана басейна, 2) остатъчни басейни, 3) новообразуваните басейни - деформацията поради кора потъване. Нашата класификация е един вид идеализация на недвижими явления, но помага да се разбере как основните седиментни басейни се формират на Земята.
Седиментна басейни може да се образува в нит otshnu (повишаване на отделение) малък басейн от по-големи. Например, често расте поради вдигане на купчина вещество отдалечаване зона (потапяне района литосферата в мантията) между вулканичен тип Курилските дъга улей и океан. Този така наречен avulkanicheskaya дъга създаден от натрупване комплекс (комплекс увеличение), който прилича на механизма на образуване на утайка купчина булдозер пред подвижна зона на overthrust-отдалечаване литосферни плочи. Това повдигане очертава като язовир отделя част от морето. И това otshnurovannaya част от морето стана капан за утайка, разрушена вулканична дъга. Има много примери за това. И най-типичните така наречените предварително искрене корита, които са широко разпространени сред вулканични дъги (такива Камчатка, японски, индонезийски, Курилските) и съседни дълбоки жлебове (фиг. 1).
Остатъчни седиментни басейни се образуват, когато голям плувен басейн с отдалечени източници на разрушаване валежи рязко намален размер в хода на отдалечаване (гмуркането в астеносферата) му литосфера и се превръща в един сравнително малък басейн за гмуркане, заобиколен от планински райони. В този случай, басейнът се превръща в място за бързото утаяване. Типичен пример - депресията на Източното Средиземноморие, в които дебелината на седиментните покривка достига 10-15 км. Това е останалата част от вече съществуваща огромния океан на Тетида ширина на стотици или хиляди километри, което от мезозоя разделена Европа и Африка с Арабия (фиг. 2).
На новообразуваните басейни, корита и механизмите на тяхното образуване
Новосформираната басейни, коритата - най-често срещаният тип на седиментни басейни. Сред новообразуваните коритата четири коренно различни видове съгласно механизма на вграждането: 1) деформация поради опън литосфера 2) деформация поради вдлъбнатина долния блок литосфера време на компресия, 3) огъване на земната кора поради неговата тежест, 4) progibanie литосферата поради своята кривина. Всички тези четири вида депресии (включително комбинации от тях) са широко разпространени.
Удължение води до образуването на разрив литосферата - Graben или голяма система широк грабени литосфера (фигура 3.). Примери раздори - модерен депресия езера Байкал и Танганайка, риф Nels Valley Етиопия и Кения, Rift Valley по река Рейн. Нека да видим как образуването на пукнатини.
Външният твърдата черупка на Земята се нарича литосферата. В литосферата като цяло по-дълбоко, толкова по-пластична скалата, тъй като се увеличава с дълбочина
температура (но поради факта, че дълбочината menyaetsyai химичен състав на земната кора, този модел е по-сложно). Литосферата под напрежение може да се държи по два различни начина (вж. Фиг. 3). Вариант I - литосфера пластично протегна във врата (както ако бяхте протегна меката глина) и линейно намаление (или разрив) се образува на повърхността си. Вариант II - литосфера прекъсва внимателно отговорност (разлагане), и разрив образуван от компенсира надвиснала литосфера блок него освобождаване. В природата, нито първото, нито второто изпълнение не се среща в чиста форма, но те се прилагат във връзка с по-голяма роля на един или друг механизъм. Така долини, образувани ширина 20--150 км, които са широко разпространени в света. Типична дебелина на седиментни капака на разцепленията на 4--10 км. Ако се появи разтягане и по-нататъшно континентален литосферата е счупен и започва формирането на океански легени с базалтова кора. Ширината на басейна може да бъде от няколко стотици километри (например, на Червено море) до хиляди километри (например, Индийския океан). И океаните като гигантска кухина в света може да се разглеждат като седиментни басейни.
литосферата на Земята често се подлага на компресия за формиране на регионална седиментни басейни отстъп литосфера, като в по-голямата планинските райони, като например системата планините на Тян Шан-до Алтай. При пресоване на земната кора формира Intermountain вдлъбнатини или вдлъбнатини кора литосферата надолу тип вдлъбнатини на езеро Фергана Valley и Issyk-Kul с капацитет от утаечни капак 5-8 км. Тази депресия на меню на кора може да се постигне по два начина. Първо изпълнение - литосферата Intermontane вдлъбнатини е натиснат надолу като синклинални- obschelitosfernaya гънки, вторият вариант - литосферата Intermontane кухини, обградени с обратна недостатъци, натъпкана, поставен между два литосферни блокове, екструдира нагоре (фигура 4). Можете също така да се каже, че естеството на двете от тези механизми се прилагат, но в различни случаи е доминиран от първата, втората опция.
Деформация в резултат на влошаване на литосферата (или топлинна потапяне) е най-често срещаната за формиране на широки седиментни басейни тип Северно море и Западен Сибир. Често това отклонение се извършва след етапа на rifting, той се нарича postrift потапяне. Помислете за това, което е същността си (фиг. 5). Когато rifting (т.е. rifting) се появява шийки koobraznoe-изтъняване на земната кора. Съгласно литосферата състезания разчита astenosphere частично стопен мантия вещество. Sheykoobraznogo зона под милувки литосфера (разрив) намалява натиска върху astenosphere вещество (т.нар декомпресия се случва). Както е известно, когато температурата на топене порода налягане се понижава, а след това под astenosphere разрив се увеличава степента на неговата точка на топене и става по-лесно. Повечето от мантията зона на усилва допълнително топенето може да тече през горещия материал. Под разрив "гореща точка" се формира като резултат. Когато rifting спирки и свършва с декомпресия, тя започва да се охлади гореща точка на върха. Неговите бивши asthenospheric вещество литосфера увеличава дебелина от по-долу. В резултат на това литосферата се удебелява и става по-плътна от базовия астеносферата и нейната група на бившия зона разрив пада. Големината на тази потапяне може да бъде 3--10 км. Тъй като големината на гореща точка при разрив обикновено е много по-широк, отколкото повечето от разлома, потапяне зона банда postrift обикновено е 300--800 км.
Един от най-големите седиментни басейни са пасивни континенталните граници като Атлантическия океан с техните рафтове. Те дебелината на утайките може да достигне до 10-20 км. Основната фаза на гмуркане postrift пасивни границите на. Известно е, че по-рано на мястото пасивни маржовете континентални раздори. Rifting Тогава те нарастват в razdvizheniya континенти и разпространение океански кора (т.е. образуване на нова кора в зона razdvizheniya Лито-сфера плочи) и оста на разпространението във формата на средата на океана било непрекъснато се отдалечи от пасивен граница. В резултат на това литосферата пасивно охлаждане марж, удебелени и потъва бавно в продължение на много километри.
Съществува хипотеза, че потапянето на литосферата поради теглото може да се осъществи без rifting. Известно е, че скали образуващи земната кора, се състоят от минерали. В различни налягания, температури, наличие или отсъствие на течност в минералите, изграждащи се променя рок фаза може да се случи с промяна на техните плътности. Там хипотетични варианти на тези фазови преходи са от значителен мащаб [1], както и действителната температура в земната кора може да варира от стотици градуса (и други параметри), е доста вероятно механизъм на потапянето литосфера във връзка с фазови преходи в него, и да образуват деформация на повърхността.
литосферата на Земята се под въздействието на сили, приложена върху него може да се изкриви, а когато се огъва надолу, така наречената огъване седиментни басейни (от английски прегъването -. Bend). Има три основни случаи да образуват литосферата огъване седиментни басейни: 1) отдалечаване зона на континентален литосферата, 2) литосферата огъване зона под наднорменото тегло литосферата минни съоръжения, и 3) на огъване зона на земната кора на масата извади над него (Фигура 6) .. Всички те са ограничени до Пиемонт седиментни басейни, вариращи между нововъзникващите добив колан и се чифтосват по-стабилен регион. Ето защо, те се наричат пределната басейна с типична дебелина на седименти в тези 5-8 км. В първия случай - континентална литосфера subducts на (subducting) под континенталната литосферата. Това се случва, например, между Индийския субконтинент и Хималаите и от другата страна на Арабския субконтинент и Загрос. В зоната на отдалечаване континентална литосфера subducting завои и потъва надолу. В района на нейното огъване и потапяне на депресия повърхност се случи, и то се пълни с наноси. Така че, преди предния Хималаите произхожда Predgi малайски (или Gangetic) отклонение ръб и преди предния на Загрос - огъване на ръба Predzagrossky (или залив).
Вторият случай - литосферни огъване зона под прекомерно тегло на литосферата планински структура. В образуването на планинските вериги, като по-голямата Кавказ, Алпите, Пиренеите е също затворени дълбоко басейн поради конвергенцията на своите страни. Така например, на мястото на по-голяма Кавказ преди 35 милиона години, е имало дълбока тип басейни на съвременния Черно море с земната кора с дебелина около 15 km литосфера е с дебелина около 100 км, а на около 200 км широк. С постепенното затваряне своя страна се приближи, за да завършите сблъсък преди около 11 милиона години. Когато компресиране бивш дълбок вир материал и неговата кора литосфера може да изчезне - това формира планински пояс 45--50 км дебела кора и литосферни дебелина до 250 км (удебелени зона с така наречената литосфера литосферни корен). Това се сгъсти литосфера е направена с висока плътност литосфера планина структура по-тежък от областите, свързани с литосферата. Под тежестта на наднормено тегло Orogen литосфера, свързани с тях на полето започна да потъва и се образуват Пиемонт седиментни басейни. Механизмът ще стане по-ясно, ако ли да си представите литосферата на Земята под формата на еластична плоча. Ако тази еластична пластина постави линейно продълговата гира ( "планински зона"), след това под тежестта на хлътването на тегло плоча и до линеен тегло ще намалява поради огъване - ръб (подножието) отклонения. Вероятно така образуваното fordeeps север и на юг от Великата Кавказ, по които тече река Кубан, Терек, Кура. В края на този тип на минно дело структури (линейно удължена тегло окончания) също ще потапяне. Вероятно оформен така дълбоки седиментни басейни в окончания на Голям Кавказ - област-sheronskogo полуостров в района на Баку и Taman полуостров близо до Taman - Керч. Удебеляване на литосферата във формирането на планински колани по време на компресия не може да продължава вечно. Този корен расте надолу благодарение на компресията и изправяне. По-долу лито-корен на сферата е по-малка плътност astenosphere. Тежка литосферни корен могат да се откъснат и удавят в astenosphere (като голяма висулка изключване). Разделяне на тежки корен води до бързо нарастване изостатичния планина структура по същия механизъм, както ако лодката са били хвърлени във водата тежък товар (в този случай корабът се повдига веднага). Може би нещо подобно се случи в рамките на централната част на Голям Кавказ преди 5-10 милиона години. След това събитие, толкова по-Кавказ започва да се покачва бързо, а по оста всеки Елбрус, Казбек и други. Образуването на тези вулкани в оста на планински пояс се дължи на факта, че след разделянето на литосферни корени астеносферата горещи неща беше близо до основата на земната кора, което води до топенето и последващо вулканизъм.
третият случай на - огъване зона литосферата смъкна поради своето тегло. При образуването много планински-сгънати зони тип и Алпи Карпати възниква бутане сгънати планински маси конюгат зона на стабилна област. Често дебелината на тягата колани достига 5--15 км. Това означава, че по-рано литосферата стабилен регион се наслагва върху допълнителната маса. Под тежестта на допълнителна маса предпланински част трябва да бъде потопена с формирането на регионалната басейна. Това разположение много широко (Predal-piysky, Карпатите, Preduralsky fordeeps), но обикновено в комбинация с описаните по-горе първи и втори случаи.
Има седиментни басейни, свързани не с огъването и с асансьорите. Това, например, подводния вида Кергелен плато в океаните. В океаните, в долната част на ниската скорост на утаяване, но дълбочината на платото може да бъде стотици метри. В долната част на платото урежда огромен брой организми, и живее във водния стълб и масата на планктон nanoplankton с карбонатни скелети. В тези плата често се среща в голям мащаб поради варовиков утаяване на микроорганизми или, например, риф изграждане организми. Варианти на такива океанските плата са многобройни атоли и guyots с техните гигантски риф структури.
Ние обсъдени основните механизми на образуването на утаечни басейни. Но всеки конкретен седиментни басейни формира за сметка на многобройните механизми, които се различават по време последователно или едновременно управлявани. Помислете за някои класически примери. В областта на Земята е най-големият маслодаен седиментни басейни - пределната басейн на Персийския залив преди около 270--260 милиона години, образувана разрив. Тогава разрив сплит и започна razdvizheniya океански легени. Чрез площ от Персийския залив се превърна в най-пасивни маржове от типа на Атлантическия океан. На този ръб на рафта в мезозойската в топъл климат бързо утаяване да се образува масло-източник рок първоначално богата на органичен материал. Преди около 35--40 милиона години по пасивен марж започна да се мотае около Загрос Orogen (модерен планински пояс) и между Арабия и отдалечаване Загрос започва да се оформя с движеща-Арабския субконтинент под Загрос. Басейн бивш пасивен марж насложен върху огъване басейна континентален subduk-ТА. Бутане планинските масите Загрос в посока на Арабия е довело до допълнително гмуркане пределната басейн поради теглото на тласъци. Следователно, модерен плувен басейн в Персийския залив попада под влиянието на няколко механизма литосфера потапяне.
Модерен седиментни басейни на Южна Каспийско море, продължава по суша в Азербайджан и Туркменистан, също се счита за най-големите петролни и газови басейни на света. Неговата история не е установен все още, но планира следната последователност от събития. Преди около 160--155 милиона години започнаха rifting който преди 155--145 милиона години е довело до формирането на модерен тип mikrookeanicheskogo басейн на Тиренско море на земната кора, сходни по структура с океана. Преди Тогава 145--35 милиона години, термален басейн бавно потъва поради охлаждането на литосферата и пълни с наноси. преди около 35 милиона години по-късно на мястото на Кавказ, Елбрус и Копетдаг започна да се оформя сгънати структури, които са приблизително последните 11 милиона години, изпитват подем и се превръща в една планина. Южна Каспийския басейн стана foredeeps само на три планински системи: Голям Кавказ, Елбрус и Копетдаг. Dive Южна Каспийско ускорено веднъж се дължи на два основни механизма: му литосфера се натиска надолу поради регионалното компресия и литосферата мивки дължи на прекомерно тегло на литосферата Orogens Голям Кавказ и Елбрус. Тя е безопасно да се каже, че един огромен седиментни басейни на Южния Каспийско море стана поради няколко механизми гмуркане. Повечето от днешните големи петролни и газови басейни имат сложна история и формира в хода на действие на различни механизми.