А.Н.Кольчугин, В.П.Морозов, Э.А.Королев

Краткий курс петрографии осадочных пород

Учебно-методическое пособие

Казань

2008

Казанский государственный университет

Геологический факультет

Кафедра минералогии и петрографии

Краткий курс петрографии осадочных пород

Учебно-методическое пособие

к лабораторным занятиям

Казань

2008

Печатается по решению

заседания кафедры минералогии и петрографии

Казанского государственного университета

Протокол № ___ от ___.___.08 г.

Научный редактор

Доктор геолого-минералогических наук, профессор

Бахтин А.И.

А.Н.Кольчугин, В.П.Морозов, Э.А.Королев. Краткий курс петрографии осадочных пород. Учебно-методическое пособие. – Казань: Казанский государственный университет. – 2008. – 17 с.

В пособии дается краткое описание основных типов осадочных горных пород и приведена характеристика основных стадий их формирования.

Рассчитано на студентов геологического факультета КГУ специальностей 011100 – геология, 011200 – геофизика, 011400 – гидрогеология и инженерная геология, 011500 – геология и геохимия горючих ископаемых.

При написании пособия учтен опыт преподавания курса «Литология» на кафедре минералогии и петрографии геологического факультета КГУ.

© Кольчугин А.Н., Морозов В.П., Королев Э.А.

© Казанский государственный университет, 2008

Содержание		стр.
Введение………………………………………………………………………………...		4
седиментогенез и литогенез (основные понятия)……………………		5
Классификация и характеристика осадочных пород ...……………		7
	1. Обломочные породы……………………………………………………………….	7
	2. Глинистые породы………………………………………………………………….	9
	3. Хемогенные и органогенные породы……………………………………………..	10
Рекомендованная литература…………………………………………………		16

Введение

Литология – наука об осадочных горных породах и современных осадках, их вещественном составе, строении, закономерностях и условиях их образования.

Осадочные горные породы – это образования, представляющие собой закономерные ассоциации минеральных, или органогенных или тех и других продуктов, возникшие на поверхности литосферы и существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры.

Большинство осадочных пород образуется за счет осаждения вещества, являющегося продуктом разрушения древних пород. Скопление такого вещества образующегося в современных условиях называется осадком. В последствие геологические процессы изменяют первичный характер осадков, осадки превращаются в осадочные горные породы.

Осадочные породы составляют более 5% вещества твердой земной коры – литосферы и покрывают 75% поверхности суши. Мощность осадочного покрова составляет от 0 или нескольких метров на древних кристаллических щитах до 20-25 км в геосинклиналях.

Осадочные горные породы имеют важно практическое значение: это и полезные ископаемые, и основания для сооружений. Главной теоритической значимостью следует считать информацию о геологическом прошлом Земли.

Основными разделами литологии являются:

• теория седиментогенеза и литогенеза;

• петрография осадочных пород;

• методы изучения осадочных пород;

• литолого-фациальный и литогенетический анализы.

Седиментогенез и литогенез (основные понятия)

История образования и существования осадочных пород в литосфере подразделяется на шесть последовательных стадий:

• Стадия гипергенеза (выветривания) материнских пород;

• Стадия переноса мобилизированного вещества (мотогенез);

• Стадия накопления осадка (седиментогенез);

• Стадия преобразования осадка в осадочную горную породу (диагенез);

• Стадия существования осадочной породы в литосфере (катагенез);

• Стадия преобразования осадочной породы в метаморфическую горную породу (метагенез).

Стадия гипергенеза (выветривания) материнских пород. Основная масса осадочных пород формируется в результате процессов выветривания (наземного и подводного) различных горных пород, называемых материнскими. Процессы выветривания ведут к разрушению пород, их измельчению вплоть до перехода части вещества в коллоидное и растворенное состояние. Выделяют два вида процессов выветривания – физическое и химическое.

Стадия переноса мобилизованного вещества (мотогенез) Процессы эрозии и денудации, развивающиеся в областях выветривания, приводят к тому, что продукты выветривания начинают перемещаться, за счет гравитационных сил, постоянных и временных водотоков и т.д. Для крупно и грубо дисперсного материала перенос вещества достаточно короток. Такой материал быстро выпадает из путей миграции и осаждается. Перенос коллоидного материала имеет более сложные механизмы миграции вещества. Истинные растворы могут мигрировать в гидросфере земли очень длительное время.

Агенты переноса: постоянные и временные водотоки, воздушные массы, ледники.

Стадия осаждения материала (седиментогенез). На стадии седиментогенеза происходит пространственное разобщение или дифференциация привнесенного в бассейн осадконакопления вещества. При этом из смеси разнообразных компонентов, привносимых в бассейн осадконакопления, формируются осадки, часто представляющие собой мономинеральные скопления.

Привносимый материал (твердые частицы, коллоиды, ионно-растворенные вещества) определяют различные способы его осаждения: механические, биологические и химические. Материал может выпадать в осадок на различных барьерах, усваиваться организмами, выпадать в результате пресыщения растворов.

Стадия преобразования осадка в осадочную горную породу (диагенез). Материал, накопившийся в виде осадка, еще не является осадочной горной породой. Термин «диагенез» является спорным и часто у различных исследователей трактуется по-разному. Диагенез – это совокупность процессов преобразования рыхлых осадков в осадочные горные породы в верхней зоне земной коры. Выделяют ранний диагенез (физико-химическое уравновешивание состава осадка) и поздний диагенез (перераспределение вещества с образованием различных минеральных стяжений).

Стадия существования осадочной породы в литосфере (катагенез). Катагенез – это совокупность природных процессов изменения осадочных горных пород после их возникновения из осадков в результате диагенеза и до превращения в метаморфические породы. Под катагенезом часто подразумевают стадию существования собственно породы при погружении осадочных пород в литосфере.

Стадия перехода осадочной горной породы в метаморфическую (метагенез). Метагенез – стадия преобразования осадочной горной породы под влиянием высоких температур и давлений. На этой стадии осадочные породы превращаются в метаморфические.

В составе осадочных горных пород можно выделить две группы компонентов:

• аллотигенные;

• аутигенные.

Аллотигенные компоненты осадочных пород представляют собой частицы пород и минералов различного размера, поступившие в бассейн осадконакопления из-за его пределов.

К ним относятся: 1) реликтовый материал, унаследованный от материнских пород, подвергающихся выветриванию; 2) гипергенный материал, формирующийся в результате гипергенеза в корах выветривания; 3) вулканический материал, поставляемый на поверхность в результате эксплозивной деятельности вулкана; 4) космический материал.

Примеры пород, состоящих преимущественно из аллотигенного материала: песчаник, алевролит, конгломерат, вулканический туф.

Аутигенные компоненты образуются за счет выделения минерального вещества из природных растворов или в результате обменных и других реакций в осадке или осадочной породе.

К ним относятся: 1) седиментогенные, 2) диагенетические, 3) катагенетические, 4) метагенетические компоненты и 5) компоненты, сформированные за счет вторичных изменений наложенного характера.

Примеры пород, состоящих преимущественно из аутигенных компонентов: гипс, ангидрит, соли, известняк, доломит.

Классификация и характеристика осадочных пород

Важными характеристиками осадочных пород являются их структура и текстура.

Структура – особенность строения осадочной породы, определяемая взаимоотношением, размерами (абсолютными и относительными) и формой слагающих ее частиц.

Текстура осадочной горной породы отражает расположение ее составных частей. Это совокупность таких черт ее внутреннего сложения, которые обусловлены пространственным взаимоотношением отдельных компонентов и их ориентировкой по отношению к поверхности напластования.

Осадочные горные породы по одной из классификаций делятся на три группы: 1) кластогенные или обломочные, 2) глинистые, 3) хемогенные и органогенные.