Геология-Лаб_прак-2013

В заключении описания формы необходимо также отметить ее связь с размерами, если она наблюдается, т.е. надо попытаться установить, обломки какого размера больше или меньше окатаны.

Цемент. В породе является важной составной частью. При описании породы указывают его тип, внутреннюю структуру и равномерность распределения в природе.

Выделяют четыре типа цемента:

1)базальный – зерна не соприкасаются друг с другом, а как бы плавают в цементе (рисунок Б.2, а);

2)заполнения пор – зерна соприкасаются друг с другом, а цемент заполняет лишь поры между ними (рисунок Б.2, в);

3)пленочный – цемент одевает зерна лишь пленкой, а остальная часть пор остается пустой;

4)соприкосновения или контактовый – цемент присутствует лишь в местах соприкосновения зерен (рисунок Б.2, б).

По внутренней структуре можно выделить цементы:

пелитоморфный (микрозернистый, размер зерен меньше 0,01 мм, т.е. зерна не видно); тонкозернистый (0,01-0,05 мм); мелкозернистый (0,05-0,1 мм); среднезернистый (0,1-0,5 мм); крупнозернистый (0,5 мм).

а – базальный; б – контактовый; в – поровый; 1 – цементирующее вещество; 2 – частицы пород; 3 – незаполненные поры

Рисунок Б.2 – Типы цементации горных пород

По распределению в породе различают цемент равномерно распределенный и сгустковый.

Текстура обломочных пород - обусловленная ориентировка и пространственное расположение их составных частей. Основной их особенностью является слоистость, иногда незаметная на образцах ввиду их малых размеров. Различают горизонтальную, косую и волнистую слоистость с мно-

30

гочисленными разновидностями. Виды слоистости характеризуют условия отложения породы.

При описании слоистости отмечают степень ее выраженности (четкость), форму, размеры (толщину слоев), характер границ слоев, причины. Причиной слоистости может быть ритмичность в сортировке материала, различная окраска слоев, параллельное расположение удлиненных зерен, послойное расположение включений и т.д. Текстурные особенности всех осадочных пород включают в себя наличие в них пустот. Пустоты в породах влияют на их механические свойства и являются вместилищами для жидкостей и газов. Их изучение имеет большое прикладное значение (в нефтяной геологии, гидрологии и инженерной геологии). Пустоты в породах определяются многими условиями, среди которых следует отметить величину составляющих породу зерен, количество и плотность цемента, выщелачивание отдельных участков и составляющих частиц породы циркулирующими растворами.

Различают породы плотные, в которых поры незаметны на глаз; пористые, содержащие пустоты размерами до 2,5 мм; кавернозные с размерами пустот более 2,5 мм и трещиноватые. Трещинами обычно называют разрывы в породе с почти параллельными стенками.

Таблица Б.1 – Классификация обломочных пород

31

32

Приложение В – Общие сведения по определению и описанию хемогенных и органогенных осадочных горных пород_________

Лабораторная работа 3

Определение структуры горных пород имеет большое значение для диагностики и генезиса (хемогенные, органогенные). Особенности структуры проявляются в изломе породы. Микрозернистые слабые породы имеют землистый излом и пачкают руки, а крепкие – фарфоровидный или раковистый. Среднезернистые имеют кристаллический сверкающий излом.

Следует отметить, что структурные особенности карбонатных пород лучше выявляются на выветрелой поверхности.

Текстура хемогенных и органогенных пород очень разнообразна. Широко распространены неслоистые и слоистые образования. Эти породы возникают в результате различных химических процессов, а также жизнедеятельности животных и растительных организмов как в водной среде, так и на поверхности суши.

Группы пород по происхождению устанавливаются по структурным особенностям. Хемогенные и органогенные породы часто связаны множеством взаимных переходов, поэтому многие исследователи считают удобным классифицировать их по химическому составу. На этом основании выделяются следующие породы: 1) карбонатные (известняки, органогенные известняки, доломиты, мергели); 2) кремнистые (силициды, яшмы, доломиты); 3) сернокислые и галоидные (гипс, ангидрит, каменная соль, калийная соль); 4) железистые (железные руды, сидерит); 5) фосфатные (фосфориты).

Название горной породы обычно отражает минеральный состав и совпадает с ним: например, гипс, доломит, каменная соль, ангидрит – но может и отличаться от него: например, опока, трепел (таблица В.1).

Цвет чистых разновидностей пород определяется цветом составляющих их минералов, но содержание примесей значительно меняет их окраску. Важно отмечать цвет как на свежем изломе, так и в корке выветривания.

Минералогический состав пород хемогенных и органогенных обычно мономинеральный. Если состав породы ясен из ее названия, его дополнительно не расшифровывают.

Хемогенные породы по своему строению разнообразно кристаллические, редко аморфные. По размерам и форме зерен различают следующие структуры: крупнокристаллическая (размеры зерен 0,5 мм); среднекристаллическая (0,5-0,1 мм); мелкокристаллическая (0,1-0,01 мм); афанитовая

(микрозернистая 0,01 мм); оолитовая – порода состоит из округлых образований.

В целом осадочные горные породы представляют собой сырьё для строительства в природном состоянии: основания фундаментов, тела земляных сооружений, среда для подземных сооружений, а также в переработанном виде: кирпич красный, вяжущие и т.п.

33

Таблица В.1 - Определитель хемогенных и органогенных пород

34

35

36

Приложение Г – Общие сведения к описанию глинистых пород

Лабораторная работа 4

Глинистые породы составляют более 50% всех осадочных пород. Они являются сырьём для производства строительных материалов (кирпич, плитка и т.д.), используются как поглотители и асорбенты, служат для приготовления глинистых растворов.

Название. Глинистые породы сложены в основном глинистыми минералами. К глинистым породам относятся продукты выветривания исходных пород последующей стадии.

Прежде чем назвать породу необходимо, оценить ее на размокаемость. Глины в воде размокают сразу или спустя некоторое время (минуты – десятки минут). Они превращаются в пластичную массу. Глинистая неразмокающая порода называются аргиллитом.

Цвет глинистых пород несёт информацию об их основном составе и примесях. В связи с этим необходимо более тщательно сделать подробное описание образца.

Каолинитовые минералы обычно имеют белый или светло-серый цвет. Монтмориллонитовые глины имеют коричневые, также белые или светлосерые, желтоватые, зеленоватые цвета.

Примеси в глинах обнаруживаются по цвету. Однако примеси могут придавать им самую разнообразную окраску: жёлтую, красную, зелёную, фиолетовую, коричневую и даже чёрную. Нередко они окрашены неоднородно (пятнами) в зависимости от неравномерного распределения красящего вещества.

Окислы железа окрашивают глины в жёлтые, красные и фиолетовые тона; закисные соединения - в сизые, зеленоватые и серые; окислы марганца - в бурый и черный цвет; битумы - в светлые палевые или коричневые тона; гуминовые соединения и угли дают серый и чёрный цвета.

Минералогический состав глин обуславливает их основные свойства. Все глинистые минералы принято делить на три группы: каолиновые, монтмориллонитовые и гидрослюдные.

Минералы имеют сложные слоистые структуры с двух-, трехэтажным строением слоев. В основе их строения лежат два структурных элемента - кремнекислородные тетраэдры и алюминиево-гидроксильные октаэдры, в которых атомы алюминия часто замещаются на железо и магний.

Внешне глинистые минералы очень схожи между собой и зачастую при макроанализе состав глинистых пород определяется предположительно. Основным критерием является термографический анализ, требующий наличие печи, датчиков и регистрирующей аппаратуры. Однако простейшая оценка может быть проведена водой.

Каолинитовые глины в воде не разбухают, жирные на ощупь, нередко ассоциируются с углистым веществом.

37

Монтмориллонит (бентонит) сильно разбухает в воде, жадно впитывает её.

Структура – комплекс особенностей, связанных с морфологией минеральных зёрен, степенью их кристалличности и взаимным расположением. У глин - микрозернистая, что отражается в однородном ровном или раковистом изломе и незернистом пелитоморфном виде. Поскольку аморфные глины визуально трудноотличимы от микрозернистых, их структуру также называют пелитоморфной или пелитовой. Если глины неоднородны (плохо отмучены), т.е. содержат алевритовую или песчаную примеси, то структуру их называют алевропелитовой и песчанопелитовой, что отражают также в названии пород (алевритовая, песчанистая, песчано-алевритовая).

Текстура глин массивная, сплошная, чаще разнообразно слоистая. Слоистость может быть горизонтальной, волнистой, прерывистой, выражается различиями окраски, структуры, прослойками алеврита или песка, а также параллельным расположением удлиненных компонентов. Часто заметны нарушения слоистости, вызванные оползанием осадка, корнями растений. Иногда в линзах развивается сланцеватая текстура.

38

Приложение Д – Общие указания по диагностике магматических горных пород_________________________

Лабораторная работа 5

Название породы. При диагностике пород вначале определяют их группу по составу (кислые, средние, основные) и по происхождению (интрузивные, эффузивные). Кислые, средние и среднекислые породы окрашены в светлые, серые, розовые и зеленоватые тона. Основные и ультраосновные имеют цвета от темно-зелёного до чёрного.

Интрузивные магматические породы представляют собой естественные сростки минералов, возникших при кристаллизации магмы.

Эффузивные породы составлены бесструктурной стекловатой массой, иногда с отдельными вкрапленниками минералов (палеотипные), часто дырчатые.

Дальнейшее определение пород производится по минеральному составу.

Цвет горной породы обуславливается окраской составляющих её минералов, их количественным соотношением и взаимным расположением зёрен (пятнами, полосами).Часть минералов магматического происхождения имеет сравнительно постоянную окраску (кварц-бесцветный, серый; роговая обманка, биотит, авгит выглядят черными), другие могут быть различного цвета (например, ортоклаз серый, желтый, красный, розовый). В таком случае различие в цвете одноименных горных пород объясняется цветом последнего - красящего минерала, и по нему называют цвет породы. Например, гранит серый, розовый, красный.

Обычно указывают основной цвет и его оттенки. Например, серый с зеленоватым или красноватым оттенками.

Минералогический состав. Магматические горные породы обладают характерным минеральным составом. Они слагаются полевыми шпатами, кварцем, слюдами, амфиболами, пироксенами и другими минералами магматического происхождения. Все горные породы по минералогическому составу делятся на две группы: мономинеральные, состоящие преимущественно из одного минерала, и полиминеральные, состоящие из нескольких минералов.

В интрузивных магматических породах минералогический состав хорошо различим невооруженным глазом. В эффузивных же породах макроскопическому анализу доступны только вкрапленники, представленные наиболее характерными минералами. Подробнее состав эффузивных пород определяют по интрузивному аналогу.

Структура. Под структурой горной породы понимают особенности морфологии зёрен, их взаимного расположения, определяемые степенью раскристаллизации породы, размерами и формой кристаллов, соотношением с нераскристаллизованным остатком (стеклом). Степень раскристаллизации по-

39