Питання для самоперевірки

1. Розкажіть історію розвитку літології.

2. Дайте визначення осадочної гірської породи.

3. Розкажіть про поширення й товщину осадочних порід.

4. Які основні завдання, поставлені перед літологією?

5. Наукове й практичне значення літології.

Лекція №2 загальні відомості про осадочні гірські породи

1. Осадочні породи – це гірські породи, що утворилися у результаті різноманітних геологічних процесів, що відбуваються на поверхні Землі, в самих верхніх шарах літосфери, на дні морських та океанічних водойм, а також в озерах, ріках, болотах, і в результаті життєдіяльності організмів.

За Л. Рухіним – осадочні породи – це геологічні тіла, що виникають на поверхні Землі, в верхніх шарах літосфери, дещо глибше, шляхом перетворення відкладів, що утворилися в процесі вивітрювання, життєдіяльності організмів, інколи за рахунок матеріалу вулканічного походження.

2. Об’єм, маса, поширення.

Осадочні породи мають широке розповсюдження на планеті Земля. Разом із сучасними осадками, що вистилають дно Світового океану і водних басейнів суші, вони утворюють осадочну оболонку або стратисферу Землі.

Стратисфера – термін умовний, так як крім шаруватих порід у будові оболонки присутні вулканічні породи, представлені трапами на платформах (загальна назва для базальтів, долеритів, діабазів, габро-діабазів, розвинутих на платформах, які мають специфічний характер окремості у вигляді сходинок). Розрізняють кальцитовий, кварцовий, склоподібний вид трапів, перешарованих базальтами, андезитами на платформах, дацитами та ріолітами в геосинкліналях.

Осадочна оболонка покриває 80% суші, тобто із 149 млн. км материків та островів осадочний чохол покриває 119 млн. км.

Потужність осадочної оболонки Землі міняється в широких межах: від 0 до 15-20 км і більше з максимумами в геосинклінальних областях та в крайових прогинах. Середня потужність осадочної оболонки 2,2 км (735 м за Л. Рухіним).

Загальний об’єм осадочних порід за Кларком 3,7х10 км (1924 р.). За Кюненом 13х10 км, із них 8х10 осадочних порід утворилися в процесі вивітрювання кристалічних порід, решта – за рахунок переробки більш древніх осадочних порід.

У цілому в розподілі осадочної оболонки спостерігається різка диспропорція:

83% осадочних порід розміщені на 42 % континентів разом із шельфом.

17% осадочних порід розміщені на 58 % ложе океану.

3. Порівняння мінерального й хімічного складу осадочних і магматичних порід.

Осадочні породи мають різку відмінність у речовинному складі при порівнянні з “гранітним шаром”. Ця відмінність проявляється як у хімічному, так і в мінеральному складі.

Так в осадочній оболонці різко підвищений вміст води, вугільної кислоти, органічного вуглецю, сірки, хлору, фтору, бору та інших летючих компонентів.

Для осадочних порід порівняно з гранітним шаром – характерний підвищений уміст кальцію і зсунуте в сторону калію співвідношення натрію.

Крім цього, в осадочних породах підвищене співвідношення оксидного заліза до закисного, що пояснюється переважаючими окисними умовами на земній поверхні, а також підвищений вміст в осадочних породах сульфідної та сульфатної сірки.

За А.Б. Ромовим середній хімічний склад осадочної товщі в геосинкліналях наступний:

SiO2 – 56,6% Na2O – 2,1%

TiO2 – 0,7% K2O – 2,4%

Al2O3 – 15,5% P2O5 – O,2%

Fe2O3 – 3,4% C_opг. – 0,5%

FeO – 3,6% Co2 – 2,7%

MnO – 0,2% S – 0,1%

MgO – 3,4% Cl – 0,1%

CaO – 5,5% H2O – 3,1%

Серед осадочних порід найбільш поширені глинисті, піщано-алевритові і карбонатні. Ці три групи складають не менше 90-95% від загальної маси осадочних порід.

Співвідношення основних груп порід і сучасних осадків за А.Б. Роновим наступне:

На платформах:

піски – 23,6%

глини – 49,5%

карбонати – 21,0%

евапорити – 5% (доломіти – 50%, сульфати – 25 %, солі – 25%, ефузиви – 1%).

У геосинкліналях:

піски – 18,7%

глини і глинисті сланці – 39,4%

карбонати – 16,3%

евапорити – 0,3%

ефузиви – 25,3%

Сучасні океанічні осадки:

теригенні – 7,3%

вапнякові – 41,5%

кремнисті – 17,0%

червоні глибоководні глини – 31,2%

вулканогенні – 3,0%

У цілому в осадочних породах присутні ті ж елементи, що і в магматичних породах. Найбільш близькі за хімічним складом до магматичних порід глинисті породи.

Великий вплив на розподіл у зоні осадконакопичення різних хімічних елементів має життєдіяльність організмів.

Крім водню, кисню, вуглецю, азоту й кальцію, які постійно присутні в живих організмах більше 1% , в них є Li, B, F, Si, Al,P,Mg і багато інших елементів.

Згідно з В. Вернадським у морських організмах уміст деяких елементів порівняно з водою виростає в декілька разів: фтору, бору, калію й сірки – в десятки разів, міді й йоду – в десятки тисяч, цинку й марганцю – в сотні тисяч разів.

У склад органічних речовин входять ті ж самі елементи, що і до складу гірських порід.

Загальна маса сучасних організмів складає за даними з В. Вернадського приблизно 0,001% від усієї маси земної кори. Більша частина живих речовин знаходиться в океані у виді планктону, на суші – це хребетні й безхребетні більш крупні форми, ніж у морському середовищі.

Мінеральний склад осадочних порід різко відрізняється від магматичних.

В осадочних породах відсутній олівін, практично біотит, рогова обманка, авгіт, анортит, але найбільше кварцу – 34,8%, мусковіт, серицит – гідрослюди – 15,11% глинисті мінерали – 14,51%, ортоклаз – 11,02%, доломіт (частково сидерит) – 9,07%, кальцит – 4,25%, альбіт – 4,55%, гіпс – ангідрит – 0,97%, фосфатні мінерали – 0,35%, органічні речовини – 0,73%.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ

1. Дайте визначення осадочної породи.

2. Які хімічні сполуки, присутні в осадочних породах?

3. Які породи найбільш поширені серед осадочних ?

4. Як за хімічним складом осадочні породи відрізняються від магматичних?

5. Порівняйте мінеральний склад осадочних і магматичних порід, в чому проявляється відмінність?

ЛЕКЦІЯ №3

ПРОЦЕСИ ЛІТОГЕНЕЗУ

Стадії формування осадочної породи

Формування осадочної породи – літогенез – це дуже складний і тривалий процес. У залежності від тектонічного режиму, клімату, рельєфу та інших факторів літогенез у кожному фізико-хімічному середовищі має свої характерні особливості, а його кінцеві продукти можуть бути представлені самими різноманітними породами.

У процесі формування осадочної породи виділяють загальні для всіх обстановок чотири стадії літогенезу:

1. утворення осадочного матеріалу (гіпергенез);

2. перенос (транспортування) осадочного матеріалу;

3. накопичення осадку (седиментогенез);

4. перетворення осадку в осадочну породу (діагенез).

Названі чотири стадії літогенезу, в результаті яких формується осадочна порода називаються первинними. Осадочні породи, які сформувались у процесі літогенезу не залишаються вічними, незмінними. Вони поступово змінюються й набувають нових ознак і властивостей. Усі ті зміни, які відбуваються після літогенезу, називаються вторинними, або постдіагенетичними. Вони відбуваються під впливом термобаричних і геохімічних факторів, які знаходяться в прямій залежності від тектонічних процесів.

До вторинних стадій літогенезу належать катагенез, метагенез і гіпергенез, який може проявитись, якщо осадочна порода в результаті тектонічних рухів буде припіднята близько до денної поверхні Землі.