20. Класифікація та поширеність карбонатних порід в геологічних формаціях.

Карбонатні породи складають близько 14% осадової оболонки земної кори. До найпоширеніших серед них відносяться вапняки, доломіти, мергелі і крейда. Карбонатні породи – гірські породи, складені в основному карбонатами природними. До цієї групи можуть бути віднесені всі гірські породи, що складаються з кальциту, арагоніту, доломіту, магнезиту, сидериту, анкериту, родохрозиту, вітериту і інші.

Основна маса карбонатних порід утворилася осадовим шляхом в морських і озерних басейнах.

Виділяється 3 головні генетичні типи карбонатних порід: органогенні, хемогенні, уламкові.

Основну масу карбонатних порід поділяють в залежності від вмісту в них кальциту і доломіту і від співвідношення карбонатної і теригенної складових на такі різновиди:

• вапняк [СаСО3 95 -100%, CaMg (СО3)2 5-0%];

• доломітовий вапняк (відповідно 50-95% і 50-5%);

• вапняковий доломіт (5-50% і 95-50%);

• доломіт (0-5% і 100-95%).

За вмістом СаСО3 і глини виділяють:

• вапняк (доломіт) (95-100% і 5-0%);

• глинистий вапняк (доломіт) (75-95% і 25-5%);

• мергель, доломітовий мергель (25-75% і 75-25%);

• вапнякову (доломітову) глину (5-25% і 95-75%); глину (0-5% і 100-95%).

Вони спостерігаються практично в усіх розрізах осадових порід в асоціації з глинистими, піщаними, вулканокластичними породами, утворюючи серед них пласти, лінзи, олістоліти, а також формують власні товщі мілководно-шельфових та планктоногенно-океанічних формацій. Вони розповсюджені в усіх головних (платформних і геосинклінальних) геоструктурах України.

Класифікація карбонатолітів.

Карбонатні породи класифікуються як за мінеральним складом, так і за генезисом. Класифікація за мінеральним складом базується на вмісті того чи іншого породотворного карбонатного мінералу. За цією ознакою виділяється 4 головні групи порід:

- кальцитові породи, або вапняки, що більше 50 % складені кальцитом;

- доломітові породи, або доломіти, що більше 50% складені доломітом;

- магнезитові породи або магнезити, що більше 50% складені магнезитом;

- породи змішаного складу.

Залежно від кількісного співвідношення в породах кальциту і доломіту виділяються всі перехідні відміни – від “чистих вапняків” до “чистих доломітів”.

Класифікація за умовами формування та структурами. Залежно від цих ознак серед карбонатних порід у цілому виділяються наступні структуро-генетичні групи: уламкові, первиннобіогенні (інакше – органогенні), первиннохемогенні, перекристалізовані та метасоматичні. Конкретніше ці класифікації розглядаються для кожного типу карбонатних порід окремо.

21. Класифікація, генезис та речовинний склад вапняків.

До вапняків відносять осадки, які мають CaCO₃ не менше 70%. Осадки та породи, що містять CaCO₃ від 30 до 70%, відносять до змішаних (мергельних, кременево-вапнякових, вапняково-туфітових). За походженням розрізняють біоґенні, хемоґенні, перекристалізовані, уламкові та змішаного генезису. Виділяють такі групи біогенних вапняків:

1. планктоногенна – об’єднує відносно глибоководні утворення відкритого моря (океану);

2. бентоногенна – включає в себе мілководні утворення або осадки верхніх частин материкових та острівних схилів.

Серед планктоногенних домінуюче положення посідають коколітові, форамініферові та фораменіферово-коколітові мули. Менше поширення мають птероподові, птероподово-фораменіферові та гетероподові осадки.

Нанопланктонно-форамініферова група пелагічних вапнякових осадків та вапняків становить більшість океанічних вапнякових осадків як за площею поширення, так і за масою.

Коколітово-фораменіферові осадки контролюються глибиною. У більшості випадків осадки цієї групи не піднімаються на глибини менше 1-2 км.

Птероподово-фораменіферові осадки – пелагічні осадки мілководних ділянок дна. Відносяться до крупних несортованих пісків. Мають арагоніт-кальцитовий склад.

Коралово-водоростяні осадки та вапняки – найбільш типові мілководні біогенні осадові утворення тропічних районів океанів і морів. Включають в себе два типи:

1. рифові (біогермні) вапняки – побудовані з вапнякових водоростей та колоній коралів;

2. біогенно-уламкові пухкі осадки – складаються з продуктів механічного руйнування вапняків.

Найсприятливішими умовами для розвитку біоценозів коралових рифів є води тропічних та субтропічних широт, а глибини – від 10-15 до 70-80 м; прозорість морської води, насиченість її киснем, кальцієм і карбонат-іонами, а також нормальна солоність в межах 30-35‰.

Хімічний склад чистих вапняків близький до кальциту, де СаО — 56 % і СО2 — 44 %. Вапняк в ряді випадків включає домішки глинистих мінералів, доломіту, кварцу, рідше — гіпсу, піриту і органічних залишків, які визначають назву вапняку. Доломітизовані вапняки містять 4-17 % MgO, мергелисті - 6-21 % SiO2+R2O3. Піщанистий і кременистий мають домішки кварцу, опалу та халцедону.

Вапняки бувають органогенного та хімічного походження. Різновидом органогенного вапняку є крейда, що складається головним чином з дрібних раковин фораменіфер, їх уламків, порошкоподібного кальциту і скелетів найпростіших морських водоростей. Крейда - біла землистая порода, широко використовується в народному господарстві.

Вапняки хімічного походження зустрічаються у вигляді:

а) щільних вапняків з тонкокристаллическая масою;

б) оолітових вапняків, що складаються з дрібних кульок скорлуповатого або радіально-променевого будови, з'єднаних карбонатним цементом;

в) ізвестковістих туфу, який складається з дрібнокристалічного кальциту. Ця пориста маса утворюється з розчиненого в підземній воді вуглекислого кальцію, що випадає в осад. Ізвестковістих туф називають також травертином;

г) натічних утворень кальциту, що утворюються з підземних вод. Найбільш характерними з них є печерні освіти - сталактити і сталагміти.

Вапняки належать до мономінеральних порід складених кальцитом. Вони, здебільшого характеризуються білим, світло-жовтим, світло-сірим забарвленням, але завдяки домішкам колір цих порід може змінюватися в дуже широких межах, від світлого до чорного. Серед вапняків розрізняють дві генетичні групи: хемогенні та біогенні.

Хемогенні вапняки утворюються в результаті випадання кальциту хімічним шляхом з води морів, озер і підземних вод.

Біогенні вапняки утворюються з залишків збагачених вапнистою речовиною скелетів організмів, або їх черепашок. Розрізняють вапняки-черепашкові, складені майже непошкодженими черепашками, і детритусові вапняки, представлені уламками черепашок, зцементованими карбонатним цементом.

22