ЛЕКЦИИ ЛИТОЛОГИЯ
.pdf
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Спасибо за внимание!
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
асибо за внимание!
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра исторической и динамической геологии
ТЕКСТЫ ЛЕКЦИЙ
по учебной дисциплине
«ЛИТОЛОГИЯ»
Специальность (направление подготовки): «Прикладная геология»
Специализация (профиль): Геология нефти и газа
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Содержание |
|
Лекция 1 (2 часа). Введение ................................................................................................ |
5 |
Цели и задачи дисциплины.................................................................................................. |
5 |
Объем дисциплины и виды учебной работы ...................................................................... |
5 |
Общие сведения об осадочных породах ............................................................................. |
6 |
Лекция 2 (2 часа). Классификация осадочных пород......................................................... |
9 |
Классификация осадочных пород по их составу .............................................................. |
10 |
Структуры пород ............................................................................................................... |
14 |
Лекция 3 (2 часа). Обломочные породы ........................................................................... |
18 |
Классификация обломочных частиц и слагаемых ими пород.......................................... |
18 |
Грубообломочные породы................................................................................................. |
19 |
Лекция 4 (2 часа). Песчаные породы ................................................................................ |
23 |
Алевритовые породы ......................................................................................................... |
29 |
Лекция 5 (2 часа). Глинистые породы............................................................................... |
31 |
Общая характеристика глинистых пород ......................................................................... |
31 |
Минеральный и химический состав.................................................................................. |
32 |
Лекция 6 (2 часа). Структуры глинистых пород............................................................... |
34 |
Происхождение и геологическое распространение.......................................................... |
35 |
Генетические типы пород.................................................................................................. |
36 |
Практическое применение глинистых пород ................................................................... |
37 |
Лекция 7 (2 часа). Карбонатные породы........................................................................... |
39 |
Общая характеристика карбонатных пород...................................................................... |
39 |
Классификация карбонатных пород.................................................................................. |
39 |
Известняки ......................................................................................................................... |
39 |
Лекция 8 (2 часа). Доломиты............................................................................................. |
44 |
Сидериты............................................................................................................................ |
45 |
Магнезиты .......................................................................................................................... |
46 |
Манганолиты...................................................................................................................... |
46 |
Мергели .............................................................................................................................. |
46 |
Практическое значение...................................................................................................... |
47 |
Лекция 9 (2 часа). Кремнистые породы ............................................................................ |
48 |
Общая характеристика кремнистых пород ....................................................................... |
48 |
Минеральный состав.......................................................................................................... |
49 |
Главные типы кремнистых пород ..................................................................................... |
49 |
Геологическое положение и распространение ................................................................. |
54 |
Происхождение силицитов................................................................................................ |
55 |
Практическое применение................................................................................................. |
57 |
Лекция 10 (2 часа). Фосфатные породы............................................................................ |
58 |
Общая характеристика фосфатных пород ........................................................................ |
58 |
Минеральный состав.......................................................................................................... |
58 |
Содержание Р2O5................................................................................................................ |
59 |
Структурная классификация фосфоритов ........................................................................ |
59 |
Классификация фосфоритов по примесям........................................................................ |
60 |
Химический состав ............................................................................................................ |
60 |
Классификация фосфоритов по форме залегания ............................................................ |
60 |
Геологическое положение ................................................................................................. |
61 |
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Происхождение фосфатов ................................................................................................. |
62 |
Практическое применение................................................................................................. |
63 |
Лекция 11 (2 часа). Соляные породы ................................................................................ |
64 |
Общая характеристика соляных пород ............................................................................. |
64 |
Минеральный состав.......................................................................................................... |
64 |
Структуры .......................................................................................................................... |
65 |
Текстуры............................................................................................................................. |
65 |
Главные типы пород .......................................................................................................... |
65 |
Сульфатные породы........................................................................................................... |
65 |
Хлоридолиты...................................................................................................................... |
67 |
Флюорититы....................................................................................................................... |
68 |
Растворимые карбонатолиты............................................................................................. |
68 |
Нитратолиты ...................................................................................................................... |
68 |
Боратолиты, или боратовые породы ................................................................................. |
69 |
Происхождение эвапоритов .............................................................................................. |
69 |
Практическое значение соляных пород ............................................................................ |
72 |
Лекция 12 (2 часа). Каустобиолиты .................................................................................. |
72 |
Гумолиты............................................................................................................................ |
72 |
Сапропелиты ...................................................................................................................... |
74 |
Горючие сланцы................................................................................................................. |
75 |
Органофлюидолиты........................................................................................................... |
75 |
Геология углей ................................................................................................................... |
76 |
Распространение углей ...................................................................................................... |
77 |
Практическое значение...................................................................................................... |
78 |
Лекция 13 (2 часа). Пирокластические породы ................................................................ |
78 |
Общая характеристика пирокластических пород ............................................................. |
78 |
Классификация пирокластических пород......................................................................... |
79 |
Структуры пирокластических пород ................................................................................ |
80 |
Осадочно-пирокластические горные породы ................................................................... |
82 |
Пирокласто-осадочные горные породы ............................................................................ |
82 |
Происхождение и геологическое распространение.......................................................... |
83 |
Практическое применение................................................................................................. |
83 |
Лекция 14 (2 часа). Алюминиевые, железистые и марганцевые породы ........................ |
83 |
Общая характеристика....................................................................................................... |
84 |
Алюминиевые породы ....................................................................................................... |
84 |
Железистые породы ........................................................................................................... |
86 |
Марганцевые породы......................................................................................................... |
89 |
Медистые (песчаные и глинистые) породы ...................................................................... |
90 |
Цеолитовые породы ........................................................................................................... |
91 |
Лекция 15 (2 часа). Генетический и литолого-фациальный анализы .............................. |
91 |
Введение............................................................................................................................. |
92 |
Генетический анализ.......................................................................................................... |
97 |
Принципы литолого-фациального анализа..................................................................... |
100 |
3
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 |
|
Р.А. Щеколдин |
|
Литология. Конспект лекций |
|
Лекция 16 (2 часа). Стадиальный анализ постседиментационных преобразований..... |
100 |
Принципы стадиального анализа постседиментационных преобразований ................. |
101 |
Стадиальное исследование обособленного образца горной породы и шлифа .............. |
101 |
Лекция 17. Геодинамические типы осадочных бассейнов ............................................. |
104 |
Индикационные ряды осадочных формаций для основных геодинамических типов |
|
осадочных бассейнов ....................................................................................................... |
105 |
4
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
|
|
|
Р.А. Щеколдин |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Литология. Конспект лекций |
|
|
|
|
||||
|
|
|
Л е к ц и я 1 ( 2 ч а с а ) . |
|
|
|
|
||||
|
|
|
В В Е Д Е Н И Е |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Цел и и з ад ач и ди сци пли ны |
|
|
|
|
|||||
|
Объ ем ди сцип лин ы и ви д ы у че бной работ ы |
|
|
||||||||
|
Аудиторные занятия (всего) |
68 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
В том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лекции |
34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторные работы |
34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вид промежуточной аттестации – дифференцированный зачет |
|
|
|
|||||||
|
Содержание разделов дисциплины |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Наименование раздела |
|
|
|
Содержание раздела |
|
|
|
|||
п/п |
дисциплины |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
Введение |
|
Литология как наука об осадочных телах. Разделы |
||||||||
|
|
|
литологии: петрография осадочных пород, седиментология, |
||||||||
|
|
|
стадиальная литология, формациология. Вещественно- |
||||||||
|
|
|
структурный и генетический подходы. Научное и |
||||||||
|
|
|
практическое значение литологических исследований. |
|
|||||||
2 |
Петрография |
осадочных |
Базовая |
структурно-вещественная |
систематика |
и |
|||||
|
пород |
|
классификации осадочных пород. Автохтонные и |
||||||||
|
|
|
аллохтонные компоненты. Экстракласты и интракласты. |
||||||||
|
|
|
Пелитовая, алевритовая, псаммитовая и псефитовая |
||||||||
|
|
|
структуры. Форма и состав обломков. Структурно- |
||||||||
|
|
|
вещественная |
систематика |
осадочных |
пород. |
|||||
|
|
|
Классификации терригенных и карбонатных пород. |
||||||||
|
|
|
Первичные и вторичные признаки осадочных пород, и |
||||||||
|
|
|
возможности их интерпретации. Вещественный состав, |
||||||||
|
|
|
структура, цвет, текстура, включения, новообразования и |
||||||||
|
|
|
конкреции, органические остатки и ихнофоссилии, степень |
||||||||
|
|
|
литификации, пористость, трещиноватость, кливаж. |
||||||||
|
|
|
Основные параметры терригенных, карбонатных и |
||||||||
|
|
|
кремнистых коллекторов и флюидоупоров. |
|
|
||||||
3 |
Седиментология |
Стадии |
литогенеза: |
выветривание |
и |
денудация, |
|||||
|
|
|
транспортировка, |
|
аккумуляция. |
|
Основные |
типы |
|||
|
|
|
выветривания и их факторы. Субаэральный и субаквальный |
||||||||
|
|
|
эллювий. Коры выветривания, почвы, биотурбиты. |
||||||||
|
|
|
Денудация. Перерывы: типизация и методы изучения. |
||||||||
|
|
|
Транспортирующие среды: воздушная, водная и ледниковая. |
||||||||
|
|
|
Способы транспортировки: качение, волочение, сальтация, |
||||||||
|
|
|
взвесь, |
растворы. |
|
Преобразование |
материала |
при |
|||
5
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
|
Р.А. Щеколдин |
|
|
|
||
|
|
Литология. Конспект лекций |
|
|
|
||
|
|
|
|||||
|
|
транспортировке. Степень зрелости терригенных пород. |
|||||
|
|
Аккумуляция. |
|
|
|
|
|
4 |
Стадиальная литология |
Диагенез, катагенез метагенез, метаморфизм и гипергенез: |
|||||
|
|
условия протекания, основные процессы и их результаты, |
|||||
|
|
способы диагностики. |
|
|
|
|
|
5 |
Методы литологических |
Полевые исследования: документация обнажений, керна |
|||||
|
исследований |
скважин и горных выработок; опробование горных пород; |
|||||
|
|
способы представления и интерпретации полевых |
|||||
|
|
материалов. |
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторные |
методы: |
вещественный |
анализ |
||
|
|
(петрографический, минералогический, геохимический) и |
|||||
|
|
способы его реализации (визуальный, микроскопический, |
|||||
|
|
химический, |
|
термический, |
спектральный, |
||
|
|
рентгеноструктурный, электронно-микроскопический и т.д.); |
|||||
|
|
гранулометрический |
и |
морфометрический |
анализ |
||
|
|
обломочного материала (коэффициенты окатанности и |
|||||
|
|
формы - уплощенности, изометричности, асимметрии); |
|||||
|
|
анализ пространственной |
ориентировки |
обломочного |
|||
|
|
материала. Способы графического представления и |
|||||
|
|
интерпретация результатов анализов. |
|
|
|||
Об щие св ед ени я о б о са до чны х по ро д а х
Определ ен ие осадочн ой породы
Осадочная горная порода – тип горной породы, наряду с магматическими и метаморфическими.
Широко распространено мнение о том, что горные породы представляют собой естественный парагенез минералов. Однако это вполне справедливо только для интрузивных и метаморфических пород. Породы вулканические и осадочные часто содержат компоненты, минералами не являющиеся, или даже полностью из них состоят.
Примеры: обсидиан, каменный уголь.
Поэтому определения осадочной породы, даваемые разными авторами, разнятся,
иногда существенно. Пожалуй, наиболее общим можно считать определение, которое дает «Геологический словарь»[ ]: «Порода осадочная – горная порода, существующая в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры, и
образующаяся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения
6
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Р.А. Щеколдин
Литология. Конспект лекций
различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды,
жизнедеятельности организмов или всех трёх процессов одновременно».
Встает вопрос, что считать осадком, а что – осадочной породой, поскольку многие осадочные породы долгое время остаются рыхлыми. Большинство геологов сходится на мнении, по которому осадок становится породой с момента захоронения,
когда прекращается его переработка поверхностными процессами.
Осадочные породы слагают верхнюю часть литосферы. Осадочная оболочка
(стратисфера) прерывиста, местами мощность ее уменьшается до нуля. В других же районах мощность осадочных пород измеряется километрами.
Осадочные толщи покрывают около 3/4 всей площади суши.
Осадочные породы существуют в определенном интервале изменений температуры и давления. При более значительном повышении температуры и давления они подвергаются метаморфизму и переходят в метаморфические породы.
Гл авн ы е сост авны е част и осадочны х пород
Осадки могут формироваться в результате трех резко различных процессов:
1)осаждения обломочного материала,
2)выпадения из растворов определенных веществ и
3)жизнедеятельности организмов.
В большинстве случаев обломочные частицы образуются при выветривании материнских пород. Однако в некоторых случаях обломочный материал образуется также при вулканических извержениях. Формирующиеся при этом осадочные породы выделяются в группу пирокластических.
Растворенный в воде материал также образуется двумя путями. Основная его часть возникает при химическом выветривании материнских пород, другая же часть выносится на поверхность Земли вулканическими водами. Осаждение растворенного вещества происходит или чисто химическим путем, или в результате жизнедеятельности организмов. Различные соединения в неодинаковой степени растворимы в воде. Для плохо растворимых веществ осаждение наблюдается в
7
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Р.А. Щеколдин
Литология. Конспект лекций
некоторых случаях уже в пресных или слабо соленых водах (окислы алюминия и железа). Хорошо растворимые соединения выпадают лишь из концентрированных рассолов (хлориды натрия и, в особенности, калия и магния).
Большое значение для образования осадочных пород имеет жизнедеятельность организмов. Организмы могут концентрировать соединения, находящиеся в ненасыщенном растворе, и служат источником органического вещества, образование которого на поверхности Земли другим путем исключено. Очень велико значение микроорганизмов в процессе выветривания.
В формировании осадочных пород выделяют четыре стадии: 1) образование осадочного материала; 2) перенос; 3) отложение и 4) преобразование осадков и осадочных пород. Последняя стадия распадается в свою очередь на следующие этапы:
а) преобразование осадочного материала на поверхности осадка (сингенез, или ранний диагенез); б) дальнейшее изменение самого осадка, превращающее его в породу
(диагенез, или поздний диагенез); в) изменение породы (эпигенез).
На каждой из перечисленных стадий наряду с уже имеющимися минералами возникают новые.
Итак, в осадочных породах присутствуют три главные составные части.
1. Минералы, существовавшие до образования данной осадочной породы
(унаследованные минералы). Они образуются при выветривании материнских пород,
значительно реже – при вулканических извержениях.
2.Минералы, образованные химическим путем на различных этапах формирования осадков и пород: во время переноса и осаждения осадочного материала,
атакже зародившиеся во время преобразования осадков в осадочные породы или во время дальнейшего изменения. Совокупность химически выпавших, сингенетических и диагенетических минералов можно назвать первичными минералами (аутигенными), в
отличие от вторичных (эпигенетических), возникающих уже не в осадке, а в породе.
3.Остатки растений и животных, обитавших на месте образования осадка или принесенных извне. Они тоже подвергаются существенным видоизменениям во время преобразования осадка и породы.
8