Методы изучения кластолитов

Классификация и номенклатура кластолитов

Тема 3. Обломочные породы, или кластолиты

Наименование обломочных пород дается не по их составу, а по структуре, т. е. с отступлением от общепринятого принципа. Это обусловлено сложностью объекта, тем, что эти породы представляют собой агрегат, как правило, зерен разного минерального состава, и даже пород. В тоже время, если к кластолитам отнести все породы, имеющие обломочную структуру, то в эту группу попадет почти 90% осадочных пород (глинистые, фосфатные и др.). Поэтому необходимо ввести ограничения.

Исходя из этого обломочными породами или кластолитами следует считать осадочные породы с обломочной структурой кварц-силикатного состава (за исключением тонкодисперсных глинистых пород).

Петрографическая классификация кластолитов строится, прежде всего, по следующим принципам:

а) структурному признаку, т. е. размерам обломков и их форме;

б) степени сцементированности (физический признак);

в) минеральному, или точнее компонентному составу.

Гранулометрические классификации (греч. «гранула» - зерно) основаны на размере зерен и они являются для кластолитов главными.

Принято к кластолитам относить породы, состоящие из зерен (обломков) от 10-20 м до 0,001 мм (7 порядков). Все породы этого спектра, прежде всего, подразделяются на:

а) визуально-зернистые (фанеромерные) – 10-20 м – 0,05 мм;

б) визуально – незернистые (криптомерные – пелитоморфные и афанитовые) – 0,05-0,001 мм (микрозернистые или алевритовые).

Фанеромерные в свою очередь подразделяются еще на три класса:

0,05-2,0 мм – среднезернистый (песчаный);

2,0–10 мм – крупнозернистый (дресвяно – гравийный);

10,0 мм-20,0 м – брекчиево – конгломератовый.

Брекчиево – конгломератовый класс часто подразделяют еще на два класса:

0,01-0,1 или 0,2 м – щебнево – галечный;

0,1-(0,2)- до 10 или 20 м – глыбово – валунный.

Выделенные классы в свою очередь разбиваются на грануломерические типы.

Пески (5 гранулометрических типов):

0,05-0,1 мм – тонкозернистые;

0,1-0,25 мм – мелкозернистые;

0,25-0,5 мм – среднезернистые;

0,5-1,0 мм – крупнозернистые;

1,0-2,0 мм – грубозернистые.

Дресвяники и гравелиты (2 гранулометрических типа):

2,0-5,0 мм – мелкие;

5,0-10,0 мм – крупные.

Щебень и галечники (3 гранулометрических типа):

1,0 см – мелкие;

5,0-10,0 см – средние;

10,0-20,0 см – крупные.

Глыбы и валуны (4 гранулометрических типа):

0,1(0,2)-0,5 м – мелкие;

0,5-1,0 м – средние;

1,0-5,0 м крупные;

5,0-10 (20) м грубые.

Осадочные породы практически никогда не состоят из зерен одного размера, т. е. гранулометрический спектр их достаточно широкий и различный. В связи с этим по степени гранулометрической сортировки они подразделяются на 5 градаций: несортированные; плохо -; средне -; хорошо -; весьма хорошо (или очень) сортированные.

По этому признаку разными авторами предложены классификационные треугольники. Самая обширная классификация предложена В. Т. Фроловым, который выделяет 27 видов смешанных пород (рис 1).

Классификация по форме обломков или степени окатанности. Степень окатанности обломков оценивается по 3,4,5 или даже 10 бальной шкале. Но для классификации обычно достаточно различать ОКАТАННЫЕ или НЕОКАТАННЫЕ обломки. Это важно, особенно для грубообломочных пород, т. к. их название определяется степенью окатанности:

брекчии (сцементированные блоки, глыбы, щебень); дресвяники; конгломераты; гравелиты; конглобрекчии; гравелито – дресвяники (граведресвяники).

Классификация по сцментированности кластолитов заключается в их разделении, также как и глин, на размокающие и не размокающие.

Размокающие:Неразмокающие

алевриты; алевролиты;

песок; песчаники;

дресва; дресвяники;

гравий; гравелиты;

щебень; брекчии;

галечник; конгломераты.

глыбники;

валунники.

Иногда водонасыщенные алевриты выделяют как алевритовые илы.

Классификация кластолитов по минеральному составу.

По этому признаку среди них выделяют 4 градации:

1. мономиктовые, состоящие более чем на 90% из основного компонента;

2. олигомиктовые, малосмешанные, состоящие на 90-75% из основного компонента;

3. мезомиктовые, среднесмешанные, состоящие на 75-50% из основного компонента;

4. полимиктовые, многокомпонентные, содержание ни одного из компонентов не превышает 50%.

Бывают кварцевые мономиктовые пески, состоящие практически на 100% из кварцевых зерен, высокой, стопроцентной зрелости. Мономинеральные полевошпатовые, ильменитовые, магнетитовые редки. Далее по степени распространенности породы располагаются в следующем порядке: олигомиктовые; мезомиктовые; полимиктовые.

Наиболее распространены полимиктовые кластолиты, особенно в геосинклинальных поясах и других активных тектонических зонах, а также пустынях, Арктике, Антарктиде. Они слагают молассовые, флишевые, шлировые, вулканогенно-осадочные формации. Минералогическая зрелость их часто нулевая.

Кроме этого выделяют разновидности с собственными наименованиями:

аркозовые – песчаники, гравелиты, дресвяники, брекчии, конгломераты. Это породы, имеющие относительно простой бименеральный кварц-полевошпатовый или кластогранитоидный состав;

ГРАУВАККИ (нем. «грау» - серый, «вакка» - глина), по представлению советских литологов это обломочная порода (не обязательно песчаная) сложенная обломками интрузивных (кроме гранитов), эффузивных, метаморфических и кварц – силикатных пород с примесью обломков минералов с глинистым (неотмытые) и даже без него цементом (отмытые).

Большая часть обломочных пород, имеющая визуальную зернистость, может быть довольно полно изучена сравнительно простыми методами:

В образцах; пришлифовках, шлифах под микроскопом; бинокуляром; гранулометрическим (ситовым) анализом; иммерсионным методом.

Химический, термический, рентгеноструктурный анализы и электронная микроскопия применяются при изучении их цемента. Специальными методами изучают физические и физико – механические свойства.

Подробно останавливаться на перечисленных методах мы не будем, поскольку каждый из них достаточно подробно описан в различных учебниках по литологии. Несколько подробнее остановимся на гранулометрическом анализе.

Гранулометрический анализ кластолитов

Этот специфический анализ применим практически для всех обломочных пород, карбонатных, фосфатных и др. для изучения их зернистости.

Он заключается в разделении пород (ситами, отмучиванием, центрифугированием, подсчетом в обнажении, образцах, шлифах и др. способами) на фракции по размеру зерен и определении их содержания в породе относительно всей обломочной части.

Цель проведения гранулометрического анализа:

1. для классификации, т. е. правильного наименования пород;

2. для оценки инженерных свойств пород для сооружений, коллекторов нефти, газа, воды и др. целей;

3. для выявления генетических признаков пород при палеогеографических реконструкциях;

4. подготовка к минералогическому анализу фракций пород.

Гранулометрический анализ включает следующие стадии:

1. подготовка пробы к анализу;

2. производство анализа;

3. обработка, представление результатов анализа.

Подготовка образца к анализу. Не требуют подготовки к данному анализу лишь немногие породы, представленные рыхлым естественным путем отмученным материалом. Большинство же проб требуют такой подготовки, которая состоит в следующем:

1. разрыхлении пород (размачивание, раздавливание, растирание в руках, обработка кислотами, щелочами, ультразвуком);

2. отмучивание пород – удаление глинистого цемента и продуктов растворения другого цемента.

ПРОИЗВОДСТВО гранулометрического анализа. Прямые методы гранулометрического анализа заключаются в рассеивании и отмучивании.

Ситовой анализ заключается в рассеивании рыхлого материала на ситах с определенным диаметром отверстий. Для этих целей существует несколько наборов сит с диаметром отверстий 10, 5, 3, 1, 0,5, 0,25 мм, и добавляется сито с диаметром отверстий 0,1 мм. Есть наборы сит до 0,05 мм соответствующие определенным гостам. Каждое сито характеризуется числом МЕШ – количеством отверстий на один линейный дюйм (25,4 мм).

Рассеивание выполняется либо вручную (длится 15-20 мин.), либо машинным способом (продолжительность до 10 мин.). Качество рассеивания контролируется путем извлечения из пакета отдельных сит и проверки качества рассеивания над чисты листом бумаги.

После рассеивания продукты рассеивания тщательно снимаются с сит, помещаются в отдельные пакеты и подписываются: № пробы и пределы фракции. Продукты рассеивания взвешиваются до сотых долей грамма. Далее анализ продолжается методами отмучивания.

Метод Сабанина – двойное отмучивание. Данный метод применяется для отделения в основном мелкого песка и крупного алеврита и заключается в последовательном отделении (отмучивании) вначале фракции менее 0,01 мм (первое отмучивание) а потом вторым отмучиванием фракции 0,05-0,01 мм.

Их разделение основывается на разной скорости падения разновеликих частиц в спокойном столбе воды залитой в мерный стакан.

Анализ производится следующим образом: в мерный стакан засыпается масса сыпучего продукта и через определенное время верхний слой сливается. И так после целого ряда взмучиваний и сливания добиваются разделения на указанные фракции.

Полученные таким образом продукты высушивают, взвешивают, помещают в пакеты, а затем подвергают дальнейшему изучению. Метод описан в целом ряде руководств, с которыми при необходимости можно познакомиться.

Обработка, изображение и истолкование данных анализа. Самое простое представление результатов ситового анализа в виде таблицы, в которой показывается процентное содержание фракций в навеске, принятое за их содержание в породе. Чтобы эти данные были наглядными, для этих целей строят гистограммы, циклограммы, кумулятивные кривые и треугольные диаграммы.

Для изучения изменения гранулометрии по разрезу, строят приколоночные кривые изменения среднего диаметра, а также для фациального анализа строят карты изолиний изменения среднего диаметра по площади.

Истолкование данных гранулометрического анализа.

1. Точное название породы.

2. Генетическое:

а) по степени сортировки делается оценка длительности динамической обработки материалов;

б) наличие или отсутствие смешения материала;

в) оценка силы или скорости потока.

Для генетического истолкования результатов гранулометрического анализа используют математические аппараты:

а) парной корреляции;

б) диаграммы асимметрия-эксцесс;

в) используются дискриминантные уравнения.

Все это, в конечном счете, позволяет разделять пески на шельфовые прибойные, застойных участков, флювиальные и т. д.

ДРУГИЕ МЕТОДЫ изучения кластолитов.

1. Изучение под бинокуляром (позволяет установить минеральный состав фракций).

2. Магнитная сепарация.

3. Разделение в тяжелых жидкостях.

4. Иммерсионный метод.

Дата добавления: 2014-03-13; просмотров: 646; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!