Геология и литология

Происхождение. Горючие сланцы образовались на дне морей благодаря одновременному отложению органического и неорганического илов.

Применение. В топливной и химической промышленности. Месторождения. Белоруссия, Эстония, Среднее Поволжье

и Ленинградская область.

Нефть – природная горючая маслянистая жидкость, обладающая характерным запахом. По химическому составу она представляет собой смесь углеводородов. Средний состав нефти: С – 82–86 %, Н – 12–14 %, на долю остальных компонентов приходится 1 %. Нефть бывает окрашена в коричневые цвета различных оттенков, реже желтая или бесцветная. Плотность ее меньше 1. Скапливается нефть в виде залежей в пористых

итрещиноватых породах, заключенных между непроницаемыми породами.

Отличительные признаки. Нефть маслянистая жидкость, имеющая запах керосина.

Происхождение. В основном в ее возникновении принимали участие остатки водорослей и планктона, которые накапливались на дне водоемов, смешивались с неорганическим илом

иобразовывали гнилостный ил. С течением времени органические остатки изменялись под действием анаэробных бактерий, давления вышележащих слоев, высокой температуры и преобразовывались в нефть.

Применение. Из нефти получают ценные нефтепродукты (бензин, керосин, растворители, технические масла, вазелин, мазут, медицинские продукты и пр.).

Месторождения. Западно-Сибирская, Волго-Уральская, Тимано-Печорская и другие нефтегазоносные провинции.

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Метаморфические породы развиты в земной коре очень широко. Высокие давления и температуры – главные факторы, которые определяют все преобразования горных пород в земной

51

elib.pstu.ru

коре. Минеральный состав исходных пород при метаморфизме меняется из-за того, что многие минералы чутко реагируют на изменения давления и температуры.

Метаморфизм тесно связан с различными видами движения земной коры, приводящими к смятию пластов в складки, к погружению участков земной коры, а также с процессами магматизма. Формы залегания метаморфических пород наследуют формы залегания первичных пород, из которых они образовались. Метаморфические породы залегают в виде пластов, массивов, жил и ореолов вокруг интрузивных тел. С метаморфическими породами связаны месторождения ценных руд, а также нерудных и строительных полезных ископаемых (графиты, окисные руды, тальк и др.). Разнообразие метаморфических пород связано с разными типами метаморфизма.

Структуры и текстуры метаморфических пород

Одной из главных особенностей структур является их бластичность (от греч. бластос – росток, почка). Обычно сохраняются особенности структур исходных пород: бластогранитные, бластопелитовые и др. Лепидобластовая структура характерна для пород, сложенных чешуйчатымиминералами (тальковые сланцы).

Текстурные особенности являются важнейшими отличительными признаками метаморфических пород.

1. Линейные текстуры характеризуются линейной, цепочной, полосовидной ориентировкой минеральных агрегатов.

Кним относятся следующие:

–сланцеватая – с параллельным расположением чешуйчатых минералов;

–гнейсовая – с параллельным расположением таблитчатых минералов;

–полосчатая – с чередованием полос разного состава, цвета и толщины;

–волокнистая – в породах, сложенных игольчатыми и волокнистыми минералами, ориентированными в одном направлении.

52

elib.pstu.ru

2.Плойчатая – отражающая микроскладчатые деформации.

3.Очковая – рассеянные, обычно овальные зерна покрыты мелкими чешуйчатыми минералами (хлоритом, мусковитом).

4.Пятнистая – наличие пятен разной окраски и размеров.

5.Беспорядочная – разноориентированное расположение минералов.

6.Массивная – отличается однородным плотнымсложением. Типы метаморфизма выделяются по преобладанию одного

из факторов воздействия на первичные породы и по приуроченности к определенной зоне земной коры.

1. ПОРОДЫ КОНТАКТОВОГО МЕТАМОРФИЗМА об-

разуются в верхних горизонтах земной коры, когда туда внедряется магма.

Породы термального метаморфизма образуются в кон-

тактной зоне, когда вмещающие породы преобразуются под преобладающим влиянием повышенных температур магматических тел.

Мрамор возникает из карбонатных пород, преимущественно известняков, в разных зонах метаморфизма, в том числе и на контакте с интрузией. Породы состоят в основном из кальцита, поэтому бурно «вскипают» под воздействием соляной кислоты. Чистые мраморы – белого цвета, чаще встречаются породы различной окраски, зависящей от примесей. Мраморы отличаются сравнительно небольшой твердостью. Структура их зернистая с различной крупностью зерен минералов, текстура массивная, тонкополосчатая; мраморы используются как облицовочный и поделочный камень.

Кварцит – очень твердая порода, образовавшаяся из кварцевых песчаников. В зависимости от примесей он окрашен в белый, серый, желтоватый, красный и другие цвета. Строение породы мелко- и среднезернистое, сложение массивное. Кварциты применяются как строительный и облицовочный материал, как точильные круги в абразивном производстве. Железистые кварциты (с содержанием железа до 40 % и более) используются как руда на железо.

53

elib.pstu.ru

Породы пневматолитово-гидротермального метамор-

физма образуются из вмещающих пород под воздействием газов, паров и растворов, выделяющихся из магмы.

Скарн – бурая или зеленовато-бурая, крупнозернистая порода с массивной текстурой. Она состоит из пироксенов, роговой обманки, гранатов, кальцита и рудных минералов. Среди скарнов часто встречаются богатые месторождения черных и цветных металлов.

Тальковый сланец – возникает из основных пород. Порода состоит из листочков талька, зерен кварца и хлорита. Она очень мягкая, жирная на ощупь. Цвет тальковых сланцев бледнозеленый. Структура чешуйчатая, листовая, текстура тонкосланцеватая. Сланцы применяются в огнеупорном, керамическом, парфюмерном и бумажном производствах.

2.ПОРОДЫ АВТОМЕТАМОРФИЗМА образуются во внешней зоне интрузии после ее отвердения под воздействием собственных, выделившихся из этой же магма, горячих остаточных растворов, паров, газов и остаточного расплава.

Серпентинит – змеевик, образуется из ультраосновных пород. Он состоит из серпентина, иногда имеет прослойки асбеста. Цвет породы зеленый или черно-зеленый. Серпентиниты обладают жирным или матовым блеском и сравнительно небольшой твердостью. Излом их неровный или раковистый. Строение волокнистое, сложное массивное, волокнистосланцеватое. Порода используется как облицовочный и поделочный камень.

3.ПОРОДЫ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТАМОРФИЗМА

образуются на участках глубокого погружения земной коры под воздействием всех агентов метаморфизма.

Глинистый сланец образуется из глинистых пород, обладает землистым запахом. Окраска колеблется в широких пределах, она преимущественно желтовато-бурая, коричневая, зеле- новато-серая, темно-серая. Сланец легко распадается на плитки,

вводе не размокает, состоит из глинистых минералов, иногда – с примесью обломочных зерен кварца, полевого шпата, иголо-

54

elib.pstu.ru

чек серицита и чешуек хлорита. Структура микро- и мелкозернистая, текстура сланцеватая. Тонкосланцеватые глинистые сланцы используются как кровельный материал. В размельченном виде они применяются в производстве линолеумов, изоляционных материалов и резиновых изделий.

Слюдяной сланец образуется из глинистых сланцев. Он представляет собой светлоокрашенную, блестящую из-за обилия чешуек мусковита породу. Сланцы состоят из слюд и кварца. Структура их чешуйчатая, листовая, текстура сланцеватая. Слюдяные сланцы используются для изготовления смазок.

Хлоритовый сланец образуется из основных магматических пород. Это мягкая порода темно-зеленого цвета, состоящая из листочков хлорита с примесью кварца, талька, слюды и других минералов.

Структура породы мелкокристаллическая, чешуйчатая, листоватая; текстура сланцеватая, плойчатая. Хлоритовые сланцы применяются как поделочный камень.

Тальковый сланец имеет сланцеватое строение и легко колется на плитки. Тальковый сланец состоит из одного минерала – талька.

Отличительные признаки. Для талькового сланца характерны сланцеватое строение, содержание талька.

Применение. Тальк используется как кислотоупорный и огнеупорный материал. Применяется также в бумажной, текстильной, кожевенной, резиновой, косметической промышленности.

Местонахождение талька известно на Урале (Шабровское и Медведевское месторождения), в Кемеровской области (Алгуйское месторождение), в Казахстане.

Гнейс образуется при метаморфизме гранитов и некоторых осадочных пород. Он состоит из полевого шпата, кварца и слюд. Окраска породы светлая. Структура зернистая, текстура полосчатая, очковая. Гнейсыиспользуются какстроительный материал.

4.ПОРОДЫ ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМА образуются

вверхних частях земной коры в зонах тектонических нарушений под воздействием стресса.

55

elib.pstu.ru

Тектоническая брекчия – порода, состоящая из сцементированных остроугольных обломков. Минералогический состав обломков и цемента может быть различным. Структура породы крупнообломочная, текстура плотная. Брекчия используется как строительный материал.

Породы регионального метаморфизма по мере увеличения давления и температуры изменяют свой состав, структуру и текстуру. Приведем ряд метаморфических преобразований пород: глина – аргиллит – глинистый сланец – филлит – кристаллический сланец – гнейс.

Мраморы – породы, образовавшиеся за счет метаморфизма известняков и доломитов.

Породы контактового метаморфизма, возникающие на контактах исходных пород с магматическими, образуют хорошо выраженные ореолы.

Песчано-глинистые породы преобразуются в биотитовые роговики, сложенные кварцем, гранатом и другими минералами. Карбонатные породы превращаются в известково-силикатные роговики, сложенные пироксенами, плагиоклазами и др.

Породы автометаморфизма развиты в магматических породах. Серпентиниты – породы, состоящие из серпентина.

Породы динамометаморфизма образуются в зонах разло-

мов земной коры. Тектоническая брекчия превращается в микробрекчию или милонит.

Породы ультраметаморфизма представлены мигматитами разного типа. В этих породах обязательно присутствует гранитный материал.

После изучения горных пород заполнить таблицу «Описание горных пород» (прил. 2).

56

elib.pstu.ru

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 КЛАССИФИКАЦИЯ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД С ПОМОЩЬЮ ТРЕУГОЛЬНОЙ ДИАГРАММЫ

Одной из наиболее простых и наглядных форм изображения состава осадочных пород является нанесение их на треугольную диаграмму. Для этого используется равносторонний треугольник, причем в каждой его вершине содержание одного компонента равно 100 %, а в двух других – нулю. На стороне треугольника противоположной вершины содержание компонента также равно нулю. В каждой точке линии проведенной параллельно этой стороне внутри треугольника содержание компонента одинаково. Пересечение трех линий, каждая из которых параллельна определенной стороне треугольника, образует фигуративную точку соответствующую содержанию в ней всех трех компонентов (рис. 2). Сумма этих трех компонентов составляет 100 %. Использование таких диаграмм позволяет дать правильное название породе согласно принятой классификации.

Рис. 2. Классификационный треугольник

57

elib.pstu.ru

Среди осадочных пород выделяются три основные группы: 1) обломочные; 2) глинистые; 3) химические и биохимические. Между ними наблюдаются всевозможные переходы. Это хорошо видно при анализе классификационной диаграммы (рис. 3).

Рис. 3. Классификационный треугольник осадочных горных пород

Площадь треугольника разбита на 31 поле линиями, которые проводятся согласно общепринятым определениям основных разновидностей осадочных пород. Обломочные породы занимают 8 полей (22–29). Все они содержат более 50 % обломочного материала. По содержанию компонентов выделяются обломочные породы: чистые (22), с примесью биохимического материала (23), со значительной примесью биохимического материала (24), глинистые (25), глинистые с примесью биохимического материала (26), глинистые со значительной примесью биохимического материала (27), значительно глинистые (28), значительно глинистые с примесью биохимическогоматериала (29).

58

elib.pstu.ru

Глинистые породы образуют 6 полей. Выделяются глины и аргиллиты: чистые (16), с примесью биохимического материала (17), с примесью обломочного материала (18), с примесью биохимического и обломочного материала (19), со значительной примесью обломочного материала (20), с примесью биохимического и значительной примесью обломочного материала (21). Биохемолиты занимают 6 полей: чистые (1), глинистые (2), с примесью обломочного материала (3), глинистые с примесью обломочного материала (4), со значительной примесью обломочного материала (5), глинистые со значительной примесью обломочного материала (6).

Смешанные породы образуют 11 полей. Из них 9 мергели: чистые (7), с примесью обломочного материала (8), со значительной примесью обломочного материала (9), с примесью биохимического материала (10), с примесью биохимического и обломочного материала (11), с примесью биохимического и значительной примесью обломочного материала (12), глинистые (13), глинистые с примесью обломочного материала (14), глинистые со значительной примесью обломочного материала (15). Два поля образуют: смешанная порода со значительной примесью обломочного и глинистого материалов (30), смешанная порода со значительной примесью обломочного и биохимического материалов (31).

Аналогичный треугольник удобно использовать для более дробной классификации осадочных пород, если в качестве компонентов использовать отдельные виды пород, их минеральный состав и структурные особенности. Так, обломочные породы можно классифицировать по содержанию в них грубого, среднего и мелкого обломочного материала (рис. 4). Основную площадь на диаграмме занимают поля грубообломочных пород, так как для отнесения породы к грубообломочной ей достаточно иметь в составе более 25 % грубообломочного материала. Выделяются грубообломочные породы: чистые (1), с примесью песчаного материала (2), с примесью песчаного и алевритового материала (3), с примесью алевритового материала (4). Песчаные

59

elib.pstu.ru

породы: чистые (5), с примесью грубообломочного материала (6), с примесью грубообломочного и алевритового материала (7), с примесью алевритового материала (8).

Рис. 4. Классификационный треугольник обломочных пород

Алевритовые породы: чистые (9), с примесью песчаного материала (11), с примесью песчаного и алевритового материала (12), с примесью алевритового материала (10). Поле 13 образуют смешанные обломочные породы.

На диаграмме (рис. 5) приведен возможный вариант классификации карбонатных и глинистых пород. Выделяются глинистые породы: чистые (1), с примесью известкового материала (2), с примесью известкового и доломитового материала (3),

спримесью доломитового материала (4). Смешанные глинистокарбонатные породы: мергели известковые (5), мергели (6), мергели доломитовые (7). Известняки: чистые (8), глинистые (9),

спримесью глинистого и доломитового материала (10), с при-

60

elib.pstu.ru