Тема лекции 10. Собственно-обломочные породы

Классификация обломочных пород базируется на минеральном составе и структуре обломков. Основа грубообломочных пород (1 – >1000мм) – обломки горных пород различного минерального состава и генезиса: магматические, метаморфические и осадочные. В песчаных породах, а тем более в алевритовых и пелитовых, обломочная часть представлена, главным образом обломками минералов.

 

Группа пород	Размер Обломков, мм	Название обломков	Окатанные обломки	Угловатые обломки
Грубооб-ломочные Песчаные Алевритовые Пелитовые	>1000   100 – 1000   500 – 1000 250 – 500 100 – 250   10 – 100   50 – 100 25 – 50 10 – 25   1 – 10   5 – 10 2,5 – 5 1 – 2,5   0,1 – 1 0,5 – 1 0,25 – 0,5 0,1 – 0,25 0,01 – 0,1 0,05 – 0,1 0,025 – 0,05 0,01 – 0,025 <0.01	Глыбы   Валун:   крупный средний мелкий Галька (щебень): крупная средняя мелкая Гравий (дресва): крупный средний мелкий   Песок: крупный средний мелкий Алеврит: крупный средний мелкий Пелит	Глыбовый Конгломерат Валунный конгломерат: крупновалунный средневалунный мелковалунный Конгломерат:   крупногалечный среднегалечный мелкогалечный Гравелит:   крупнообломочный среднеобломочный мелкообломочный	Глыбовая брекчия   Валунная брекчия: крупновалунная среднещебеночная мелкощебеночная Брекчия:   крупнообломочный среднеобломочный мелкообломочный Дресвит:   крупнообломочный среднеобломочный мелкообломочный
Песчаник: крупнозернистый среднезернистый мелкозернистый Алевролит: крупнозернистый среднезернистый мелкозернистый Аргиллит

 

 

Грубообломочные породы – псефиты

К псефитам относятся рыхлые (гравий, галька, щебень) и сцементированные (гравелиты, конгломераты и брекчий). Грубообломочные породы залегают в виде слоев, пластов и линз различной мощности Галечники и конгломераты образуются в морских, озерных и речных долинах.

Морские галечники и конгломераты образуются в областях прибоя, в дельтах и в местах развития сильных донных течений. Галька в морских осадках обычно плоская, хорошо окатанная и рассортирована по размеру. Удлиненные гальки прибойной полосы наклонены в сторону моря, углы наклона пологие. Морские галечники залегают в виде пластов небольшой мощности, но занимают обычно большие площади. Пласты морских галечников и конгломератов свидетельствуют о трансгрессии моря и называются базальными конгломератами, то есть, залегающие в основании осадочной толщи.

Озерные конгломераты в отличие от морских конгломератов имеют небольшое площадное распространение, залегают в виде линз и маломощных пластов среди других осадочных пород.

Речные галечники и конгломераты встречаются в долинах горных рек. Характеризуются округлой формой и плохой сортировкой. Удлиненная галька обычно располагается с наклоном против течения. Углы наклона крутые. Галечники и конгломераты речных долин залегают в виде пластов и линз большой мощности в десятки и сотни метров, распространены полосами и лентами обычно прерывисты вдоль речных долин.

Песчаные отложения

Песчаные отложения (0.1 – 1мм) широко распространены среди осадочных пород. Генезис их определяется по характеру органических остатков, косой или горизонтальной слоистости, по знакам ряби на поверхности пласта, по составу минералов. Например, присутствие глауконитов говорит о морском происхождений.

Наиболее четко выделяются прибрежные, донные, речные и эоловые песчаные отложения.

Прибрежные песчаные отложения характеризуются отсортированностью, окатанностью и гладкой полированной поверхностью. Для них характерно наличие перекрестной косой слоистости.

Морские и озерные донные песчаники содержат примесь алевритовых и пелитовых частиц, характеризуются более слабой отсортированностью, чем прибрежные.

Речные песчаные отложения характеризуются своеобразной косой слоистостью. Серии слоев падают в одну сторону. Характеризуются изменчивостью разреза. Благодаря перемещению русел могут занимать значительные площади.

Эоловые песчаные отложения образованы за счет перевевания древних речных песков. В процессе перевевания легко удаляются глинистые и алевритовые частицы. Поэтому эоловые пески лишены глинистых частиц, хорошо отсортированы и окатанны.

По составу песчаники классифицируются как кварцевые, аркозовые и граувакковые.

1.Кварцевые пески и песчаники характерны для платформенных районов. Они возникают за счет длительного переотложения песчаного материала. Зерна кварца характеризуются округленностью и матовой поверхностью. Кварцевые песчаники сцементированные кварцем за счет вторичного перерождения, носят название кварцитов и кварцитовидных песчаников.

Кварцевые пески используются в стекольной промышленности. Чистые, содержащие до 99,8% кварца, используются для изготовления оптического стекла.

2.Аркозовые песчаники сложены кварцем и полевыми шпатами, образуются за счет разрушения гранитов, в различных физико-географических условиях.

3.Граувакки сложены обломками пород различного генезиса. Образуются вблизи области сноса, в складчатых областях, при быстром отложении обломочного материала.

 

 

Типы пород	Кварц	Полевые шпаты	Глауконит	Слюды	Глинистые минералы	карбонаты	Обломки пород	Прочие компоненты
Мономинеральные Песок кварцевый, J3, Люберцы Московской обл. Песок кварцевый Р, Камышин Волгоградской обл. Аркозовые Песчаник аркозовый, мелкозернистый, J2,Прикаспийская впадина Песчаник аркозовый, К, Северный Кавказ Граувакковые Песчаник граувакковый, Р2, Актюбинское Приуралье Алевролит аркозовый, N, Апшеронский п-ов (по А.Г. Алиеву и Э.Л. Даидбековой) Песчаник граувакковый, Донбасс (по Н.В. Логвиненко)	99,1     95,2     76,3     78,6     51,2     35,0     39,2	0,4     2,0     20,3     13,0     29,7     60,5     5,18	–     1,7     –     6,2     –     –     –	0,4     –     3,2     0,9     9,1     0,2     10,83	–     0,9     1,5     1,1     4,4     4,5     –	–     –     –     –     1,8     –     0,76	–     –     –     –     1,7     –     42,52	0,1     0,2     1,7     0,2     2,1     0,8     1,52

Некоторые авторы в зарубежной литературе песчаники классифицируются иначе, выделяются 1. Арениты – хорошо отсортированные песчаники, содержащие менее 10% глинистых частиц, 2. Вакки несортированные глинистые песчаники. 3. Кварциты, 4. аркозы и 5. граувакки.

Многие исследователи для целей классификации предложили разделить пески на две группы – пески с матриксом (цемент) и без него.

Петтиджон и Дотт выделяют следующие типы песчаников: 1. арениты, 2. кварцевые песчаники, 3.вакки, 4.аркозы 5. граувакки.

Арениты содержат менее 15% матрикса, структурно зрелые.

Вакки содержат матрикса от 15% до 75% структурно незрелые, но содержат полевых шпатов менее 25%.

Аркозы сложены кварцем и большим количеством полевых шпатов, зрелые в структурном отношении, но незрелые по минеральному составу – много полевых шпатов.

Кварцевые песчаники или ортокварциты содержат 95% кварца.

Граувакковые песчаники очень плохо сортированы, состоят из частиц разного размера, мало кварца много слюд и обломков пород, цемент сложен глинистыми минералами.

Цемент песчаников бывает глинистым (каолинит, гидрослюда и т.д.), карбонатным, кремнистым, железистым. Во многих песчаниках цемент полиминеральный: глинисто-карбонатный, кремнисто-глинисто-карбонатный, часто с примесью углистого вещества. По соотношению обломков и цементирующего материала выделяются следующие типы цементов.

Базальный тип – обломки заключены в цементирующем материале и не соприкасаются друг с другом.

Выполнения пор тип, в котором количество цементирующего вещества колеблется в значительных пределах в зависимости от объема поровых пространств породы.

В пленочном типе количество цемента по сравнению с массой обломков невелико. Цементирующий материал покрывает тонким слоем все обломки, связывая их между собой.

Контактовый тип – цементирующего вещества в породе очень мало и он развит лишь в местах соприкосновения обломков, поры остаются незаполненными.

По способу образования: регенерационный (обрастания), коррозионный (частичное растворение), пойкилитовый (цемент состоит из крупных монокристаллов) и цемент механического заполнения.