Текстури осадочних порід

Текстури, структури і забарвлення осадочних порід

Будова осадочних порід характеризується текстурними і структурними особливостями.

Текстура – це зовнішній вигляд породи, її морфологія, яка визначається орієнтировкою, взаємним розміщенням складових компонентів, а також способом заповнення простору в породі.

Текстура – переважно макроскопічна ознака, вивчення якої проводиться у відслоненнях та зразках (штуфах) гірських порід, в зразках керна, інколи мікроскопічна. Текстури порід формуються на стадії седиментогенезу і діагенезу і видозмінюються при вторинних процесах. Текстури, які виникли на стадії седиментогенезу відображають характер середовища в момент накопичення осадочного матеріалу і результати його взаємодії з осадком. Вторинні текстури виникають в уже сформованій породі на стадії катагенезу, метагенезу і гіпергенезу.

Текстури в значній мірі визначають багато фізичних властивостей порід, зокрема їх міцність різну в різних напрямах, пластичність, фільтраційні властивості та інше.

Структура – це внутрішня будова осадочної породи, яка визначається розміром, формою, ступінню однорідності складових частин, а також кількістю, розміром і ступенем збереження органічних решток. Елементи структури формуються на протязі всіх етапів формування та існування породи. Структури осадочних порід здатні змінюватись при зануренні осадочних порід на значні глибини. Структура відображається на властивостях порід, зокрема вона в значній мірі впливає на їх здатності накопичувати нафту, газ, воду і віддавати їх при експлуатації родовищ.

Серед текстур виділяють текстури верхньої поверхні пласта, текстури середини шару та підошви пласта.

Текстури верхньої поверхні пласта виникають на поверхні осадка при короткочасній зміні середовища осадконакопичення, при утворенні осадків, в результаті життєдіяльності організмів. Більшість із них мають локальне поширення. Наступні зміни середовища нерідко приводять до повного знищення текстур поверхні пласта. Запорукою збереження таких текстур є швидке їх захоронення під новими осадками.

До текстур поверхні шару або пласта відносяться знаки бриж, тріщини всихання, відбитки крапель дощу, граду, бульбашок газу, сліди життєдіяльності організмів.

Знаки бриж – це система взаємно більш-менш паралельних валиків на поверхні осадка, перпендикулярних до напрямку водного або повітряного потоку. Вони утворюються на поверхні піщаних та алевритових порід. За особливостями формування серед них виділяють симетричні та асиметричні знаки бриж.

Асиметричні брижі формуються в повітряному та водному середовищі під впливом вітру або течій. Еолові брижі відрізняються перевагою довжини валика над його висотою, де співвідношення цих значень відповідно складає: l:h – від 20:1 до 50:1, тоді як у бриж течій, ці величини від 4:1 до 10:1. В еолових брижах найкрупніші зерна скупчуються на гребінцях бриж, а дрібні – в западинах. У брижах течій, навпаки, крупні зерна скопичуються в западинах, а дрібніші накопичуються на вершинах гребінців. Довжина валиків еолових бриж коливається в межах від 10-20 см до 100 см.

Симетричні (хвильові брижі) виникають при коливанні води в морях та океанах, озерах переважно на невеликих глибинах (до 150-200 м). Гребінці бриж більш гострі, жолобки пологі, довжина хвильових бриж коливається від одиниць до десятків сантиметрів, зростаючи зі збільшенням глибини басейну. Валики знаків бриж, як правило, витягнуті вздовж берега і прослідковуються на піщаних і піщано-алевритових осадках.

Краплі дощу і граду спостерігаються на піщано-глинистих і глинистих осадках і представляють округлі заглибини з бортиками по периферії. Діаметр відбитків від
12-15 мм.

Сліди від виділення газу – подібні до крапель дощу, але діаметр їх досягає декількох сантиметрів. Вниз від цих слідів ідуть канали подібні на ходи черв’яків. Сліди від бульбашок газу зберігаються на поверхні піщано-глинистих і глинисто-алевритових відкладів.

Тріщини всихання утворюються при висиханні глинистих і карбонатних осадків внаслідок їх розтріскування з формуванням неправильної полігональної сітки тріщини. Тріщини, як правило, не дуже глибокі, а розмір тріщин вимірюється сантиметрами і десятками сантиметрів. Тріщини заповнюються осадочним матеріалом, який переноситься вітром, але сліди тріщин зберігаються на верхній поверхні шару. Типовим прикладом тріщин всихання є тріщини на поверхні такирів у пустелях і напівпустелях.

Сліди життєдіяльності організмів зберігаються на вологих глинистих і вапнякових осадках у вигляді лап, ніг, слідів повзання, волочіння хвостом і т.д. вони часто зберігаються і після перетворення осадка в породу.

Текстури середини шару досить різноманітні. Серед них найбільш поширені шаруваті і масивні, рідше зустрічаються текстури пов’язані з життєдіяльністю організмів, зсувами та ін.

Масивна текстура характеризується однорідною будовою гірської породи, її монолітним складом, однотонним забарвленням. При таких текстурах породи мають однакові фізичні властивості в різних напрямках.

Шаруваті структури утворюються при перешаруванні декількох різновидностей осадочних порід. Шаруватість може бути обумовлена різкою зміною розмірів уламкових зерен або мінерального чи речовинного складу порід, орієнтировкою осадочного матеріалу, наявністю включень (конкрецій, тваринних і рослинних решток) на одному стратиграфічному рівні та ін.

У залежності від умов розміщення осадочного матеріалу в породах виділяють горизонтальну і косу шаруватість.

Горизонтальна шаруватість дуже поширена серед осадочних порід. Вона проявляється в тому, що окремі пласти і шари порід орієнтовані паралельно одні до других. Така шаруватість утворюється при поступовій зміні середовища осадконакопичення. В залежності від товщини шарів виділяють текстури масивношаруваті (товщина шарів >50 см), крупношаруваті (>5 см), середньошаруваті (2-5 см), тонкошаруваті (0,1-2 см) і мікрошаруваті (<0,1 см). Горизонтальна шаруватість зустрічається серед осадочних порід різного речовинного складу.

Коса шаруватість має важливе значення для з’ясування генезису осадочних порід, так як кожний шар дає можливість відновлювати умови осадконакопичення. Виникає коса шаруватість у водному і повітряному середовищі і форми її досить різноманітні. Розрізняють косу прибережно-морську, дельтову, річкову, чолову, тимчасових потоків та іншу шаруватість.

Чолова шаруватість виникає в результаті перенесення вітром та відкладання піщаних та алевритових осадків в районах пустель і напівпустель у вигляді дюн та барханів. Характерна особливість – це чергування косих, випукло-ввігнутих, інколи горизонтальних серій, які залягають на еродованих підстилаючих поверхнях порід.

Шаруватість тимчасових потоків проявляється при чергуванні горизонтальних і більш потужних косих серій порід, складених більш грубим матеріалом. Вона розвинута в гірських і передгірських районах зі слабим рослинним покривом.

Шаруватість річкових русел представляє собою серії однонаправлених косих шарів, розміщених поверхами одних над другими. Нахил шарів в один бік, кути нахилу досить круті. Між окремими серіями спостерігаються поверхні розмиву. В межах косих шарів грубий матеріал відкладається в нижній частині шарів (крупний пісок, гравій, галька). Товщина серій – метри, шарів – сантиметри.

Морська шаруватість характеризується великою різноманітністю. Це пов’язано з тим, що при її формуванні проявляється декілька факторів: наявність або відсутність постійних течій, характер хвилювання, глибина басейну, розмір осадочних частинок та ін. У зв’язку з цими факторами виділяють декілька типів шаруватості, найчастіше – пляжеву і прибережно-морську.

Пляжева шаруватість формується в зоні припливу. Серії осадків з пологим нахилом до моря чергуються з серіями більш круто нахилених до моря і суші. Кути нахилу від 3 до 28°. Серії складені піском, битими черепашками. Товщина серій 0,2-0,5 м, а шарів – 0,1-0,5 см.

Прибережно-морська шаруватість обумовлена чергуванням косих прямолінійних серій шарів з різними кутами нахилу в різні боки. Кути нахилу до 45°, шари складені піском з домішками гравію і гальки. В розрізах така шаруватість має діагональний характер. Формування такої шаруватості пов’язують з діяльністю морських течій в прибережній області моря. Зміну азимута і кута нахилу шарів пов’язують зі зміною напрямку та швидкості течій.

Градаційна шаруватість утворюється в результаті діяльності мутьєвих потоків і характеризується чергуванням шарів уламкового матеріалу, причому в кожному шарі спостерігається поступове зменшення розміру зерен від підошви до покрівлі. Товщина шарів від декількох міліметрів до метрів. Така шаруватість має широке розповсюдження по площі.

Фукоїди – це переважно сліди повзання різних організмів, переважно черв’яків. Фукоїди досить розвинуті у флішових відкладах. Виділяють сліди руху черв’яків на поверхні осадків та сліди пересування у вертикальному напрямку, які добре видно на поперечному розрізі породи у вигляді звивистих каналів і дужок. Інколи черв’яки дуже перемішують осадок, порушуючи місцями шаруватість до її повного знищення.

Складочки підводного сповзання – це дрібні і неправильні складки, розміром від декількох десятків сантиметрів до декількох метрів за простяганням і товщиною до 0,5-1,0м. Залягають вони у вигляді лінз, які зверху і знизу перекриті горизонтально залягаючими породами. Такі текстури утворюються на морському дні навіть з невеликим нахилом дна, яке покрите піщано-глинистими незатверділими осадками. Причиною сповзання осадків є землетруси.

Текстури нижньої поверхні пласта. До текстур цього типу відносять різні гієрогліфи. Вони спостерігаються на нижній поверхні пісковиків, алевролітів, піщаних вапняків у вигляді випуклих позитивних знаків. Вивчення їх дуже важливе для з’ясування умов осадконакопичення, а також для визначення нормального та перевернутого залягання пластів в складчастих областях, зокрема в Українських Карпатах. За генезисом виділяють гієрогліфи механічного (механогліфи) і органічного(біогліфи) походження. До механогліфів відносять зліпки борозен розмиву, сліди волочіння на дні різних предметів, сліди вклинювання піщаного осадку в мулі, до біогліфів сліди повзання бентосних організмів.

Зліпки борозен розмиву представляють собою видовжені валики, гострими ділянками направлені проти течії. Формування їх пов’язане з морськими течіями, які циркулюють на дні і вимивають борозни на поверхні глинистих осадків. Такі борозни можуть утворюватись і на дні рік в центральній частині русел. Вони можуть перекриватись зверху новими порціями осадочного матеріалу, а відбитки спостерігаються на нижній поверхні пласта.

Сліди волочіння на дні(шрами) – це поодинокі або групові валики невеликого розміру, які простягаються на значні віддалі. Вони утворюються при переміщенні течіями стовбурів, гілок, черепашок та інших предметів, які пропороли на глинистому дні борозну або шрам.

Сліди життєдіяльності придонних організмів – це горбики неправильної та округлої форми різного розміру, які покривають нижню поверхню пісковиків та алевролітів. Походження їх можна пояснити пересуванням організмів на дні, а також, очевидно, тим, що ці заглиблення могли утворитись після відмирання організмів та розчинення і розкладання їх черепашок.

Палеодиктіон представляє собою барельєфну гексагональну сітку. Розмір комірок 1-2 см в поперечнику. Такі зліпки зустрічаються в тріасових, юрських, крейдяних і палеогенових відкладах Кавказу, Криму, Карпат, Альп. Генезис його до сих пір дискусійний, але більшість дослідників вважають, що палеодиктіон представляє собою відбитки колоніальних водоростей.

Дата добавления: 2014-01-11