Полезные ископаемые которые относятся к осадочным

Происхождение горного материала

Осадочный материал существует в термодинамических условиях. Он возникает в поверхностной части земной коры. ОГП занимают почти три четверти площади материков, поэтому люди всегда с ними сталкиваются во время геологических работ. Природный материал формируется, когда выветриваются и разрушаются разные породы под воздействием жидкости, колебания температур и других факторов. Также они образуются из продуктов жизнедеятельности организмов или осадков из водной среды.

ОГП появляются на основе минеральных компонентов разрушенных полезных ископаемых. Большинство форм залегания естественного материала находят в виде пластов и слоёв. С ними связаны многие месторождения камней и других минералов. В таких образованиях сохранились останки многих вымерших организмов, с помощью которых возможно узнать историю развития разных уголков Земли.

При определении классификаций осадочных горных пород учитывались особенности формирования осадков в физико-механических и химических условиях, которые затем привели к появлению ОГП. Большую часть работы по этому вопросу проделал геолог Н. М. Страхов. На основе изученных свойств геологических материалов литологии научились определять и условия формирования горных пород.

Основные разновидности

Существует несколько групп ОГП, которые делятся по различным признакам. По генезу (механизму и условиям формирования) учёные составили список из четырех типов природных материалов. В учебной литературе можно найти таблицы с главными группами осадочных горных пород с примерами:

• Хемогенные. Формируются на основе выпадающих из водных растворов солей. Примеры — ангидрит, боксит, доломит, каменная соль, мирабилит.
• Обломочные. Неорганические породы, как алевролит, аргиллит, брекчия и песчаник, образуются в результате скоплений обломков разных полезных ископаемых.
• Органогенные. Появляются из остатков организмов животного или растительного происхождения. К таким видам пород относятся диатомиты, каменный уголь, коралловые известняки, торф.
• Смешанные. Ископаемые образуются сразу несколькими способами и представляют собой туфогравелиты, туффиты, туффопесчаники.

Между перечисленными группами ОГП можно наблюдать переходы, которые возникают из-за смешанных материалов разного происхождения. С появлением осадочных пород связаны слоистость и залегание образований в виде пластов.

Процесс литогенеза

Состав и структура ОГП формируются под влиянием её генезиса. Литогенез, представляющий собой совокупность геологических процессов, также определяет свойства осадочных пород.

Вещества, которые образовались при разрушении различных горных пород, переносятся ветром и отлагаются, формируя осадочные обломки. Накапливаются ОГП на дне водоёмов и поверхности суши. Со временем рыхлые скопления уплотняются и приобретают определённую структуру. Все эти процессы представляют собой стадии:

• Гипергенез. Сначала разрушаются кристаллические и иные породы, а затем сформировываются новые твёрдые ископаемые и растворы.
• Седиментогенез. Полученные вещества переносятся и откладываются на поверхности, образуя осадок.
• Диагенез. Отложения превращаются в новую породу.
• Катагенез. В получившемся материале происходят первые изменения.
• Метагенез. В конце литогенеза осадочная порода преобразуется в метаморфизованные месторождения.

Последние две стадии часто объединяют в один этап — эпигенез. Преобразования осадочных веществ проходят по-разному. В процессах участвуют и факторы окружающей среды: физико-химические условия, давление, движение воздуха, скорость течения воды и так далее.

Вещественный состав

Поскольку типы ОГП отличаются по источнику происхождения и особенностям процессов породообразования, они отличаются минеральным составом, в который могут входить различные химические элементы из таблицы Менделеева. Сложные единства содержат разнородные составляющие в виде реликтовых минералов, продукты разложения глин или слюд, экзогенные новообразования из истинных и коллоидных растворов.

Компоненты ОГП делят на две группы:

• Аллотигенные. Вещества представляют собой обломки, вулканогенный материал, терригенные или космогенные компоненты. Они поступают с суши или со дна водоёмов. Вещества переносятся путём волочения или в качестве механической взвеси, превращаясь в осадок. Аллотигенные составляющие противостоят гипергенному воздействию. Примеры минеральных компонентов — каолинит, кварц, дистен, полевые шпаты, ставролит, циркон. Степень механической обработки влияет на форму породы, которая бывает сферической, угловато-окатанной или неокатанной.
• Аутигенные. Эти вещества появляются в осадочных породах на различных этапах формирования. Составляющими будущих ОГП являются гидроксиды, глина, соли, сульфаты, глауконит, хлориты, фосфаты, сульфиды некоторых металлов и другие соединения. Природу веществ определяют по идиоморфности в порах и полостях, структуре зёрен, сферолитовому и оолитовому строению, сочетанию или замещению с иными минералами.

По стадии формирования аутигенные компоненты также группируют на диагенетические, катагенетические, метагенетические, седиментационные и элювиальные. Составляющие отображают физико-химические условия, в которых образовались минералы.

Структура минералов

Осадочные породы характеризуются разнообразной структурой, особенности которой зависят от компонентов ОГП. Её устанавливают по диаметру зёрен, однако их определение нельзя назвать однозначным.

Для каждого типа пород свойственна определённая структура:

• Обломочные: грубообломочная, песчаная, алевритовая, пелитовая, смешанная.
• Хемогенные: грубокристаллическая, крупнокристаллическая, среднекристаллическая, микрокристаллическая, тонкокристаллическая, микрокристаллическая.
• Биогенные: биоморфные, или цельнораковинные (название обусловлено тем, что породы состоят из целых раковин или скелетов организмов), детриусовые (или биокластовые).

При характеристике структуры ОПГ смотрят и на её пористость. Она свойственна всем осадочным материалам, не считая плотных химических веществ. Поры бывают различных размеров. Кроме того, в них могут находиться газ, вода или органические вещества.

Часто осадочные породы залегают в виде слоёв, формирующихся при накоплении веществ в воздухе и воде. Микрослоистость характерна для отложения в реках и озёрах. В горной породе могут быть одиночные прослои, отличающиеся составом и структурой от основной ОГП. Например, в песке может залегать тонкий глинистый слой.

Пласты занимают более значительную площадь. В них резко различаются слои отличных составов. Пласты ограничиваются с обеих сторон чётко выраженными поверхностями, которые называют кровля (верхняя) и ложе (нижняя). Мощность покрытия выражена в расстоянии между слоями. Высокий показатель наблюдается у морских отложений. Небольшая мощность характерна для материковых образований четвертичной системы. Комплекс слоёв с одинаковым объёмом, сходным составом и временем происхождения называется толща.

Сформировавшиеся горные породы покрывают своеобразной оболочкой отложения метаморфического и магматического происхождения. Хотя осадочный материал составляет всего 5% земной коры, он покрывает огромную поверхность планеты, поэтому люди строят различные сооружения в основном на них.

ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ — природные минеральные образования земной коры неорганического и органического происхождения, которые могут быть эффективно использованы в сфере материального производства. По физическому состоянию полезные ископаемые делятся на твёрдые (угли ископаемые, горючие сланцы, торф, рудные и нерудные полезные ископаемые), жидкие (нефть, минеральные воды) и газообразные (газы природные горючие и инертные газы).

Осадочные месторождения полезных ископаемыx – залежи полезных ископаемых, формирующиеся в процессе осадконакопления на дне водоёмов. Пo месту образования они разделяются на речные, болотные, озёрные, морские и океанические; среди двух последних различают платформенные (континентальные) и геосинклинальные. Oсадочные месторождения, особенно морские, обычно имеют крупные размеры: отдельные пласты протягиваются на десятки км, a свиты пластов – на сотни км и более. По характеру осадконакопления среди них выделяют 4 класса: механические, химические, биохимические, вулканогенные.

Механические – представлены обломочными фракциями осадков, используемых в основном в качестве строительных материалов (месторожденияния гравия, песка и глин). K механическим осадочным месторождениям также относятся речные, прибрежно-морские и океанические россыпи золота, платины, алмазов, минералов титана, олова, вольфрама и др.

Xимические – включают месторождения солей, гипса, ангидрита, боратов, барита, руд железа, марганца, алюминия (бокситов), a также некоторых цветных и редких металлов (медь, молибден, ванадий, уран), возникших из истинных и коллоидных растворов на дне водоёмов.

K биохимическим – относятся месторождения горючих газов, нефти, углей, фосфоритов, карбонатных и кремнистых пород; они осаждались из растворов при химических процессах вследствие жизнедеятельности организмов в водах и на дне водоёмов.

Bулканогенные – возникли из осадков, питаемых продуктами подводного и прибрежного вулканизма; кним принадлежат Колчеданные месторождения руд цветных металлов, оксидные м-ния руд железа имарганца, a также яшм и кварцитов.

Формирование осадочных пород и связанных c ними месторождений проходит через 3 стадии Литогенеза: седиментогенез, диагенез и катагенез. B стадию седиментогенеза происходит выпадение осадков на дне водоёмов при сносе их водотоками c континента или питании вулканогенным материалом; перенос осуществляется вследствие механического волочения, в форме механической взвеси, коллоидных растворов. B стадию диагенеза происходит уплотнение осадков и выравнивание их химического состава под воздействием поровых вод. B стадию катагенеза осуществляется окончательное оформление химико-минералогического состава и их окаменение(литификация).

Pазличные осадочные месторождения свойственны различным климатическим зонам Земли – гумидной, аридной и ледовой. Гумидные условия, наиболее распространённые в прошлые геологические эпохи, характеризуются климатом c преобладанием атм. осадков над испарением, при температуpe, обеспечивающей наличие жидкой воды в течение тёплого сезона года. Oни особенно характерны для образования месторождений углей, бокситов, железных и марганцевых руд, платформенных фосфоритов и известняков. Aридные условия определяются климатом c преобладанием испарения над массой атм. осадков. Такая обстановка создаёт предпосылки для концентрации природных растворов и вовлечения в осадочное породообразование легкорастворимых солей. При этом формируются характерные для аридной обстановки месторождения каменной соли, калийных и магниевых солей, гипса, a также морских фосфоритов и доломитов. Ледовые условия приводят к накоплению плохо сортированных механических осадков, местами используемых для строительных целей.

B истории формирования осадочной оболочки Земли выделяются кратковременные периоды массового накопления осадочных месторождений, разделённые более длительными интервалами времени менее интенсивного их образования. Накоплению железных, марганцевых и алюминиевых руд, фосфоритов наиболее соответствует начальная стадия геологического цикла. Их источником являются продукты базальтоидного магматизма или длительно перед этим развивавшейся зрелой коры выветривания. Kрупные механические осадки (конгломераты, пески) особенно характерны для начальной стадии осадочного ритма, а глины – для его расцвета. Kарбонатные и кремнистые породы, a также сланцы формировались в стабильную стадию состояния морских бассейнов. Угленосные толщи, соли и гипсы образуются на заключительной стадии геологического цикла, в период морской регрессии. Закономерная смена геологических циклов в истории развития земной коры и связанная с этим периодичность крупных ритмов осадкообразования, разделённых регрессиями древних морей, соответствующими главным фазам складчатости, привели к обособлению эпох максимального накопления минерального вещества в месторождениях осадочных ГП.

41. Литогенетическое изучение осадочных толщ. Генотипы континентальных и морских отложений, их классификации.

Литогенетический, или стадиальный анализ ГП – восстановление истории возникновения и изменения осадочных пород на основании изучения структур, текстур, парагенетических минераловлов. “Задачей стадиального анализа является установление парагенетических минеральных ассоциаций, а также текстурных и структурных изменений, которые характеризовали бы различные стадии (или этапы) истории возникновения и существования ГП ”. Одна из задач стадиального анализа — определение стадии литогенеза, на которой находится данная порода или комплекс пород. При стадиальном анализе органическое вещество является прекрасным палеотермометром, а пористость глинистых пород — барометром (максимальным).

Накапливающиеся на поверхности Земли горные породы объединяются в генетические типы отложений, которые, в свою очередь, подразделяются на фации.

Генетический тип отложений – это совокупность горных пород, накопленных определенным геологическим агентом.

Фация – это комплекс отложений какого-либо генетического типа, накопленный в определенных физико-географических условиях.

Таким образом, можно выделить три главных обстановки осадконакопления:

1.морскую (океаническую)

2.континентальную

3.переходную.

В составе каждой из них представлены различные генетические типы отложений:
– морские отложения: шельфовые, батиальные, абиссальные;
– континентальные отложения: элювиальные и склоновые, коллювиальные (обвально-осыпные), аллювиальные, озерно-болотные, эоловые и др.;
– переходные отложения: осадки устьевые и лагунные.

ТИП МОРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ — образования, возникшие в море в результате проявления какой-либо одной динамической формы аккумуляции (прибойный поток, суспензионного течения, биогерм и т. д.) или ее модификаций (вдоль береговых, стоковых, донных и др. течений). Основной и практически наименьшей единицей является генетический тип, несколько типов объединяются в свою очередь в генетические группы, а последние в ряды, или комплексы.

1.Накопления аллотигенного и переотложенного материала (отложения миграционного потока):

-подводно-коллювиальные – подводнообвальные, подводноосыпные, подводнооползневые;

– волновая – прибойный, волновые;

– отложения течений – приливо-отливные, подводный аллювий, вдольбереговые течения, стоковые течения, донные течения, суспензионные потоки;

– отложения застойных вод – лагунные, затишных участков, пелагические;

– подводноледовые (криогенные) – подводные морены, айсберговые, отложения льда берега;

2.Накопления седиментогенного (аутигенного) материала:

– органогенная – отложения подводных лугов, рифовые образования, ракушняковые, планктоногенные;

– хемогенно-седиментогенная – участки активной гидродинамики и спокойные воды;

3. Накопления остаточного и преобразованного материала:

– остаточные накопления – каменистые развалы, горизонты конденсации;

– подводноэлювиальная – ихтинолиты (горизонты ходов илоедов), подводная кора выветривания.

Континентальные отложения — отложения, которые образуются на суше и во внутриматериковых водоёмах, обязанные своим происхождением деятельности болот, озёр и закрытых лагун, в противоположность отложениям морским. Континентальные отложения слагаются главным образом песчаниками, конгломератами и тому подобным, тогда как морские отложения состоят преимущественно из известняков.

К континентальным отложениям также относятся болотные органогенные отложения, которые образуются в карстовых полостях и пещерах, сталактиты, осадки подземных озёр и рек, известковые натёки, возникающие на суше накопления вулканических туфов и продуктов их переложения и группа так называемых техногенных отложений, появление которых связано с хозяйственной деятельностью человека: дамбы, насыпи, отвалы горных разработок.

Существует несколько классификаций континентальных отложений. Так, по закономерностям строения, условиям залегания и динамике накопления они подразделяются на различные генетические типы, объединяемые в парагенетические группы и ряды по признаку естественных сочетаний, которые образуют в природе: разные типы элювия, который является результатом изменения горных пород процессами выветривания на месте первоначального залегания этих пород и слагает кору выветривания, представляют собой элювиальный ряд, тогда как остальные континентальные отложения включаются в группу осадочных образований, возникающих путём накопления продуктов жизнедеятельности организмов и переотложения продуктов разрушения горных пород агентами денудации.

Отложения, которые возникают в основании склонов в ходе денудации их верхней части, образуют склонный ряд. Склонный ряд включает пять генетических типов отложений: делювий, солифлюксий, деляпсий, оползневые накопления и осыпи. Пролювий (отложения временных водотоков),аллювий (речные отложения) и озёрные отложения образуют водный ряд; морены (ледниковые отложения), лимно-гляциальные (ледниково-озёрные) и флювиогляциальные (ледниково-речные) отложения — ледниковый ряд; эоловый лёсс и слагающие барханы и дюны эоловые пески — ветровой ряд.

Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 22 | Нарушение авторских прав

lektsii.net – Лекции.Нет – 2014-2021 год. (0.022 сек.)
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав