Билет 1

1.Принципы классификации осадочных пород._

Различные классификации осадочных пород основываются преимущественно на четырех признаках первичного осадочного вещества: его происхождении, способе осаждения, минеральном составе и структурных признаках. По происхождению (способу образования) первичное осадочное вещество может быть продуктом механического либо химического разрушения материнских горных пород. Другой способ его образования - извлечение вещества из воды растительными и животными организмами. Определенный вклад в осадочное породообразование вносит также плутоническая деятельность, особенно связанная с эксплозивным вулканизмом. Перечисленные способы образования вещества реализуются в морских и континентальных условиях, где осаждение происходит механическим и (или) химическим путем. Наиболее часто в практической работе геологов употребляется классификация, основанная на признаках, предложенных М. С. Швецовым, выделившим три основные генетические группы:

1. Породы обломочные - продукты механического разрушения (грубообломочные, песчаные, алевритовые образования).

2. Глинистые породы - продукты химического разрушения материнских минералов. Породы этой группы содержат обычно примесь обломочных частиц, что свидетельствует о промежуточном положении этой группы среди образований обломочного и химического происхождения.

3. Химические и биохимические породы возникают за счет наиболее растворимых продуктов химического разрушения материнских минералов. Из возникших за счет этого коллоидальных и (или) истинных

растворов осадки выпадают либо чисто химически, либо при участии организмов. Так образуются карбонатные, кремнистые, фосфатные, сульфатные, алюминистые, железистые, марганцевые породы и каустобиолиты (торф, уголь, нефть).Неоднозначность признаков осадочных образований не позволяет

создать их строго формализованную классификацию на едином основании. Возможность такой логической формализации возрастает по мере перехода ко все более узкому классу отложений.

Текстуры осадочных образований относятся к числу важнейших признаков, имеющих диагностическое значение для установления генезиса. Под текстурой понимается пространственное взаимоотношение, порядок расположения отдельных компонентов породы, различных характерных признаков и их ориентировка по отношению к пластам и в пространстве.

2.Глинистые минералы группы смектитов.

Диоктаэдрические минералы монтмориллонит, (Si Al) бейделит, (Si Fe)нонтронит, (Al Cr)волконскоит, (Ak Mg)сапонит,.

Г р у п п а с м е к т и т о в .В структурном отношении алюмосиликатный пакет смектита почти полностью идентичен иллитовому. Здесь также октаэдрический слой заключен между двумя кремнекислородными тетраэдрическими, а избыточный отрицательный заряд пакета сбалансирован межслоевыми катионами. При этом, однако, он обладает

важным свойством: способностью к расширению в направлении оси с при насыщении полярными органическими жидкостями. Высота единичного смектитового пакета равна 0,96 нм. Межплоскостные расстояния в природных смектитах колеблются от 1,25 до 1,55 нм. После насыщения этиленгликолем и глицерином межплоскостные

расстояния увеличиваются до 1,69 и 1,78 нм. При прокаливании до 490°С они сужаются до присущих иллиту 1,0 нм. Межплоскостные расстояния, равные 1,25 нм, отвечают Na-разновидности смектита, имеющего в качестве обменного катиона в межпакетных промежутках Na+ и содержащего в этих промежутках один слой молекул воды.

Са-смектит содержит в качестве обменных катионов Ca2 + и способен удерживать два молекулярных слоя воды в межпакетных пространствах. В этом случае межплоскостные расстояния в монтмориллоните

равны 1,55 нм. Природный смекгит может представлять правильное чередование пакетов и водных слоев одной толщины или являться беспорядочной смесью пакетов, в различной степени гидратированных. Катионные замещения внутри октаэдрической и тетраэдрической решеток приводят к появлению широкой гаммы минералов диоктаэд-

рического и триоктаэдрического типов. Выделяются три серии минералов смектитовой группы.

Билет 2

1. Основные свойства и характеристики осадочных пород.

2.Минеральный состав и плотность глинистых пород как основные показатели их преобразования

По минеральному составу глины подразделяются на слоистые (каолинитовые, смектитовые, иллитовые, хлоритовые, полиминеральные) ми псевдослоистые (палыгорскитовые и сепиолитовые).

А дальше рассказываете про увеличение плотности по этим минерал и делай вывод о степени преобразования(читать книгу про типы глинистых поро.д)

В метамор-физованных породах встречаются довольно редкие минералы - пирофиллит и тальк, в сущности тоже глины. Наконец, среди гидротермальных образований описаны уникальные минеральные ассоциации, в которых участвуют упорядоченные смешанослойные минералы: аллевардит, тосудит и др.

В глинистых породах могут находиться и другие, не глинистые минералы: кварц, полевые шпаты, хлориты, слюды, оксигидраты железа и алюминия, карбонаты, сульфаты, сульфиды, а также переотложенные

обломки пород различного генезиса и форменные элементы животных и растительных организмов.

Глинистые минералы в большинстве своем относятся к слоистым силикатам, наиболее близко примыкающим к группе слюд. Структура кристаллических решеток глинистых минералов представляют комбинацию двух бесконечно повторяющихся элементов: октаэдрической и тетраэдрической сеток (рис. 30). Различные сочетания этих структурных элементов порождают все разнообразие глинистых минералов.

Катагенетические процессы. В катагенезе продолжается ряд процессов, начавшихся еще в диагенезе. Это уплотнение, некоторые особенности которого уже рассмотрены выше, растворение, коррозия, возникновение новых сочетаний компонентов, новых минералов, переход минералов в более устойчивые в данных условиях формы, рост конкреций, цементация, перекристаллизация, регенерация и др. Катагенетические изменения приводят к преобразованию как основной массы пород (в обломочных разностях это зерна), так и других частей породы - цемента, ранее возникших аутогенных образований. На этом фоне преобразуется и органическое вещество. В процессе катагенетического повышения плотности пород происходит изменение минерализации и состава вод за счет одновременного растворения минералов и отжатая из пород вод, которые находятся там в разных видах. Внутрипоровые относительно свободные воды в более крупнозернистых разностях имеют одни характеристики, а связанные (рыхло и прочно) - другие. Переход одних форм вод в другие отражает глубокие преобразования свойств пород и их структурно-текстурных особенностей. Уплотнение различных типов пород имеет свои особенности. На глубине объемная плотность скелета породы стремится приблизиться к минералогической плотности. Сложно присходит уплотнение глин. Глины уплотняются долго, вначале их объемная плотность низкая(1,3 - 1,4 г/см3), а пористость, как уже упоминалось, превышает 30-40%. Плотность глинистых пород, в минеральном составе которых преобладают гидрослюды, изменяется в зоне катагенеза от 1,7 - 1,9 до 2,70 - 2,75 г/см3 . Уплотнение здесь имеет характер замедленной или затрудненной консолидации.Увеличение давления приводит к возникновению в глинах сланцеватости. При геостатическом давлении примерно 15 МПа глинистые частицы преобретают вторичную параллельно-оптическую ориентировку. По объемной плотности глин можно судить о глубине их погружения и давлении, которое они испытали (при условии, что эти глины образовались в мелководном шельфовом бассейне компенсированного прогибания, ибо в глубоководных илах, как было упомянуто выше, диагенез затягивается). Таким образом, глины можно рассматривать как "максимальный геологический манометр", но только лишь при условии их относительной мелководности, а также при том, что на всю мощность толщи глины представлены однородными минеральными разностями. Так к а к глинистые минералы подвержены трансформации (о чем речь впереди), то к определению глубин по плотности глин следует относиться осторожно, учитывать их преобразования. Еще один вопрос, связанный с давлением, встает при изучении уплотнения глин. В общем случае глины содержат относительно повышенное количество OB. Оно так же, как минеральное, а часто в еще большей степени подвержено термическому влиянию. Происходит термолиз, деструкция, образуется много жидких продуктов и газов. Давление в пустотах (внутрипоровое) повышается, для дальнейших преобразований необходим уход образовавшихся продуктов. В мощных глинистых толщах он сильно затруднен, вследствие этого все процессы могут затягиваться. Однако в случае сброса излишних веществ (трещина, разлом) и скачкообразного снижения давления происходит также скачкообразное преобразование пород - быстрое выпадение карбонатов и пр.

Билет 3