Литология — это наука об осадках и осадочных породах, их природных сочетаниях, связанных с ними полезных ископаемых, о процессах, условиях, обстановках осадконакопления, превращении осадков в породу и последующих изменениях.
Предмет ее исследования – современные и ископаемые осадки, их динамика, а также осадочные породы и геологические тела, сложенные осадочными породами, их распространения в земной коре, литостратиграфия и литокорелляция осадочных толщ, рудоносность осадочных комплексов и роль в экологии.
Целью литологии является познание осадочных пород – экзолитов для решения широкого комплекса теоретических и практических вопросов, раскрывающих суть осадконакопления, осадочного породо- и рудообразования. Это изучение происхождения осадочных пород различных типов и состава, их характеристика т описание, выявление особенностей строения осадочных толщ, определение основных законов формирования осадочных пород, обстановок, физико-географических условий и закономерностей осадконакопления.
В поле зрения литолога находятся процессы происхождения, переноса, аккумуляции осадочного материала, его транспортировка, осаждение, накопление осадка, его литификация, а также выявление более поздних преобразований уже сформированной породы. При этом проводится оценка способности того или иного процесса или совокупности процессов в этой сложной цепи – исходная порода – осадок – осадочная порода – вторичный продукт ее изменения, продуцировать полезное ископаемое.
Основная задача литологии – изучение осадочных пород, обстановок и способов осадконакопления. Знания обстановки осадконакопления необходимы для прогноза месторождений полезных ископаемых в данной области. При литологических исследованиях, необходимо ответить на вопросы:
- из чего состоят осадочные породы, какими свойствами, качествами, признаками они обладают;
- как возникли осадочные породы;
- какие геологические процессы обеспечили их формирование;
- какие силы порождают процессы осадконакопления;
- какие полезные ископаемые сопряжены с этими процессами;
- каким закономерностям подчиняется размещение полезных ископаемых в осадочных толщах;
- какова их роль в геоэкологии.
Кроме того, сами осадочные породы, заключенные в них остатки живых организмов и растений – источник важной геологической информации. Литологические исследования дают материал для восстановления естественной истории регионов, выяснения условий миграции и накопления осадочного вещества в связи с физико-химическими, географическими и геологическими факторами и явлениями. Установленные при этом закономерности осадконакопления, полученные сведения служат основой не только для поисков месторождений, заключенных в осадочной оболочке – нефти и газа, марганца, железа, фосфоритов, углей и многих других полезных ископаемых, но и применяются для решения задач инженерной геологии при строительстве зданий, сооружений, каналов и пр.
Рубрика:Литология | Permalink
ЛИТОЛОГИЯ (от греческого lithos — камень и logos — слово, учение * а. lithology; н. Lithologie; ф. lithologie; и. litologia) — наука о современных осадках и осадочных породах, их составе, строении, происхождении и закономерностях пространственного размещения.
Литология как одна из отраслей геологии обособилась в конце 19 — начале 20 веков в результате стратиграфического, палеогеографического и других исследований, сопровождавшихся изучением вещественного состава осадочных пород и связанных с ними полезных ископаемых. Большое значение для обособления литологии имели материалы, полученные английской океанографической экспедицией на судне "Челленджер" (американский учёный Дж. Меррей, бельгийский — А. Ренар, 1891), а также исследования немецкого геолога Й. Вальтера (1893-94), посвященные вопросам осадочного породообразования. Благодаря работам русских (П. А. Земятченский, Я. В. Самойлов, В. Н. Чирвинский, А. П. Карпинский, А. П. Павлов и др.) и зарубежных (английский учёный Г. Сорби, американские — Дж. Баррелл, французкий — Л. Кайё, В. Воган, немецкий — Г. Потонье и др.) учёных литология в 1910-е годы оформилась в качестве самостоятельной науки. Большой вклад в её дальнейшее развитие внесли советские (А. Д. Архангельский, А. Н. Заварицкий, Д. В. Наливкин, М. С. Швецов, В. П. Батурин, Л. В. Пустовалов, Н. М. Страхов, Л. Б. Рухин и др.), американские (У. Твенхофел, У. Крумбейн, Ф. Петтиджон и др.) и другие зарубежные учёные. Особенно интенсивное развитие литологии началось в CCCP после 1-го литологического совещания (1952), на котором были обсуждены достижения литологии за весь прошедший период и намечена программа дальнейших исследований.
Современная литология тесно соприкасается со стратиграфией, тектоникой, палеогеографией, геохимией, минералогией, геологией полезных ископаемых, гидрогеологией, инженерной геологией, морской геологией, палеонтологией, климатологией, почвоведением, а также с циклом физико-химических и математических наук.
Главные задачи литологии заключаются в выявлении закономерностей распределения различных типов осадочных пород и полезных ископаемых в общем ходе процессов породообразования на протяжении геологической истории Земли, в стратификации и корреляции разрезов. Основным путём решения этих задач является генетический (фациальный) анализ осадочных пород, их естественных парагенетических сочетаний — осадочных формаций, палеогеографических обстановок их накопления. Существенные успехи, достигнутые советскими учёными в этом направлении, нашли своё выражение в ряде атласов литолого-палеогеографических карт, составленных как для CCCP в целом, так и для отдельных его регионов (А. П. Виноградов, В.
Н. Верещагин, А. В. Хабаков, 1960-72), а также для всего мира (А. Б. Ронов, К. Б. Сеславинский, В. Е. Хаин). Подготовлены такие атласы и для ряда зарубежных территорий. Их значение состоит в том, что они дают общий прогноз размещения многих видов полезных ископаемых, связанных с осадочными породами. Одна из важнейших задач литологии — разработка теории литогенеза. В создании этой теории ведущая роль принадлежит советскому учёному Н. М. Страхову, разработавшему (1956-76) учение о 5 основных типах литогенеза (ледовом, гумидном, аридном, вулканогенно-осадочном и океанском) и их эволюции в истории Земли.
Содержание
Значение слова литология
Важное значение для развития теоретических представлений об осадочном процессе в целом имело изучение кор выветривания (И. И. Гинзбург и др.), условий образования и закономерностей размещения в них полезных ископаемых. Весьма широко литология изучает современные осадки и условия их образования как на суше (Е. В. Шанцер и др.), так и на морском дне (П. Л. Безруков, А. П. Лисицын, И. О. Мурдмаа и др.). Большое значение для развития литологии имели работы по глубоководному бурению в океанах с корабля "Гломар Челленджер" (Deep Sea Drilling Project, с 1968). Наибольшее число работ по литологии посвящено исследованию вещественного состава, структур и текстур осадочных пород, закономерностей их размещения и изменений в конкретных регионах.
Относительно новое направление литологии — изучение древних (докембрийских) глубоко метаморфизованных осадочных пород (А. В. Сидоренко и др.). Эти породы сохраняют некоторые первично-осадочные черты и их выявление позволяет восстановить условия древнего осадконакопления, установить закономерности развития земной коры в докембрии и связанного с ними рудообразования.
Выявление вторичных изменений осадочных пород при погружении их в более глубокие горизонтылитосферы с помощью так называемого стадиального анализа (см. Катагенез, Метагенез, Эпигенез) — одна из актуальных задач литологии, особенно в нефтяной геологии (А. Г. Коссовская, Н. В. Логвиненко и др.). В 60-70-х годах 20 века широко развернулось изучение литологии вулканогенно-осадочных пород, распространённых главным образом в геосинклинальных областях (Г. С. Дзоценидзе, И. В. Хворова и др.). Выяснение роли вулканогенно-осадочного литогенеза в общем породообразовании — также одна из важнейших задач литологии.
Методы исследования в литологии разнообразны, среди них — полевые и лабораторные работы, методы обобщения материалов. Литологические полевые работы характеризуются более детальным описанием состава и строения осадочных пород, тщательными наблюдениями за органическими остатками, их сохранностью, замещением другими минералами, распределением, количественными соотношениями и условиями захоронения. Проводится определение состава и других свойств осадочных пород в буровых скважинах на основании выявления физических параметров пород разреза (например, каротажные диаграммы). Лабораторные работы включают аналитические исследования и эксперимент: моделирование и исследование физико-химических условий среды осадкообразования (физические и математические модели). Основные лабораторные методы — микроскопический и химический.
Для определения минерального состава породы в зёрнах применяется иммерсионный метод, основанный также на оптических свойствах минералов. Для разделения зёрен рыхлых пород по гранулометрическому составу используется гранулометрический анализ. Термический анализ позволяет определять поведение минералов, слагающих некоторые осадочные породы, при нагревании до 1000°С и выше. Для исследования тонкодисперсных (глинистых, кремнистых, карбонатных и др.) пород используются рентгеноструктурный анализ, а также электронная микроскопия, имеющие особенно важное значение для диагностики минерального состава пород и для исследования изменений отдельных минеральных видов на разных стадиях литогенеза. Широко применяются такие методы, как рентгеноспектральный, люминесцентный, газовообъёмный анализы, используемые для решения строго определённых задач литологии.
Главные методы обобщения при генетическом изучении осадочных пород — фациальный и формационный анализ, а также сравнительно-литологический метод, особенно полно разработанные в CCCP на примере угленосных толщ (Ю. А. Жемчужников, Г. Ф. Крашенинников, П. П. Тимофеев и др.), а также других осадочных образований. Для обобщения материалов лабораторных исследований существует ряд методов графического выражения результатов (различные диаграммы, кумулятивные кривые и т.д.), а также приёмов математического анализа и аналитического моделирования седиментогенеза. По результатам полевых и лабораторных исследований составляются литологические колонки и фациальные профили, а также литолого-фациальные карты разных масштабов. В 60-70-е года из литологии выделились новые самостоятельные научные дисциплины: геохимия осадочных пород и руд и органическая геохимия.
Литология интенсивно развивается во всех странах, имеющих геологическую службу. В CCCP периодически созываются Всесоюзные литологические совещания. "Труды" совещаний и тематических семинаров регулярно публикуются. В 1956 при Отделении геологии, геофизики и геохимии Академии Наук CCCP создана Комиссия по осадочным породам, ныне преобразованная в Межведомственный литологический комитет. С 1963 в CCCP выходит журнал "Литология и полезные ископаемые" (полностью переводится на английский язык и издаётся также в США). Вопросы литологии обсуждаются на сессиях Международного геологического конгресса (созываемых один раз в 3-4 года). В 1952 создана Международная ассоциация седиментологов, регулярно организующая конгрессы, в работе которых с 1958 принимают участие и делегации литологов CCCP. Среди зарубежных журналов, публикующих статьи по литологии, наиболее известны "Journal of Sedimentary Petrology" (Tulsa, с 1931), "Sedimentary Geology" (Amst., с 1967), "Marine Geology" (Amst., с 1964), "Sedimentology" (Oxf., с 1952).
ЛИТОЛОГИЧЕСКИЕ ТИПЫ ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД.
Предыдущая12345678910111213141516Следующая
Литология — наука об осадочных горных породах, об их составе, строении и условиях образования. Название её происходит от греческих слов литос — камень и логос — истина, учение. За рубежом эта наука утвердилась под названием «седиментология» (от лат. sedimentum – осадок).
В начале XX века она называлась петрографией осадочных пород. Преподавание курса петрографии осадочных пород как самостоятельной науки в высших ученых заведениях СССР началось в 1922 году. В 1933 году был издан первый учебник по этому предмету «Введение в петрографию осадочных пород», составленный А.Н.Заварицким. Позже такие учебники были изданы М.С.Швецовым (1934, 1948), Л.В.Пустоваловым (1940), Н.В.Логвиненко (1967, 1974, 1984). Большой вклад в изучение осадочных горных пород внесли М.С. Швецов, Л.Б.Рухин, Л.В.Пустовалов, Ю.А.Жемчужников, Г.Н.Теодорович, В.П.Батурин, Н.М.Страхов и др. Начиная с 1960-х годов, для обозначения науки об осадочных горных породах всё чаще начали применять термин «литология». Популярное изложение науки литологии выполнено Н.В.Логвиненко в небольшой книге «Что такое литология». Л.:Недра,1970.-57с.
Для тех, кто намерен серьёзно заниматься исследованием осадочных горных пород, мы рекомендуем следующий список литературы:
Логвиненко Н.В. Методы определения осадочных пород/учебное пособие. Л.:Недра.1986.-238с.
Логвиненко Н.В., Орлова Л.В. Образование и изменение осадочных пород на континенте и в океане. Л.:Недра,1987.-235с.
Логвиненко Н.В. Постдиагенетические изменения осадочных пород. Л.:Недра,1986.-92с.
Логвиненко Н.В. Морская геология. Учебное пособие.-Л.:Недра,1980-343с.
Б.К.Прошляков, В.Г.Кузнецов «Литология». Учебник. М.:Недра,1991.-444с.
Атлас текстур и структур осадочных пород. М.:Недра,1979.
Казанский. Седиментология. -Новосибирск: Наука,1976.
Крашенинников Г.Ф. Учение о фациях. М.: Высшая школа, 1971
Лидер М.Р. Седиментология. Процессы и продукты.-М.: Мир,1986.
Фролов В.Т. Генетическая типизация морских отложений.-М.:Недра,1984.
Ханин А.А. Породы-коллекторы нефти и газа нефтегазоносных провинций СССР.-М.:Недра,1973.
Шванов В.Н. Петрография песчаных пород.-Л.:Недра,1987.
Всё разнообразие горных пород, из которых состоит земная кора, подразделяется по происхождению на три большие группы.
1. Магматические горные породы. Примерами их являются граниты, базальты.
2. Метаморфические горные породы. Примерами их являются гнейсы, кристаллические сланцы.
3. Осадочные горные породы. Примерами их являются пески, глины, песчаники, известняки.
Магматические и метаморфические горные породы являются объектами изучения науки петрографии и петрологии магматических и метаморфических пород. Осадочные горные породы изучаются наукой литологией.
Осадочные горные породы широко распространены в земной коре и на земной поверхности. Они присутствуют повсюду, где живут люди и широко используются ими в практической жизни. Из глин и песков изготавливаются кирпичи, из щебня, гравия, гальки в смеси с цементом – бетонные блоки, из известняков – цементный порошок. Пищевая соль NaCl тоже имеет осадочное происхождение. Каменные угли и торф применяются как топливо для получения тепла, электричества. Нефть, нефтепродукты и газ давно уже прочно вошли в нашу жизнь. Вся колёсная техника двигается с помощью двигателей, работающих на продуктах переработки углей, нефти, газа.
Как и любой природный объект, осадочные горные породы имеют бесчисленное множество свойств (классификационных признаков). Но всех их объединяет то, что они образовались на поверхности Земли, в условиях низких температур и давлений, в воздушной или водной среде, путем осаждения из воздуха и воды. Основными их признаками являются:
химический состав;
минералогический состав;
гранулометрический состав (размер обломков, из которых они состоят);
структура (внутреннее строение);
текстура (тип слоистости);
цвет;
состав и количество примесей;
практическая ценность;
происхождение;
плотность (удельный вес);
пористость;
проницаемость;
отдельность;
степень трещиноватости;
степень уплотненности;
растворимость в воде;
растворимость в кислотах;
степень разбухаемости в воде;
прочность;
хрупкость;
твердость;
буримость;
возраст;
содержание рассеянного органического вещества;
содержание остатков фауны;
и др.
В соответствии с требованиями системного подхода в геологии классификацию горных пород необходимо производить отдельно по каждому признаку и на количественной основе. После этого классификация производится по комплексу признаков.
Ниже излагается краткая характеристика осадочных горных пород по М.С.Швецову (1948)
Минералогический состав осадочных горных пород
Осадочные горные породы являются продуктами разрушения и химического разложения магматических и метаморфических горных пород. Твердые минералы при этом сохраняются и входят в состав осадочных горных пород в виде обломков.
Значение слова литология
Мягкие и легкие минералы растворяются в воде, переносятся в растворенном виде и вновь отлагаются, образуя слои на дне водоемов. Часть солей усваивается организмами, строят из них скелеты, раковины. При отмирании организмов скелеты их скапливаются на дне водоема, образуя слои. Из скелетов колониальных кораллов состоят коралловые острова – рифы. Соответственно выделяются три большие группы осадочных горных пород:
Обломочные горные породы. Состоят из окатанных обломков минералов.
Хемогенные горные породы. Состоят их мелких кристалликов соляных минералов: кальцит, доломит, гипс и др.
Органогенные горные породы. Состоят из скелетов и раковин организмов.
Слой и его элементы
Основной формой образования и накопления осадочных горных пород является слой. Один слой от другого отличается прежде всего по литологическому или минералогическому составу, цвету и возрасту.
Элементами слоя являются:
кровля – верхняя поверхность напластования;
подошва – нижняя поверхность напластования;
мощность (толщина) – расстояние от кровли до подошвы по перпендикуляру.
Синонимом термина «слой» является «пласт». Термин «пласт» чаще употребляется для обозначения слоев полезных ископаемых: углей, железных руд, нефть и газ содержащих горных пород и др. Границы между слоями не всегда бывают резкими и ровными. Изначально слои состоят из рыхлых пород (песок, ил), позже они уплотняются под давлением веса вышележащих слоев. При нормальном залегании каждый вышележащий слой моложе нижележащего слоя. Возраст слоев определяется по возрасту содержащихся в них палеонтологических остатков (фауны, микрофауны), остатков растений, спор, пыльца. Толщина слоя по простиранию (в горизонтальном направлении) не сохраняется постоянной.
По простиранию слой может прослеживаться на десятки, сотни и тысячи километров или может выклиниваться (исчезнуть) резко или постепенно. Причинами выклинивания слоя являются:
слой исчезает в том месте, где он изначально не накапливался;
слой исчезает там, где он разрушился, размылся в ходе последующих геологических процессов.
слой по простиранию может менять свой литологический облик, например, песчаный слой постепенно может стать глинистым;
слой может быть срезан по разлому и смещен вниз или вверх на некоторое расстояние;
слой может состоять из прослоев (прослойков, пропластков) разного литологического или минералогического состава, например, слой, состоящий из частого переслаивания песчаника и глины.
Толщина прослоев может быть различной: миллиметры, сантиметры, десятки сантиметров. Толщина слоя обычно составляет метры или десятки метров.
В осадочных бассейнах выделяются крупные слои разных рангов по возрасту, по литологическому составу: пачки, горизонты, толщи, свиты, ярусы, отделы, системы. Каждый слой высшего ранга состоит из слоев низших рангов. Например, свита состоит из подсвит, пачек, горизонтов и отдельных слоев, прослоев.
Изначально слои залегают горизонтально или почти горизонтально. Наклонное залегание слои приобретают в ходе последующих геологических процессов. Наклонные в одном направлении слои образуют крупные тектонические структуры, которые называются моноклиналями (от греческого монос — один, клино — наклоняю). Углы наклона слоев на платформенных территориях незначительные (доли градуса, несколько градусов), в геосинклинальных (складчатых) областях – значительные (десятки градусов).
Складчатое залегание слои приобретают под действием тектонических движений. Различаются два типа складок: платформенный, геосинклинальный. Складки платформенного типа очень пологие, широкие, в плане имеют округлые, овальные или удлиненные формы. Они образуются в результате длительных и очень медленных вертикальных блоковых движений. Одни блоки фундамента поднимаются относительно других. Над такими блоками в осадочном чехле образуются антиклинальные складки. Размеры их по длине и ширине зависят от размеров блоков, над которыми они образуются. Крупные антиклинальные платформенные складки (антеклизы, своды) состоят из складок низших рангов (куполов, валов, локальных поднятий). Складки геосинклинального типа образовались в результате интенсивных тектонических движений, характеризуются крутыми углами залегания крыльев и удлиненными (линейными) формами в плане.
Предыдущая12345678910111213141516Следующая
Кузнецов В.Г. Литология. Осадочные горные породы и их изучение: Учеб. пособие для вузов. — M.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2007. — 511 c.: ил.
ISBN 978-5-8365-0278-2
Приведены основные сведения об осадочных горных породах, их составе, строении, распространении, классификации, главных составных частях пород и их определении. Описаны основные группы осадочных горных пород, механизмы и обстановки их образования, постседиментационные изменения, эволюция породообразования в истории Земли, теоретическое, общегеологическое и практическое значение конкретных пород. Рассмотрены основные методы изучения осадочных пород в целом и их отдельных типов, основные методы обработки аналитических данных.
Для студентов вузов — геологов и геофизиков, обучающихся по дисциплинам «Литология», «Нефтегазовая литология». Может быть использовано и при изучении геологических дисциплин студентами других специальностей.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Осадочные горные породы, их состав, строение, классификация
1.1. Осадочные горные породы и стратисфера
1.2. Осадочные породы и их составные части
1.3. Общие черты строения осадочных горных пород
1.3.1. Некоторые типы текстур осадочных горных пород
1.3.2. Структуры осадочных горных пород
1.3.3. Цементы осадочных горных пород
1.4. Общие принципы классификации и названия осадочных горных пород
Глава 2. Минералы осадочных пород и их определение
2.1. Основные породообразующие минералы
2.1.1. Минералы группы кремнезема
2.1.2. Алюмосиликаты
2.1.3. Карбонаты
2.1.4. Сульфаты
2.1.5. Галогениды
2.1.6. Гидроксиды железа
2.2. Акцессорные минералы
2.2.1. Специфика изучения акцессорных минералов
2.2.2. Описание акцессорных минералов
Глава 3. Остатки организмов в осадочных породах и их определение
3.1. Общие принципы определения остатков организмов в шлифах
3.2. Известковые организмы
3.2.1. Животные организмы
3.2.2. Известковые водоросли
3.3. Кремневые организмы
Глава 4. Методы исследования осадочных пород и обработки аналитических данных
4.1. Основные методы изучения осадочных горных пород
4.1.1. Цели и задачи изучения осадочных пород
4.1.2. Изучение осадочных пород в полевых условиях
4.1.3. Общая схема лабораторных исследований осадочных пород
4.1.4. Изучение осадочных пород в шлифах под микроскопом
4.1.5. Гранулометрический анализ
Объекты и задачи гранулометрического анализа
Лабораторные — ситовой и гидравлический — методы гранулометрического анализа
Гранулометрический анализ в шлифах
Сравнение лабораторного и шлифового методов гранулометрического анализа
4.1.6. Минералогический анализ обломочных зерен
4.1.7. Химический анализ
4.1.8. Электронная микроскопия
4.1.9. Рентгеноструктурный анализ
4.1.10. Термические методы анализа
4.1.11. Спектральный и изотопный анализы
Что такое "Литология"?
Методы обработки и графического изображения данных анализов
4.2.1. Некоторые методы пересчета аналитических данных
4.2.2. Использование результатов анализов для уточнения названия и более полной характеристики породы
4.2.3. Методы графического изображения аналитических данных
Гистограммы и столбчатые диаграммы
Кумулятивные кривые и расчет гранулометрических параметров
Изображения трехкомпонентных составов с помощью треугольной диаграммы
Изображение распределения пород и их характеристик по разрезу
Графическое представление распределения пород и их характеристик по площади
Построение и использование «генетических диаграмм»
Глава 5. Обломочные горные породы
5.1. Общая характеристика обломочных пород
5.1.1. Определение понятия «обломочные породы»
5.1.2. Составные части обломочных пород
5.1.3. Генетическое значение составных частей обломочных пород
5.1.4. Систематика и классификация обломочных пород
5.2. Основные типы обломочных пород
5.2.1. Грубообломочные породы
5.2.2. Песчано-алевритовые породы
5.2.3. Эдафогенные обломочные отложения
5.2.4. Вулканогенно-обломочные породы
5.3. Механизмы и обстановки образования обломочных пород
5.4. Некоторые черты эволюции обломочного породообразования в истории Земли
5.5. Методы изучения и описания обломочных пород
5.6. Теоретическое и практическое значение обломочных пород
Глава 6. Глинистые породы
6.1. Глинистые породы и их распространенность
6.2. Минералогия глинистых пород
6.3. Классификация, основные типы и свойства глинистых пород
6.4. Механизмы и геохимические условия формирования глинистых минералов
6.5. Обстановка образования и фациальные типы глинистых пород
6.6. Постседиментационные преобразования глинистых пород
6.7. Методы изучения глинистых пород
6.8. Теоретическое и практическое значение глин
Глава 7. Карбонатные породы
7.1. Основные типы карбонатных пород
7.2. Основные составные (структурные) части карбонатных пород
7.3. Принципы и схемы классификации карбонатных пород
7.4. Механизмы и обстановки образования карбонатных отложений
7.5. Некоторые постседиментационные изменения карбонатных пород
7.6. Некоторые аспекты эволюции карбонатонакопления в истории Земли
7.7. Методы изучения и описания карбонатных пород
7.8. Научное и практическое значение карбонатных пород
Глава 8. Соляные породы
8.1. Общие сведения о соляных породах и их номенклатуре
8.2. Основные типы соляных пород
8.2.1. Сульфатные породы
8.2.2. Хлоридные породы
8.3. Способы образования соляных пород
8.4. Обстановки солеобразования
8.5. Цикличность соленосных отложений
8.6. Эволюция соленакопления в истории Земли
8.7. Методы исследования соляных пород
8.8. Теоретическое и прикладное значение соляных пород
Глава 9. Кремнистые породы
9.1. Общие сведения о кремнистых породах и их классификация
9.2. Основные типы кремнистых пород
9.2.1. Пластовые кремнистые породы
Опаловые породы
Халцедон-кварцевые породы
9.2.2. Конкреционные (желваковые) кремнистые породы
9.2.3. Корковые кремнистые породы
9.3. Происхождение кремнистых пород
9.4. Некоторые черты эволюции кремненакопления в истории Земли
9.5. Методы изучения кремнистых пород
9.6. Теоретическое и практическое значение кремнистых пород
Глава 10. фосфатные, аллитовые и железистые породы
10.1. Фосфатные породы, или фосфориты
10.2. Аллиты, или глиноземистые породы
10.3. Железистые породы, или ферритолиты
Список литературы
Приложения
Краткий терминологический словарь
Интернет-ресурсы
Книга в формате pdf (12.1 Мб)
(от лито… и …логия ), наука о современных осадках и осадочных породах, их составе, строении, происхождении и закономерностях пространственного размещения. Многие осадочные горные породы являются полезными ископаемыми. Это руды железа, марганца, алюминия (бокситы), фосфора (фосфориты), стронция, никеля; торф, бурые и каменные угли, графит, горючие сланцы; пески ≈ россыпи золота, платины, олова, титана, алмазов и др. ценных минералов; пески кварцевые, стекольные, формовочные и строительные, глины огнеупорные, кирпичные и бентонитовые, адсорбенты, цементное сырьё, гипс, природные соли. Кроме того, осадочные породы вмещают залежи нефти и горючего газа, руды меди, свинца, цинка, ртути, артезианские воды ≈ питьевые, минеральные лечебные, рассолы. Изучение осадочных пород позволяет судить об их устойчивости как оснований для зданий и др. сооружений. В современных осадках на дне морей и океанов содержатся россыпи ценных минералов, руды марганца, никеля и фосфора, залежи нефти и газа.
Что такое "Литология"?
Л. как одна из отраслей геологии обособилась в конце 19 ≈ начале 20 вв. в результате стратиграфических и палеогеографических исследований, сопровождавшихся изучением вещественного состава осадочных пород и связанных с ними полезных ископаемых. Большое значение для обособления Л. имели материалы, полученные английской океанографической экспедицией на судне «Челленджер» (американский учёный Дж. Меррей, бельгиец А. Ренар, 189
, а также исследования немецкого геолога И. Вальтера (1893≈94), посвященные вопросам осадочного породообразования. Благодаря работам русских (П. А. Земятченский, Я. В. Самойлов, В. Н. Чирвинский, А. П. Карпинский, А. П. Павлов и др.) и зарубежных (английский учёный Г. Сорби, американский ≈ Дж. Баррелл, французский ≈ Л. Кайё, В. Воган, немецкий ≈ Г. Потонье и др.) учёных Л. в 1910-е гг. оформилась в качестве самостоятельной науки. Большой вклад в её дальнейшее развитие внесли советские (Л. Д. Архангельский, А. Н. Заварицкий, Д. В. Наливкин, М. С. Швецов, В. П. Батурин, Л. В. Пустовалов, Н. М. Страхов, Л. Б. Рухин и др.) и зарубежные (американцы ≈ У. Твенхофел, У. Крумбейн, Ф. Петтиджон и др.) учёные. Особенно интенсивное развитие Л. началось в СССР после 1-го литологического совещания (195
, на котором были обсуждены достижения Л. за весь про шедший период и намечена программа дальнейших исследований.
Современная Л. тесно соприкасается со стратиграфией, тектоникой, палеогеографией, геохимией, палеонтологией, климатологией, а также с циклом физико-химических и математических наук. Главная задача Л. заключается в выявлении закономерностей распределения различных типов осадочных пород и полезных ископаемых в общем ходе процессов породообразования на протяжении геологической истории Земли. Основным путем решения этой задачи является генетический (фациальный) анализ осадочных пород, их естественных парагенетических сочетаний ≈ осадочных формаций, палеогеографических обстановок их накопления. Существенные успехи, достигнутые советскими учёными в этом направлении, нашли свое выражение в ряде атласов литолого-палеогеографических карт, составленных как для СССР в целом, так и для отдельных его регионов (1960≈72). Подготовлены такие атласы и для ряда зарубежных территорий. Их значение состоит в том, что они дают общий прогноз размещения многих видов полезных ископаемых, связанных с осадочными породами. Одна из важнейших задач Л. ≈ разработка теории литогенеза . В создании этой теории ведущая роль принадлежит советскому учёному Н. М. Страхову, разработавшему (1956≈196
учение о четырёх основных типах литогенеза (ледовом, гумидном, аридном и вулканогенно-осадочном) и их эволюции в истории Земли. Важное значение для развития теоретических представлений об осадочном процессе в целом имело изучение кор выветривания (И, И. Гинзбург и др.), условий образования и закономерностей размещения месторождений осадочных ископаемых. Весьма широко Л. изучает современные осадки и условия их образования как на суше, так и на морском дне (П. Л. Безруков, А. П. Лисицын). Наибольшее число работ по Л. посвящено исследованию вещественного состава, структур и текстур осадочных пород, закономерностей их размещения и изменений в конкретных регионах. Относительно новое направление Л. ≈ изучение древних (докембрийских) глубоко метаморфизованных осадочных пород (А. В. Сидоренко и др.). Эти породы сохраняют некоторые первичноосадочные черты, и их выявление позволяет восстановить условия древнего осадконакопления для выяснения закономерностей истории развития земной коры в докембрии и связанного с ними рудообразования. Выявление вторичных изменений осадочных пород при погружении их в более глубокие горизонты литосферы с помощью т. н. стадиального анализа (см. Катагенез . Метагенез , Эпигенез ) ≈ одна из актуальных задач Л. В 60≈70-х гг. 20 в. широко развернулось изучение Л. вулканогенно-осадочных пород, распространённых главным образом в геосинклинальных областях (Г. С. Дзоценидзе, И. В. Хворова и др.). Выяснение роли вулканогенно-осадочного литогенеза в общем породообразовании ≈ также одна из основных задач Л.
Методы исследования в Л. разнообразны. Среди них выделяют: методы полевых исследований, лабораторные методы и методы обобщения материалов. Литологические полевые работы характеризуются более детальным описанием состава и строения осадочных пород (см. Строение горных пород ), тщательными наблюдениями за органическими остатками, их сохранностью, замещением др. минералами, распределением, количественными соотношениями и условиями захоронения. Проводятся определения состава и др. свойств осадочных пород в буровых скважинах на основании выявления физических параметров пород разреза (например, каротажные диаграммы).
Лабораторные работы включают аналитические исследования и эксперимент: моделирование и исследование физико-химических условий среды осадкообразования. Одним из основных лабораторных методов является микроскопический с использованием применяемого с 19 в. поляризационного микроскопа. Для определения минерального состава породы в зёрнах применяется иммерсионный метод, основанный также на оптических свойствах минералов. Для разделения зёрен рыхлых пород по гранулометрическому составу используется гранулометрический анализ. Термический анализ позволяет определять поведение минералов, слагающих некоторые осадочные породы, при нагревании до 1000╟С и выше; наблюдаемые при этом изменения дают возможность судить о составе этих пород. Для исследования тонкодисперсных (глинистых, кремнистых, карбонатных и др.) пород используются электронная микроскопия, а также рентгеноструктурный анализ, имеющие особенно важное значение для точной диагностики минерального состава пород и для исследования изменений отд. минеральных видов на разных стадиях литогенеза.
Главными методами обобщения при генетическом изучении осадочных пород являются методы фациального и формационного анализов, а также сравнительно-литологический метод, особенно полно разработанные в СССР на примере угленосных толщ (Ю. А. Жемчужников, Г. Ф. Крашенинников, П. П. Тимофеев и др.). Для обобщения материалов лабораторных исследований существует ряд методов графического выражения результатов (различные диаграммы, кумулятивные кривые и т. д.), а также приёмов математической статистики, позволяющих использовать современную вычислительную технику. По результатам полевых и лабораторных исследований составляются литологические колонки и фациальные профили, а также литолого-фациальные карты разных масштабов.
Л. интенсивно развивается во всех странах, имеющих геологическую службу. В СССР периодически созываются Всесоюзные литологические совещания. С 1952 по 1973 состоялось десять таких совещаний, посвященных самым разнообразным проблемам Л. «Труды» совещаний и тематических семинаров регулярно публикуются. В 1956 при Отделении геологии, геофизики и геохимии АН СССР создана Комиссия по осадочным породам. С 1963 в СССР выходит журнал «Литология и полезные ископаемые» . Вопросы Л. обсуждаются на сессиях Международного геологического конгресса (созываемых один раз в 3≈4 года). В 1952 создана Международная ассоциация седиментологов, регулярно организующая конгрессы, в работе которых с 1958 принимают участие и делегации литологов СССР. Среди зарубежных журналов, публикующих статьи по Л., наиболее известны «Journal of the Sedimentary Petrology» (Tulsa, с 1931), «Sedimentary geology» (Arnst., с 1967), «Marine geology» (Arnst., с 196
и др.
Лит.: Швецов М. С., Петрография осадочных пород, М., 1958; Пустовалов Л. В., Петрография осадочных пород, ч. 1≈2, М. ≈ Л., 1940; Страхов Н. М., Основы исторической геологии, ч. 1≈2, М. ≈ Л., 1948; его же, Основы теории литогенеза, т. 1≈3, М., 1960≈62; его же, Типы литогенеза и их эволюция в истории Земли, М., 1963; его же, Развитие литогенетических идей в России и СССР, М., 1971; Состояние и задачи советской литологии, в. 1≈3, М., 1970; Крашенинников Г. Ф., Учение о фациях, М., 1971; Pettijohn F. J., Sedimentary rocks, 2 ed., N. Y., 1957; Twenhofel W. H., Principles of sedimentation, N. Y., 1950.
Г. Ф. Крашенинников.