ЛИТОЛОГИЯ Доцент кафедры минералогии и

ЛИТОЛОГИЯ Доцент кафедры минералогии и петрографии Илалтдинов Ильдар Ягфарович

Литература • Япаскурт О. В. Литология: учебник для студ. высш. учеб. Заведений. М. : «Академия» , 2008. 336 с. • Фролов В. Т. Литология. М. : Изд-во МГУ, 1992, Т. 1, 2 • Логвиненко Н. В. Петрография осадочных пород. М. : Недра, 1984. • Белоусова О. Н. , Михина В. В. Общий курс петрографии. М.

• Литология – фундаментальная наука об осадочных образованиях Земли. Задачи исследования литологии: - исследование вещественного состава, строения и происхождения осадочных пород и породных ассоциаций; - раскрытие закономерностей нахождения, условий и стадиальных процессов возникновения осадочных пород и породных ассоциаций и их последующего изменения в земной коре; - анализ эволюции этих процессов в геологическом прошлом.

История становления литологии М. В. Ломоносов «О слоях земных» 1763 г. Объяснил происхож- дение ряда осадочных пород.

Головкинский Николай Алексеевич русский геолог (1834 - 1897). Обстоятельные работы в области фациального анализа.

Карпинский Александр Петрович (1847 -1936) создал общую классификацию осадочных образований земной коры. Созданная им номенклатура для обозначения подразделений осадочных толщ земной коры была принята мировой наукой. Карпинский А. П. заложил основы палеогеографии.

Михаил Сергеевич Швецов ( 29 октября 1885 Москва - 22 июля 1975, Москва) профессор, одним из первых создал курс осадочной петрографии для вузов и написал учебник «Петрография осадочных пород» (1932 г. ).

Пустовалов Леонид Васильевич (1902 -1970). Его главный труд — монография «Петрография осадочных пород» (1940), явился толчком к изучению осадочного породообразования и осадочных полезных ископаемых, так как в нём были разработаны теоретические положения о дифференциации осадочного вещества, периодичности осадконакопления и существенно уточнены представления об осадочных геохимических фациях.

Страхов Николай Михайлович (1900 -1978) — один из создателей современной теоретической литологии. Применил сравнительно- литологический метод для объяснения способов образования древних осадочных отложений, разработал теорию осадочного породобразования , изложенную в 3 -х томной монографии «Основы теории литогенеза» . Обосновал идею о четырёх типах литогенеза и рассмотрел их эволюцию в истории Земли.

• В настоящее время в литологии отчетливо обособились два важнейших раздела: 1. Учение о седиментогенезе – о процессах и условиях современного и древнего осадконакопления. 2. Учение о постседиментационном литогенезе (учение о закономерностях превращения осадков в породы и изменений последних внутри стратисферы).

Общие сведения о литологии Осадочная горная порода – это геологическое тело, состоящее из минеральных или органических образований, а также их сообществ, сформировавшееся из отложившегося на поверхности суши или на дне водоема осадка, и существующее в термобарических условиях, характерных для приповерхностной части земной коры.

• Осадочной горной породой называют геологическое тело, возникшее из продуктов физического и химического разрушения литосферы, в результате химического осаждения и жизнедеятельности организмов, или того и другого одновременно (Логвиненко Н. В. ) • Осадочными горными породами называются геологические тела минерального или органического состава, возникшие на земной поверхности либо вблизи нее под воздействием химических, физических и (или) биологических процессов и существующие при термодинамичес- ких условиях, свойственных для верхней части земной коры (т. е. до температур 3500 С и давлений не более 250 МПа) (Япаскурт О. В. ).

Понятие пласт • Большинству геологических тел осадочного генезиса свойственна пластовая форма залегания. • Пласт представляет собой тело с относительно однородным вещественным составом, которое четко обособлено от выше- и нижележащих тел почти параллельными поверхностями раздела (Рухин, 1969). • Пласт – плитообразное тело осадочной породы, представляющее единицу подразделения разреза по вещественному составу. Пласт глины или песчаника.

Текстуры осадочных пород • Текстура – это черты строения осадочной горной породы, определяемые способом выполнения пространства, расположением составных частей и ориентировкой их относительно друга.

Внутрислоевые текстуры Слоистая – обусловлена чере- дованием слоев нескольких разнос- тей осадочной горной породы.

Горизонтальная слоистость – слои ориентированы параллельно другу и плоскостям наслоения.

Волнистая слоистость – слои выпукло-вогнутой формы.

Косая слоистость –расположение слойков под углом к плоскостям наслоения.

Текстуры по мощности слоев • Массивнослоистая – более 50 см; • Крупнослоистая – 50 -10 (5) см; • Среднеслоистая – 10 (5) – 2 см; • Тонкослоистая – 2 -0, 2 см; • Микрослоистая – менее 0, 2 (0, 1) см.

Текстуры поверхности слоя (напластования) • Возникают на поверхности осадка при кратковременном изменении среды осадконакопления, при выпадении осадков и жизнедеятельности организмов. • Необходимое условие сохранения таких текстур – быстрое захоронение их под новыми осадками.

Знаки ряби – система параллельных валиков на поверхности осадка, перпендекулярно направлению водного или воздушного потоков.

Асимметричная - рябь течений и ветра (А, Б). Симметричная – рябь волнений (В, Г).

Трещины усыхания (такыры) – образуются в глинистом или известковом осадке, при высыхании его на воздухе.

Отпечатки капель дождя и града – округлые углубления с бортиками по периферии.

Массивная – беспорядочное расположение в породе её составных частей.

Структуры осадочных пород • Структура о. г. п. – это особенности её строения, которые определяются размером, формой, степенью однородности составных частей, а также количеством, размером и степенью сохранности органических остатков (Прошляков, Кузнецов, 1991) • Структурой называется свойство породы, обусловленное размерами и формой составных компонентов (минеральных или органических), а также характером внутрипластовых сочленений (Япаскурт, 2008).

Обломочная (кластическая) – количество угловатых или окатанных обломков превышает 50% объема пласта.

Кристаллически-зернистая структура – характеризуется взаимозависимостью форм у контактирующих минералов. Свойственна породам, образо- вавшимся химическим путем.

Классификация по размеру зерен (Логвиненко Н. В. , 1984) • Крупнозернистая – более 0, 5 мм; • Среднезернистая – 0, 5 -0, 1 мм; • Мелкозернистая – 0, 1 -0, 05 мм; • Микрозернистая – 0, 05 -0, 005 мм; • Пелитоморфная - менее 0, 005 мм.

Оолитовая структура – частицы размером 0, 1 -1, 0 мм концентрически –скорлуповатого строения.

Вид оолитов по микроскопом.

Биоморфная структура – различной степени сохранности остатки организмов.

Состав осадочных горных пород

Стадия мобилизации осадочного вещества • Мобилизация осуществляется гиперген- ными, биогенными либо вулканогенными способами. • Гипергенез – комплекс химических, био- и физико-химических явлений, которые протекают на границе между атмосферной и твердой земной оболочкой. • Характерные процессы зоны гипергенеза: гидратация, гидролиз, окисление, восста- новление, катионный обмен, растворение.

• Биогенная мобилизация – это накопление органических остатков в торфяниках, карбонатных рифовых постройках. • Вулканогенная и эндогенно- гидротермальная формы мобилизации веществ – продукты вулканических взрывов, горячие гидротермы в областях развития вулканизма с растворенными в них веществами.

Стадия седиментогенгеза Осадочная дифференциация вещества - под влиянием механических, химических, биологических и физико-химических процессов происходит рассортировка осадочного материала или избирательное выделение в твердую фазу растворенных и газообразных веществ с последующим переходом отделившихся однородных продуктов в осадок.

Механическая дифференциация – заключается в рассортировке осадочного материала по размеру, плотности, форме обломков.

Химическая дифференциация – последовательный переход растворенных веществ в твердую фазу и осаждение возникших продуктов в бассейне седиментации.

• Биогенная дифференциация заключается в избирательном превращении растворенных и газообразных компонентов в минеральные скелетные образования или органические ткани в результате жизнедеятельности организмов. • После их отмирания они переходят в осадок, распределяясь по дну бассейна седиментации в соответствии с влиянием факторов механической дифференциации.

Физико-химическая дифференциация проявляется при осаждении коллоидного материала в результате укрупнения частиц при коагуляции коллоидных растворов, происходящей при смешении растворов с неодинаково заряженными частицами, повышении концентрации частиц, а также под влиянием радиоактивного излучения, изменения свойств среды и других причин.

Стадия диагенеза • Уплотнение осадка. • Дегидратация и гидратация осадка. • Переработка осадка организмами. • Образование устойчивых минеральных модификаций (опал – халцедон). • Растворение и разложение неустойчивых составных частей осадка. • Минеральное новообразование. • Кристаллизация и перекристаллизация.

Стадия катагенеза • Уплотнение пород. • Отжатие воды (физически и химически связанной). • Растворение составных частей породы. • Минеральные новообразования (вторичные минералы: кварц, кальцит, халцедон и др. ). • Перекристаллизация вещества породы.

Классификация осадочных пород • В. Т. Фролов (1987) детализировал и видоизменил схему Н. В. Логвиненко. Был исключен приоритетный признак вещественного состава. • I. Осксидные образования: 1. Аквалиты, или водные породы (лед). 2. Силициты, или кремневые породы. 3. Манганолиты, или марганцевые породы. 4. Ферритолиты (ферролиты), или железные породы. 5. Аллиты, или алюминиевые породы (бокситы) • II. Солевые: 6. Эвапориты, или собственно соли. • 7. Карбонатолиты, или карбонатные породы. 8. Фосфориты, или фосфатные породы. • III. Органические. 9. Каустобиолиты. • IV. Силикатные. 10. Глины. 11. Кластолиты, или обломочные кварц-силикатные породы.

Основные факторы и условия образования осадочных толщ • Тектоника – занимает ведущее положение и определяет: - состав и строение (структура и текстура); - скорость накопления и мощность осадка, - форму осадочных тел, - климат, - рельеф местности.

Наибольшее значение имеют вертикальные движения земной коры переменного знака и меняющейся амплитуды.

Типы литогенеза 1. Ледовый (нивальный) – образуются глины валунные, супеси, несортированные валунники.

Гумидный - тропики, субтропики, влажный умеренный и холодный климат. Образуются глины, обломочные (песчаники, алевролиты), хемогенные (известняки, бокситы, железняки и др. ), органогенные (известняки, диатомиты, угли и др. ), смешанные осадочные породы

Аридный – пустыни, полупустыни, сухие степи. Образуются эоловые пески И песчаники, известняки, доломиты, гипсы, ангидриты, каменная соль.

Фации и формации осадочных пород • Фация (от лат. facies – облик) – горная порода или осадок, возникшие в опре- делёных физико-географических условиях. • Фация – физико-географические условия, определенного времени, отличные от условий того же времени в соседних смежных районах, которые находят свое выражение в характере осадков и пород или первичном отсутствии отложений.

1. Континентальные фации – элювиальные, коллювиальные, делювиальные, пролю-виальные, аллювиальные, лимнические, ледниковые, эоловые пустынные образования. 2. Морские и океанические фации: 2. 1. Приконтинентальные – шельфа, уступа континентального склона, континеталь-ного подножья, абиссальных равнин и т. д. 2. 2. Пелагические – придонная часть океанов. 2. 3. Морских водоемов аномальной солености. 3. Переходные фации – прибрежно-морские, лагунные, лиманные, дельтовые. Формация – парагенетические сообщества фаций более или менее устойчивые во времени и пространстве.

Периодичность и эволюция осадконакопления • Периодичность осадконакопления – повторяе- мость осадочных слоев и осадочных комплексов в истории Земли на фоне общего поступательного развития планеты. • Цикличность – это процесс, явление, которое с чего-либо начинается и чем-либо завершается, не обязательно по кругу, а чаще по спирали. • Периодичность - время, в течение которого совершается то или иное явление. • Ритмичность – характеристика процесса.

Эволюция осадочного процесса заключается в том, что со временем образование одних осадков постепенно затухает, но взамен из тех же компонентов образуются другие, отличающиеся по составу, строению и физико-химическим свойствам.