Карбонатность г.п. (для Лаб. раб. 1, зад. 2). Карбонатные горные породы
 Скачать 1.76 Mb.
|
|
НАЗВАНИЕ КАРБОНАТНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ Карбонатные породы - это осадочные образования, более чем на 50 % сложенные карбонатными минералами - солями угольной кислоты. Наиболее широко распространенными карбонатными породами являются известняки , доломиты и породы смешанного состава Порода Содержание, % CaCO 3 CaMg(СO 3 ) 2 Известняк 95‐100 0‐5 Известняк доломитистый 75‐95 5‐25 Известняк доломитовый 50‐75 25‐50 Доломит известковый 25‐50 50‐75 Доломит известковистый 5‐25 75‐95 Доломит 0‐5 95‐100 Классификация известково-доломитовых пород (по С. Г. Вишнякову) КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ ИЗВЕСТНЯКИ По генезису различаются известняки обломочные, органогенные (биогенные) и хемогенные. Обломочные известняки — широко распространённые механические образования, сложенные более, чем на 50 % карбонатными частицами, претерпевшими перед отложением перенос и большую или меньшую сортировку. В зависимости от формы и размера выделяют конгломератовидные, брекчиевидные известняки, известняковые песчаники и алевролиты. Признаками обломочных известняков являются: наличие слоистости, сортировки и окатанности, чередование слоев с различной крупностью частиц, иногда — примесь терригенного материала. Они образуются в зоне литорали, на пляжах и отмелях. ИЗВЕСТНЯКИ ОРГАНОГЕННЫЕ (БИОГЕННЫЕ) Органогенные известняки состоят из остатков организмов, не несущих следов механической обработки. В зависимости от характера материала и типов организмов различают известняки – ракушечники, состоящие из целых раковин, и детритовые (органогенно-детритовые) известняки, состоящие из раковинного детрита (фрагментов раковин). Они цементируются пелитоморфным или кристаллическим кальцитом. Выделяют фораминиферовые, мшанковые, брахиоподовые и другие известняки. ИЗВЕСТНЯКИ ОРГАНОГЕННЫЕ (БИОГЕННЫЕ) НАН БЕЛАРУСИ ИЗВЕСТНЯКИ ОРГАНОГЕННЫЕ (БИОГЕННЫЕ ) Водорослевые известняки состоят из тел известковых водо- рослей. Это нитевид- ные, трубчатые и оваль- ные образования, сло- женные пелито- морфным кальцитом. К биогенным известнякам относятся биогермы – прижиз- ненные скопления при- реплённых организмов, находящихся в положе- нии роста. Предста- вителями биогермов являются рифовые из- вестняки, По перифе- рии переходят в орга- ногенно-обломочные. Особым типом биогенных известняков является белый мел Он состоит почти целиком из остатков морских планктонных организмов – кокколитов, имею- щих размер менее 5 мкм. Образо- вание мел. осадков осуществляется на глубинах от 100 до 250 м, т.е. ниже зоны волновой активности. ИЗВЕСТНЯКИ ХЕМОГЕННЫЕ Хемогенные известняки возникают при осаждении карбоната кальция в водоёмах и образовании его на суше. К ним относятся пелитоморфные известняки, образовавшиеся при осаждении тончайшего известкового материала, находящегося в виде взвеси. Пелитоморфные известняки состоят из зёрен кальцита размером менее 0,01 мм. оолитовые и сферолитовые известняки известковые туфы (травертины)- известковые отложения углекислых источников Сталактиты, сталагмиты, образующиеся на выходах минеральных источников Известковые образования, образующиеся вокруг горячих источников ИЗВЕСТНЯКИ ХЕМОГЕННЫЕ К измененным в катагенезе и метагенезе известнякам относятся гранулированные и перекристаллизованные. Перекристаллизация приводит к росту более крупных и поэтому более устойчивых кристаллов за счёт растворения мелких, менее устойчивых. Перекристаллизации способствуют колебание значений рН, повышение температуры и давления, наличие пор и пустот. В результате перекристаллизации образуются кристаллически-зернистые известняки с разным размером зёрен. На начальных стадиях перекристаллизации образуется кристаллический цемент, основные форменные элементы - раковины, комки - сохраняются. При почти полной перекристаллизации первоначальная структура исчезает, но следы её иногда сохраняются. Конечным продуктом перекристаллизации известняков является мрамор, в котором исчезают и следы первоначальной структуры; порода состоит из крупных зёрен почти одной величины - до нескольких сантиметров Мрамор ДОЛОМИТЫ Доломитами называются карбонатные породы, состоящие более, чем на 50 % из минерала доломита - СаМg(СО 3 ) 2 . Обычно доломитовые породы содержат примесь кальцита, реже пирита, халцедона, кварца, органического вещества. В некоторых доломитах встречаются вкрапления ангидрита, гипса. В шлифах доломита часто наблюдается значительное количество правильных ромбоэдрических кристаллов. По макроскопическому облику доломиты напоминают известняки. Отличие заключается в различной реакции с НСl. Известняки с холодной соляной кислотой бурно вскипают; доломиты - нет. Если доломитовую породу истереть в тонкий порошок, он будет вскипать в холодной соляной кислоте, но слабее, чем известняк. ИЗВЕСТНЯКИ Главный породообразующий минерал: кальцит CaCO 3 Цвет - белый, бесцветный, серый, желтый, розоватый, красноватый, коричневый, но чаще серый различной интенсивности, определяемаый присутствием того или иного количества органического вещества. Твердость (Шкала Мооса) - 3 Характерные особенности – легко вскипает в кислоте Структуры обломочных карбонатных пород псефитовые, псаммитовые, алевритовые, выделяемые по аналогии со структурами терригенных пород. Органогенные породы имеют биоморфную (биогермная, ракушняковая) или органогенно-обломочную (детритовая) структуру. Структуры хемогенных пород зернистые и сфероагрегатные (оолитовая, бобовая и др.). Зернистые структуры делят по размеру кристаллов на крупнозернистые (>0,5 мм), среднезернистые (0,1-0,5), мелкозернистые (0,05-0,1), тонкозернистые (0,01-0,05) и микрозернистые или пелитоморфные (<0,01 мм). Иногда выделяют коллоиднозернистые структуры (<0,001 мм). Среднезернистая и крупнозернистая структуры являются вторичными и возникают почти исключительно в результате катагенетических процессов, мелкозернистая структура имеет диагенетическое происхождение, пелитоморфные структуры образуются на стадии седиментогенеза. В зоне метагенеза карбонатные породы могут приобретать кристаллобластовые, псевдоморфные и катакласти- ческие структуры. Текстуры карбонатных пород слоистые, пятнистые, комковатые, брекчиевидные, конгломератовидные; в перекристаллизованных известняках - массивные. ДОЛОМИТЫ Цвет - белый, бесцветный, серый, желтый, розоватый, красноватый, коричневый. Твердость (Шкала Мооса) - 3,5-4,0 Прозрачность - прозрачный до непрозрачного. Структура - кристаллическая, массивная (от грубо- до тонкозернистых) Излом- раковистый. Характерные особенности - характарные седловидной формы кристаллы. В кислоте разлагается с трудом, вскипает только в порошке. Блеск - стеклянный до матового. Хрупкость - хрупкий. ДОЛОМИТЫ 2. Биогенные доломиты. Доломиты с органогенной структурой характеризуются наличием более или менее различимых органических остатков. Особо выделяются водорослевые доломиты. Они состоят из караваеобразных и шарообразных тел, которые почти нацело сложены водорослями, концентрирующими в своём теле карбонат магния. 1. Обломочные доломиты различаются по размеру зерна, состоят из окатанных или угловатых обломков доломита, сцементированных доломитовым или кальцитовым цементом. ДОЛОМИТЫ 3. Хемогенные доломиты — это микрозернистые и пелитоморфные, лишённые органических остатков однородные породы, содержащие иногда примеси кальцита, ангидрита, гипса и глинистого материала. Они выпадают в осадок из вод с повышенным рН (до 8-10) и соленостью - в лагунах, морских заливах, в условиях жаркого засушливого климата, когда испарение преобладает над поступлением пресных вод. 4. Метасоматические доломиты (доломиты замещения) образуются при замещении кальцита доломитом. Эти породы обычно пористы и кавернозны. Это объясняется сокращением объёма породы при замещении молекулы кальцита на молекулу доломита. КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ СМЕШАННОГО СОСТАВА Мергели (глинистые известняки) — тонкозернистые мягкие породы, сложенные пелитоморфным или микрозернистым кальцитом и тонким глинистым материалом. Распределение глинистой примеси равномерное. Глинистое вещество представлено монтмориллонитом и гидрослюдой. Мергели образуются в морских, лагунных и континентальных условиях в случае одновременного накопления глинистого и карбонатного материала. мергели - при осаждении СаСО 3 , или доломитовые мергели - при осаждении СаМg(СО 3 ) 2 . При реакции с соляной кислотой на поверхности образца остается нерастворимый глинистый остаток. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1. Определяется основной вещественный состав карбонатных пород с помощью 5 %-ного раствора НС1. Известняки бурно вскипают в НС1, крупнокристаллические доломиты - не вскипают, мелкокристаллические и пелитоморфные доломиты сначала впитывают кислоту, а затем медленно выделяются пузырьки газа. 2. Определяется присутствие некарбонатных примесей. Наличие песчано- алевритового обломочного материала устанавливается визуально с помощью лупы. Глинистая примесь проявляется в темносерой окраске, мягкости породы, а также наличием темного пятна после действия НС1. 3. Описывается цвет как на свежем изломе, так и на выветрелой поверхности. Желтый или красный цвет - наличие железистых включений, белесая окраска - чистые известняки. 4. Структура карбонатных пород макроскопически может быть охарактеризована только для крупно- и среднезернистых разностей. Об особенностях структуры можно судить по излому породы. Микрозернистые породы имеют землистый излом, средне- и крупнозернистые имеют кристаллический сверкающий излом. Отмечаются структуры — органогенные (цельнораковинные и детритовые), а также оолитовые, комковатые. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 5. При описании текстуры отмечается слоистость, перекристаллизация Текстура карбонатных пород может быть беспорядочной, слоистой или контрузивной (образовавшейся в результате механических воздействий или процессов замещения, но сохранившей следы правильной ориентировки частиц). 6. При характеристике органических остатков определяется их систематическое положение, состав, сохранность. 7. Описываются включения в карбонатных породах, их состав, количество, форма, структура, текстура, взаимоотношение с основной частью породы. 8. Описывается пустотное пространство, определяется его характер (пористость, кавернозность, трещиноватость), размеры, форма. 9. Делается вывод о принадлежности образцов к генетической группе (органогенной, обломочной, хемогенной или смешанной). |