ЛЕКЦИИ ЛИТОЛОГИЯ

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

Из-за своеобразия процессов, образующих обломочный вулканический материал, их следует выделить в самостоятельную группу. Тогда можно различать следующие четыре группы основных типов осадочных пород:

1) породы пирокластические, образованные при вулканических извержениях за счет скопления их твердых продуктов (вулканических бомб,

пепла и пр.);

2)породы обломочные, сложенные химически неизмененными зернами минералов или обломками материнских пород, устоявшими против выветривания. Они относительно крупнозернисты (обычно зерна от 0,01 мм и более) и в большей своей части представлены наиболее устойчивыми минералами (кварцем);

3)породы глинистые, состоящие из продуктов химического разрушения материнских минералов, обычно уже в области сноса перешедших в новые минеральные виды, свойственные значительно более тонкой, часто коллоидной фазе рассеяния вещества;

4)породы химические и биохимические, образованные продуктами химического разрушения материнских пород, перешедшими не только в коллоидные, но и в истинные растворы. Выпадение их из растворов происходит химическим путем или при прямом либо косвенном участии организмов.

Вкаждой из этих групп породы подразделяются на более мелкие категории,

исходя из различных признаков.

Обломочные и пирокластические породы классифицируются, в первую очередь,

по величине слагающих их обломков на грубообломочные, песчаные и алевритовые разновидности.

Глинистые породы подразделяются по составу глинистых минералов, а размер частиц как классификационный признак приобретает уже второстепенное значение.

В породах химического и биохимического происхождения решающим признаком является также их химико-минералогический состав. В связи с тем, что эти отложения возникают обычно в результате осаждения определенных соединений из

11

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

растворов, они образуют определенный ряд — от наименее растворимых алюминистых

(аллитовых) пород до легкорастворимых солей.

Рис. 3. Распространение в осадочных породах их составных частей (по Л.Б. Рухину)

Характерной особенностью большинства осадочных пород является пластовая форма залегания. Пластами или слоями называют тела, однородные по своему петрографическому составу и четко ограниченные почти параллельными поверхностями от других отложений. Обычно мощность пластов значительно меньше

(примерно в 1000 и более раз), чем поперечник области их распространения. Каждый пласт представляет собой сильно уплощенное, в конце концов, выклинивающееся тело.

Некоторые пласты распространены на значительно меньшей площади, и поэтому

12

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

выпадающие в разные сезоны минеральные частицы в различной мере подвержены кристаллизации, и поэтому в породе одни слойки более крупнокристалличны, чем другие. Так, например, летние слойки в пластах каменной соли обычно сложены значительно более крупными кристаллами, чем весенние и осенние.

Часто причиной слоистости в разнообразных осадочных породах является различие минерального состава. Так, например, в глауконитовых песчаниках смежные слойки обычно обогащены кварцем или глауконитом. В других песчаных отложениях слоистость намечается скоплением рудных минералов. Причиной слоистости является также и параллельное расположение пластинчатых минералов (слюды).

Различие минерального состава соседних слойков часто сказывается в неодинаковой их окраске. В некоторых случаях, однако, слоистость, выраженная окраской, может быть ложной. Она возникает чаще всего при перемещении в породе железистых растворов.

Наконец, причиной слоистости органических пород может быть периодическое ускорение и замедление роста организмов (рифовые известняки), различие количества и размеров органических остатков, их ориентировка и неодинаковый видовой состав).

Ст рукт уры пор од

Структура определяется взаимоотношением, размером и формой зерен.

Взаимоотношение зерен показывает способ образования породы и, в частности,

решает вопрос, образовались ли минералы на месте залегания породы или были принесены сюда. По типу взаимоотношения все осадочные породы и их структуры подразделяются на две группы: I — конформные, или конформнозернистые, и II —

неконформные, или неконформнозернистые.

Конформнозернистые структуры характеризуются приспособленностью зерен друг к другу: сторона или контур одного зерна является стороной соседнего или его повторяет, так что зерна полностью заполняют пространство. Зерна хорошо подогнаны друг к другу, что свидетельствует об образовании или преобразовании зерен на месте залегания породы.

14

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

Конформнозернистые структуры свидетельствуют о механической равновесности породы, когда исчезло поровое пространство, и зерна плотно прилегают друг к другу.

Неконформнозернистые структуры характеризуются несоответствием контуров у соседних зерен, и последние не заполняют полностью пространство, оно остается пустым (пористость) или выполняется цементом, т. е. веществом поздней генерации.

Порода в целом механически неравновесна, и в ней возможно сближение зерен при уплотнении или перекристаллизации.

В зависимости от формы и способа образования зерен различают три основных

типа:

1. Цельноскелетные биоморфные структуры – структурными элементами являются раковины (раковинная, или ракушняковая структура) или прижизненно захороненные целые скелеты обычно прикрепляющихся организмов (биогермные, например, коралловая, строматолитовая и т. п.

структуры).

2. Шароагрегатные, или сфероагрегатные – структурными элементами служат обычно сферические тела — агрегаты мелких кристаллов или аморфные образования, сохраняющие свою первичную форму: оолитовая, сферолитовая,

комковатая, сгустковая, онколитовая, пизолитовая, бобовая, конкреционная,

копролитовая, желваковая, окатышевая и другие структуры.

3. Обломочные, или кластические (то же – детритовые) –зернами являются обломки кристаллов (кристаллокластическая структура), пород

(литокластическая), вулканического стекла (витрокластическая), органических остатков (органогенно-обломочная, или органогенно-детритовая структура,

биокластическая). Обломочные структуры свойственны не только собственно обломочным, но и большинству других пород: глинистым, карбонатным,

кремневым, глиноземным, фосфатным и др.

Размер зерен. Общепринятых гранулометрических классификаций нет. Они различаются не только по странам, но и по группам пород, и даже в одной стране часто они различны по отношению к одной и той же группе пород.

15

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

Разнозернистость пород. Идеально равнозернистых осадочных пород нет, все они состоят из зерен, разнящихся размером. В одних породах разница невелика, и она почти не выходит за пределы гранулометрических типов. Эти породы называются весьма равнозернистыми, а обломочные – весьма хорошо сортированными. Однако чаще диапазон размеров более широк. Тогда необходимо выделять главную, или преобладающую фракцию, по которой и определяется гранулометрический тип и дается название породы. Содержание преобладающей фракции может быть мерой степени равнозернистости. Например, породу можно считать равнозернистой, если свыше 3/4 ее объема составляет преобладающая фракция, слабо разнозернистой — при содержании от 3/4 до 2/3, средне разнозернистой и сильно разнозернистой — соответственно при содержаниях до 1/2 и меньше 1/2. Обломочные породы по этим степеням соответственно будут называться хорошо, средне, плохо сортированными и несортированными.

Цвет. Окраска осадочных пород, как правило, определяется составом, в

особенности присутствием железистых соединений и органического вещества;

некоторое значение имеет также зернистость пород.

Окраска железистых соединений определяется в первую очередь степенью их окисления. Степень окисленности соединений железа играет значительно большую роль, чем абсолютное количество железа. Красные, желтые и коричневые цвета связаны с присутствием окислов железа, голубоватые тона обусловливаются закисными соединениями последнего, темно-серый цвет может быть иногда объяснен присутствием мелкораспыленных сернистых соединений железа.

Важным фактором, обусловливающим окраску осадочных пород, является наличие органических веществ. При их обилии породы приобретают темно-серый или даже черный цвет.

Из минералов, влияющих на окраску пород, следует упомянуть глауконит и хлориты, присутствием которых иногда объясняется зеленая или синевато-зеленая окраска некоторых глин, песчаников и известняков.

16

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

Обилие обломочных зерен калиевых полевых шпатов придает породам красновато-коричневый цвет. Обломки пород и зерна пироксенов или амфиболов,

присутствующие в большом количестве в некоторых песчаных породах, окрашивают их в темно-серый цвет и т. д. Породы, лишенные красящих примесей и состоящие из кварца, карбонатов, каолинита, сульфатов и солей, характеризуются белым цветом.

Пористость. У обломочных пород пористость зависит от степени разнообразия размера частиц, слагающих породу, их формы и взаимного расположения. Все эти особенности определяются условиями образования осадочного материала и его отложения. Поэтому пористость обломочных пород в значительной мере зависит от генезиса пород.

Величина пористости существенно изменяется во время диагенеза, эпигенеза и выветривания. При диагенезе и прогрессивном эпигенезе пористость уменьшается благодаря сближению частиц, слагающих породу, и отложению в порах различных веществ. Особенно резко это проявляется при цементации песчаников. Пористость

(общая, или полная) осадочных пород и зависящая от нее их плотность (объемный вес)

являются важными свойствами, представляющими интерес в различных отношениях для геологов, геофизиков, строителей и т. д.

Начальная пористость осадков зависит от их петрографического типа и местных условий отложения. Она, однако, не остается постоянной, а изменяется по мере развития процесса литогенеза, убывая на протяжении диагенеза, эпигенеза и метаморфизма. Поведение осадочных пород разных классов при этом существенно различно.

В процессе выветривания пористость обычно увеличивается за счет частичного выщелачивания породы. Особенно резко это выражено у карбонатных пород.

Вопросы для самопроверки.

1.Почему среди осадочных пород много смешанных типов?

2.Каковы четыре группы основных типов осадочных пород?

17

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Р.А. Щеколдин

Литология. Конспект лекций

3.Что называется пластами, линзовидными пластами, линзами, шнуровидными телами?

4.Какими причинами может быть обусловлена слоистость?

5.Чем определяется структура осадочных пород?

6.На какие группы подразделяются все осадочные породы и их структуры по типу взаимоотношения зерен?

7.Какие структуры называются конформнозернистыми и неконформнозернистыми?

8.От чего зависит окраска осадочных пород?

9.От чего зависит пористость осадочных пород?

Л е к ц и я 3 ( 2 ч а с а ) .

О Б Л О М О Ч Н Ы Е П О Р О Д Ы

Кл ас сиф ик аци я об ло мо чн ы х ч аст иц и сл ага ем ы х и ми по р о д

Типичные обломочные породы подразделяются, в первую очередь, по величине слагающих их обломков, кроме того, грубообломочные породы делятся по форме обломков на окатанные и неокатанные.

18