Харисов Ринат Мансурович учебно-методический комплекс

Вид материала

Учебно-методический комплекс

Содержание Структуры и текстуры осадочных пород. Кластические структуры Некластические структуры Знаки ряби Рябь течений Рябь волнения Эоловая рябь Знаки течения Состав Практического занятия Классификация осадочных пород Обломочные породы. Глыбы (неокатанные) - крупные обломки пород, размером более 200мм. Валуны Среднеобломочные породы Мелкообломочные породы (алевриты). Тонкообломочные породы (пелиты ). Химические породы (хемогенные) Кремнистые туфы Марганцевые осадочные породы Галлоидные породы Аллшпные породы ... Полное содержание

Подобный материал:

• И. Л. Литвиненко учебно-методический комплекс по дисциплине международный туризм ростов-на-Дону, 398.8kb.
• Учебно-методический комплекс умк учебно-методический комплекс общие основы педагогики, 974.02kb.
• А. Б. Тазаян Учебно-методический комплекс дисциплины "Логика" Ростов-на-Дону 2010 Учебно-методический, 892.49kb.
• И. Д. Алекперов учебно-методический комплекс дисциплины "информатика" Ростов-на-Дону, 952.05kb.
• А. Б. Тазаян Учебно-методический комплекс дисциплины "Юридическая логика" (для студентов, 1003.39kb.
• Учебно-методический комплекс подготовлен Юдиной А. С. Учебно-методический комплекс, 1284.72kb.
• Учебно-методический комплекс подготовлен Чернышовой В. Ю, старшим преподавателем Учебно-методический, 2409.97kb.
• Учебно-методический комплекс подготовлен Чернышовой В. Ю, старшим преподавателем Учебно-методический, 2174.24kb.
• Учебно-методический комплекс издательство тюменского государственного университета,, 2079.21kb.
• Л. Л. Гришан Учебно-методический комплекс по дисциплине «Аудит» Ростов-на-Дону, 2010, 483.53kb.

Структуры и текстуры осадочных пород.

Структура осадочных пород определяется величиной и формой мине­ральных составляющих и зависит от происхождения осадочной породы. Вы­деляют кластические (обломочные) и не кластические структуры.

Кластические структуры осадочных пород различаются по форме и размерам обломков, по степени их окатанности (рис.4), по наличию или от­сутствию цемента. Такая классификация обломочных пород дана в таблице 2.

Некластические структуры могут быть кристаллически - зернистыми или аморфными. По величине зерен они делятся на крупнозернистые (>5мм), среднезернистые (2- 5мм), мелкозернистые (<2мм), а также афанитовые (микрокристаллические и криптокристаллические). Выделяют также равномерно зернистые и разнозернистые структуры. Органогенные породы, если они сложены из хорошо сохранившихся организмов, имеют биоморфную (органогенную) структуру, а если представлены обломками скелетов ор­ганизмов, раковин, то структура называется детритусовой.

В структуре осадочных пород значительную роль играет цемент и его взаимоотношения с зернами породы. По составу цемент может быть известковым, глинистым, кварцевым, мергелистым, глауконитовым, битуминозным, железистым и др.

Большое значение при изучении осадочных пород имеет пористость: это суммарный объем всех пустот, пор и трещин в породе. Поры и пустоты могут быть образованы одновременно с самой породой (первичные) и воз­никнуть позже (вторичные). По степени пористости выделяют породы: плот­ные, крупнопористые (величина пор 0,5-2,5мм) и кавернозные. Изучение по­ристости осадочных пород особенно необходимо специалистам, изучающим геологию нефтяных и газовых месторождений.

Под текстурами осадочных пород понимается непосредственное видимое сложение породы в целом — совокупность признаков, обусловленных относительным расположением макроскопических составных ее частей.

К текстурным признакам относят, например, такие, как слоистость, распределение в породе конкреционных образований, наличие на поверхности наслоения различных знаков, биогенных и абиогенных, связан­ных с накоплением осадка или его преобразованием.

Систематический иллюстрированный обзор характерных текстурных особенностей можно найти в «Атласе текстур и структур осадочных горных пород». Основные текстурные особенности осадочных пород - знаки ряби и знаки течения, знаки прибоя и струек, трещины усыхания и текстуры свертывания иловых корочек, следы дождевых капель и отпе­чатки ледяных кристаллов, кольца Лизеганга и следы катагенетического растворения известняковых галек в конгломератах.

Эти тек­стурные признаки важны как показатели среды осадконакопления, они свидетельствуют о фациальной принадлежности пород, а иногда и о климате. Некоторые текстуры на поверхности наслоения указывают на положение кровли пластов, когда оно не вполне ясно в сложно дислоцированных толщах. Поэтому при анализе таких текстурных знаков необходимо различать их отпечатки на поверхности наслоения — кровле пласта и противоотпечатки, зафиксированные на почве налегающего на него пласта.

Знаки ряби возникают на поверхности рыхлых песчаных, песчано-алевритовых и иногда карбонатных иловых осадков, слагающих дно водоемов (рябь течений, рябь волновая) либо дневную незадернованную поверхность (эоловая рябь).

Рябь течений наблюдается в морских бассейнах до глубины 1000 м. Обычно мелкая, ясно несимметричная, с округлым гребнем и поло­гим склоном, ориентированным против течения, и более крутым — падающим по течению. Более грубый материал собирается во впадинах волн ряби, более мелкий — на крутом склоне. Длина волны ряби течений от долей сантимет­ров до 2,5 м и более, высота волны до 25—30 см. Рябь течений бывает про­стая и сложная, когда волны ряби разветвляются. Иногда происходит наложение знаков ряби течений двух направлений, дающее рисунок интерференции ряби. Ориентировка волн ряби этого типа перпендикулярна к направлению течения.

Рябь волнения присуща озерному и морскому мелководью и формируется под действием возвратно-поступательного движения воды. Знаки ряби волнения обычно симметричные и имеют острые гребни. Намечается тенденция увеличе­ния длины волн знаков волнения с глубиной дна водоема. Рябь волнения, или волноприбойные знаки, располагаются своими валиками обычно парал­лельно береговым линиям водоема, в схеме концентрически окаймляя их.

Эоловая рябь, формируемая ветром на поверхности песчаного грунта, отличается накоплением более грубого материала на гребнях вали­ков ряби. Склоны валиков эоловой ряби всегда значительно более пологи, чем валиков ряби течения воды. Валики эоловой ряби располагаются перпендикулярно к направлению ветра.

Знаки течения распознаются без затруднений главным образом в отложениях аллювиальных фаций. В осадках быстротекущих вод на плос­костях наслоения знаки течения видны как извилистые борозды, обозначающие неравномерный
размыв дна и отложение осад­ков струями различной ско­рости. Иногда знаки течения
показывают не только общую ориентировку водного потока, но и его направление


Состав Практического занятия:

А) Разделить предложенный каменный материал (20 – 30 образцов) на группы по составу осадочных пород, по структурным и текстурным особенностям.

Б) Определить (дать названия) наиболее характерным образцам по выделенным группам

В) Описать состав, структуру и текстуру образцов каждой разновидности пород.


Классификация осадочных пород

Осадочные горные породы делятся на: обло­мочные, глинистые, химические (хемогенные), органогенное (биохимические), эффузивно-осадочные, смешанные.


Обломочные породы.

Эти породы наиболее распространены среди осадочных пород. Они об­разуются за счет механического разрушения разных пород. Состоят из обломков пород или минералов и могут быть рыхлыми или сцементирован­ными. Классификация таких пород и их структуры даны в таблице № 2.

Грубообломочпые ( псефитовые) породы (псефос - камешек (греч. ).

Глыбы (неокатанные) - крупные обломки пород, размером более 200мм.

Валуны (окатанные) - также крупные обломки, размером более 200мм. Валуны распространены среди аллювиальных и ледниковых отло­жений.

Сцементированных разновидностей у крупных грубообломочных по­род нет. Менее крупные грубообломочные породы - щебень, дресва (неокатан­ные), галечник и гравий (окатанные). Размер их обломков от 1см до 20см от 0.2 до 1см соответственно. Все они образуются при механическом разрушении горных пород, но окатан­ные разности образуются при переносе обломков водными потоками.

Сцементированные разновидности этих пород - брекчии с остроуголь­ными обломками и конгломерат с окатанными обломками. Брекчия может образоваться также или в результате тектонических движений - это тектони­ческая брекчия, или в результате вулканической деятельности - вулканиче­ская брекчия. Состав обломков и цемента этих пород может быть различным.

Среднеобломочные породы (псаммиты). Это пески и песчаники.

Пески можно разделить по величине зерен на крупнозернистые (0,5-1 мм), среднезернистые ( 0,25-0,1 мм) и мелкозернистые ( 0,1-0,25мм). По ми­неральному составу пески подразделяют на мономинеральные и полимиктовые. Первые состоят из обломков одного минерала (кварцевые), вторые – из зерен нескольких минералов.

По преобладанию, какого то определенного минерала различают пески: полевошпатовые (аркозовые), глауконитовые, граувакки (обломки магмати­ческих и метаморфических горных пород), слюдистые и др. Цемент песчани­ков по составу может быть кремнистым, глинистым, известковым, желези­стым, глауконитовым, битуминозным и др.

Цемент может образоваться одновременно с обломками - сингенетиче­ский и позже их - эпигенетический. Эпигенетический цемент образуется при разложении минералов, входящих в породу.

По взаимоотношениям цемента и обломков выделяют несколько типов цементации, которые показаны на рис,5.

Мелкообломочные породы (алевриты).

Эти породы состоят из обломков размерами от 0,1 до 0,01мм. Это супе­си, суглинки, лёсс. Супеси содержат до 25-30 % песчаных и 10-20 % глини­стых частиц, суглинки содержат 20-25 % глинистых и 10-15 % песчаных час­тиц, лёсс состоит из частиц кварца и извести размером 0.05-0.01 мм с примесью глинистого материала.

Сцементированные алевритовые породы называются алевролитами.

Тонкообломочные породы (пелиты ).

Состоят из частиц диаметром менее 0,01мм. К этим породам относятся глины и аргиллиты.

Глинистые породы образуются в результате осаждения вещества и коллоидных растворов. Типичными глинистыми минералами являются као­линит и монтмориллонит, но глины могут содержать и другие минералы (гипс, галит, углистые вещества, пирит и др.), В зависимости от состава вы­деляют каолинитовые, бентонитовые, монтмориллонитовые глины. Каолинитовые глины с примесью гидратов окиси алюминия - огнеупорные. Чистые каолинитовые глины (фарфоровые) применяются для производства фарфора и фаянса.

Аргиллиты - это плотные глинистые породы. Цементом в них часто служит халцедон. Иногда они имеют сланцеватое строение за счет незначи­тельных метаморфических изменений.


Химические породы (хемогенные)

Они образуются путем выпадения из растворов, в результате химиче­ских реакций. Реакции возникают при изменении концентрации растворов, температуры, с участием организмов, а также за счет других факторов.

Формируются хемогенные породы на дне водоемов или являются отложениями подземных вод (сталактиты, сталагмиты и др.). Выпавшие из ис­тинных растворов образования - имеют кристаллическую структуру, а из коллоидных - скрытокристаллическую.

По составу хемогенные осадочные породы подразделяются на сле­дующие группы: карбонатные, кремнистые, железистые и марганцевые, га­лоидные, сульфатные, алитные и фосфатные.

К группе карбонатных относятся известняки, известковые туфы (травертины) и доломиты.

Известняки состоят из кальцита (СаСОз) и имеют кристаллическое или скрытокристаллические (афанитовое) строение. Они бурно реагируют с соляной кислотой (НС1). Встречаются также оолитовые известняки, со­стоящие из мелких округлых стяжений - оолитов.

Известковые туфы (травертины) образуются в местах выходов на по­верхность подземных вод. Они имеют пористое или ноздреватое строение, иногда заключают в себя раковины организмов, отпечатки растений. Они также хорошо реагируют с соляной кислотой.

Доломиты - это породы, состоящие из - доломита (Са, Mg[CO₃]). Об­разуются они или в результате осаждения солей Са и Mg , или осаждения до­ломита из вод осолоненных лагун. Иногда доломиты образуются путем метасоматического замещения известняков под воздействием подземных магне­зиальных растворов (доломитизация). С соляной кислотой они реагируют слабо.

К группе кремнистых пород относятся кремнистые туфы (гейзери­ты), кремни, яшмы.

Кремнистые туфы образуются при выпадении осадка из горячих вод вулканических источников. Они пористые, легкие, часто образуют натечные формы.

Кремни - плотные "сливные" образования, иногда это кремнистые кон­креции с плотным кремнистым ядром.

Яшмы - плотные породы, сложенные скрытокристаллическим кварцем или халцедоном. Образуются в результате накопления кремнистого вещества вулканического происхождения. Яшмы с красивой окраской: красной, крас­но-буро - сургучные яшмы, или с зеленой, или полосчатой являются поде­лочным материалом.

К группе железистых пород химического происхождения относится бурый железняк (смесь гидроокислов железа (лимонита, гётита) с глини­стым материалом). Если содержание железа в буром железняке более 30-40 %, то это железная руда. По строению такая руда иногда имеет оолитовое или бобовое строение, если отложение происходило из коллоидных раство­ров. Карбонатные железные руды состоят из сидерита (Fe[CO₃]). Можно вы­делить железистые силикатные образования - железистые хлориты. Цвет же­лезных руд обычно бурый различных оттенков.

Марганцевые осадочные породы представлены черными пиролюзитовыми и другими окисными соединениями марганца или родохрозитом (Мп[СО₃]). Они имеют мягкое сажистое или оолитовое строение. Накопление марганцевых толщ происходит в результате коагуляции коллоидных соединений марганца.

Галлоидные породы химического происхождения - это каменная соль галит (NaCl) и сильвин ( КС1). За счет примесей они могут иметь разную (красную, синюю) окраску.

Среди сульфатных пород наиболее широко распространены гипсы и ангидриты. Они образуются при выпадении сернокислых солей из водных растворов в бассейнах с повышенной минерализацией (в мелководных лагунах и озёрах).

Ангидрит - состоит из минерала ангидрита (CaSO₄). Это плотное мелкозернистое образование.

Залежи гипса сложены минералом гипсом (Са [SO₄]х2Н₂O). Это порода различной плотности и зернистости. Цвет этих пород зависит от примесей.

Аллшпные породы - это латериты и бокситы, состоящие из гидроокислов алюминия и железа.

Латерит образуется при выветривании алюмосиликатных магматиче­ских пород в жарком и влажном климате. Это плотные, рыхлые или порис­тые породы различного цвета (белые, серые, розовые и др.).

Бокситы также рыхлые, землистые или более твердые породы, цвет их определяется присутствием гидроокислов железа (бурые и буро-красные раз­ных оттенков).

К фосфатным породам относятся фосфориты, которые образуются как в морях, так и в озерах и болотах. Обычно это пески и глины, обогащен­ные фосфатными минералами (главным образом, апатитом - Са₅[РО₄]_} (F, CI)). Окраска их серая, темно - серая. Эти породы могут быть плотными, од­нородными песчано-глинистыми с зернами фосфата или образовывать фос­форитовые конкреции.

Органогенные (биогенные) породы


Такие породы образуются за счет накопления продуктов жизнедея­тельности организмов (скелетных остатков морских или пресноводных бес­позвоночных, растений).

Среди них по составу выделяют карбонатные и кремнистые породы, кау­стобиолиты.

Карбонатные органогенные породы представлены известняками и мелом.

Известняки такого происхождения образованы известковыми ракови­нами и скелетами различных животных и растений, замещенных кальцитом (Ca[CО₃J) Они осаждаются на дне озер и морей,

По преобладанию тех или иных остатков организмов различают фузулиновые, фораминиферовые, нумулитовые, коралловые известняки, ракушняки и т.д.

По строению они могут быть плотными или пористыми. Темно - серые известняки с примесью органического вещества называются битуминозными. Мел - это разновидность органогенного известняка, состоящая из мельчайших остатков известковых водорослей - какколитофорид. Это порода мелкозернистая, однородная, хорошо реагирующая с соляной кислотой.

Кремнистые органогенные породы - это трепел и диатомит. Трепел состоит из мелких опаловых скорлупок, диатомовых водорос­лей. Это рыхлая или пористая порода, очень хорошо впитывающая влагу.

Диатомит - состоит из кремниевых скорлупок тех же диатомовых растений и тоже может быть рыхлой или пористой.

Каустобиолиты (горючие органогенные породы). Такие породы богаты органическим веществом и представляют собой продукты преобразования остатков растительных и животных организмов, в. основном, их тканей.

Каустобиолиты бывают твердыми (торф, бурый уголь, каменный уголь, горючие сланцы, асфальт), жидкими (нефть) и газообразными (горючие га­зы). Наиболее распространенными среди них являются угли, газы и нефть.

Торф - это начальная стадия преобразования органического вещества и исходный материал для образования бурого угля; каменного угля и антраци­та, Торф - это рыхлая, пористая порода бурого цвета, состоящая из углерода, водорода, кислорода и отмерших остатков растений.

Бурый уголь (лигнит) содержит больше углерода, чем торф. Это плот­ная порода бурого или черного цвета. Он содержит примеси глин.

Каменный уголь образуется из бурого угля под влиянием высокой температуры и давления. Он содержит еще больше углерода.

Антрацит - это высококачественный уголь. Твердый, хрупкий.

Горючие сланцы (битуминозные) обычно тонкослоистые, глинистые или мергелистые породы, содержащие до 6O%.битуминозных веществ. Они имеют темно-серый, бурый цвет.

Асфальт - плотное битуминозное вещество буровато-черного цвета. Легко плавится.

Нефть - это смесь жидких и газообразных углеводородов. Это легкая маслянистая жидкость бурого или темно-коричневого цвета. Нефть образует­ся в условиях недостатка кислорода из исходной органической массы. Сна­чала это углеводороды, находящиеся в рассеянном состоянии, а затем они перемещаются по мельчайшим порам в породы-коллекторы, где и скаплива­ется нефть. Но для этого еще необходимы условия с повышенными температурой и давлением.

Горючие газы состоят из газообразных углеводородов.


Эффузивно-осадочные породы


Эффузивно-осадочные или вулканогенно-обломочные (пирокластические) горные породы состоят из продуктов вулканической деятельности и осадочного обломочного материала.

Вулканогенный материал представлен обломками вулканического стекла, различных минералов и продуктами разрушения пород, которыми сложено жерло вулкана. Этот материал переносится и отлагается в воздуш­ной или в водной среде, смешиваясь при этом с нормальными осадочными образованиями.

Эффузивно-осадочные образования могут быть рыхлыми и твердыми и различаются размерами обломков. Классификация таких пород дана в табли­це 4.

Если пирокластический материал ( «пирос»-огонь, «класто»-обломок) попав на землю, не успевает остыть, то он спекается в породы, которые на­зываются игнимбритами.

Размер обломков вулканогенных, мм	вулканические рыхлые продукты	Вулканогенные породы	Осадочно-вулканогенные породы
1	пепел	туфы пепловые	Туффиты
1 -2	песок	песчаные	Туфопесчаники
2 – 30	лапилли	туф лапиллиевый, агломераты, игнимбриты	Туфобрекчии
30	вулканические бомбы	Туф агломератовый, игнимбриты	Туфоконгломераты

Цементом эффузивно-осадочных пород могут служить осадочные об­разования и сама лава, в последнем случае образуются лавобрекчии (агломератовые лавы).


Применяются вулканно-обломочные породы в строительном деле (ту­фы), для изготовления стекловолокна.


Смешанные осадочные породы.


Такие породы имеют сложный состав и содержат обломочный органо­генный и химический материал. К ним относятся известковые песчаники, мергели, опоки и др.

Известковые песчаники состоят из карбонатного материала органиче­ского или химического происхождения и обломочного, песчаного материала. Существуют переходные разности от известковых песчаников до песчаных известняков.

Мергель - известково-глинистая порода, состоящая из кальцита и гли­нистых минералов. Это тонкозернистая, однородная порода. Окраска у мер­гелей разная (белая, серая, желто-бурая).

Мергель реагирует с соляной кислотой, оставляя грязное пятно на поверхности по­роды. Содержание CaCO₃ мергелях от 20 до 80%. Мергели, содержащие до 80 % CaCO₃, называются цементными мергелями и идут на производство портланд цемента.

Опока - пористая порода белого, серого, темно-серого цвета с ракови­стым изломом, состоящая из глинистого материала и кремнезема органиче­ского или химического происхождения.


Примерный план описания осадочной горной породы

1 .Текстура и структура породы, характер слоистости.

2.Наличие или отсутствие кавернозности.

3. Окраска, твердость, излом, плотность.

4. Состав породы, включения, органические остатки, конкреции, прожилки, выцветы, примазки.

5. Название породы и способа ее образования.


Состав практическогозанятия:

А) Разделить предложенный каменный материал (20 – 30 образцов) на группы по составу осадочных пород, по структурным и текстурным особенностям.

Б) Определить (дать названия) наиболее характерным образцам по выделенным группам

В) Описать состав, структуру и текстуру образцов каждой разновидности пород.

Метаморфические горные породы.

Метаморфические породы возникают в результате преобразования ра­нее существовавших осадочных, магматических, а также и самих метамор­фических горных пород.

Метаморфизм («метаморфоза» - (греч.) - преобразование, превраще­ние) - процесс перекристаллизации исходных пород в глубинных зонах зем­ной коры, куда они попадают в результате тектонических процессов, под влиянием температуры, давления и поступающих с магмой газов и водных растворов.

При изучении метаморфических пород необходимо точно определить положение изучаемой породы в классификационной схеме, составить ее петрографическую характеристику и установить состав исходной породы, из которой изученная порода возникла.

Метаморфические породы по происхождению делятся на 2 класса: ортопороды, образовавшиеся за счет магматических (ортогнейсы, ортоамфиболиты), и парапороды, сформированные из осадочных (парагнейсы, параамфиболиты). Однако характерные признаки исходных пород при метамор­физме часто совершенно уничтожаются и заменяются новыми настолько, что не только трудно, но и невозможно определить, к какому классу данная порода должна быть отнесена. Особенно трудно определять происхождение пород, утративших первона­чальный облик (амфиболитов, пироксен-плагиоклазовых сланцев, гранулитов, эклогитови др.).