МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторной работе «ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ОПИСАНИЕ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД» по дисциплине: «Общая геология»
для студентов специальности:
090600 - «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
090800 – «Бурение нефтяных и газовых скважин»
090700 – ««Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»
(очной, очно-сокращенной, заочной, заочно-сокращенной на базе высшего образования формы обучения и бакалавриат)
СУРГУТ 2006
Утверждено научно-методическим советом
Сургутского института нефти и газа
Составитель: Тюкавкина Ольга Валерьевна к.г-м.н. доцент
© государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Сургутский институт нефти и газа филиал Тюменского государственное нефтегазового университета
2006 г.
Осадочные горные породы
1. Тема: обломочные породы.
1.1. Структуры обломочных пород.
2. Тема: химические и органогенные породы.
2.1. Галогенные и сернокислые породы (соли).
2.2. Карбонатные породы.
2.3. Кремнистые породы.
2.4. Железистые породы.
2.5. Фосфоритные породы.
2.6. Каустобиолиты.
3. Тема: классификация песчаников по минералогическому составу.
3.1. Характеристика основных типов песчаника по минералогическому составу.
4. Тема: структуры зерновых контактов.
5. Тема: структуры цемента.
5.1. По соотношению цемента и обломочной части (количеству цемента).
5.2. По внутренней структуре цемента.
5.3. По ориентировке зерен цемента относительно обломков.
6. Тема: описание обломочных пород.
ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ(О.Г.П.)
О.Г.П. возникают в результате переотложения продуктов разрушения ранее существовавших пород на поверхности земли (гораздо реже в полостях, пещерах и трещинах).
Материал, возникший при разрушении, переносится ветром, текучими водами и подвергается сортировке по величине обломков и удельному весу. Осадочные породы по составу и происхождению подразделяются на три группы: обломочные, химические и органические.
Тема 1: ОБЛОМОЧНЫЕ ПОРОДЫ.
Обломочные породы возникают в результате накопления механического дробления исходных горных пород и минералов.
Основными компонентами обломочных пород являются:
а) кластогенный или обломочный материал (аллотигенный по происхождению), представленный по размеру обломков, грубо обломочными (псефитовыми, песчаными (псаммитовыми), пылеватыми (алевритами) и глинистыми (пикритовыми) разностями.
б) аутигенные (автигенные) минералы, которые образуются на месте в осадке или породе под воздействием процессов диагенеза и катагенеза, под влиянием выветривания, подземных вод и начальных стадий метаморфизма.
Основываясь на особенностях обломочных пород, их лабораторное самостоятельное изучение можно разделить на ряд следующих тем:
1. Аутигенные минералы обломочных пород.
2. Структуры обломочных пород.
а) структуры по размерам обломков;
б) структуры зерновых контактов;
в) структуры цемента.
3. Минералогический состав песчаных пород и классификация
по минералогическому составу.
4. Описание грубообломочных и песчаных пород:
а) описание отдельных шлифов и пород под руководством
преподавателя.
б) контрольная работа.
Аутигенные минералы могут присутствовать либо в виде цемента, либо проявляются в самих обломочных зернах (в виде продуктов замещения в трещинах, пустотах, по плоскостям спайности и др.). Основная литература по описанию групп кремнезема, карбонатов, глинистых минералов, сульфатов, гидрооксидов, фосфатов, сульфатов:
Шевцов М.С.
Наумов В.А.
Структуры обломочных пород.
По абсолютной величине зерен (обломков) различают 4 основных группы структур:
Псефитовая (грубообломочная)
Псаммитовая (песчаная)
Алевритовая (пылеватая)
Пелитовая (глинистая).
В Московском нефтяном институте принята следующая (псефиты - обломки 1мм, псаммиты -от 1 до 0,1мм, алевриты - от 0,1 мм до 0,01 мм, пелиты 0,01 мм, размерность зерен).
Классификация В.Т. Фролова пользуется широким распространением. Естественные обломочные породы редко бывают представлены чистыми гранулометрическими типами, т.е. редко слагаются зернами одной фракции. Почти всегда они разнозернистые и смешанные.
1. Крупнообломочные или грубообломочные породы (псефиты) - это породы, диаметр частиц которых превышает 2мм, Среди них различают щебень - первый механический осадок из неправильных угловатых обломков. В случае цементации образуется брекчия. Если частицы щебня окатываются водой, они превращаются в гальку. Рыхлые накопления гальки - галечники, в случае цементации образуются - конгломераты. В зависимости от величины и степени окатанности слагающих обломков выделяются следующие категории.
Неокатанные Окатанные Диаметр обломков.
Дресва Гравий 2-10
Щебень Галька 10 - 200
Глыба Валуны 200
Обломки, из которых состоят крупнообломочные породы, являются продуктами неполного дробления первичных пород, в отдельно взятом обломке можно наблюдать все характерные признаки разрушения породы.
2. Среднеобломочные породы (псаммиты) характеризуются крупностью частиц от 2 до 0,5 мм. К ним относятся пески - рыхлые, сыпучие и песчаники - сцементированные. Структура и текстура первичной породы не сохраняются. В песке можно найти все составные части исходной породы (зерна кварца, по левого шпата, темных силикатов), особенно в случае недалекого переноса продуктов разрушения исходной породы. При дальнейшем переносе на сотни и тысячи происходит отбор минералов по их химическим и физическим особенностям. Наиболее далеко переносится кварц. Другие минералы (силикаты, алюмосиликаты) и менее стойкие к механическому преобразованию и превращаются в глинистые вещества. Поэтому среди песков и песчаников преобладают разности состояния почти из одних зерен кварца (кварцевые пески и песчаники). Если пески имеют ржавую окраску, это свидетельствует о включениях бурого железняка. Иногда бурый железняк является цементом в подобных железистых песчаниках.
Породы, имеющие сметно-белую окраску, являются ценным сырьем для стеклянной промышленности. Песчаники, состоящие из зерен кварца, полевого шпата и обломков пород называют - полимиктовые (ГРАУВАККИ).
З. Мелкообломочные или пылеватые породы имеют диаметр от 0,05 до 0,01мм. Их называют алевритами (рыхлые) и алевролитами (сцементированные, мучнистые породы),(термин предложен А.Н. Заварицким и происходит от французского слова “алеврон” - мука). Типичным их представителем является лесс - мучнистая желтовато-бурая порода, свободно растирается между пальцами.
4. Глинистые породы (пелиты). При механическом дроблении происходит химическое изменение породы, следовательно, продукты дробления нельзя отнести к чисто обломочным.
Глины – породы, образующие с водой пластичную массу, твердеющую при высыхании, а при обжиге приобретают твердость камня. В сухом состоянии глины либо землистые, рыхлые, легко рассыпающиеся и растирающиеся, либо очень плотные. Твердость 1,они легко царапаются ногтем, если потереть поверхность плотной глины, на ней остается блестящая полоса. Насыщаясь водой, глины разбухают, размягчаются и превращаются в пластичную вязкую массу. Внешние признаки глин:
цвет, степень влажности и пластичности, примеси, которые обуславливают окраску всей породы (углистые – темные, битуминозные – темно-коричневые или почти черные); текстура (листовая, плойчатая и др.); наличие растительных остатков, окаменелостей и др.
Аргиллиты – это плотные, твердые (З) породы образующиеся в результате диагенеза глин. Последние при этом утрачивают ряд признаков (пластичность, водопроницаемость).
Алевриты (рыхлые), алевролиты (плотные) сложены частицами минералов размером от 0,1 до 0,01 мм. К алевритам относятся лессы, супеси, суглинки. Плотные алевролиты имеют цемент, который практически не отличается от цемента песчаников.