Главная

Карбонатные породы. Доломитовые горные породы

поиск по словарю

Скопируйте код и вставьте в свой блог:

ПОРОДА КАРБОНАТНАЯ - осад, п., состоящая более чем на 50% из одного или нескольких карбонатных м-лов; это - известняки, доломиты и переходные между ними разности. Ограниченно распространены сидеритовые, магнезитовые и анкеритовые осад. П. к., являющиеся уже рудами; они образуют наряду с брейнеритом, витеритом, родохрозитом, стронцианитом и олигонитом прослои, линзы и конкреции. Арагонит, слагающий скелеты и раковины многих организмов, или осаждающийся химически, малоустойчив и обычно отсутствует в древних П. к. П. к. часто содер. обломочный, пирокластический и хемогенный материал, глинистые и кремнистые м-лы, орг. остатки. Из аутогенных м-лов встречаются глауконит, кварц, халцедон, ангидрит, гипс, пирит, щелочные полевые шпаты и др. Происхождение П. к. различное: хемогенное, биогенное, механическое (обломочные известняки), метасоматическое, вторичное (перекристаллизация). П. к. относится, как правило, к образованиям скальным с жесткой связью между зернами, т. е. к твердым п. ; П. к. может быть плотной, пористой и трещиноватой; две последние разности выделяются в пористые и трещиноватые карбонатные коллекторы. Текстуры осад, п., в частности и П. к. (Теодорович, 1941), могут оцениваться для осад, образования в целом в зависимости от слоистости - ляпидотекстуры (слоистые, микро-, косо- и неслоистые) и для отдельных прослоев слоистых осад, образований (или неслоистых п. в целом) - стратитекстуры (беспорядочная, плоскопараллельные текстуры наслоения и роста, текстуры “течений”, “конус в конус” и др.). П. к. имеют разнообразные структуры, относящиеся к первичным и вторичным. По структурам П. к. можно подразделить на следующие тр. : 1) структурно однородные (из составных частей одного типа); 2) структурно более или менее однородные (из равномерно распределенных составных частей двух или более типов); 3) структурно неоднородные (из участков разных очертаний различной структуры). Приведем структурную классификацию известняков лишь для первых двух гр. Целесообразно пользоваться структурно-генетической классификацией, в которой основные гр. - генетические, а более мелкие - структурные. Имеются 4 основные генетические гр. известняков со следующими подгр. и типами (Теодорович, 1941, 1958, 1964): I. Явно органогенные или биогенные: А. Биоморфные: а) стереофитровые - твердо растущие (остова рифа, биостромные и т. п.); 6) гемистереофитровые (органогенно-желваковые); в) астереофитровые, накапливавшиеся первоначально в виде ила (фораминиферовые, остракодовые и др.). Б. Фрагментарные (спикуловые и т. п.). В. Биоморфно-детритусовые и детритусово-биоморфные): 1) стереофитровые; 2) астереофитровые. Г. Биодетритусовые и биошламмовые. II. Биохемогенные: А. Копролитовые. Б. и В. Комковатые и микрокомковатые (часто это продукты жизнедеятельности синезеленых водорослей). Г. Сгустковые. Д. Микрозернистые, микрослоистые (бактериальные). III. Хемогенные: А. Яснозернистые. Б. Микрозернистые. В. Оолитовые и т. п. Г. Хостереофитровые - корковые, инкрустационные и т. п. IV. Обломочные: А. Конгломератовые и брекчиевые. Б. Песчаниковые и алевролитовые. Наиболее детальная и обоснованная генетическая классификация известняков предложена Швецовым (1934, 1948). Известны многочисленные классификации П. к., учитывающие, кроме карбонатной части, количество присутствующего в них глинистого или обломочного материала (Ноинский, 1913; Вишняков, 1933; Пустовалов, 1940; Теодорович, 1958; Хворова, 1958; и др.). За рубежом распространена классификация Фолка (Folk, 1962). Для углубленного фациального анализа карбонатных отл., в особенности известняков, необходимо давать максимально дифференцированные количественные характеристики особенностей их состава (Марченко, 1962). Известняки и доломиты широко распространены в природе, менее развиты известково-доломитовые п. П. к. широко используются в промышленности (металлургической, хим., текстильной, бумажной, строительной и др.) и в сельском хозяйстве (удобрения). В. И. Марченко, О. И. Некрасова, Г. И. Теодорович.

Источник: Геологический словарь

ПОРОДА КАРБОНАТНАЯ - осад, п., состоящая более чем на 50% из одного или нескольких карбонатных м-лов; это - известняки, доломиты и переходные между ними разности. Ограниченно распространены сидеритовые, магнезитовые и анкеритовые осад. П. к., являющиеся уже рудами; они образуют наряду с брейнеритом, витеритом, родохрозитом, стронцианитом и олигонитом прослои, линзы и конкреции. Арагонит, слагающий скелеты и раковины многих организмов, или осаждающийся химически, малоустойчив и обычно отсутствует в древних П. к. П. к. часто содер. обломочный, пирокластический и хемогенный материал, глинистые и кремнистые м-лы, орг. остатки. Из аутогенных м-лов встречаются глауконит, кварц, халцедон, ангидрит, гипс, пирит, щелочные полевые шпаты и др. Происхождение П. к. различное: хемогенное, биогенное, механическое (обломочные известняки), метасоматическое, вторичное (перекристаллизация). П. к. относится, как правило, к образованиям скальным с жесткой связью между зернами, т. е. к твердым п. ; П. к. может быть плотной, пористой и трещиноватой; две последние разности выделяются в пористые и трещиноватые карбонатные коллекторы. Текстуры осад, п., в частности и П. к. (Теодорович, 1941), могут оцениваться для осад, образования в целом в зависимости от слоистости - (слоистые, микро-, косо- и неслоистые) и для отдельных прослоев слоистых осад, образований (или неслоистых п. в целом) - стратитекстуры (беспорядочная, плоскопараллельные текстуры наслоения и роста, текстуры “течений”, “конус в конус” и др.). П. к. имеют разнообразные структуры, относящиеся к первичным и вторичным. По структурам П. к. можно подразделить на следующие тр. : 1) структурно однородные (из составных частей одного типа); 2) структурно более или менее однородные (из равномерно распределенных составных частей двух или более типов); 3) структурно неоднородные (из участков разных очертаний различной структуры). Приведем структурную классификацию известняков лишь для первых двух гр. Целесообразно пользоваться структурно-генетической классификацией, в которой основные гр. - генетические, а более мелкие - структурные. Имеются 4 основные генетические гр. известняков со следующими подгр. и типами (Теодорович, 1941, 1958, 1964): I. Явно органогенные или биогенные: А. Биоморфные: а) стереофитровые - твердо растущие (остова рифа, биостромные и т. п.); 6) гемистереофитровые (органогенно-желваковые); в) астереофитровые, накапливавшиеся первоначально в виде ила (фораминиферовые, остракодовые и др.). Б. Фрагментарные (спикуловые и т. п.). В. Биоморфно-детритусовые и детритусово-биоморфные): 1) стереофитровые; 2) астереофитровые. Г. Биодетритусовые и биошламмовые. II. Биохемогенные: А. Копролитовые. Б. и В. Комковатые и микрокомковатые (часто это продукты жизнедеятельности синезеленых водорослей). Г. Сгустковые. Д. Микрозернистые, микрослоистые (бактериальные). III. Хемогенные: А. Яснозернистые. Б. Микрозернистые. В. Оолитовые и т. п. Г. Хостереофитровые - корковые, инкрустационные и т. п. IV. Обломочные: А. Конгломератовые и брекчиевые. Б. Песчаниковые и алевролитовые. Наиболее детальная и обоснованная генетическая классификация известняков предложена Швецовым (1934, 1948). Известны многочисленные классификации П. к., учитывающие, кроме карбонатной части, количество присутствующего в них глинистого или обломочного материала (Ноинский, 1913; Вишняков, 1933; Пустовалов, 1940; Теодорович, 1958; Хворова, 1958; и др.). За рубежом распространена классификация Фолка (Folk, 1962). Для углубленного фациального анализа карбонатных отл., в особенности известняков, необходимо давать максимально дифференцированные количественные характеристики особенностей их состава (Марченко, 1962). Известняки и доломиты широко распространены в природе, менее развиты известково-доломитовые п. П. к. широко используются в промышленности (металлургической, хим., текстильной, бумажной, строительной и др.) и в сельском хозяйстве (удобрения). В. И. Марченко, О. И. Некрасова, Г. И. Теодорович .

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Карбонатные породы

К карбонатным породам относятся породы, которые на 50% и более сложены карбонатными минералами: кальцитом - CaCO3 , арагонитом - CaCO3, доломитом - Ca,Mg(CO3)2, реже сидеритом - FeCO3 и анкеритом Ca(Fe, Mg)2.

Поскольку кальцит и доломит слагают мощные пласты и толщи известняков и доломитов, а анкерит и сидерит встречаются в осадочных породах в качестве включений, конкреций, в рассеянном виде, поэтому чаще рассматривают лишь известково-магнезиальные карбонатные породы.

По минералогическому составу известково-магнезиальные карбонатные породы подразделяются на известняки и доломиты. Эти породы часто содержат глинистую, алевритовую и песчаную примесь. Кроме того, встречаются карбонатные породы смешанного состава.

Известняки

Известняками называются карбонатные породы, которые на 50% и более сложены минералом кальцитом.

Выделяются 4 структурные, и по существу - это структурно-генетические группы карбонатных пород (М.С.Швецов,1958):

1) органогенные

2) зернистые

3) обломочные

4) значительно измененные

В пределах групп по форме, размеру и соотношению структурных элементов (раковин, кристаллов, обломков и т.д.) выделяют типы пород.

Структурно-генетическая классификация известняков

I группа Органогенные

А. Биоморфные

1. Биогермные (рифовые)

а) коралловые

б) мшанковые

в) водорослевые (строматолитовые, онколитовые)

2. Цельнораковинные

а) крупнораковинные (ракушняки):

1. брахиоподовые

2. пелециподовые

3. гастроподовые

4.цефалоподовые и др.

б) мелкораковинные:

1.фораминиферовые (фузулиновые, глобигериновые, нуммулитовые и др.)

2. остракодовые

3.кокколитовые

Б. Детритовые (органогенно-обломочные):

1. брахиоподовые

2. пелециподовые

3. мшанковые

4. криноидные

5. кокколитовые

6. полидетритовые

II группа Зернистые (хемогенные):

1. микрозернистые, мелкозернистые, среднезернистые, крупнозернистые

2. оолитовые и пизолитовые

III группа Обломочные (различной крупности и окатанности)

IV группа Измененные:

1. перекристаллизованные: крупно-, средне,- мелко,- и разнозернистые

2. гранулированные: часть комковатых и псевдооолитовых

3. копрогенные: часть псевдооолитовых и комковатых

4. замещения

Органогенные породы (почти исключительно известняки) по скелетным остаткам организмов подразделяют на биоморфные - биогермные и цельнораковинные и детритовые.

Биогермные известняки включают коралловые, мшанковые, водорослевые известняки. Они отличаются линзовидной, даже столбчатой формой залежи, неровной слоистостью или ее отсутствием, обычно спорами. Для биогермов характерно обилие прикрепляющихся организмов, образующих крупные скопления. Здесь также встречаются раковины и других организмов - целые и детрит.

Представителями органогенных известняков являются рифовые биогермные известняки, состоящие из остатков колониальных или прирастающих организмов. Биогенные известняки слагают разнообразные тела или пласты. Они являются основой ископаемых рифов - органогенных построек, достигавших уровня моря, являющихся волнорезами. Рифы образуются различными организмами.

Характерной особенностью рифовых известняков является залегание их в виде мощных и неправильных по форме массивов, резко возвышающихся над осадками, образовавшимися одновременно с ними. К рифам под углами 30-50о прилегают обломочные известняки, образовавшиеся за счет разрушения рифов. Мощность рифов около 1000 м и более.

Особенностью биогермных известняков является: 1) их образование за счет специфических групп организмов;

2) массивное строение;

3) биогермные текстуры;

4) отсутствие примеси обломочного материала;

5)обилие каверн, заполненных сингенетическими и эпигенетическими карбонатами;

6) инкрустационные структуры.

Известняки цельнораковинные состоят из целых раковин. В свою очередь они разделяются на ракушечники, состоящие из крупных раковин (обычно пелециподовые, гастроподовые, брахиоподовые) и породы, состоящие из мелких и мельчайших раковин остракод, кокколитофорид, фораминифер (фузулины, глобигерины, нуммулиты).

Детритовые или детритусовые (органогенно-обломочные), известняки состоят из обломков скелетных остатков организмов в отличие от обломочных известняков, они (то есть обломки раковин) не окатаны. Различаются известняки по систематической принадлежности органических остатков и бывают как однородными по составу - монодетритовыми (пелециподовыми, фораминиферовыми, криноидными, водорослевыми), а также смешанными - полидетритовыми (криноидно - брахиоподовыми, брахиоподово-криноидными и др.).

Детритовые известняки классифицируют по размеру обломков и выделяют:

Грубодетритовые (обломки крупнее 1 мм)

крупнодетритовые (1-0,5 мм)

среднедетритовые (0,5-0,25 мм)

мелкодетритовые (0,25-0,1 мм)

и тонкодетритовые или шламовые (< 0,1 мм)

Зернистые представляют собой продукт химической садки, происходящий в иловых водах. Они отличаются однородностью и плотностью. Сюда относятся известняки разнозернистые, оолитовые, пизолитовые, псевдооолитовые.

Среди зернистых известняков выделяются:

1) крупнозернистые (зерна крупнее 0,5 мм)

2) среднезернистые (0,1 - 0,5 мм)

3) мелкозернистые (0,1-0,01 мм)

4) микрозернистые (0,01-0,0001 мм)

5) коллоиднозернистые (зерна меньше разрешающей силы микроскопа, т.е. примерно < 0,0001 мм).

К этой группе относятся известковые туфы, являющие континентальными образованиями. Они образуются на суше у выхода ключей в результате поглощения СО2 растениями, что и вызывает выпадение кальцита, чаще всего на листьях и стеблях растений. Поэтому эти отложения пористые и имеют своеобразные узоры.

Когда подобные известняки (зернистые) образуются без участия растений, они имеют микрослоистую текстуру, удлиненно - зернистую структуру. К таким типам известняков относятся сталактиты, сталагмиты, травертины, эту группу пород называют известковые натеки.

Оолитовые известняки, реже доломиты являются химическими осадками теплых подвижных вод, где кальцит или доломит отлагается тонкими (до сотых долей мм) концентрическими оболочками вокруг зародышевого зерна, которыми могут быть песчинки, обломки раковины, сгустки известкового ила. Оолиты имеют овальную или шарообразную форму, размер их, как правило, до 2 мм, более крупные оолиты называются пизолитами или бобовинами. В процессе диагенеза оолиты, вследствие перекристаллизации или раскристаллизации, обретают радиально-лучистое (сферолитовое) строение, т.е. их мелко-микрозернистый карбонат переходит в игольчатый.

В случае, грануляции, оолиты теряют концентрическое и радиально-лучистое строение и переходят в псевдооолиты - комочки мелкозернистого карбоната. Они сцементированы крупнозернистым кальцитом с гранобластовой структурой.

Обломочные известняки. Они сложены различной степени окатанности обломками органогенных или зернистых (хемогенных) известняков, среди них выделяются:

1) конгломератовые, брекчиевые (обломки крупнее 1 см)

2) гравийные, дресвяные (обломки 10-1 мм)

3) песчаниковые (обломки 1-0,1 мм)

4) алевролитовые (обломки <0,1мм)

Для них характерна плохая сортировка. По генезесу - это сингенетические породы, т.е. известняки образовались не из терригенного материала, а из известкового осадка или раковин на месте, в волно-прибойной зоне, в этом и состоит их отличие от обломочных пород.

Обломочные известняки связаны постепенным переходом с детритусовыми известняками и, от которых при органогенном характере обломков отличаются окатанностью последних, что свидетельствует о значительном перемывании и обработке движущейся водой известняковых обломков или раковин.

К известнякам измененным относятся известняки различных групп, претерпевшие различные изменения на стадии диагенеза и метагенеза, в результате процессов перекристаллизации, грануляции, замещения, в результате жизнедеятельности организмов.

Перекристаллизация - это процесс, при котором происходит рост более крупных кристаллов, которые являются более устойчивыми в данной среде. Происходит это, как правило, при подкислении среды, повышении температуры и давления; при наличии пор, пустот, зернистых включений (песчано-алевритовый материал), при условиях повышающих подвижность атомов и неоднородности породы. При этом микро-, мелкозернистые известняки становятся средне- и крупнозернистыми, приобретают сахаровидный вид, первичные структуры исчезают и порода обретает реликтовые структуры, которые определяются слабо. Если известняки переходят в мраморы, то первичная структура не устанавливается совсем, иногда развиваются полисинтетические двойники в кальците.

Грануляция является обратным процессом перекристаллизации. При грануляции известняков происходит распадение крупных кристаллов и сферолитовой структуры оолитов, скелетных остатков организмов на мелкие, беспорядочно ориентированные. Известняки с неравномерно кристаллической структурой описывают как псевдооолитовые, которые отличаются от оолитовых отсутствием концентрического строения, или как комковатую или сгустковую породу.

В результате процессов замещения, кальцитизации, доломитизации, раздоломичивания песчаников, алевролитов и других пород образуются новые породы, в них локально сохраняются реликтовые (первичные) структуры. В случае полной переработки исходной породы происходит развитие новых структур и текстур.

Копрогенные известняки распространены достаточно широко и представляют собой скопления (до 1 мм) округлых, удлиненных по форме копролитов, которые состоят из микрозернистого кальцита. Копролиты пропускают через кишечник известковый ил, и в результате этого образуются комочки микрозернистого кальцита.

Встречающиеся сгустковые и комковатые известняки, некоторые ученые считают копрогенными, измененными на различных стадиях.

известняк доломит карбонатный порода

Доломиты

Доломитами называются породы, сложенные более чем на 50% минералом доломитом. В качестве примеси в породе присутствуют кальцит, реже пирит, халцедон, кварц, органическое вещество, ангидрит, глинистые минералы.

Распространены обломочные, водорослевые и хемогенные доломиты. Среди обломочных доломитов различают конгломераты, брекчии, породы со значительно меньшим размером зерен, иногда до размера песчаных (1-0,15 мм). Сложены они окатанными и угловатыми обломками доломита, которые сцементированы доломитовым или кальцитовым цементом. Присутствует примесь терригенного материала.

Обломочные доломиты получили распространение среди доломитовых толщ значительной мощности и образуются в результате перемыва этих толщ в условиях пляжа, на мелководье. Реже брекчии имеют химическое происхождение. Это брекчии выветривания на доломитовых породах.

В доломитах с органогенной структурой присутствуют различные органические остатки, сложенные пелитоморфным, тонкозернистым доломитом и сцементированы пелитоморфным или зернистым доломитом, в цементе нередко присутствует кальцит. Доломиты такого типа образуются при доломитизации известковых осадков или при эпигенетическом замещении известняков на стадиях катагенеза или метагенеза. Иногда в доломитах встречаются остатки брахиопод, мшанок, кораллов.

К органогенным - относятся водорослевые доломиты. Они сложены, в основном, водорослями синезелеными и зелеными, которые концентрируют в своих телах карбонат магния. Цементом в породе является доломит, его обычно очень мало. Биогермные доломиты отличаются высокой пористостью и кавернозностью. Иногда встречаются доломиты с переотложенными водорослями. Они отличаются тонкой горизонтальной слоистостью и большей плотностью.

Хемогенные доломиты сложены пелитоморфным и мелкозернистым доломитом, органические остатки практически отсутствуют, иногда содержат примесь глинистого вещества в виде тонких прослоев гидрослюдистого и монтмориллонитового состава.

Оолитовые доломиты сложены оолитами с радиально-лучистой и концентрическим строением, сцементированы они пелитоморфным и зернистым доломитом, редко содержат остатки морской фауны - криноидеи, моллюски.

Карбонатные породы смешанного состава

К карбонатным породам смешанного типа относятся:

доломитовые известняки (25-50% доломита), известковые доломиты (более 50% доломита), кремнистые известняки и доломиты, углистые известняки, глинистые известняки-мергели.

Кремнистые известняки содержат до 25% кремнезема, силицитовые - до50% (Байков и др., 1980) . Породы характеризуются высокой прочностью, в них отчетливо видны выделения кремнезема. При содержании кремнезема более чем 50 % породы будут называться силицитами.

Углистые известняки содержат до 50% углистого материала, встречаются среди угольных пластов. Обычно породы черные, в них присутствуют отпечатки растений, обугленные растительные остатки, в этом и состоит их отличие от других карбонатных пород.

К этой группе карбонатных пород относятся известковые и доломитовые глины, алевролиты, аргиллиты, песчаники.

Мергели также относятся к породам смешанного состава. Это пелитоморфные, тонкозернистые, мягкие реже твердые породы различных цветов. Состав кальцит (редко доломит) и тонкий глинистый материал, который может присутствовать в значительном количестве (до 50%). Примесь глинистого материала распределена по породе довольно равномерно, нередко в толщах мергелей встречаются тонкие прослои или линзочки глины. В основном, по составу глинистое вещество представлено монтмориллонитом. В породах присутствуют глауконит, пирит, барит, много органического материала, представленного скелетами фораминифер, кокколитофорид и др. Мергели образуют большие по мощности толщи, они чередуются с известняками, доломитами, писчим мелом, иногда с песчано-глинистыми породами.

Происхождение карбонатных пород

Известняки обломочные образуются в результате разрушения и перемыва более древних известняков и механической обработки скелетов известняковых организмов. Раковины и обломки их подвергаются механической обработке в зоне прибоя, волнений, в результате приливно-отливных течений, и в той или иной степени окатываются. Раковины измельчаются и илоедами. Так формируется основная часть мелководных карбонатных осадков современных морей. Когда захороняются обломки поблизости от источников сноса (без механической обработки) образуются брекчии. Известняки, сформированные в результате механической обработки раковин, получили название органогенно-обломочных.

Известняки биогермные - это продукт жизнедеятельности животных и растений. К ним относятся биогермы - прижизненные скопления прикрепленных организмов, находящихся в положении роста, и биоценозы - прижизненные скопления организмов, обитающих вместе на определенном участке дна бассейна.

Хемогенные известняки образуются при седиментогенезе и раннем диагенезе. Хемогенная садка происходит в современных морях и океанах, а также в водоемах суши с аридным климатом. Роль хемогенной садки CaCO3 в геологическом прошлом была более значительной. В результате хемогенной садки образуются пелитоморфные, оолитовые известняки и многочисленные карбонатные конкреции в терригенных породах. Механизм этого процесса сводится к следующему. В водах морей и океанов низких широт в мелководной области, а также в водоемах суши аридной зоны карбонат Ca содержится в количестве, близком к насыщению, или даже насыщает воды. Монокарбонат CaCO3 является практически нерастворимым соединением (растворимость его 0,001 г на 100 г воды). При избытке в воде CO2 он переходит в бикарбонат - Ca(HCO3)2 - соединение высокой растворимости. В природных водах существует подвижное равновесие:

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca (HCO3)2

При выделении избытка CO2 в атмосферу равновесие смещается в сторону образования нерастворимых в воде монокарбонатов. Причиной уменьшения содержания CO2 может быть прогревание воды, деятельность организмов (водорослей), волнение, удаляющее избыток CO2 и поставляющее мельчайшие кристаллики CaCO3 (затравку) при взмучивании ила.

На происхождение доломитов существует несколько точек зрения. В настоящее время считается доказанным существование 3 генетических типов доломитов:

1. Доломиты первичные - седиментационные, образовавшиеся в результате хемогенной садки из вод бассейна. Такой тип доломитов получил широкое распространение в протерозойских и нижнепалеозойских отложениях.

2. Доломиты, которые образовались в период диагенеза при воздействии морских и иловых вод на известковые и известково-доломитовые осадки.

3. Доломиты, сформированные в результате метасоматоза (при катагенезе, метагенезе и гипергенезе) при воздействии вод, обогащенных магнием, на известняковые породы), так называемые эпигенетические доломиты.

Известняки слагают мощные толщи в кембрии Сибири, Урала, Средней Азии; в силуре Санкт-Петербургской области, Прибалтики, Урала, Средней Азии, Предкавказья; в девоне Русской платформы, Урала, Сибири; в карбоне Русской платформы. В триасовых отложениях они встречаются на Кавказе, в Крыму, Средней Азии; в юре они развиты на Кавказе, в Крыму; в меловых отложениях представлены толщами мела и известняков; в третичных отложениях получили широкое распространение на Кавказе, в Закавказье.

Доломиты менее распространены, чем известняки. Они изучены в кембрии Сибири; в силуре - на Сибирской платформе и в Прибалтике; в девоне - Средней Азии; девоне и карбоне на Русской платформе; в перми - на востоке Русской платформы; верхней юре - на Памиро-Алтайской системе; в третичных отложениях - в Таджикистане.

Известняки - одно из важных полезных ископаемых. Их основные потребители - металлургическая и цементная промышленности. Они широко используются в строительной промышленности, химической, стекольной и в сельском хозяйстве. С карбонатными коллекторами связаны большие запасы нефти и газа. С известняками связаны пластообразные залежи барита, магнезита, флюорита, известковистых марганцевых руд, сплошных и вкрапленных антимонитовых руд; пластообразные и жилообразные месторождения сидерита; пластообразные залежи и линзы стронция; урано-ванадиевые и тюямунитовые руды; пласты и залежи неправильной формы вкрапленных руд свинца, цинка, сурьмы, ртути, меди (медь часто с примесью кобальта); неправильные залежи арсенопирита (Справочник по литологии, 1983). В фосфоритоносных и битуминозных известняках, наряду с высоким содержанием фосфора, встречаются повышенные количества стронция, бария, молибдена, урана и др. Древние карсты в карбонатных породах в ряде случаев содержат бокситы, руды никеля, кобальта, меди, железа и марганца, драгоценные камни, фосфориты, каолины, огнеупорные глины, стекольные пески, охры. Среди карбонатных пород в жилах и пустотах встречаются стяжения исландского шпата.

Потребителем доломитов и доломитизированных известняков является черная металлургия, где эти породы используются в качестве огнеупорного материала, флюса и руды на магний. В промышленности строительных материалов доломит идет на производство магнезиального цемента, термоизоляционных материалов, извести, а также на облицовочный материал и строительный камень, высокопрочный цемент и др.

В небольших количествах доломит используется в резиновой, кожевенной и бумажной промышленности, в абразивном производстве, а также в сельском хозяйстве для известкования кислых почв.

Установлено, что в ранней стадии аридного литогенеза доломитообразование сопровождается осаждением меди, свинца и цинка (в равных концентрациях), тогда как для поздней стадии характерна ассоциация доломита с галитом и сульфатами.

Образование некоторых эпигенетических месторождений урана, меди, свинца, цинка, ванадия и других металлов часто сопровождается весьма значительной доломитизацией. Вторичные преобразования карбонатных пород существенно влияют также на пористость и проницаемость пород, вмещающих крупные нефтяные и газовые залежи.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Классификация горных пород по происхождению. Особенности строения и образования магматических, метаморфических и осадочных горных пород. Процесс диагенеза. Осадочная оболочка Земли. Известняки, доломиты и мергели. Текстура обломочных пород. Глины-пелиты.

презентация , добавлен 13.11.2011

Карбонатные породы как коллекторы нефти и газа, их особенности. Доломитизация как один из ведущих факторов формирования. Трещинные и нетрадиционные карбонатные коллекторы. Типы пустотного пространства. Выщелачивание, кальцитизация и сульфатизация.

курсовая работа , добавлен 25.02.2017

Происхождение магматических пород, их классификация по различным признакам и пояснение причин различия текстуры и структуры пород. Общая характеристика главнейших представителей магматических пород: кислые, средние, основные, ультраосновные породы.

реферат , добавлен 20.10.2013

Образование магматических, осадочных и метаморфических горных пород. Основные виды горных пород и их классификация по группам. Отличие горной породы от минерала. Процесс образования глинистых пород. Породы химического происхождения. Порода горного шпата.

презентация , добавлен 10.12.2011

Химический состав и физические свойства сидерита - минерала из группы кальцита; его происхождение, месторождение, особенносты добычи и направления применения. Структура наиболее распространенных известняков - брахиоподовых, фораминиферовых и мела.

реферат , добавлен 01.03.2014

Геолого-промышленная характеристика Чапаевского месторождения известняков. Качественная характеристика полезного ископаемого - карбонатной породы. Охрана недр, окружающей природной среды от вредного влияния горных работ. Направления развития горных работ.

дипломная работа , добавлен 07.09.2012

Процесс формирования осадочной горной породы. Основные формы залегания, дислокации осадочных горных пород, их виды. Обломочные, органогенные, хемогенные породы и породы смешанного происхождения. Разлом, относительно которого произошло смещение слоев.

курсовая работа , добавлен 10.07.2015

Петрография как наука. Магма и происхождение горных пород. Ультраосновные породы нормального ряда. Субщелочные породы, щелочные среднего и основного состава. Гранит, риолит и сиенит. Минеральный состав, текстуры и структуры метаморфических пород.

контрольная работа , добавлен 20.08.2015

Принципы классификации обломочных пород, основные представители осадочных пород. Характеристика свойств грубообломочных пород. Глыбовые, галечные и щебеночные, гравийные и дресвяные породы, специфика классификации песчаных отложений, минеральный состав.

реферат , добавлен 24.08.2015

Общее описание и характерные черты осадочных горных пород, их основные свойства и разновидности. Типы слоистости осадочных горных пород и структура. Содержание и элементы обломочных пород. Характеристика и пути образования химических, органогенных пород.

Породы химического и биохимического происхождения

Породы этой группы образуются в результате различных химических процессов, а также жизнедеятельности животных и растительных организмов как в водной среде, так и на поверхности суши. Породы химического и органогенного происхождения рассматриваются совместно, так как очень часто эти две группы связаны взаимными переходами, и генезис их не всегда можно установить точно. В одной породе могут присутствовать компоненты и хемогенные и органогенные.

Классифицируют эти породы обычно по химическому составу и выделяют следующие наиболее распространенные группы пород:

1. карбонатные породы , в которых породообразующие минералы представлены минералами-карбонатами (кальцитом и доломитом);

2. кремнистые породы , сложенные минералами кремнезема (опалом, халцедоном и кварцем);

3. эвапориты (сернокислые и галоидные породы), состоящие из минералов сульфатов и галоидов;

4. фосфатные породы, главный минерал которых апатит;

5. железистые породы, содержащие карбонаты, сульфиды или гидроксиды железа;

6. каустобиолиты (углеродистые горючие ископаемые).

К карбонатным породам относятся осадочные образования, сложенные на 50 и более процентов карбонатными минералами. Наиболее часто этими минералами являются кальцит, доломит, реже арагонит. В зависимости от преобладания в составе осадков кальцита или доломита выделяются две основные группы карбонатных пород – известняки и доломиты, связанные между собой переходными (смешанными) разностями.

Известняки являются наиболее распространенными карбонатными породами. Они на 50 и более процентов состоят из кальцита. По происхождению известняки разделяются на органогенные (биогенные), биохемогенные, хемогенные и обломочные. При диагностике известняков следует прежде всего использовать реакцию с разбавленной соляной кислотой, при воздействии которой они бурно вскипают.

Для биогенных известняков основными породообразующими компонентами являются различной степени сохранности скелеты беспозвоночных и остатки водорослей. Их органическое происхождение часто можно определить макроскопически: даже невооруженным взглядом в их составе можно различить раковины и обломки раковин.

Известняки, которые состоят из хорошо сохранившихся раковин брахиопод или створок моллюсков, называют ракушняками .

Известковые туфы – крупнопористые породы, формирование которых связано с отложением кальцита из подземных вод и минеральных источников.

Обломочные известняки состоят из карбонатных обломков различных раковин.

Доломиты – это карбонатные породы, сложенные на 50 и более процентов одноименным минералом. По генезису доломиты являются хемогенной породой.

Доломиты образуются двумя путями:

1. путем химического выпадения СаМg(СО 3) 2 из рaстворов. Для них характерны слойчатые текстуры, микро- и тонкозернистые структуры.

2. за счет замещения СаСО 3 доломитом; структуры их яснокристаллические, нередко с «теневыми» структурами первичной породы.

Макроскопически отличить известняки от доломитов бывает очень трудно. Диагностическим признаком служит реакция с 5% соляной кислотой: доломиты вскипают только будучи растертыми в порошок.

Карбонатные породы в природных условиях часто создают смешанные известняково-доломитовые разности. В составе карбонатных пород помимо карбонатных минералов могут принимать участие глинистый и обломочный материал. При их количестве меньше 5% порода относится к чистой, более высокое содержание отражается в названии породы.

Мергели – породы промежуточного состава в ряду глина - известняк. Их основной составной частью являются кальцит (около 50%) или доломит и глинистый материал. Примесь глинистого материала в известняке определяется по «грязному» пятну, оставшемуся на образце после воздействия на него разбавленной соляной кислотой.

Описание известняков и доломитов должно проводиться в следующем порядке:

1. Название.

3. Крепость (твердость).

4. Излом (раковистый, землистый, ступенчатый, крупнокристллический и др.).

5. Основной структурно-генетический тип (например биогенный оолитовый, микрозернистый и т.д.).

6. Наличие и характеристика примесей.

7. «Особые приметы» (поры, каверны, стилолиты и пр.).

8. Текстура породы (хаотичная, слойчатая, плитчатая и т.д.).

Кремнистые породы (силициты)

Кремнистыми породами называются осадочные образования, содержащие более 50% кремнезема в форме биогенных, биохемогенных и хемогенных компонентов. Основными минералами кремнистых пород являются опал, халцедон, кристобалит, кварц.

По генезису силициты подразделяются на биогенные и хемогенные. Формирование биогенных силицитов обусловлено развитием органических остатков, строящих свой скелет из кремнезема, который они извлекают из морской воды. Хемогенные известняки представлены колломорфным кремнеземом и микрозернистой основной массой.

Диатомиты – скопления микроскопических скелетов диатомовых водорослей, состоящих из опала. Они белого цвета, микропористые (пористость их достигает 95 %), мягкие и очень легкие. Эти породы похожи на мел, но не реагируют с соляной кислотой и более легкие, чем мел. От белых каолиновых глин диатомиты отличаются отсутствием пластичности и меньшим удельным весом. Отличительный их признак – способность интенсивно впитывать воду. Каждый студент может это проверить, прикоснувшись к образцу языком: диатомит тут же к нему «приклеится».

Трепелы очень похожи на диатомиты, но имеют коллоидно-химическое происхождение. Они состоят из мельчайших сфер-зернышек опала. Окраска пород светлая, характерна высокая пористость.

Опоки отличаются от трепелов более темной окраской – от темно-серой до черной. Кроме того, эти породы более твердые и «звонкие» (при ударе молотком) в отличие от диатомитов и трепелов – «глухих» пород. При раскалывании образуются остроугольные обломки с раковистым изломом. Состоят опоки из кремнистых минералов с примесью редких спикул губок и радиолярий.

Кремень встречается в осадочных породах в виде конкреций и стяжений разной формы. Характерны серо-желтые, красно-коричневые и черные окраски. Часто имеют концентрически-зональное внутреннее строение. Сложены халцедоном, загрязненным глинистыми примесями. Образуются в породах за счет коагуляции гелей кремнезема в пустотах.

Яшмы – темные, красные, реже зеленоватые, желтоватые и голубые, полосчатые или пятнистые породы, сложенные микрозернистым халцедоном или кварцем. Имеют вулканогенно-осадочное происхождение.

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca (HCO3)2

1. Доломиты первичные - седиментационные, образовавшиеся в результате хемогенной садки из вод бассейна. Такой тип доломитов получил широкое распространение в протерозойских и нижнепалеозойских отложениях.
2. Доломиты, которые образовались в период диагенеза при воздействии морских и иловых вод на известковые и известково-доломитовые осадки.
3. Доломиты, сформированные в результате метасоматоза (при катагенезе, метагенезе и гипергенезе) при воздействии вод, обогащенных магнием, на известняковые породы), так называемые эпигенетические доломиты.

На Земле существует огромное количество различных горных пород. Некоторые из них обладают схожими признаками, поэтому их объединяют в крупные группы. Например, одна из них - это карбонатные породы. Об их примерах и классификации читайте в статье.

Классификация по происхождению

Карбонатные горные породы формировались разными путями. Всего существует четыре способа образования такого типа пород.

Из химических осадков. Таким образом появились доломиты и мергели, известняки и сидерит.
Из органогенных осадков образовались такие породы, как водорослевые и коралловые известняки.
Из обломков сформировались песчаники и конгломераты.
Перекристаллизованные породы - это некоторые виды доломитов и мрамора.

Структура карбонатных пород

Одним из важнейших параметров, по которым отбирают необходимые для производства и переработки горные породы, является их структура. Важнейший аспект структуры карбонатных пород - это их зернистость. Этот параметр разделяет породы на несколько типов:

Грубозернистые.
Крупнозернистые.
Среднезернистые.
Мелкозернистые.
Тонкозернистые.

Свойства

В связи с тем, что существует большое количество горных пород карбонатного типа, каждая из них обладает своими свойствами, за которые она очень ценится в производстве и промышленности. Какие же физические, а также химические свойства карбонатных пород известны людям?

Хорошая растворимость в кислотах. Известняки растворяются в холодном состоянии, а магнезит и сидерит - только при подогреве. Однако результат получается сходным.
Высокая морозостойкость и хорошая огнеупорность - несомненно, важнейшие качества многих карбонатных пород.

Известняковые горные породы

Любая карбонатная порода состоит из минералов кальцита, магнезита, сидерита, доломита, а также разных примесей. Из-за отличий в составе эта большая группа горных пород подразделяется на три более мелкие. Одна из них - известняковые.

Их основная составляющая - кальцит, а в зависимости от примесей они делятся на песчаные, глинистые, кремнистые и другие. Они обладают разными текстурами. Дело в том, что на трещинах их пластов можно разглядеть следы ряби и дождевых капель, кристаллов солей, которые являются растворимыми, а также микроскопические трещины. Известняки могут быть различными по окраске. Доминирующим цветом является бежевый, сероватый или желтоватый, а примеси имеют розовый, зеленоватый или коричневатый оттенок.

Самыми распространенными известняковыми горными породами являются следующие:

Мел - очень мягкая порода, которая легко растирается. Ее можно сломать руками или же растереть в порошок. Она считается разновидностью сцементированного известняка. Мел - бесценное сырье, используемое при производстве строительного материала цемента.
Известковые туфы - пористая рыхлая горная порода. Она в достаточной степени легко разрабатывается. Почти такое же значение имеют и ракушечники.

Доломитовые горные породы

Доломитовые - это породы, содержание минерала доломита в которых составляет более 50%. Часто в них содержатся примеси кальцита. Из-за этого можно наблюдать некоторые сходства и различия двух групп горных пород: собственно доломитов и известняка.

Доломиты отличаются от известняка тем, что обладают более выраженным блеском. Они меньше растворяются в кислотах. Даже остатки органики намного реже встречаются в них. Окраска доломитов представлена зеленоватыми, розоватыми, коричневатыми и желтоватыми оттенками.

Какие доломитовые породы распространены больше всего? Это, в первую очередь, бросит - более плотный камень. Кроме того, существует грейнерит нежно-розового цвета, он широко применяется в дизайне интерьера. Теруелит - тоже разновидность доломита. Этот камень примечателен тем, что в природе встречается только в черном цвете, в то время как остальные породы данной группы окрашены в светлые оттенки.

Карбонатно-глинистые породы, или мергели

В состав карбонатных пород этого типа входит много глины, а именно - почти 20 процентов. Сама по себе порода с таким названием обладает смешанным составом. В ее структуре обязательно присутствуют алюмосиликаты (глинистые продукты распада полевого шпата), а также карбонат кальция в любой форме. Карбонатно-глинистые породы являются переходным звеном между известняками и глиной. Мергели могут обладать различной структурой, плотной или твердой, землистой или рыхлой. Чаще всего они залегают в виде нескольких слоев, каждый из которых характеризуется определенным составом.

Высококачественная карбонатная порода этого типа используется при производстве щебня. Мергель, содержащий примеси гипса, не представляет никакой ценности, поэтому данная его разновидность почти не добывается. Если сравнивать этот вид горных пород с другими, то больше всего он похож на сланцы и алевролит.

Известняк

Любая классификация карбонатных пород содержит группу под названием «известняки». Камень, который дал ей название, получил широкое применение в разных областях промышленности. Известняк - самая популярная порода в своей группе. Она обладает рядом положительных качеств, благодаря которым и получила широкое распространение.

Существует известняк разных цветов. Все зависит от того, насколько много в породе содержится окислов железа, ведь именно эти соединения окрашивают известняк во многие тона. Чаще всего это коричневые, желтые и красные оттенки. Известняк - камень достаточно плотный, он залегает под землей в виде огромных слоев. Иногда образуются целые горы, основополагающим компонентом которых является данная горная порода. Разглядеть описанные выше слои можно неподалеку от рек с обрывистыми берегами. Здесь их очень хорошо видно.

Известняк обладает рядом свойств, которые отличают его от других горных пород. Различить их очень легко. Самый простой способ, который можно выполнить в домашних условиях, - это капнуть на него немного уксуса, всего несколько капель. После этого послышатся звуки шипения и начнется выделение газа. У других пород такой реакции на уксусную кислоту нет.

Использование

Каждая карбонатная порода нашла применение в какой-либо области промышленности. Так, известняки наряду с доломитами и магнезитами используются в металлургии в качестве флюсов. Это такие вещества, которые применяются при выплавке металлов из руды. С их помощью снижается температура плавления руд, что помогает легче отделить металлы от пустых пород.

Такая карбонатная порода, как мел, знакома всем учителям и школьникам, ведь с ее помощью пишут на доске. Кроме того, мелом белят стены. Из него также изготавливают порошок для чистки зубов, однако в настоящее время этот заменитель пасты сложно раздобыть.

Известняк применяют для получения соды, азотистых удобрений, а также карбида кальция. Карбонатная порода любого из представленных типов, например, известняк, используется при строительстве жилых, производственных помещений, а также дорог. Он получил широкое распространение в качестве облицовочного материала и заполнителя бетона. Он также применяется для получения с минералами и для насыщения почвы известняком. Из него создают например, щебень и бут. Кроме того, из этой породы производят цемент и известь, которые получили широкое распространение во многих видах промышленности, например, в металлургический и химической.

Коллекторы

Существует такая как коллекторы. Они обладают способностью, которая позволяет им вмещать воду, газ, нефть, а черед какое-то время отдавать их при разработке обратно. Почему так происходит? Дело в том, что ряд горных пород обладает пористой структурой и данное качество очень ценится. Именно благодаря пористости они могут вмещать в себя большое количество нефти и газа.

Карбонатные породы - коллекторы высокого качества. Самыми лучшими в своей группе являются доломиты, известняки, а также мел. 42 процента применяемых коллекторов нефти и 23 процента коллекторов газа - карбонатные. Данные горные породы занимают второе место после терригенных.

Что еще почитать

«Петь с чувством предстояния перед Богом» Часто ли вы задумываетесь о том, как научиться петь? Дружеские встречи в караоке-баре, семейные праздники, даже обычные...

Япония — обычаи и традиции Культура Японии сформировалась вследствие исторического процесса, который начался с миграции прародителей японцев на...

Что ожидает козерога в январе года Готовы встретить год Петуха 2017? Для Козерога женщины и мужчины он выдастся на удивление удачным. Настроившись на...