№1Цели и задачи изучения дисциплины.Связь с другими предметами

Литология – это наука об осадках и осадочных породах, их природных сочетаниях, связанных с ними полезных ископаемых, о процессах, условиях, обстановках осадконакопления, превращении осадков в породу и последующих изменениях.

Предмет ее исследования – современные и ископаемые осадки, их динамика, а также осадочные породы и геологические тела, сложенные осадочными породами, их распространения в земной коре.

Целью литологии является познание осадочных пород – экзолитов для решения широкого комплекса теоретических и практических вопросов, раскрывающих суть осадконакопления, осадочного породо- и рудообразования. Это изучение происхождения осадочных пород различных типов и состава, их характеристика описание, выявление особенностей строения осадочных толщ

• Основная задача литологии – изучение осадочных пород, обстановок и способов осадконакопления. Знания обстановки осадконакопления необходимы для прогноза месторождений полезных ископаемых в данной области.

Осадочные горные породы представляют собой геологические тела и минеральные агрегаты одновременно, сформированные геологическими процессами в различные периоды становления и развития Земли и в особенности земной коры. Это лежит в основе связей литологии с другими науками геологического цикла: с общей и региональной геологией, геотектоникой, палеонтологией, стратиграфией, учением о формациях с теорией и практикой изучения промышленных типов месторождений полезных ископаемых. Непосредственно контактирует литология и с науками минералого-геохимического цикла: минералогией, геохимией, кристаллографией и петрографией кристаллических пород.  Литология использует положения химии, физики, математики.

Образование осадков происходит в морях, океанах и на суше, на поверхности Земли и в недрах, т.е. в различных ландшафтно-климатических, географических обстановках. Отсюда тесная связь литологии с физической географией, климатологией, гидрогеологией, океанологией, петрографией, геотектоникой.

Изучение состава осадочных пород дает информацию для таких наук технического профиля как горное дело, механика грунтов, грунтоведение, инженерная геология, дорожное строительство, гидростроительсвто, керамическая, нефтяная, газовая промышленность. И, наконец, литология имеет непосредственное отношение к учению о месторождениях полезных ископаемых,

Данные литологии применяются при решении вопросов общей геологии, инженерной геологии, гидрогеологии, необходимы при прогнозировании и поисках месторождений полезных ископаемых, при геологическом картировании.

Литология – многоплановая наука, включающая ряд направлений:

• петрография осадочных пород – учение об осадочных горных породах, включая вещественный состав, строение, классификацию, номенклатуру, методы изучения;

• теория литогенеза, основанная на изучении общих вопросов осадочного породообразования. Разделом теории литогенеза является седиментология – наука о осадконакоплении, об образовании современных и древних осадков;

• учение о фациях и формациях – направление, рассматривающее парагенетические, закономерные сообщества осадочных пород, методы реконструкции условий и обстановок их образования;

• стратиграфия, тесно связанная с учением о фациях, изучающая последовательность формирования горных пород и их первоначальные пространственные взаимоотношения.

№3

ПРицнип ауктолизма.Научное и практическое значение

В геологии важным методологическим приемом познания событий геологической истории является принцип актуализма: настоящее есть ключ к познанию прошлого. На начальном этапе существования концепции актуализма эволюция рассматривалась как циклически повторяющаяся цепь событий, неизменная н протяжении всех периодов геологической истории. Подобное представление об обратимости, цикличности развития составило основу принципа униформизма. Однако сопоставление геологических фактов, событий и явлений различных эпох, включая современную, привело к трансформации униформизма в более широкое представление о необратимости развития. Главным принципом геологических исследований становится концепция историзма: настоящее есть продолжение прошлого с сохранением его отдельных черт. За основу обобщений и выводов при геологических исследованиях берется сравнение ископаемых осадков отдельных периодов геологической истории друг с другом и с современными. При этом находят черты сходства и отличия, что и используется при реконструкции  эволюции осадконакопления. Подобный подход привел к оформлению сравнительно-литологического метода. В основе метода лежит детальное и всестороннее изучение современного осадконакопления и его закономерностей и их сопоставление с особенностями строения и формирования древних толщ.

Развитие литологии имеет большое значение, как для научного прогресса, так и для дополнения, усовершенствования методов, применяемых в геологии. Многие выводы, полученные в результаты литологических исследований, становятся важными предпосылками при поисках месторождений различных полезных ископаемых.

Исключительно велика роль изучения процессов осадконакопления и осадочных пород в понимании геологической истории, геологической эволюции планеты, регионов, условий формирования литосферы, гидросферы, биосферы, так как именно осадочные породы способны сохранять остатки флоры, фауны, используемые в качестве фактического материала, диагностических признаков при дешифрировании среды их обитания. Напластование осадочных толщ, особенности строения, ритмичность, условия залегания дают бесценную информацию о тектонике, структурообразовании, рельефе, гидрографии, климате периода осадконакопления. Осадочные породы – это наиболее полная и ясная каменная летопись Земли.

Практическое значение литологии трудно переоценить. Литология и ее методология широко применяются при всех видах геологических работ для расчленения, сопоставления и корреляции разрезов, особенно немых, фаунистически неохарактеризованных толщ. Сведения о вещественном составе и условиях образования осадочных пород, позволяют целенаправленно проводить поисково-разведочные работы. Многие осадочные породы – ценные полезные ископаемые, составляющие значительную часть минеральных ресурсов, используемых в народно-хозяйственной деятельности. Это и фосфориты, камни плодородия, каменная и калийная соль, все виды строительных материалов, рудное, энергетическое сырье, вода.

Строительство сооружений – жилых и производственных зданий, гидротехнических, горнодобывающих, агропромышленных комплексов невозможно без предварительного изучения свойств пород основания с применением литологических исследований и методов литологии. Вопросы водоснабжения напрямую зависят от состояния преимущественно осадочных пород – коллекторов, вмещающих огромные массы грунтовых и артезианских вод. Кроме того, наблюдение явлений, имевших место в тех или иных участках земной коры в прошлом. Информация, заложенная в осадочных породах, является основой экологии человека и всего биоса.

№4Условия и стадии образования осадочных пород

Диагенез – стадия превращения осадка в породу

Осадки, накопившиеся в конечных водоемах стока и в различных наземных обстановках, превращаются в осадочную породу лишь в ходе целого комплекса изменений, составляющих содержание стадии диагенеза. Сформированные осадочные породы при дальнейшем существовании попадают под воздействие меняющейся физико-химической, геолого-гидрогеологической ситуации, что провоцирует новые превращения породы, выделяемые в две остальные стадии – катагенез и метагенез.

Для формирования соответственно осадочных горных пород наибольшее значение имеет стадия диагенеза, объединяемая вместе с седиментогенезом в понятие литогенез (по Н. М. Страхову

Термин «сингенез» использовался для обозначения процессов, минералообразования стадии, предшествующей диагенезу, т.е. стадии седиментогенеза. Термин эпигенез, ранее применявшийся для обозначения изменения осадочной породы после ее образования (т.е. после диагенеза), обычно используется в геологии и учении о рудных месторождениях для определения вторичных процессов, наложенных на породу. Это обусловило появление в литологии специальных терминов катагенез и метагенез, определяющих преобразования уже сформированной породы (постдиагенетические изменения), вплоть до начала метаморфизма.

Процессы осадконакопления не прекращаются с осаждением твердой фазы. Свежеосажденный осадок представляет собой неравновесную систему взаимосвязанных веществ. В результате разнородных химических и биохимических реакций, происходящих в слое осадочного материала и составляющих содержание стадии диагенеза, осадок превращается в осадочную породу.

Напомним, диагенезом называют совокупность всех процессов (химических, физических, физико-химических, биохимических и геологических), обуславливающих превращение осадков в горные породы. Превращение осадков, представляющих собой многофазную и многокомпонентную систему, в осадочные горные породы, является совокупностью саморазвивающихся в различных природных обстановках  процессов. Их особенности определяются исходным составом осадка, условиями среды и эволюции

Катагенез и метагенез.

Совокупность процессов постдиагенетических изменений осадочных пород до начала метаморфизма называется катагенезом.

При катагенезе из захороняющихся осадочных отложений, в первую очередь из уплотняющихся толщ глин, мобилизуются «выжимаются» воды, поступающие в пористые породы пластов – коллекторов. Важная особенность катагенеза – формирование минерализованных вод за счет повышения их агрессивности в результате роста температур под действием геотермического градиента (нормального и аномального) и увеличения  давления. Перемещаясь по пластам-коллекторам в периоды активизации тектонического режима минерализованные воды могут формировать эпигенетические месторождения цветных, редких, радиоактивных металлов.

При изучении кайнозойского и современного литогенеза в осадочных бассейнах установлена дифференциация зоны катагенеза по степени возрастания катагенетических изменений терригенных, терригенно-туффито-кремнистых толщ на подзоны пратогенеза и мезокатагенеза.

Горючие сланцы и породы, обогащенные при седиментации органическим веществом на глубинах от 2-х до 6-ти км генерируют углеводороды нефтей и газов. Такие осадочные толщи считаются нефтематеринскими.

Такого рода глубокие изменения осадочных пород в нижней части стратисферы получили название «метагенез».

Существуют определенные трудности в проведении четких границ между стадиями. Переход от катагенеза к начальному метаморфизму. Н. В. Логвиненко связывает с достижением породой пористости в 2-3% , исключающим ее дальнейшее уплотнение.

При метагенезе широко проявлена перекристаллизация, растворение, регенерация со значительной ролью процессов метасоматоза.

Ископаемые угли превращаются в тощие угли, антрациты – в графитизированные антрациты. Для карбонатных пород характерна перекристаллизация, для кальцита,доломита – переход в мраморизованные разности.

В изменении минерального состава пород при метагенезе участвуют нагретые растворы, выполняющие межзерновые пространства, имеющие повышенную агрессивность и зачастую щелочную реакцию. Помимо повышения температуры, давления на процессы катагенеза и метагенеза влияет длительность их протекания.

№5Состав и строение осадочных пород