Осадочные горные породы
 Скачать 198.32 Kb.
|
|
5. ОСНОВНЫЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД Осадочные горные породы также как и породы других классов характеризуются цветом, текстурой, структурой, и специфичной особенностью осадочных пород - слоистостью. Цвет осадочных пород Окраска осадочных пород является важным диагностическим признаком и может изменяться под действием различных факторов: степень выветрелости породы, влажности, цельности (порошок, обломок или монолит), присутствия каких-либо примесей. Так, породы, обогащённые органическим веществом, как правило, окрашены в тёмные коричневые и чёрные цвета, красный и розовый цвета пород связаны с примесью окислов железа, зелёный цвет обусловлен присутствием закисного железа, глауконита, малахита, хлорита. Окраска осадочных пород может быть первичной и зависеть от цвета, слагающих породу минералов, как, например, светлая окраска известняков обусловлена цветом кальцита, слагающего породу, и вторичной и быть обусловленной примесями, диагенетическими процессами и процес- 12 сами выветривания. Таким образом, окраска осадка в процессе образования породы и последующих диагенетических изменениях может неоднократно меняться. Текстура осадочных пород Текстура - ориентировка и способ расположения составляющих породы и степень заполнения пространства (U. Grubenmann, 1904). Текстура осадочных горных пород зависит главным образом от минерального состава (например, наличия чешуйчатых минералов), особенностей седиментационной среды (например, текстура ооидовая), а также характера постседиментационных процессов (например, текстура поровая, массивная, «фунтиковая», стилолитовая). Текстура брекчиевая - характерна для горных пород, разбитых на обломки и сцементированных материалом другого минерального состава, структуры или генезиса. Текстура пористая - характеризуется присутствием незаполненных пустот (рис. 5.1). Пористость может изменяться в процессе выветривания и диагенеза. В процессе выветривания пористость увеличивается из-за выщелачивания и выноса минеральных частиц породы, тогда как при диагенезе пористость, наоборот, уменьшается в результате уплотнения породы при формировании новых минеральных образований, заполняющих поры и пустоты.   Рис. 5.1 Текстура пористая Рис. 5.2 Текстура кавернозная Текстура кавернозная - разновидность текстуры пористой, характерна для пород с крупными порами неправильной формы (рис. 5.2). Текстура плотная - характеризуется полным заполнением про-странства веществом породы. Текстура рыхлая - характерна для несцементированных осадоч¬ных горных пород. Текстура слоистая - характерна для осадочных горных пород, 13 в которых наблюдаются слои с различным минеральным составом или структурой. Если слои расположены параллельно, то выделяют текстуру параллельно-слоистую, если наклонены, то текстуру называют диагональ¬но- или косослоистой. Структура осадочных пород Структура - характерное строение элементов горной породы, кото¬рое выражается определенной степенью развития элементов, их формами и размерами, являющимися отражением генезиса горной породы (U. Grubenmann, 1904). Структура волокнистая - характерна для осадочных горных пород, состоящих из волокнистых или игольчатых минералов, расположен¬ных параллельно или лучисто. Структура грубокристаллическая (грубозернистая) - структура осадочных карбонатных горных пород с диаметром зёрен 0,25 - I мм. Структура мелкозернистая (мелкокристаллическая) - ха-рактерна для осадочных хемогенных горных пород с размером зёрен) 0,016 - 0,062 мм. Структура инкрустационная - характерна для осадочных горных пород, в которых составляющие покрыты щетками аутогенных минералов. Структура кластическая (обломочная) - характерна для об-ломочных горных пород, подразделяется в зависимости от величины зёрен на псефитовую, псаммитовую, алевритовую, пелитовую. Структура псефитовая - характерна для грубообломочных горных пород, состоящих из обломков от гравийной (2-10 мм) до глыбовой раз-мерности (10 - 100 см): - структура брекчиевидная - характерна для обломочных горных пород, сложенных угловатыми обломками пород и сцементированных ма-териалом другого минерального состава, структуры или генезиса; - структура галечная - характерна для обломочных горных пород, сложенных окатанными обломками пород с диаметром обломков 1-10 см; - структура щебёночная - характерна для обломочных горных по¬род, сложенных неокатанными остроугольными обломками пород с диа¬метром обломков 1 - 10 см; - структура гравийная - характерна для обломочных горных пород, сложенных окатанными обломками пород с размером обломков 2-10 мм; - структура дресвяная - характерна для обломочных горных пород, сложенных неокатанными обломками пород с размером обломков 2-10 мм. Структура псаммитовая - характерна для песчаных горных пород, 14 от грубозернистых 2 - 1 мм до тонкозернистых 0,10 - 0,05 мм: - структура грубозернистая 2 - I мм; - структура крупнозернистая 1,0 - 0,5 мм; - структура среднезернистая 0,5 - 0,25 мм; - структура мелкозернистая 0,25 - 0,10 мм; - структура тонкозернистая 0,10 - 0,05 мм. Структура алевритовая - характерна для обломочных горных пород, состоящих из пылеобразных частиц размером 0,05 - 0,005 мм. Структура пелитовая - характерна для обломочных горных пород, состоящих из частиц размером равным диаметру зёрен глины, т. е. размером менее 0,005 мм. Структура конкреционная - характерна для осадочных горных пород, содержащих конкреции. Структура пизолитовая - характерна для осадочных горных пород, состоящих из пизолитов. Структура органогенная - характерна для органогенных горных пород, состоящих из остатков организмов. В зависимости от сохранности органического материала выделяют биоморфную, детритовую и биоморфно- детритовую структуры. Структура биоморфная - характерна для органогенных горных пород, состоящих из неповреждённых органических остатков. Структура детритовая - характерна для органогенных горных пород, состоящих из обломков организмов. Структура биоморфно-детритовая - характерна для органогенных горных пород, состоящих из целых органических остатков и их обломков. Слоистость осадочных пород Слоистость осадочных горных пород в зависимости от условий се диментогенеза может быть параллельной и непараллельной, косой и т. п. Она может являться следствием неодинаковой величины зёрен породы, их разным минеральным составом, различной ориентировкой, окраской, количеством и составом органических остатков. Для кластогенных пород, характерна слоистость, обусловленная неодинаковым гранулометрическим составом обломочных зёрен, либо вариативностью минерального состава, например, глауконитовые песчаники, характеризуются сериями слойков, в составе которых преобладает либо глауконит, либо кварц. В хемогенных породах слоистость чаще всего является следствием разных размеров минеральных кристаллов. Возникновение слоистости всегда связано с изменениями каких-либо условий седиментации: смена гидродинамического режима, увеличение или уменьшение привноса обломочного материала, изменение состава этого материала и т. п. 15 6. ВИДЫ ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД Обломочные (пластические) породы П с е ф и т ы (грубообломочные породы). Главными диагностическими признаками псефитов является их форма (окатанность, сферичность) и размер. Окатанность зерна — степень стёртости острых граней и рёбер зерна и шлифовка его поверхности. Сферичность зерна - по Н. Wadell (1932), соотношение поверхности шара, равного объёму кластического зерна, и поверхности этого зерна. Данные характеристики обломков рассчитываются по формулам, либо визуально определяются по эталонам. Сферичность и окатанность являются показателями степени воздействия среды на обломок и дальности его перемещения от источника сноса. Чем выше степень сферичности и окатанности, тем значительному воздействию среды подвергся обломок и (или) значительнее расстояние его переноса. Валун- окатанный обломок породы размером 10 - 100 см. Глыба - неокатанный обломок породы размером 10 - 100 см. Галька - рыхлая псефитовая порода, состоящая из окатанных обломков пород с диаметром обломков 1-10 см. Текстура рыхлая, структура галечная. Щебень - рыхлая псефитовая порода, состоящая из неокатанных остроконечных обломков пород размер обломков 1-10 см. Текстура рыхлая, структура щебёночная. Гравий - рыхлая псефитовая порода, состоящая из окатанных обломков пород и зёрен минералов, размер обломков 2-10 мм. Текстура рыхлая, структура гравийная. Используется как материал для дорожного покрытия, насыпей и т. п. Дресва - рыхлая псефитовая порода, состоящая из неокатанных обломков пород и зёрен минералов, размер обломков 2-10 мм. Текстура рыхлая, структура дресвяная. Брекчия - сцементированная кластическая осадочная порода, сложенная угловатыми обломками псефитовой размерности (рис. 6.1). Цемент карбонатный, карбонатно-глинистый, известково-глинистый, песчано-глинистый или кремнистый. Чаще всего петрографический состав брекчий однороден, хотя существуют и полимиктовые разности. Также брекчии разделяются в зависимости от происхождения литокластов и среды седиментации, например: пирокластическая брекчия, рифовая брекчия. Текстура массивная или слоистая, структура брекчиевидная. Конгломерат - сцементированная кластическая осадочная порода, 16 сложенная окатанными обломками псефитовой размерности (рис. 6.2). Цемент карбонатный, карбонатно-глинистый, известково-глинистый, песчано-глинистый, кремнистый. В зависимости от петрографического состава выделяют конгломераты моно- или полимиктовые. Конгломераты разделяются также в зависимости от генезиса обломков и среды седиментации, например: туфовый конгломерат, дельтовый конгломерат. Текстура массивная или слоистая, структура галечная. Используется как строительный и облицовочный материал.  Рис. 6.1 Брекчия Рис. 6.2 Конгломерат Конгломерато-брекчия - сцементированная кластическая осадочная порода, сложенная окатанными и неокатанными обломками псефитовой размерности. Конгломерато-брекчии бывают двух типов: первый тип образуется при одновременном накапливании округлых и угловатых обломков, второй тип является промежуточной стадией окатывания обломков и в дальнейшем преобразуется в конгломераты. Цемент карбонатный, карбо-натно-глинистый, известково-глинистый, песчано-глинистый или кремнистый. Разделение конгломерато-брекчий осуществляется также в зависимости от петрографического состава, генезиса литокластов и среды седиментации. Текстура массивная или слоистая, структура галечная или щебёночная, в зависимости от преобладающей составляющей. Гравелит - сцементированная кластическая осадочная порода, сложенная окатанными обломками гравийной размерности. Цемент гравелитов карбонатный, карбонатно-глинистый или песчано-глинистый. Разделение гравелитов осуществляется в зависимости от петрографического состава обломков, их генезиса и среды седиментации. Текстура массивная или слоистая, структура гравийная. П с а м м и т ы (песчаные породы) представлены песками (рыхлые) и песчаниками (сцементированные). Состоят главным образом из кварца, полевого шпата и обломков пород. Минеральный состав песчаных пород зависит 17 от состава материнской породы, условий гипергенеза, седиментогенеза и диа-генеза. Цемент в псаммитах в основном глинистый, известковистый и кремни-стый, в меньшей степени распространены глауконитовый, сидеритовый, фос-фатный, гипсовый и др. виды цемента. Песчаные породы применяются в ме-таллургии, стекольной, керамической промышленности, строительных и до-рожных работах. В зависимости от среды седиментации выделяются пески континен-тальные - дюнные, речные, ледниковые, дельтовые, озёрные и др.; пески морские - пляжные, прибрежные, донные и т. п. По минеральному составу выделяются: Песок (песчаник) кварцевый - обломочный материал состоит в ос-новном из кварца (>80 %). Песок (песчаник) аркозовый - содержит >25 % полевого шпата. Песок (песчаник) граувакковый - содержит >25 % обломков пород. Песок доломитовый - состоит из зёрен доломита. Песчаник доломитовый - содержит доломитовое связующее вещество. Песок (песчаник) глауконитовый - содержит зёрна глауконита до (95 %). Песок оолитовый - состоит в основном из ооидов. Песок (песчаник) раковинный - содержит значительное количество обломков раковин. Песок (песчаник) туффитовый - содержит до 50 % пирокластического материала. В зависимости от гранулометрического состава псаммиты разделяются на тонко-, мелко-, средне-, крупно- и грубозернистые. Песок (песчаник) грубозернистый рыхлая (сцементированная) кластическая осадочная порода, сложенная обломками с размером зёрен 2 - 1 мм. Текстура рыхлая (массивная), структура грубозернистая. Песок (песчаник) крупнозернистый рыхлая (сцементированная) кластическая осадочная порода, сложенная обломками с размером зёрен 1,0 - 0,5 мм. Текстура рыхлая (массивная), структура крупнозернистая. Песок (песчаник) среднезернистый рыхлая (сцементированная) кластическая осадочная порода, сложенная обломками с размером зёрен 0,5 - 0,25 мм. Текстура рыхлая (массивная), структура среднезернистая. Песок (песчаник) мелкозернистый рыхлая (сцементированная) кластическая осадочная порода, сложенная обломками с размером зёрен 0,25 - 0,10 мм. Текстура рыхлая (массивная), структура мелкозернистая. Песок (песчаник) тонкозернистый рыхлая (сцементированная) кластическая осадочная порода, сложенная обломками с размером зёрен 0,10 – 18 0,05 мм. Текстура рыхлая (массивная), структура тонкозернистая. Алевриты и алевролиты Алеврит - рыхлая осадочная порода, сложенная более чем на 50 % пылеватыми обломками с размером зёрен 0,05 - 0,005 мм. Текстура рыхлая, структура алевритовая. Лёсс - обломочная пылевидная порода эолового происхождения, главным образом состоит из кварца, карбонатов и полевого шпата. Текстура рыхлая, структура алевритовая. Цвет обычно тёмно-жёлтый. Особенностью лёсса является «вскипание» в соляной кислоте при высоком содержании в его составе карбонатов. Алевролит - сцементированная терригенная порода, сложенная зёрнами пыли с размером 0,05 - 0,005 мм. Текстура слоистая, структура алевритовая. Особенностью алевролитов является шероховатость породы в изломе. Пелиты (глинистые породы). Сложены в основном глинистыми минералами (каолинит, монтмориллонит, гидрослюда, хлорит), кварцем, полевыми шпатами. Глина - слабосцементированная часто пластическая порода различной окраски, которую определяет состав основных минералов. Окраска может быть белой, светло-серой, желтоватой (каолинитовые, монтмориллонитовые); зелёной, голубой (глауконитовые, нонтронитовые); красной (присутствие окислов и гидроокислов железа); чёрной (присутствие органического вещества) и т. д. Текстура беспорядочная, структура пелитовая. Глины используют в керамической, химической, стекольной и металлургической промышленности, в строительстве. Аргиллит - плотная сцементированная глинистая порода. Обладает землистым или раковистым изломом. Текстура слоистая, структура пелитовая. Мергель - осадочная порода, состоящая из карбонатных (кальцит, доломит) и глинистых минералов (каолинит, гидрослюды, монтмориллонит), может содержать также до 50 % обломочного кварца, в незначительных количествах нередко присутствует пирит, глауконит и органическое вещество. Реагирует с соляной кислотой. Порода окрашена в белый, серый или желтоватый цвет. Текстура массивная или пористая, структура землистая или плотная. Мергели применяют для производства цемента. Хемогенные породы Соли сернокислые Ангидрит - осадочная порода химического происхождения, сложенная в основном ангидритом CaS04, образуется при гидратации гипса в условиях повышенных температур и давления. Цвет светло-серый и белый. 19 Имеет более высокую, чем у гипса, твёрдость и плотность. Текстура массивная, слоистая; структура мелко- и среднезернйстая. Используется в производстве серной кислоты. Гипс - осадочная сульфатная порода химического происхождения. Главным минералом является гипс CaS04x2H20, в подчинённом значении присутствуют ангидрит, другие сульфатные и глинистые минералы, галит, карбонаты. Окраска породы светлая: белая, кремовая, серая. В гипсе часто встречаются двойники. Твердость гипса низкая, легко чертится ногтём. Текстура массивная, беспорядочная, иногда веерная; структура от мелко- до гигантозернистой, волокнистая. Соли калиевые и калиево-магниевые — осадочные породы химического происхождения. Состоят из хлоридов* сульфидов К и Mg, а также галита, гипса, ангидрита, борацита и других минералов. Как правило, содержат различные примеси, обуславливающие их окраску: включения гематита и гидроокислов железа являются причиной красной окраски солей, органическое вещество окрашивает соли в тёмныё до чёрного, цвета. Наиболее распространены сильвинит, полигалит, кизерит, га¬ит. Соли используются в пищевой промышленности (галит), в качестве удобрений в сельском хозяйстве и химической промышленности (калийные соли). Соль каменная - осадочная порода химического происхождения. Сложена галитом NaCl (до 99,1 %), а также гипсом, ангидритом, полигалитом, кизеритом. Окраска породы чаще всего светло-серая, белая, но иногда может быть красной или чёрной, в зависимости от примесей. Текстура массивная или слоистая, структура кристаллически-зернистая. |