Геология / 3 курс / Методы литологических исследований / Отчет литметоды

Введение

Литология наука об осадочных породах. Осадочными следует считать горные породы минерального или органического состава, возникшие на поверхности литосферы или вблизи неё и существующие при термодинамических условиях, характерных для верхней части земной коры (Фролов, 1992).

Целью данной работы является макроскопическое, микроскопическое описание шлифов и микроскопическое описание кернов. Также проведение гранулометрического анализа песчаника.

2

Описание шлифов

Образец II-106

Песчаник крупно-среднезернистый олигомиктовый с базальным неравномерным опаловым цементом

Порода светло-серого цвета с массивной плотной текстурой.

Песчаник сложен зернами различных размеров: от 0,08 до 1,44 мм. Большая часть зерен (60%) попадает в интервал от 0,2 до 0,5 мм. На долю крупнозернистой фракции приходится 21%. Таким образом, структура породы определяется как крупносреднезернистая.

Результаты гранулометрического анализа обработаны с помощью программы в Microsoft Excel, полученные характеристики распределения (статистические параметры) представлены в таблице 1.

Таблица 1. Статистические параметры, полученные по образцу № 0054

Статистические параметры использованы для построения генетических диаграмм Г.Ф. Рожкова (рис. 1) и Л.Б.Рухина (рис. 2). Диаграмма Г. Ф. Рожкова (1986) «асимметрия

– эксцесс» по данным косвенного счета, как показала ее проверка М. Ф. Лотфи и М. А. Рашеда (1991), обладает, может быть, наибольшей (но не абсолютной) «разрешающей силой» для разделения песков разного генезиса: шельфовых флювиальных и застойных участков, прибрежных прибойных и флювиальных, речных и эоловых. Наиболее четко на диаграмме распознаются следующие обстановки: застойные, речных течений, выхода волн на мелководье, наката волн и деятельности ветра.

3

Рисунок 1 – Диаграмма Г.Ф.Рожкова «асимметрия – эксцесс» с результатами гранулометрического анализа образца II-106

Поля на генетической диаграмме отражают условия:

I – застойных обстановок седиментации на дне водоемов различных глубин (морские фации);

II – донных течений или мутьевых потоков (морские фации), гидромеханическое или физическое разрушение магматических пород, эрозию горных пород морского происхождения (континентальные фации областей сноса, коры выветривания);

III – слабых, преимущественно речных, течений (континентальные речные фации);

IV – интенсивных речных или вдольбереговых морских течений ((континентальные речные или прибрежноморские) фации), для их отличия требуется дополнительная оценка коэффициентов вариации соответствующих рафинированных (очищенных от алевритовой

4

примеси) гранулометрических распределений, т. е. анализ собственно песчаных распределений;

V – выходов волн на мелководье, сильных вдольбереговых течений, накатов волн (прибрежно-морские фации, континентальная микрофация пляжей больших равнинных рек);

VI – выходов волн на мелководье, сильных накатов волн – верхняя половина участка (микрофация береговых дюн), в целом фация побережья водоемов вблизи береговой черты;

VII – эоловых переработок речных осадков – верхняя половина прямоугольника, континентальная фация пустынь (континентальные дюны), нижняя правая четверть прямоугольника – волновые процессы на мелководье, нейтральная полоса побережья (прибрежная морская фация);

VIII – выходов волн на мелководье, мощных накатов – прибой, скорость динамической пересортировки превышает скорость привноса обломочного материала (прибрежная фация крупных водоемов).

Диаграмма показывает, что обломочный материал изучаемого песчаника осаждался из эоловых переработок речных осадков (поле VII).

Данный метод, предложенный Л.Б. Рухиным, заключается в использовании двух коэффициентов, на основе которых устанавливается генезис песчаных отложений. Это средний размер и коэффициент сортировки. В основе метода лежит эмпирически найденная генетическая диаграмма.

Рисунок 2 – Генетическая диаграмма Л.Б. Рухина с результатами гранулометрического анализа образца II-106

5

Поля генетической диаграмме отражают условия:

I – поле песков, отложенных в неподвижной или ламинарной среде (центральные части озер и морей);

II – поле песчаников, образованных в условиях волнений;

III – поле песков, сформированных в условиях однонаправленного потока;

IV – поле эоловых песков;

V – поле недостоверности.

Согласно диаграмме, обломочный материал изучаемого песчаника осаждался в неподвижной или ламинарной среде (центральные части озёр и морей)

Состав породы определялся по результатам количественного минералогического анализа. Обломочная часть имеет следующий состав: кварц 75,2%; полевые шпаты 3,1%; (плагиоклазов 3,1%); обломки пород 21,7%.

Согласно классификационной диаграмме В.Н. Шванова (рис.3) песчаник относится к олигомиктовым песчаникам.

Рисунок 3 – Классификационная диаграмма Шванова В.Н. с результатами количественно-минералогического анализа образца II-106

Зерна кварца и полевых шпатов имеют окатанную и полуокатанную форму, размером в основном 0,24-0,4 мм.

6

Кварц полуокатанный, местами окатанный, размером от 0,1 до 1,44 мм, бесцветный, желтоватый, иногда трещиноват. Обломки кварца местами корродированны цементом.

Полевые шпаты представлены плагиоклазами (на долю плагиоклазов приходится

3,1%).

Плагиоклаз не пользуется в песчанике большим распространением и представлен зернами средней окатанности, размером 0,16-1,28мм. Наблюдается серицитизация обломков плагиоклаза.

Обломки пород в основном представлены силицитами и кварцитами. Обломки имеют различную степень окатанности с преобладанием плохо окатанных обломков. Размер обломков 0,1 – 1,12 мм.

Обломки силицитов средней окатанности, серого, темно-серого цвета. От кварцитов отличается наличием микрозернистой структуры. Множество обломков подвергаются хлоритизации.

Обломки кварцитов полуокатанные, в шлифе встречаются реже силицитов.

Биотит пользуется наименьшим распространением в песчанике. Биотит бурый, с плохо выраженным плеохроизмом от бурого до желтого цвета, с прямым погасанием, высокими цветами интерференции. Зерна смяты в складки.

Акцессорные минералы в песчанике не обнаружены.

Цемент составляет около 33% поверхности шлифа. Порода имеет опаловый цемент. Основной цемент в песчанике является базальный, поровый открытый, местами коррозионный опаловый.

Рисунок 4 – Песчаник крупно-среднезернистый олигомиктовый с базальным неравномерным опаловым цементом. Образец II-106 (а – без анализатора, б – с анализатором)

Подписи на рисунке: 1 – Кварц; 2 – Опаловый базальный цемент; 3 – Глауконит

7

Образец II-106

Гравелит крупнозернистый песчанистый олигомиктовый с железистым цементом

Порода сложена преимущественно обломками гравийной размерности серого, темно-серого и буроватого цвета, сцементированных красно-бурым железистым цементом.

Структура породы гравийная. Размер обломков варьирует от 0,15 мм до 8 мм. Обломки гравийной размерности окатанные и полуокатанные равномерно распределены в породе. Текстура гравелита пятнистая за счет присутствия более светлых обломков на фоне темноокрашенного цемента.

Обломки силицитов окатанные, серого темно-серого цвета имеют микрозернистую структуру. Количество обломков около 20% породы. Некоторые обломки претерпели сильную коррозию цементом почти до полного замещения.

Обломки кварцитов полуокатанные. Также часто подверженные коррозии. Обломки составляют 40% породы.

Обломки зерен кварца полуокатанные, местами угловатые. Составляют около 30% породы.

В пространстве между обломками встречаются угловатые зерна заполнителя, размер которых варьирует от 0,2 до 1 мм, что соответствует мелкопсаммитовой структуре. Состав обломков заполнителя схож с составом каркаса.

Цемент железистый, поровый открытый, коррозионный по отношению к обломкам. Объем цемента занимает около 10% объема породы.

1

3

2

Рисунок 5 – Гравелит крупнозернистый песчанистый олигомиктовый с железистым цементом. Образец II-106 (николи +)

Подписи на рисунке: 1 – Кварц; 2 – Кварцит; 3 – Железистый поровый открытый цемент

8

Образец II-70

Туф андезита пепловый витро-литокристаллокластический с цементом уплотнения

Порода светло-бурого цвета сложена полуокатанными обломками пород, угловатыми кристаллами псаммо-дресвяной размерности (0,15-3,6 мм), единичные обломки литокластов достигают 5,6 мм.

Преобладающая фракция имеет размер обломков менее 2 мм, среди которой резко выделяется более крупный вулканокластический материал, что характеризует структуру породы, как пепловая.

Ориентировка обломочного материала в породе не отмечается.

Текстура туфа пористая (макроскопически).

Туф сложен пирокластикой и литокластами, среди которых преобладают кристаллы (50%), литокласты составляю около 30%, а витрокласты - 20% породы. Распределение кристаллов и литокластов по породе неравномерно.

Вулканическое стекло имеет буровато-жёлтую окраску и представлено частицами алевро-псаммитовой размерности. Форма остроугольная (вытянутая). Витрокласты не имеют признаков вторичного изменения и обнаруживают почти полную изотропию при наблюдении в скрещенных николях.

Кристаллокластический материал представлен плагиоклазом и ромбическим пироксеном. Главная роль среди кристаллокластической пирокластики принадлежит плагиоклазу, представленному кристаллами до 2,5 мм и более мелкими угловатыми обломками. Плагиоклаз (андезин) прозрачный, местами корродирован с образованием затёков вулканического стекла. Ортопироксен в количественном отношении уступает плагиоклазу и представлен редкими кристаллами и их обломками с размером до 0,8 мм. Зерна имеют хорошо проявляющуюся спайность.

Литокласты в породе имеют округлую форму размером от 0,4 до 5,6 мм. Представлены андезитами порфировой структуры и обломками кварцевых песчаников (0,3- 4,4 мм). Обломки местами подвержены вторичным изменениям, обнаруживающихся в виде частичного проникновения вулканического стекла.

Цементирующей массой в туфе является тонкораспыленное вулканическое стекло, заполняющее поровое пространство между обломками. Цемент базальный, поровый открытый.

9

1

2

3

Рисунок 6 – Туф андезита пепловый витро-литокристаллокластический с цементом уплотнения. Образец II-70 (николи +)

Подписи на рисунке: 1 – Кварц; 2 – Плагиоклаз; 3 – Вулканическое стекло

10