Справочник по литологии

Подождите немного. Документ загружается.

Атоллов

Кораллово-водорослевых биогермов

Брекчий, конгломератов, песков пляжей

(бич рок и риф рок) и внешнего подводно-

го склона

Песчано-алеврито-пелитовых карбонатных

илов лагун

Глубоководного шельфа

Биогенно-терригенная

Возвышенностей глубо-

ководного шельфа

Возвышенностей глубоководно-

го шельфа

Терригенных песков и алевритов (иногда

галечников)

Глауконито-терригенных песков

Фораминиферовых песков и алевритов

Кремнево-губковых осадков высоких широт

Глубоководного шельфа

Биогенно-терригенная

Впадин и котловин глу-

боководного шельфа

Впадин и котловин глубоко-

водного шельфа

Алевро-пелитовых диатомо-терригенных

илов с OB, сульфидами железа и фосфори-

тами областей апвеллинга

Алевро-пелитовых фораминиферовых илов

с костями позвоночных, сульфидами желе-

за и фосфоритами

Шельфа и материкового

склона высоких широт

Терригенная с грубым

материалом ледового раз-

носа

Шельфа и материкового

склона высоких широт

Шельфа и материкового скло-

на высоких широт

Терригенных алевритовых и алевро-пелито-

вых илов с грубым материалом ледового

разноса

Подводных каньонов и

нижней части материко-

вого склона

Терригенная турбидито¬

вая

Подводных каньонов

Верхней и средней части под-

водных каньонов

Терригенных песков и алевритов с галькой,

щебнем с градационной слоистостью

Подводных каньонов и

нижней части материко-

вого склона

Терригенная турбидито¬

вая

Подводных каньонов

Конусов выноса подводных

каньонов

Терригенных песков и алевритов, алевро¬

пелитов с градационной слоистостью

Подводных каньонов и

нижней части материко-

вого склона

Терригенная турбидито¬

вая

Нижней части материко-

вого склона

Нижней части материкового

склона

Терригенных песков, алевритов с галькой,

щебнем с градационной слоистостью

Глауконито-терригенных песков, алевритов

с градационной слоистостью

Продолжение табл. 2-2

Генетическая группа

Генетический комплекс Субформация - группа

Формация макрофаций

Генетические типы

Макрофации

Генетические подтипы

Фации

Материкового склона оке-

ана и впадин котловин-

ных морей низких широт

Терригенно-биогенная,

карбонатная

Материкового склона

океана низких широт

Материкового склона океана

низких широт

Глауконито-терригенных песков

Терригенных глинистых илов

Терригенно-карбонатных илов с пироклас¬

тикой

Впадин котловинных мо-

рей низких широт

Впадин котловинных морей

низких широт

Фораминиферовых илов

Фораминиферо-кокколитовых илов

Кокколитовых илов

Материкового склона оке-

ана и впадин окраинных

морей высоких широт

Вулканогенно-биогенно-

терригенная

Материкового склона

океана высоких широт

Материкового склона океана

высоких широт

Диатомо-терригенных илов с сульфидами

железа и аутигенным глауконитом

Диатомо-терригенных илов с пирокластиче-

ским материалом

Материкового склона оке-

ана и впадин окраинных

морей высоких широт

Вулканогенно-биогенно-

терригенная

Впадин окраинных мо-

рей высоких широт

Впадин окраинных морей высо-

ких широт

Диатомовых и диатомо-терригенных илов

Диатомо-терригенных илов с прослоями

вулканогенного материала

Подножий хребтов и воз-

вышенностей ложа океана

Биогенно-терригенная,

турбидитовая

Подножий подводных

хребтов

Подножий подводных хребтов

Глубоководных турбидитов терригенного и

биогенного состава с грубым материалом

обвального генезиса

Подножий хребтов и воз-

вышенностей ложа океана

Биогенно-терригенная,

турбидитовая

Подножий возвышенно-

стей ложа океана

Подножий возвышенностей ло-

жа океана

Глубоководные турбидиты — фораминифе¬

ро-кокколитовые и фораминиферовые пески,

алевриты с градационной слоистостью

Возвышенностей ложа

океана

Биогенная карбонатная

Возвышенностей ложа

океана тропической зоны

Возвышенностей ложа океана

тропической зоны

Фораминиферовые пески и алевриты

Фораминиферо-птероподовые пески и алев-

риты

Возвышенностей ложа

океана

Биогенная карбонатная

Возвышенностей ложа

океана средних широт

Возвышенностей ложа океана

средних широт

Фораминиферовые пески с железо-марганце-

выми конкрециями

Фораминиферовые алевриты

Абиссальных равнин ло-

жа океана (до глубины

4000—5000 м)

Биогенная карбонатная,

планктоногенная

Абиссальных равнин ло-

жа океана тропической

зоны

Абиссальных равнин ложа оке-

ана тропической зоны

Фораминиферовых илов с железо-марганце-

выми конкрециями

Фораминиферо-кокколитовых илов

Радиоляриево-фораминиферовых илов

Абиссальных равнин ло-

жа океана средних широт

Абиссальных равнин ложа оке-

ана средних широт

Фораминиферовых илов с железо-марганце-

выми конкрециями

Диатомо-фораминиферовых илов

Абиссальных равнин ло-

жа океана

Биогенная кремнистая,

планктоногенная

Абиссальных равнин ло-

жа океана тропической

зоны

Абиссальных равнин ложа оке-

ана тропической зоны

Радиоляриевых илов

Диатомовых (этмодискусовых) илов

Диатомо-радиоляриевых илов

Абиссальных равнин ло-

жа океана высоких ши-

рот

Абиссальных равнин ложа оке-

ана высоких широт

Диатомовых илов

Диатомо-терригенных илов

Абиссальных равнин ло-

жа океана

Терригенно-аутигенная

Абиссальных равнин ло-

жа океана (красной глу-

боководной глины)

Абиссальных равнин ложа оке-

ана (красной глубоководной

глины)

Красной (коричневой) глубоководной гли-

ны с железо-марганцевыми конкрециями

Цеолитной глины (обогащенной монтморил-

лонитом и цеолитами)

В классификации современных континентальных осадков Д. В. Наливкина

( 1955 г.) в основу положены физико-географические условия образования осад-

ков — обстановки осадконакопления. Им выделяется формация «материк», ко-

торая подразделяется на шесть нимий: дельта, прибрежная равнина, пустыня,

горное подножье, горный хребет и долосклон. В каждой нимии содержится по

несколько сервий, причем одна и та же сервия может повторяться в несколь-

ких нимиях (например, речная долина). В пределах сервий выделяются от од-

ной до нескольких фаций.

Иначе производит классификацию континентальных осадков Е. В. Шанцер

[3].

В основу подразделения им принята физическая природа ведущего фак-

тора аккумуляции осадков, а также динамика развития их аккумуляции

(табл. 2-1).

В классификации П. Л. Безрукова и А. П. Лисицына (1960 г.) морские и

океанические осадки подразделены по вещественному составу на 10 групп: об-

ломочные, глинистые, пирокластические, кремнистые, (более 10% S1O2), карбо-

натные (более 10% CaCO

), железистые (более 5% Fe

), глауконитовые (бо-

лее 10% глауконита), марганцевые (более 2% MnO

), фосфатные и осадки,

обогащенные С

орг

Ф. Шепард рассматривает только глубоководные осадки, подразделяя их

на две группы: терригенные и пелагические, которые делятся на типы

осадков.

Классификация глубоководных осадков Тихого океана, предложенная

П. Л. Безруковым, В. П. Петелиным и Алексиным (1970 г.), основана на гене-

зисе и вещественном составе. Авторы выделяют следующие типы осадков.

I. Терригенные (обломочные и глинистые).

II.

Биогенные.

Кремнистые: а) диатомовые, б) диатомово-радиоляриевые, в) кремнево-

губковые

Карбонатные: а) фораминиферовые и кокколитофоридо-фораминиферо¬

вые, б) птероподо-фораминиферовые, в) кораллово-водорослевые, г) ракушеч-

ники.

Кремнисто-карбонатные: а) диатомово-фораминиферовые, б) радиолярие-

во-фораминиферовые.

III.

Полигенные глинистые осадки — красная глубоководная глина.

IV. Пирокластические (вулканогенные) осадки.

V. Аутигенные осадки (седиментогенно-диагенетические): а) железо-мар-

ганцевые конкреции и плиты, б) фосфориты.

В.

Т. Фролов [2] предложил измененную им классификацию генетических

типов морских образований, в которой выделяется четыре генетических ряда:

вулканогенный, биохемогенный, мотогенный (терригенный) и подводно-элюви-

альный, подразделяемых в свою очередь на 13 генетических групп.

В классификации Е. Олаусона (1966 г.) и В. Бергера рассматриваются пе-

лагические и гемипелагические отложения.

Пелагические глины и оозы. Медиана менее 5 мкм, менее 25% фракции

диаметром более 5 мкм имеют терригенное, вулканогенное или неритовое про-

исхождение.

А. Пелагические глины — CaCO

и SiO

менее 30%: слабоизвестковистые—

1-10% CaCO

; сильноизвестковистые—10—30% CaCO

; слабокремнистые —

1—10% SiO

; сильно кремнистые—10—30% SiO

Б.

Оозы — СаСОз или кремнистых остатков более 30%: мергелистые —

СаСОз более 30% и менее 66%; меловые — СаСОз более 66%; диатомовые, ра-

диоляриевые — CaCO

менее 30%, SiO

более 30%.

II.

Гемипелагические илы. Медиана более 5 мкм, более 25% фракции круп-

нее 5 мкм терригенного, вулканогенного или неритового происхождения.

A. Известковые илы — CaCO

более 30%: мергелистые — СаСОз менее 66%;

меловые—CaCO

более 66%; фораминиферовые, кокколитовые — CaCO

скелет-

ного генезиса более 30%.

Б.

Терригенные илы — CaCO

менее 30%, преобладают кварц, полевой шпат

и др.

Вулканогенные илы — CaCO

менее 30 %, преобладает пепел и др.

III.

Пелагические или гемипелагические отложения:

1—доломито-сапропелевые илы, 2 — темные карбонатные глины и илы —

сапропели, 3 — кремнистые аргиллиты и кремнистые сланцы, 4 — известняки.

В приведенной классификации неудачны термины — известняки и сланец,

которые непригодны для современных осадков.

В классификации морских осадков Н. В. Логвиненко [1] дана двойная но-

менклатура в аспекте генетических комплексов и генетических типов (подтипов)

и формаций и фаций (табл. 2-2).

В табл. 2-2 наименования генетических подтипов и фаций даны по обста-

новке осадконакопления и составу (терригенные, карбонатные, кремнистые, пес-

чаные, алевритовые, глинистые, диатомовые, фораминиферовые и т. п.). При

наименовании по составу использованы правила петрографии осадочных по-

род — осадок или порода называются по тому компоненту, содержание которого

достигает 50% и более,

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Логвиненко Н. В. Морская геология. Л., Недра, 1980. 343 с.

Фролов В. Т. Основы генетической типизации морских отложений.—

В кн.: Морская геология, седиментология, осадочная петрография и геология

океана, Л., 1980, с. 42—47.

Шанцер Е. В. Итоги и перспективы изучения генетических типов конти-

нентальных отложений. Сущность и значение понятия «генетический тип отло-

жений» и аллювий как его эталон. — Литол. в исслед. Геол. ин-та АН СССР, М.>

1980,

с. 56—95.

Часть II

ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ

Глава 3

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Осадочной породой называют геологическое тело, возникшее из продуктов

физического и химического разрушения литосферы в результате химического

осаждения и жизнедеятельности организмов, или того и другого одновременно

[1]•

Осадочные породы представляют собой минеральные агрегаты с тем или

иным составом минералов — парагенезом минералов, который определяется ха-

рактером исходного вещества (составом материнских пород и продуктов их

разрушения) и условиями среды образования осадка и породы. Размер частиц

(зерен) породы, их форма и взаимное сочетание между собой определяют

структуру породы.

Осадочные породы одновременно являются геологическими телами — плас-

тами, слоями, линзами и т. п. разной формы и размера, залегающими горизон-

тально, наклонно или складчато. Внутреннее строение этих тел, обусловленное

ориентировкой, взаимным расположением составных частей и способом выпол-

нения пространства, называется текстурой породы. В англоязычной литературе

понятия структуры и текстуры прямо противоположны. Для большинства оса-

дочных пород характерна слоистая текстура (наличие слоистости). Это дало

основание называть осадочные породы также «слоистыми» (Г. Розенбуш,

1934 г.).

Образование осадочных пород в самом общем виде можно представить в

виде такой схемы: возникновение исходных продуктов путем разрушения мате-

ринских пород, перенос вещества водой, ветром, ледниками и осаждение его

на поверхности суши и в водных бассейнах. На путях переноса и в водных бас-

сейнах поступают дополнительные порции вещества благодаря вулканическим

извержениям, осаждению из водных растворов и деятельности организмов.

В результате образуется осадок, сложенный различными компонентами и на-

сыщенный водой. Осадок — это сложная и неуравновешенная физико-химическая

система (частично биологическая), которая долгое время изменяется за счет

внутренних ресурсов вещества и энергии (химические, и биологические процес-

сы) и постепенно превращается в осадочную породу. Осадочная порода, в от-

личие от осадка, часто плотная и даже сцементированная (зерна ее скреплены

цементом).

Попадая на большие глубины в толщу пород стратисферы (в результате

длительного опускания), осадочные породы изменяются и превращаются сна-

чала в метаморфизованные осадочные породы (глинистые и др. сланцы, песча-

ники—>-кварциты и др.), а затем в метаморфические породы (кристаллические

сланцы, гнейсы и др.). При поднятии территории осадочные породы выходят

на поверхность земли и разрушаются — выветриваются.

Осадочные породы составляют более 5% вещества твердой земной коры —

литосферы и покрывают около 75% поверхности суши. Мощность осадочного

покрова составляет от 0 или нескольких метров на древних кристаллических

щитах до 20—25 км в геосинклиналях. Средняя мощность осадочной толщи

литосферы составляет около 4—4,5 км.

По А. Б. Ронову и А. А. Ярошевскому, на платформах соотношение раз-

личных типов осадочных пород следующее: пески

22,1%,

глины 46,2%, карбо-

наты 24,4%, доломиты, гипсы, соли 2,8%, эффузивы 4,5%. В геосинклиналях

наблюдаются несколько иные соотношения: пески 18,7%, глины (и глинистые

сланцы, аргиллиты) 39,0%, карбонаты 21,0%, доломиты, сульфаты, соли 0,3%

и эффузивы 21,0%.

Средний химический и минеральный состав осадочных пород приведен в

табл. 3-1 и 3-2.

Таблица 3.1

Средний химический состав осадочных пород, по Суйковскому (1952 г.)

Окислы

Содержание, %

Окислы

Содержание, %

SiO

59,17

MgO 1,85

TiO

0,77 CaO 9,90

14,47

BaO

0,12

0,03

SrO

0,04

6,32

O 2,77

FeO 0,99

1,76

NiO 0,02

0,22

MnO 0,80

Сумма 100,00

Таблица 3-2

Средний минеральный состав осадочных пород, по Твенхофелу (1936 г.)

Минералы

Содержа-

ние, %

Минералы

Содержа-

ние, %

Кварц

Мусковит, серицит, гид-

рослюда

Другие глинистые мине-

ралы

Ортоклаз

Альбит

34,80

15,11

14,51

11,02

4,55

Доломит, сидерит

Кальцит

Гипс,

ангидрит

Магнетит

Титанит, ильменит

9,07

4,25

0,97

0,73

0,07

0,02

Сумма

99,45

Классификация осадочных пород основана на их составе и условиях обра-

зования. По генезису выделяют породы обломочные, химические и органогенные-

(В.

И. Лучицкий, 1948 г.) или обломочные, глинистые и хемобиогенные

(М.

С. Швецов, 1958 г.; Л. Б. Рухин, 1969 г.). Дальнейшее подразделение в

пределах этих крупных групп производится по вещественному и минеральному

составу. Так, например, в хемобиогенной группе выделяют глиноземистые, же-

лезистые, марганцевые и другие породы. Железистые породы в свою очередь

разделяются на окисные карбонатные, силикатные и смешанного состава. В не-

которых классификациях учитывают также условия залегания и текстуры —

выделяются пластовые, конкреционные и другие разности.

Существуют и другие принципы классификации. Л. В. Пустовалов (1940 г.)

в основу подразделения осадочных пород положил теорию осадочной диффе-

ренциации вещества. Он выделяет ряды пород, возникшие при механической и

химической дифференциации вещества. В. П. Батурин (1937 г.) классифициру-

ет осадочные породы по фазам исходного вещества, из которого образуются

породы; Ф. Петтиджон — по тектоническому фактору — тектоническим условиям

формирования пород, и т. п. Однако все эти классификации достаточно слож-

ны и громоздки и поэтому не получили широкого распространения.

При классификации любых природных объектов и явлений следует, ко-

нечно, стремиться к использованию генетического принципа. Однако большая

часть осадочных пород представляет собой полигенетические образования, т. е.

образуется разными способами, и поэтому чисто генетическая классификация

с выделением крупных групп пород по генетическому признаку (например, об-

ломочные, химические и биогенные) неудобна. Так, например, карбонатные по-

роды — известняки и доломиты могут образоваться всеми этими способами

(табл. 3-3).

Таблица 3-3

Состав и происхождение осадочных пород

* 1 — галечники, конгломераты, пески, песчаники, алевриты, алевролиты; 2 — глины и

аргиллиты; 3 — латериты и бокситы; 4 — железистые породы; 5 — марганцевые породы; 6 —

фосфатные породы; 7 — кремнистые породы; 8 —известняки и доломиты; 9 — сульфатные,

хлоридные и другие соли; 10 — каустобиолиты.

И только обломочные породы, соли и ископаемые угли являются моногене-

тическими образованиями.

На основании этого целесообразно за основу подразделения осадочных по-

род принять вещественный состав и генезис одновременно, при этом не следу-

ет выделять крупные подразделения пород по генезису, как это делалось рань-

ше,

а использовать этот признак в широком и узком смысле слова вплоть до

учета обстановок осадконакопления в пределах подразделений, выделенных по

вещественному составу.

По вещественному составу и генезису выделяются следующие группы по-

род (рис. 3-1): обломочные, глинистые (алюмосиликатные и силикатные), гли-

ноземистые (аллитные), железистые, марганцевые, фосфатные, кремнистые,

карбонатные, соли и каустобиолиты.

Образование осадочных пород начинается с физического выветривания ма-

теринских пород, с образования обломков пород и минералов, поэтому обло-

мочные породы как продукты начальной стадии дифференциации вещества по-

мещены внутрь циклограммы, а все остальные на окружности. Таким образом,

центр циклограммы отвечает 100% обломочного компонента, а окружность —

100%

хемогенного и хемобиогенного компонента. Промежуточные окружности,

соответствующие 5, 50 и 95% содержания того или иного компонента, отража-

ют соотношение между компонентами и определяют название породы, Назва-

Рис. 3-1. Циклограмма классификации осадочных пород, по И. М. Страхову

и Н. В. Логвиненко

ние породы дается по тому компоненту, содержание которого более 50%; если

содержание компонента в пределах 5—50%, он находит отражение в названии

в виде прилагательного; при содержании компонента менее 5% он не находит

отражения в названии породы, а только отмечается при ее описании.

Рассматривая циклограмму, нетрудно установить, что порядок расположе-

ния пород (от обломочных через глинистые алюмосиликатные и силикатные и

далее по часовой стрелке) показывает направление осадочной дифференциации

вещества. Обломочные, глинистые, глиноземистые и железистые породы пред-

ставляют собой ряд последовательного, все более глубокого разложения мине-

ралов магматических и метаморфических пород. Фосфатные, кремнистые, кар-

бонатные породы и соли образуются из растворов и в результате жизнедея-

тельности организмов. Особняком стоят каустобиолиты — продукты жизнедея-

тельности- растений в условиях гумидного климата. Породы, стоящие в левой

и верхней частях циклограммы, являются продуктами гумидного литогенеза, в

правой и нижней частях — аридного литогенеза, в центре — нивального лито-

генеза [1].

Имеются также породы смешанного состава — переходные между основны-

ми типами (обломочными и карбонатными, карбонатными и кремнистыми и

т. п.) и между вулканогенными и осадочными, представляющие собой смесь

осадочного, главным образом обломочного материала и вулканогенного — твер-

дых продуктов вулканических извержений (вулканогенно-осадочные). Некото-

рые исследователи выделяют самостоятельно цеолитные, сернистые, медистые

и некоторые другие породы (Л. Б. Рухин, 1969 г.), однако выделение их вряд

ли оправдано, так как это обычно терригенные породы (обломочные) или кар-

бонатные с примесью названных минералов (всего несколько процентов).

Дальнейшее подразделение в пределах выделенных крупных групп осадоч-

ных пород по вещественному составу производится по генезису, минеральному

составу, структуре (размеру частиц).

Количественная классификация отдельных типов осадочных пород разра-

батывалась многими исследователями (Вишняков, Флоренский, Г. И. Теодоро-

вич, Л. Б. Рухин, М. С. Швецов, Н. В. Логвиненко и др.). Наиболее разрабо-

танная количественная классификация продуктов выветривания, пирокластиче-

ских и осадочных пород принадлежит чешскому седиментологу И. Конта. Ко-

личественный компонентный или минеральный состав И. Конта (1972 г.) изо-

бражает на треугольных диаграммах, при этом приняты следующие градации!

для большинства пород: 10, 50 и 90% и иногда дополнительно 20 и 80%.

Компонентный состав осадочных пород. Осадочные породы состоят из раз-

личных по составу и происхождению компонентов: аллотигенных, аутигенных,,

органических остатков разного типа, вулканогенного и космогенного материала.

Аллотигенные компоненты составляют основную массу обломоч-

ных и некоторых глинистых пород и входят в виде примеси во многие другие

породы. Они представлены обломками минералов и различных пород. В на-

стоящее время известно более 200 аллотигенных минералов и большое коли-

чество обломков самых различных горных пород. Теоретически все известные

минералы и горные породы нашей планеты могут встречаться в виде обломков

в осадках и осадочных породах. Однако, как правило, в осадочных породах,

мы встречаем обломки наиболее устойчивых минералов и пород. Среди них на

первом месте находится кварц, затем следуют мусковит, гидрослюда, каолинит,

лимонит, полевые шпаты (главным образом кислые плагиоклазы), обломки гор-

ных пород (преобладают обломки кремнистых и эффузивных пород) и далее

все остальные минералы.

Аллотигенный характер минералов определяется по окатанности или угло-

ватости (в случае, если перенос и обработка были непродолжительными) зерен

и обломков.

Аллотигенные минералы образуют в осадочных породах определенные, час-

то весьма характерные ассоциации, состав которых отражает состав пород пи-

тающей провинции или источников сноса обломочного материала (табл. 3-4).

Между минеральным и гранулярным составом осадочных пород наблюда-

ется определенная зависимость: обломки горных пород преобладают в составе

грубообломочных пород и в значительных количествах встречаются в песчаных

породах, глинистые минералы концентрируются в глинистых породах, слюды —