Глава 2. Определение, состав и строение осадочных пород.

2.1. Определение осадочной породы.

Геологические образования, представляющие собой скопления.минеральных или рганических или же тех и других продуктов, возникшие на поверхности литосферы и существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры.

Определение Пустовалова 1940 г.

2.2. Химический состав осадочных пород.

Глинозема в магматических породах около 15,4%, а в осадочных примерно 14%.Суммарное содержание окислов железа в магматических породах около 6,5%, а в осадочных около 5,5%.Окислов щелочноземельных элементов в магматических породах 8,5%, а в осадочных около 8 %.Следующая пара родственных элементов- щелочные окислы coставляет около 6,5-7% в магматических породах и только около 4 % в осадочных породах. Принципиальным отличием химическогo состава осадочных пород от магматических является значительное (около 10%) содержание летучих компонентов, главным образом воды и СО2, практически не содержащихся в магматических породах.

Если рассматривать химический состав осадочных пород на уровне элементов то легко заметить, что они наполовину (49,95% по весу и (массе) и 58,50% по числу атомов) состоят из кислорода, что позволяет в известном cмысле назвать их специфической гaзовой, кислородной оболочкой Земли. На втором месте кремний (27,55% по массе), на третьем алюминий (около 7%), далее железо (около 4%), кальций (около 4%), калий (2,33%), углерод (2,01 %) и магний(1,52%). Таким образом, на долю первых восьми элементов приходится 98 % массы осадочных пород Земли, а на долю шести остальных только 2 %.

2.3. Минеральный состав.

По Твенхофелу 1958г:

Первая темноцветные (оливин, пироксены, амфиболы, биотит) и основные плагиоклазы, вместе составляющие 31 %; встречаются практически только в магматических породах, а в осадочных в виде акцессориев, лишь изредка образуя пласты мощностью до 1 м.

Вторая группа минералы железа и титана (магнетит, титанит, ильменит), а также кислые плагиоклазы и калиевые полевые шпаты, составляющие вместе 45% магматических пород; встречаются также и в осадочных породах, но в меньшем количестве 05,66%).

Третья гpуппа кварц, мусковит и мусковитовые гидрослюды также встречаются как в магматических, так и в осадочных породах, но в последних в значительно больших количествах 50%. Большая их часть, не менее разности суммарных содержаний в обеих группах 26 %, является новообразованной.

Четвертая группа минералов свойственна практически только ocaдочным породам. Это глинистые, карбонатные, сульфатные, железные, алюминиевые, марганцевые, фосфатные, оргaнические минералы, в сумме составляющие 34 %. Они полностью новообразованные. Вместе с новообразованными минералами третьей группы (не менее 26 %), и второй группы (не менее 57%) новообразованных минералов в осадочных породах около 70 %, возможно 75%.

Таким образом осадочные породы состоят на 3/4 из минералов новообразованных,

2.4 Зона осадкообразования

Поверхностную зону Земли, в которой совершаются процессы, имеющие то или иное непосредственное отношение к образованию осадочных пород, мы называем зоной осадкообразования или осадконакопления.

Если более близко рассмотреть зону осадкообразования (ЗО), то обнаруживается резкая контрастность и неоднородность агрегатного состояния вещества здесь в равной мере господствуют все три состояния твердое, жидкое, газовое. ЗО отличается наиболее динамичными и глубокими процессами преобразования вещества и самым большим уровнем потребления энергии, преимущественно космической солнечной световой и тепловой, а также лунной приливно-отливной.

Помимо космических в седиментогенезе проявляются и земные, теллурические виды энергии: гравитационная, внутриземное тепло как в виде тепловогo потока, так и ваккумулированном состоянии в эндогенных минералах, энергия радиоактивногo распада и энергия химических реакций.

Важнейшие характеристики ЗО –температура и количество метеорных осадков,водный режим(pH, Eh, соленость морской воды,свет,движение морской воды и воздуха)

2.5. Типы седиментогенеза.

Под типами литогенеза он понимал самые крупные естественные комплексы условий и процессов, определяющие формирование качественно отличных от производных других типов продуктов осадков и пород.

1.Гумидный,названный по наиболее характерным, т.е. типоморфным, производным гуминовым соединениям (органическим растительным минералам), проявляется во влажных зонах Земли, где наиболее пышно развиваются леса, трава. Это зеленые зоны Земли. Здесь количество осадков преобладает над испарением, поэтому баланс влaги (или метеорHых осадков) положительный. Образуется транзитный сток, поэтому осадочный процесс незавершенный. Характерен серый цвет формаций и пород,глубокое преобразование в стадию диагенеза. Тропический и умеренный климат. Угли, железные и марганцевые руды.

2.Аридный назван по аридным зонам Земли, где недостаточно влаги для произрастания растений и эти зоны: становятся пустынными, часто без почв и растительного покрова. это коренным образом меняет седиментогенез. Прежде всего баланс метеорных осадков отрицательный: осадков меньше испарения. Здесь образуются различные эвапориты.Наиболее типичный генетический тип отложений-эоловый.

3.Ледниковый или нивальный – неразвитый седиментогенез, самый бедный породами и рудами тип. Основные типы мобилизации-выветривание и ледниковая экзарция.образование осадков происходит в основном при вытаивании подошвы у движущегося ледника.

4.Вулканогенно-осадочный – азонален, отличается от других поставкой на поверхность земли ювенильноro, эндогeнноro материала в виде лав, туфов, rидротерм и эксгаляций, т.е. во всех трех состояниях вещества. Осадконакопление совершается обычными экзоreнными способами, к которым добавляются чисто вулканические: эффузивные, эксплозивные (взрывные) и rидротермные. Отсутствием карбонатов (значит преобладает кислая среда), редкостью монтмориллонита, бокситов, фосфоритов,каустобиолитов и высокозрелых кластолитов.

2.6 Стратисфера

совокупность осадочных пород, возникших за всю гeологическую историю Земли, сохранившихся от денудации и не перешедших в состояние метаморфических пород (Пустовалов, 1940). Стратисфера постоянно разрушается как сверху, так и снизу: эрозией и денудацией (у верхней границы:) и метаморфизмом, переходом в метаморфические породы (у нижней границы).

Сопоставление зон: Аспекты – Зона осадкообразования – Стратисфера

Протяженность – сплошная оболочка – прерывистая оболочка;

Мощность – 25-30 км и больше – 0 - 25 км, средняя 5 - 6 км

Энергия – космическая и земная – земная.

Температура – низкая (от -88 до +85°C), изменчивая во времени - низкая и средняя (0 - 374C), устойчивая

Давление – низкое (1 атм), до 1000 атм, в гидросфере, неустойчивое твердое, жидкое и гaзовое - устойчивое

Состояние воды - твердое, жидкое и гaзовое – жидкое

рН и Еh – 1 – 10, + 300 – - 500 мВ – 5-8, + 50 - -100 мВ.

Биос – самый мощный фактор – второстепенный фактор.

Условия – изменчивые во времени и пространстве – стабильные.

Характер минералов - аморфные, криптокристаллические и кристаллические, изменчивые – кристаллические, полукристаллические, стабильные

Время - не гeологическое и субгeoлогическое - гeолoгическое, до сотен миллионов лет и больше

Стадии литогeнеза - седиментогeнез: мобилизация (выветривание,вулканизм, жизнь), перенос, седиментация (накопление) - литогeнез: диагeнез, катагeнез, метагенез.

Литопродукты - компоненты, осадки, породы - породы, вода, газы.

2.7 Строение осадочных пород

Структура - это та сторона строения, которая выражает зернистость породы и определяется ею, т.е. это размер, форма и взаимоотношение зерен.

I. Конформнозернистые 1. гипидиоморфнозернистая 2.гипидиогpанобластовая 3. гранобластовая, лепидобластовая, фибро (или немато) бластовая 4. Механоконформнозернистая

II Неконформнозернистые 1. Цельноскелетные биоморфные:

а) раковинные, или ракушняковые, б) биогeрмные и др. 2. Шаро или сфероагpeгатные: а) оолитовая, б) сферолитовая, в) пизолитовая, г) бобовая, д) онколитовая, е) конкреционная, ж) желваковая, з) копролитовая, и) окатышевая, к) сгyстковая, л) комковатая и др. 3. Обломочная, или кластическая: а) кристаллокластическая, б) литокластическая, в) витрокластическая, г) биокластическая.

Текстура - та сторона строения, которая выражается расположением зерен и определяется им, Т.е. это слоистое или неслоистое расположение зерен.

А. Текстуры внутренние, присущие всему объему породы. I. Текстуры наслоения, формирующиеся одновременно с седиментацией.1. Беспорядочная, неслоистая. 2. Слоистые текстуры со слоистостью: 1) горизонтальной, 2) волнистой, 3) косоволнистой, 4) косой: а) однонаправленной и б) разнонаправленной.

II. Текстуры наложенные, ранние, сингенетичные. 1. биогенные: 1) илоядная, ихнитолитовая или биотурбитовая, 2) корневая комковатая. 2. Взмучивания. 3. Оползания и оплывания. 4. гидроразрывные. 5. Элювиальные, или сингeнетично-метасоматические: 1) беспорядочная (а порода вторично изотропная), 2) вертикально расчленяющая.

III. Текстуры наложенные, поздние 1. Скорлуповатая. 2. Конкреционная. 3. Фунтиковая. 4. Стилолитовая. 5. Замещения. 6. Зебровая, или кольца Лизеганга. 7. Сланцеватая. 8. Полосчатая. 9. Плойчатая. 10. Кливаж.

Б. Текстуры поверхностей слоев.

I. Текстуры кровли. 1. Рябь: 1) симметричная, 2) асимметричная. 2. Трещины усыхания. 3. Мерзлотные клинья. 4. глиптоморфозы кристаллов солей, льда. 5. Следы капель дождя и града. 6. Следы струй течения и стекания. 7. Следы волочения. 8. Следы ползания. 9. Следы зарывания и сверления. 10. Следы размыва и элювиировани

II. Текстуры подошвы. 1. Механоглифы: 1) язычковые валики, 2) обоюдоострые валики, 3) шевроновые валики, 4) одиночные бугoрки, 5) рябь, 6) знаки внедрения, диапиры глиняные и др. 2. Биоглифы: 1) извилистые валики, 2) бугoрки одиночные и парные, 3) бугpы одиночные, 4) отпечатки следов ног и лап и др.

Укладка - сторона строения породы, определяемая степенью сближенности зерен друг к другy или их сгpуженностью. Она определяет прочность, пористость и проницаемость породы. Существует шесть способов укладки в зависимости от взаимногo расположения центров равновеликих шаров. Способ укладки определяется режимом накопления осадка: при мгновенном накоплении переносимого материала укладка наименее плотная (пролювий, турбидиты, туфы), а при длительном переотложении и колебательных движениях (волнение, эоловый перенос) наиболее плотная.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: