Литология. Осадочная горная порода. Структура, текстура, цвет осадочных пород

1.

2. Содержание

Определение осадочной породы.
Главные составные части осадочных пород.
Различные принципы классификации
осадочных пород.
Основные и дополнительные
классификационные признаки для пород
разного состава и происхождения.
Структура, текстура, цвет осадочных пород.
2

3. Определение осадочной 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.
3

4. Определение осадочной породы

Породы вулканические и осадочные часто
содержат компоненты, минералами не
являющиеся, или даже полностью из них
состоят.
Примеры: обсидиан, каменный уголь.
Определения осадочной породы, даваемые
разными
авторами,
разнятся,
иногда
существенно.
4

5. Определение осадочной породы

Осадочной породой называют геологическое
тело, возникшее из продуктов физического и
химического
разрушения
литосферы
в
результате
химического
осаждения
и
жизнедеятельности организмов, или того и
другого
одновременно.
[Справочник
по
литологии].
5

6. Определение осадочной породы

Порода
осадочная
–
горная
порода,
существующая в термодинамических условиях,
характерных для поверхностной части земной
коры,
и
образующаяся
в
результате
переотложения продуктов выветривания и
разрушения
различных
горных
пород,
химического и механического выпадения осадка
из воды, жизнедеятельности организмов или
всех
трёх
процессов
одновременно.
[Геологический словарь].
6

7. Определение осадочной породы

Порода осадочная – сформировавшаяся в
результате переотложения ветром, льдом,
наземными и подземными водами продуктов
выветривания и разрушения горных пород,
выпадения и кристаллизации химического
осадка
из
воды,
скопления
остатков
жизнедеятельности и отмирания организмов,
осаждения пирокластического и фумарольного
материала, перенесенного атмосферой или
водой в форме обломков и растворенных в воде
компонентов. [Петрографический словарь].
7

8. Определение осадочной породы

Породы осадочные – горные породы, возникшие
в
результате
преобразования
в
термобарических условиях поверхностной части
земной коры осадков, представляющих собой
выпавшие механическим или химическим путем
продукты разрушения более древних пород,
извержения
вулканов,
жизнедеятельности
организмов и растений. [Словарь по геологии
нефти и газа].
8

9. Определение осадочной породы

Осадочные породы можно определить как
геологические
тела,
возникающие
на
поверхности Земли и несколько глубже ее, при
свойственных для этих горизонтов небольших
температурах
и
давлении,
путем
преобразования отложений, возникших за счет
продуктов выветривания, жизнедеятельности
организмов и иногда за счет материала
вулканического происхождения. [Л.Б. Рухин,
Основы литологии].
9

10. Определение осадочной породы

Осадочные
породы
«геологические
образования, представляющие собой скопления
минеральных или органогенных или же тех и
других продуктов, возникшие на поверхности
литосферы
и
существующие
в
термодинамических условиях, характерных для
поверхностной части земной коры».
[Л. В. Пустовалов (1940) ].
10

11. Определение осадочной породы

Осадочные породы - «породы, возникшие в
условиях поверхностной температуры и
давления в основном из перемещенных или
неперемещенных продуктов разрушения любых
пород, выпавших в осадок без участия или при
посредстве организмов, а в небольшой части
также образованные за счет атмосферы из
продуктов жизнедеятельности растений и
иногда с примесью материала, поступающего
непосредственно из глубин при извержениях и в
выносах глубинных вод». [М. С. Швецов (1958) ].
11

12. Распространение осадочных пород

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.
12

13. Распространение осадочных пород

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.
13

14. Распространение осадочных пород

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.
14

15. Главные составные части осадочных пород

Осадки могут формироваться в результате трех
резко различных процессов:
1.осаждения обломочного материала,
2.выпадения из растворов определенных
веществ и
3.жизнедеятельности организмов.
Обломочный материал – при разрушении
исходных
пород
и
при
вулканических
извержениях.
15

16. Главные составные части осадочных пород

Растворенный в воде материал также образуется
двумя путями.
Основная часть – при химическом выветривании
материнских пород,
другая часть выносится на поверхность Земли
вулканическими водами.
Осаждение растворенного вещества происходит
или чисто химическим путем или в результате
жизнедеятельности организмов.
16

17. Главные составные части осадочных пород

Большое значение для образования осадочных
пород имеет жизнедеятельность организмов.
Организмы могут концентрировать соединения,
находящиеся в ненасыщенном растворе.
Они служат источником органического вещества.
Очень велико значение микроорганизмов в
процессе выветривания.
17

18. Главные составные части осадочных пород

В формировании осадочных пород выделяют
четыре стадии:
1) образование осадочного материала;
2) перенос;
3) отложение;
4) преобразование осадков и осадочных пород:
а) преобразование осадка на поверхности
(сингенез, или ранний диагенез);
б) изменение осадка, превращающее его в
породу (диагенез, или поздний диагенез);
в) изменение породы (эпигенез).
18

19. Главные составные части осадочных пород

На каждой из перечисленных стадий наряду с
уже имеющимися минералами возникают новые.
19

20. Главные составные части осадочных пород

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.
20

21. Главные составные части осадочных пород

В осадочных породах присутствуют три главные
составные части.
2. Минералы, образованные химическим путем
на различных этапах формирования осадков и
пород: во время переноса и осаждения
осадочного материала, а также зародившиеся во
время преобразования осадков в осадочные
породы или во время дальнейшего изменения.
21

22. Главные составные части осадочных пород

В осадочных породах присутствуют три главные
составные части.
3. Остатки растений и животных, обитавших на
месте образования осадка или принесенных
извне.
Они
тоже
подвергаются
существенным
видоизменениям во время преобразования
осадка и породы.
22

23. Главные составные части осадочных пород

Аллотигенные компоненты составляют основную
массу обломочных и некоторых глинистых пород
и входят в виде примеси во многие другие
породы.
Они
представлены
обломками
минералов и различных пород.
23

24. Главные составные части осадочных пород

В осадочных породах мы встречаем обломки
наиболее устойчивых минералов и пород.
Среди них на первом месте находится кварц,
затем следуют мусковит, гидрослюда, каолинит,,
лимонит, полевые шпаты, обломки горных пород
(преобладают
обломки
кремнистых
и
эффузивных пород).
24

25. Главные составные части осадочных пород

Аутигенные компоненты. В осадках и осадочных
породах описано свыше 200 аутигенных
минералов.
Среди них наибольшее значение имеют
глинистые минералы, карбонаты, сульфаты,
соли, хлориты, окислы и гидроокислы железа,
марганца, алюминия, кремнезема, фосфаты.
25

26. Главные составные части осадочных пород

Аутигенные минералы слагают основную массу
карбонатных,
сульфатных,
фосфатных,
железистых, марганцевых, глиноземистых пород,
солей, часть глинистых пород, а также широко
распространены в цементах обломочных пород и
в конкрециях.
26

27. Главные составные части осадочных пород

Органические остатки. В осадочных породах
присутствуют органические остатки или следы
жизнедеятельности организмов.
В
породах
биогенного
происхождения
органические остатки являются преобладающим
компонентом, а в некоторых случаях они целиком
сложены ими.
27

28. Главные составные части осадочных пород

Скопления растительных остатков дают начало
торфу,
ископаемым
углям
(псилофитовые
папоротникообразные,
папоротники,
хвощи,
каламиты, хвойные, кордаитовые и цветковые),
фито- и зоопланктон морей и океанов — нефти и
другим битумам.
28

29. Главные составные части осадочных пород

Космогенный материал. Космогенный материал
не играет существенной роли в осадках и
осадочных породах, хотя метеоритное вещество
и космическая пыль постоянно поступают на
поверхность
Земли.
Однако
количество
космического материала невелико (тысячи,
первые десятки тысяч тонн в год).
29

30. Главные составные части осадочных пород

Средний химический состав осадочных пород
(по Суйковскому, 1952 г.)
Окислы
Содержание,
%
Si02
TiO2
Al2O3
Cr2O3
Fe2O3
FeO
NiO
59,17
0,77
14,47
0,03
6,32
0,99
0,02
МnО
0,80
Окислы
Содержание, %
MgO
СаО
ВаО
SrO
К2О
Na2O
Р2O5
1,85
9,90
0,12
0,04
2,77
1,76
0,22
Сумма
100,00
30

31. Главные составные части осадочных пород

Средний минеральный состав осадочных пород,
по Твенхофелу (1936 г.)
Минералы
Содержание, %
Минералы
Содержани
е, %
Кварц
Мусковит, серицит,
гидрослюда
Другие глинистые
минералы
Ортоклаз
Альбит
34,80
15,11
Доломит, сидерит
Кальцит
9,07
4,25
14,51
Гипс, ангидрит
0,97
11,02
4,55
ОВ
Магнетит
Титанит, ильменит
Сумма
0,73
0,07 0,02
99,45
31

32.

Унаследованные
(обломочные)
Раздробление ранее существовавших пород.
При формировании пирокластических
пород — явления вулканизма
Мотогенные
Продолжающееся выветривание
обломочных частиц. Коагуляция
коллоидных растворов
Вторичные
минералы
Первичные (аутигенные) минералы
Типы минералов
Процессы, вызывающие появление
минералов в осадке
Седиментационные
Химическое осаждение из растворов
продуктов химического выветривания и
иногда вулканической деятельности
Органогенные
Осаждение организмами из растворов
в виде
карбонатов,
фосфатов и кремнезема. Синтез
органических
органических
соединений
остатков
Сингенетические
Преобразование частиц осадка на его
поверхности
Стадии
формирования Примеры минералов
осадочных
пород
Кварц, полевые шпаты,
разнообразные тяжелые
минералы и пр.
Глинистые минералы,
соединения
Выветривание и окисные
железа,
иногда
перенос
кремнезема и соляные
минералы
Соляные минералы,
карбонаты Са, Mg,
Осаждение
кремнезем, окисные
соединения Al, Fe, Мn и
др.
Осаждение
Сингенез
Арагонит, кальцит,
фосфаты, кремнезем,
разнообразные
органические
соединения
Окислы, карбонаты и
сульфиды железа,
фосфаты, доломит
осадка, находящегося еще
Диагенетиче- вПреобразование
пластичном
состоянии,
но уже покрытого
ские
более молодыми отложениями
Диагенез
Карбонаты и сульфиды
железа, цинка, меди и
свинца, доломит, опал,
халцедон
Эпигенетические
Эпигенез
Кварц, кальцит, доломит
и др.
Преобразование
32

33. Классификация осадочных пород

Одним
из
наиболее
ранних
принципов
подразделения осадочных отложений является
выделение среди них пород обломочного,
органогенного и химического происхождения.
33

34. Классификация осадочных пород

Дальнейшее подразделение в пределах этих
крупных групп производится по вещественному и
минеральному составу.
Например, в хемобиогенной группе выделяют
глиноземистые, железистые, марганцевые и
другие породы.
Железистые породы в свою очередь разделяются
на окисные, карбонатные, силикатные и
смешанного состава.
34

35. Классификация осадочных пород

Существуют и другие принципы классификации.
Л. В. Пустовалов в основу подразделения
осадочных пород положил теорию осадочной
дифференциации вещества. Он выделяет ряды
пород,
возникшие
при
механической
и
химической дифференциации вещества.
35

36. Классификация осадочных пород

При классификации любых природных объектов
и явлений следует, конечно, стремиться к
использованию генетического принципа.
Однако большая часть осадочных пород
образуется разными способами, и поэтому чисто
генетическая классификация с выделением
крупных групп пород по генетическому признаку
неудобна.
36

37. Классификация осадочных пород по их составу

Три
главных
пути
осадконакопления
(механический, химический и биохимический)
определяют
формирование
различных
осадочных пород.
37

38.

Площади, занятые в треугольнике, примерно
пропорциональны частоте нахождения
соответствующих пород в осадочной оболочке.
38

39. Классификация осадочных пород по их составу

Часто
происходит
тесное
переплетение
перечисленных выше процессов.
Поэтому среди осадочных пород очень много
смешанных типов.
Примеры: мергель, туффит.
39

40. Классификация осадочных пород по их составу

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.);
40

41. Классификация осадочных пород по их составу

Из-за своеобразия процессов, образующих
обломочный вулканический материал, их следует
выделить в самостоятельную группу.
Тогда можно различать следующие четыре
группы основных типов осадочных пород:
2) породы обломочные, сложенные химически
неизмененными
зернами
минералов
или
обломками материнских пород, устоявшими
против выветривания;
41

42. Классификация осадочных пород по их составу

Из-за своеобразия процессов, образующих
обломочный вулканический материал, их следует
выделить в самостоятельную группу.
Тогда можно различать следующие четыре
группы основных типов осадочных пород:
3) породы глинистые, состоящие из продуктов
химического
разрушения
материнских
минералов, обычно уже в области сноса
перешедших в новые минеральные виды;
42

43. Классификация осадочных пород по их составу

Из-за своеобразия процессов, образующих
обломочный вулканический материал, их следует
выделить в самостоятельную группу.
Тогда можно различать следующие четыре
группы основных типов осадочных пород:
4)
породы химические и биохимические,
образованные
продуктами
химического
разрушения материнских пород, перешедшими в
растворы.
Выпадение
их
из
растворов
происходит химическим путем или при прямом,
либо косвенном участии организмов.
43

44. Классификация осадочных пород по их составу

В каждой из этих групп породы подразделяются
на более мелкие категории, исходя из различных
признаков.
Обломочные
и
пирокластические
породы
классифицируются по величине слагающих их
обломков на грубообломочные, песчаные
и алевритовые разновидности.
44

45. Классификация осадочных пород по их составу

В каждой из этих групп породы подразделяются
на более мелкие категории, исходя из различных
признаков.
Глинистые породы подразделяются по составу
глинистых минералов, а размер частиц имеет
второстепенное значение.
45

46. Классификация осадочных пород по их составу

В каждой из этих групп породы подразделяются
на более мелкие категории, исходя из различных
признаков.
Для пород химического и биохимического
происхождения ведущим признаком также
является их химико-минералогический состав.
46

47. Форма осадочных тел

Форма осадочных тел определяется условиями
их образования.
Озерные отложения залегают в виде линз или
линзовидных пластов.
Русловые
речные
отложения
слагают
шнуровидные тела.
Для типично морских пород характерны
выдержанные пласты.
47

48. Слоистость

Наблюдения над ней очень важны для
реконструкции физико-географических условий
накопления осадков.
48

49. Слоистость

Она может быть обусловлена
а) неодинаковой величиной обломочных частиц
или размеров кристаллов в соседних слойках;
б)
различием их минерального состава;
в)
неодинаковой ориентировкой или окраской
частиц, слагающих слойки;
г)
неодинаковым количеством и составом
органических остатков в смежных слойках.
49

50. Структуры пород

Структура определяется взаимоотношением,
размером и формой зерен.
50

51. Структуры пород

Взаимоотношение зерен
Оно показывает способ образования породы и, в
частности, образовались ли минералы на месте
залегания породы или были принесены сюда.
По
взаимоотношению
зерен
структуры
осадочных пород подразделяются на две группы:
I — конформные, или конформнозернистые,
II — неконформные, или неконформнозернистые.
51

52. Структуры пород

Взаимоотношение зерен
Конформнозернистые структуры: сторона или
контур
одного
зерна
является
стороной
соседнего или его повторяет, так что зерна
полностью заполняют пространство.
52

53. Структуры пород

Взаимоотношение зерен
Различаются три типа конформнозернистых
структур.
1.
Гипидиоморфнозернистая,
или
гипидиоморфная:
последовательность
выделения
кристаллов
характеризуется степенью их идиоморфизма:
ранние
более
идиоморфны,
поздние
приспосабливаются к промежуткам.
53

54. Структуры пород

Взаимоотношение зерен
Различаются три типа конформнозернистых
структур.
2.
Гранобластовая
(лепидобластовая,
нематобластовая или фибробластовая) —
кристаллы неидиоморфны (аллотриоморфны,
ксеноморфны); образуются при бластезе — росте
кристаллов в твердой породе.
54

55. Структуры пород

Взаимоотношение зерен
Различаются три типа конформнозернистых
структур.
3.
Механические конформнозернистые, или
механо-конформнозернистые
структуры
возникают при механическом приспособлении
зерен друг к другу под давлением вышележащих
слоев или при стрессе.
55

56. Структуры пород

Взаимоотношение зерен
Неконформнозернистые
структуры
характеризуются несоответствием контуров у
соседних зерен, и последние не заполняют
полностью пространство, оно остается пустым
(пористость) или выполняется цементом.
56

57. Структуры пород

Взаимоотношение зерен
Различают три основных типа:
1.
Цельноскелетные биоморфные структуры.
2.
Шароагрегатные, или сфероагрегатные.
3.
Обломочные, или кластические (то же—
детритовые), в том числе
обломки кристаллов – кристаллокластическая,
пород – литокластическая,
вулканического стекла – витрокластическая,
органических остатков – биокластическая.
57

58. Структуры пород

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.
58

59. Текстуры пород

Текстурой осадочной горной породы называют
совокупность черт ее внутреннего строения,
которые
обусловлены
пространственным
взаимоотношением отдельных компонентов и их
ориентировкой по отношению как к поверхности
наслоения, так и к Земле.
59

60. Текстуры пород

Между структурами и текстурами пород
существует отчетливая связь, иногда весьма
тесная.
60

61. Текстуры пород

Текстуры можно классифицировать по разным
категориям признаков:
1) по тем объектам, которые они характеризуют:
отдельный
пласт,
линзу,
конкрецию,
поверхность
наслоения,
закономерные
сочетания слоев, целую толщу;
2) по типам пород (обломочных, глинистых,
карбонатных и т. п.);
3) по их морфологическим признакам;
4) по стадиям литогенеза, с которыми связано их
возникновение.
61

62. Текстуры пород

Текстуры
поверхностей
напластования
обломочных и глинистых пород подразделяются
по способу их образования на абиогенные и
биогенные.
62

63. Текстуры пород

Различаются
три
основные
формы
стратификации: 1) собственно слоистость как
текстуру сообществ пород;
2) слойчатость как внутреннюю текстуру слоев;
З) слоеватость.
63

64. Цвет пород

Окраска осадочных пород, как правило,
определяется минералогическим составом,
в
особенности
присутствием
железистых
соединений и органического вещества; некоторое
значение имеет также зернистость пород.
64

65.

Соотношение содержания основных и закисных
соединений железа в глинистых отложениях различной
окраски (по Томлисону).
Глинистые породы: 1 — красные; 2 — пурпурные; 3 —
зеленые; 4 — черные.
65

66. Пористость

Пористость (общая, или полная) осадочных
пород и зависящая от нее их плотность
(объемный вес) являются важными свойствами.
66

67. Пористость

Начальная пористость осадков зависит от их
петрографического типа и местных условий
отложения.
Она
убывает
на
протяжении
диагенеза,
эпигенеза и метаморфизма.
В процессе выветривания пористость обычно
увеличивается. Особенно резко это выражено у
карбонатных пород.
67