Карбонатные минералы и главные типы карбонатных пород. Известняки, их классификация и условия образования. Доломиты и их генезис. Мергели. Карбонатные породы – карбонатолиты – породы, более чем на 50% сложенные минералами – солями угольной кислоты. Карбонатные породы занимают по распространенности (около 18%) третье место после глинистых и обломочных пород. Среди карбонатных минералов наиболее распространены кальцит (реже арагонит) и доломит, образующие главные породы этой группы: известняки и доломиты. Другие карбонатные породы – сидеритовые, магнезитовые, содовые – существенно более редкие. Весьма редки родохрозитовые, стронцианитовые, давсонитовые и некоторые другие. Са. СО 3 кальцит (тригон. ), арагонит (ромбич) Ca. Mg(CO 3)2 доломит Са(Mg, Fe)(CO 3)2 анкерит Fe. CO 3 сидерит Mn. CO 3 родохрозит Mg. CO 3 магнезит Na. CO 3· 10 H 2 O сода Na. Al. CO 3(OH)2 давсонит Cu 2(CO 3)(OH)2 малахит Изоморфные ряды: Полные (в любых соотношениях) – сидерит-магнезит; сидерит-родохрозит; родохрозит-кальцит. Не полные (разорванные посередине): кальцит-сидерит.
Карбонатные минералы и главные типы карбонатных пород. Известняки, их классификация и условия образования. Доломиты и их генезис. Мергели. Как и любая другая, карбонатная порода характеризуется тремя показателями: составом, структурой и текстурой. Для карбонатных пород характерны широкий диапазон изменений составов, структур и текстур и их взаимоотношений, наличие массы переходных разновидностей. Это определяется двумя главными обстоятельствами. 1) Полигенетичность как с точки зрения механизмов, так и обстановок накопления. Карбонатное вещество переходит в твердую фазу и осаждается в результате хемогенного и биохемогенного синтеза, биогенной аккреции и физической аккумуляции под воздействием гидродинамических факторов. Происходит это в разнообразных обстановках: от сугубо континентальных до морских. 2) Высокая геохимическая подвижность карбонатного материала, его легкая растворимость, отложение, перекристаллизация, трансформация карбонатных минералов (например, арагонита в кальцит), аутигенное минералообразование, начинающееся в диагенезе → все это приводит к полному или частичному преобразованию первичных структур и текстур и появлению принципиально новых.
Карбонатные минералы и главные типы карбонатных пород. Известняки, их классификация и условия образования. Доломиты и их генезис. Мергели. Классификация известково-доломитовых пород (по Вишнякову) Порода Содержание, масс. % Ca. CO 3 Ca. Mg(СO 3)2 Известняк 95 -100 0 -5 Известняк доломитистый 75 -95 5 -25 Известняк доломитовый 50 -75 25 -50 Доломит известковый 25 -50 50 -75 Доломит известковистый 5 -25 75 -95 Доломит 0 -5 95 -100 Подобные подразделения применимы в полной мере лишь к двухкомпонентным породам известняк-доломит, которые, строго говоря, встречаются редко, так как почти всегда имеются какие-нибудь некарбонатные примеси. Терригенные примеси (алевритовые, песчаные, псефитовые) встречаются редко: алевритистый (песчанистый) известняк или доломит → обломков от 10 до 25%; алевритовый (песчаный) известняк или доломит → обломков от 25 до 50%.
Карбонатные минералы и главные типы карбонатных пород. Известняки, их классификация и условия образования. Доломиты и их генезис. Мергели. Структуры известняков 1. Известняки биоморфные цельноскелетные – коралловые, мшанковые, водорослевые, брахиоподовые, двустворковые, остракодовые, фораминиферовые и др. 2. Известняки биоморфно-детритовые, сложенные более чем на 50% осколками скелетных остатков – брахиоподовые, мшанковые, криноидные, полидетритовые. 3. Известняки биоморфные пелоидные, состоящие более чем на 50% из пеллет, копролитов и подобных им комковатых частиц. 4. Известняки сфероагрегатные – оолитовые, пизолитовые, сферолитовые. 5. Известняки обломочные, состоящие в основном из карбонатных литокласт или интракласт. Подразделяются на виды в соответствии с формой и размерами кластических зерен – наподобие классификации пород обломочных, т. е. со структурами: брекчиевыми, конгломер-выми, дресвяными, гравийными, песчаными, алевритовыми и пелитовыми. 6. Известняки кристаллически-зернистые, или криптогенные (то есть неясного генезиса, вторично перекристаллизованные – вплоть до превращения их в мраморы).
Карбонатные минералы и главные типы карбонатных пород. Известняки, их классификация и условия образования. Доломиты и их генезис. Мергели. Классификация Р. Фолка В основе классификации Р. Фолка лежат два основных структурных компонента: - тип зерен (аллохем) и - тип карбонатного цемента. Основные типы зерен – это: 1) интракласты (обломки), 2) оолиты, 3) биоморфные зерна и 4) пеллеты. Типы цемента: 1) тонкодисперсный (< 0, 03 мм) карбонатный заполнитель называется микритом и 2) яснокристаллический - спаритом. По классификации Р. Фолка известняки подразделяются на: - Аллохемогенные (сложенные аллохемами с микритовым или спаритовым цементом). Название аллохемогенных известняков дается в зависимости от типа зерен и цементирующего вещества, например ооспарит, интраспарит, пелспарит, биоспарит, оомикрит, пелмикрит и т. д. - Ортохемогенные (микритовые). (Дисмикрит - микритовые разновидности с единичными кристаллами - результат раскристаллизации тонкодисперсного карбоната). - Автохтонные (биолититовые) - каркасные постройки (водорослевые, коралловые, кораллово-мшанковые и др. ).
Карбонатные минералы и главные типы карбонатных пород. Известняки, их классификация и условия образования. Доломиты и их генезис. Мергели. КЛАССИФИКАЦИЯ ДАНХЕМА Первично-осадочная структура распознаваема Первичная структура не распознаваема Первичные компоненты не были скреплены во время отложения Первичные Кристаллическомпоненты были кая карбонатная скреплены во порода время отложения Порода содержит ил (частицы пелитовой или мелкоалевритовой размерности) Автохтонный известняк, первичные компоненты которого связывались организмами в процессе осаждения; остатки организмов находились в Опорой породы является Зерна ил опираются друг на друга Зерен менее 10% более 10% Порода не содержит ила и состоит из опирающихся друг на друга зерен процессе роста Мадстоун Вакстоун Пакстоун Грейнстоун Баундстоун Разделяются по физическим показателям структурных элементов: размеру, морфологии кристаллов и др.
Карбонатные минералы и главные типы карбонатных пород. Известняки, их классификация и условия образования. Доломиты и их генезис. Мергели. Способы и условия формирования Форменные элементы – скелетно-раковинные остатки животных организмов либо продуктов их жизнедеятельности – свидетельствуют о биогенном генезисе. Обломочные структуры – результат механогенных процессов седиментации. Сфероагрегатные (оолитовые) образования – результат хемогенного либо биохемогенного способа карбонатонакопления Генезис кристаллически-зернистых структур проблематичен. Кристаллически-зернистая (гранобластовая) структура породы любого вещественного состава свидетельствует о хемогенной кристаллизации вещества. Однако такая структура не всегда может показать стадию, на которой был реализован хемогенный процесс: во время накопления осадка или гораздо позднее – при его диагенетической, катагенетической или метагенетической перекристаллизации. Достоверно известно, что в зоне осадконакопления, при нынешних условиях относительно низких температур и давлений, химически осажденные карбонатные кристаллики не бывают крупнее 1 мкм. Все остальное – результат их раскристаллизации на более поздних стадиях.
Карбонатные минералы и главные типы карбонатных пород. Известняки, их классификация и условия образования. Доломиты и их генезис. Мергели. Особенности накопления карбонатов в океане Глубина, с которой начинается интенсивное растворение карбонатных раковин, именуется лизоклином. Ниже располагается зона, где количество поступающего материала равно его растворению – уровень карбонатной компенсации. Еще ниже, где в осадке остается не более 10% карбонатного материала, расположен уровень, именуемый критической глубиной карбонатонакопления (к. г. к. ). Ныне к. г. к. – это уровни порядка 3. 5 -5. 5 км, но прежде они могли временами подниматься до 1 -1. 5 км. лизоклин уровень карбонатной компенсации критич. глуб. карбонатонакопления
Карбонатные минералы и главные типы карбонатных пород. Известняки, их классификация и условия образования. Доломиты и их генезис. Мергели. Доломитами называют породы, сложенные более чем на половину одноименным минералом Са. Mg(CO 3)2. Разделяются (так же как известняки) на две большие группы пород: яснозернистых и пелитоморфных. Внутри каждой из групп наблюдается меньшее (сравнительно с известняками) разнообразие таксонов: Преобладают – кристаллически-зернистые, Редкие – биоморфные (включая сюда перекристаллизованные с реликтовыми или «теневыми» биоморфными микроструктурами. Довольно распространены – обломочные доломиты (брекчиевидные, дресвяно- и песчаниковидные разности. Генезис 1) Эвапоритовая модель остаточного рассола 2) Модель смешения грунтовых вод с солеными. На границах суши с морем и на дне и берегах лагун. 3) Катагенетическая модель – доломитизация с глубиной.
Карбонатные минералы и главные типы карбонатных пород. Известняки, их классификация и условия образования. Доломиты и их генезис. Мергели. Вторичные (постседиментационные) изменения Постседиментационные изменения карбонатных пород многообразны и проявляются в: 1) перекристаллизации карбонатных минералов, сопровождающейся структурной перестройкой породы; 2) появлении новых аутигенных карбонатных минералов и их перекристал-ции; 3) выщелачивании, нередко многократном; 4) появлении новых аутигенных некарбонатных минералов (глауконит, фосфаты, гидроокислы железа и т. д. ); 5) цементации вследствие аутигенного минералообразования и перекристаллиз. Перекристаллизация - это процесс частичного растворения, осаждения, перераспределения вещества, приводящий к изменению структурно-текстурных особенностей породы. Аутигенное карбонатное минералообразование - характерный вторичный процесс, который выражается в появлении новых карбонатных минералов и обычно сопровождается их перекристаллизацией. Выщелачивание - растворение, происходящее в породах преимущественно карбонатных, на протяжении всего геологического времени, пока в них циркулируют растворители, непрерывно меняющие при этом характер пустотного пространства, величину пористости и степень проницаемости. Процесс сопровождается выносом вещества.
Минерал, химическая формула Форма выделения Двойники Сингония Показатели преломления Двупреломление Арагонит Са. СО 3 Игольчатая, волокнистая, призматическая; образует различные агрегаты, оолиты, слагает органические остатки Двойники по (110) и полисинтетические двойники Ромбическая Кальцит Са. СО 3 Зерна неправильной «лапчатой» формы, образует оолиты, агрегаты, кристаллические массы Часты полисинтетическ ие двойники Тригональная Доломит Са. Mg (CO 3)2 Идиоморфные ромбики, часто с зональным строением; реже призматические и таблитчатые зерна, образует агрегаты, кристаллические массы Анкерит Ca(Mg, Fe)[CO 3]2 No Ne Ng = 1, 686 Nm = 1, 681 Np = 1, 530 0, 155 1, 658 1, 486 0, 172 Двойники редки, располагаются по короткой диагонали ромба 1, 6791, 703 1, 5001, 520 0, 1780, 185 Двойники редки 1, 7281, 741 1, 5311, 536 0, 1970, 205
Минерал, химическая формула Форма выделения Двойники Сингони Показатели я преломлени я Двупреломлени е No Магнезит (Mg, Fe) CO 3 Сидерит Fe. CO 3 Родохрозит Mn. CO 3 Ne Двойников нет 1, 700 1, 509 0, 191 Ромбоэдрические, Редко таблитчатые, полисинтетиче призматические, ские двойники различные агрегаты 1, 875 1, 633 0, 242 1, 7501, 850 1, 5401, 617 0, 1900, 230 Ромбические, призматические, таблитчатые кристаллы, крупнозернистые, волокнистые, пластинчатые агрегаты
Карбонатные минералы и главные типы карбонатных пород. Известняки, их классификация и условия образования. Доломиты и их генезис. Мергели. Глинистый материал присутствует в карбонатных отложениях довольно часто и нередко в значительных количествах, обуславливая появление глинисто-карбонатной породы – мергеля, где наряду с карбонатным содержится от 25 до 75% глинистого материала. Для типичных мергелей характерно не просто наличие определенных количеств глинистого и карбонатного вещества, но и пелитоморфная или микрозернистая, реже неясносгустковая структура последнего. В типичных мергелях карбонатное вещество представлено кальцитом, поэтому прилагательное «известковый» является излишним. Если же карбонат представлен доломитом, прилагательное уже необходимо. Для доломитовых мергелей предложен термин «домерит» . К чистым мергелям относят обычно породы с содержанием глинистого вещества 50 -25% и соответственно карбонатного 50 -75%. При обратных соотношениях породу называют либо глиной известковой (доломитовой), либо мергелем глинистым.
Скачать презентацию Карбонатные минералы и главные типы карбонатных пород Известняки
Литология-7.ppt