Практическое занятие № 1 Определение осадочных пород
Теоретические основы работы:
Осадочными называются горные породы, образующиеся при осаждении и накоплении в той или иной среде (водной, воздушной) продуктов физического и химического разрушения (выветривания) исходных пород с последующим уплотнением и нередко цементацией осадка. Состав осадочных пород, условия залегания и мощность в значительной мере предопределяются составом исходных пород, характером продуктов разрушения, за счет которых образовались осадочные породы, и, наконец, условиями, в которых происходило это осаждение и дальнейшее формирование пород. Отличительными признаками осадочных пород являются: слоистость – чередование слоев различного состава, цвета, сложения и мощности, пористость, наличие ископаемых органических осадков животного и химического происхождения, меньшая прочность по сравнению с магматическими породами. Форма залегания осадочных горных пород – слой пласт линза и др.
Цель работы:
является знакомство студентов с основными типами осадочных горных пород, их классификацией, минералным составом, структурно-текстурными особенностями, научиться диагностировать породы по генетическим типам.
Необходимое оборудование и реагенты:
- раздаточные коллекции образцов осадочных горных пород.
Ход работы:
По своему составу и происхождению осадочные породы делятся на три генетические группы:
1) Обломочные породы представляют собой скопление продуктов непосредственного разрушения исходных пород, часто связанное с их перемещением и переотложением.
2) Органогенные (биохимические) породы образовались в результате деятельности тех или иных организмов.
3) Хемогенные породы связаны с выпадением в осадок из водных растворов солей как конечных продуктов физико-химического выветривания исходных пород.
Таблица 1 – Некоторые виды осадочных пород
Обломочные породы |
Органогенные |
Хемогенные |
Рыхлые Галечники |
Сцементированные Конгломераты |
Породы Известняки
|
Гравий |
Гравелиты |
Мел |
Пески |
Песчаники |
Торф |
Супеси |
Алевролиты |
Угли |
Суглинки |
|
Трепел
|
Глины |
Аргиллиты |
Опока |
Обломочные осадочные породы могут быть подразделены на следующие категории:
- собственно обломочные с дальнейшим подразделением на рыхлые зернистые (песок, щебень, гальку) и сцементированные (песчаники, конгломераты);
- глинистые породы, которые нередко выделяют в самостоятельную группу. Среди них различают мягкие породы (например, различные глины, суглинки, супеси) и сцементированные (например, алевролиты и аргиллиты).
Наиболее прочным цементом является кремнистое, а наиболее слабым глинистое вещество. Известны и другие природные цементы: известкожелезистые и даже гипсовые.
Органогенные породы разделяются по химическому составу: карбонатные (известняк – ракушечник, мел); кремнистые (диатомит, трепел, опока); углеродистые (торф, угли, горючие сланцы).
Хемогенными являются карбонатные (известняки, мергели, глины карбонатные), сульфатные (гипс) и галоидные породы.
Структура осадочных пород разнообразна. Почти каждый тип породы имеет свою, присущую только ему структуру. Для рыхлых пород характерны обломочные структуры, для сцементированных – брекчиевидные. Для обломочных пород выделяются структуры, в зависимости от величины обломков (псаммитовая, пелитовая и др. – таблица 1.1). Для хемогенных пород (известняк, доломит, гипс) характерна кристаллически-зернистая структура. Выделяют также оолитовую структуру (скопление мелких шаровидных стяжений различного размера – оолитовые известняки, бокситы). Структура органогенных пород зависит от степени сохранности и количества остатков.
Текстуры осадочных пород – слоистая, пористая, массивная (хемогенные породы), рыхлая (несцементированные породы).
По минералогическому составу обломочные зернистые породы всегда родственны своим исходным материнским породам. В обломочных породах наиболее распространены кварц, полевые шпаты, слюды. В химических и органогенных – карбонаты (кальцит, доломит), сульфаты (гипс, ангидрит),галоиды, окислы, гидроокислы и глинистые минералы.
Характерной особенностью осадочных пород из группы обломочных является их повышенная пористость, доходящая до 40% и более. В порах может быть вода, газ, органический материал.
Классификации осадочных пород. В таблице 1.1 приведена классификация обломочных пород.
Таблица 1.1 – Классификация обломочных пород.
Структура |
Размеры частиц, мм |
Наименование породы |
Несцементированные
|
Сцементированные |
|
Угловатые
|
Окатанные |
Угловатые
|
Грубообломочные (псефиты) > 50% |
> 200 > 10 > 2 |
Глыбы, Щебень, Дресва
|
Песчаные (псаммиты) >50% |
>2 (>25%) > 0,5 >0,25 >0,1 (>75%) >0,1 (<75%) |
Песок гравелистый Песок крупный Песок средний Песок мелкий Песок пылеватый
|
Пылеватые (алевриты) |
0,05 – 0,005 |
Алевриты, лесс |
Глинистые (пелиты) |
<0,005 |
Глин, суглинки, супеси
|
В таблице 1.2 приведена классификация хемогенных пород.
Таблица 1.2 – Классификация хемогенных осадочных пород
Название |
Химический состав |
Галоиды: галит сильвин |
NaCL KC |
Сульфаты: гипс ангидрид |
|
Карбонаты: известняк плотный оолитовый известковый туф долмит |
|
Классификация органогенных пород приведена в таблице 1.3.
Таблица 1.3 – Классификация органогенных осадочных пород
Название |
Химический состав |
Известковые: известняк-ракушечник известняк битуминозный мел |
|
Кремнистые: трепел опока диатомит |
|
Углеродистые: торф уголь нефть сапропелиты |
Органические соединения углерода |
Результаты работ:
Визуально определить структуру и текстуру породы.
Установить генетическую группу породы (обломочные, хемогенные, органогенные).
Визуально определяются минеральный состав породы.
По размеру, форме и сложению обломков определяется название обломочной породы (таблица 1.1).
Определение органогенных и хемогенных пород осуществляется с использованием соляной кислоты и точным опрелделением структуры и твердости породы.
С использхованием подробных описаний уточняется название породы и заполняется таблица 1.4.
Проверяется правильность определений у преподавателя. Таблица 1.4 – Определение названия осадочных пород
Структура и текстура |
Минеральный состав |
Другие характерные признаки |
Условия образования |
Название породы |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Контрольные вопросы:
1) На какие группы по способу образования подразделяются осадочные породы?
2) Каковы отличительные признаки осадочных пород?
3) Какие структуры характерны для осадочных пород?
4) Какие минералы преобладают в обломочных породах?
5) Какие минералы преобладают в химических и органогенных породах?
6) Что положено в основу классификации обломочных пород?
7) Как влияет минеральный состав осадочных пород
на гранулометрическому составу?
8) Какие минералы встречаются в глинных породах?
9) Чем отличаются монтмориллонитовая глина от каолинитовой?
10) Чем отличается гипс от известняка?