Осадочные горные породы

Осадочные горные породы являются переотложенными продуктами выветривания или разрушения ранее существовавших различных горных пород. Значительная часть осадков образуется в результате химических реакций в водной среде морских и океанических бассейнов, а также в процессе жизнедеятельности организмов. Продукты разрушения или остаются на месте, или переносятся в виде твердых частиц и растворенных веществ и в конечном счете отлагаются в виде осадка (sediment) на поверхности суши или на дне водных бассейнов. Таким образом, в процессе формирования осадочных горных пород выделяется несколько этапов:

1. Гипергенез – это этап разрушения первичных пород механическим или химическим путем с образованием обломочного материала.

2. Транспортировка (перенос) продуктов разрушения под действием силы тяжести, водными потоками, ледниками, ветром и др.

3) Седиментогенез – отложение и накопление продуктов разрушения.

4) Диагенез(перерождение) – превращение осадка в рыхлую или твердую (литифицированную) осадочную горную породу.

Преобразование осадка в осадочную горную породу происходит в процессе диагенеза. Основными компанентами, слагающими осадочную породу являются: скелетный каркас, матрикс, цемент и поры (рис.68).

1. Скелетный каркас породы (framework) представлен крупными частицами, образующие жескую основу, способную сохранять поровое пространств;

2.Матрикс (matrix) – более мелкозернистый материал, окружающий более крупные частицы и заполняющий пространства между ними;

3.Цемент(cement)-осажденный материал, заполняющий пространство между зернами осадочной породы и связывающий их в плотно скрепленную массу. Состав и количественное соотношение цемента и крупных частиц может быть разным. По составу цемент может быть глинистым, карбонатным, кремнистым, сульфатным, железистым, и др.

4.Поры (pores) –свободное пространство ( открытое или закрытое) между зернами каркаса и матрикса. Отношение обьема пор ко всему обьему породы характеризует пористость,которая выражается в процентах и имеет важное значение в нефтяной геологии, гидрогеологии и инженерной геологии, т.к. влияет на проницаемость нефти, газа и воды.

По способу образования осадочные породы могут быть разделены на три генетические группы (рис.69 ):

1. Обломочные (терригенные) (clastic rocks) - образуются путем накопления обломков при механическом разрушении ранее существовавших пород (глинистые породы,состоящие из продуктов механического разрушения или химического разложения первичных горных пород в некоторых классификациях выделяются в самостоятельную группу, так как имеют смешаное происхождение).

2. Хемогенные (chemical rocks) - породы образуются из осадков выпавших из растворов при различных химических реакций;

3. Органогенные, или биогенные (biochemical rocks) - возникают за счет жизнедеятельности организмов и накопления их скелетных остатков.

2.3.1. Главные признаки осадочных горных пород

Главным признаком осадочных горных пород является слоистость (layering, или bedding) - это первичная неоднородность осадка, выражающаяся в чередовании пород различного состава, цвета, текстура, структуры или других признаков. Любой слой представляет собой плитообразное тело, ограниченное двумя поверхностями наслоения, которые могут быть четкими или расплывчатыми: верхняя поверхность - кровля (hanging wall), нижняя поверхность - подошва (foot wall, lower surface) (рис.70). Расстояние между кровлей и подошвой ха­рактеризует его мощность (thickness).

Морфологические виды слоистости весьма разнообразны, а их образование связано с изменениями условий осадконакопления, которое продолжается в течении длительного времени (рис.70).

Главными причинами образования слоистости - это тектонические движения (трансгрессии и регрессии моря), физико - географические условия, динамический и химический режим среды осадконакопления. Термин «слоистость» используют, когда говорят о чередовании различных пород, слагающие мощную толщу, или, когда «слоистость» проявляется внутри одного слоя или одного небольшого образца.

По мощности слои делятся на тонкослоистые - 2 см и меньше; средне-слоистые - 2-10 см и грубослоистые - 10-50 см. При мощности слоев более 50 см текстура породы внутри слоя может быть массивной, пористой, трещиноватой. Поэтому у многих коллекционных образцов осадочных пород, размеры которых не превышают мощность слоя, слоистость может отсутствовать. Поверхности наслоения нередко сохраняют на себе дополнительные тек­стурные признаки, которые указывают на принадлежность горной породы к осадочным; например, знаки волновой ряби и течения, трещины усыхания (mud cracks), отпечатки растений, животных и их обломки, следы размыва и т.д.

Таким образом, в осадочных горных породах различают внутрипластовые текстуры и текстурыповерхностей наслоения.

Текстуры внутрипластовые характеризуют способ заполнения пространства осадочным материалом (плотность заполнения обьема, ориентировка породообразующих компонентов друг относительно друга, их пространственное распределение и тд.)

По взаимному расположению и плотности заполнения пространства осадочного материала различают текстуры (рис. 71):

· Массивная –характеризуется беспорядочным и плотным расположением осадочного материала;