Карбонатные породы составляют 18 -29% от общего количества осадочных пород (Ронов, 1993). Карбонатные породы – породы более чем на 50% сложенные минералами солями угольной кислоты. • • • Известняки Доломиты Мергели Мел Магнезиты Горные породы
Известняки – это породы более чем на 50% сложенные минералом кальцитом. Известняки Современные известковые осадки в значительной мере сложены арагонитом и высокомагнезиальным кальцитом. Примеси: доломит, глинистый материал, обломочный материал, окислы и гидроокислы железа, пирит и т. д. Доломиты – это породы более чем на 50% сложенные минералом доломитом. Доломиты Примеси: кальцит, глинистый материал, обломочный материал, окислы и гидроокислы железа и т. д. Мергели – это существенно микрозернистые, обычно мягкие породы, по сути Мергели являющиеся переходными между глинистыми и карбонатными. Содержание глинистого материала 25 -75%, а карбонатного 75 -25%. Структура карбонатного материала должна быть пелитоморфной или микрозернистой. Выделяют: § Известковый мергель § Доломитовый мергель (домерит) Мел - тонкозернистая горная порода более чем на 50% состоящая из минерала Мел кальцит. Характеризуется белой окраской, легко оставляет белую черту, бурно реагирует с соляной кислотой. Магнезиты - породы более чем на 50% состоящие из минерала магнезит. Магнезиты Обычно серые, светло-серые по окраске породы, часто пигментированные черным углистым материалом
Принципы классификации карбонатных пород Выделяют несколько видов классификаций: q q Вещественные Структурные Генетические Структурно-генетические Вещественные классификации Название породы Известняк доломитистый Известняк доломитовый Доломит известковистый Доломит Относительное содержание минеральных фаз, % Кальцит Доломит 100 -95 0 -5 95 -75 5 -25 75 -50 25 -50 50 -25 50 -75 25 -5 75 -95 5 -0 95 -100
Классификация глинисто-карбонатных пород
Группа пород Виды обломочных пород Размер обломков, мм Название обломков Более 100, 0 Рыхлые породы Сцементированные породы Грубообломочные окатанные Валуны валунник глыбы валунный валунная конгломерат брекчия 100, 0 -10, 0 Галька (щебень) галечник щебенка конгломерат брекчия 10, 0 -2, 0 Гравий (дресва) гравийник дресвяник гравелит дресвит Грубозерни стые 0, 5 -1, 0 Крупнозерн истые 0, 25 -0, 5 Среднезерн истые 0, 25 -0, 1 Песчаные угловатые 1, 0 -2, 0 Алеврито вые окатанные угловатые Мелкозерн истые 0, 1 -0, 05 Крупноалев ритовые 0, 05 -0, 01 Тонкоалевр итовые Песок Песчаник Алеврит Алевролит
Структурные классификации Основана на соотношении форменных компонентов породы и цементирующего их материала Отечественная структурная классификация по В. Г. Кузнецову (2007)
Структурные части карбонатных пород Карбонатная порода представляет собой ассоциацию двух разнородных компонентов • Форменные элементы • Связующая цементирующая масса Форменные элементы Скелетные зерна • • • Нескелетные зерна Гастроподы Фораминиферы Остракоды Детрит Шлам и др. • • Оолиты Сферолиты Сгустки и комки Литокласты и др Цементирующая масса Микрозернистые (микритовые) Яснозернистые (спаритовые)
Структурная классификация Фолка (Folk R. L) Folk R. L. Practical petrographic classification of limestones. Аm. Ass. Petrol. Geologists Вull. 43, 1 -38 (1959). Взято у В. Г. Кузнецова (Кузнецов, 2007).
Структурная классификация Р. Данхема с дополнениями А. Эмбри и Дж. Кловена Embry A. F. , Klovan J. E. A Late devonian reef tract on northeasten Bancks Island, Northwest Territories. Can. Petrol. Geology Bull. 19. 730 -781 (1979). Взято у В. Г. Кузнецова (Кузнецов, 2007).
Генетическая классификация по В. Т. Фролову Седиментогенные • Биогенные • Планктоногенные • Нектогенные • Бентосогенные • Копрогенные • Хемогенные и биохемогенные • Механогенные Метасоматические и интракрустальные • Элювиальные • Субаэральные • Субаквальные • Пещерные и другие брекчии • Постседиментационные • Диагенетические • Катагенетические • Метагенетические
Структурногенетическая классификация карбонатных пород
Структурно-генетическая классификация известняков по В. П. Морозову Характеристика известняков Форменные структурные компоненты известняков Тип цементации форменных структурных компонентов Структура цемента для форменных компонентов I тип Гранулированные раковины фораминифер Поровый Микрит II тип Биоморфные раковины фораминифер Базальный Спарит Преимущественно обломки водорослей Базальный Микрит I тип Оолиты Поровый Микрит II тип Оолиты Базальный Спарит Биокластовые Структурно-генетические типы известняков Биокластовозоогенные Биокластово-фитогенные Оолитовые Литокластовые (обломочные) Пелитоморфные Строматолитовые Обломки – продукты разрушения других известняков. Цемент обломков – поровый или базальный, состоит из микрита, спарита, в различной степени гранулированных раковин фораминифер, глинистых минералов Практически нацело состоят из микрита. Содержание форменных структурных компонентов незначительно. Текстура однородная или абиогенная слоистая Практически нацело состоят из микрита. Обладают неяснослоистой биогенной текстурой
Механизмы и обстановки образования известняков Установлено три основных способа образования известняков (+механогенный) механогенный
Некоторые обстановки накопления известняков 1 – Шельф, 2 – Изолированная отмель, 3 – Рифы, 4 – Пелагиаль Лизоклин – глубина с которой прекращается карбонатонакопление. (3, 5 -4 км)
Механизмы и обстановки формирования доломитов Биогенный. Нередко доломиты формируются в условиях жизнедеятельности водорослей, в частности некоторых строматолитов. Особенно это характерно для докембрия, когда в атмосфере преобладала углекислота и в Мировом океане практически не было свободного кислорода. Простейшие водоросли осаждали доломит. По данным О. К. Янатьевой Метасоматический. Нередко доломит формируется в результате метасоматического замещения известняков на дне морей и океанов, а также в условиях диа и катагенеза в бассейне породообразования.
Различные организмы строящие свой скелет из минерального вещества Flugel, 1974, 2004; Milliman, 1974
Схема эволюции способов осаждения карбонатного материала По В. Г. Кузнецову
Условия и механизмы формирование мергелей Мергели формируются в мелководных условиях и условиях с низкой скоростью осадконакопления. Основные обстановки – это мелководные заливы, лагуны, озера, бассейны с застойными гидродинамическими параметрами среды. Условия и механизмы формирование мела Мел может образовываться как в мелководных так относительно глубоководных участках морских бассейнов. Для образования осадков впоследствии образующих мел также необходимыми условиями являются довольно низкие параметры гидродинамики среды бассейна. Это необходимо для осаждения мельчайших планктонных форм организмов – коколитофорид.
Кокколиты • Кокколиты ажурные известковые пластинки на поверхности клетки одноклеточных планктонных водорослей кокколитофорид
Органогенный каркасный риф (organic framework reef) – постройка, образованная частично волноустойчивым каркасом, воздвигнутым организмами. себя сходным образом. В основном геологи сознательно употребляют термин «риф» для обозначения любой карбонатной постройки. Первоначальный термин относился к скалам или отмелям, на которых корабль мог потерпеть крушение. Поскольку многие подобные образования являлись кораллово-водорослевыми рифами, геологи ввели этот термин в свой профессиональный язык, придавая ему два более конкретных значения: 1) органические сообщества, строящие каркас, и 2) органогенная постройка. Вторичные изменения карбонатов • • Выщелачивание Кальцитизация Перекристаллизация Доломитизация Сульфатизация Окремнение Ожелезнение и др.
Известняк • Цвет: : разнообразный, от чисто белого до чёрного. • Структура: . : скрытокристаллическая, иногда обломочная, органогенная. • Текстура: однородная, тонкослоистая, пористая. Отличительные признаки: • стекло не царапает – отличие от опок; • реакция с соляной кислотой в куске – отличие от доломитов; • реакция с соляной кислотой в куске без бурого налёта в месте реакции (остатки непрореагировавших глинистых минералов) – отличие от мергелей; • реакция с соляной кислотой в куске и отсутствии обломков в образце – отличие от карбонатных брекчий и конгломератов. Происхождение: хемогенное, органогенное, смешанные и т. д.
Выделяют следующие разновидности • • известняк плотный – отличается однородным, плотным сложением; известняк оолитовый – состоит из концентрических, скорлуповатых шариков (оолитов) углекислой извести, сцементированных известково-глинистым цементом; известняк-ракушечник – состоит из раковин моллюсков и остатков мелких морских животных, пористый; известняк коралловый – состоит из коралловых полипов, однородный; известковый туф – крупнопористый известняк, из которого выделяют как его разновидность тонкозернистый, прочный, поддающийся шлифовке и полировке травертин; мел – пористый известняк, морского происхождения, состоящий из мельчайших, не видимых глазом раковин, панцирей микроскопических водорослей; агрегаты землистые, пачкает руки; известняки глинистые, битуминозные и другие выделяют по составу примесей, условиям образования и др.
Доломит • Цвет: белый, серый, часто желтоватый. • Структура: средне-, мелкозернистая, иногда скрытокристаллическая (похожая на фарфор). • Текстура: однородная, реже пятнистая и узорчатая. • Мин. состав: состоит из доломита, часто отмечается присутствие кальцита, ангидрита, глинистых минералов. Отличительные признаки: • черта белая, • стекло не царапает; • реагирует с холодной соляной кислотой в порошке – отличие от известняков, мергелей, ангидритовтвёрдый, Происхождение: это органогенные известняки, которые при уплотнении постепенно превращались в доломит при воздействии магнезиальных растворов (одна из точек зрения)
Мергель Цвет: светло-серый, тёмно-серый, бурый, чёрный (определяется цветом глинистого вещества). . • Структура: скрытокристаллическая, тонкозернистая. • Текстура: однородная, слоистая. • Мин. состав: состоит из кальцита до 50 %, иногда доломита и глинистых минералов. Отличительные признаки: • запах глины при увлажнении дыханием; • прилипает к языку; • иногда в образцах видны остатки флоры и фауны, обломки горных пород; • наличие окислов и гидроокислов железа обнаруживается по жёлтой, коричневой, бурой окраске; • грязно-бурый налёт в месте реакции с соляной кислотой – отличие от известняков, мела; • стекло не царапает, реагирует с соляной кислотой – отличие от опок, аргиллитов, алевролитов; • Происхождение: образуется при выпадении в осадок минералов кальцита и глинистых частиц или смеси глинистых частиц с продуктами истирания раковин в морях и озёрах мергель глинистый, мергель с содержанием глинистых минералов от 50 до 70 %.
Практическое применение карбонатных пород Изучение карбонатов позволяет с довольно высокой детальностью восстанавливать условия осадконакопления, что зачастую недоступно для других осадочных образований (Кузнецов, 2007). Однако карбонатные породы подвержены довольно существенным вторичным преобразованиям, что с одной стороны затирает информацию о их первичной структуре и текстуре и с другой позволяет рассматривать карбонатные образования в качестве объектов для изучения особенностей постседиментационного изменения пород. По разным оценкам в карбонатных образованиях сосредоточено от 35 до 48% мировых запасов нефти (Кузнецов, 2007). Кроме того, с карбонатными породами связаны крупные месторождения строительного сырья, полиметаллических руд. Карбонатные породы используются и в аграрно-сельскохозяйственных нуждах. Область применения карбонатных пород довольно высокая и затрагивает практически все отрасли производства. Применение карбонатных пород в производстве и народнохозяйственной деятельности чрезвычайно высокое.
Скачать презентацию Карбонатные породы составляют 18 -29 от общего количества
Карбонатные породы.pptx