Файл: Картирование шельфов сборник статей..pdf

ных песков глубоководными течениями (Pratt, 1963; Hubert, 1964). Таким образом, осадки континентального склона так же обладают дискретными свойствами.

З а к о н о ме р н о с т и д и с к р е т н о й с т р у к т у р ы пара­ генерации осадков шельфа и склона могут быть обобщены поня­ тием о четырех порядках дискретности параметров их грануло­ метрического состава, зависящих от физических условий седимен­ тации:

1. Первый порядок характеризуется наличием дефицита по­ род, отвечающего определенным значениям среднего размера зе­ рен и других параметров гранулометрического состава в общем спектре парагенерации осадков шельфа и склона. Выделяются три главные совокупности — пески пород со средним разме­ ром зерен >0,125 мм; пески, алевритовые пески и песчаные але­ вриты со средним размером зерен —-0,015—0,125 мм; глинистые алевриты со средним размером зерен <0,015 мм. Отсутствие чихтых алевритов и глин частично связано, вероятно, со смешением материала при опробовании. Происхождение дискретности дан­ ного порядка может связываться с различием законов транспор­ тировки и седиментации частиц (по Ф. Петтиджону, Л. Б. Рухину) и их минералогией (по Н. М. Страхову).

2.Второй порядок определяется аналогичным образом для каждой совокупности. Для песков это связано с наличием под­ совокупностей (подпород) преимущественной суспензионной, сальтационной и донной транспортировок, имеющих разные раз­ меры зерен. Параметры подсовокупностей зависят от физических условий среды седиментации. Для алевритовых и глинистых по­ род дискретность данного порядка может быть связана с дискрет­ ным спектром физических параметров среды седиментации.

3.Третий порядок обнаруживается дефицитом песков, имею­ щих строго логнормальное распределение размеров зерен по коэффициенту эксцесса для каждой из подсовокупностей. Это определяется существованием продуктов осадочной дифферен­

циации и интеграции, имеющих противоположную тенденцию из­ менения структуры осадка, что дает для каждой подсовокупности две «подподсовокупности» (подподпороды). Для алевритовых и глинистых пород отмечается лишь одна из двух «подподсовокупностей».

4. Четвертый порядок предполагается для всех пород дефи­ цитом для каждой из «подподсовокупностей» осадочной диффе­ ренциации материала некоторых степеней переработки. Это вы­ зывает представления о скачкообразном (?) процессе осадочной дифференциации.

Изложенные выводы, особенно касающиеся дискретности 3—4 порядков, требуют дальнейшего изучения, для чего необхо­ димы специальные исследования на придонном полигоне в морях и на шельфе. Это определяется перспективами исследования

103

дискретности для изучения физических процессов образования современных осадков и использования этих знаний для рекон­ струкции физических параметров седиментации осадков прошлых эпох. Тем не менее уже сейчас особенности дискретной структуры выдвигают следующие основные желательные требования при изучении и картировании современных осадков:

а) максимально возможная дробность гранулометрического анализа;

б) повторное опробование по одной и той же сети в связи с сезонными или другими вариациями условий седиментации;

в) совершенствование техники опробования алевритовых и глинистых пород;

г) учет скоростей течений, температур и распределения тон­ кой взвеси придонного слоя воды в момент опробования;

д) дифференцирование систем опробования по площадям, от­ личающимся условиями седиментации;

е) последовательный анализ дискретных свойств спектров гранулометрических параметров с выявлением параметров диск­ ретным совокупностей;

ж) главное — картирование параметров дискретной структу­ ры взамен характеристик, исходящих из формальных классифи­ каций.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

Ви с т е л и у с А. Б. Красноцветные отложения полуострова Челекен. М.? «Наука», 1966.

конакопления в кембро-ордовикских песках Прибалтики. — ДАН, т. 212, № 3, 1973.

в связи с проблемой палеогравитации. — «Бюлл. МОИП», сер. геол., № 2, 1972. С м и р н о в Л. С., К о л о б з а р о в О. В., Р о ж к о в Г. Ф. Дискрет­ ность материала песчано-алевритовых пород в связи с эволюцией осадкона-

копления. — «Сов. геология», № 12, 1973.

С м и р н о в Л. С., Р о ж к о в Т. Ф. Дискретность и симметрия грануло­ метрического состава песчаных пород. — В кн.: Симметрия в природе. Л., 1971.

С т р а х о в Н. М. Основы теории литогенеза. М., АН СССР, 1962. Физико-географический атлас мира. М., АН СССР, 1964.

Хо р н Р. Морская химия. М., «Мир», 1972.

104

О. С. Корнев, М. А. Детков

Р Е З У Л Ь Т А Т Ы О П Ы Т Н О - М Е Т О Д И Ч Е С К И Х РА Б О Т ПО Г Е О Л О Г И Ч Е С К О Й С Ъ Е М К Е Ш Е Л Ь Ф А

Геленджикским отделением ВНИИМОРГЕО в 1968—1972 гг. проводились опытные работы по созданию методики средне- и крупномасштабной геологической съемки шельфа.

Район исследований представляет полосу шельфа у Таман­ ского полуострова шириной до 50 км, к юго-востоку он резко су­ жается в районе мыса Пицунда, где континентальный склон под­ ходит близко к берегу, ширина шельфа уменьшается до 0,5 км. На целом ряде участков шельф изрезан каньонами, вершины кото­ рых иногда подходят очень близко к берегу, начинаясь на глу-' бинах 20—50 м.

В геологическом отношении исследуемая полоса шельфа яв­ ляется продолжением системы альпийской складчатости южного склона Большого Кавказа. Самые древние отложения, обнажаю­ щиеся на шельфе, представлены дислоцированными породами верхнемелового флиша. Это — чередующиеся мелкослоистые мер­ гели и глины. Выше по разрезу — также дислоцированный терригенный комплекс палеогеновых и неогеновых осадков. Разрез венчается морскими осадками четвертичного возраста, которые образуют рыхлый чехол на дислоцированных образованиях мезокайнозоя. Мощность чехла ориентировочно оценивается в не­ сколько десятков метров, но не более 70—100 м. Породы мезокайнозоя, как правило, образуя бенч, обнажаются в прибрежной полосе шельфа и на континентальном склоне с крутыми углами.

На различных участках были опробованы следующие техни­ ческие средства ведения морских геолого-съемочных работ: сей­ смоакустика, магнитометрия, электрометрия, радиометрия, каппометрия, мелкое ударное бурение, отбор колонок грунта прямо­ точными и вибропоршневыми трубками, отбор образцов и проб грунта драгой и дночерпателем, подводные геологические наблю­ дения, проводившиеся геологами-акванавтами.

Се й с мо а к у с т и к а выполнялась аппаратурой с магнитострикционным и электроискровым источником упругих колебаний на судах водоизмещением 300—400 т, при скорости хода 3— 3,5 узла. В табл. 1 приведены типы аппаратуры и параметры регистрации.

Работа на ЗГЛ-2 в геологических условиях района показала, что его4геологическая эффективность на различных участках не-

106

/

v

равнозначна и в общем-то низкая. Полезная информация была получена в пределах маломощной (10—12 м) существенно псам­ митовой толщи морских четвертичных осадков. Здесь отмечались явления выклинивания отдельных слоев. Максимальные глубины отражающих горизонтов были зарегистрированы в каньонах. На борту каньона вблизи устья р. Шахе мощность водонасыщенных илов определена в 70 м. В других каньонах по верхнему слою осадков (10—15 м) четко фиксировались оползневые явления.

Более информативными явились результаты использования сейсмоакустических приборов с электроискровым источником упругих колебаний. В первое время, при опробовании моделей аппаратуры на высоких энергиях с датчиком, представляющим собой два точечных электрода, получаемые результаты были ма­ лоудовлетворительны. От сильного прямого удара полоса помех накладывалась на верхнюю часть записи, что не позволяло рабо­ тать на глубинах менее 25—30 м. Большой помехой явился по­ вторный удар, накладывающийся на запись более глубоких гори­ зонтов. В дальнейшем были применены групповые датчики, по­ зволившие уменьшить энергию и время действия повторного удара, освоена методика работ с использованием корпуса судна в качестве экрана от прямого удара, увеличен диапазон частот регистрации в сторону их повышения. Все это дало возможность работать на самых малых глубинах, определяемых лишь навига­ ционным качеством судна.

Так, на Таманском шельфе при глубинах моря 10—50 м с источником мощностью 4 кдж были получены отражающие го-

107

ризонты в четвертичных и неогеновых отложениях до глубин 50—200 м от дна с разрешающей способностью до 3—4 м. Выяв­ лена сложная картина взаимоотношений чехла рыхлых отложе­ ний и дислоцированной толщи неогена, зафиксирован целый ряд сопряженных антиклиналей и синклиналей конседиментационного и диапирового характера.

На акватории мыса Пицунда использовалась аппаратура с бо­ лее мощным разрядным устройством (табл. 1, пункт 5). Получен сейсмоакустический разрез рыхлой толщи четвертичных осадков и неогеновых отложений общей мощностью 400—600, а иногда до 1000 м при глубинах моря до 1000 м. Выявлен характер взаи­ моотношения этих толщ и особенности строения неогеновой. На континентальном склоне зафиксированы образования, вызванные оползнями. Минимальная временная мощность отдельных гори­ зонтов, отмеченных сейсмоакустикой, в отложениях неогена со­ ставляет 5 м/сек, в чехле рыхлых осадков — 3—7 м/сек.

Нужно заметить, что на шельфе в области развития монотон­ ной толщи верхнемелового флиша, где использованы сравнитель­ но низкие частоты фильтрации, не было получено четких отра­ жающих границ. Анализ материалов показывает, что высокую разрешающую способность можно получить при работе на высо­ ких частотах, но глубинность исследования в таком случае будет! небольшая. Поэтому при усовершенствовании аппаратуры необ­ ходимо направить усилия на осуществление одновременной реги­ страции сигналов в двух диапазонах частот, примерно 100—600

и 600—2000 гц.

Ма г н и т о ме т р и я выполнялась в комплексе с сейсмоаку­ стикой на отрезке шельфа Сочи — Лазаревское с помощью мор­ ского протонного магнитометра М-30. В прибрежной полосе были зафиксированы магнитные аномалии интенсивностью 0,5—2,0 мэ. Грубая оценка глубин залегания возмущающего'объекта соста­ вила 200—300 м. К сожалению, сейсмоакустические работы на этом участке проводились еще неусовершенствованной аппара­ турой и аномалии АТ остались без корреляции с данными этого метода. Отрицательным фактором при количественной интерпре­ тации магнитных аномалий явилась незаконченность профилей со стороны берега, т. к. его близость не позволила выйти с наблю­ дениями в нормальное поле. Основной технический недостаток методики — значительное удаление (150—200 м) датчика от суд­ на, что ограничивает область исследования прибрежной полосы, а также затрудняет навигационный маневр при детализационных работах.

Эл е к т р о ме т р и я опробовалась на шельфе в варианте измерения потенциала естественного поля (ЕП) с помощью опыт­

ч