10.Диагенез.Диагенетические минералы

Общая схема Д(по Страхову)-это совокупность процессов, превращающих в осадок гп. Сущность их заключается в физ-хим уравновешивании различных компонентов в различных условиях. (При темп. От 0 до 30-50 гр, при поверхностных давлениях до 1000атм, иногда выше.) Осадок- многофазная неуравновешенная система, насыщенная О2, сульфат-ионами, окислами Fe, Mn и SiO2 в форме коллоидов. +содержится большое кол-во живых организмов в форме бактерий, которые интенсивно поглощают кислород. Донные илы в осадочных бассейнах, содержащие глинистый материал, сорбируют разнообразные катионы, которые легко обмениваются на хим элементы из наддонной воды. Таким образом, сущность диагенеза- приспособление реакционно-способных компонентов друг к другу. Выд. 2 стадии Д:

1. ранняя-поглощение организмами О2 из иловой воды- окислительный этап.

2. восстановительный этап – после перекрытия окислительной зоны новыми порциями осадка не остается кислорода и бактерии начинают исп. Кислород в сульфатах,оксидах Fe и ванадия.соединения восстанавливаются>>восстановительная среда. Этому способствует разложение органического вещества,которое приводит к газообразованию.в осадок выделяется метал, сероводород, угл газ, аммиак, Н, азот в зависимости от исходного вещества и вида бактерий. Происходит бактериальная редукция сульфатов с образованиес СО2, кот. Приводит к растворению карбонатов и разрушению крист.решетки ПШ и других силикатов. Са высвобождается в виде катиона. В результате поровая вода обогащается гидрокарбонатами СаН(СО3)*2, фосфором, орг веществом, СО2, НS. Еh снижается до 150-300мВ, pH=8,5.

Рисоунок: в зоне А-обмен веществ между наддонной водой и иловыми растворами, в зоне В- аутигенное минеральное образование. Формирование оксидов и гидроокислов Fe и Mn, опала. В иловом осадке в восст. зоне выпадает кальцит, арогонит, доломит, сульфиды железа,фосфаты,алюмосиликаты (глины, глауконит, монтмориллонит, гидрослюды, смешанослойные фазы глин).

Для диагенеза характерны следующие процессы: уплотнение осадка за счет вышележащих отложений, дегидратация и гидратация, переработка осадков илоедами, образование устойчивых минеральных модификаций за счет неустойчивых в данной обстановке минералов + кристаллизация и перекристаллизация минералов.

Для диагенетических минералов характерно тонкое и рассеянное состояние вещества с образованием пелитоморфных и коломорфных (пленки вокруг обломков+цементирующих материал)структур. Образуются стяжения,конкреции,мложенные карбонатами, сульф.железа,фосфатами.они формируются на земном этапе диагенеза – осадки уплотняются,отжимаются иловые растворы, породы литифицируются. Максимальная глубина-300м от пов-ти суши. В океанах 500-1000м.

11.История развития литосферы

1.Азойский этап (5 млрд лет до 4,5 млрд лет). В океанах преобладали хлоридные воды, абиатическая стадия.

2. Архерозойский этап (4,5-3,0 млрд лет). Атмосфера древнего типа, газы NH3, метан,СО2,O2 нет. Появились следы фотосинтеза. Воды хлоридно-карбонатного состава. Стадия первичного БИОСа (появл. Бактерии). Типы литогенеза: вулканогенно-осадочный тип преобладал. Формировались обломочные глиноземистые отложения, железистые руды в видеджеспелитов (с магнетитом), марганцевые руды – водные отложения. Начинают откладываться хемогенные доломиты. На границе архей-протерохой зарождается фотосинтез.

3. Протерозой (3,0-500 млн лет. Переходный тип атмосферы, в рифее ближе к современному. Преобладает СО2,NН3. появл. Кислород,водород и азот. Воды хлоридно-карбонатно-сульфатного состава,преобладают хлоридные. Стадия большого,но косвенного воздействия биоса на гидросферу. Начинает зарождаться литосфера. Тип литогенеза- с конца рифея преобладает гумидный, остается вулканогенно-осадочный и появляется ледовый и аридный. Появляются горючие сланцы(планктоногенные). В рифее появл. Бактериогенные горючие сланцы. Продолжают формироваться джеспилиты (гематит). Появляются вулканогенно-осадочные гп. В морях появляется глауконит. Шамозитовые руды. В конеце протерозоя и рифее появляются кремнистые породы хемогенного состава, биогенные только начинают зарождаться. Марганцевые руды морского происхождения в виде конкреций. Фосфориты начатии формироваться в протерозое, +органогенные известняки. В рифее появились породы аридного типа литогенеза(фосфориты, в СОХ накапливаются медные,цинковые и свинцовые руды). Появл. Сульфатные породы.

Фанерозойский этам (500-70млн лет) переход биоса. Атмосфера современного характера. Гидросфера хлоридно-сульфатного типа. Биосфера оказывает влияние на гидросферу. Преобладает гумидный тип литогенеза. Появл каменные угли. Марганцевые руды связаны с корами выветривания. Фосфориты желваковые. Органогенные известняки преобладают над хемогенными. В аридном типе продолжают формироваться доломиты, Cu,Zn.Рb- руды. Каменная соль, сильвиниты,карполиты.

12 Классификация осадочных пород.распр осадочных горных пород

По генезису делятся на 2 зруппы:

1. реликтовые (терригенные). Физическое выветривание, устойчивые в поверхностных условиях, служал исходным материалом для формирования обломочных пород.

2. Аутигенные- продукты осаждения из истинных или коллоидных растворов на всех стадиях формирования осадочной породы. Т.е. первично-седиментационные, диагенетические, катагенетические. +выделяются органические остатки в вид скелетных форм отмерших организмов, обугленные растительные фрагменты, которые являются исходным материалом для образования углеводорода+ пирокластический материал.

Все осадочные породы делятся на:

1.глины 50-58%. 53%от общей массы осадочных пород

2 обломочные 22,4-28+4,5%-пирокластический материал.

3. биохемогенные 19-22%.

Билет 14.Вещественный состав осадочных пород

Осадочный материал возникает за счет разрушения различных первичных пород. По мере развития Земли увеличилась площадь покрытая осадочными породами. Поэтому химический состав осадочных пород близок к составу магматических пород и представлен теми же петрогенными компанентами:SiO2,Al2O3,MgO,CaO,FeO,Fe2O3,Na2O,K2O,H2O. При этом наблюдаются существенные отличия: в осадочных породах содержится больше воды – до 4,3%, углекислого газа – 4,9%. Содержание органического углерода составляет почти 1,0%. Кроме того, отмечается повышенное содержание Са и К, а количество Na значительно меньше, чем в магматических породах, и в осадочных породах наблюдается преобладание трех-валентного Fe над двух-валентным. Минеральный состав: кварц – 34,8%(12), полевые шпаты – 15,5%(60), слюды и гидрослюды – 15,2%(4), минеральные глины – 14,5%, карбонаты – 13%, оксиды Fe- 4%, и на долю всех остальных минералов 3%.

Билет 15.Текстуры осадочных пород (текстуры напластования и внутри-пластовые текстуры)

Текстуры – взаимное распределение различных минеральных агрегатов относительно друг друга, сформировавшиеся при закономерно-изменяющейся во времени и пространстве физико-химических условий. При изучении осадочных пород обычно различают внутрипластовые текстуры и текстуры поверхности напластования. Внутрипластовые текстуры характеризуют распределение материала в вертикальном разрезе толщи. Наиболее характерной особенностью строения осадочных пород является их слоистость. Если слоистость отсутствует, то текстуру называют беспорядочной. Обусловлены слоистостью. Слои – геологическое тело, имеющее более или менее однородный состав по простиранию. Основным фактором, определяющим формирование слоистости, являются тектонические процессы. Выделяют следующие виды: Параллельная или горизонтальная слоистость, такая где чередование слоев происходит параллельно плоскости напластования, указывает на отсутствие движения воды в придонной части бассейна. Косая слоистость – характеризуется сериями коротких, быстро выклинивающихся слойков, расположенных наклонно относительно границы раздела пластов; формируются обычно в русловых отложениях, реже временными или воздушными потоками. Подводно-оползневые текстуры характеризуются нарушением первоначальной слоистости в результате сползания незатвердевших осадков на дне бассейна; характерной особенностью является залегание смятых пластов среди недислоцированных слоев. Текстуры взмучивания характеризуются своеобразным смятием, закручиванием и разрывом тонких слойков; они близки по происхождению подобно оползневым. Сутуро-стилолитовые текстуры возникают в процессе неравномерного растворения карбонатов, иногда сульфатов, все это происходит под давлением.

Текстуры поверхностей напластования. На поверхности слоев осадочных пород иногда наблюдаются неровности, образующиеся в результате определенных процессов, как в период отложения осадочного материала, так и на стадиях диагенеза и катагенеза. Текстуры подразделяют на абиогенные и отпечатки биогенного происхождения. К абиогенным относятся: знаки ряби, волноприбойные знаки, перекрестная рябь, отпечатки капель дождя, кристаллов соли и льда, трещины усыхания. Знаки ряби могут быть симметричные (характеризуют рябь волнений) и асимметричные (рябь течений или ветра – золовая рябь). Рябь течений отличается относительной амплитудой ряби к ее длине, которая колеблется в пределах от 1:4 до 1:12, а на ее гребнях сохраняется мелкий материал, в то время как в ложбинках накапливаются более грубые частицы. Эоловая рябь характеризуется небольшой амплитудой, где отношение ее высоты к длине составляет от 1:15 до 1:50 и на ее гребнях накапливаются более грубые частицы, чем в ложбинках. Волно-прибойные знаки представляют собой плоские валики высотой до 1,5 м с расстоянием между гребнями от 20 до 50 м. Отпечатки биогенного происхождения. Биоглифы – все текстурно выраженные следы жизнедеятельности организмов: следы ползанья илоедов и донных организмов (пелецеподы, крабы), сохранившихся на поверхности слоя, а также фукоиды – крупные ходы илоелов или следы обугленных корней растений направленные вниз, в крест простирания слоя. Глероглифы отмечаются на поверхности слоя в виде выпуклости или углубления. Их подразделяют на мехалоглифы (слепки борозд размыва, следы волочения, следы внедрения песчаногоматериала в илистый осадок, зеркала скольжения) и биоглифы (отпечатки следов птиц или животных). Катаглифы – ямки вдавливания твердых фрагментов породы (желваков кремния) в более мягкие (в известняки) образуются в течении длительного времени и характерны для пород, имеющих мезо-палеозойский возраст, претерпевших катагенетические изменения.

Билет 16. Характеристика обломочных пород.

Делятся на две группы: реликтовые, терригенные или аллотигенные минералы образуются в процессе физического выветривания, устойчивые в поверхностных условиях, служат исходным материалом для формирования обломочных пород; аутигенные – продукты осаждения из истинных или коллоидных растворов на всех стадиях формирования осадочной породы, то есть первично-седиментационные, диагенетические, катагенетические. Кроме того в составе осадочных пород выделяют органические остатки в виде скелетных форм отмерших организмов, обугленные растительные фрагменты, являются исходным материалом для образования углеводородов. Также важным компанентом в осадочных породах является пирокластический материал, количество которого значительно возрастает в вулканогенных областях. По составу осадочные минералы резко отличаются от магматических: они представлены различными оксидами, гидроксидами, солями разложения кислот. Магматические минералы – силикаты и алюмосиликаты, разрушаясь служат источником для образования глин и простых по химическому составу минералов. Все осадочные породы в зависимости преобладания в них минералов разного генетического происхождения подразделяют, в порядке убывания: глины, количество которых по разным источникам колеблется от 50 до 58%, составляя в среднем 53% от общей массы осадочных пород; обломочные породы составляют 24,8 – 28%, в том числе до 4,5% - пирокластического материала; биохемогенные породы, на долю которых приходится 19 – 22%.

Тип цементации определяется по количеству цемента и по способу его заполнения: базальный, поровый, пленочный, контактовый, чаще смешанный. По генезису выделяют крустификационный (цемент обрастания обломочных зерен фосфатами, карбонатами, халцедоном…); регенерационный (цемент разрастания возможен только в том случае, если в цементной массе находится компанент соответствующий по составу обломкам); коррозионный (цемент растворения обломочных частиц, за счет агрессивных компанентов, содержащихся в цементе).

Цементация. Выделяют также цемент выполнения, если в составе цементной массы кроме аутигенных минералов имеются обломочные частицы. По степени кристалличности цемент может быть аморфный (опаловый и др.) или кристаллический – в этом случае он может быть беспорядочно-зернистый, пойкилитовый, радиально-лучистый, волокнистый и др. На поздней стадии катагенеза тип цементации может быть комфорный(или конформный-точно не знаю), регенерационно-комфорный, инкорпорационный, мозаично-гранобластовый – в породах, где отсутствует цемент (кварцито-песчаники). По ориентировке частиц как в обломочных, так и в хемогенных породах выделяют структуры: беспорядочные, параллельно-ориентированные, волокнистые, хлопьевидные, комковатые, оолитовые. В органогенных известняках наблюдаются биоморфные структуры, если они состоят из целых скелетных форм или детритовые, если в них преобладают их обломки. Реликтово-органогенные структуры могут быть установлены в перекристаллизованных известняках. Инкорпорационный тип возникает под давлением, когда одни зерна внедряются внутрь других.