По ориентировке зерен цемента относительно обломков.

Крустификационный (обрастания) – мелкие кристаллики минерала цемента ориентированы перпендикулярно поверхности обломков (рис. 6, 7). Состав цемента и обломков различен или одинаков.

Регенерационный нарастания – характеризуется одинаковым составом и одинаковой оптической ориентировкой цемента и обломков (рис. 8, 9). Общность оптической ориентировки хорошо устанавливается в скрещенных николях по одновременному угасанию обломочного зерна и наросшего на него цемента. По составу чаще всего кварцевый, реже карбонатный, полевошпатовый.

Пойкилитовый (прорастаня) – кристаллы цемента очень крупные и включают в себя несколько обломочных зерен (рис. 10). Устанавливается в породах по одинаковой оптической ориентировке значительных участков цемента, хорошо заметной в скрещенных нкколях. Часто имеет кальцитовый и гипсовый минералогический состав.

И, наконец, в породах претерпевших сильное тектоническое воздействие (сдавливание) может возникнуть цементация за счет процессов растворения под давлением. В этом случае цемент как таковой отсутствует, а наблюдается внедрение отдельных обломочных зерен в другие. Этот структурный тип цемента называется цементацией вдавливания и характеризуется значительной прочностью.

Дополнительные сведения о структурных типах цемента вы найдете в Атласе текстур и структур осадочных горных пород, том 1-табл. 176-179, 231-239.

Тема 6: ПРИМЕРЫ ОПИСАНИЯ ПЕСЧАНИКОВ В ШЛИФАХ.

Ниже приведены три микроописания, которые рекомендованы студентам в помощь при изучении ими пород аркозового и грауваккового состава. Описания составлены с частичным использованием текста и рисунков из пособия В.Т. Фролова (Руководство к лабораторным занятиям по петрографии осадочных пород, 1964).

Песчаник субаркозовый среднезернистый с кварцевым и отчасти полевошпатовым цементом регенерации и серицитовым пленочным цементом (рис. 11).

Песчаник сложен, главным образом, зернами размером

0,5-0,25 мм (около 70% обломочной части), что характеризует сортировку как хорошую. Максимальный и минимальный размер зерен соответственно 0,7 и 0,1 мм. Форма зерен изометричная, окатанная, реже (в мелких зернах) полуокатанная, отчасти искажена из-за развития в породе регенерационного цемента, а также наличия между отдельными обломками микростилолитовых структур контакта (швов).

Обломочная часть: 1 кварц, 2 калиевый полевой шпат, З плагиоклаз, 4 обломки микропегматиков.

Цемент: 5 регенерационный кварцевый, 6 регенерационный полевошпатовый, 7 поровый серицитовый. Вторичные изменения: микростилолитовые структуры контактов.

Обломочная часть имеет следующий состав: кварца 70- 75%, калиевого полевого шпата 20-25%, плагиоклаза до 5-10%, встречаются редкие обломки микропегматика.

Кварц хорошо окатанный, размером 0,7-0,1мм, бесцветный и часто мутный за счет многочисленных пылеватых включений, иногда трещиноват. Большинство зерен кварца регенерированы, а также иногда корродированы, с образованием микростилолитовых швов между обломочными зернами. Ширина регенерированных каемок кварца до 0,05мм.

Калиевый полевой шпат также хорошо окатан, имеет размеры, близкие к зернам кварца 0,7-0,2 мм. В песчанике представлен двумя разновидностями: микроклином и калишпат пертитом. Микроклиновая решетка проявляется четко, на отдельных зернах фрагментально. Зерна, как правило, чистые без продуктов разложения. В отличие от микроклина нерешетчатый калиевый полевой шпат имеет буроватый оттенок из-за сильной пелитизации. Многие зерна калиевого полевого шпата имеют регенерационные каемки, но более узкие, чем у кварца.

Плагиоклаз не пользуется в песчанике большим распространением и представлен зернами средней окатанности, часто серицитизированным, размером 0,4-0,1 мм с полисинтетическими двойниками. Угол максимального симметричного угасания двойников колеблется от 0⁰ до 10⁰ что позволяет определить плагиоклаз как олигоклаз.

Обломки микропегматиков 0,7-0,5мм скатанные с отчетливой микрографической структурой, обусловленной закономерным срастанием кварца с калишпатом.

Акцессорные минералы в песчаниках не встречены.

Основным цементом в породе является кварцевый регенерационный. Регенерационные каемки чаще всего полностью окружают зерна кварца. Цементный кварц чистый и от обломочного зерна кварца отделяются часто слабозаметной тонкой полоской содержащей микроскопические пылеватые включения. Регенерационный полевошпатовый цемент пользуется меньшим распространением, чем кварцевый. Каемки более узкие и от кварцевых отличаются мутноватостью за счет пелитизации. Серицитовый цемент присутствует в песчанике в очень незначительных количествах в мелких порах или пленочках между обломками.

Следует отметить, что для описываемого песчаника характерны довольно сильные вторичные изменения, которые выразились в растворении под давлением обломочного материала (появление микростилолитовых швов), в образовании регенерационного кварца и полевошлатового цемента.

Песчаник граувакковый крупно – зернистый, алевритистый с поровым мелкозернистым кальцитовым цементом (рис. 2).

Структура. Размер зерен от 1 до 0,05 мм, но преобладают зерна размером 1-0,25 мм (около 75% обломочной части). Сортировка средняя для песчаника характерно присутствие алевритовой фракции ( 15%). Форма зерен полуокатанная, нередки зерна удлиненные.

Текстурные особенности породы выражаются в слабопроявляющейся слоистости, обусловленной субпараллельной ориентировкой удлиненных зерен.

Обломочная часть: 1 -слюдисто-кварцевые сланцы, 2-кварциты, 3-хлоритовые сланцы, 4-алевролиты, 5-роговообмаяновые сланцы. Цемент: 6-поровый кальцитовый. Вторичные изменения: К- конформная структура контактов.

Состав обломочной части полимиктовый. Главными компонентами являются обломки метаморфических пород: слюдисто-кварцевых сланцев и кварцитов, хлоритовых, серицитовых и роговообманковых сланцев. Меньше распространены обломки осадочных пород: алевролитов и кремнистых пород. Резко подчиненными являются зерна кварца и полевого шпата.

Обломки метаморфических пород:

Обломки слюдисто-кварцевых сланцев (30-35%) имеют удлиненную, угловатую и полуокатанную форму. Текстура их сланцеватая, структура гранолепидобластовая. Наряду с кварцем в состав этих обломков входят различные слюдистые минералы (мусковит, биотит, хлорит), по которым они и выделяются.

Обломки кварцитов (20-30) изометричной, полуокатанной формы, реже угловатые. Размер от 1 до 0,05 мм, но большая часть обломков 0,7-0,5 мм. Микроструктура равномерно зернистая, гранобластовая.

Хлоритовые сланцы составляют около 10-15 % обломочной части и имеют облик удлиненных, щепковидных обломков. Размер их от 0,3-0,1мм по ширине. Цвет грязно-зеленый, цвета интерференции низкие-серые. Структура сланцев микролепидобластовая, микрогранолепидобластовая. текстура сланцеватая.

Обломки серицитовых сланцев (5-10%) светло-серого цвета хорошо раскристаллизованы, состоят преимущественно из серицита с незначительной примесью кварца и хлорита. Микроструктура лепидобластовая.

Единичные обломки роговообманковых сланцев имеют удлиненную форму слабо окатаны. Сложены зеленой роговой обманкой и кварцем с образованием гранонематобластовой микроструктуры.

Обломки осадочных пород в песчанике пользуются меньшим распространением 10-15 % от объема обломочной части.

Обломки алевролитов размером до 1 мм имеют окатанную и полуокатанную форму. Они состоят из мелких терригенных зернышек кварца и полевых шпатов, сцементированных глинистым веществом.

Обломки кремнистых пород часто угловатые, серого, темно-серого цвета. От кварцитов отличаются наличием микрозернистой, реже сферолитовой, структуры. Во втором случае обломки имеют халцедоновый состав.

Зерна кварца и полевых шпатов встречаются очень ограниченно (первые %) имеют окатанную, полуокатанную форму, размером, в основном, 0,7-0,4 мм. Полевые шпаты партитизированы и пелитизированы.

Из акцессорных минералов встречены циркон, турмалины.

Цемент поровый мелкозернистый имеет глинисто кальцитовый состав. Хорошо определяется по цветам интерференции высших порядков и положительной реакцией с НСЛ. Окраска серая.

На отдельных участках отмечается цементация вдавливания, обусловленная наличием конформных структур зерновых контактов.

Песчаник граувакковый вулканомиктовый, грубо-крупно-зернистый с кальцитовым и хлоритовым поровым кристалличеки-зернистым цементом (рис. 13).

Структура. Размер зерен от 2 до 0,1 мм с преобладанием фракции 2-0,5 мм (≈ 70% обломочной части). Сортировка средняя. Зерна, в основном, полуокатанные. Первичная форма зерен часто искажена из-за деформации, при образовании структур вдавливания.

Состав обломочной части вулканомиктовый – это встречающиеся, примерно в равных количествах, обломки андезитовых (плагиоклазовых) и базальтовых (пироксен-плагиоклазовых) порфиритов, которые различаются между собой как по составу порфиритовых выделений, так и по составу основной массы. Обломки эффузивов представлены порфировыми разностями и реже афировыми, которые, по-видимому, представляют собой обломки основной массы. Реже встречаются мелкие обломки плагиоклаза.

Андезитовые порфириты обычно мутные, зеленовато-серые и непрозрачные лимонитизированные за счет замещения вулканического стекла основной массы. Плагиоклазы во вкрапленниках серитизированны, реже без продуктов разложения, с отчетливой структурой. По максимальному углу симметричного угасания двойников равному 30⁰-40⁰ плагиоклаз определен как лабрадор. Структура основной массы пилотакситовая, гиалопилитовая. Основная масса хлоритизирована, реже лимонитизирована.

Базальтовые порфириты отличаются от предыдущих обломков наличием во вкрапленниках, кроме плагиоклаза, почти бесцветного клинопироксена и интерсентальной и диабазовой структурой основной массы.

Встречаются обломки со стекловатой интенсивной ожелезненной основной массой. Часто эти порфириты являются миндалекаменными. Миндалины заполнены ярко-зеленым хлоритом, имеющим характерные аномальные густо-синие цвета интерференции, и кальцитом. Плагиоклаз порфировых выделений интенсивно сосюритизированы, пироксен уралитизирован.

Зерна плагиоклаза слабо окатаны, мутные за счет развития по ним сосюритового агрегата. Судя по вторичным изменениям аналогичны по составу плагиоклазу порфировых выделений эффузивов.

Цемент в песчанике кристаллически-зернистый, поровый кальцитового и хлоритового состава, составляет до 15% от объема породы. Цементация выражается также и в образовании структур вдавливания одних обломков в другие, что свидетельствует о постдиагенетическом преобразования песчаника.

С примерами описания песчаников и алевролитов можно познакомиться в учебнике Шевцова М.С. на страницах 210-211 и в учебном пособии Логвиненко П.Л., Сергеевой Э.И. на страницах 64-66.

Алевролиты описываются аналогично песчаникам, так как эти породы сходны и отличаются только меньшим размером зерен (0,1-0,01 мм). Но вместе с тем у алевролитов есть ряд характерных для них признаков:

а) обломочный материал имеет меньшую степень окатанности;

б) главные компоненты терригенного материала – кварц, полевые шпаты, слюды, а обломки пород для них не характерны;

в) в алевролитах в больших количествах, чем в песчаниках, накапливаются глинистые минералы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Атлас текстур и структур осадочных горных пород: в 2ч. 4.1: Обломочные и глинистые породы / Е.В. Дмитриева, Г.И. Ершова, В.И. Орешникова, М.Ф. Викулова; Под ред. А.В. Хабакова. – М.: Госгеолтехиздат, 1962. – 575 с.

2. Калиненко М.К. Песчаные породы // Справочное руководство по петрографии осадочных пород. – Л.: Гостоптехиздат, 1958. – Т.П. – С. 77-143.

3. Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород, 2-е изд. – М.: Высшая школа, 1974. – То же. – 3-е изд. – 1984. – 415 с.

4. Логвиненко Н.В., Сергеева Э.И. Методы определения осадочных пород. – Л.: Недра, 1986, - 239 с.

5. Наумов В.А. Оптическое определение компонентов осадочных пород. – М.: Недра, 1981, - 200 с.

6. Справочник по литологии / Под ред. Н.Б. Вассоевича, В.Л. Либровича, Н.В. Логвиненко, В.И. Марченко. – М.: Недра, 1983, - 508 с.

7. Структуры горных пород: в 3 т. Т.П: Осадочные породы / Ю.И. Половинкина, е.Н. Егорова, н.Ф. Аникеева, А.Е. Комарова. – Л.-М.: Гогеолтехиздат, 1948, - 202 с.

8. Фролов В.Т. Руководство к лабораторным занятиям по петрографии осадочных пород. – М.: МГУ, 1964, - 304 с.

9. Швецов М.С. Петрография осадочных пород. – М.: Госгеолтехиздат, 1958, - 400 с.

10. Шутов В.Д. Обзор и анализ минералогических классификаций песчаных пород (по работам американских и русских литологов за последние двадцать лет). Литология и полезные ископаемые. – 1965. - №1- с. 95-III

11. Шутов В.Д. Классификация песчаников // Литология и полезные ископаемые. – 1967.- №5 – С. 86-103.

12. Методические указания для самостоятельной работы студентов по литологии / Томский государственный университет, 1988, – 38 с.

Методические указания

к лабораторной работе по дисциплине «Геология»

для студентов специальности 131000.62 «Нефтегазовое дело» всех форм обучения. Сургут: ТюмГНГУ филиал в г. Сургуте, 2013. -21 с.

Составитель: О.В. Тюкавкина к.г-м.н. доцент

Подписано к печати Бум.писч. № 1

Заказ № Уч.изд.л.

Формат Усл.печ.л.

Отпечатано Тираж ____ экз.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

филиал в г. Сургуте

628400, г. Сургут, Тюменская обл., ул. Энтузиастов, 38