Песчаник структура и текстура: плотность и структура камня, свойства и состав горной породы, искусственный песок

Состав, структура и текстура обломочных горных пород.

Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 36Следующая ⇒   Структура и текстура относятся к категории признаков, определяющих внутреннее строение горных пород и слоев горных пород. Структура породы определяется по размеру обломков, из которых она состоит (таблица 6). Таблица 6 Классификация обломочных горных пород по размеру составляющих их частиц (по М.С. Швецову, 1948г.)   Диаметр обломков, мм Название обломков Название горных пород по размеру обломков и степени уплотнения >1000 глыбы   валуны крупные средние мелкие валунник галька (щебень) крупные средние мелкие галечник (рыхлый) конгломерат (сцементированный) осадочная брекчия (обломки неокатанные) 2,5 2,0 гравий (дресва) мелкий средний мелкий гравий (рыхлый) гравелит (сцементированный) дресва (обломки неокатанные) 1,0 0,5 0,25 песчинки крупный средний мелкий песок, песчаник грубозернистый крупнозернистый среднезернистый мелкозернистый 0,10 0,01 алеврит (пыль) крупный средний мелкий алеврит, алевролит крупнозернистый среднезернистый мелкозернистый 0,01 0,001 <0,001 пелит (глина) муть, крупная тонкая ил (рыхлый) глина (размывается в воде) аргиллит (уплотненная глина, не размывается в воде)               Различаются структуры: грубообломочная, крупнозернистая, среднезернистая, тонкозернистая, пелитовая (глинистая). Обломки различаются также по степени окатанности на: остроугольные, угловатые (полуокатанные), окатанные и хорошо окатанные. По размерам обломков и степени их окатанности можно судить о дальности переноса их от места разрушения горных пород: чем крупнее обломки, тем ближе к берегу. Хорошей окатанностью отличаются галька, гравий и песчаные зерна прибрежно-морского происхождения. Объясняется это тем, что они образуются в зоне прибоя и мелководья, где обломки постоянно и много кратно перемываются, передвигаются волнами и водными потоками. Полуокатанные формы характерны для галек, гравия и песков речного происхождения. Степень окатанности обломков здесь зависит от длины речного потока: чем длиннее путь переноса обломков, тем они лучше окатаны. Валунники образуются в эпохи катастрофических наводнений и интенсивного разрушения горных систем, возникших в результате тектонических поднятий крупных территорий (геосинклиналей). Такие эпохи известны как эпохи складчатости, горообразования, тектогенеза. Наиболее яркий след в истории Земли оставил альпийский цикл тектогенеза, в результате которых образовались горные системы Гималаев, Кавказа, Карпат, Альп, Кордильер. В пределах Хадыженского учебного полигона известны два горизонта валунников: отложения ильской свиты (палеоцен) и базальные слои мойкопской свиты (олигоцен). Современные галечные отложения видны повсюду в руслах рек Пшиш и Хадажка и вдоль побережья Черного моря. По минералогическому и петрографическому составу обломков (валунов, галек, гравия) можно судить из каких пород состоят берега морей, озер, рек, которые были подвергнуты разрушению. Конгломераты представляют собой окаменевший галечник. Галечный материал в них обычно сцементирован грубозернистым песчаником или гравелитом. При макроскопическом описании конгломератов нужно отдельно характеризовать галечный материал (размер, форма, степень окатанности, литологический состав галек) и цементирующий материал: размер и состав зерен, включения фаунистических остатков, известковистость, количество цемента в процентах по отношению к общей массе породы. В пределах Хадыженского учебного полигона горизонт конгломератов и песчаников мощностью 10-15 метров выделяется на границе аптского и альбского ярусов. Он фиксируется в маршрутах по рекам Пшиш и Хадажка, известен здесь под названием «куринский горизонт». Появление конгломератов внутри глинистой толщи свидетельствует о тектонических перестройках, происходивших здесь на границе аптского и альбского веков. Гравелиты чаще фиксируются в подошвенной части песчаных слоев. При документации обнажений кампанского, маастрихского ярусов и зыбзинской свиты (нижний олигоцен) часто можно увидеть, как постепенно песчаные зерна увеличиваются книзу и переходят в гравелит. Цементирующей массой для гравелитов являются песчаники. Песчаник – окаменевший песок. Процесс преобразования рыхлых осадков в твердую породу длится миллионы и десятки миллионов лет, называется диагенезом. Под давлением веса вышележащих слоев из осадков удаляется вода, уменьшаются поры, увеличивается плотность породы. Присутствие извести (CaCO3) ускоряет процесс уплотнения осадков. Пески и песчаники классифицируются, прежде всего по размеру зерен, из которых они состоят. Различаются пески и песчаники грубозернистые, крупнозернистые, среднезернистые, мелкозернистые, тонкозернистые. Вторым классификационным признаком является минералогический состав зерен. По этому признаку выделяются песчаники: Мономинеральные. Встречаются редко. Примером является кварцевый песчаник. Аркозовые – с преобладанием полевых шпатов. Глауконитовые – со значительным содержанием глауконита, придающего породе зеленый цвет. Полимиктовые – состоят из зерен многих минералов. Граувакковые (от немецкого грау – серый, вакк – песок)- состоящие в основном из обломков горных пород (эффузивных, осадочных). Пески и песчаники всегда содержат примесь алевритового и глинистого материала, которые заполняют пространство между зернами и играют роль цемента для песчаных зерен. Доля этой примеси может быть очень разной – от 5 до 50%. Соответственно, по содержанию этой примеси выделяют песчаники: слабо алевритистые; алевритистые; сильно алевритистые; слабо глинистые; глинистые; сильно глинистые. Чем лучше отсортирован песчаник, тем меньше он содержит алеврито-глинистой примеси. Высокими коэффициентами отсортированности характеризуются пески эолового и мелководно-морского происхождения. В качестве примеси в песчаниках может присутствовать известь (CaCO3). Соответственно, по содержанию этой примеси выделяют песчаники: неизвестковистые; слабо известковистые; известковистые. Третьим классификационным признаком является цвет. Цвет песчаных пород зависит от цвета минералов, из которых они состоят, и от цвета коллоидного красящего вещества, присутствующего в цементирующей массе в незначительном количестве. Окислы и гидроокислы железа окрашивают породу в бурые и желтые цвета. Тонко рассеянное углефицированное и битуминизированное органическое вещество окрашивает породы в темно-серые и черные тона. Четвертым классификационным признаком осадочных горных пород является происхождение. По этому признаку различаются песчаники: 1) Морского происхождения. Имеют наибольшее распространение. 2) Континентального происхождения. Озерные пески, песчаники. Накапливаются в мелководной части озер. Речные (аллювиальные) пески и песчаники. Накапливаются в русловой части рек, в дельтах рек. Эоловые – накапливаются в пустынных областях. Флювиогляциальные – накапливаются в областях таяния ледников. Пятым классификационным признаком песчаников является пористость. Пористость – это способность впитывать в себя жидкости и газы. Размеры пор зависят от: 1) размера зерен; 2) количества алевритовой и глинистой примеси. Чем крупнее песчаные зерна, тем крупнее поры. Чем меньше алеврито-глинистой примеси, тем чище поры, тем выше пористость и способность впитывать в себя нефть, газ и воду. Шестым классификационным признаком песчаников является тип цемента. Тип и состав цементирующего вещества определяется под микроскопом. Различают четыре основных типа цемента: 1. Базальный. Обломки (зерна) не соприкасаясь друг с другом «плавают» в цементе. 2. Поровый. Зерна соприкасаются друг с другом, промежутки между ними (поры) заполнены цементом. 3. Пленочный. Цемент образует тонкие пленки вокруг обломочных зерен. 4. Контактовый. Цементирующий материал присутствует в зоне контакта обломочных зерен. Чем больше цементирующей массы, тем меньше пористость породы. Минералогический состав цементирующей массы чаще глинистый или известково-глинистый. Лабораторными методами установлено, что в кварц-полевошпатовых песчаниках глинистый цемент представлен каолинитом и гидрослюдами. Седьмым классификационным признаком для осадочных горных пород является текстура (от латинского textura – сплетение, сложение). Определяется взаиморасположением составных частей породы относительно друг друга. Текстурные признаки обычно видны на образцах горной породы. Для осадочных горных пород наиболее характерными являются массивный и слоистый типы текстур. Массивная текстура характерна для однородной породы, образуется при равномерном распределении минеральных частиц по всей породе, по всему слою. Слоистая текстура образуется частым чередованием прослоев различного литологического или минералогического состава. Если толщина прослоев незначительная (миллиметры, сантиметры) текстура называется тонкослоистой. По форме слойков различают четыре основных типа слоистых текстур: 1. Параллельная (изначально горизонтальная). Такой тип слоистости образуется в спокойной водной обстановке, вдали от зоны действия волновых процессов. 2. Волнистая текстура возникает в умеренно подвижной среде, когда на поверхности прослоев образуются знаки ряби (микроволны) 3. Косослоистая текстура образуется в подвижной водной среде, в зоне действия волн, где слойки отлагаются, частично размываются и вновь отлагаются с наклонением в разные стороны. Различают два типа косослоистых текстур: морская и речная. К морскому типу относится косая слоистость, где отдельные прослойки секут друг друга и наклонены в разные стороны. Образуется в зоне действия морских волн. Косая слоистость речного типа многоэтажная, однонаправленная, наклоненная в направлении течения водного потока. Каждый косослоистый прослой отделен от нижележащего косослоистого прослоя поверхностью размыва, несогласия. 4. Линзовидно-слоистая текстура – разновидность волнистой слоистости. Характеризуется изменчивостью толщин и выклиниванием отдельных прослоев на коротком расстоянии. В осадочных породах встречаются и другие, менее распространенные текстуры. 5. Микроскладчатая текстура. Слои песчано-глинистых и известковых пород с микроскладчатой текстурой образуются в результате оползания еще не отвердевших осадков вниз по склону подводного рельефа. Такие складки называются складками оползания. Формы их лежачие, опрокинутые, сложные. Размеры складок доходят до 10-15 метров. В Хадыженском районе такие складки наблюдаются в отложениях маастрихтского яруса и зыбзинской свиты. 6. Брекчиевидная текстура. Слои с такой текстурой состоят из угловатых обломков, сцементированных неотсортированной песчано-глинистой смесью. Это – отложения суспензионных и грязевых потоков. Они называются турбидитами, текстурой взмучивания неотвердевших осадков. 7. Листоватая текстура. Характеризуется способностью раскалываться на тонкие пластинки вдоль слоистости. Образуется при уплотнении тонкослоистых глин. 8. Градационная (градуированная) слоистость. Особенностью такого типа слоистости является постепенное уменьшение размеров зерен от подошвы слоя до кровли. Образуются слои, между которыми нет резких границ, а есть постепенные переходы от гравелитов к песчаникам, от песчаников к алевролитам, от алевролитов к глинам. Характерна для турбидитов, флиша. 9. Ритмичная слоистость. Многократное чередование слоев или прослоев одних и тех же пород. Например: песчаник – глина – известняк, песчаник – глина – известняк. Здесь три слоя образуют один ритм, начинающийся грубообломочными породами. Такой ритм называется трансгрессивным ритмом. Регрессивным называется ритм, начинающийся тонкообломочными отложениями завершающийся грубообломочными породами. Характерна для турбидитов и флиша. 10. Конкреционная текстура образуется в процессе диагенеза глинистых и известковых осадков. 11. Текстура «конус в конус». Образуется в известково-глинистых породах на стадии диагенеза. 12. Гиероглифы – барельефные загадочные знаки на подошве слоя, образованные ползающими организмами, обитающими в илах – илоедами. Алевролиты – это тонкозернистые песчаники, состоящие из обломков размерами от 0,1 до 0,01 мм. По всем признакам алевролиты схожи с песчаниками, но обломки очень мелкие – пылеватые. Очень мелкие в них и поры, но они способны пропускать через себя жидкости и газы. Классификация алевролитов производится по тем же признакам, что и песчаники. По размерам обломков выделяются алевролиты: 0,1 – 0,05мм – крупнозернистые; 0,05 – 0,025мм – среднезернистые; 0,025 – 0,01мм – мелкозернистые. Текстурные признаки их такие же как у песчаников, но мелкозернистые алевролиты приобретают уже признаки свойственные глинам. Отложения обломков алевритовой размерности происходит на дне водоемов на некотором удалении от береговой линии (рис.15).       Рис. 15. Схема образования слоистых толщ (по Н.А. Головкинскому, 1887 г.) Горизонтальный ряд фаций: чем дальше от береговой линии, тем тоньше минеральные частицы, оседающие на дне моря Фаза трансгрессии моря (наступления моря на сушу). Горизонтальные ряды фаций перемещаются вместе с береговой линией. Образуются вертикальные ряды фаций. Грубообломочные фации перекрываются тонкообломочными. Фаза регрессии моря (отступления моря на сушу). Тонкообломочные фации перекрываются грубообломочными. Цикл завершается образованием трансгрессивно-регрессивной серии осадков.     ⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒ Читайте также:  Алгоритмические операторы Matlab Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды Исследования учёных: почему помогают молитвы? Почему терпят неудачу многие предприниматели? 

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-23; просмотров: 3242; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia. su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь – 161.97.168.212 (0.009 с.)

Глава 5. Типы нижнепермских песчаников и их происхождение

При изучении шлифов оптико – микроскопическим методом мы получили информацию об их составе и структуре, проводили стадиальный анализ (реконструировали особенности структурно – текстурные преобразования, и определяли историю формирования породы в целом).

Среди изученных песчаников выделены два типа: песчаник полевошпатово – граувакковый среднезернистый с большим количеством обломков пород и песчаник полевошпатово – граувакковый тонкозернистый известковый.

Песчаник полевошпатово – граувакковый среднезернистый массивный, слабоокатанный плохосортированный с начальнобластической структурой цемента и участками с пленочно-поровым цементом глинистого и карбонатного составов.

Цвет песчаников зеленовато серый с желтоватым оттенком. Обломки различной величины от 0.03 мм до 1.2.мм. Размер преобладающей фракции составляет 0,35 мм, что соответствует среднезернистым песчаникам. Окатанность обломков соответствуют 2 балам по пятибалльной системы окатанности. Преобладают обломки слабоокатанные (2 бала) и 3 бальные (среднеокатанные). Песчаники оцениваются как плохо сортированные. Наиболее распространены градационная, горизонтальная и массивная текстура. В песчанике обломочная часть составляет 86%, а остальные 12,7% приходится на цемент.

Минералого – петрографический состав обломочной части:

Обломочная часть состоит из горных пород (71%) и минералов (полевые шпаты – 15 % и кварц – 14 %).

Обломки породпредставлены осадочными, магматическими и метаморфические породами. Среди них господствуют осадочные породы, которые составляют от обломков горных пород около 75 % или 50% от числа всех обломков.

Среди осадочных породопределены силициты, аргиллиты, известняки и песчаники.

Рис.10. Общий вид песчаника полевошпатово кварцевого – граувакка среднезернистого (обр. 9051/2, без анализатора).

Силициты составляют основную группу обломков. Их количество оценено в 27% от всего количества всех обломков, 52,6 % от обломков осадочных пород и 94,5 % от породообразующих минералов. В большинстве случаев они средне и хорошо окатанные, имеют эллипсоидальную, но так же встречаются обломки неправильной формы. Они представлены яшмоидами, фтанитами, радиоляритами и глинисто – кремнистыми обломками пород. Большинство яшмоидов светло – серого цвета с характерным затяжным, волнистым погасанием. Структура гипидиогранобластовая, по размерности от тонко до мелкозернистых. Текстуры массивные, пятнистые. Состоят преимущественно из халцедона с незначительными примесями углистых компонентов. Иногда присутствуют зерна карбонатов, иногда в виде ромбиков (доломитов).

Рис. Обломок яшмоида (с анализатором)

Фтаниты. Породы темно серого до черного цвета благодаря вкрапленникам рассеянного органического (углистого) вещества. Образуют крипто и гранобластовые структуры, реже глобулярные, по размеру тонкозернистые. Текстуры пятнистые, часто углистые компоненты образуют сланцеватость.

Рис. 11 Фтанит слабо рассланцованный (примесь углеродисто-глинистого вещества темного цвета). Без анализатора.

Радиоляриты.Обломки пород от серо до темно – серого цвета. Хорошо заметна сферолитовая структура. Сферолиты занимают более 50 % объема обломков. Они состоят из радиолярий, с включением спикул губок. Зерна тонко и мелкозернистые. Текстура сфероидальная с радиально лучистым и концентрически – зональным строением. Меньшая часть сложена тонко и микрозернистыми зернами халцедона.

Рис.12 радиолярит биогенный с концентрически – зональным и радиально – лучистым строением. С анализатором.

Глинисто – кремнистые обломки пород. Обломокbкоричнево – серого цвета. Структуры тонко и микрозернистые. Текстуры пятнистые. Глинистые прослои нередко представляют полосчатые текстуры. Большая часть выполнена микро и тонкозернистым халцедоном с различной степенью угловатости.

Аргиллиты и хлориты (глинистые обломки пород) по распространенности в данном шлифе занимают второе место среди всех обломков и составляют 16, 8%, среди осадочных пород – 32,7 %, и 58,8 % от минералов. Окатанность у аргиллитов незначительна, угловатая форма обломков. Из них подавляющее большинство аргиллитов коричневого цвета, и хлориты светло – зеленого цвета с аномальной интерференционной окраской. Размер зерен от 0,06 до 0,5 мм. средний размер – 0,22 мм. Структуры пелитоморфные и алевропелитовые а также тонкочешуйчатые ( результат разрушения слоистых силикатов). Текстуры массивные, трахитовые. Часть из них слагают кремнисто – глинистые и глинистые сланцы, которые образуют сланцеватую текстуру. Слойки представлены органическим веществом.

Рис 13. обломок аргиллита. Без анализатора.

Мраморизованные известняки(карбонатные обломки пород). Среди осадочных обломков занимают третье место по распространенности – 7,3% среди всех остальных, 14,4 % от осадочных пород и 25,8 % занимают от породообразующих минералов. Господствуют мраморизованные известняки. Болшинство обломков плохо и средне окатанны. По цвету серовато – желтые и бежевого цвета. Размер обломков от 0, 06 до 0, 8. Структура кристаллически мелкозернистая. Наблюдалась явно выраженная лепидогранобластовая структура. Форма зерен лапчатая. На гранях заметна ромбическая, местами параллельная штриховка, характерная для зерен кальцита. В незначительном количестве имеются зерна доломита ромбической формы малых размеров 0,01 – 0,015 мм.

Рис. 14 мраморизованный известняк. Отмечается хорошо раскристаллизованная гранобластовая структура. С анализатором.

Терригенные породы. Меньший процент из осадочных обломков пород занимают терригенные обломки, составляющих 3,5 % всех обломков, 6,82 % занимающие от осадочных обломков и 12,2 % породообразующих минералов. По большому счету они средне и хорошо окатанны. Подразделяются на песчаники аркозовые мелкозернистые, и туфо – песчаники.

Песчаник аркозовыйсветло – серого цвета с розоватым оттенком. Размер обломка 0, 85 мм. Структура тонко – мелкозернистая. Порфировые вкрапленники представлены калиевым полевым шпатом, кварцем и в незначительном количестве плагиоклазом ряда альбит. Текстура массивная, пятнистая, вкрапленная. Формы обломка кварца острые, угловатые, у калиевого полевого шпата и плагиоклаза – среднеокатанные. Цемент выполнен буроватой глиной и хлоритом. По структуре базально – поровый.

Туфопесчаниксветло – серого цвета. Его размер 0,5 мм. Структура порфировая, тонкозернистая, По форме имеет удлиненный облик. В целом состоит из кварца, калиевого полевого шпата и плагиоклаза. Зерна кварца плохо и средне окатанны, калиевого и полевого шпата и плагиоклаза в целом хорошо окатанны. Текстура пятнистая. Цементирующая масса состоит из вулканического пепла (туфа) , в меньшем количестве бурой глиной и хлоритом. По структуре контактово – поровый.

Рис. 15 туфо – песчаник кварц – полевошпатового состава. С анализатором.

Обломки магматических пород.Среди обломков магматических пород распространены следующие типы: эффузивы кислого состава, гранитоиды, дациты, плагиоклазиты и андезиты – базальты. Они составляют 15,5 % всей обломочной части. 30,2 % от осадочных пород и 54,2 % от породообразующих минералов. Плагиоклазиты и сиенит аплиты. Они занимают господствующее положение среди магматических обломков. В процентном соотношении слагают 56,7 % от количества магматических пород и 8,8% от всех остальных обломков.

Плагиоклазиты.Преимущественно состоит из плагиоклаза (альбит). Размеры обломков от 0,9 до 0,45 мм. У плагиоклаза наблюдаются характерные полисинтетические двойники. Формы плагиоклазов имеют удлиненно – призматические кристаллы. Их расположение беспорядочно – разнонаправленное. Длина кристаллов колеблется в пределах 0,05 – 0,15 мм. Текстура массивная. В меньшем количестве содержится хлорит и представлен в виде каплевидных, лапчатых и неправильных зерен. Зерна имеют среднюю и хорошо окатанную форму. В виде акцессорных минералов присутствуют включения пирита идиоморфной формы рамером 0,05 – 0,1 мм, а так же рассеяны многочисленные округлые зерна магнетита.

Рис. 16 альбитит. Формы плагиоклазов имеют удлиненно – призматические разнонаправленные кристаллы. С анализатором.

Сиенит – аплиты.Обломки изометричной и вытянутой формы. Мономинеральная масса. Почти нацело сложены калиевыми полевыми шпатами с аллотриоморфной, тонкозернистой структурой .Размеры обломков от 0,1 до 0,5 мм. Текстура массивная, вкрапленная. Наблюдаются редкие двойники плагиоклазов. Некоторые породы серицитизированы и хлоритизированы. Прослеживаются многочисленные пелитоморфные включения глинистых частиц.

Рис. 17 сиенит – аплит с аллотриоморфнозернистой структурой. С анализатором

Кислые эффузивные породы(4,1 % составляют от всех обломков и 28 % от магматических). В большинстве случаев они среднеокатанные и полуокатанные. Они представленыриолит – порфирамии раскристаллизованным вулканическим стеклом (об этом свидетельствует сферолитовые образование, характерные для кислых пород). В риолит – порфирах основной занимаемый объем выполняет стекловатая масса (около 70 %). Порфировые вкрапленники представлены калиевыми полевыми шпатами, по меньшей мере микрокристаллическими лейстами плагиоклаза и кварца (остальные 30 %).

Рис. 18 дацит. Округлые вкрапленники калиевого полевого шпата указывают на кислый состав. С анализатором.

Гранитоиды.Микрозернистые разности выделены в гранит – аплиты, составляют 1,8 % всех обломков, и 11, 6 % магматических. В шлифе найден единственный обломок гранит – аплита. Окатанный обломок имеет яйцевидную, слегка удлиненную форму. Отмечается гранитная структура (закономерное срастание кварца, калиевого полевого шпата и плагиоклаза приблизительно в равных количествах). Калиевые полевые шпаты представлены ортоклазами. Структура мелкозернистая. Текстура массивная. Незначительная часть полевых шпатов пелитизирована. Акцессорных минералов не наблюдалось.

Рис. 19 обломок мелкозернистого гранит – аплита яйцевидной формы. Структура гранитовая. С анализатором.

Вулканическое стекло. В процентном соотношении занимают 1,3% обломочной части и 2,53% от магматических обломков. Представляют собой хорошо окатанный обломок темно – коричневого цвета размером от 0,4 мм. Структура стекловатая, сферолитовая. Форма обломка округлая слегка вытянутая.

Базальты.В процентном отношении составляют 2 % от всех обломков и 12,8 от магматических. Представляю собой обломки изометричной формы, величиной зерен от 0,25 до 0,62 мм. Имеются разности базальтов с микролитовой структурой, в которой преобладают мелкокристаллические лейсты плагиоклаза над стеклом и гиалопилитовые структуры, в которых количество микролитов плагиоклаза меньше стекловатой массы. По составу плагиоклаз основной. Формы плагиоклазов вытянуто – удлиненной формы, нередки тонкостолбчатые и игольчатые кристаллы. Стекло частично замещено хлоритом. В виде акцессорных включений присутствуют круглые вкрапленники гематита. Крупные порфировые вкрапленники оливина по большей части замещены хлоритом. Текстура пятнистая.

Рис. 20 базальт. Структура микролитовая, отчасти трахитовая. Порфировые вкрапленники оливина, сильно замещенного хлоритом. С анализатором.

Зеленые сланцы(группа обломков с зеленоватой окраской и сланцеватой текстурой) составляют 0,8 % всех обломков и 5,5 % от магматических. Они имеют сильно вытянутую форму (так же как углеродистые сланцы). Серицитовые сланцы с ясно ориентированным направлением чешуек и яркими интерференционными цветами (синими, желтыми и зелеными) и одновременными (агрегатным) их погасанием.

Рис. 21 серицит – кварцевый сланец. Прослои тонкочешуйчатого серицита в кварцито – песчанике. В нижней части жила кварца. С анализатором.

Полевые шпаты.Разделяются на калиевые полевые шпаты и плагиоклазы (ряда альбит). Калиевые полевые шпаты – занимают 13,4 % от всех обломков, 46,7 % от количества породообразующих минералов и 18,9 % от обломков горных пород. Их минимальный размер – 0,04, максимальный доходит до 0,32 мм. Сортировка зерен: по окатанности – средняя и хорошая сортировка, по размеру – плохо отсортированные. Изометричные и удлиненные обломки приблизительно находятся в равном соотношении 50 : 50. Основная часть обломков содержат мелкие вкрапленные включения пелитолитов (продукты вторичного замещения калиевого полевого шпата).

Плагиоклазы. Слагают 4,3 % от количества породообразующих минералов, 1,7 % от обломков горных пород и 1,23% составляют от всех обломков. Размер зерен колеблется в пределах 0,05 – 0,12 мм. Размер преобладающей фракции – 0,077 мм. Сортировка зерен по размеру плохо отсортированные, по окатанности плохо и среднеокатанные. Содержание анортитовой составляющей в плагиоклазе соответствует ряду – альбит (натриевый плагиоклаз). Хорошо просматриваются полисинтетические двойники. Обломки имеют преимущественно вытянутую форму. Наблюдаются вторичные замещения плагиоклаза хлоритом, кальцитом и серицитом.

Кварц подразделяется на монокристаллические, состоящие из одних зерен, составляющие 10, 3% от всех обломков, 35 % от породообразующих минералов и 14,5 % от горных пород и поликристаллические кварцито – песчаники, сложенные в совокупности несколькими зернами мономинерального кварца. В процентном отношении они занимают 3, 8 % от всех обломков, 24,5% от породообразующих минералов и 5,3% от количества горных пород.

Монокристаллический кварц представлен средне окатанными и неокатанными зернами, размером от 0,035 до максимальных размеров – 0,25 мм. Средний размер фракции 0,1 мм. Сортировка зерен: по размеру и окатанности – плохо отсортированные. Форма зерен: удлиненные –75%, изометричные – 25 %. Волистое погасание, чистые зерна, погасают в серых тонах и распределяются в породе неравномерно.

Поликристаллический кварц (Кварцито – песчаники) представляет собой обломки, вытянутой эллипсовидной формы хорошо и средне окатанные, сложенные кварцем вытянутой, имеющие размеры по удлинению от 0,035 до 0,2 мм. Размер преобладающей фракции – 0,09 мм. Структура конформная, тонкозернистая, гранобластовая. Образовались при бластезе – росте кристаллов в твердой породе. Зерна имеют облик, близкий к изометричному с характерным косым, волнистым погасанием

Акцессорными компонентами являются серицит кварцевые сланцы, составляющие 0,83 % и углистые включения (пятнистые и прослои углей) – 0,4 % а так же рудные мелкие скопления округлой формы магнетита и гематита в обломках пород и занимающие менее 0,2 % от минералов и горных пород.

Цемент по структуре начальнобластический участками пленочно – порового цемента глинистого (7,35%) и карбонатного состава (5,33 %).

Включения. Наблюдаются углистые компоненты в виде лапчатой и расплывчатой формы, а так же образует углистые прослои сланцеватой текстуры во фтанитах. Среди органических включений в обломках радиоляритов (кремнистые породы) хорошо выделяются радиолярии радиально – лучистого и концентрически зонального строения.

Вторичные изменения. Имеются зерна плагиоклазов (альбитов), которые находятся на стадии изменения, переходящие в кальцит и серицит, обломки сильно измененного оливина, замещенного хлоритом (в базальтах).

Песчаник полевошпатово – граувакковый тонкозернистый, массивный, слоеватый, среднеокатанный, плохосортированный с начальнобластической структурой цемента и участками с пленочно-поровым цементом преимущественно карбонатного, в меньшей степени глинистого составов.

Цвет песчаника темно – серый с желтоватым оттенком.

Обломки различной величины Минимальный размер оломков – от 002мм, максимальный – до 0,28 мм. Размер преобладающей фракции составляет – 0,078 мм, что соответствует тонкозернистому песчанику. Окатанность обломков соответствуют 3 категории (среднеокатанные) . Песчаники оцениваются как плохо сортированные.

Наиболее распространена массивная текстура, в меньшей степени слоистая.

Минералого – петрографический состав обломочной части:

Главные породообразующие компоненты: кварц –28,5%, полевые шпаты – 27, %. Из обломков пород главными являются карбонатные породы (известняки – 27, 2%) и глинистые (аргиллиты и хлориты – 4,38%). Из рудных минералов: пирит, занимающий – 6,17%. Из второстепенных компонентов выделяется вулканическое стекло (2,5 %).

В песчанике обломочная часть составляет 95,2%, а остальные 5,8% приходится на цемент. Обломочная часть состоит из минералов (кварца и полевых шпатов) и горных пород. Обломки пород составляют от всех обломков 44,44%, а минералы составляют 55,5%.

Рис. 22 Песчаник тонкозернистый, с преимущественно массивной текстурой, слоеватый. Объектив x10. Николи паралелльны.

Они представлены осадочными и в меньшей степени магматическими породами. Среди них господствуют осадочные породы, которые составляют от обломков горных пород около 65 % или 32,5% от числа всех обломков. Из осадочных пород определены известняки, аргиллиты и силлициты.

Известняки. Среди осадочных обломков занимают первое место по распространенности – 27,18 % среди всех остальных и 84,38 % от осадочных обломков. Большинство обломков средне окатанны. По цвету серовато – желтые и бежевые. Размер обломков от 0, 025до 0,21 мм. Размер преобладающей фракции – 0,065 мм. Структура тонкозернистая. Облик зерен близкий к изометричному. На гранях заметна ромбическая, местами параллельная штриховка, характерная для зерен кальцита. В незначительном количестве имеются зерна доломита ромбической формы малых размеров от микро до тонкозернистых.

Аргиллиты и хлориты(глинистые обломки пород) по распространенности в данном шлифе занимают второе место среди обломков и составляют 4,3 % от всех остальных обломков и 13,6 % от осадочных пород. Окатанность в целом у аргиллитов средняя, часть обломков хорошо окатанны. Из них подавляющее большинство составляют обломки аргиллитов коричневого цвета, и хлориты светло – зеленого цвета с аномальной интерфереционной окраской. Размер зерен от 0,037 до 0,15 мм. Средний размер – 0,06 мм. Структуры пелитоморфные и алевропелитовые. Текстуры массивные. Изредка наблюдаются аргиллиты с углистыми вкрапленными включениями углистых частиц.

Силициты. По содержанию занимает весьма незначительный процент – 0,65 % – содержания от остальных, 2 % от осадочных . Размер обломков – 0,045 – 0,062 мм. Структуры тонкозернистые. Сложены преимущественно из халцедона с незначительными примесями углистых компонентов. Цвет силицитов светло – серый с характерным затяжным, волнистым погасанием.

Магматические обломки пород. Среди обломков магматических пород распространены раскристаллизовнные вулканические стекла и базальты. Они составляют 3,4 % всей обломочной части.

Вулканические стекла. В процентном соотношении занимают 2,58 % обломочной части и 69,8% от магматических обломков. Представляют собой хорошо окатанные обломки серовато – темно до черного цвета размером от 0,04 до 0,25 мм, средний размер – 0,1 мм. Структура стекловатая. Форма обломков округлая, близкая к изометричному облику.

Андезиты – базальты. В процентном отношении составляют 0,81 % от всех обломков и 24 % от магматических. Представляю собой обломки изометричной формы, величиной зерен от 0,04 до 0,093 мм. Имеются разности базальтов с микролитовой структурой, в которой преобладают гиалопилитовые структуры, в которых количество микролитов плагиоклаза меньше стекловатой массы. Состав плагиоклаза определить не удалось. Формы плагиоклазов вытянуто – удлиненной формы и игольчатые кристаллы. Стекло частично замещено хлоритом. В виде акцессорных включений присутствуют круглые вкрапленники гематита.

Минеральные обломки. В группу минералов относятсякварц и полевые шпаты, которые в совокупности составляют 55,55 % от горных пород. Кварц подразделяется на монокристаллические, состоящие из одних зерен, составляющие 16 % от всех обломков, 28,8 % от породообразующих минералов и 36 % от горных пород и поликристаллические кварцито – песчаники, сложенные в совокупности несколькими зернами мономинерального кварца. В процентном отношении они занимают 12,5 % от всех обломков, 22,5 % от породообразующих минералов и 28,12% от количества горных пород.

Монокристаллический кварцпредставлен средне окатанными зернами, размером от 0,027 до максимальных размеров – 0,225 мм. Средний размер – 0,09 мм. Сортировка зерен: по размеру средне и плохо сортированные, по окатанности – среднеокатанные. Форма зерен: удлиненные –80%, изометричные – 20 %. Волистое погасание, чистые зерна, погасают в серых тонах и распределяются в породе неравномерно.

Поликристаллический кварц(Кварцито – песчаники) представляет собой обломки, вытянутой эллипсовидной формы хорошо и средне окатанные, сложенные кварцем вытянутой, имеющие размеры по удлинению от 0,035 до 0,2 мм. Размер преобладающей фракции – 0,085 мм. Структура конформная, тонкозернистая, гранобластовая. Образовались при бластезе – росте кристаллов в твердой породе. Зерна имеют облик, близкий к изометричному с характерным косым, волнистым погасанием.

Полевые шпаты. Разделяются на калиевые полевые шпаты и плагиоклазы (ряда альбит). Калиевые полевые шпаты – занимают 3,6 % от всех обломков, 6,5 % от количества породообразующих минералов и 8,1 % от обломков горных пород. Их минимальный размер – 0,02, максимальный доходит до 0,26 мм. Сортировка зерен: по окатанности – средняя сортировка, по размеру – плохо отсортированные. Изометричные и удлиненные обломки приблизительно находятся в равном соотношении 50 : 50. Основная часть обломков содержат мелкие вкрапленные включения пелитолитов (продукты вторичного замещения калиевого полевого шпата).

Плагиоклазы. Слагают 9,2 % от количества породообразующих минералов, 11,5 % от обломков горных пород и 5,12% составляют от всех обломков. Размер зерен колеблется в пределах 0,037 – 0,16 мм. Размер преобладающей фракции – 0,07 мм. Сортировка зерен по размеру плохо отсортированные, по окатанности плохо и среднеокатанные. Содержание анортитовой составляющей в плагиоклазе соответствует ряду – альбит (натриевый плагиоклаз). Хорошо просматриваются полисинтетические двойники. Обломки имеют преимущественно вытянутую форму. Наблюдаются вторичные замещения плагиоклаза хлоритом, кальцитом и серицитом.

Акцессорные компоненты. Среди них можно выделить группу андезито – базальтов (0,81%) и кремнистые обломки (0,65%).

Цемент по структуре начальнобластический ,с участками пленочно – порового цемента преимущественно карбонатного (4,24 %), в меньшей степени глинистого состава (1,52 %).

Включения. Наблюдаются углистые компоненты в виде лапчатой и расплывчатой формы а так же рудные пиритовые скопления как малых размеров (0,01 мм) так и крупных до 0,12 мм, составляющий 6,17%.

Вторичные изменения. Имеются зерна плагиоклазов (альбитов), которые находятся на стадии изменения, переходящие в кальцит и серицит

Характерные отличия других граувакковых песчаников.

Плагиоклаз по анортитовой составляющей ряда олигоклаз был встречен в шлифе 9051/1, средний плагиоклаз ряда андезин был определен в шлифе 9050/2. Этот шлиф отличается хорошей окатанностью (4 балла), тонкозернистой структурой. Цемент по структуре базально – поровый. Состав преимущественно карбонатный, микрозернистый отчасти пелитоморфный. В незначительной степени обнаруживается кремнистый цемент халцедонового состава. Текстура в нижней части паралелльно слоистая, переходящая вверх сменяется массивной. Слойки сложены светлыми (мелкозернистыми) прослоями песчаников, и темными (тонкозернистыми) слойками алевритов. Толщина светлый слойков равняется 0,5 – 0,7 мм, темных – 0,1 – 0,3 мм. Проявляются тонкие, слегка волнистые слойки углей, ориентированы по направлению слоистости.

Цемент по составу, подавляющая часть которого выполняет глинистый цемент отмечается в шлифе 9046/1. По структуре пленочно – поровый. Хорошо окатанные породы встречаются в шлифах 9050/2, 9051/1-2, среднеокатанные – шлиф 9046/1. Косая слоистость среднезернистой структуры, срезанная в горизонтальном направлении у кровельной части и перекрывающий с серией темных и светлых горизонтальных тонких слойков отмечается в шлифе 9047/1. Разнонаправленная слоистость светлых тонких слойков 0,1 – 0,2 мм, а так же кварцевые жилы толщиной 0,9 – 1,3 мм выявлены в шлифе 9047/2.

Породы с некоторыми незначительными зернами глауконитов прослежены в шлифах 9046/1 и 9047/1. Обломки хромита в виде акцессорного компонента наблюдались в шлифах 9051/2, 9050 – 1/2 и 9051/2.

Рис. таблица шлифа 9012/1. Гранулометрический анализ измерения подряд поперечников 200 зерен и вычисление процентного содержания минералов и обломков горных пород, отличных друг от друга и цемента по составу.

Следующим этапомв изучении песчаников я классифицировал породы по вещественному составу. В зависимости от минерального состава, соотношения в породе кварца, полевых шпатов и обломков пород по классификации Шутова песчаники подразделяются на: кварцевую группу, аркозовую группу и граувакковую группу.

Кварцевая группа делится на: мономиктовые кварцевые, кремне – кластито – кварцевые, полевошпат – кварцевые, мезомиктовые кварцевые.

Аркозовая группа: собственно – аркозы и граувакковые аркозы.

Граувакковая группа: кварцевые, полевошпат – кварцевые, кварц – полевошпатовые, полевошпатовые и собственно граувакки.

В ходе моей работы я определил породы к группе полевошпатово – кварцевых грауввакк. Различия их были в том, что шлиф 9051/2 содержит в себе 71 % обломков (рис. 23), а в шлифе 9012/1 обломочная часть составляет 44 %, но все таки они входят в рамки одной группы (Рис 24).

Рис. 23 Классификация песчаников по Шутову. Шлиф 9051/2.

Рис.24 Классификация песчаников по Шутову. Шлиф 9012/1

Далее я строил кумулятивные кривые, пригодные для вычисления количественных параметров, свойственных породе. По построении мною кумулятивных кривых получились следующие графики, в первом случае построилась пологая кривая (рис. 25) что соответствует плохосортированным обломкам (шлиф 9051/2 песчаник среднезернистый рис. 25), а во втором случае кривая растет вверх (шлиф 9012/1 песчаник мелкозернистый) что отображает хорошую сортированность обломков (рис. 26).

Рис. 25 Кумулятивная (суммарная, нарастающая) кривая обр. 9051/2.

(по оси абцисс ранжированы фракции в логарифмическом масштабе, по оси ординат в десятичном масштабе обозначены проценты).

Рис. 26 Кумулятивная (суммарная, нарастающая) кривая. Шлиф 9012/1.

(по оси абцисс ранжированы фракции в логарифмическом масштабе, по оси ординат в десятичном масштабе обозначены проценты).

Следующим этапом в изучении песчаников я определял способ переноса осадков в водной среде по диаграмме Р. Пассега. В настоящее время для определения генезиса водных осадков данная диаграмма считается наиболее удачной. По мнению Д. Р. Пассега, способы переноса и отложения обломков могут быть определены соотношением двух основных параметров – максимального размера С1, определяемого как 99% квартиль, т. е. такой размер, относительно которого более крупные зерна составляют 1% по массе, и медианного диаметра. Последний Р. Пассег обозначает буквой М. Диаграмма, где на оси абцисс в логарифмическом масштабе откладывается значение М, а по оси ординат в том же масштабе – значение С1называется диаграммой (рис. 27).

Рис. 27 Диаграмма Р. Пассега для определения способа переноса осадков в водной среде. Шлиф 9051/2.

Рис.28 Диаграмма Р. Пассега для определения способа переноса осадков в водной среде. Шлиф 9012/1.

Нами были установлены и поставлены и следующие точки: на диаграмму были нанесены точки средних размеров зерен шлифов 9051/2 и 9012/1 соответственно по оси абцисс (значения М) обозначающей размер зернистости, по оси ординат (значения С) мы взяли 99 % квартиль. Мы установили: в шлифе 9051/2 (рис. 28) был определен средний размер зерна – 0,19 мм, спроектированный на диаграмму. В результате данная точка вошла в интервал PQ– осадки взвеси и частично перекатывания. В шлифе 9012/1 средний размер зерен составляет – 0,078 мм, спроектирован на интервалRS– что установлены осадки однородной взвеси.

Минералогический анализ тяжелой фракции. Данная работа была проведена научным сотрудником института геологии И. В. Швецовой, выделившая фракции в образцах исследуемых пород. Для сравнения между собой по минералогическому анализу тяжелой фракции также были анализированы образцы пород 9051/2, 9050/1, 9049/2 и 9046/1. Первые три образца схожи по минеральному составу тяжелой фракции. Среди них выделяются 4 общих фракции: неэлектромагнитная фракция (циркон, лейкоксен, рутил и др.), первая электромагнитная фракция (хромит, гематит и гидроксиды железа), вторая электромагнитная фракция (гранат, турмалин, гидроксиды железа, амфиболы) и неэлектромагнитная фракция (циркон, лейкоксен, рутил, пирит, апатит). Перечисленные образцы пород в целом очень близки друг к другу по минеральному составу. В единственном образце породы 9046/1 выявляется значительное сокращение разнообразия минерального состава, отсутствие магнитных минералов (магнетита). Здесь же отмечается отсутствие минералов, входящих в первые и вторые электромагнитные фракции.

Спектрально – полуколичественный анализ. В результате изучения пород спектрально – полуколичественным анализом были определены процентное содержание наиболее главных химических элементов, таких как: SiO_2, TiO_2, Al₂O_3, Fe₂O_3,FeO,MnO, CaO, Na₂O, K₂O и P₂O₅ с последующим сравнением пород, отличных друг от друга. Было анализировано содержание конкретного элемента в разных породах.

N п/п	N обр.	SiO2	TiO2	Al2O3	Fe2O3	FeO	MnO	MgO	CaO	Na2O	K2O	P2O5	ппп
1	9051/2	60,64	0,91	12,72	3,43	4,08	0,070	5,43	2,84	2,38	1,21	0,170	6,12
2	9051/1	59,25	1,10	13,83	2,50	5,22	0,060	6,05	2,61	3,29	1,02	0,140	4,93
3	9050/1	27,47	0,43	5,97	2,03	2,08	0,310	2,82	31,04	2,05	0,55	0,380	24,87
4	9049/2	54,13	0,94	14,22	3,07	4,99	0,110	5,74	3,70	1,89	2,50	0,210	8,57
5	9048/1	50,47	0,87	12,93	2,49	4,47	0,180	5,59	7,88	3,15	1,56	0,160	10,25
6	9046/1	61,11	0,85	13,61	2,10	4,44	0,070	5,47	2,31	3,69	1,36	0,170	4,82
7	9044/5	61,77	0,31	6,27	3,53	5,02	0,130	3,66	5,60	1,15	0,92	0,280	11,36
8	9012/1	44,39	0,70	12,07	2,32	3,63	0,330	4,42	14,70	3,84	0,89	0,170	12,56

Рис. 29 Литохимический состав нижнепермских песчаников с процентным содержанием основных элементов.

В образце породы 9050/1 отмечается пониженное содержание железа. В нем же, и в породе 9044/5 содержание алюминия (глинистых компонентов) несколько меньше. В этих образцах обнаруживается заниженные содержания кремния. Повышенные содержания кальция резко выделяются в породах 9050/1, несколько меньше в образце 9012/1. Щелочность: среди образцов пород относительно выделяется по повышенному содержанию альбита (Na₂O ) и глинистых частиц (образец породы 9046/1).

В целом сравнивая химический анализ с проведенным оптико – микроскопическим методом во многом совпадают. Различия обусловлены в том, что примеси, исследуемые под микроскопом часто не всегда удается распознать.

Песчаник

Песчаник (англ. sandstone) представляет собой достаточно прочную осадочную сцементированную породу, образовавшуюся в процессе уплотнения песка на поверхности земли либо на дне природных водоёмов вокруг частиц различных минералов.

Месторождения этого камня широко распространены по всему земному шару в основном на местах авангардных прогибов геосинклиналей. На территории России наиболее крупные месторождения песчаника расположены на Кавказе и в Кемеровской области. Мощные пласты минерала также сконцентрированы на территории Украины и Азербайджана.

Описание песчаника

Песчаник – это натуральный, безопасный и экологически чистый камень. Он состоит из небольших частиц кварца, скрепленных между собой природными растворами, в состав которых входят оксиды железа, кремнезём, карбонаты кальция, различные глины, гипс, известняковые материалы.

Наиболее прочными являются кремнистые пласты, менее прочные – доломитовые и известняковые.

Песчаник весьма многообразен по своей цветовой гамме и количеству видов порезки. Слоистая структура минерала определяется его осадочной природой. Его цвет зависит от примесей различных химических элементов и может варьироваться от бежевого, коричневого, красного или тёмно-жёлтого до светло-серого, серо-зелёного, тёмно-серого или даже сине-серого и сине-зелёного. Железные руды, содержащиеся в камне, придают ему насыщенную окраску. Среди всего многообразия тонов преобладают бежевые, желтовато-серые и серые, значительно реже встречаются красноватые оттенки.

По своим физическим свойствам песчаник ненамного уступает твёрдым горным породам, таким как мрамор и гранит и превосходит мягкие минералы, такие как туф, известняк и гипс. Он весьма долговечен, кислотостоек и морозоустойчив, поскольку в его составе находится кварцит и особое кремнистое или карбонатное цементирующее вещество. Не меняя своих свойств, такая порода выдерживает 75 и более годовых циклов. Глинистая клеящая масса является менее прочной.

В зависимости от структуры и химического состава, физические свойства камня могут быть неодинаковы. Так, его плотность в сухом состоянии может изменяться в пределах 1600-2900 кг/м³; предельная прочность в сухом состоянии при сжатии варьируется от 300 до 1000 кг/см²; пористость составляет 0,8-1,5 %; водопоглощение относительно невелико – 0,2-5,9 % всей массы; истираемость от 0,55 г/см2 до 0,72 гр. /см²; марка камня по морозостойкости – F50-F75. Огнеупорность песчаников достигает 1700-1770°С.

Этот минерал, порой, удивляет своими размерами: он может достигать более двух метров в длину. Такие камни применяются крайне редко, поскольку они очень тяжелые, неудобны в транспортировке и достаточно трудны в обработке. Плиты этой породы, в зависимости от назначения и фактуры, могут быть различной толщины – от 1 до 12 сантиметров.

Песчаник хорош тем, что не требует от хозяина особого ухода. Если его правильно смонтировать, то он долго будет прекрасно выглядеть и радовать глаз.

Одним из основных преимуществ этого натурального камня перед другими является его относительно низкая цена, поскольку для его добычи не требуется рыть глубокий карьер, использовать тяжёлую горнопроходческую технику – месторождения минерала расположены на поверхности. Кроме того, всегда есть возможность заказать именно ту разновидность, которая необходима заказчику.

Разновидности песчаника

Данная горная порода имеет очень большое количество разновидностей. Встречаются полевошпатовые, кварцевые, глауконитовые и другие экземпляры. В отдельные камни включены обломки известняка, слюды, диабаза.

В зависимости от размера зерна, который варьируется от 0,1 до 0,5 мм, выделяют мелкозернистые, среднезернистые и крупнозернистые минералы.

Вид	Фото	Характерные особенности	(f)*
Песчаник с разводами под дерево		Имеет характерную древесную текстуру, образованную наложениями оксида железа. Чаще всего он бежевого, светло-коричневого иногда желтоватого цвета. Размер зерна средний или крупный. Используется преимущественно для облицовочных работ.	6
Песчаник ростовский серо-зелёный		Отличается стабильным окрасом с редкими серыми наплывами, мелкозернист, один из наиболее прочных разновидностей этого минерала. Нередко встречается с пористой структурой. Однородный и весьма плотный камень. Обладает высокой термостойкостью и низкой теплопроводностью.	10
Песчаник янтарный		Получил своё название за характерный янтарный цвет. Его мелкие зёрна образуют плавные петлеобразные узоры или продольные линии красноватого, светло-коричневого, бежевого цвета. Это одна из наиболее красивых разновидностей.	8
Песчаник ростовский бело-жёлтый		Представляет собой плотное наслоение средних или крупных зёрен кварца с массивной, иногда пористой текстурой в виде мутных разводов светло-коричневого оттенка.	7
Песчаник ростовский «гречиха»		Характеризуется высокой огнестойкостью, мелким зерном и преобладанием в окраске разводов серого и коричневого цвета. Имеет слоистую структуру. Состоит преимущественно из карбоната кальция и глины.	9

* коэффициент крепости породы (f) по Протодьяконову, где f=1 является единицей разрушения породы при давлении 100 кг/см².

Область применения песчаника

Песчаник с давних времён используется человеком в самых различных областях промышленности, строительства и дизайна. Доказано, что он существенно облегчает экологию жилища. Благодаря низкой теплопроводности, его нередко используют в качестве естественного теплоизолятора на фасадах зданий.

Из этого камня изготавливают интерьерную и экстерьерную плитку, объёмные архитектурные формы, балясины, камины, различные декоративные изделия (от фонтанов до надгробных памятников).

Этот минерал широко применяется применения при облицовке фасадов домов и внутренних помещений, ступеней, заборов, мощении дорожек, очагов, каминов, барбекю. Его также применяют в ландшафтных работах.

При помощи песчаника можно облицевать дом в романском, псевдо-старинном стиле, когда большие рельефные камни формируют образ средневекового замка. Его нередко кладут на лужайках и возле бассейнов, выкладывают им водопады и русла ручьев. Минерал также можно использовать при оформлении интерьера дома, этот естественный материал придаст помещению природную чистоту и комфорт. К примеру, внутри помещения прекрасно смотрятся крупные полированные плиты из песчаника, используемые в качестве дворцового паркета или для декорации стен, которые благодаря их неповторимой текстуре являются превосходным отделочным материалом премиум-класса.

Из этой горной породы изготавливают штукатурку, бетон, строительные растворы, щебень различного назначения и строительную известь. Из этого камня закладывают фундамент, строят стены. В железнодорожном и дорожном строительстве этот минерал употребляют в качестве защиты различных сооружений у берегов водоёмов.

Песчаник с кремнезёмным цементирующим составом применяется в качестве флюса при плавке никеля и меди, при производстве динаса, а также для изготовления стекол.

Укладка пластов этого минерала довольно проста, потому что это натуральный природный материал. Он укладывается просто на цементный раствор и не требует каких-либо сложных работ. Камни неправильной формы укладывают хаотично, аккуратно подгоняя, друг к другу при помощи обыкновенного молотка.

Минерал хорош тем, что благодаря большому разнообразию оттенков и форм, его можно подобрать абсолютно к любому экстерьеру или интерьеру. При отделке будут использованы даже самые маленькие куски, и совсем не обязательно выкладывать правильный рисунок, напротив, чем он хаотичнее, тем облицовка выглядит интереснее.

осадочная порода | Определение, формирование, примеры и характеристики

химия осадочных пород

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:

Джозеф Баррелл Иоганн Готтлоб Леманн

Похожие темы:

осаждение глина гравий песок цементация

Просмотреть весь связанный контент →

Сводка

Прочтите краткий обзор этой темы

осадочная горная порода , горная порода, образовавшаяся на поверхности земли или вблизи нее в результате накопления и литификации осадка (обломочная порода) или путем осаждения из раствора при нормальной температуре поверхности (химическая горная порода). Осадочные породы являются наиболее распространенными породами, обнаженными на поверхности Земли, но составляют лишь незначительную часть всей земной коры, в которой преобладают магматические и метаморфические породы.

Осадочные породы образуются в результате выветривания ранее существовавших пород и последующего переноса и отложения продуктов выветривания. Выветривание относится к различным процессам физического распада и химического разложения, которые происходят, когда горные породы на поверхности Земли подвергаются воздействию атмосферы (в основном в виде осадков) и гидросферы. В результате этих процессов образуется почва, рыхлый каменный детрит и компоненты, растворенные в грунтовых водах и поверхностном стоке. Эрозия — это процесс, при котором продукты выветривания перемещаются от места выветривания либо в виде твердого материала, либо в виде растворенных компонентов, чтобы в конечном итоге отложиться в виде отложений. Любое рыхлое отложение твердого выветрелого материала представляет собой осадок. Он может образовываться в результате осаждения зерен из движущихся водоемов или ветра, в результате таяния ледникового льда, оседания (сползания) горных и почвенных масс вниз по склону под действием силы тяжести, а также в результате осаждения растворенные продукты выветривания в условиях низких температур и давлений, преобладающих у поверхности Земли или вблизи нее.

Осадочные породы представляют собой литифицированные эквиваленты отложений. Обычно их получают путем цементирования, уплотнения или иного отверждения ранее существовавших рыхлых отложений. Однако некоторые разновидности осадочных пород осаждаются непосредственно в своей твердой осадочной форме и не проявляют никакого промежуточного существования в виде осадка. Примерами таких пород являются органические рифы и залегающие эвапориты. Поскольку процессы физического (механического) выветривания и химического выветривания существенно различаются, они порождают резко различающиеся продукты и два принципиально различных вида отложений и осадочных пород: (1) терригенно-обломочные осадочные породы и (2) аллохимические и ортохимические осадочные породы.

Обломочные терригенные осадочные породы состоят из каменных и минеральных зерен или обломков различного размера, от глинистых, алевритовых и песчаных до гальки, булыжника и валунов. Эти обломки переносятся под действием силы тяжести, селевых потоков, проточной воды, ледников и ветра и в конечном итоге отлагаются в различных условиях (например, в дюнах пустыни, на аллювиальных конусах выноса, на континентальных шельфах и в дельтах рек). Поскольку агенты транспорта обычно сортируют дискретные частицы по размеру обломков, терригенно-обломочные осадочные породы далее подразделяются на основе среднего диаметра обломков. Крупная галька, булыжник и гравий размером с валун литифицируются с образованием конгломерата и брекчии; песок становится песчаником; а ил и глина образуют алевролит, аргиллит, глинистую породу и сланец.

Викторина «Британника»

(Кровати) Камни и (Кремень) Камни

Бриллианты могут быть лучшим другом девушки, но кто является ближайшим родственником этого минерала? Проверьте свои знания о горных породах, минералах и обо всем, что связано с yabba dabba doo, в этой викторине.

Химические осадочные породы образуются путем химического и органического переосаждения растворенных продуктов химического выветривания, удаляемых с места выветривания. Аллохимические осадочные породы, такие как многие известняки и кремни, состоят из твердых осажденных необломочных фрагментов (аллохемов), которые претерпевают короткую историю переноса и истирания до отложения в виде нетерригенных обломков. Примерами являются известковые или кремнистые фрагменты раковин и ооиды, которые представляют собой концентрически слоистые сферические зерна карбоната кальция. С другой стороны, ортохимические осадочные породы состоят из растворенных компонентов, которые непосредственно осаждаются в виде твердых осадочных пород и, таким образом, не подвергаются транспортировке. Ортохимические осадочные породы включают некоторые известняки, слоистые эвапоритовые отложения галита, гипса и ангидрита, а также полосчатые образования железа.

Отложения и осадочные породы приурочены к земной коре, которая представляет собой тонкую, легкую внешнюю твердую оболочку Земли толщиной от 40–100 километров (от 25 до 62 миль) в континентальных блоках до 4–10 километров в океанических бассейнах. . Магматические и метаморфические породы составляют основную часть земной коры. Общий объем отложений и осадочных пород может быть либо непосредственно измерен с использованием разрезов обнаженных горных пород, данных бурения скважин и сейсмических профилей, либо косвенно оценен путем сравнения химического состава основных типов осадочных пород с общим химическим составом земной коры, из которой они образовались. . Оба метода показывают, что осадочно-осадочная горная оболочка Земли составляет всего около 5 процентов по объему земной коры, что, в свою очередь, составляет менее 1 процента от общего объема Земли. С другой стороны, площадь обнажения и обнажения отложений и осадочных пород составляет 75 процентов поверхности земли и более 90 процентов океанских бассейнов и континентальных окраин. Другими словами, 80–90 процентов площади поверхности Земли покрыто отложениями или осадочными породами, а не магматическими или метаморфическими разновидностями. Осадочно-осадочная каменная оболочка образует лишь тонкий поверхностный слой. Средняя толщина раковины в континентальных районах составляет 1,8 км; толщина осадочной оболочки океанических бассейнов составляет примерно 0,3 км. Если преобразовать эту оболочку в глобальный окружающий слой (и в зависимости от необработанных оценок, включенных в модель), толщина оболочки составит примерно 1–3 километра.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Несмотря на относительно незначительный объем осадочной каменной оболочки, не только большинство горных пород, обнаженных на земной поверхности из осадочной разновидности, но и многие значимые события в истории Земли наиболее точно датированы и задокументированы путем анализа и интерпретации запись осадочных пород вместо более объемной записи магматических и метаморфических пород. При правильном понимании и интерпретации осадочные породы предоставляют информацию о древней географии, называемой палеогеографией. Карта распределения отложений, образовавшихся на мелководье в океанах вдоль аллювиальных конусов выноса, граничащих с возвышающимися горами, или в глубоких опускающихся океанских впадинах, покажет прошлые отношения между морями и массивами суши. Точная интерпретация палеогеографии и обстановки осадконакопления позволяет делать выводы об эволюции горных систем, континентальных блоков и океанических бассейнов, а также о происхождении и эволюции атмосферы и гидросферы. Осадочные породы содержат летопись окаменелостей древних форм жизни, которая позволяет задокументировать эволюционный прогресс от простых к сложным организмам в растительном и животном царствах. Кроме того, изучение различных складок или изгибов, разломов или разломов в пластах осадочных пород позволяет установить структурную геологию или историю деформации.

Наконец, уместно подчеркнуть экономическое значение осадочных пород. Например, они содержат практически все мировые запасы нефти и природного газа, угля, фосфатов, солевых отложений, подземных вод и других природных ресурсов.

Некоторые разделы геологии конкретно занимаются анализом, интерпретацией и происхождением отложений и осадочных пород. Осадочная петрология изучает их залегание, состав, текстуру и другие общие характеристики, в то время как седиментология уделяет особое внимание процессам переноса и отложения отложений. Осадочная петрография включает в себя классификацию и изучение осадочных пород с помощью петрографического микроскопа. Стратиграфия охватывает все аспекты осадочных пород, особенно с точки зрения их возраста и региональных отношений, а также корреляции осадочных пород в одном регионе с последовательностями осадочных пород в других местах. (Для получения дополнительной информации об этих полях см. см. геологические науки.)

Песчаник – геология – это путь

Песчаники представляют собой разновидность обломочных (терригенных) осадочных пород, образовавшихся, как следует из названия, в результате консолидации песчаных отложений. Песок состоит из обломочных частиц, образовавшихся в результате эрозии ранее существовавших пород, с размером зерна от 0,0625 до 2 мм. Верхняя граница в 2 мм условно отделяет песок (и песчаники) от более крупного гравия и их литифицированных аналогов: конгломератов и брекчий. Нижняя граница, установленная на уровне 0,0625 мм, может показаться произвольной, но она представляет собой предел возможностей человеческого глаза различать зерна. Действительно, наш глаз может распознать только зерна диаметром более 0,0625 мм. Более мелкие частицы, известные как ил (ил + глина), не видны человеческому глазу и состоящие из них породы, как и аргиллиты, кажутся нам однородными. Чтобы квалифицировать себя как песчаник, обломочная осадочная порода должна содержать более 25% песка поверх ила. Кроме того, если присутствует достаточное количество частиц с размером зерна > 2 мм (рудит), обычно более 5%, порода представляет собой конгломерат (или брекчию).

Зерна размером с песок в песчаниках известны как каркасные зерна обломочного происхождения. Пустые пространства между зернами (т.е. поры) заполнены матрицей и/или цементом. Матрица представляет собой мелкозернистую фракцию зерен, состоящую из глины, тогда как цемент состоит из минералов, выделяющихся в поровых пространствах после отложения. Самые распространенные цементы в песчаниках состоят из кремнистых материалов (кварц, халцедон, опал…) или карбонатов (например, кальцита), но другие минералы, такие как оксиды, полевые шпаты, цеолиты и аутигенные глины, также могут образовывать цемент. Поры могут быть только частично заполнены матрицей и цементом, оставляя некоторые пустые поровые пространства (т. е. пористость), которые на глубине могут содержать жидкости, такие как грунтовые воды или углеводороды.

Зерна каркаса в песчаниках могут быть мономинеральными или каменными. Мономинеральные зерна состоят из одного минерала, а литические зерна представляют собой обломки горных пород, сохранившие внутреннюю текстуру. Большинство мономинеральных зерен в песчаниках состоят из кварца и полевого шпата, особенно калиевого полевого шпата и богатого натрием плагиоклаза. Это происходит потому, что эти минералы наиболее устойчивы к выветриванию и эрозии среди породообразующих минералов. Могут присутствовать другие акцессорные минералы, устойчивые к эрозии (например, циркон, гранат, мусковит…), в то время как присутствие минералов, подверженных изменениям (например, пироксен, оливин), обычно указывает на перенос из близлежащего источника. Зерна каркаса могут соприкасаться друг с другом, и в этом случае песчаник поддерживается зерном (или каркасом). С другой стороны, если зерна «плавают» в матрице, порода поддерживается матрицей.

Каньон Антилопы (Пейдж, Аризона) высечен в косослоистых песчаниках формации песчаника Навахо. Фото © Samuele Papeschi/GW

Sandstone
Силикаклястичная осадочная порода
:
• Кварц
• щелочные полевые поле
.
• оксиды железа

Разновидности:
• аренит
• вакке

Песчаники состоят из песка, который бывает всех цветов и составов, но в основном состоит из кварца, полевых шпатов и каменных фрагментов. Песок на изображении состоит из кварца и содержит немного полевого шпата, слюды и биогенных зерен. Песок из залива Ботани, Сидней, Австралия. Фото © Сийм Сепп.

Слаболитифицированный песчаник, состоящий из мелкого песка. Плиоценовые отложения. Вольтерра, Италия.

Песчаник крупнозернистый. Песчаник Мачиньо, Кверчанелла, Италия.

В диапазоне от 0,065 до 2 мм песчаники могут иметь широкий диапазон размеров и структур. Слой песчаника выше варьируется от крупного песка с некоторыми зернами размером с гравий в основании до мелкого песка наверху. Видны параллельные слои. Песчаник Мачиньо, Кверчанелла (Италия).

Состав и зрелость состава песчаников
Когда эрозия уменьшает горные породы до размера песчинок, их минералогический состав существенно меняется. Химическое выветривание и эрозия, как правило, разрушают минералы, которые нестабильны и легко изменяются на поверхности Земли по сравнению с теми, которые стабильны или подвергаются медленному выветриванию. Среди породообразующих минералов фемические минералы, такие как оливин, пироксен и амфибол, и богатые кальцием сиаловые минералы, такие как плагиоклаз, очень быстро распадаются на глинистые минералы и имеют мало шансов выжить при эрозии и транспортировке в виде зерен. Щелочной полевой шпат, богатый натрием плагиоклаз и слюды (биотит и мусковит) также превращаются в глинистые минералы, но более медленными темпами и, следовательно, присутствуют во многих песках и песчаниках. Кварц является наиболее устойчивым породообразующим минералом, так как не растворяется в воде, а его высокая твердость делает его устойчивым к физической эрозии. При длительном переносе кварц концентрируется в отложениях, поскольку полевые шпаты и другие менее стабильные минералы постепенно разрушаются в результате эрозии. Например, пляжный и эоловый песок является результатом очень долгой транспортировки и, как правило, очень богат кварцем. С другой стороны, глубоководные турбидиты представляют собой быстро отлагающиеся отложения, которые обычно все еще содержат обильные полевые шпаты и даже слюды. Отложения, богатые кварцем, могут содержать много устойчивых к эрозии минералов, таких как циркон, турмалин и рутил.

Структура и структурная зрелость песчаников
Помимо размера зерен, четыре основных параметра используются для описания песчаников и понимания осадочной среды, в которой они отлагались, и типа переноса, который они испытали:
форма зерен : форма обломков.
сортировка : изменчивость размера зерен в обломочной осадочной породе.
округлость : параметр, определяющий, насколько закруглился внешний контур обломка во время транспортировки.
упаковка : расположение обломков относительно друг друга и окружающей матрицы.

Вместе эти параметры позволяют определить текстурную зрелость песчаника. Идея, лежащая в основе концепции текстурной зрелости, заключается в том, что текстура песчаных отложений продолжает развиваться и изменяться во время переноса в результате общей кинетической энергии, которую он испытал до отложения. Чем выше энергия, тем ниже содержание матрицы (частицы глины и ила < 30 мкм по Фолку, 1951), тем выше сортировка и степень округления. Незрелые песчаники все еще содержат матрикс > 5%. Подзрелые песчаники имеют матрикс < 5%, но зерна плохо отсортированы, в отличие от зрелых песчаников , где зерна хорошо отсортированы, но все еще угловатые или полуокатанные. Наконец, перезрелые песчаники имеют матрикс < 5%, хорошо отсортированные и окатанные зерна. Folk (1951) связал степень зрелости песчаников с осадочной средой, в которой они отложились (см. рисунок ниже).

Структурная зрелость песчаников. Модифицировано по Фолку (1951).

Зрелость песчаников и их осадочная среда. Модифицировано по Фолку (1951).

Примечание : композиционная и текстурная зрелость — две совершенно разные вещи. Песчаник может быть очень зрелым по составу и в то же время незрелым с точки зрения текстуры, и наоборот. Например, нумидийские песчаники в Северной Африке являются зрелыми по составу, поскольку они были получены из богатых кварцем эоловых отложений, но текстурно незрелыми, поскольку, как и большинство турбидитов, они содержат много глины.

Классификация песчаников
Существует более 50 схем классификации песчаников, но наиболее широко используется диаграмма Дотта (1964). Эту классификацию можно использовать для песка и песчаников. Он основан на (1) процентном содержании матрицы, определяемой как размер зерна < 30 мкм, и (2) доле кварца, полевого шпата и каменных фрагментов в зернах каркаса > 30 мкм. Согласно этой диаграмме, если процент матрицы > 75%, порода представляет собой аргиллит. Песчаники делятся на арениты (< 15% матрицы) и вак или граувакки (> 15% матрицы). Арениты и ваки могут быть дополнительно классифицированы на основе их состава с точки зрения кварца (Q), полевого шпата (F) и обломков горных или каменных пород (L). Если кварц > 95 % (F + L < 5 %), их можно отнести к кварцарениту и кварцвакке соответственно. Аркозовый аренит и аркозовый вакке встречаются, когда преобладают полевые шпаты, тогда как если литические обломки преобладают, песчаники классифицируются как 9.0025 литический аренит и литический вакке . Вместо аркоза можно использовать полевой шпат. Дальнейшие подразделения аренитов: субаркоз (кварц от 75 до 95%, полевой шпат > каменные фрагменты) и сублитаренит (кварц от 75 до 95%, каменные фрагменты > полевой шпат).

Классификация песчаников по Дотту (1964).

Советы по распознаванию аренитов из вакков : все песчаники с матриксом и большинство зернистых пород с матриксом являются вакками. Действительно, текстуры с поддержкой зерна и точечными контактами по-прежнему позволяют использовать матрицу > 25% (см. 9).0025 упаковка , чтобы узнать почему). Арениты либо содержат много цемента, либо имеют преобладающие длинные, вогнуто-выпуклые и шовные контакты между зернами, не допускающие наличия большого количества матрицы между зернами.

Распознавание зерен (кластов) в песчаниках
Для правильной классификации песчаников необходимо различать три их основных компонента: кварц (Q), полевой шпат (F) и каменные фрагменты. Кварц узнаваем благодаря своему серому цвету и прозрачности, которая сохраняется даже в песчинках. Однако кварц может потерять свою прозрачность, если он покрыт другими минералами, такими как глины или оксиды, что очень часто встречается в осадочной среде. Кварц не имеет плоскостей спайности и имеет изломы по раковистым изломам, что видно на свежих, изломанных поверхностях зерен кварца в ручную линзу. В отличие от кварца, полевые шпаты имеют характерные, хорошо развитые плоскости спайности. Наблюдать следы плоскостей спайности на поверхности зерен полевого шпата размером с песок сложно (хотя и возможно, особенно в крупнозернистом песке). Чаще всего видны плоскости спайности, потому что даже мелкие зерна полевого шпата имеют тенденцию образовывать острые и гладкие сломанные поверхности, которые очень хорошо отражают свет. Для сравнения, зерна кварца имеют более жирный или восковой блеск. Кроме того, полевые шпаты переходят в глинистые минералы, приобретая цвет от белого до бледно-розового и часто становясь непрозрачными. Литические обломки группируют все обломки, состоящие более чем из одного кристалла. Существует бесконечное множество магматических, осадочных и метаморфических пород, которые могут сохраняться в песчаниках в виде каменных фрагментов. В общем, каменные фрагменты можно идентифицировать, потому что: (1) они содержат более одного кристалла и (2) они демонстрируют внутреннюю текстуру, унаследованную от исходного материала (например, магматические, метаморфические и осадочные текстуры). Будьте осторожны при работе с каменными обломками очень мелкозернистых пород, потому что они могут быть ошибочно идентифицированы как мономинеральные зерна, например обломки кремней мелкозернистых известняков. В этом случае для их уверенной идентификации требуется шлиф.

Выше : семейный портрет. Зерна полевого шпата от белого до прозрачного цвета с явными плоскостями спайности (выделены черными пунктирными линиями). Зерна кварца прозрачные (серые). Видны два каменных обломка сланцев, сохраняющих внутри метаморфическую слоистость. Ширина: около 2 см. Песчаник Мачиньо. Наваккио, Пиза, Италия.

Снимок песчаника, освещенного солнечным светом. Зерна кварца (например, заметное зерно в центре) прозрачны и имеют блеск от жирного до воскового, поскольку у них нет плоскостей спайности, которые могли бы отражать свет. Ширина: около 1 см. Песчаник Мачиньо. Наваккио, Пиза, Италия.

Кварц очень устойчив к эрозии благодаря своей повышенной твердости. Серое прозрачное зерно кварца в центре сохраняет угловатую квадратную форму. Обратите внимание на восковой блеск на изломанной поверхности зерна. Окружающие зерна состоят в основном из кварца и полевых шпатов. Ширина: около 2-3 см. Песчаник Мачиньо. Наваккио, Пиза, Италия. Совет : при обнаружении зерен такого размера можно проверить их твердость, т.е. с металлическим стержнем.

Белое зерно полевого шпата, окруженное тонкозернистой глинистой матрицей и прозрачными зернами кварца в песчанике. Зерна полевого шпата часто кажутся тусклыми (беловатыми) и непрозрачными из-за изменений. Ширина: около 1,5 см. Песчаник Мачиньо. Наваккио, Пиза, Италия.

Белое зерно полевого шпата с острыми краями, связанными с наличием плоскостей спайности. Окружающий материал представлен кварцевыми зернами (серыми, прозрачными) и мелкозернистой зеленоватой матрицей. Ширина: около 2 см. Песчаник Мачиньо. Наваккио, Пиза, Италия.

Крупный каменный фрагмент порфировой породы — вероятно, вулканической породы — в песчанике с зеленоватой матрицей. Большинство окружающих зерен состоят из кварца, но видны и некоторые зерна полевого шпата. Ширина: около 2 см. Песчаник Мачиньо. Наваккио, Пиза, Италия.

Среди множества зерен в этом песчанике обратите внимание на белое зерно с плоскостями спайности наверху (полевой шпат) и металлическое зерно в центре, представляющее собой каменный фрагмент слюдяного сланца. Ширина: около 1,5 см. Песчаник Мачиньо. Наваккио, Пиза, Италия.

Мусковит – нередкое явление в незрелых по составу песчаниках. Металлическое зерно мусковита на снимке все еще сохраняет шестиугольную форму. Ширина: около 1,5-2 см. Песчаник Мачиньо. Наваккио, Пиза, Италия.

Взрывные обломки представляют собой особый тип каменных обломков, состоящий из обломков ила, вымытого из субстрата и переотложенного в слое песчаника. Песчаник Мачиньо. Кала-дель-Леоне, Кверчанелла, Италия.

Крупнозернистый песчаник с различными каменными обломками и зернами кварца. Обратите внимание на каменный фрагмент сланца в центре, показывающий хорошо развитую слоистость. Диаметр монеты: 23 мм. Песчаник Мачиньо. Орридо ди Ботри, Лукка, Италия.

На этом крупном плане песчаника в центре преобладают белые зерна с плоскостями спайности (полевой шпат) и каменные зерна кремня (черные, полосчатые). Ширина: около 1,5 см. Песчаник Мачиньо. Наваккио, Пиза, Италия.

Песчаник (ваке), содержащий обломки кварца (серый, прозрачный) и полевого шпата (белый), окруженные мелкозернистой матрицей.

Выдающееся полуокатанное зерно кварца (от белого до прозрачного) в вакке, богатой обломками кварца, окруженное мелкозернистой матрицей. Ширина: около 2 см. Песчаник Мачиньо. Наваккио, Пиза, Италия.

Песчаник (ваке) ​​с обильными зернами кварца от полуугловатых до округлых. Кварц от белого до прозрачного, без спайности. Ширина: около 2-3 см. Песчаник Мачиньо. Наваккио, Пиза, Италия.

Плохо отсортированный песчаник с очень крупными зернами, окруженный средне- и мелкозернистым песком. Диаметр монеты: 23 мм. Песчаник Мачиньо. Орридо ди Ботри, Лукка, Италия.

Крупный план очень крупнозернистого песчаника с обилием каменных фрагментов (в основном от черного до серого), полевых шпатов (белый) и кварца (прозрачный). Диаметр монеты: 23 мм. Песчаник Мачиньо. Орридо ди Ботри, Лукка, Италия.

Песчаник с обильными зернами кварца и полевого шпата. Диаметр монеты: 23 мм. Песчаник Мачиньо. Стретти ди Джаредо, Понтремоли, Италия.

Среднезернистый песчаник. Диаметр монеты: 23 мм. Песчаник Мачиньо. Стретти ди Джаредо, Понтремоли, Италия.

Обнажение очень крупнозернистого песчаника. Наличие обломков разной зернистости свидетельствует об очень плохой сортировке. Диаметр монеты: 23 мм. Песчаник Мачиньо. Орридо ди Ботри, Лукка, Италия.

Очень крупнозернистый песчаник с большим количеством каменных зерен размером с гравий (> 2 мм). Диаметр монеты: 23 мм. Песчаник Мачиньо. Орридо ди Ботри, Лукка, Италия.

Серая вакка, содержащая разорванный обломок (черный) сланца. Диаметр монеты: 23 мм. Песчаник Мачиньо. Орридо ди Ботри, Лукка, Италия.

Крупнозернистый вакк, песчаник с богатым матриксом, с обильными каменными и кварцевыми зернами. Ширина: около 4 см. Песчаник Мачиньо. Наваккио, Италия.

Extra
Некоторое время назад я нарисовал эту диаграмму, чтобы познакомить студентов с песчаником в поле. Выкладываю сюда, бесплатно. Будьте осторожны, чтобы напечатать его в правильном размере.

Карта месторождения песчаника. Графика: Самуэле Папески/GW.

Ссылки
Дотт, Р. Х. (1964). вакке, граувакке и матрице; какой подход к классификации незрелых песчаников?. Журнал осадочных исследований , 34 (3), 625-632.
Фолк, RL (1956). Роль текстуры и состава в классификации песчаника; обсуждение. Журнал осадочных исследований , 26 (2), 166–171.
Фолк, Р.Л. (1980). Петрология осадочных пород . Издательство Хемфилл.
Гарзанти, Э. (2019). Петрографическая классификация песка и песчаника. Обзоры наук о Земле , 192 , 545-563.
Окада, Х. (1971). Классификация песчаника: анализ и предложение. Журнал геологии , 79 (5), 509-525.
Петтиджон, Ф.Дж., Поттер, П.Е., и Сивер, Р. (2012). Песок и песчаник . Springer Science & Business Media.
        

См. также
Sandatlas.org – Sand

Ищи…

Обломочные и аутигенные минералы

Текстуры

Осадочные структуры

Окаменелости

Осадочные породы

 

Нравится ли вам эта страница?

Песчаник — AAPG Wiki

Wiki Списанная запись
Студенческое отделение	Университет Гаджа Мада
Конкурс	Декабрь 2014 г.

Песчаник навахо на тропе динозавров Мокасин-Маунтин. Фото Одина.

Содержимое

• 1 Зерновая шкала Уддена-Вентворта
• 2 Характеристики песчаников основных классов
  • 2.1 Кварц Арениты
  • 2.2 Полевошпатовые арениты
  • 2.3 Литические арениты
• 3 Зрелость песчаника
• 4 Неглубокое захоронение (Эогенез)
• 5 Глубокое захоронение (мезогенез)
• 6 Телогенез
• 7 Пористость и проницаемость
• 8 Пористость
• 9 Проницаемость
• 10 Каталожные номера
• 11 Полезные ссылки

Зернистая шкала Уддена-Вентворта

Рис. 1. Зернистая шкала Уддена-Вентворта (песочная шкала) (получена от Николса) ^[1]

очень найти песок. Для измерения размера зерна используется формула, предложенная Крумбейном в 1934 г., основанная на следующем соотношении:

Где Ф (фи) размер и d диаметр зерна в миллиметрах. Например, зерно диаметром 4 мм имеет размер фи, равный -2, что соответствует степени, необходимой для увеличения основания (2) логарифма до 4 (т.е. 22).

Характеристики основных классов песчаников

Рис. 2. Классификация песчаника Петтиджона (получена от Николса) ^[1]

Типы песчаников были классифицированы Петтиджоном, 1975. Эта классификация основана на основном компоненте песчаника. Большинство песчаников состоят из смесей очень небольшого количества доминирующих компонентов каркаса, таких как кварц, полевые шпаты и обломки горных пород, которые обычно достаточно распространены, чтобы иметь важное значение для классификации песчаника.

Кварцевые арениты

Кварцевые арениты состоят более чем на 90 процентов из кремнистых зерен (кварца, кремня, других обломков кварцевых пород), обычно хорошо литифицированных и хорошо сцементированных и сцементированных кремнеземным или карбонатным цементом. Он связан со стабильными кратонными средами, такими как эоловые, пляжные и шельфовые среды. Сохранность окаменелостей плохая, но следы окаменелостей, такие как норы фации сколтихоса, которые встречаются в приливных зонах, могут быть в изобилии в некоторых мелководных морских кварцевых аренитах. Кварцевые арениты представляют собой месторождения первого цикла, образованные из первично-кристаллических или метаморфических пород, подвергшихся процессу выветривания. Кварцевые арениты распространены в геологической летописи, составляют одну треть всех песчаников и обычно белые или светлые, могут быть окрашены оксидами железа в красный, розовый, желтый и коричневый цвет.

Полевошпатовые арениты

Полевошпатовые арениты имеют розовый или красный цвет из-за обильного присутствия калиевых полевых шпатов или оксидов железа, могут быть светло-серыми или белыми. Он содержит менее 90 процентов кварца, полевых шпатов больше, чем каменных обломков, имеет незначительное количество слюды и тяжелых минералов. Обычно имеет среднее или крупное зерно и может содержать высокое процент от угловатых до угловатых зерен, содержащих более 15 процентов матрицы и плохо-хорошо отсортированных по зерновой сортировке. Это означает, что обычно текстура бывает незрело-незрелой. Обычно встречаются в кратонных или устойчивых шельфовых условиях и реже откладываются в нестабильных бассейнах или других более глубоких водах.

Литические арениты

Литические арениты характеризуются неустойчивыми обломками пород, такими как вулканиты, метаморфические обломки и др., а также кремнистые или кварцевые породы могут быть фрагментами литических аренитов. Содержит менее 90 процентов зерен кварца и больше обломков породы, имеет серый, солено-перечный до однородного среднего и серый цвет. Литические арениты, как правило, имеют большое количество матрицы, конечно, их можно назвать каменными вакками, которые плохо или очень плохо отсортированы, но могут быть хорошо отсортированы. Большинство литических песчаников имеют текстуру от незрелых до субзрелых, встречаются в ассоциации с флювиальными конгломератами и другими флювиальными отложениями или в ассоциации с более глубокими морскими конгломератами, сланцами, кремнями и подводными базальтами.

Зрелость песчаника

Мы можем определить зрелость основания песчаника двумя разными способами. Композиционная зрелость относится к относительному количеству стабильных и нестабильных зерен каркаса. ^[2] Зрелый песчаник содержит большое количество кварца (кварц является стойким минералом, см. серию реакций Боуэна), тогда как незрелый песчаник содержит большое количество нестабильных минералов или обломков горных пород, таких как полевой шпат. Текстурную зрелость определяют по относительному обилию матрицы и степени окатанности и сортировки зерен каркаса. ^[2] Степень зрелости текстуры может варьироваться от незрелой (много глины, плохо отсортированные и плохо окатанные зерна каркаса) до сверхзрелого (мало глины или ее отсутствие, зерна каркаса хорошо отсортированы и хорошо окатаны). ^[2] Текстурная зрелость показывает степень транспортировки и переработки отложений, отражает, насколько осадочные породы испытывают цикл осадконакопления, на нее также могут влиять процессы диагенеза.

Неглубокое захоронение (эогенез)

Это происходит, когда вновь отложившиеся отложения включают переработку отложений организмами (биотурбация), незначительное уплотнение и переупаковку зерен, а также минералогические изменения. ^[2] Деятельность организма, такая как рытье нор, выслеживание, ползание, может разрушать первичные осадочные структуры, но обычно не изменяет минералогический и химический состав отложений. Это первая стадия диагенеза, вызванная очень малой глубиной залегания. Осадки подвергаются лишь очень слабому уплотнению и перестройке зерен в ходе раннего диагенеза. ^[2]

Эогенез действительно вызывает некоторые важные минералогические изменения в силикокластических отложениях, такие как осаждение новых минералов. ^[2] В морской среде, где преобладают восстановительные условия, пирит может образовывать цемент или замещать другие материалы. ^[2] Другие важные реакции включают образование хлорита и глауконита. В неморской среде обычно образуются оксиды железа, образующие красные слои. ^[2]

Глубокое захоронение (мезогенез)

Уплотнение Давление нагрузки, вызванное более глубоким залеганием, увеличивает плотность упаковки зерен, уменьшает пористость и тонкость отложений. Повышение давления на контакте между зернами вызывает частичное растворение зерен, что приводит к сшиванию зерен. Химическое уплотнение уменьшает пористость и увеличивает утончение слоя. Глубокое залегание приводит к резкому снижению пористости песка.

Рис. 3. Пористость и уплотнение (производное от Nichols) ^[1]

Химические процессы и изменения повышение температуры при глубоком захоронении также увеличивают скорость химической реакции.

Цементация делает отложения более плотными, а литификация с образованием осадочной породы одновременно снижает пористость.

Телогенез

Песчаник, глубоко погребенный на глубине до нескольких километров, может выйти на поверхность в результате горообразования и лишиться кровли в результате эрозии. Снижение давления и температуры резко меняет характеристики песчаника. Ранее сформированные цементы и зерна каркаса могут подвергаться растворению или превращению зерна каркаса в глинистые минералы. ^[2] Другие изменения могут включать окисление минералов карбоната железа и других железосодержащих минералов с образованием оксидов железа. ^[2] Степень телогенеза переходит в субаэральное выветривание по мере выхода осадочных пород на поверхность Земли. ^[2] 

Пористость и проницаемость

Пористость и проницаемость песчаника представляют большой интерес для гидрогеологов и геологов-нефтяников. Пористость и проницаемость отражают взаимодействие зерен песчаника с жидкостью. Диагенез и тектоника влияют на качество пористости и проницаемости. Диагенез влияет на пористость и проницаемость за счет уплотнения и цементации. Уплотнение делает расположение зерен более плотным, механически и химически. Цементация осаждает вторичные минералы, такие как кальцит, кварц и оксиды железа, в порах песчаника.

Пористость

Поры представляют собой открытые пространства между зернами, матрицей и цементом. Тогда пористость представляет собой отношение общего порового пространства к общему объему.

Пористость имеет как первичное, так и вторичное происхождение. Первичная пористость возникает из-за отложения и расположения зерен. Межзерновая и внутризерновая пористость составляют первичную пористость. Между зернами существует межзерновая пористость, в большей степени затронутая тканями. Переменные, влияющие на межкристаллитную пористость, включают размер зерна, сортировку и форму. Увеличение размера зерна совпадает с уменьшением пористости. Ли (1919) в Selley ^[3] говорится, что пористость древних осадочных пород увеличивается с уменьшением размера зерен. Более мелкое зерно, как правило, имеет угловатую форму, что обеспечивает большее пространство пор. Сортировка, безусловно, влияет на пористость в пропорции размеров зерен и в том, как они расположены. Хорошо отсортированный песчаник имеет большую пористость из-за более высокого процента зерен в матрице. Менее сферическое зерно имеет тенденцию создавать большую пористость, поскольку оно едва плотно упаковано.

Вторичная пористость ^[3] охватывает межкристаллитную пористость, фенестральную пористость, плесневую пористость, кавернозную пористость и трещинную пористость. Типы пористости, обычно встречающиеся в песчанике, представляют собой межкристаллитную и трещинную пористость. Остальные три типа пористости обычно встречаются в карбонатных породах. Межкристаллитная пористость возникает между кристаллами, выделяющимися в диагенезе. С другой стороны, трещинная пористость связана с постосадочными структурами и тектоникой. Постседиментационные структуры способны образовывать осадочные разломы и складки. Ярким примером трещинной пористости из-за тектоники является антиклиналь. Внешняя дуга складки испытывает растяжение, образуя трещины растяжения и разломы. Внутренняя дуга складки испытывает сжатие, образуя компрессионные трещины. 

Проницаемость

Связанное с пористостью свойство песчаника — проницаемость. Проницаемость – это эффективное количество поровых пространств. Selley ^[3] определяет проницаемость как способность жидкости или газа протекать через пористое твердое тело. Закон Дарси определяет расчет проницаемости

Q: Скорость потока (см3 сек-1)

К: Проницаемость

Δ: Градиент давления

A: Площадь поперечного сечения

мк: Вязкость жидкости (сантипуаз)



Ссылки

1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2} Николс, Г., 2009, Седиментология и стратиграфия, второе издание.