Примечание 1: названия рыхлых отложений даны обычным шрифтом, горных пород – жирным.
Примечание 2: Данная классификация не является общепринятой, используются и иные варианты.
-
Могут использоваться другие граничные размеры (глина – до 0,01 мм, алеврит – 0,01-0,1 мм, песок – 0,1-1 мм или 0,1-2 мм; гравий – до 1 см).
-
Для мелкого щебня (до 1 см) иногда используется название «дресва» (горная порода – дресвяник).
-
В различие между валунами и глыбами может вкладываться иной смысл. Все окатанные обломки крупнее 10 см – валуны, неокатанные – глыбы.
Примечание 3: Глинистые породы иногда выделяются в самостоятельный класс, так как основной объём частиц глинистого размера представлен частицами глинистых минералов – продуктов химического выветривания. Соответственно, глинистые породы могут подразделяться по минеральному составу (набору конкретных глинистых минералов).
Текстуры терригенных пород разнообразны и интересны с генетической точки зрения. Среди них следует различать внутрипластовые и поверхностные текстуры. Среди внутрипластовых преобладают слоистые текстуры, среди которых, в свою очередь, по форме и ориентировке слоев различают горизонтальную (характеризуется прямолинейностью и горизонтальностью слоев и контактов между ними), волнистую, косую и т.д. слоистость (рис. 27), а по четкости проявления – ясную (четкую, с резкими границами отдельных слоев), неясно выраженную (отдельные слои различаются с трудом, между ними отсутствуют резкие границы) и градационную, для которой характерно постепенное уменьшение размеров частиц по направлению от подошвы к кровле слоя. Слоистость может подчеркиваться, цветом, разной величиной обломков в разных слоях, послойным расположением включений (раковин, конкреций), Также внутри слоя могут встречаться ходы червей, следы передвижений организмов и др.
Поверхностые текстуры проявляются на поверхностях пластов. К ним относятся текстуры знаков ряби, трещины усыхания, отпечатки кристаллов, града, капель дождя и следы жизнедеятельности организмов.
Ниже приводится краткая характеристика наиболее распространенных терригенных осадочных горных пород. При необходимости этим описанием, совместно с табл. 3, можно воспользоваться в качестве простейшего определителя, чтобы установить название обломочной осадочной породы.
Грубообломочные породы - псефиты. Рыхлые породы - валуны, гальки, гравий, щебень могут состоять из обломков пород разного состава. Среди сцементированных грубообломочных пород выделяются (см. табл. 3 ) конгломераты (состоят из окатанных обломков), брекчии (состоят из угловатых обломков) и гравелиты (форма обломков не имеет значения, важен только их размер), в которых обломки скреплены железистым, кремнистым, известковым или песчаным цементом. Текстуры - слоистые или массивные. Окраска пород нередко неоднородная, пестрая. Брекчии распространены меньше, чем конгломераты.
Песчаные породы – псаммиты. К ним относятся пески (рыхлые) и песчаники (сцементированные), которые в зависимости от крупности частиц (табл. 3 ) подразделяются на мелко-, средне, крупно- и грубозернистые. В зависимости от состава пески и песчаники подразделяются на мономиктовые (обычно кварцевые), олигомиктовые (обычно кварц-полевошпатовые) или полимиктовые. Полимиктовые пески и песчаники, состоящие из кварца, полевых шпатов и слюды называются аркозовыми. Окраска их почти всегда имеет желтоватый или розоватый оттенок. К полимиктовым песчаникам также относятся граувакки. Это песчаники серого, зеленовато-серого, иногда красноватого цветов, имеющие плохую сортировку материала по составу и степени окатанности и состоящие из большого количества (более 20%) обломков пород различного происхождения, совместно с которыми присутствуют кварц, слюды, полевые шпаты, пироксены, роговая обманка. Состав цемента различен – глинистый, карбонатный кремнистый и т.д., либо смешанный. Текстуры песчаников обычно слоистые различных типов.
Алевриты и алевролиты. Алевритовые породы по внешнему виду очень сходны с песчаными. Основные различия заключаются в меньшем размере зерен (менее 0,1 мм) и в несколько ином минеральном составе. В них практически нет обломков пород, но в больших количествах содержатся кварц, слюды и глинистые минералы. Малые размеры частиц (0,1-0,01 мм) обуславливают их перенос во взвешенном состоянии водой и ветром и, поэтому окатывания их практически не происходит. Наиболее распространенной рыхлой алевритовой породой является лесс, а сцементированной - алевролит.
Лесс - слабо сцементированная порода желтовато-серого или буровато-серого цвета, обладающая большой пористостью (до 50%). Благодаря межмолекулярным силам частицы кварца, полевых шпатов и других минералов удерживаются вместе – порода не рассыпается, но легко растирается между пальцами. Считается, что образование лессов связано с переотложением выносимых ветром тонких пылеватых частиц из областей пустынь и степей.
Алевролиты - плотные сцементированные породы самой различной окраски. Характерна тонкая горизонтальная слоистость и плитчатая отдельность. В алевролитах, в отличие от песчаников, отдельные зерна не различимы невооруженным глазом, но на ощупь их поверхность немного шершавая (особенно отчетливо это ощущается, если лизнуть породу языком).
Глинистые породы. Особые свойства пород этой группы обусловлены присутствием больших количеств глинистых минералов - каолина, монтмориллонита, гидрослюд. К глинистым породам относятся глины, аргиллиты и глинистые сланцы. По объему они занимают более половины всех осадочных пород.
Глины - связные, плотные, но не окаменевшие породы. Они обладают высокой пористостью (до 50-60%), активно поглощают воду, увеличиваясь в объеме (до 45%), пластичностью (с водой образуют вязкое тесто, принимающую любую форму, сохраняя ее при высыхании), связующей способностью (не теряя пластичности, удерживают непластичные вещества), огнеупорностью, кислотоупорностью и другими практически важными качествами. В зависимости от минерального состава глины делятся на каолиновые, монтмориллонитовые, гидрослюдистые, полиминеральные и другие.
Помимо чисто глинистых пород в природе широко распространены суглинки и супеси, представляющие собой смешанные песчано-глинистые породы. Суглинки содержат 30-50% глинистых частиц, а супеси - до 20-30%.
Аргиллиты и глинистые сланцы – затвердевшие (окаменевшие) или слабометаморфизованные глины, имеющие малую пористость, не размокающие в воде, потерявшие пластичность. Окраска их может быть самой различной. Часто наблюдается тонкая слоистость, а в сланцевых аргиллитах - отдельность, параллельная слоистости. Поверхность аргиллитов на ощупь гладкая, если лизнуть породу языком, он слегка прилипает к ней.
Ознакомившись с образцами учебной коллекции горных пород и методикой работы, студенты приступают к самостоятельному определению образцов терригенных осадочных пород (по 1-2 образца по выбору преподавателя).
Контрольные вопросы:
1. Что такое осадочные горные породы? Какими способами они образуются?
2. На какие группы подразделяются осадочные горные породы по способу их образования?
3. Что такое терригенные горные породы?
4. Какие структурные признаки положены в основу классификации терригенных горных пород?
5. В чём заключается своеобразие глинистых горных пород? Почему их можно рассматривать как группу, переходную между терригенными и хемогенными горными породами?
6. Какие текстуры характерны для терригенных горных пород?
7. В чём разница между внутрипластовыми и поверхностными текстурами осадочных пород?
8. Назовите примеры грубообломочных пород (псефитов)?
9. По какому признаку отличаются друг от друга конгломераты и брекчии?
10. По какому признаку различаются между собой гравелиты и песчаники?
11. В чём различие между песчаниками и алевролитами? Как визуально отличить алевролит от песчаника?
12. Чем аргиллиты и глинистые сланцы отличаются от глин?
Литература:
1. Ананьев, В.П. Основы геологии, минералогии и петрографии: Учеб. для вузов [текст] / В.П.Ананьев, А.Д. Потапов. – 2-изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2005.
2. Короновский, Н.В. Геология: учебник [текст] / Н.В. Короновский, Н.А. Ясаманов. - 3-е изд., стер. - М.: ACADEMIA, 2006.
3. 40. Юбельт, Р. Определитель горных пород [текст] / Р. Юбельт, П. Штрайер. – «Мир», 1978.
4. Юбельт, Р. Определитель минералов [текст] / Р. Юбельт. – М.: «Мир», 1978.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6
Тема. Осадочные горные породы. Хемогенные и биогенные породы. Классификация хемогенных и биогенных горных пород, их структуры и текстуры. Характеристика и практическое определение наиболее распространенных хемогенные и биогенных горных пород.
Задачи. Ознакомление студентов с основами классификации и наиболее распространенными типами осадочных горных пород, выработка навыков практического определения терригенных осадочных горных пород.
Учебный материал. Учебная коллекция осадочных горных пород, шкала Мооса, 10% соляная кислота в капельницах. Наглядные пособия: классификации хемогенных и биогенных осадочных пород.
Методика работы.
Хемогенные горные породы.
Структуры хемогенных пород подразделяются по величине зерен (кристаллов) на крупнокристаллические или крупнозернистые (более 1 мм), среднекристаллические или среднезернистые (0,5 -1 мм), мелкокристаллические или мелкозернистые (0,1-0,5 мм) тонкокристаллические или тонкозернистые (0,01- 0,1 мм), пелитоморфные (менее 0,01 мм). Текстуры обычно массивные, могут быть однородными и слоистыми.
Наиболее распространенными или имеющими важное практическое значение хемогенными осадочными горными породами являются известняки, доломиты, мергели, кремнистые породы, эвапориты (соли, гипсы), фосфориты и бокситы (табл. 4).
Таблица 4
Классификация хемогенных горных пород
Класс
|
Название пород
|
Ведущие минералы
|
Карбонатные
|
Известняки
|
Кальцит
|
Доломиты
|
Доломит
|
Мергели
|
Кальцит, глинистые минералы
|
Кремнистые
|
Силицилиты
|
Халцедон
|
Сульфатные
|
Гипсы (гипсолиты)
|
Гипс
|
Фосфатные
|
Фосфориты
|
Апатит, кальцит, глинистые минералы
|
Галогенные
|
Каменные соли
|
Галит
|
Калийные соли
|
Сильвин
|
Аллитовые
|
Бокситы
|
Гидрооксиды Al
|
Железистые
|
Лимониты
|
Гидрооксиды Fe
|
Карбонатные породы хемогенного происхождения распространены наиболее широко. По составу среди них выделяются известняки, доломиты и породы смешанного состава.
Известняки – очень широко распространенные породы, состоящие из кальцита, иногда арагонита, и нередко содержащие примеси глинистого или битуминозного вещества, доломита, гипса, и небольших количеств другого хемогенного или обломочного материала. Цвет различный - белый, серый, розовый, иногда черный. Излом - от землистого до раковистого и зернистого (кристаллические известняки). Структуры - органогенные, скрытокристаллические и кристаллические. Текстуры также различны - плотные, пористые, кавернозные, массивные, брекчиевидные, пятнистые, слоистые и т.д. Хемогенные известняки могут быть представлены также многообразными натечными (сталактиты, сталагмиты), оолитовыми образованиями. Оолитовые известняки состоят из зерен концентрического или радиально-лучистого строения разных размеров (от микроскопических до 1 см), скрепленных кальцитовым цементом. Встречаются различные натечные образования – сталактиты, сталагмиты. По происхождению, кроме хемогенных известняков выделяются также известняки органогенного происхождения. Иногда в отдельную группу выделяют и известняки обломочного происхождения, состоящие из обломков карбонатных пород. Кристаллические известняки возникают из известняков самого различного происхождения путем их перекристаллизации. Дианостика: известняки бурно вскипают под действием разбавленной соляной (или уксусной) кислоты, не царапают стекло, т.к твердость слагающего их кальцита равна 3.
Доломит- порода, сложенная более чем на 90% одним минералом - доломитом. В качестве примесей чаще всего присутствуют кальцит, гипс, халцедон, кварц, глинистое вещество, пирит, органическое вещество. Внешне доломиты очень похожи на известняки, но если известняки легко вскипают при действии холодной соляной кислоты, то доломиты реагируют с ней лишь в тонком порошке. Обычно доломиты микрозернистые и пелитоморфные, иногда кристаллические, чаще всего плотные, однородные, редко полосчато-слоистые, обладающие серой или светло-серой окраской.
Кроме собственно известняков и доломитов встречаются и породы смешанного состава. В них в различных количественных соотношениях могут присутствовать кальцит и доломит (доломитизированные известняки и известковистые доломиты), кальцит и глинистое вещество (мергели). Мергели - это мягкие, тонкозернистые, пелитоморфные породы с раковистым изломом и сильным запахом глины (при смачивании водой). Содержание глинистого материала 30-50%. Окраска их белая, желтовато-серая, зеленовато-серая. Как и известняки, бурно вскипают под воздействием соляной кислоты, но при этом на поверхности породы остаётся пятно (так как глинистые минералы с кислотой не реагируют).
Кремнистые породы. К этой группе относятся породы, состоящие, главным образом, из кремнезема хемогенного происхождения (поэтому исключаются кварцевые пески, песчаники и кварциты). Главные минералы - опал, халцедон и кварц. В качестве примесей часты карбонаты, глауконит и глинистое вещество.
К хемогенным кремнистым породам относятся яшмы и кремни. Отличительным признаком кремнистых пород служит их высокая твердость (оставляют царапину на стекле). Не реагируют с соляной кислотой.
Кремни обычно образуют небольшие линзы, желваки или конкреции, сложенные преимущественно халцедоном (реже халцедоном совместно с опалом и кварцем), в глинистых и карбонатных породах, имеют скрытокристаллическую структуру, массивную, плотную текстуру. Окраска - обычно серая, темно-серая, черная, иногда голубоватая, характерен раковистый излом и высокая твердость (6,5-7).
Яшмы - сильно измененные халцедоновые или кварцево-халцедоновые породы, очень твердые, плотные, обычно скрытокристаллические или тонкозернистые, имеющие разнообразную окраску и текстуры - полосчатые, пятнистые, узорчатые («пейзажные»), бурые, красные, зеленые, серые, черные, малиновые. Иногда яшмы относят не к осадочным, а к метаморфическим породам.
Эвапориты (соли) - хемогенные осадочные породы, сложенные легко растворимыми минералами, выпадающими в осадок в результате выпаривания и высокой концентрации растворов. Это преимущественно хлориды и сульфаты натрия (галит, гипс, ангидрит), калия (сильвин), магния, кальция, некоторые нитраты и бораты. Окраска пород различна - белая, серая, голубая, желтая, розовая, красная и даже черная. В силу большой гигроскопичности поверхность многих из упомянутых пород влажная с жирным блеском. Структура - кристаллическая различной зернистости, текстура - пятнистая, массивная, слоистая и др. Гипс и ангидрит иногда имеют параллельно-волокнистое строение. Многие породы этой группы (особенно состоящие из галита, сильвина и других солей) хорошо растворимы в воде, имеют соленый и горько-соленый вкус. Сравнительно мягкие (не царапают стекло), но, в отличие от карбонатных пород, не реагируют с разбавленной соляной кислотой.
Фосфориты. К этой группе относятся породы, содержащие не менее 10% фосфорного ангидрида. Главные минералы - апатит и некоторые более редкие минералы фосфора, которые визуально неопределимы. Из примесей часты карбонаты, а также обломочный материал от гравийной до глинистой размерности. Окраска разнообразна - белая, серая, темно-серая, зеленовато-серая и даже черная. Диагностируются с большим трудом, так как внешне они похожи на обычные обломочные породы и наличие фосфора определяется по появлению ярко-желтой окраски при смачивании породы раствором молибдата аммония (молибденовокислого аммония) с концентрированной азотной кислотой. Текстуры и структуры разнообразны - слоистые, конкреционные, желваковые, оолитовые, брекчиевидные, кристаллические.
Бокситы также очень разнообразные по внешнему виду и нередко с трудом диагностируемые породы. Состоят из различных гидроокислов алюминия с примесью гидроокислов железа, каолинита и кремнезема. Они внешне часто похожи на глины, но, размокая, не обладают пластичностью. Это могут быть и рыхлые землистые массы, и относительно твердые породы, легко режущиеся ножом. Иногда визуально очень похожи на аргиллиты, яшмы и даже железные руды. Окраска бокситов весьма разнообразна - красная, красно-бурая, лиловая, реже белая, серая, зеленовато-серая и др. Структуры бокситов также очень разнообразны - землистые, пористые, кавернозные, оолитовые, бобовые, конкреционные, пелитоморфные и брекчиевидные. Имеют важное практическое значение как основная руда на алюминий.
Органогенные (биогенные) породы, если они сложены из хорошо сохранившихся организмов, имеют биоморфную структуру, а если представлены обломками, то структура носит название детритовая. Текстура может быть массивной и пористой. Реже наблюдаются слоистые текстуры.
Органогенное происхождение, наряду с хемогенным, могут иметь уже известные вам известняки, доломиты, кремнистые породы и фосфориты. Исключительно биогенное происхождение имеют каустобиолиты (торф, уголь) (табл. 5)
Таблица 5
Классификация биогенных горных пород
Класс
|
Горные породы
|
Биогенный материал
|
Карбонатные
|
Известняки
|
Остатки раковин и других скелетных образований известкового состава
|
Доломиты
|
Продукты жизнедеятельности сине-зелёных водорослей (строматолиты, онколиты, катаграфии)
|
Кремнистые
|
Диатомиты
|
Оболочки диатомовых водорослей
|
Радиоляриты
|
Скелеты радиолярий
|
Спонголиты
|
Спикулы губок
|
Фосфатные
|
Фосфориты
|
Фосфатные раковины, костные остатки позвоночных
|
Каустобиолиты
|
Каменные и бурые угли
|
Углефицированные растительные остатки
|
Горючие сланцы
|
То же, но с большой примесью частиц глинистых минералов
|
Биогенные известняки распространены очень широко, состоят из остатков организмов, строивших свой скелет (раковину, панцирь) из кальцита, реже арагонита. В зависимости от характера органических остатков различают ракушечники - цельнораковинные известняки и органогенно-детритовые (состоят из обломков раковин тех же организмов, т.е детрита). Количество раковин, их обломков и цементирующего карбонатного вещества может меняться в широких пределах. Нередко известняки могут возникать за счет колоний прикрепленных организмов (кораллов, мшанок, водорослей). К биогенным известнякам относится широко известный писчий мел - белая мягкая землистая порода с высокой пористостью (до 50%). Мел состоит из мелких частиц порошковатого кальцита, раковин фораминифер и одноклеточных морских водорослей с известковистым панцирем.
Биогенные доломиты чаще всего возникают в процессе жизнедеятельности цианобионтов (сине-зеленых водорослей), осаждающих из окружающей морской воды пелитоморфный доломит.
Биогенные кремнистые породы представлены диатомитами, радиоляритам, трепелом и опокой.
Диатомит - биогенная опаловая порода, белого, светло-серого или желтоватого цвета, целиком состоящая из неразличимых невооруженным глазом остатков диатомовых водорослей. Очень легкая, тонкопористая (поры занимают до 70-90% объема), мягкая, пачкает руки.
Радиоляриты - представляет собой биогенные породы, сложенные мельчайшими скелетами радиолярий, имеющие темно-серую или почти черную окраску. В их составе преобладает халцедон, поэтому внешне они очень похожи на яшму.
Трепел и опока - биохимические образования и состоят из микроскопических «шариков» опала и остатков губок, диатомей, карбонатного и глинистого вещества. Породы серые, светло-серые, иногда почти белые, очень легкие. Похожи на каолин и мел.
Каустобиолиты – в переводе с греческого означают «горючие камни органического происхождения». Образуются из остатков растительных и животных организмов. К группе каустобиолитов относятся торф и угли.
Торф – представляет собой скопление растительных остатков разной степени разложения (хорошо различимы невооруженным глазом). Сложение его волокнистое, землистое, цвет – бурый. Обычно содержит терригенные примеси и минеральные новообразования, содержание углерода – 35-40%.
Бурый уголь – плотная темно-бурая или черная порода с землистым или раковистым изломом, матовым блеском, содержание углерода до 70%. Бурый уголь отличается от торфа большей плотностью и почти полным отсутствием неразложившихся частей растений.
Каменный уголь – черная плотная порода с раковистым изломом, часто блестящая (с тусклым полуметаллическим или полуметаллическим блеском) содержание углерода до 80%. Отличается от бурого угля черным цветом, более плотным сложением, отсутствием визуально различимых растительных остатков и отсутствием рыхлых или землистых разностей,
Антрацит – более твердая (2-2,5), чем бурый и каменный уголь, плотная порода серовато-черного цвета с сильным полуметаллическим блеском, в отличие от других разновидностей углей (бурого и каменного) не пачкает руки.
Наблюдается довольно четкая смена физических свойств углей от бурых к каменным и антрацитам. Для бурых углей характерно преобладание коричневых тонов окраски, для каменных – черных, а для антрацитов серовато-черных. Цвет черты – бурый у бурых углей, черный – у каменных и серо-черный – у антрацитов. Блеск углей возрастает от бурых к антрацитам. Бурые угли обычно матовые. Среди каменных углей различают матовые и блестящие, а антрациты обладают сильным полуметаллическим блеском. Твердость возрастает от бурых углей (1-1,5) к каменным и антрациту (2-2,5). Плотность зависит от состава и количества минеральных примесей, но, в общем, также возрастает от торфа (0,7-0,8) к каменным углям (1,1-1,3) и достигает у антрацитов 1,5-1,6.
Рекомендации по определению осадочных горных пород.
При изучении и практическом определении осадочных пород их свойства удобнее всего отмечать в той же последовательности, в какой они фиксируются глазом: сначала воспринимается цвет, затем зернистость (то есть структура), особенности взаимного расположения составных частей породы (текстура), а уже потом - состав, наличие включений (органических и неорганических) и прочие признаки (крепость, пористость, наличие гиероглифов или характерных текстур поверхности пласта, вторичные изменения и т.д.).
Цвета осадочных пород редко бывают чистыми и яркими. Обычно они имеют серые, зеленоватые, красноватые или бурые оттенки. При изучении пород отдельно отмечается цвет породы на свежем изломе и отдельно – на выветрелой поверхности. Например, карбонатные и карбонатсодержащие породы на выветрелой поверхности обычно белесые, даже если на свежем сколе они имеют темно-серый или даже черный цвет. Породы, содержащие железо, на выветрелой поверхности приобретают бурую или красноватую окраску и т.д. Цвет обломочных пород часто бывает неоднородным, пестрым из-за различной окраски обломков и цемента
Устанавливается является ли порода рыхлой или литифицированной (сцементированной).
При изучении структуры выясняется зернистая она или обломочная, определяется размер зерен или обломков, степень их равно- или разнозернистости (степень сортировки), форма зерен и их взаимоотношения. Следует иметь в виду, что последние два признака в породах с размером зерен менее 0,5 мм визуально не устанавливаются, в то время как в крупнозернистых и грубообломочных породах визуально хорошо видны все особенности структуры. Величину крупных обломков можно непосредственно измерить с помощью линейки или миллиметровой бумаги. Если размер зерен или обломков в породе не одинаков. Измеряют самые мелкие и самые крупные обломки и определяют преобладающий размер (фракцию). Именно по размерам этой фракции и определяют название терригенных пород (песок, песчаник, конгломерат и т.д). Форма обломков в грубообломочных породах – важный классификационный признак. При характеристике формы обломков отмечают, прежде всего, степень их окатанности. Чаще всего, по этому признаку обломки подразделяют на: 1) окатанные – округлой формы, обработана почти вся поверхность, все углы сглажены; 2) полуокатанные – закруглены только некоторые углы, а в целом первичная форма обломков сохраняется; 3) неокатанные или угловатые – обломки остроугольные. Помимо степени окатанности часто важно отметить степень изометричности (или удлиненности) обломков или зерен минералов. Различают обломки или зерна: 1) изометричные – все 3 измерения примерно равны; 2) удлиненные – длина заметно превышает ширину и толщину и 3) уплощенные, характеризующиеся заметно меньшей толщиной по сравнению с двумя другими измерениями. Для сцементированных пород определяется также тип цемента, его структура и количественные соотношения обломков и цемента. Иногда, чтобы лучше увидеть цемент и определить его тип, бывает полезно смочить образец водой.
Для сцементированных (литифицированных) пород определяется также характер текстуры – однородная или неоднородная, массивная или пористая. В случае неоднородной текстуры устанавливается ее тип. Если порода обладает слоистой текстурой – описывается слоистость, а именно: тип (горизонтальная, косая, волнистая и т.д.); степень ее выраженности (четкая, нечеткая, градационная), мощность слоев, характер их границ, ритмичность, окраска и т. д В случае пористой текстуры отмечается примерное количество, размеры, форма и взаимное расположение пор. Визуально определяется только относительно крупная пористость.
При описании состава горной породы устанавливается состоит ли она из одного (мономинеральная- например, известняк, доломит, силицилит) или нескольких (полиминеральная, полимиктовая – конгломерат, песчаник) минералов. Все терригенные породы, содержащие в своем составе обломки горных пород, естественно, являются полиминеральными (полимиктовыми). Определяются и перечисляются (в порядке убывания) все составные компоненты. Состав обломочных (терригенных) пород обычно сложный, особенно, если они сцементированы. В этом случае сначала отдельно определяется и описывается состав обломочной части, а затем – состав цемента. Визуально достаточно уверенно может быть определен состав крупнообломочных пород, значительно хуже определяются обломки в песчаниках, особенно, мелкозернистых, и алевролитов. При их изучении необходимо пользоваться лупой. Однако, в этом случае, доже с ее помощью не всегда удается однозначно определить все минеральные компоненты. Если цемент тонкозернистый, то определение его состава также сопряжено со значительными трудностями. Как и состав обломков, состав цемента может быть однородным (мономинеральным) и неоднородным (полимиктовым). Однако, необходимо стремиться к наиболее полному определению всех компонентов породы. При определении состава компонентов осадочных горных пород необходимо использовать определители минералов, не забыть проверить с помощью капли 10% HCl присутствует ли в составе обломков или цемента кальцит (бурно вскипает), с помощью реакций окрашивания раствором ализарина установить соотношение кальцита и доломита в карбонатных породах и проверить породы на наличие фосфатов при помощи реакции с молибдатом аммония и концентрированной азотной кислотой (в случае присутствия фосфатов в породе белая окраска щепотки порошка молибдата аммония, нанесенного на поверхность образца и смоченного каплей азотной кислоты, изменяется на канареечно-желтую). При определении компонентов осадочных пород очень важно уверенно отличать кальцит от внешне похожего на него кварца. Кварц легко отличается значительно большей твердостью (царапает стекло) и отсутствием реакции с соляной кислотой. От светлоокрашенных полевых шпатов кварц отличается отсутствием спайности (плоскости спайности поблескивают при повороте образца под разными углами к источнику света). Кремнистый цемент не царапается стальной иглой. Соли (галит, сильвин) обладают соленым или горько-соленым вкусом и легко растворяются в воде. Железистый цемент узнается по бурому цвету, глинистый – по размокаемости в воде, гипсовый – по блеску на плоскостях спайности, низкой твердости и отсутствию вскипания с соляной кислотой и т.д. Чаще всего при визуальном определении осадочных горных пород приходится ограничиваться предположительным определением состава цемента. При описании желательно указывать хотя бы примерное относительное содержание каждого из компонентов в породах («резко преобладающие», «основные», «редкие», «единичные» и т.д), а в терригенных породах отдельно в составе обломочной части и в составе цемента.
Крепость пород определяют упрощенно по условной трехбалльной шкале: слабая – породы легко ломаются руками; средняя – не ломаются руками, но легко разбиваются молотком; крепкая – с трудом разбивается даже молотком. Крепость пород не следует путать с твердостью, которая определяется только у минералов.
Включения подразделяются на минеральные (конкреции, единичные гальки в песчаниках, оолиты и т.д.) и органические (раковины, остатки растений и т.д). Все они описываются подробно, с указанием их размеров, формы, строения, состава, характера расположения, количества, степени сохранности.
Вторичные изменения (окисление пирита, разложение полевых шпатов, окремнение или карбонатизация и тд.) описываются с учетом их характера и степени интенсивности
Если наблюдаются какие-то прочие признаки, не вошедшие в описание (гиероглифы, следы капель дождя, следы волн и т.д.) их необходимо привести в конце описания.
После изучения и описания породы, с учетом ее состава и текстурно-структурных особенностей, пользуясь таблицами и классификацией осадочных горных пород, можно дать ее название, которое, однако, лучше вставить в начало описания. Название может быть кратким («песчаник», «известняк», «глина» и т.д.) или более подробным («конгломерат красный мелкогалечный»).
Таким образом, общая схема визуального определения и макроскопического описания осадочных горных пород будет иметь следующий вид: 1) название породы; 2) цвет породы; 3) структура; 4) текстура; 5) состав породы; причем для обломочных пород – отдельно состав обломков и цемента; 6) крепость породы; 7) включения; 8) вторичные изменения; 9) прочие признаки.
Каждый студент получает 1-2 образца (по выбору преподавателя) для самостоятельного описания и определения.
Контрольные вопросы:
1. Как подразделяются хемогенные горные породы?
2. Какие структуры и текстуры характерны для хемогенных горных пород?
3. Назовите примеры хемогенных пород карбонатного состава.
4. Как отличить известняк от доломита, используя раствор соляной кислоты?
5. Что такое мергели и чем они отличаются по составу от других карбонатных пород?
6. Как можно диагностировать мергель с помощью раствора соляной кислоты?
7.Какие горные породы относятся к эвапоритам?
8.Какие химические реактивы используют для диагностики фосфоритов?
9. Какие горные породы могут иметь биогенное происхождение?
10. Чем отличаются биогенные карбонатные породы от своих хемогенных аналогов?
12. Назовите разновидности кремнистых осадочных пород биогенного происхождения.
13. Что такое каустобиолиты?
14. Перечислите известные Вам породы, относящиеся к каустобиолитам.
Литература:
1. Ананьев, В.П. Основы геологии, минералогии и петрографии: Учеб. для вузов [текст] / В.П.Ананьев, А.Д. Потапов. – 2-изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2005.
2. Короновский, Н.В. Геология: учебник [текст] / Н.В. Короновский, Н.А. Ясаманов. - 3-е изд., стер. - М.: ACADEMIA, 2006.
3. 40. Юбельт, Р. Определитель горных пород [текст] / Р. Юбельт, П. Штрайер. – «Мир», 1978.
4. Юбельт, Р. Определитель минералов [текст] / Р. Юбельт. – М.: «Мир», 1978.
Достарыңызбен бөлісу: |