Седиментогенез. Химическая дифференциация их истинных растворов.

Химическая дифференциация осадочного вещества — это осаждение и разделение вещества истинных растворов. Она реализуется при последовательном осаждении из растворов, согласно их растворимости, от трудно- к легкорастворимым Л. Б. Пустоваловым была сделана попытка создания единой схемы химической дифференциации для осадочного процесса (рис. 13). Н.М.Страхов показал необ­ходимость разработки схем дифференциации для всех выделенных им типов лито­генеза и создания раздельных самостоятельных рядов дифференциации для арид­ного и гумидного климата (см. рис. 10, а, б). Схема дифференциации для арид­ного климата была уточнена В.Т.Фроловым (см. рис. 10, в, г). Им же была рас­смотрена химическая дифференциация вулканических и гидротермальных областей (рис. 14).

В целом в процессе осадкообразования выделяются четыре этапа дифференциа­ции. Первый начинается в корах выветривания — происходит отделение растворен­ных веществ от остаточных продуктов выветривания. Второй этап протекает в ста­дию мотогенеза. Наиболее очевидно это явление установлено при переносе вещества реками, где, по образному выражению Н.М.Страхова (1960-1962), осуществляется «первый грандиозный акт фазового разделения вещества». Итогом этого является дальнейшее разделение материала на обломочный (взвешенный) и растворенный. Затем осадочный материал разделяется в седиментационных бассейнах — конечных водоемах стока, где происходят рассортировка обломочного материала — псефито-вого, псаммитового, алевритового и пелитового (третий этап дифференциации) и разделение в пространстве труднорастворимых соединений алюминия, железа и

марганца (четвертый этап). Осаждение и разделение легкорастворимых соединений (пятый этап) осуществляется преимущественно в бассейнах аридной зоны.

14. Климатические типы седиментогенеза. Аклиматический тип седиментогенеза.

Климатические типы осадконакопления

Гумидный климат (гипергенез ХВ»ФВ, агент преноса вода, форма переноса: ТВ частиц., калоидная, истин р-р, осад дифф: механ и калоидного мат, типы пород все кроме сульфатных и галоидных), Аридный (гипергенез ФВ»ХВ, агенты ветер, форма переноса тв. частицы, осад дифф истинный р-р, типы пород: сульфатные галоидные карбонатные обломочные) Невальный (гипергенез ФВ»ХВ, агенты льды, форма переноса ТВ.ч., осад дифф механическая, тиы пород только обломочные.Аклиматические типы.Вулканогенно-осадочные.

15. Диагенез Диагенез- процесс преобразования осадка в осадочную г.п., сопровождаемый химич. уравновешиванием компонентов осадка (тв. частицы, захороненная вода, живые микроорганизмы и мертвое органическое вещество) Осадок, образовавшийся на поверхности суши или на дне водоема, обычно представляет собой неравновесную систему. Отсутствие физико-химического и биохимического равновесия в осадке — движущая сила процесса диагенеза. В результате взаимодействия между составными частями осадка и составных частей осадка с окружающей средой при участии внешних факторов возникает более или менее равновесная система, в которой составные части приспособились для совместного существования.

В стадию диагенеза в осадках происходят следующие основные процессы: 1)-механическо-физические- уплотнение осадка под действием веса вышележащих Осадочных образований; дегидратация осадка(отжим);2)химические - образование конкреций, образование новых минералов; перекристаллизация с укрупнением зерен/изменением формы зерен, заполнение пустот новообразованными минералами.Стадия диагенеза заканчивается с прекращением жизнедеятельности организмов и достижением физико-химического равновесия в осадке.

16.Катагенез. Стадия существования и преобразования осадочных пород в верхней части земной коры.(нижняя граница при температуре до 300) Процессы: 1) уплотнение и отжим захороненных пород, в следствии чего уменьшаются их коллекторские свойства пористость и проницаемость) 2) регенерация зерен: неконформая структура переходит в конформную. Перекристаллизация по Реке: при воздействии литостатического давления, в местах соприкосновения зерен, происходит растворение, а в пустотном пространстве кристаллизация. опыт NaCl под давление в воде раствориться быстрее. 3) формирование конкреций:а)сначала уплотнение потом рост конкреции-при катагенезе б)одновременно –при диа и катагенезе в) сначала конкреция потом уплотнение пород- при диагенезе. 4) перекристаллизация: -с укрупнением формы зерен(было одно мелкое одно большое, мелкое растворилось большое стало больше). –с изменением формы зерен (преобретение идиоморфной формы) 5) формирование сланцеватых тектур: Это справедливо только для пластинчатых минералов- глинистые г.п.при литостатическом давлении текстура ииз хаотичной переходит в сланцеватую 6) преобразование глинистых минералов:слоистые силикаты: монтмориллонит® смешанослойный®гидрослюда 7) формирование новых минералов(один замещается другим) известняк®доломит, 2CaCO₃+Mg²⁺®CaMg(CO₃)₂+Ca²⁺, когда рядом с известняком глина он переходит в доломит, глина остается. Источник Mg²⁺ монтмориллонит который замещается гидрослюдой 8) Изменение нерастворимых органических веществ имеет углистую природу. торф®бур.уголь®кам.уголь® антрацит. увеличивается содержание C. Уменьшается содержание H, P, O, N. увеличивается отражательная способность угле. увеличивается теплотворная способность. 9) формирование залежей и месторождений УВ. Лишь на определенной глубине нефтематеринские породы способны генерировать УВ и отдавать их в окр среду –эти глубины называются нефтяным окном. 10) формирование вторичной пустотности. а)трещиноватость (потеря г.п. вязкопластичных свойств+тектониеские движения) б)кавернозность (известняки и известковистые песчаники) CaCO₃+HCl®CaCl₂+H₂CO₃®^CO2_H20. плотные известняки+ H₂CO₃ органич.кисл(угл.кислота, продукт изменения УВ) ®известняки кавернозные.Факторы: давление, температура, флюиды.

17. Метагенез. Метагенез – это стадия преобразования осадочной горной породы в метаморфическую под влиянием высоких температур (200-300 ОС) и давлений (>200 Мпа). Породы подверженные метагенезу обычно отмечаются лишь в складчатых областях. В условиях метагенеза уплотнение пород практически достигает предела, а химические реакции между минеральными частицами, как нередко считается, идут в твердом состоянии. Полностью исчезают многие слоистые силикаты, активно идет перекристаллизация вещества, появляются швы флюидоразрывов и др. В отличие от катагенеза, изменяющего только отдельные компоненты пород, метагенез захватывает всю минеральную массу. Например, глинистые минералы преобразуются в слюду, гидроокислы Al переходят в корунд, гидрогётиты — в гематит и т.д. Одновременно усиливается взаимное прорастание минеральных зёрен, но слоистая текстура пород нередко сохраняется.

18. Структуры осадочных пород. Структура – это особенность строения осадочной породы, определяемая взаимоотношением, размерами (абсолютными и относительными) и формой слагающих ее частиц. Структуры, характерные для отдельных групп осадочных пород, рассматриваются ниже (см. п. 4). Здесь же будет дана характеристика главнейших структур, встречающихся в породах различного генезиса. Взаимоотношение зерен показывает способ образования породы и, в частности, решает вопрос, образовались минералы на месте залегания породы или были привнесены. По типу взаимоотношения структуры осадочных горных пород подразделяются на две группы: конформные, или конформнозернистые и неконформные, или неконформнозернистые. Конформные, или конформнозернистые структуры характеризуются приспособленностью зерен друг к другу: сторона (контур) одного зерна является стороной (контуром) соседнего или его повторяет. При такой укладке зерен они полностью заполняют пространство, т. к. зерна хорошо «подогнаны» друг к другу (например эвапориты). Последнее свидетельствует об образовании или, по крайней мере, преобразовании зерен на месте залегания породы. Неконформные структуры характеризуются несоответствием контуров у соседних зерен или агрегатов, которые не заполняют полностью пространство. Часть его остается пустой (тогда наблюдается пористость) или выполняется цементом (например органогенный известняк, песчаник). Размер зерен – вторая важная сторона структур. По абсолютной размерности можно выделить следующие структуры: грубозернистые,крупнозернистые, среднезернистые, мелкозернистые, тонкозернистые, микрозернистые,пелитоморфные, незернистые (нет зерна, аморфные). Приведенная классификация структур по абсолютному размеру зерен для каждого типа осадочных пород является собственной, поэтому здесь не указываются размерные характеристики. По относительной размерности зерен можно выделить следующие структуры, (в основу выделения положено содержание преобладающей фракции): равномернозернистую (свыше 3/4 объема породы составляет преобладающая фракция), слабо неравномернозернистую (3/4–2/3), средне неравномернозернистую (2/3–1/2) и сильно неравномернозернистую (содержание преобладающей фракции менее 1/2 объема породы). Обломочные породы по этим степеням соответственно будут называться хорошо, средне, плохо сортированными и несортированными. Здесь же следует сказать о том, что на практике по относительному размеру зерен породы чаще делят на равномернозернистые и неравномернозернистые используя лишь их визуальную характеристику. Форма зерен – третья важная сторона структур. Описывают и классифицируют форму зерен по идиоморфности, изометричности, вторичным изменениям.

19. Текстуры осадочных пород. Текстура наряду со структурой – одна из характеристик строения осадочной породы. Она определяется пространственным расположением отдельных компонентов породы и их пространственной ориентировкой. Текстуры имеют большое генетическое значение, т. к. отражают условия формирования осадков и осадочных пород и формируются на стадии седиментогенеза и последующих изменениях. Морфологические признаки текстур проявляются в пространственном расположении составных частей породы, образующих некий «геометрический образ» породы. Это может быть зафиксировано, например, зарисовано или сфотографировано. Генезис же текстур, т. е. приобретение ими определенных морфологических признаков, может происходить на всех стадиях формирования и преобразования осадков и осадочных пород – седиментогенезе, диа-, ката-, метагенезе и вторичных изменениях, которые имеют наложенный характер, а также гипергенезе и тектонических процессах. Текстуры разделяются на две группы. К первой группе отнесены текстуры, характеризующие особенности внутреннего строения пород (внутрислоевые или внутрипластовые текстуры). Ко второй группе отнесены текстуры поверхностей наслоения или напластования. В дальнейшей классификации текстур первой группы учитывается время их формирования, т. е. связано формирование текстур с седиментогенезом (текстуры первого типа), или их образование связано с постседиментационными процессами (текстуры второго типа) – диагенезом, катагенезом, метагенезом, а также вторичными изменениями пород наложенного характера, гипергенезом, проявлением тектонических движений. Текстуры второй группы – текстуры наслоения или напластования – образуются одновременно с накоплением осадка или близко этому, т. е. по своей природе являются седиментационными или раннедиагенетическими. Они делятся на два типа: текстуры кровли и текстуры подошвы слоя или пласта. При характеристике текстур учитывается также способ их образования: биогенный (за счет жизнедеятельности биоты) или абиогенный (за счет меняющейся во времени и пространстве физико-химических условий среды образования осадков и пород).Наиболее распространенные виды текстур: однородная, слоистые, конкреционные, пятнистые, сланцеватые, полосчатые, трещины усыхания, отпечатки и т.д.

20. Классификация осадочных пород. В настоящее время существует несколько классификаций осадочных пород, в основу которых положены минеральный состав, либо химический состав, либо структура, либо генезис, либо размерность зерен и их свойства, либо состав и происхождение пород в равной мере. В последние годы вопросами классификации осадочных пород занимались ведущие литологи страны. Ими предлагается при выделении осадочных пород в группы, прежде всего, использовать минеральный состав отложений. Схема классификации осадочных пород по их составу. Кварцевые и кварц-силикатные: грубообломочные,песчаные,алевритовые, глинистые породы. 2.Оксидные и гидроксидные: кремнистые, ферролиты, аллиты, манганолиты. 3.Карбонатные: известняки, додломиты, сидериты, магнезиты. 4. Сульфатные: гипсы, ангидриты. 5. Галогенные(галоидные): каменная соль, сильвин. 6.Фосфатные: фосфориты. 7.Каустоболиты: гумусовые, липтобиолиты, сапропелиты.

22,Обломочные породы составляют до 25% от объема осадочных пород. При этом среди обломочных пород подавляющее господство над остальными имеют песчаные породы. Наиболее распространенной является классификация, основанная на размерности обломочного материала (структурная классификация). По этой классификации обломочные породы делятся на: грубообломочные или псефиты (размер обломков >2,0 мм); песчаные или псаммитовые (0,1-21,0 мм); алевритовые (0,01-0,1 мм). (таблицу вспомни) По физико-механическим свойствам обломочные породы делятся на сцементиро-ванные и рыхлые. В сцементированных обломочных породах выделяют две основные структурные компоненты: обломочные зерна и цемент.Цемента не должно быть >50%,иначе порода не может быть названа обломочной. По минеральному составу обломочные породы делятся на: 1)мономинеральные или мономиктовые (обломки одного минерала составля-ют >95%); 2)олигомиктовые (обломки одного минерала составляют 75-95%); 3)полиминеральные или полимиктовые (обломки одного минерала составляют менее 75%). Важной характеристикой обломочных пород является степень сортированности зерен 1)равномернозернистые (3/4-зерна близкие по размерам). 2)неравномернозернистые (зерна близкие по размерам < 3/4). Также важная характеристика- форма частиц.: окатанные, полуокатанные, угловатые. Цемент: карбонатный (кальцит, доломит, сидерит); сульфатный (гипс, ангидрит); глинистый (каолинит, монтмориллонит и т.д.); кремнистый (опаловый, халцедоновый); состоять из гидроокислов железа и др.; Помимо перечисленных особенностей пород необходимо обращать внимание и на текстуру отражающую признаки условий формирования пород: текстуры поверхностей наслоения; внутрипластовые текстуры.. Текстуры обломочных пород:Слоистая(градационно слоистая; горизонтально слоистая; волнисто слоистая; косослоистая); Массивная (однородная). Пятнистая. Полосчатая. Внедрения. Главным образом эти породы- строительный материал (ПГС, щебень, песок и др.).

23,Глинистые породы: составляет более половины объема (55,1%) Размер глинистых частичек < 0,001 мм. Глинистой порода может называться только в том случае, если она более чем на 50% состоит из глинистых минералов. Глины 4 группы: группа каолинита, гидрослюд, смектита, хлорита. Большинство глинистых минералов формируется в условиях химического выветривания материнских пород.(их минеральный состав определяет минеральный состав глинистых минералов) Глинистые минералы-хорошие индикаторы условий осадкообразования. Например глауконит (группа гидрослюд) – диагенетичский минерал,индикатор исключительно морских обстановок седиментогенеза. По физико-механическим свойствам, а также по устойчивости к размоканию глинистые породы подразделяются на глины, аргиллиты и глинистые сланцы. Глины – несцементированные осадочные породы, состоящие из мельчайших ча-стиц глинистых минералов размером менее 0,001 мм, которые держаться в куске лишь за счет механического сцепления и межмолекулярных сил.

Аргиллиты – твердые, сцементированные глинистые породы, не размокающие в воде, которые образуются при уплотнении, дегидратации и цементации глин в условиях литогенеза погружения осадочных толщ. Глинистые сланцы – это продукты более интенсивного преобразования пород на больших глубинах. Имеют плитчатое строение и легко разделяются по плоскостям на от-дельные плитки. Образуются в условиях глубокого катагенеза и метаганеза пород.

24,Карбонаты представляют собой породы более чем на 50 % сложенные солями угольной кислоты.(известняки; доломиты;мел;магнезиты;мергели) минералы (кальцит (CaCO3);доломит (CaMg(CO3)2);магнезит (MgCO3) Известняки. Известняками называют породы более чем на 50% сложенные кальцитом

4 основных вида классификаций: вещественные; структурные; генетические; структурно-генетические. Вещественные классификации неоднородность известняков по составу, (когда в строении могут принимать участие не только кальцит, но и, например, доломит или глинистые минералы). В качестве примера можно привести классификацию, где в строении карбонатных пород принимают участие два минерала: кальцит и доломит

Структурные классификации построены по принципу преобладания в известняке тех или иных структурных компонентов известняков (целых остатков организмов, их обломков, нескелетных форменных элементов, кристаллов, карбонатных обломков), а также их взаимоотношения в породе и типе цементирующего их материала Наиболее популярная классификация Р.Фолка

Генетические классификации являются довольно популярными в отечественной геологии. Обычно выделяют четыре типа карбонатных пород по происхождению: хемо-генные, биохемогенные, биогенные и обломочные. Наиболее популярная классификация предложенная В.Т.Фроловым. Структурно-генетические классификации являются смешанными по принципу выделения типов известняков и учитывают как структурный принцип выделения карбона-тов, так и несет в себе генетическую нагрузку, указывая на обстановки образования отложений. Главную реакция образования карбоната кальция (кальцита)(карбонатного равновесия) увеличение доли растворенной углекислоты в среде минералообразования (парциального давления CO2) способствует переходу твердого кальцита в растворенное состоянии и наоборот. Биогенный способ извлечения кальцита, арагонита или высокомагнезиального кальцита, заключается в извлечении организмами карбоната кальция из окружающей сре-ды для строительства своего минерального скелета Биохемогенный способ заключается в выпадении карбоната кальция в твердую фа-зу в результате жизнедеятельности фотосинтезирующих водорослей Хемогенный способ заключается в естественной кристаллизации карбоната каль-ция за счет перенасыщения раствора Механогенный способ образования известняков заключается в разрушении ранее существовавших карбонатных пород и переотложении их в виде обломков. Доломиты – это породы более чем на 50% сложенные минералом доломитом. Обычно классифицируются по тому же принципу что и известняки: вещественному, структурному и генетическому.Наиболее популярная классификация-генетический принцип. По генезису выделяют два основных типа доломитов: доломиты биогенные и биохемогенные(формируются в условиях жизнеде-ятельности водорослей); доломиты метасоматические.(Метасоматические доломиты образуются в результате метасоматического замеще-ния известняков на дне морей и океанов, а также в условиях диа, катагенеза и вторичных изменений пород в бассейне породообразования) Мел – микрозернистая или пелитоморфная по структуре горная порода, более чем на 50% состоящая из минерала кальцит. Характеризуется белой окраской, легко оставляет белую черту, бурно реагирует с соляной кислотой. выделяется в качестве самостоятельной, хотя, как видно из определения, породу по существу можно назвать известняком. Мергели – это существенно микрозернистые или пелитоморфные по структуре, обычно мягкие породы, по сути являющиеся переходными между глинистыми и карбо-натными. Содержание глинистого материала 25-75%, карбонатного 75-25%. Магнезиты – Породы более чем на 50% состоящие из минерала магнезит. Обычно серые, светло-серые по окраске породы, часто пигментированные черным углистым материалом

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: