Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (НИ ТГУ)

Геолого-географический факультет

ОТЧЕТ ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

по дисциплине «Методы литологических исследований»

Гриднев Никита Александрович

Направление подготовки 05.03.01 Геология

Направленность (профиль) «Геология»

Руководитель работы

к.г.-м.н., доцент

_____________ И.В. Вологдина

«_____» _____________ 2022 г.

Автор работы

студент группы № 021902

_____________Н.А. Гриднев

«_____» _____________ 2022 г.

Томск – 2022

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

1 Описание образцов 4

1.1 (Образец II-158) Песчаник неравномерно зернистый кварцевый с базальный скрытозернистым аморфным опаловым цементом. 4

1.2 (Образец II-119) Гравелит среднегалечный полимиктовый вулканито-седиментитовый с поровым кристаллически зернистым, коррозионным кальцитовым цементом 10

1.3 (Образец II-58а) Туф андезита пепловый кристалловитрокластический с цементом уплотнения. 12

1.4 (Образец II-347) Известняк скрытозернистый с фауной гастропод 14

2 Описание керна 15

3 Инфракрасная спектроскопия и ее применение в изучении осадочных пород 17

3.1 Реконструкция климата голоцена на основе карбонатной осадочной летописи малого соленого озера верхнее белое (западное забайкалье) 17

Список литературы 19

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) [1].

Целью данной работы является получение навыков макроскопического и микроскопическое описания образцов, гранулометрического анализа песчаников в шлифах, формирование навыков описания керна и знакомство с методами литологических исследований через научные статьи.

1 Описание образцов

1.1 (Образец II-158) Песчаник неравномерно зернистый кварцевый с базальный скрытозернистым аморфным опаловым цементом.

Порода серо-коричневого цвета с массивной плотной текстурой (Образец II-158). По данным гранулометрического анализа порода имеет псаммитовую неравномернозернистую структуру. Содержание фракций представлено в таблице 1.

Таблица 1. Содержание фракций в образце II-158

Фракция	Песчаная крупнозернистая	Песчаная среднезернистая	Песчаная мелкозернистая
Размер зёрен, (мм)	1-0,50	0,50-0,25	0,25-0,10
Содержание, %	42	28	30
Сумма, %	100

Песчаник сложен главным образом зёрнами размером 1-0,50 мм (42% обломочной части), содержит примесь среднезернистой фракции с размерами зерен 0,5-0,25 мм (28% обломочной части) и зёрнами мелкозернистой фракции с размерами зерен от 0,25 до 0,1(30%), плохо сортированный (коэффициент сортированности по Траску 1,72). Максимальный и минимальный размер зёрен соответственно 1 и 0,05 мм. Форма зёрен вытянутая, угловатая, отчасти искажена из-за развития конформных зерновых контактов.

Результаты гранулометрического анализа обработаны с помощью программы в Microsoft Excel, полученные характеристики распределения (статистические параметры) представлены в таблице 2.

Таблица 2. Статистические параметры, полученные по образцу II-158

Параметры	Значения
Средневзвешенный диаметр, мм	0,36
Log10 стандартного отклонения (сортированность)	0,233
Стандартное отклонения (сортированность)	1,71
Асимметрия	-0,8
Эксцесс	-0,7
Медианный диаметр, мм	0,439
Коэффициент сортированности S0	2,59

Статистические параметры использованы для построения генетических диаграмм Г.Ф. Рожкова (рисунок 1) и Л.Б.Рухина (рисунок 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.

Поля на генетической диаграмме отражают условия:

I – застойных обстановок седиментации на дне водоёмов 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 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 водоёмов 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).

Рисунок 1 – Диаграмма Г.Ф.Рожкова «асимметрия – эксцесс» с результатами гранулометрического анализа образца II-158

Диаграмма показывает, что обломочный материал изучаемого песчаника осаждался слабых, преимущественно речных, течений (континентальные речные фации) (поле III).

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.

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.

Рисунок 2 – Генетическая диаграмма Л.Б.Рухина с результатами гранулометрического анализа образца II-158

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 93%; полевые шпаты 1%; обломки пород 6%.

Согласно классификационной диаграмме В.Н. Шванова (рисунок 3) песчаник относится к кварцевым песчаникам.

Рисунок 3 – Классификационная диаграмма Шванова В.Н. с результатами количественно-минералогического анализа образца II-158

Кварц (рисунок 4) плохо окатанный, размеры зёрен колеблются в пределах 1-0,04 мм, бесцветный и часто мутный за счёт многочисленных пылеватых включений, часто трещиноватый. Между зёрнами кварца иногда наблюдаются конформные зерновые контакты.

Калиевый полевой шпат не пользуется большим распространением с размерами зерен 0,2-0,1 мм. Зерна имеют буроватую окраску из-за сильной пелитизации и часто замещены продуктами разложения.

Обломки пород 0,4-0,04 мм представлены кварцитом. Обломки кварцитов хорошо окатанные с тонкозернистой гранобластовой структурой.

Цемент составляет около 15% поверхности шлифа. Основным типом цемента в породе является опаловый цемент (рис. 4), тонко-мелкозернистый с размерами зерен 0,2-0,04 мм, поровый закрытый. По взаимоотношению с зернами – коррозионный. Другим типом цемента в породе является железистый (рисунок 4), как поровый закрытый, так и замещения, коррозионный, сложенный гематитом и гидроксидами железа. Следует также отметить, что песчаник претерпел довольно сильные стадиальные преобразования, которые выражены в уплощении зёрен и растворении под давлением обломочного материала, что проявляется в широком развитии конформных зерновых контактов (рисунок 4), что свидетельствует о поздних катагенетических преобразованиях.

1

2

1

Подписи на рисунке: 1 – Кварц; 2 – Опаловый цемент.

Рисунок 4 – Песчаник неравномерно зернистый кварцевый с базальный скрытозернистым аморфным опаловым цементом. Образец II-158 (николи+)

Геохимические фации по pH и Eh установлены по опаловому цементу:

pH: 6,6 – 5,5 (5) – слабокислая ,или галлаузит кремневая.

Eh: 300 – 50+ окислительная, нейтральная.

Стадия литогенеза: Поздний катагенез. Устанваливается по наличию регенерационного кварца и конформным зерновым контактам.