Кузнецов В.Г. Литология. Осадочные горные породы и их изучение

Подождите немного. Документ загружается.

а б

Рис. 1.7. Принципиальная схема определения величины усадки за счет рас-

творения и выноса вещества при стилолитообразовании:

α — наблюдаемое современное положение; б — реконструированное пер-

вичное положение.

Am — минимальная величина усадки (сокращения мощности)

пени сдвига отдельных частей раковины, заметной прослойки

и т.д.

Стилолиты формируются не только под действием верти-

кального давления вышележащих слоев. В случае бокового

давления подобные текстуры возникают по трещинам, и

стилолиты секут пласты. В этом случае по ориентировке зуб-

Рис. 1.8. Современная эоловая рябь. Центральные Кызылкумы

цов по странам света можно реконструировать направление

стрессовых тектонических напряжений.

Одной из весьма распространенных текстур поверхности

слоев являются знаки ряби (рис. 1.8). Они образуют систему

более или менее параллельных валиков и связанных с ними

ложбин, которые наблюдаются на поверхности песчано-алев-

ролитовых и карбонатных пород. Симметричная в попереч-

ном сечении рябь образуется в водной среде в обстановке

волнения, асимметричная — при поступательном однона-

правленном движении в водной или воздушной среде,

причем крутые склоны направлены в сторону движения

(табл. 1.5).

Среди других абиогенных текстур поверхности слоев

можно отметить борозды и желоба промыва, следы воло-

чения твердых предметов, трещины усыхания и др.

(рис. 1.9).

Многочисленны и разнообразны различные биоген-

ные текстуры. Это следы ползания, зарывания, сверления

и т.д. Деятельность илоедов и другой инфауны (т.е. орга-

низмов, живущих в толще осадка) создает большое разнооб-

разие биотурбированных (возникших за счет переработки

осадка организмами) текстур. Они располагаются не только

Таблица 1.5

Признаки знаков ряби различных типов

(по «Атласу текстур и структур осадочных горных пород» (т. I

1962)

и «Методам изучения осадочных пород» (т. 1, 1957))

Основные при-

знаки

Водная рябь

Эоловая (ветро-

вая) рябь

Основные при-

знаки

волновая

течений

Эоловая (ветро-

вая) рябь

Длина волны 1

(расстояние ме-

жду вершинами

гребней)

От 0,5 до 50 см,

обычно 2 —10 см

Колеблется в

широких преде-

лах: от 2—3 см

до 2—3 м

Обычно от 1 до

10 см, реже до

25 см

Высота волны Л

(превышение

гребня над лож-

биной)

От немногих

миллиметров до

нескольких сан-

тиметров. В од-

ной системе рав-

номерная, почти

не изменяющаяся

Колеблется в

широких преде-

лах: от 2—3 м м

до 40 — 50 см.

Быстро меняется

по простиранию

Обычно несколь-

ко миллиметров.

Меняется по про-

стиранию

Индекс ряби (от-

ношение рас-

стояния между

вершинами со-

седних валиков к

их высоте I/h)

В пределах

5 —10;

у волноприбой-

ных - 5-20

Низкий: 4—10 Высокий: больше

15, иногда до 100

Форма

Симметричная.

Гребни острые,

иногда округлен-

ные, углубления

полого округлые,

более широкие,

чем гребни. В

волноприбойной

зоне могут быть

асимметричны.

Хребтики отно-

сительно парал-

лельны

Асимметричная.

Крутой склон

направлен по те-

чению. Хребти-

ки прямолиней-

ные, волнисто и

дугообразно изо-

гнуты, различ-

ной длины, ино-

гда короткие

Асимметричная с

пологим навет-

ренным склоном.

Хребтики дуго-

образно изогнуты

Взаи моотношение

в плане

Хребтики при-

близительно па-

раллельны и рас-

положены на

примерно равных

расстояниях друг

от друга

Хребтики обыч-

но почти парал-

лельны и нахо-

дятся на прибли-

зительно равных

расстояниях;

при вихревых

движениях воды

могут распола-

гаться беспоря-

дочно

Близкое к парал-

лельному распо-

ложение хребти-

KOB

Ориентировка в

пространстве

Обычно парал-

лельна береговой

линии

В общем случае

хребтики пер-

пендикулярны

направлению те-

чения

Разнообразная —

в зависимости от

направления вет-

ра

Внутреннее

строение

Легкий материал скапливается на

гребнях, более тяжелый — в углуб-

лениях

На хребтиках

зерна крупнее,

чем в углублениях

•Л Ii р

( '

·»

. !

* -

-> >

'* '

iu* .

J *

„1

ί .

I, i

ч<Й i

у H

jvj·)'

'•Ч

Y...4'

if-?

· <

} &

'ν'

.y-^is;

>н<

Рис. 1.9. Ископаемые трещины усыхания на поверхности микрозернистых

доломитов:

а - Северный Кавказ. Верхний титон; б - окрестности Гейдельберга, Гер-

мания. Средний мушелькальк (триас)

на поверхности слоя, но и проникают внутрь его, т.е.

текстуры поверхности слоя переходят в текстуры внутри-

слоевые.

1.3.2. СТРУКТУРЫ ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

Структуры осадочных пород достаточно разно-

образны и обычно различны для различных типов пород. По-

этому здесь рассмотрены лишь самые общие сведения о

структурах, так как детальнее они рассматриваются при ха-

рактеристике конкретных типов пород. Практически все ви-

ды структур осадочных горных пород можно подразделить на

пять основных типов: аморфную, обломочную (кластолито-

вую, кластическую), кристаллическую (кристаллически-зер-

нистую, кристаллитовую), органогенную (органоморфную,

органолитовую, биогенную, биоморфную) и сферово-агре-

гатную, или сферово-сгустковую.

Подобное подразделение с точки зрения формальной ло-

гики и правил построения классификаций не совсем кор-

ректно. Вещество, слагающее породы с четырьмя последними

видами структур, имеет кристаллическое строение, но сами

кристаллы образуют разные морфологические формы — об-

ломки, оолиты, стенки раковин и т.д. Строго говоря, на пер-

вом уровне деления необходимо выделить две группы —

аморфную и кристаллическую в широком смысле (sensu

Iato — s. 1.). А затем последнюю по типу форменных элемен-

тов подразделить на обломочную, биоморфную, сферово-

сгустковую и кристаллическую в узком смысле слова (sensu

stricto — s. s.) (рис. 1.10).

Аморфные структуры характерны для пород, сложенных!

аморфными минералами, и прежде всего опалом, — опок,

трепелов, а также для некоторых фосфоритов. Аналогична

структура цемента, представленного теми же минералами.

Обломочные структуры типичны для обломочных кварце-

вых и кварц-силикатных пород, но встречаются также и в

карбонатных, реже в сульфатных породах, бокситах. В поро-

дах с обломочной структурой более 50 % ее объема представ-

лено обломками того или иного состава, размера и формы

(рис. 1.11). Естественно, что характеристика этих структур

включает прежде всего и главным образом характеристику

обломков. Основное подразделение производится по размеру

обломков, причем в нашей стране наиболее распространена и

употребительна десятичная система подразделения. В соот-

Обломочная

Органогенная

Кристаллическая Сферово-сгустковая

Рис. 1.10. Основные структуры осадочных горных пород

ветствии с ней выделяется пелитовая структура с разме-

ром частиц менее 0,01 мм (в настоящее время все более

часто верхней границей пелитовой размерности считается

0,005 мм), алевритовая с размерами 0,01—0,1 мм, псаммитовая

с размерами 0,1

—

1,0 мм и псефитовая, размер обломков ко-

торой более 1 мм. Кроме размеров характеристика этих

структур включает морфологию обломков, однородность или

неоднородность их размеров (отсортированность) и другие

показатели. Более подробно обломочные структуры охарак-

теризованы в гл. 5.

Кристаллические (s. s.J структуры характерны для многих

хемогенных и вторично преобразованных пород — гипсов,

ангидритов, солей, многих известняков, доломитов и т.д. Кри-

Рис. 1.11. Песчаник мелкозернистый, хорошо отсортированный, с кальцито-

вым цементом норового и базального типа. С анализатором. Оренбургская

область. Визе

сталлическими являются структуры многих цементов. Основ-

ное подразделение производится по величине кристаллов, а

также их форме, однородности размеров и т.д. (рис. 1.12—

1.16, табл. 1.6).

Различаются кристаллические структуры по форме и сте-

пени правильности кристаллов, их идиоморфизму.

Если порода состоит из зерен минералов, большая часть

которых имеет правильные кристаллографические формы

(т.е. идиоморфных, эвгедральных — euhedral), то такую

структуру называют идиоморфнозернистой, или эвгедраль-

ной. Для осадочных пород предложен специальный термин —

идиотопическая структура (idiotopic) (Friedman, 1965). Зерна,

имеющие, хотя бы частично, исходные кристаллографические

формы, называются гипидиоморфными, или субгедральными

(subhedral), а структура породы, состоящей в основном из та-

ких зерен — гипидиоморфнозернистой, или субгедральной.

Специально для осадочных пород предложен термин гипидио-

топическая структура [hypidiotopic). Наконец, структура по-

роды, состоящей в основном из неправильных зерен, не

имеющих собственных кристаллографических элементов

(ксеноморфных, ангедральных — anhedral), называется ксе-

зв

Равномернозернистая

Гранобластовая

(мозаичная)

Разнозернистая

Лепидобластовая

(чешуйчатая)

Порфировидная

Нематобластовая

(волокнистая)

Рис. 1.12.

Некоторые виды кристаллических структур

Рис. 1.13. Мелко-, равнозернистая, идио- и гипидиоморфнозернистая, моза-

ичная структура доломита. Многие ромбоэдры доломита имеют отчетливо

зональное строение. С анализатором. Оренбургская область. Турне

Рис. 1.14. Разнокристаллическая, гипидиоморфнозернистая и ксеноморфно-

зернистая структура каменной соли. Припятская впадина. Верхний девон

(«Атлас структур...», 1974)

Рис. 1.15. Ксеноморфно-разнозернистая структура сильвинита. Туркмения.

Кимеридж - титон («Атлас структур...», 1974)

номорфнозернистой, ангедральной, или, в применении к оса-

дочным породам, — ксенотопической (xenotopic).

Морфология кристаллов характеризуется также соотноше-

нием размеров в разных сечениях, т.е. соотношением длины

и ширины. В зависимости от этого выделяется граноморфная

(гранобластовая, мозаичная) структура, где минералы имеют

более или менее изометрическую и обычно субгедральную

форму, лепидоморфная (лепидобластовая, чешуйчатая, листо-

ватая), если они имеют удлиненную, чешуйчатую форму, и

нематоморфная (нематобластовая, фибробластовая, волокни-

стая), состоящая из тонковолокнистых кристаллов.

Говоря о граноморфной разновидности кристаллических

структур, следует, однако, сделать одно важное примечание.

Дело в том, что этот термин — граноморфная — происходит

от английского grain, которое имеет несколько значений.

Обычно это слово переводится как зерно, зернистый. В пет-

рографии магматических и метаморфических пород, где

практически все структуры кристаллические, оно означает

более или менее изометричный минерал (зерно), не имею-

щий обычно хорошо развитых кристаллографических огра-