кроссворд легкая атлетика. ПР 7 Иванов ДВ гр озу-22нд2. Практическая работа 6 Осадочные горные породы
 Скачать 1.65 Mb.
|
|
Практическая работа № 6 Осадочные горные породы Цель работы – знакомство со строением и составом наиболее распростра- ненных осадочных горных пород. Используемый материал – учебная коллекция осадочных горных пород, любая учебная литература, содержащая характеристики осадочных горных пород. Содержание работы. 1. Проработка литературы с конспектированием сведений по основным тексту- рам и структурам осадочных горных пород, характеристикам пород с состав- лением таблицы-определителя; 2. Определение образцов осадочных горных пород с помощью таблицы- определителя с составлением макроскопических описаний. Для получения зачета по теме «Осадочные горные породы» студент дол- жен: 1. Представить конспект по теме и таблицу-определитель: 3 терригенные, 3 орга- ногенные и 3 хемогенные породы 2. Ответить на вопросы по теме и содержанию практической работы. Общие сведения об осадочных горных породах Все осадки и осадочные горные породы представляют собой продукты выветривания, перенесенные (кроме элювиальных образований, остающихся на месте) на то или иное расстояние и отложенные под действием силы тяжести, ветра, воды и т.д. Диагенез – процесс преобразования рыхлого осадка в осадочную горную породу. По способу образования осадочные горные породы делятся: • терригенные (обломочные); • органогенные (в результате жизнедеятельности животных и рас- тений); • хемогенные (химический осадок). Выделяют осадочные горные породы смешанного происхождения – обра- зовавшиеся в результате совместного действия перечисленных способов. В каче- стве таких пород смешанного происхождения рассматриваются, например, гли- нистые, которые выделяются в самостоятельную группу. Осадочные горные породы – это породы, возникшие на поверхности зем- ли в результате процессов разрушения, осаждения и последующего цементиро- вания на земной поверхности: Рис. IV-1. Горизонтальная слоистость. Тонкое пере- слаивание аргиллитов (чер- ное) и алевролитов (свет- лое) Структуры и текстуры осадочных горных пород Основной текстурой осадочных горных пород является слоистость. Раз- личают два вида слоистости – параллельная (рис. IV-1), отражающая осадко- накопление в спокойной среде, и косая (рис. IV-2), отражающая осадконакопле- ние в подвижной среде. Промежуточной по условиям образования является лин- зовидная слоистость. Осадочные горные породы образуют пластовые геологические тела. Нижняя поверхность пласта – подошва, верхняя – кровля. Расстояние между кровлей и подошвой – мощность пласта. По мощности слоистость делится на тонкую – с мощностью слойков 2 см и менее; среднюю – 2-10 см, и грубую – 10-50 см. При мощности слоев более 50 см текстура осадочных горных пород считается массивной. Распространенной текстурой осадочных горных пород является обло- мочная, обязательная для терригенных пород, но встречается и в других груп- пах. Разновидностью обломочной текстуры, как бы началом ее формирования, является брекчиевидная текстура (рис. IV-3) – когда обломки характеризуются неокатанностью. К текстурным элементам осадочных горных пород относятся встреча- ющиеся иногда конкреции – стяжения округлой (реже сложной) формы разме- ром от долей миллиметров до нескольких сантиметров. Состав конкреций мо- жет быть разнообразный – кальцит, сидерит, окислы железа, опал, халцедон, но часто просто то же самое вещество, из которого состоит сама порода. Возни- кают они в результате химического перераспределения вещества в процессе диа- генеза – превращения осадка в окаменевшую осадочную горную породу. Рис. IV-6. Оолитовая структура же- лезных руд осадочного происхожде- ния Рис. IV-6. Минерализованные тре- щины усыхания в алевролитах Рис. IV-2. Крупная косая слоистость в песчаниках Рис. IV-3. Крупнообломочная брекчия Рис. IV-4. Остатки три- лобита в известняке Наконец, к текстурным особенностям осадочных горных пород относят- ся содержащиеся в них остатки древних организмов (рис. IV-4) в виде отпечат- ков тканей, скелетов, раковин, их обломков и т.д. Некоторые текстурные осо- бенности осадочных пород приведены на рис. IV-5 и IV-6. Структуры хемогенных осадочных горных пород подразделяются по размеру на неразличимозернистую – свежий скол породы кажется сплошным, однородным; тонкозернистую – на сколе видно, что порода зернистая, но на глаз размер зерен установить невозможно; мелкозернистую – размер зерен меньше 0,5 мм; среднезернистую – 0,5-2 мм; крупнозернистую – более 2 мм. Структурные особенности обломочных осадочных горных пород зало- жены в самой их классификации. Употребляют понятия: «мелко…», «средне…», « крупно…»: мелкообломочный щебень, крупногалечный конгломерат, подразде- ляя, таким образом, интервал размеров обломков для данной группы обломочных осадочных горных пород приблизительно на три части. Для песков и песчаников эти понятия идут с прилагательным «….зернистый»: мелкозернистый песок, среднезернистый песчаник. Для алевритов и алевролитов употребляют понятия «тонкий», если раз- мер частиц менее 0,05 мм и грубый, если размер частиц более 0,05 мм. Многие хемогенные осадочные горные породы обладают оолитовой (рис. IV- 6) структурой - состоят из округлых частиц размером от долей мм до не- скольких мм. На сколе крупных оолитов можно видеть их концентрическое строение. Эта оригинальная структура возникает при химическом осадконакоп- лении в подвижной среде. Практическая работа № 7 Терригенные (обломочные) осадочные горные породы образуются путем накопления после некоторого переноса механических частиц – обломков ранее существовавших минералов и горных пород, распавшихся на обломки в результа- те выветривания (главным образом физического) или при разрушительной дея- тельности воды, ветра, льда, морского прибоя и т.п. Классификация терригенных осадочных горных пород строится исходя из: а) величины обломков; б) степени их окатанности; в) рыхлости или сцементированности (табл. IV-1). Для сцементированных обломочных горных пород в отличие от рыхлых, т.е. сыпучих в сухом состоянии (кроме глин, алевритов и супесей), важно наличие какого-либо вещества, заполняющего промежутки между обломками и играюще- го роль природного цемента. По составу цементирующий материал может быть карбонатным, глинистым, железистым и др. Часто в качестве цемента выступает более тонкий обломочный материал – например, конгломерат на песчаном (обязательно с участием глин) цементе. Основные типы терригенных осадочных горных пород Таблица IV-1. Окатанность обломков влияет на название породы в интервале от глыб- валунов до дресвы-гравия, т.е. в пределах, доступных для визуального (на глаз) определения степени окатанности обломков. В песках и песчаниках степень окатанности зерен устанавливается уже только под микроскопом, поэтому нет различий в названиях этих пород с окатанными и неокатанными песчинками. Тем более это различие теряет смысл для алевритов-алевролитов, частички кото- рых при переносе в силу мизерных размеров окатывания вообще не испытывают. В таблицу внесены породы смешанного состава – супеси – смесь песчаных и алевритовых частиц с глинистыми при преобладании первых и суглинки – то же при преобладании вторых. По сути, эти породы рыхлые, но в силу как бы склеивающего действия глинистых частиц, они не сыпятся, как песок или алев- рит. Уплотненные и сцементированные супеси и суглинки специальных назва- ний не имеют и относятся визуально к тонкозернистым песчаникам, или алевро- литам, или к аргиллитам. Глины примечательны своим свойством, отличающих их от всех осталь- ных пород, - способностью неоднократно при размокании давать пластичную массу, а при высыхании твердеть. Связанность глин обусловлена тем, что силы слипания глинистых частиц гораздо сильнее, чем их тяжесть. Отнесение глин к обломочным породам в известной степени условно, т.к. глинистые частички об- ломками в полном смысле этого слова не являются. В общем случае они – резуль- тат химического выветривания, хотя есть данные, что морозное выветривание в состоянии механически раздробить горные породы до частиц, по размерам сравнимых с глинистыми. Аргиллиты – уплотненные, потерявшие пластичность глины. Это плот- ные с раковистым изломом, очень тонкозернистые или без видимого зернистого строения породы. Часто вызывает затруднение определение обломочных пород с размерами частиц менее 0,2-0,3 мм – мелкозернистых песчаников, алевролитов, алевритов, супесей, суглинков, аргиллитов. Отличие супесей и суглинков от песков и алевро- литов указано выше, от глин же они отличаются на ощупь – при растирании между пальцами или разжевывании комочка породы чувствуется присутствии твердых песчано-алевритовых частиц. Глины же разминаются в пластичную массу без ощущения твердых частиц. Для отличия мелкозернистых песчаников, алевролитов и аргиллитов мож- но рекомендовать следующее простое, хотя и не очень строгое правило: если на глаз (или под лупой) можно определить размеры зерен, то это песчаник. Если видно, что порода зернистая, но размер зерен определить нельзя, то это, скорее всего, алевролит, если же зернистости на сколе не видно, то это аргиллит. ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ (SEDIMENTARY ROCKS) Таблица № 4 Происхождение Хим. состав Хемогенные (Chemical) Органогенные (Biochemical) 1. Карбонатные CaCO 3 CaMg(CO 3 ) CaCO 3 + 30% глины Известняк (Limenstone) Доломит (Dolomite) Мергель (Marlstone) 2. Галоидные и сернокис- лые NaCl CaSO4 ×2H2O CaSO4 Каменная соль (Halite) Гипс (Gypsum) Ангидрит (Anhydrite) 3. Железистые Fe 2 O 3 × nH 2 O Бурые железняки (Brow Iron- stone) Fe-Mn конкреции (Fe-Mn concretion) 4. Алюминий содержа- щие Al 2 O 3 × nH 2 O Каолиновые глины (Kaolinite clay) Бокситы (Bauxite) Латериты (Laterite) 5. Кремнистые (SiO 2 ); (SiO 2 × nH 2 O) Лидит (Flint) Фтанит (Graychert) Яшма (jasper) Трепел (Tripolite) Опока (Opoka) Диатомит (Diatomite) 6. Фосфорсодержащие Фосфориты (Phosphorites) 7. Каустобиолиты (го- рючие) Торф (Peat) Бурый уголь (Brow coal) Каменный уголь (Bituminous coal) Горючие сланцы (Petroliferous shale) Органогенные осадочные горные породы образуются в результате накоп- ления остатков раковин, колониальных построек, минерализованных скелетов ранее существовавших организмов. К органогенным осадочным горным породам относятся также скопление самих организмов, образующих группу каустобио- литов. Отличительной чертой органогенных пород является явное присутствие в них большого количества самих организмов или остатков их жизнедеятельно- сти. Наиболее распространенными являются органогенные известняки, со- стоящие из скоплений целых раковин или колониальных построек известьвыделя- ющих организмов – моллюсков, кораллов, брахиопод, морских лилий и других. Не менее часто встречаются органогенно-обломочные (детритовые) известняки, состоящие из обломков тех же раковин и колониальных построек, представляю- щие результат волноприбойной деятельности. Смешанное хемогенно- органогенное происхождение имеет обыкновенный писчий мел, хотя видно это только под микроскопом. Некоторые организмы в процессе жизнедеятельности выделяют не из- весть, а кремнезем. Наиболее распространенной осадочной горной породой из этой группы является диатомит, состоящий из скопления микроскопических ра- ковин водоросли диатомея. Другая кремнистая порода органогенной природы – радиолярит, состоящий из раковин одноклеточных животных – радиолярий. При последующем диагенезе кремнистые органогенные образования обычно пре- вращаются в яшмы. Из группы каустобиолитов торф, бурый и каменный угли хорошо из- вестны и пояснений не требуют. Горючие сланцы и углистые сланцы, пред- ставляющие собой результат накопления алевритисто-глинистого материала вместе с растительными и животными остатками, внешне напоминают аргил- литы и глинистые сланцы (см. «Методические указания» к лабораторной работе № 5), но отличаются черным цветом и явной примесью углистого вещества или запахом нефтепродуктов и сероводорода. Хемогенные осадочные горные породы (таб. IV-2). Эти породы образу- ются путем выпадения вещества из истинных (карбонаты, сульфаты, хлориды) и коллоидных – глины, кремнистые, железистые и марганцевые соединения – растворов. Отличительными признаками хемогенных осадочных горных пород являются: а) отсутствие обломочной структуры и органических остатков: б) кристаллическое или оолитовое строение. Основные типы хемогенных осадочных горных пород Таблица IV-2. Группы пород по химическому составу Глиноземистые Карбонатные Галоиды и сульфаты Железистые Кремнистые Каолиновые глины Латеритные глины Бокситы Известняки Доломиты Мергели Каменная соль (галит) Гипс Оолитовые железные ру- ды Яшма Лидит (сили- цилит) Трепел Опока Для карбонатов, галоидов и сульфатов характерно кристаллическое строение. Даже очень тонкозернистые известняки узнаются по многочислен- ным блесткам граней кальцита на свежем сколе породы. Цвет известняков пре- имущественно светло-серый, но может быть и темно-серый до черного, зеле- ный, бурый и т.д. в зависимости от примеси глинистого материала, органиче- ского вещества, окислов железа и п.т. Доломиты очень похожи на известняки. Иногда их можно отличить (ес- ли не прибегать к помощи соляной кислоты, с которой доломиты в отличие от известняков не реагируют) по более зернистому, «сахаровидному» свежему сколу и слабо желтовато-белесой мучнистой (напоминает ссохшуюся муку) корочке на выветрелой поверхности. Отнесение глин и аргиллитов к хемогенным породам столь же относи- тельно, как и к обломочным. Явных (видимых на глаз) отличий между «обломоч- ными» и «хемогенными» глинами нет. Белые каолиновые глины и красные лате- ритные глины легко узнаются. Ранее мы рассматривали их как продукты вы- ветривания, но столь же правомерно рассматривать их как самостоятельные виды осадочных горных пород. Бокситы – переотложенные в прибрежно-морских условиях латеритные глины. Для них характерен буровато-красный цвет и оолитовое строение. Мергель – порода, промежуточная по составу между известняками и глинами. Внешне мергель похож на аргиллит, но обычно светлее и вскипает с со- ляной кислотой. Силицилиты – яшмы и лидиты – характеризуются плотным афанито- вым или очень тонкозернистым строением, раковистым изломом, острыми реб- рами сколов, заметной крепостью. Яшмы – обычно разноцветные; лидиты – черные, похожие на аргиллиты, но значительно крепче их. Опоки и трепелы – светлые, микро- и тонкозернистые, иногда землистые породы, состоящие из опала, часто микропористые, а потому легкие. Оолитовые железные руды почти всегда в той или иной степени лимо- нитизированы, а потому легко узнаются по бурой окраске и оолитовому строе- нию. _______________________________________________________________ Обломочные осадочные горные породы Цвет (окраска) – красноватый. Текстура – параллельнослоистая. Структура – крупнозернистая. Состав – обломки размером 0.5-1 мм, обломки кварцевые, цемент карбо- натный. Дополнительные признаки – наблюдается небольшая примесь углистого материала. Название – кварцевый песчаник. Цвет (окраска) – серый, черный, красно-коричневый, зеленоватый Текстура – микрослоистая Структура – алевритовая Состав – из зерен кварца (до 90%), полевого шпата, глинистых минера- лов, гидроксидов железа Дополнительные признаки – мелкообломочная осадочная горная порода, состоящая из сцементированных обломков минеральных зерен размером 0,1 − 0,01 мм Название – Алевролит песчанистый Цвет (окраска) – синевато-серой, чёрной, аспидной, светлой, беловатой окраски Текстура – однородная, тонкослоистая Структура – скрытокристаллическая; по содержанию глинистых частиц — глинистая Состав – гидрослюдистые глины и хлориты, с примесями кварца, слюды и шпатов Дополнительные признаки – характерный запах глины, который источа- ет камень при увлажнении Название – аргиллит Органогенные осадочные горные породы Цвет (окраска) – белого, светло-серого или желтоватого цвета Текстура – пористая, слабоцементированная Структура – цельнораковинная, рыхлые или сцементированные кремни- стые отложения Состав – мельчайших (0,15 - 0,03 т) скорлупок диатомитовых водорослей – диатомей. Состав скорлупок опаловый. Количество скорлупок в I см 3 достигает 30 млн. Примесями могут быть кварц и глинистые минералы Дополнительные признаки – по внешнему виду они напоминают писчий мел, пачкают руки, впитывают воду, но не «вскипают» при взаимодействии с со- ляной кислотой. Название –Диатомит Цвет (окраска) – серого и темно-серого цвета Текстура – слоистая Структура – сравнительно твердая, мелкозернистая, кремнистая и од- нородная Состав – из опала, в котором рассеяны многочисленные скелетные остатки радиолярий Дополнительные признаки – пачкают руки, очень легкие Название – Радиолярит Цвет (окраска) – белый, желтовато- серый, черный, бурый, красный, пёстрый Текстура – однородная, пористая Структура – микрозернистая, скрытокристаллическая Состав – состоящие из спикул кремневых губок, сцементированных опа- лом Дополнительные признаки – хрупкость, очень легкие Название – Спонголит Хемогенные осадочные горные породы Цвет (окраска) – белый, серый, часто желтоватый Текстура – однородная, реже пятнистая и узорчатая Структура – средне-, мелкозернистая, иногда скрытокристаллическая (похожая на фарфор) Состав – состоит из доломита (реакция с соляной кислотой в порошке), часто отмечается присутствие кальцита, ангидрита, глинистых минералов Дополнительные признаки – черта белая, стекло не царапает; реагиру- ет с холодной соляной кислотой в порошке – отличие от известняков, мергелей, ангидритов Название – Доломит Цвет (окраска) – разнообразный, чаще белый, желтоватый или розова- тый Текстура – однородная, у волокнистых разновидностей гипса иногда по- лосчатая Структура – полнокристаллическая, волокнистая, иногда скрытокри- сталлическая Состав – преимущественно мономинеральные, состоят из гипса Дополнительные признаки – в воде растворяется частично; царапается ногтём – отличие от ангидритов Название – Гипс (CaSO 4 ∗ 2H 2 O) Цвет (окраска) – серая и белая с желтоватым, бурым и сероватым от- тенком Текстура – натечная, полосчатослоистая, однородная Структура – полнокристаллическая, часто с игольчатыми, волокнисты- ми и шестоватыми кристаллами Состав – кристаллических зерен кальцита размером от менее 0,001 мм до более 1 мм Дополнительные признаки – пористое строение, ноздреватость, не- большая твёрдость (не оставляет царапину на стекле) Название – Травертин (известковый туф) |