Классификация осадочных пород. Структуры и текстуры осадочных пород.

Прежде чем перейти к характеристике структур и текстур осадочных пород рассмотрим вопрос их классификации.

Классификация осадочных пород

Классификация осадочных пород тесно связана с их происхождением. Общую схему образования осадочных пород можно представить в следующем виде:

Разрушение исходных пород в процессе выветривания либо другим способом, например, выбросы вулканов. Выветривание идет путем механического и химического разрушения горных пород переноса осадочного материала с частичным осаждением его на путях переноса, осаждение осадочного материала в водных бассейнах, накопление и преобразования осадков, перехода их в осадочные породы. Попадая в глубины Земли осадки подвергаются различным изменениям в условиях повышенной температуры и давлений. Будучи выделенными на поверхность Земли породы подвергаются выветриванию и опять становятся источником обломочного материала.

Осадочные породы классифицируются по генезису и составу.

Наиболее простое подразделение по генезису. Обломочные (терригенные), хемогенные и биогенные. Некоторыми авторами Логвиненко Н.В., Г.И. Теодорович выделялись осадки хемобиогенные, возникшие при значительном участии бактерий.

Мы же примем одну из последних классификаций Н.В. Логвиненко:

1. обломочные

2. хемогенные

3. хемобиогенные

4. биогенные

Однако большая часть осадочных пород образования полигенные, особенно

субаквальные отложения, т.е. отложения, накопившиеся в водных бассейнах. Например, в прибойно-обломочной зоне морских бассейнов могут одновременно с обломочным песчано-алевритовым материалом хемогенным, биохемогенным путем отлагаются карбонатные осадки с последующим образованием в результате процессов диагенеза песчаников на карбонатном цементе. Биогенные и хемогенные процессы осадконакопления настолько тесно переплетаются, что выделена самостоятельная группа хемобиогенных пород, которые, по сути, являются образованиями полигонными.

Дальнейшее подразделение внутри выделенных групп проводится по вещественному, минеральному составу. Обломочные породы по размеру частиц делят на грубообломочные, песчаники, алевритовые, глинистые, то есть здесь на 1-ое место выступает структурный признак.

Оптимальной классификацией осадочных пород должны быть такие, в которой уточнены все признаки – генетический, вещественный, структурный.

Этому требование больше всего отвечает классификация Страхова, учитывающая типы литогенеза:

1. обломочные

2. глинистые

3. глиноземистые

4. железистые

5. марганцевые

6. фосфатные

7. кремневые

8. карбонатные

9. соли

10. каустобиолиты

Выделенные группы пород различаются по условиям образования, исходному материалу, способам транспортировки и отложения осадочного продукта.

Все эти факторы находят отражение в особенностях сложения, строения конкретной породы, имеются в виду в первую очередь форма, размер зерен и их взаимоотношения между собой в объеме породы.

Текстуры и структуры осадочных пород. Их генетическая характеристика. Отдельность.

Это важнейшие параметры осадочных пород.

Текстура – ткань, связь, соединение.

Структура – строение, устройства, расположение.

В определении Левинсон-Лессинга структурно-текстурные особенности горной породы – это совокупность ее признаков, определяемых морфологическими особенностями отдельных составных частей и их пространственными взаимоотношениями.

При этом те особенности, которые отражают пространственные взаимоотношения составных частей и определяют внешний облик породы, можно называть ее сложениями или текстурой. Морфологические же признаки отдельных составных частей и характер их сочетания определяют структуру породы.

Таким образом: текстура – это сложение осадочной породы, обуславливаемое ориентировкой, взаимным расположением составных частей, а так же способом выполнения пространства. Текстура – это в основном макроскопический признак, изучение которого проводится в обнажениях и в образцах (шлифах). Возникает во время осадконакопления и диагенеза. Видоизменяется при последующих процессах.

Структура – строение породы, определяемое размером, формой, ориентировкой частиц и степенью кристалличности вещества.

Текстуры фиксируются не только в особенностях внутреннего строения породы, но и на поверхностях напластования. Поэтому их подразделяют на 2 большие группы: 1) внутрипластовые текстуры, 2) текстуры поверхностей наслоения.

Текстуры могут быть биогенными и абиогенными. Биогенные под воздействием деятельности организмов.

Внутрипластовые текстуры

Абиогенные. Массивная текстуры. Слоистые текстуры. Слоистость – это неоднородность осадочных пород в разрезе по вертикали при однородном сложении по горизонтали.

Она может выражаться сменой структуры, или его текстуры. Массивный песчаник сменяется слоистым, грубослоистым, тонкослоистым.

Причины возникновения слоистости – изменение параметров процесса осадконакопления. Эти параметры зависят:

1. от тектонических условий. Поднятия и опускания вызывают изменения в характере сноса обломочного материала.

2. периодических изменений климата – количество осадков, наличие временных потоков, усиление, ослабление деятельности организмов.

3. Уплотнения осадков под давление вышележащих толщ.

Для характеристики слоистых толщ используют 3 термина:

Слой – однородный состав, в кровле и подошве ограничен плоскостями наслоения.

Слоек – аналогичен слою, но имеет меньшую мощность. Совокупность слойков образует слой. Пласт – элемент слоистой толщи, равный одному или нескольким слоям, образовавшимся при резком изменении условий осадконакопления. Отделяются друг от друга плоскостями напластования и резко отличаются по составу пород.

Слоистые текстуры по характеру взаимоотношения слоев делятся на 1. горизонтально-слоистую, 2) волнисто-слоистую, 3) косослоистую.

Горизонтальная слоистость – чередование слойков и слоев параллельных плоскости наслоения. Такова слоистость флишевых толщ или озерных отложений.

Волнистая и линзовидная слоистость чередование слойков, имеющих криволинейную выпукло-вынутую форму, характерна для прибойно-обломочной зоны.

Косая слоистость. Серии слойков расположены внутри одного пласта или слоя косо, под определенным углом.

В косой слоистости слои могут быть параллельными друг другу либо не параллельны.

Поэтому различают косую слоистость с параллельными и перекрестными сериями слойков. Косая слоистость формируется направленным турбулентным, водным или воздушным потоком. Разновидностью косой слоистости является диагональная слоистость прибрежно-морского типа. Своеобразный тип – эоловая слоистость. Сочетание косой и линзовидно-волнистой.

Это основные виды слоистости. Мы видим, что каждая из них характерна для определенных условий породообразования.

Косая слоистость – потоковая и русловая. Диагональная и волнистая – прибрежно-морская, горизонтальная слоистость – озерная, морская.

К этой же категории внутрипластовых текстур относятся текстуры: сланцеватая, плотная и пористая, оползания, ориентированных обломков, конус в конус.

Сланцеватая текстура – в результате стресса в катагенезе и метагенезе. Развивается однонаправленная ориентировка частиц гидрослюды, хлорита и др. минеральных видов.

Плотная и пористая текстуры. Пространства между обломочными зернами называются порами. Пористость может составить 25-30% объема. Если пустоты заполнены каким-то минералом, то порода может не иметь пористость и такая плотная текстура, называется сливной.

Текстура оползания. Внутрипластовые нарушения слоистости с образованием смятой или сформированной слоистости за счет скольжения по склонам полужидких осадков. Это подводно-оползневые деформации. Их причина – сейсмические толчки.

Текстуры ориентированных обломков. Галька обломки раковин.

Сутуростллолитовые текстуры. Чаще в известняках и доломитах. Выступы вышележащего слоя зигзагообразно, вдающиеся в ниже лежащей называется стилолиты. Высота зубцов 1-10 см сутуры – микрозубчатые линии.

Текстуры поверхности наслоения

1. Ископаемая рябь. Грядки на поверхности осадка, образованные движениями воды или ветра. Эти текстуры не только указывают на условия образования осадка, но и позволяют различать верхнюю и нижнюю поверхность слоя. а) эоловая – несимметричная, б) рябь течений. Более крупные волны. Волновая рябь – отличительная черта – симметричность.

Знаки струй

Тонкие извилистые древовидные желобки, напоминающие отпечатки растит. Отпечатки капель дождя 2-10 мм в диаметре, и 1-2 мм в глубину.

Трещины высыхания.

Характерный узор пересекающихся трещин и высыхающих луж, пойм, такыров. При этом образуется полигональные плитки.

Иероглифы механического происхождения.

Разные неравномерно и быстростекающие водоемы. Тонкие, широкие линейные грядки, часто причудливой формы. И наконец биогенные иероглифы. Следы передвижения животных червей.

Структуры осадочных пород

В самом начале мы дали определение структуры – те особенности строения пород, которые определяются формой и величиной их составных частей. Структура так же, как и текстура говорит об особенностях образования породы и определены ее практические свойства.

Структура – это в основном микроскопический признак, признак который определяется в шлифах. Но в песчаных и грубообломочных породах, структурах становится признаком макроскопическим.

Структуры обломочных пород. По размеру частиц в обломочных кластогенных породах выделяются следующие структуры.

1. псефитовая

2. псефо-псамитовая

3. псаммитовая крупнозернистая

4. псаммитовая среднезернистая

5. псаммитовая мелкозернистая

6. псаммито-алевритовая

7. псаммо-пелитовая

8. алевритовая

9. пелитовая

10. пелитовая тонкая

Если обломочная порода сцементирована, то наряду с характеристикой

структуры по размеру зерен приводить ее характеристика по типу цемента.

Для хемогенных пород характерны первичны кристаллически-зернистые структуры. Здесь выделяются микрозернистые диаметром – 0,005-0,05 м, а также пелитоморфные или криптокристаллические, оолитовые или бобовые структуры. В карбонатных и кремнистых породах различают обломочные. Это породы, состоящие из обычно окатанным обломков организмы.

- грубообломочные – 1 мм

- среднеобломочные – 0,5-0,25 мм

- мелкообломочные - 0,25-0,05 мм

- шламовые – более 0,05

Органогенные структуры состоят из целых особей организмов. В породах, которые испытали значительные изменения в зоне метагенеза.

1. Конформно-регенерационные. Зерна взаимно приспосабливаются с растворением и одновременно с их регенерацией.

2. Мозаичная или гранобластовая. Цемента нет. Зерна непосредственно соприкасаются друг с другом. Края зерен частично перекристаллизованы. Порода в шлифе имеет вид мозаики. Такие структуры называются кварцетовидным.

3. Шиновидные и зубчатые структуры. Контакты между зернами зазубренные. Образуются в результате растворения и перекристаллизации под воздействием стресса.

Пород, испытывающие метаморфизм имеют структуры метаморфических

пород.