Слайд 1Тема № 4:
Осадочные горные породы, фации и возраст
Слайд 3Осадочные горные породы (ОГП)
и их генезис
ОГП -
минеральные агрегаты, образовавшиеся в ходе экзогенных геологических процессов – процессов
изменения и образования минералов и горных пород в близповерхностных условиях земной коры и литосферы.
Совокупность процессов образования и изменения осадочных пород - литогенез
Слайд 4Стадии литогенеза
(экзогенных процессов)
Гипергенез (процессы выветривания) – процессы разрушения
минералов и горных пород в условиях земной поверхности→ продукты: обломки
коренных пород + химсоединения в воде
Денудация (в т.ч. водная эрозия) – процессы переноса продуктов выветривания и обломков вновь образующихся на данной стадии
Седиментогенез - процессы накопления или аккумуляции переносимых обломков, т.е. собственно начала формирования ОГП.
Диагенез – превращения рыхлого осадка, перекрытого вышезалегающими осадками, в плотную ОГП
Слайд 131.1 Физическое выветривание
механическое разрушение горных пород и минералов (дезинтеграция), в
результате чего образуются обломки горных пород и минералов исходных горных
пород
Слайд 20Курумы – каменные реки, сложенные остроугольными глыбами кварцитов, которые образовались
за счет физического выветривания коренных кварцитов и переноса глыб по
подстилающей мерзлоте во время ледниковых эпох четвертичного ледникового периода.
Слайд 21Матрацевидная отдельность выветривания
Слайд 221.1б.Химическое выветривание
химическое разложение минералов:
1 окисление Fe-их минералов,
2 растворение растворимых
минералов,
3 гидратация – поглощение воды,
4 гидролиз – нарушение кристаллической решетки
силикатов;
а также мобилизация вещества (или части вещества) в виде истинных и (или) коллоидных растворов, с последующим образованием новых минералов
Слайд 23Начальная стадия разложения полевошпатовых пород
Слайд 24Конечная стадия разложения полевошпатовых пород
Слайд 25Разложение полевых шпатов - пример химического выветривания
Слайд 26Элювий
- Совокупность продуктов выветривания:
глыбы, щебень, дресва, песок, глины и
др., оставшиеся на месте разрушения коренных пород – eQ.
Называют также
фацией ГП
Слайд 27Фация
Существуют разные подходы к данному понятию:
горная порода или осадок, возникающий
в определенной физико-географической обстановке,
2) собственно эта обстановка - физико-географические
условия осадконакопления со всеми особенностями среды.
Слайд 281.2. Денудация и физические преобразования обломков в процессе переноса
изменение размера,
формы и окатанности перемещаемых обломков
сортировка (или селективный перенос) обломков
в зависимости от их формы, размера, плотности
Определяют структуру и текстуру осадочной горной породы.
Слайд 291.3. Осадконакопление
(собственно осадочный процесс)
Результат процесса осадконакопления – осадочные горные
породы:
обломочные (или терригенные, т.е. возникшие за счет обломков, снесенных
с суши )
хемогенные - химические осадки в условиях пересыщения воды солями
биогенные - органогенные осадки за счет скопления вымерших организмов, отложенных на дно и перекрытых верхними слоями
Слайд 30Генетические типы четвертичных континентальных отложений (фации)
Делювиальные (у подножий возвышенностей)
dQ
Аллювиальные (в долинах рек)
aQ
Пролювиальные (в долинах и устье оврагов) pQ
Ледниковые (гляциальные – места распространения четвертичных ледников) gQ
Флювиогляциальные (места протекания четвертичных ледниковых вод) fgQ
Эоловые (переотложенные ветром) vQ
Оползневые dpQ
Слайд 31Отличительные особенности континентальных осадочных пород - отложений
малые мощности – первые
– сотни метров
Быстрая смена по площади распространения: элювиальные, делювиальными, речными
и т.д.
Залегают в виде линз, прослоев, шлейфа
Отсутствие ископаемых организмов –окаменелостей
Преобладание обломочных отложений
Слайд 321.4 Диагенез
- стадия уплотнения и цементации осадка, включает:
перекристаллизацию осадка
образование
устойчивых минеральных модификаций
дегидратацию (или гидратацию)минералов (гипс-ангидрит)
цементацию осадка
Слайд 332. Классификация осадочных горных пород
- Обломочные
- Хемогенные
- Биогенные
- смешанные..
Слайд 342.1. Обломочные ГП подразделяются:
размер обломков:
- крупнообломочные (псефиты), средне- (псаммиты)
и мелко- (алевриты)
степень окатанности обломков: угловатые (или неокатанные) и окатанные
(т.е. «пережившие» стадию денудации)
наличие цемента: рыхлые (молодые – продукты выветривания и денудации) и сцементированные (т.е. «пережившие» стадию диагенеза)
Слайд 35Обломочные осадочные горные породы
Слайд 36Рыхлые окатанные обломочные осадочные горные породы
Слайд 37Брекчия - сцементированная осадочная горная порода, состоящая из неокатанных обломков
Слайд 38Конгломерат - сцементированная осадочная горная порода, состоящая из окатанных обломков
Слайд 40Минеральный состав и строение обломочных осадочных горных пород
Слайд 41Пески по 1-величине зерна разделяются:
-крупнозернистые (0,5–1 мм)
- среднезернистые (0,25–0,5 мм)
мелкозернистые (0,1–0,25 мм) ;
2
- по минеральному составу:
- гомоминеральные – кварцевые, грауваковые
- олигомиктовые –
из двух минералов:кварц-полевошпатовые
Полимиктовые - из нескольких минералов (аркозовые= кварц+ полевой шпат+слюда)
Слайд 42Песчаники – сцементированные пески
выделяют те же разновидности по составу, размеру
зерен, что и у песков
песчаники имеют также цемента определ
состава: известковый, глинистый, кварцевый, битуминозный и др.
Слайд 43Значение песков и песчаников
Кварцевые пески:
– в стекольной и
керамической промышленности,
при производстве стекла, фарфора,
для изготовления огнеупорных силикатных
кирпичей (динаса),
в абразивной промышленности и в металлургии – как флюс и формовочный материал.
Пески и песчаники широко применяются для разнообразных строительных целей.
Плотные песчаники - как облицовочный материал.
Слайд 44Глины (пелиты)
наиболее тонкодисперсные (тонкообломочные)- из частиц размером менее 0,005 мм
По
минеральному составу среди глин выделяют каолинитовые, монтмориллонитовые и другие виды
Слайд 45Тощие глины - содержащие примеси кварца, халцедона, опала, окислов Fe
Используют:
для изготовления кирпичей (кирпичные глины),
грубой посуды (гончарные, горшечные),
черепицы (черепичные),
спекшегося кирпича – клинкера,
минеральные краски (красящие глины – мумия, охра),
для изготовления портландцемента.
Слайд 46Жирные глины - содержащие большое количество каолинита
1 - фарфоровые глины,
каолинитовые, - для производства фарфора и фаянса,
2 - огнеупорные
глины с температурой плавления около 1700°,– для изготовления огнеупорных кирпичей, в бумажной, химической и других отраслях промышленности.
3 - монтмориллонитовые глины, содержащие некоторое количество каолинита, бейделлита и других глинистых минералов, отличаются высокой дисперсностью.
Среди них выделяют отбеливающие глины, обладающие поглотительными свойствами - сукновальные глины (флоридины, бентониты), обладающие омыляющими свойствами и адсорбирующие жиры и некоторые красящие вещества. Они широко используются для очистки продуктов нефтяной промышленности, различных масел, жиров, вина, применяются для отбелки тканей и других целей.
Слайд 47Некоторые другие обломочные породы:
Лесс –палевая рыхлая неслоистая порода, состоит из
кварца (50%)+кальцита (30%)+глины (20%)
Супесь – алеврито-песчаная порода с примесью глинистых
минералов до 10%
Суглинок - алеврито-песчаная порода с примесью глинистых минералов до 10-30%
Аргиллиты – сцементрованные и уплотненные глинистые породы
Слайд 482.2. Хемогенные и биогенные породы
Образуются при выпадении солей из насыщенных
водных растворов или в результате протекания химических реакций. Делятся по
минеральному и химическому составу:
Хлоридные – галит и сильвинит,
Сульфатные – гипс и ангидрит,
Карбонатные (кальцит) – хемогенный известняк, мергель, доломит и др.
Кремнистые (кварц, опал)- кремнистый туф, конкреции, опока
Слайд 49Хемогенные и биогенные осадочные горные породы
Слайд 50Диатомит
Диатомит под микроскопом состоит из кремнистых остатков диатомовых водорослей
Слайд 51Строение хемогенных и биогенных ОГП
Слайд 52Структуры хемогенных ОГП
кристаллические, которые разделяют по крупности зерен на:
крупнокристаллические –
с размером зерен более 1,0 мм;
среднекристаллические – с размером зерен 1,0–0,1 мм;
скрытокристаллические
– с размером зерен 0,1–0,01 мм;
пелитоморфные – с размером зерен менее 0,01 мм.
Слайд 53Структуры биогенных ОГП
Биоморфная структура характеризуется наличием в горной породе хорошо
сохранившихся раковин организмов (известняк ракушечник)
Биосоматическая структура характеризуется наличием в горной
породе раковин организмов, имеющих размеры 0,006–1,0 мм и трудно различимых невооруженным глазом (мел, диатомит)
Слайд 54Строматолитовый известняк, узорчатый – лемезит (полировка).
На поперечном разрезе видны
«кольца» нарастания вокруг сине-зеленых водорослей (биоморфная структура ), сцементированных глинисто-карбонатными
минералами тонкозернистой структуры
Слайд 55Текстуры ОГП
Слоистая
Полосчатая
Массивная
Слоистость выражается в чередовании минеральных агрегатов, отличающихся друг
от друга по крупности зерен, окраске и (или) другим признакам
и обусловлена сменой материала при осадкообразовании
Слайд 56Текстура органогенных ОГП - органогенная (биогенная)
Отпечатки папоротника на аргиллите (T3
–J1), Челябинский буроугольный бассейн
Слайд 58 Отличительные особенности морских ОГП
Большие мощности – сотни-тысячи метров
Большие площади
распространения
Значительное количество древних ископаемых организмов
Из-за больших мощностей и протяженности,
сохраняются в ископаемом состоянии, т.е. слагают «осадочную» оболочку земной коры до глубин от первых сотен до 25 км (Прикаспийская низменность)
Слайд 683. Возраст и залегание горных пород
Слайд 69 Возраст горных пород
1 – относительный определяется с помощью методов:
-
палеонтологического (руководящие ископаемые)
Стратиграфического (слои пород),
Литологического (текстурно-структурные особенности).
Показывается с помощью буквенных
и числовых индексов –
KZ, MZ, PZ группы или эратемы горных пород
Q, неогеновая – N, меловая – K и т.д. системы горных пород
Слайд 70Возраст горных пород
2 – абсолютный - продолжительность существования (жизни) минералов
и горных пород, выраженная в обычных (абсолютных) астрономических единицах –
годах.
Определяется с помощью радиоактивного распада химических элементов, скорость которых не зависит от внешних воздействий. Применяются следующие радиологические методы:
аргоновый, стронциевый, свинцовый, радиоуглеродный и др.
Слайд 71Возраст горных пород
Обобщается в геохронологической таблице (см. файл геох.табл.)
Таблица состоит
из двух шкал:
1 - Стратиграфической – иерархическая система, показывающая последовательность
и соподчиненность стратиграфических подразделений – напластований горных пород, слагающих земную кору и отражающих этапы геологического развития земной коры
Стратиграфия – геологическая дисциплина, изучающая историческую последовательность, первичные взаимоотношения и географическое распространение горных пород, слагающих земную кору и отражающих этапы развития Земли и органического мира.
Слайд 72Геохронологическая таблица - из 2 шкал
1 – Стратиграфической
2 – геохронологическая
- иерархическая система геохронологических (временных) подразделений, эквивалентных единицам общей стратиграфической
шкалы (рис.)
Слайд 73Региональные стратиграфические подразделения
Свита - основная единица местных стратиграфических подразделений, выделяемая
преимущественно по литологическим признакам.
Серия – объединяет несколько свит
Горизонт -
Толща
Слайд 743.2. Залегание горных пород
2.1.Горные породы
залегают
последовательно
без перерыва в
осадконакоплении – на более
древних более молодые
Слайд 75Стратиграфические несогласия
На более древних породах лежат более молодые породы при
отсутствии, например,
пород пермской и триасовой систем
Слайд 77Угловое несогласие
Древние нижележащие горные породы залегают наклонно или складчато. Отсутствуют
породы C, P, T. За время этих периодов древние породы
после своего образования были смяты и нарушены разломами.
Затем территория опустилась и в море накопились новые ОГП
Слайд 78Стратиграфическое и угловое несогласие
