Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Обломочные (терригенные) породы




 

Обломочные породы образуются из осколков разрушающихся материнских пород. Поскольку разрушение идет преимущественно на суше, обломочные породы называют еще терригенными. Они составляют около 20% осадочных пород. Обломки составляют в терригенных породах не менее половины; кроме них присутствуют хемогенный и биогенный цемент и поры. Таким образом особенности обломочной породы - ее сложность. Обломки генетически связаны с источником сноса, их материал первично сформировался в высокотемпературных зонах магматизма и метаморфизма. Цемент обломочныех пород - продукт зон седиментеза и диагенеза. Термодинамическое равновесие обломочной породы достигается в течение миллионов лет.

Обломочные породы очень разнообразны. Их классифицируют по различным признакам - основаниям классификаций: размеру обломков, сцементированности, окатанности и сортированности обломков (табл. 14).

По сортированности (одинаковости размеров обломков) терригенные породы делят на хорошо, средне и плохо сортированные. По составу – на мономинеральные (мономиктовые, олигомиктовые) – состоящие из одного минерала, например, кварцевые, полевошпатовые) и полиминеральные (полимиктовые) - то есть смешанные. Мономиктовыми породами являются граувакки(состоящие из частичек вулканического пепла или других вулканических пород) и аркозы, состоящие из кварц-полевошпатовых обломков, образующихся при разрушении гранитов.

 

Размеры обломков

 

В основу классификации размера обломков терригенных пород положена величина их по десятичной классификации - каждый последующий класс в 10 раз меньше предыдущего. Принято выделять грубообломочные породы, состоящие из глыб, валунов, гальки и гравия, песчаники, алевролиты и пелиты. Пелиты по структуре образуют плавные переходы к глинистой породе.

Таблица 14

Классификация терригенных пород

 

  Размер обломков   Неокатанные (угловатые) Окатанные
несцементированные (рыхлые) Сцементированные несцементированные (рыхлые) сцементи- рованные
>10 см глыбы глыбовая брекчия валуны валунный конгломерат (валунник)
10-1 см щебень брекчия галька конгломерат
1 см – 1 мм дресва дресвянник гравий гравелит
0,1 – 1 мм песок песчаник песок песчаник
0,01 – 0,1 мм алеврит алевролит алеврит алевролит
< 0,01мм глина аргиллит глина аргиллит

 

Состав обломков

 

Минеральный и петрографический состав обломков зависит от многих причин, в том числе и от структуры - размера фракций. В грубообломочных породах валуны, гальки и гравий сложены в основном не минералами, а их агрегатами - горными породами; напротив, в алевролитовой фракции отсутствуют обломки пород, а среди минералов преобладает устойчивый кварц. Среди песчаников, являющихся главным гранулярным коллектором, выделяют мономинеральные кварцевые песчаники (более 95% обломков представлены кварцем), олигомиктовые (75 – 95% кварца) и полимиктовые, где обломков кварца меньше двух третей. Полимиктовые песчаники бывают аркозовые и граувакковые. Аркозовые песчаники образуются при разрушении гранитов и поэтому сложены, помимо кварца, калиевыми полевыми шпатами, кислым плагиоклазом и слюдами. Темные граувакковые песчаники, казалось бы, должны состоять из обломков другой распространенной магматической породы - базальта, но базальт образован основными полевыми шпатами и пироксенами, которые в зоне выветривания неустойчивы и среди обломков отсутствуют. В действительности граувакки образуются при разрушении в основном метаморфических пород и содержат много обломков сланцев и роговиков. Состав обломков зависит не только от разрушаемых пород, но и от климата, в котором находятся эти породы. В сухом аридном климате, где преобладает лишь механическое выветривание, сохраняются многие минералы, в гумидном климате они разрушаются и, если в гумидном климате средних широт полевые шпаты лишь коалинизируются, то в тропическом гумидном климате устойчив лишь кварц. Впрочем, чтобы образовались действительно мономинеральные кварцевые песчаники, их обломки должны пройти несколько циклов осадочного процесса. Таковы, например, кварцевые пески в Люберцах.

 

Форма обломков

Форма обломков, как и их состав, сохраняет следы всех этапов осадочного процесса, но главное, форма связана с размерами, а поэтому способом переноса и протяженностью пути: валуны, гальки и гравий перекатываются по дну быстрыми потоками и вскоре оббивают углы, округляются. Крупнозернистые песчаники в основном также волочатся по дну и обычно окатаны; мелкозернистые пески и алевриты окатаны слабее, а вот мелкий алевролит, который переносится во взвеси вместе с глинистыми частицами, обычно угловатый. Кроме того, форму обломков меняют и вторичные процессы: регенерация и коррозия. При визуальном описании обломки делят на угловатые, полуугловатые, полуокатанные и окатанные. Существуют способы формализованного описания формы обломков на основании сравнения их контура с окружностью. По степени окатанности и по содержанию кварца и других устойчивых минералов говорят о "зрелости" обломочной части породы, т.е. степени ее проработки осадочным процессом.

 

Цемент

Кроме обломочной части, которая рассмотрена выше, песчаники содержат цементирующее вещество и поры, заполненные в пластовых условиях флюидом. Цемент по составу чаще всего глинистый и кальцитовый. Менее распространен цемент доломитовый, гипсовый, ангидритовый, опаловый, лимонитовый и некоторые другие. По соотношению обломков и цементирующей части цемент делят на ряд типов (рис.3.4): контактовый, когда порода сцементирована лишь в точечных соприкосновениях, а остальное - поры; сгустковый, когда цемент, обычно глинистый или кальцитовый, присутствует лишь в отдельных участках; пленочный, обволакивающий обломки, обычно глинистый или лимонитовый; поровый, заполняющий поры между соприкасающимися зернами, и базальный, где зерна не соприкасаются, а рассеяны в цементе («базе»). Если цемент кристаллический, то его разделяют по структуре - размеру кристаллов: крупнокристаллический ( кристаллы более 0,5 мм), среднекристаллический (0,1-0,5 мм), мелкокристаллический (0,05 - 0,1 мм), тонкокристаллический (0,01-0,05 мм) и микрокристаллический или пелитоморфный (глины - форма) – менее 0,01 мм.

 

Типы цемента по количественным соотношениям зерен и цемента Структуры цемента Типы цемента по характеру взаимодействия зерен и цемента

 

 


Крустификационный
Контактовый (соприкосновения) Пойкилитовая

 

Регенерационный
Поровый Неравномерно-кристаллическая  

 

Пленочный
Коррозионный
Базальный Равномерно- кристаллическая

 

 

Рис. 3.4. Цемент осадочных пород.

 


Если кристаллы цемента больше обломков, что характерно для базального и порового, гипсового и кальцитовых цементов, то цемент называют пойкилитовый.

В изменении структуры и состава цементов большую роль играют вторичные диагенетические и эпигенетические процессы. В случае кальцитового цемента они приводят к растворению или, в более глубоких зонах, перекристаллизации и даже осаждению цемента, что сопровождается коррозией или, напротив, регенерацией обломков.

 

3.5. Основные классы облОмочных горных пород

Песчаные породы

 

К песчаным породам привлечено особое внимание нефтяников, ибо именно к ним относятся гранулярные коллекторы, откуда и добывают значительную часть нефти и газа, а в России –подавляющее количество. К песчаным относятся породы, состоящие в основном из обломков размером от 0,1 до 1 мм. Генетически их справедливо разделить на две группы: крупнозернистые, которые вместе с гравелитом переносятся волочением по дну, а потому хорошо окатаны, и мелкозернистые, которые вместе с алевролитами в значительной степени переносятся во взвеси.

Как правило, вторичные процессы снижают коллекторские свойства песчаных пород. Одинаковые песчаные породы могут образовываться в разнообразных условиях, и определение их происхождения достаточно сложная задача. Можно выделить пески дельтовые, прибрежно-морские, донно-морские, речные, флювиогляциальные, эоловые и некоторые другие генетические виды песков: т.е. пески образуются практически всюду, где образуются осадочные породы.

Алевролиты

Алевриты, а если они сцементированы, то алевролиты распространены несколько больше, чем песчаники. К ним относят породы, где размер преобладающих обломков 0,01-0,1 мм. Выделение их по генетической классификации (табл.14) противоречит тому, что они как и песчаники делятся на две генетические группы. Крупнозернистые алевролиты тяготеют к мелкозернистым песчаникам, которые переносятся частично во взвеси, а частично качением по дну и поэтому окатаны. Мелкозернистые алевритовые обломки все переносятся во взвеси с глинистым материалом, и поэтому образуют парагенез глинисто-алевритовых пород.

Минеральный состав алевролитов, особенно мелкозернистых, иной, чем у песчаников. В принципе это более зрелые породы, в них устойчив только кварц, а большинство остальных минералов в алевритовой фракции неустойчивы. Алевриты, благодаря высокому содержанию глины часто бывают окрашены в красный, зеленый цвет, а когда в них много органического вещества, то в черный. Алевролиты, как и песчаники, полигенные: дельтовые, донные, речные, эоловые и т.д. Поскольку алевролиты в соответствии с рядом механической дифференциации образуются на большей глубине, чем песчаники, т.е в более холодной воде, то цемент в них по составу более характерен глинистый, чем известковый. Алевролиты обычно бывают смешанными – глинисто-алевритового состава и, более того, образуют парогенез глинистых и алевритовых прослоек; коллекторские свойства их, в особенности мелкозернистых разностей невелики, и часто алевролиты вместе с глинистыми породами оказываются флюидоупорными.

Глины

Более 50% магматических и метаморфических пород составляют алюмосиликаты - полевые шпаты. На поверхности одни из них – калиевые полевые шпаты и кислые плагиоклазы – малоустойчивы, а другие – основные плагиоклазы – неустойчивы. В первую очередь полевые шпаты теряют активные щелочные подвижные элементы (кальций, натрий, калий), которые замещаются гидроксильной группой; кристаллическая решетка их разрыхляется, и каркасные структуры трансформируются в слоистые. Переход полевых шпатов в глинистые минералы – один из самых грандиозных энергетически, но мало заметных процессов осадкообразования. Как полевые шпаты составляют более половины магматических пород, так глинистые минералы – более 60% осадочных пород. Одна из особенностей глинистых минералов - это то, что они не образуют крупных кристаллов, их чешуйки редко достигают 0,001 мм. Группу глинистых минералов делят на каолинитовые, гидрослюдистые, монтмориллонитовые и хлоритовые. К каждой из групп относят несколько близких друг к другу минералов. Глинистые минералы разных групп легко перемешиваются друг с другом. Глинистые породы очень разнообразны по составу как самих глинистых минералов, так и примесей - обломочного или хемогенного материала. Чистые мономинеральные глины скорее исключение, обычны смешанные глинистые породы.

В коре выветривания при разложении полевых шпатов в кислой среде образуются минералы группы каолинита, а в щелочной среде - гидрослюды и хлориты. Монтмориллонит обычно образуется при подводной переработке вулканического пепла в слабощелочной среде; это так называемые киловые глины. Например, в заливе Коктебель они обнажаются на дне залива, их собирают для отбеливания тканей. Глинистые минералы помимо выветривания могут образовываться путем синтеза из растворов и особенно на этапе диагенеза и эпигенеза в пористых проницаемых породах в связи с миграцией флюидов. Характерно, что в эпигенезе происходит трансформация монтмориллонитовых глин в гидрослюдистые. Глубже исчезает каолинит, и на конечных стадиях эпигенеза сохраняются лишь устойчивые минералы – гидрослюда и хлорит. Глинистые породы уплотняются и переходят в неразмокающие аргиллиты и сланцы.

В зоне метаморфизма образуются новые минералы - серицит, мусковит и полевые шпаты.


 

 

3.6. Основные типы карбонатных пород.

 

Карбонатные породы более чем наполовину сложены солями угольной кислоты Н2СО3, которая, как известно, в природе практически не существует. Кроме карбонатов встречаются гидрокарбонаты, содержащие ион ОН-. Угольная кислота образует с щелочными и щелочно-земельными металлами соли, часть которых встречается в природе.

K2СО3 - каустическая сода, в природе практически не встречается, весьма растворима.

2СО3 - пищевая сода, в природе крайне редка, весьма растворима.

СаСО3 - кальцит, весьма распространен, слагает известняки, образует протяженные пласты и горные массивы.

СаMg (CO3)2 - доломит, встречается в природе, как и кальцит, но несколько менее распространен.

MgCO3 магнезит, встречается в природе, но редок.

FeCO3 - сидерит, встречается в природе, широко распространен в виде желваков, конкреций.

Таким образом, реальную роль в составе осадочных образований играют кальцит, доломит и сидерит, составляющие до 15-20% массы осадочных пород. Рассмотрим происхождение химических элементов в составе карбонатов, определим, какие магматические горные породы они слагали до этого. Са определяет состав алюмосиликатов – основных плагиоклазов. Mg и Fe определяют состав фемических минералов - оливина, пироксенов, роговых обманок, а эти минералы, в свою очередь, образуют ультраосновные породы - дуниты и перидотиты, которые слагают, с одной стороны, мантию Земли, ее глубинную зону, подстилающую земную кору, а с другой – каменные метеориты. Эти же минералы слагают также базальты, которые выплавлялись из ультраосновных пород. Таким образом, кальций, железо и магний - элементы первичных глубинных магматических пород Земли. Вторая составляющая карбонатов - СО3, вернее, углекислый газ СО2. На Земле он существует в атмосфере (всего 0,04%), растворен в океанах, а вот на Венере и Марсе он образует атмосферу. Если бы на Земле повысилась температура настолько, что испарились бы океаны, сгорело бы все живое и даже разложились бы карбонаты, выделив СО2, то новая атмосфера Земли стала бы такой, как сейчас у Венеры. Таким образом, вторая часть карбонатов – это первичная атмосфера Земли, теперь окаменевшая. Итак, карбонаты геохимически - это синтез первичных пород и окаменевшей первичной атмосферы.

 




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных