Н. ТҰЯҚ баев т к. Арыстанов б. ӘБішев жалпы геология курсы

1 — беткейдің алғашқы жағдайы;

2 — бұзылмаған беткей, 3 — жылжыған дене; 4 — сырғанау беті; 5 — артқы жік; 6 — жылжыған дене үстіндегі кертпе жиек; 7 — сырғыма табаны; 8 — қайнар бұлақ.

101

әсерінен жер бетінің төмен шөгіп майысуы Эстония жерінде (Таллин қаласы), ал Америкада Техас, Аризона, Невада, Қалифорния штаттарында жиі байқалады. Мысалы, Қалифорния штатында жер бетінің төмен шөккен аудандарының жалпы мөлшері ~ 16 мың м²-қа жетеді.

Мехико қаласында жер бетінің төмен шөгу тереңдігі 8,5 м-ге дейін жетті. Соған байланысты көпірлер, су құбырлары істен шығып, биік үйлердің іргелері қисая бастады.

Жапонияда жер асты сулары, басқа елдермен салыстырғанда көбірек пайдаланылады. Сондықтан болар, бұл елде жер бетінің төмен шөгу процестері жиі байқалады. Мысалы, Токио қаласында 1900—1975 жылдар аралығында жер бетінід төмен шөгуі ~4,75 м-ге жетті." Бұл тәрізді жағдайлар Италия, Таиланд, Нидерланды жер-лерінде де белгілі. Осы мәселелерге байланысты гидро-геологтардың негізгі міндеті — жер бетінін, төмен шөгу процестерін алдын ала болжай біліп, жер асты суларын тиімді пайдаланудың жолдарын көрсете білу.

Жер асты сулары жер қыртысында кездесетін химиялық элементтердің орын ауыстырып тасымалдануында немесе миграциялық процестердін барысында ең маңызды роль атқарады. Жер асты суларының құрамында ерітінді түрінде кездесетін әр түрлі химиялық элементтердің мөлшерін сан жағынан анықтай білу және олардың құралу заңдылықтарын дұрыс түсіне білу геохимиялық және гидрохимиялық зерттеу жүмыстарының маңызды көрсеткіші болып саналады. Бұл бағыттағы ғылыми-зерттеу жұмыстары әр түрлі кен орындарынын, қалыптасу және олардың орналасу заңдылықтарын түсіне білуге көмектеседі.

Жер асты суларын ең бағалы қазба байлық ретінде тиімді пайдаланып, таза сақтай білу бәріміздің азаматтық борышымыз.

VI. 1. 7. Теңіздің геологиялық әрекеті

Жер бетінің 70,8%-ін алып жатқан мұхиттар мен теңіздерде судың орасан зор массасы (1,37 млрд. км³) шоғырланған. Су тұрақты түрде үздіксіз қозғалыста бола отырып, қоршаған ортамен тығыз байланысты. Құрлықтан ерітінділер түрінде әкелінген бүкіл материалдар сулы ортада түнып, әр түрлі шөгінді тау жыныстарын түзеді. Сонымен бірге теңіз суы мен мұхит сулары суда өмір сүретін органикалық дүниенің тіршілік ортасы болып саналады.

Жағаға таяу саяз сулы (0—200 м) аймақтар шельфті аймақ деп аталады. Олар континенттердің су астындағы жалғасы болып табылады. Теңіздер мен мұхиттардың жалпы ауданының 7,6%-і шельфтердің үлесіне тиеді 200 м-ден 2000 м-ге дейінгі тереңдікте — материктік беткей, 2000 м-ден 6000 м-ге дейінгі аралық — мұхит шарасы (мұхиттық аймақ), 6000 м-ден 11000 м-ге дейінгі тереңдікте терең сулы шұңғымалар мен мұхит орталық тау жоталары орналасады (VI. 26-сурет). Мұхиттық жоталардың орталық бөлігінде мыңдаған км-ге созылған аса терең жарылыстармен шектелген рифттік аңғарлар орналасады.

VI. 26-сурет. Мұхит түбінің гипсографиялық (А) және жалпылама (Б) профилі (0. К. Леонтьев бойынша). Жоғарыда — материктің оу асты бөліктерінің (I), аралық зонаның (II), мұхит табанының (III) және мұхиторталық жоталардың (IV) өзара қарым-қатынастарын бейнелейтін диаграмма.

Теңіздің геологиялық әрекеті екі бағытта (бұзушылық және жасампаздық) жүріп жатады.

Бірінші бағыттағы процестерге абразиялық, ал екінші бағыттағы әрекеттерге тұну, шөгу процестері жатады. Теңіздің бұзушылық әрекеті (абразиялық) желден пайда болған толқындардың, теңіздің тасуы (трансгрессия) мен қайтуы (регрессия) кезіндегі толқындар-дың, теңіз ағыстарының әрекетіне байланысты байқалады.

Ең күшті бұзушылық әрекет толқындар үлесіне тиеді. Теңіз толқьшы су бетінде күштірек байқалады. Толқын күші біртіндеп баяулай келе теңіздерде — 100 м, мұхиттарда — 200 м тереңдікке дейін таралады.

Ең пәрменді күш — соқпа толқындар күші. Соқпа толқын жағаға жақын келіп, жылдамдығы азайған кезде биіктігі арта түседі де, жағадан кері төңкеріліп кері бағыттағы кума ағысты тудырады.

Абразиялық процесс кезінде бір мезгілде үш түрлі фактор әрекетке араласады: 1) толқындардың гидравликалық сокқысы (жағаға түсетін динамикалық қысым күші ~ 10 т/м²); 2) толқын үйіріп әкеткен тау-тастардың кесек бөлшектерінің соққылары мен үйкеліс әрекеттері (ірі тастардың салмағы кейде 100 т-дан астам келеді); 3) судың химиялық әсері. Су тау жыныстарын ерітеді және тау жыныстарының құрамын құрайтын ми-нералдармен реакцияға араласады.

Тау жыныстарыньщ бұзылуына теңіз жәндіктері мен өсімдіктер дүниесі де әсерін тигізеді. Абразиялық әрекеттер тікшіл келген құзды-жақпартасты жағаларда күшті байқалады. Мұнда ең алдымен жағадағы жартастардың етегінде шағын ойықтар пайда болады. Үйіріле соққан соқпа толқындардың күші артқан сайын, кішігірім ойықтар кеңейе келе қуыстарға айналады. Мұндай қуыстардың одан әрі тереңдеуі үстіңгі беткейдін, кері шегінуіне әкеліп соғады (VI. 27-сурет).

Осындай процестердің нәтижесінде (жағалау сызығы судан біртіндеп шегіне келе) абразиялық терраса қалыптасады. Кейбір орындарда абразиялық террасаны мүжілген тау жыныстарының кесек бөлшектері жауып жатады. Олар біртіндеп қозғалысқа араласып уатылады. Домалай жылжып үйкелуден малта тасқа, қиыршық

д, Б, В — соқпа толқынның теңіз жағасын бұзып шаюына байланысты кейін тартылғн жағалық алқаптық түрлі жағдайдағы көріністері; а₁ а₂ а₃ — қажалған террасалар; Б_І, В₁ — су астындағы аккумулятивтік террасалардың пайда болу сатылары; б — қайраң.

тасқа, құмға және одан да ұсақ бөлшектерге айналады. Кейінірек олар абразиялық террасадан алыстап көшіп қонады да, су астында аккумулятивтік терраса құрайды. Су толқындары жағаға келіп бұрыштай соққанда, тау жыныстарының кесек бөлшектері жағаны бойлай орын ауыстырады.

Ерімтал жыныстардан құралған жарқабақтар теңіз суында оңай еріп, оның төменгі жақтарында үңгір қуыстар, ал жоғарғы бөліктерінде кішігірім ойықтар пайда болады. Шөгінді жыныстар-дан тұратын жағаларда байқалатын абразиялық әрекеттердің жылдамдығы жылына бірнеше сантиметрден бірнеше метрге дейін жетеді.

Олардың қатарына әк тастар немесе ізбес тастар, доломиттер, мергелдер, сазды, балшықты жыныстар, аргиллиттер, алевролиттер және т. б. жатады.Гнейс, тақта тастар, мәрмәр (мрамор) сияқты метаморфтық тау жыныстары да бұрынғы теңіз шөгінділері болған. Теңіз түбінде жиналған тұнбалар терригендік, биогендік, хемогендік және вулканогендік болып ажыратылады. Теңіздің тереңдігіне, оның түбіндегі бедер пішіндеріне, жағаның алыстығына, ағыс жылдамдығына, органикалық тіршілік жағдайларына байланысты теңіздік шөгінділердің құрамы мен құрылысы әр түрлі болып келеді. )Жағаға жақын, тайыз сулы ортада терригендік кұмдар, малта тастар, қабыршақ тастар, ал толқын баяу жерлерде балшықтар, саздар, алевриттер жиналады (VI. 28-сурет). Су астында кездесетін көтеріңкі жерлерде және шельфті аймақтарда әр түрлі биогендік шөгінділер, құмдар, эпиконтиненттік теңіздерде органикалық заттарға бай саздар, балшықтар мен алевриттер, мер-гелді, әкті, кремнийлі-лайлы түнбалар түзіледі. Тайыз

105

ҮІ. 28-сурет. Теңіз шөгінділерінің қабатталып жиналу схемасы:

1 — малта тастар; 2 — құм; 3 — лайлы саз балшық.

сулы теңіз шөгінділерінщ құрамында темір мен марганец рудалары, бокситтер және фосфориттер бірге кездеседі. Аутигендік кейбір минералдардың құрылымдық, текстуралық ерекшеліктері теңіз шөгінділерінің диагностикалық белгілері болып саналады.

Теңіз шөгінділерінің негізгі құрамы мен олардың таралу заңдылықтары тектоникалық режимге және климат жағдайының ерекшеліктеріне тығыз байланысты.

Тектоникалық режим теңіз алаптарынын, қалыптасуына, теңіз түбі мен теңіз жағалауларьшың бедер пішіндеріне, трансгрессиялық-регрессиялық процестерге, шөгінді жыныстардың түзілу жылдамдығына және оның қалыңдығына әсерін тигізеді. Гумидтік аймақтарда орналасқан теңіздерде терригендік (құм, алевролит), қоңыржай белдеулердің суық сулы алаптарында диатомдық лайлы-саздар, аридтік аймақтарда — биогендік-кар-бонатты жыныстар, тропиктік аймақтарда маржанды-балдырлы рифтік комплекстер, мұз жапқан аймақтарда мұздық-теңіздік шөгінділер басым болып кездеседі. Кембрийге дейінгі эраларда доломиттер, палеозойда хемогендік, мезозой мен кайнозой эраларында биогендік теңіз шөгінділері кеңінен таралған.

Теңіз шөгінділері болып саналатын темірлі кварциттер протерозой эрасында құралған.

Теңіз шөгінділері орналасу жағдайына қарай литоралдық, батиалдық, абиссалдық болып ажыратылады (VI. 29-сурет).

106

жел режиміне байланысты жағалық шөгінді белестер (бір немесе бірнеше) құралады.

Көне замандарда құралған литоралдық шөгінділердің құрамында көмір қабаттары кездеседі.

Сублиторалдық шөгінділер материктердің су астындағы 100—200 м-лік тереңдігінде түзіледі. Олардың құрамы құрлықтағы үгілу процестерінің ерекшеліктеріне және су жиналатын аймақтағы тау жыныстарының минералдық құрамына байланысты.

Тау жыныстарының ең ірі кесек бөлшектері құрлыққа таяу жерлерде жиналады. Теңіздің гидродинамикалық ерекшеліктеріне байланысты құм мен лайлы жыныстар шекарасы 25—50 м-ден 100—150 м-ге дейінгі тереңдіктерде байқалады. Ірілі-ұсақтығына қарай шөгінді жыныстар төрт топқа бөлінеді: 1) ірі кесекті бөлшектерден құралған пефиттер- (дөңбек тастар, қой тастар, мал-та тастар және қиыршық тастар); 2) құмды жыныстар — псаммиттер (ірілі-ұсақты түйіршіктерден құралған құмдар); 3) алевритті жыныстар — алевриттер; 4) саз балшықты жыныстар — пелиттер. Кейде ұлутастардан тұратын шөгінді қабаттар да кездеседі.

Материктердін, су басып жатқан шеткі аймақтарында әк тасты (ізбестас) организм қалдықтарынан құралған органогендік немесе биогендік түзілімдер — маржан (VI. 30-сурет) рифтері жиі кездеседі. Олар — жағалық, тосқауыл және атолды рифтер болып ажыратылады. Маржан рифтерінің өсуіне қажетті жағдай теңіз суынын, температурасы 18°С-тан төмен болмауын, су тұздылығын, тазалығын, су түбі жартасты болып, тереңдігі 40— 50 м-ге дейін болуын қажет етеді. Мұндай қолайлы жағдайлар Үнді және Тынық мұхиттарында көп кездеседі.

Хемогендік шөгінділер климат жағдайы ылғалды, тұздылығы орташа, теціз жағалауларына таяу орындарда темір, марганец рудалары, бокситтер, фосфориттер, әк тастар, яшмалар түрінде түзіледі.

107

I — профильдік қима; II — үстінен қарағандағы көрініс (план); а — жағалық риф, б — тосқауыл рифі (барьерлік рнф); в — атоллалар (сақиналы риф).

кеңінен таралған. Құрамыньщ 50%-тен астамы радиолярий қаңқаларынан құралған тау жыныстары Қазақстанда Сарыарқаның (Майсор, Атырай және т. б.) палеогендік жыныстарының арасында кездесіп тұрады.

Терригендік сазды жыныстармен қатар органогендік қалдықтар бірге кездескен жағдайларда олар органогендік-терригендік шөгінділер деп аталады. Теңіз суы астында шөгінді жыныстардың орналасу реттілігін бұзып лайлы көшкіндер туғызатын лайлы ағыстар жиі байқалады. Мұндай жағдай теңіз шөгінділерінің орналасу заңдылықтарын зерттеп-білу жұмыстарын қиындатып жібереді.

Теңізден қайраңдар арқылы бөлініп қалған аймақтарда (лагуналарда) шөгінді қабаттар өзгеше жағдайда түзіледі (VI. 31-сурет). Суы тұщы лагуналарда құмды-сазды жыныстар, кейде органикалық заттарға бай саз балшықты, сазды — карбонатты жыныстар жиналып, шоғырланады. Кейде олардың арасында көмір қабаттары кішігірім линзалар түрінде кездесіп қалады. Суы ащы (тұзды) лагуналарда әр түрлі хемогендік қосылыстарға бай қара түсті лайлы тұнбалар түзіледі. Олардың құрамында күкіртті сутек мол болады. Сонымен қатар, натрий сульфаттары мен хлориттері, гипс, ангидрит, доломит, ізбестас қабаттары кездесіп тұрады.

Лагуналық шөгінді қабаттардың тік және көлденең бағыттарда тез өзгеріп, континенттік шөгінділермен ке-

VI. 31-сурет. Лагунаның (құмды мүйіс арқылы теңізден бөлінген су айдыны) пайда болуы: 1 —теңіз жарасы; 2 — теңізден бөлінген

жекеленген су айдыны (лагуна); 3 — бар (немесе мүйіс); 4 — теңіз.

109

Шөгіндінің тау жыныстарына айналып, олардың әр түрлі ортада құралып қалыптасу және орналасу заңдылықтарын зерттейтін геологиялық ғылым саласы литология деп аталады.

Н. М. Страхов бастаған ғалым — геологтар тобм жалпы литогенез теориясын жасап, шөгінді жыныстардың жаратылыс жолдарын анықтап берді. Бүл теория бойынша шөгінді жыныстар мұздық, аридтік, гумидтік, вулканогендік шөгінділер болып ажыратылады. Шөгінді жыныстардың генетикалық (жаралымдық) жеке тектеріне сәйкес әр түрлі кен-орындары пайда болады.

VI. 1. 8. Көлдер мен батпақты көлдердің геологиялык, әрекеті

Көлдердің атқаратын геологиялық қызметін теңіздермен салыстыруға болады. Тек олардың көлемі мен аумағы кіші.

Көлдер де теңіз сияқты бұзушылық және жасампаздық қызмет атқарады; әр түрлі шөгінді қабаттар түзіледі.

Көлдік шөгінділер механикалық, химиялық және органикалық болып үшке бөлінеді.

Көл жағалауында ірі, салмағы ауыр бөлшектер, ал жағалаудан алыстаған сайын (көлдің ортасына қарай), майда ұсақ бөлшектер көбейе бастайды. Көл түбінде планктонға бай механикалық майда шөгінділермен бір-ге органикалық қалдықтар аралас лайлы-сазды (сапропель) шөгінділер түзіледі. Бұлармен бірге көл түбінде ас тұзы, гипс, бор қабаттары және темір рудалары қатар пайда болады.

Батпақты көлдерде шөгінді қабаттардын, құралуына әсерін тигізетін жағдайлар мына төмендегідей: 1) климаттық (төмен температуралы); 2) топографиялық; 3) жер асты суларынын, жер бетіне көтерілуі; 4) көп-жылдық тоңазу.

Батпақты көлдер — көп жағдайларда кішігірім көлдердің шөгінді жыныстарға тез толып және өсімдіктердің қаулап өсуіне байланысты пайда болады (VI. 32-су-рет). Өсімдіктердің шірінді қалдықтары қабатталып жинала келе торф қабаттарын түзеді. Олар көп жылдардан кейін көмір қазбаларына айналып көмірлі кен орындарын құрайды.