геология. Реферат по геологии. Реферат По основам инженерной геологии и гидрогеологии
 Скачать 1.43 Mb.
|
|
Магнитное поле В любой точке на поверхности или внутри Земли, а также в окружающем её пространстве действуют магнитные силы. Наша планета представляет собой гигантский магнит, но напряжённость поля этого магнита относительно невелика – около 0,01А/м (ампер на метр). Для сравнения укажем, что искусственное поле электромагнитов достигает напряжённости 10-20А/м, а с помощью сверхпроводников удаётся достичь напряжённости магнитного поля в 1000-2000А/м. Основы науки о геомагнетизме были заложены в период между 13 и 16 столетиями. К середине 15в. стало известно, что подвешенный магнит не всегда указывает точно на север. Первые сведения о наклонении направления земного магнитного поля относительно горизонтальной плоскости появились в середине 16в. В 1600г. был опубликован трактат придворного врача английской королевы Елизаветы I Вильяма Гильберта (1544-1603) «О магните, магнитных телах и о большом магните – Земле». В нём показано, что внешнее магнитное поле Земли по форме силовых линий близко к полю диполя – элементарного бесконечно малого магнита, то есть наша планета представляет собой как бы большую магнитную стрелку. Центр диполя Земли смещён относительно её полюсов, его ось наклонена относительно оси вращения Земли примерно на 11°, поэтому географические и магнитные полюса не совпадают. Прошло более 400 лет, но загадка геомагнетизма до сих пор не раскрыта и остаётся одной из важнейших нерешённых проблем геофизики. С 17 по 20 век было проведено огромное количество наблюдений за магнитным полем Земли, в результате чего выявлены основные закономерности его поведения. Огромный вклад в решение проблемы внесли такие знаменитые учёные, как французский физик и химик Гей-Люссак (1778-1850), английский физик Максвелл (1831-1879), немецкий математик, геодезист и астроном Гаусс (1777-1855).  Особо значимо создание теории электромагнетизма Максвеллом в 70-х годах 19 века. Из теории Максвелла следует, что магнитное поле порождается электрическим током. Следовательно, необходимо найти внутри планеты токовые системы подходящей конфигурации и силы, создающие на поверхности Земли магнитное поле. В середине 20 века профессором Кембриджского университета Г. Джеффрисом было установлено существование огромного жидкого внешнего ядра Земли. Именно жидкое состояние ядра даёт объяснение механизма генерации геомагнитного поля. Получила развитие теория, связывающая возникновение магнитного поля Земли с протеканием электрических токов, возникающих при движении проводящей жидкости в ядре. Альтернативы этой теории пока ещё нет. Для понимания сути процессов генерации геомагнитного поля Земли обратимся к механизму динамо. Будем считать, что создание магнитного поля во внешнем жидком ядре Земли происходит так же, как в динамо-машине с самовозбуждением, где катушка проводов вращается во внешнем магнитном поле. Тогда за счёт электромагнитной индукции в катушке возникает электрический ток и создаёт своё магнитное поле, а ток в катушке увеличивается. Конечно, жидкое ядро планеты – это не динамо-машина. Но если в жидком проводнике возникает тепловая конвенция, то появляется некая система течений токопроводящей жидкости, что аналогично движению проводника. Предположим, что в ядре имеются некоторые начальные (затравочные) магнитные поля. Следовательно, когда жидкий проводник при своём относительном движении (а оно связано с тем, что ядро вращается не с той же скоростью, что и кора) пересекает силовые линии этих полей, то в нём возникает электрический ток, создающий магнитное поле, а это, в свою очередь, усиливает электрический ток и так далее. Процесс будет продолжаться вплоть до установления стационарного магнитного поля. Изложенные идеи источника геомагнитного поля носят название гидромагнитного динамо и были впервые высказаны в 1919г. в Англии физиком Джозефом Лармором (1857-1942). В середине 40-х годов российский физик Я.И. Френкель (1894-1952) предположил, что тепловая конвенция в ядре и есть та причина, которая приводит в действие гидромагнитное динамо ядра Земли. Подсчитано, что зона, в которой действует механизм «магнитное динамо», находится на расстоянии 0,25-0,3 радиуса Земли. Магнитное поле Земли сыграло выдающуюся роль в эволюции Земли, в происхождении и сохранении жизни на ней. До сих пор оно используется для навигации на Земле и над Землёй, на воде и под водой, а также в околоземном космическом пространстве. Геомагнитное поле оказывает влияние почти на все геофизические, биофизические и экологические процессы на Земле. Солнечные и галактические космические лучи, несмотря на их высокую энергию, отклоняются магнитным полем Земли до того, как попадут в пределы атмосферы.  Исследования магнитного поля Земли используются для изучения физического состояния глубоких недр и процессов, происходящих в высоких слоях атмосферы. Геомагнитное поле играет также важную роль в областях, отстоящих от поверхности Земли на тысячи и более километров. Исследованиями, проведенными с космических аппаратов, установлено, что магнитное поле Земли простирается от неё на расстояние более 50 тыс. км.Рис.1.44. Радиационные пояса Земли Оно захватывает мириады элементарных электрически заряженных частиц, летящих из мирового пространства (в том числе и от Солнца), и не пропускает их к Земле. Задержанные магнитным полем, эти частицы образуют вокруг Земли кольцеобразный радиационный пояс, начинающийся примерно в 450км от земной поверхности и оканчивающийся на расстоянии около 50 тыс. км от неё (рис.1.44). Внутренний пояс лежит над экватором на высоте около 0,8 земных радиусов. Во внешнем поясе область наибольшей концентрации электронов и протонов находится на высоте от 2 до 3 земных радиусов над экватором, а обширная область, простирающаяся от внутреннего пояса до высоты 10 земных радиусов, содержит протоны и электроны более низкой энергии, которые, по-видимому, принесены в основном солнечным ветром. Пояса были обнаружены первым американским ИСЗ «Эксплорер-1», запущенным 31 января 1958г. Пояса названы по имени Джеймса Ван Алена – физика, руководившего экспериментом. Поскольку магнитное поле Земли отклоняется от оси вращения планеты, внутренний пояс опускается вниз к поверхности в Южной части Атлантического океана, недалеко от побережья Бразилии. Радиационный пояс представляет определённую опасность для космонавтов, так как элементарные частицы высоких энергий могут проникать сквозь обшивку космического корабля и поражать организм, вызывая лучевую болезнь. Состояние радиационного пояса постоянно изучается, а трассы межпланетных кораблей обходят области наибольшей концентрации в нём элементарных частиц. Максимальная напряжённость геомагнитного поля наблюдается на полюсах (0,008-0,009А/м), а минимальная – на экваторе (0,005А/м). С удалением от поверхности Земли напряжённость резко убывает (пропорционально кубу расстояния). При этом между постоянным геомагнитным полем и силовым полем межпланетной среды под действием солнечного ветра образуется нестабильная переходная зона. Магнитное поле является векторным, поэтому его интенсивность характеризуется не только напряжённостью, но и положением в пространстве. Во внешнем поле вектор магнитного поля направлен по касательной к магнитной силовой линии и в вертикальной плоскости он может быть разложен на горизонтальную и вертикальную составляющие. Линия пересечения этой вертикальной плоскости с поверхностью геоида называется магнитным меридианом, а угол, образуемый им с географическим меридианом, – углом магнитного склонения. Угол отклонения вектора от горизонтальной плоскости называется углом магнитного наклонения. Распределение интенсивности геомагнитного поля изображают на картах. Линии равных значений напряжённости поля называются изодинамами, равных углов магнитного склонения – изогонами, а равных углов магнитного наклонения – изоклинами. Около географического экватора Земли проходит изодинама минимальной магнитной напряжённости – динамический экватор, в пределах которого вертикальная составляющая вектора магнитного поля равна нулю.  Рис.1.45. Фрагмент карты изогон эпохи 1980 года (точками и штриховкой отмечены аномалии магнитного поля) Изоклины изменяются от нуля до 90°. Они имеют тенденцию прослеживаться в широтном направлении подобно параллелям. Нулевая изоклина называется магнитным экватором и проходит в пределах Африки и Азии около 10° с. ш. и в пределах Южной Америки – около 15°ю. ш. Изогоны (рис.1.45) изменяются от нуля до 180°. Они сходятся в магнитных полюсах Земли. По форме они напоминают географические меридианы, а нулевая изогона называется нулевым магнитным меридианом. Линия нулевого склонения образует петлю в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, где отмечается также максимум напряжённости поля. Такие отклонения получили название магнитных аномалий. На основное магнитное поле накладываются как мелкомасштабные аномалии (например, Курская магнитная аномалия, открытая в 1783г.), так и крупномасштабные (мировые) аномалии. Наиболее значительные мировые аномалии расположены над территорией Сибири и над Южной Америкой и Атлантикой. Мировые аномалии оказывают большое влияние на движение заряженных частиц в поясах радиации до высот в несколько тысяч километров от поверхности Земли, мелкомасштабные аномалии почти незаметны уже на высотах порядка сотни километров. Магнитное поле Земли непостоянно, так как в верхней атмосфере текут электрические токи, создающие дополнительную переменную компоненту поля. Кроме регулярных магнитных вариаций магнитное поле подвергается возмущениям, обусловленным происходящими время от времени солнечными вспышками. Особенно интенсивные магнитные возмущения, распространяющиеся на весь земной шар, называют магнитными бурями. Некоторые магнитные бури начинаются неожиданно и почти по всей Земле, а другие развиваются постепенно. Часто магнитные бури происходят через 1-2 дня после солнечной вспышки из-за прохождения Земли через поток частиц, выброшенных Солнцем. Геомагнитная буря – существенное уменьшение горизонтальной компоненты магнитного поля Земли, продолжающееся обычно несколько часов. Причина – попадание в околоземное пространство электрически заряженных частиц, как правило, выбрасываемых из Солнца при солнечных вспышках. Во время таких бурь наблюдаются полярные сияния, и происходит нарушение радиосвязи. Отмечается также изменчивость составляющих магнитного поля Земли. По результатам измерения магнитного склонения и магнитного наклонения установлено, что за последние 350 лет вариации достигают 30° по склонению и 10° по наклонению. Эти плавные изменения геомагнитного поля называются вековыми вариациями. Их изучение в различных районах Земли позволило установить ещё одну форму изменчивости геомагнитного поля – его аномалии плавно перемещаются на запад примерно в широтном направлении. Это свойство геомагнитного поля называется западным дрейфом. Скорость дрейфа составляет около 0,18° в год. При такой скорости наблюдаемое распределение аномалий магнитного поля совершит полный оборот вокруг Земли примерно за 1800 лет. Вариации магнитного поля Земли во времени были зафиксированы в 1635г. английским профессором астрономии Г. Геллибрандтом. В 1701г. астроном Э. Галлей опубликовал первую карту геомагнитного поля. В середине 18в. была установлена связь между полярными сияниями и магнитными вариациями. В 19в. К. Гаусс усовершенствовал приборы для измерения магнитных вариаций и установил их в магнитной обсерватории в Гёттингене, построенной в 1833г. из немагнитных материалов. В 1834г. Гаусс и Вебер приняли участие в программе наблюдений за магнитными явлениями, которую одновременно проводили 50 обсерваторий, входивших в Гёттингенский магнитный союз. Гаусс обобщил магнитные данные и математически доказал гипотезу Гильберта о том, что источник основного магнитного поля находится внутри Земли. Геомагнитное поле со стороны Солнца всегда поджато к Земле. Область, где геомагнитное поле, хотя и искажённое этим сжатием, сохраняет более или менее постоянное направление силовых линий, называется магнитосферой. Силовые линии на низких и средних широтах, где они не уходят далеко от Земли, лишь несколько сжаты, на высоких широтах они сжаты весьма значительно, а линии, выходящие из областей полярных шапок, вообще «сдуты» назад от Солнца (рис.1.46).   Рис.1.46. Магнитные полюса и магнитные силовые линии Одно из самых загадочных явлений на Земле – это изменение направления её магнитного поля, которое происходило сотни раз за последние 160 млн. лет. При этом северный полюс становится южным и наоборот. В последний раз такое изменение происходило около 780 тысяч лет назад и, по мнению учёных, очередное изменение можно ожидать уже в скором будущем. Магнитные полюсы весьма быстро перемещаются. В 1900г. Северный магнитный полюс находился в точке с координатами 69°с.ш. и 97°з.д., в 1950г. - 72°с.ш. и 96°з.д., в 1980г.- 75°с.ш. и 100°з.д., а в 1985г. - 77°с.ш. и 102°з.д. Южный магнитный полюс в 1985г. имел координаты 65,5°ю.ш. и 139,5°в.д. Прямая линия, проведенная через магнитные полюсы, не проходит через центр масс Земли. В начале 1990-х геомагнитный экватор был наклонён к географическому экватору на 12°, а ось диполя отстояла от центра масс Земли на 460км в направлении Тихого океана (18°с.ш. и 148°в.д.). Для изменения полярности магнитного поля требуются сотни лет. Смена полярности повлияет не только на миграцию животных и птиц, но и подвергнет Землю воздействию космической радиации. Смена полюсов опасна для жизни на Земле. Магнитное поле искривляет поток «солнечного ветра», то есть заряженных частиц, прилетающих из космоса. В результате большинство из них огибает Землю по замкнутым траекториям и не наносит вреда. Резкие колебания поля привели бы к тому, что число высокоэнергетических частиц, проникающих сквозь атмосферу, возросло бы в десятки раз. Согласно одной из гипотез, подобное событие привело к вымиранию динозавров. Смену магнитных полюсов Земли можно предсказать, утверждают итальянские геофизики. Каждое такое событие, по их мнению, предопределяет следующее. Земное ядро «помнит» историю магнитных переключений, а математическая формула учёта этой «памяти» хорошо известна. Северный геомагнитный полюс (рис.1.45) в настоящее время находится в арктической части Канады (остров Эллеф Рингнес) и дрейфует к северу вдоль эллиптической траектории со средней скоростью более 40 метров в сутки. Согласно имеющимся данным, за время, что прошло с момента образования нашей планеты, Северный геомагнитный полюс успел побывать на большей части земной поверхности. Тепловое поле Тепловое поле Земли первым из геофизических полей привлекло внимание человека. Самые бурные проявления термической активности – извержения вулканов – сыграли важную роль в формировании религиозных мифологических представлений о строении мира. Другая форма геотермальной активности – горячие источники – с незапамятных времён использовались человеком. Таким образом, тепловое поле Земли оказалось первым объектом практического использования, по-видимому, опередив даже использование геомагнитного поля, результатом которого стало изобретение компаса китайскими мореплавателями. Тепловое поле стало раньше всех других полей и предметом научных исследований. Началом его научных исследований можно считать наблюдения за извержением Везувия в 73 году до н.э., которые производил и погиб при этом римский писатель Гай Плиний Секунд, Старший. Он стал первой жертвой научного энтузиазма. Но возможно, начало научных исследований теплового поля было заложено ещё в третьем веке до н.э., когда великий греческий философ Эмпедокл (490-430гг. до н.э.), уединившись, поселился на склоне Этны, в башне, которая впоследствии была названа «Торе дель Философо» (Башня философа). Много веков спустя на этом месте была создана одна из итальянских вулканических обсерваторий. Этот факт характеризует преемственность науки. Количественные методы в исследования теплового поля были введены после изобретения в начале 17 века одним из основателей точного естествознания итальянским учёным Г. Галилеем (1564-1642) термометра. Уже первые измерения температуры в шахтах и рудниках показали, что температура на глубоких горизонтах весь год неизменна и что она увеличивается с глубиной. На это своеобразие теплового режима шахт обращали внимание английский физик Р.Бойль (1627-1691) и М.В. Ломоносов. В своём трактате «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном» М.В.Ломоносов писал: «Воздух в рудниках во всякое время целого года сохраняет равное растворение». Факт роста температуры с глубиной дал основание для разработки научных космогонических гипотез, первой из которых была атеистическая гипотеза Канта-Лапласа. Согласно этой гипотезе история планеты представлялась как её остывание из первоначально расплавленного состояния. Впоследствии эта гипотеза вошла в противоречие с другими астрономическими и геологическими фактами, в том числе и с геохимическими данными о возрасте Земли, который оказался значительно больше, чем время, необходимое для остывания земного шара. В 1868г. по инициативе английского физика У.Томсона (1824-1907), получившего за научные заслуги звание лорда Кельвина, измерения температур в скважинах, шахтах и рудниках были систематизированы. По результатам этой работы был сделан вывод, что на каждые 100м температура возрастает на 2,5-3,5°С. Одновременно выяснилась необходимость углублённого изучения теоретических вопросов геотермии – природы внутриземного тепла, термической эволюции Земли, глубинного теплового потока, условий формирования гидротерм. Источникам теплового поля Земли являются процессы, протекающие в её недрах, и тепловая энергия Солнца (табл.7). Таблица 7
Хотя самое большое количество энергии Земля получает от Солнца, но лишь очень малая его часть проникает внутрь планеты. Остальная часть излучается обратно в пространство. Количество получаемого и отражённого Землёй солнечного тепла неодинаково для разных широт. Среднегодовая температура отдельных пунктов в каждом полушарии уменьшается от экватора к полюсам (рис.1.47). Тепловое излучение Солнца оказывает незначительный эффект на недра Земли. Тепловое излучение является одним из источников информации о состоянии поверхности планеты и её атмосферы.    Рис.1.47. Карта изотерм (январь) К внутренним источникам тепла относят радиогенное тепло, которое создаётся благодаря распаду рассеянных в горных породах изотопов урана, тория, калия и иных радиоактивных элементов, и тепло, обусловленное различными процессами, протекающими в Земле (гравитационной дифференциацией, плавлением, химическими реакциями с выделением или поглощением тепла, деформацией за счёт приливов под действием Луны и Солнца и некоторыми другими). Тепловая энергия перечисленных источников, высвобождающаяся на земной поверхности в единицу времени, значительно выше энергии тектонических, сейсмических, гидротермальных процессов. Внутреннее тепловое поле отличается высоким постоянством. Оно не оказывает влияния на температуру вблизи земной поверхности или климат, так как энергия, поступающая на земную поверхность от Солнца, в 1000 раз больше, чем поступающая из недр. Вместе с тем среднее тепловое воздействие Солнца не определяет теплового состояния Земли и способно поддерживать постоянную температуру на поверхности Земли около 0°С. Фактически же благодаря изменению солнечной активности температура приповерхностного слоя воздуха, а с некоторым запаздыванием и температура горных пород, изменяются. Суточные, сезонные, многолетние и многовековые вариации солнечной активности приводят к соответствующим циклическим изменениям температуры воздуха. Чем больше период цикличности, тем больше глубина их теплового воздействия. Суточные колебания температуры воздуха проявляются в почвенном слое глубиной 1-1,5м. Это связано с переносом солнечного теплового потока за счёт молекулярной теплопроводности пород и конвекции (движения жидкости или газа в поле тяжести под влиянием потока теплоты, идущего снизу) воздуха, паров воды, инфильтрирующихся осадков и подземных вод. Сезонные (годовые) колебания вызывают изменения температур на глубинах 20-40м. На таких глубинах теплоотдача осуществляется в основном за счёт молекулярной теплопроводности, а также движения подземных вод. На глубинах 20-40м располагается нейтральный слой (или зона постоянных годовых температур). В нём температура остаётся практически постоянной и в каждом районе она в среднем на 3,7°С выше среднегодовой температуры воздуха. Многовековые климатические изменения сказываются на вариациях температур сравнительно больших глубин. Например, похолодания и потепления в четвертичном периоде влияли на тепловой режим Земли до глубин 3-4км. Если не учитывать многовековых климатических изменений, то можно считать, что ниже зоны постоянных температур (на глубинах свыше 40м) влиянием цикличности солнечной активности можно пренебречь, а температурный режим пород определяется глубинным потоком тепла и особенностями термических свойств пород. Ниже нейтрального слоя температура пород повышается в среднем на 3°С при погружении на каждые 100м. Это объясняется наличием регионального теплового потока от источников внутреннего тепла Земли, поднимающегося к поверхности. Его величину принято характеризовать плотностью теплового потока, численно равной количеству теплоты, передаваемой сквозь единицу поверхности тела за единицу времени. По многочисленным данным, средняя величина теплового потока принимается равной 1,4-1,5мккал/см2×с. Однако исследования, проведенные на континентах и в океанах, показали значительную изменчивость теплового потока в различных структурных зонах. Наименьшие значения теплового потока отмечены в районах древних кристаллических щитов (Балтийском, Украинском, Канадском) и равны в среднем 0,85мккал/см2×с. В равнинных платформенных областях тепловой поток находится в пределах 1,0-1,2мккал/см2×с и только местами на отдельных поднятиях увеличивается до 1,3-1,4мккал/см2×с. В пределах значительных пространств ложа Мирового океана величина теплового потока находится в пределах 1,1-1,2мккал/см2×с, что сопоставимо с данными по платформенным частям континентов. Высокие тепловые потоки связаны с рифтовыми долинами срединно-океанических хребтов. Плотность теплового потока является самой информативной геотермической характеристикой, так как она характеризует мощность теплового источника и величину теплопотерь с поверхности Земли. Тепловой поток коррелирует с параметрами других геофизических полей, которые также характеризуют источник соответствующих полей. Постоянство средних тепловых потоков суши и океанов при резком изменении мощностей и строения земной коры свидетельствует о различии в тепловом строении мантии. Поэтому аномалии тепловых потоков (отклонения от установленных средних потоков) несут информацию о строении земной коры и верхней мантии. Установлено, что основной источник тепла на континентах – это энергия радиоактивного распада, что объясняется большей концентрацией радиоактивных элементов в земной коре, чем в мантии. В океанах, где мощность земной коры мала, основными источниками тепла являются процессы, происходящие в мантии на глубинах до 700-1000км. Радиогенное тепло является основным среди других видов тепловой энергии недр. За время существования Земли оно более чем в 2 раза превысило потери за счёт теплопроводности. Тепловой поток определяется не только природой и мощностью источников тепла, но и его переносом через горные породы. Тепло передаётся посредством молекулярной теплопроводности горных пород, конвекции и излучения. На больших глубинах (свыше 10км) передача тепла осуществляется в основном за счёт излучения нагретого вещества недр и конвекции, обусловленной движением блоков земной коры, расплавленных лав, гидротерм. На меньших глубинах перенос тепла связан с молекулярной теплопроводностью и конвекцией подземными водами. Источники локальных тепловых потоков, вызывающих аномалии температур, разнообразны. К ним относят: наличие многолетнемерзлотных пород, то есть мощных (до сотен метров) толщ с отрицательными температурами, присутствие пород и руд с повышенной радиоактивностью, влияние экзотермических (с поглощением тепла) и эндотермических (с выделением тепла) процессов происходящих в нефтегазоносных горизонтах, залежах угля и других руд, проявление современного вулканизма и тектонических движений, циркуляция подземных, в том числе термальных, вод и др. Локальные тепловые потоки, как и региональные, зависят не только от наличия источников, но и от условий переноса тепла за счёт теплопроводности горных пород и конвекции почвенного воздуха и подземных вод. Геотермическая разведка (терморазведка) объединяет физические методы исследования теплового поля Земли. Её цель – изучение ландшафтов, термического режима земной коры и верхней мантии, выявление геотермических ресурсов, решение поисково-разведочных и инженерно гидрологических задач. При этом регистрируют радиотепловое и инфракрасное излучение земной поверхности, измеряют температуру, её вертикальный градиент или тепловой поток. Распределение этих параметров в плане и по глубине несёт информацию о термических условиях и геологическом строении изучаемого района. Фундаментальные аспекты изучения теплового поля заключаются в том, что они дают важнейшую количественную информацию для понимания и моделирования геодинамических процессов в геосферах и для оценки энергетики геолого-геофизических проявлений. Не менее важны и прикладные аспекты геотермических исследований. Они связаны, с одной стороны, с оценкой геотермальных ресурсов для их использования в энергетике, теплоснабжении и т. д., а с другой – с применением геотермического метода поисков и разведки месторождений на континентах и на акваториях. Тепловой поток, поднимающийся из недр Земли, является важным физическим полем, которое даёт информацию не только о строении, но и о возрасте Земли. Структурно-текстурные особенности горных пород Структура осадочных горных пород определяется их происхождением – обломочная для обломочных пород (мелко-, средне- грубообломочные); пелитовые для глинистых; кристаллические, зернистые, пелитоморфные для хемогенных, органогенная или органогенно-обломочная (детритусовая)для органогенных. Под текстурами осадочных пород принято понимать совокупность признаков строения пород, опознаваемых в поле визуально и обусловленных относительным расположением и ориентировкой составных частей — ингредиентов породы. Текстурные признаки пород: слоистость, различные знаки и обособления на поверхности слоев и внутрислоевые, включения в породах и конкреции (абиотические и органогенные), а также «следы жизни», в которые нередко объединяют самые разнообразные биогенные текстуры, видимые на глаз. По времени формирования различают текстуры сингенетические, диагенетические и эпигенетические — наложенные на породу влиянием гипергенных процессов, а также особую категорию метаморфогенных текстур. В огромном многообразии конкретных текстур с их частными признаками фиксируются особенности обстановок осадконакопления и все этапы формирования пород: от стадии осадконакопления до глубоких метагенетических преобразований. Текстурные признаки и их послойные отличия для геолога — важный и главный полевой критерий индивидуализации пород, их сходства и разницы. Любой аспект изучения осадочных пород требует учета их текстур. Наиболее типичной для осадочной породы является слоистая текстура или слоистость. 4.4. Особенности изучения различных типов осадочных горных пород - обломочных, глинистых, карбонатных, органогенных (сбор палеонтологического материала) Тип осадочной породы или литологический тип — понятие, основанное в первую очередь на совокупности ее главных групповых литолого-петрографических признаков, определяющих внешний облик и состав породы, с минимумом генетических показателей. Основные литологические типы осадочных пород: крупно- и мелкообломочные — конгломераты, песчаники; глинистые — глины, аргиллиты, глинистые сланцы; карбонатные — известняки, доломиты, мергели; кремнистые — трепелы, диатомиты, опоки, радиоляриты; эвапоритовые — соляные, глинисто-соляные и глинисто-гипсовые накопления. 4.4.1. Изучение крупно- (грубо-) обломочных пород Группа крупнообломочных пород (сцементированных и рыхлых) по величине обломков обычно подразделяется на следующие градации: 1000—100 мм — валуны (глыбы), 100—10 мм — галька (щебень), 10—1 мм — гравий (дресва). Крупнообломочные породы являются наиболее информативными из всех осадочных пород при различных палеогеографических реконструкциях. Толщи и пачки конгломератов четко отмечают в разрезах начало разнопорядковых тектоно-седиментационных и геоморфологических циклов, а в плане обозначают шлейфы сноса в зонах предгорных прогибов и русла потоков. По составу галек в конгломератах устанавливают области денудации и пути переноса материала, а по ориентировке галек — направление течения потоков. Часто грубообломочные слои и пачки используются как маркирующие горизонты для корреляции. Издавна применяется валунно-галечный метод поисков месторождений полезных ископаемых (коренное золото, сульфидные руды, хромиты, бокситы, нефрит и др.). На  ибольшее значение имеют конгломераты, т.к. в гальках и валунах представлены сами породы области размыва, а не продукты их разрушения в виде минералов, как в песчаниках. Определяется гранулометрический состав, состав обломков, их окатанность, степень изометричности, состав и характеристика цемента, его соотношение с обломочным компонентом. |