Фации осадочных пород. Существует два подхода к определению понятия фации. Согласно палеогеографическому подходу, фация представляет собой физико-географическую обстановку или единицу ландшафта, в пределах которой формируются сходные в литологическом и палеонтологическом отношении осадки. Согласно геологическому подходу, фация есть часть слоя одновозрастных пород, отличающаяся от других частей этого же слоя своими литологическими и палеонтологическими особенностями, которые называются фациальными признаками (фации в этом понимании часто называют литофациями). Основное свойство фаций и литофаций – их однородность.
Изучение фаций (в обоих пониманиях этого слова) опирается на принцип актуализма, так как изучение современных процессов и обстановок осадконакопления даёт возможность понять процессы и обстановки формирования древних осадочных пород. В качестве примера фациальной изменчивости внутри одновозрастного слоя можно привести изменение характера одновозрастных осадков по мере удаления от берега: вблизи берега отлагаются песчаные осадки, которые постепенно сменяются глинистыми, а затем в некоторых случаях и карбонатными. Исследуя подобный слой в древних осадочных толщах, можно сделать вывод, с какой стороны в соответствующую геологическую эпоху находилась суша.
Среди фаций выделяют три два главных типа – континентальные, морские и переходные (для областей чередования континентальных и морских обстановок), каждый из которых делится на многочисленные виды. Так среди континентальных фаций выделяют, прежде всего, наземные и пресноводные, а по климату – аридные, гумидные и полярные фации. Среди пресноводных фаций выделяют речные, озёрные и болотные, а среди наземных – пустынные, ледниковые и др. Среди морских фаций выделяют, прежде всего, прибрежные, мелководные и глубоководные. Среди переходных фаций выделяют дельтовые, лагунные и др.
При выделении литофаций определяющими признаками является минеральный и гранулометрический состав осадочных пород. По гранулометрическому составу выделяют, например, галечниковые, песчаные, глинистые и другие фации. Размерность обломков в осадочных породах зависит от скорости потока, из которого они отложились. Минеральный состав отражает, с одной стороны, состав размываемых пород, с другой стороны, степень перемыва осадков и скорость их захоронения. Чем меньше длился перемыв и чем быстрее произошло захоронение осадков, тем более пёстрый минеральный состав осадков. Чем дольше длился перемыв, тем меньше остаётся в осадках неустойчивых минералов (в конце концов, в них остаётся почти один кварц).
В толщах органогенных пород или в терригенных породах, содержащих органические остатки, могут выделяться биофации, характеризующие разным набором окаменелостей организмов, которые жили одновременно, но в разной обстановке. Выделение фаций осадочных пород позволяет геологам определять (иногда с большой детальностью) физико-географические обстановки прошлого.
Трансгрессивный и регрессивный разрезы. Трансгрессией называют наступление моря, которое может происходить в каком-либо конкретном районе либо из-за того, что этот район испытывает тектоническое опускание, либо из-за того, что происходит общий подъём уровня Мирового океана. При этом формируются трансгрессивные серии осадочных пород, в которых континентальные отложения сменяются вверх по разрезу морскими (вначале прибрежными и мелководными, а затем всё более и более глубоководными).
Регрессией называют отступление моря, которое может происходить либо из-за тектонического подъёма района, либо из-за общего опускания уровня Мирового океана. При этом формируются регрессивные серии осадочных пород, в которых морские отложения (от более глубоководных к мелководным и прибрежным) сменяются вверх по разрезу континентальными отложениями.
В тех случаях, когда уровень моря испытывал ритмические колебания формируются ритмы осадочных пород с нижней трансгрессивной и верхней регрессивной частями. Особенно характерны ритмы для угленосных толщ. Мощность ритмов может меняться от нескольких метров до 100 м и более.