 |
Характерные отличия других граувакковых песчаников.
|
|
|
|
Плагиоклаз по анортитовой составляющей ряда олигоклаз был встречен в шлифе 9051/1, средний плагиоклаз ряда андезин был определен в шлифе 9050/2. Этот шлиф отличается хорошей окатанностью (4 балла), тонкозернистой структурой. Цемент по структуре базально – поровый. Состав преимущественно карбонатный, микрозернистый отчасти пелитоморфный. В незначительной степени обнаруживается кремнистый цемент халцедонового состава. Текстура в нижней части паралелльно слоистая, переходящая вверх сменяется массивной. Слойки сложены светлыми (мелкозернистыми) прослоями песчаников, и темными (тонкозернистыми) слойками алевритов. Толщина светлый слойков равняется 0,5 - 0,7 мм, темных – 0,1 – 0,3 мм. Проявляются тонкие, слегка волнистые слойки углей, ориентированы по направлению слоистости.
Цемент по составу, подавляющая часть которого выполняет глинистый цемент отмечается в шлифе 9046/1. По структуре пленочно – поровый. Хорошо окатанные породы встречаются в шлифах 9050/2, 9051/1-2, среднеокатанные – шлиф 9046/1. Косая слоистость среднезернистой структуры, срезанная в горизонтальном направлении у кровельной части и перекрывающий с серией темных и светлых горизонтальных тонких слойков отмечается в шлифе 9047/1. Разнонаправленная слоистость светлых тонких слойков 0,1 – 0,2 мм, а так же кварцевые жилы толщиной 0,9 – 1,3 мм выявлены в шлифе 9047/2.
Породы с некоторыми незначительными зернами глауконитов прослежены в шлифах 9046/1 и 9047/1. Обломки хромита в виде акцессорного компонента наблюдались в шлифах 9051/2, 9050 - 1/2 и 9051/2.
| Рис. таблица шлифа 9012/1. Гранулометрический анализ измерения подряд поперечников 200 зерен и вычисление процентного содержания минералов и обломков горных пород, отличных друг от друга и цемента по составу. |
|
|
|
Следующим этапом в изучении песчаников я классифицировал породы по вещественному составу. В зависимости от минерального состава, соотношения в породе кварца, полевых шпатов и обломков пород по классификации Шутова песчаники подразделяются на: кварцевую группу, аркозовую группу и граувакковую группу.
Кварцевая группа делится на: мономиктовые кварцевые, кремне – кластито – кварцевые, полевошпат – кварцевые, мезомиктовые кварцевые.
Аркозовая группа: собственно – аркозы и граувакковые аркозы.
Граувакковая группа: кварцевые, полевошпат – кварцевые, кварц – полевошпатовые, полевошпатовые и собственно граувакки.
В ходе моей работы я определил породы к группе полевошпатово – кварцевых грауввакк. Различия их были в том, что шлиф 9051/2 содержит в себе 71 % обломков (рис. 23), а в шлифе 9012/1 обломочная часть составляет 44 %, но все таки они входят в рамки одной группы (Рис 24).
Рис. 23 Классификация песчаников по Шутову. Шлиф 9051/2.
Рис.24 Классификация песчаников по Шутову. Шлиф 9012/1
Далее я строил кумулятивные кривые, пригодные для вычисления количественных параметров, свойственных породе. По построении мною кумулятивных кривых получились следующие графики, в первом случае построилась пологая кривая (рис. 25) что соответствует плохосортированным обломкам (шлиф 9051/2 песчаник среднезернистый рис. 25), а во втором случае кривая растет вверх (шлиф 9012/1 песчаник мелкозернистый) что отображает хорошую сортированность обломков (рис. 26).
| Рис. 25 Кумулятивная (суммарная, нарастающая) кривая обр. 9051/2. (по оси абцисс ранжированы фракции в логарифмическом масштабе, по оси ординат в десятичном масштабе обозначены проценты). |
| Рис. 26 Кумулятивная (суммарная, нарастающая) кривая. Шлиф 9012/1. (по оси абцисс ранжированы фракции в логарифмическом масштабе, по оси ординат в десятичном масштабе обозначены проценты). |
|
|
|
Следующим этапом в изучении песчаников я определял способ переноса осадков в водной среде по диаграмме Р. Пассега. В настоящее время для определения генезиса водных осадков данная диаграмма считается наиболее удачной. По мнению Д. Р. Пассега, способы переноса и отложения обломков могут быть определены соотношением двух основных параметров – максимального размера С1, определяемого как 99% квартиль, т. е. такой размер, относительно которого более крупные зерна составляют 1% по массе, и медианного диаметра. Последний Р. Пассег обозначает буквой М. Диаграмма, где на оси абцисс в логарифмическом масштабе откладывается значение М, а по оси ординат в том же масштабе – значение С1 называется диаграммой (рис. 27).
Рис. 27 Диаграмма Р. Пассега для определения способа переноса осадков в водной среде. Шлиф 9051/2.
Рис.28 Диаграмма Р. Пассега для определения способа переноса осадков в водной среде. Шлиф 9012/1.
Нами были установлены и поставлены и следующие точки: на диаграмму были нанесены точки средних размеров зерен шлифов 9051/2 и 9012/1 соответственно по оси абцисс (значения М) обозначающей размер зернистости, по оси ординат (значения С) мы взяли 99 % квартиль. Мы установили: в шлифе 9051/2 (рис. 28) был определен средний размер зерна – 0,19 мм, спроектированный на диаграмму. В результате данная точка вошла в интервал PQ – осадки взвеси и частично перекатывания. В шлифе 9012/1 средний размер зерен составляет – 0,078 мм, спроектирован на интервал RS – что установлены осадки однородной взвеси.
Минералогический анализ тяжелой фракции. Данная работа была проведена научным сотрудником института геологии И. В. Швецовой, выделившая фракции в образцах исследуемых пород. Для сравнения между собой по минералогическому анализу тяжелой фракции также были анализированы образцы пород 9051/2, 9050/1, 9049/2 и 9046/1. Первые три образца схожи по минеральному составу тяжелой фракции. Среди них выделяются 4 общих фракции: неэлектромагнитная фракция (циркон, лейкоксен, рутил и др.), первая электромагнитная фракция (хромит, гематит и гидроксиды железа), вторая электромагнитная фракция (гранат, турмалин, гидроксиды железа, амфиболы) и неэлектромагнитная фракция (циркон, лейкоксен, рутил, пирит, апатит). Перечисленные образцы пород в целом очень близки друг к другу по минеральному составу. В единственном образце породы 9046/1 выявляется значительное сокращение разнообразия минерального состава, отсутствие магнитных минералов (магнетита). Здесь же отмечается отсутствие минералов, входящих в первые и вторые электромагнитные фракции.
|
|
|
Спектрально – полуколичественный анализ. В результате изучения пород спектрально – полуколичественным анализом были определены процентное содержание наиболее главных химических элементов, таких как: SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MnO, CaO, Na2O, K2O и P2O5 с последующим сравнением пород, отличных друг от друга. Было анализировано содержание конкретного элемента в разных породах.
| N п/п | N обр. | SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 | ппп |
| 9051/2 | 60,64 | 0,91 | 12,72 | 3,43 | 4,08 | 0,070 | 5,43 | 2,84 | 2,38 | 1,21 | 0,170 | 6,12 | |
| 9051/1 | 59,25 | 1,10 | 13,83 | 2,50 | 5,22 | 0,060 | 6,05 | 2,61 | 3,29 | 1,02 | 0,140 | 4,93 | |
| 9050/1 | 27,47 | 0,43 | 5,97 | 2,03 | 2,08 | 0,310 | 2,82 | 31,04 | 2,05 | 0,55 | 0,380 | 24,87 | |
| 9049/2 | 54,13 | 0,94 | 14,22 | 3,07 | 4,99 | 0,110 | 5,74 | 3,70 | 1,89 | 2,50 | 0,210 | 8,57 | |
| 9048/1 | 50,47 | 0,87 | 12,93 | 2,49 | 4,47 | 0,180 | 5,59 | 7,88 | 3,15 | 1,56 | 0,160 | 10,25 | |
| 9046/1 | 61,11 | 0,85 | 13,61 | 2,10 | 4,44 | 0,070 | 5,47 | 2,31 | 3,69 | 1,36 | 0,170 | 4,82 | |
| 9044/5 | 61,77 | 0,31 | 6,27 | 3,53 | 5,02 | 0,130 | 3,66 | 5,60 | 1,15 | 0,92 | 0,280 | 11,36 | |
| 9012/1 | 44,39 | 0,70 | 12,07 | 2,32 | 3,63 | 0,330 | 4,42 | 14,70 | 3,84 | 0,89 | 0,170 | 12,56 |
Рис. 29 Литохимический состав нижнепермских песчаников с процентным содержанием основных элементов.
В образце породы 9050/1 отмечается пониженное содержание железа. В нем же, и в породе 9044/5 содержание алюминия (глинистых компонентов) несколько меньше. В этих образцах обнаруживается заниженные содержания кремния. Повышенные содержания кальция резко выделяются в породах 9050/1, несколько меньше в образце 9012/1. Щелочность: среди образцов пород относительно выделяется по повышенному содержанию альбита (Na2O) и глинистых частиц (образец породы 9046/1).
В целом сравнивая химический анализ с проведенным оптико – микроскопическим методом во многом совпадают. Различия обусловлены в том, что примеси, исследуемые под микроскопом часто не всегда удается распознать.
|
|
|
Условия образования пород
Данные породы (граувакковые песчаники) содержат в себе большое количество обломков, от 25 % и выше. Слагающая их обломочная часть представлена различными обломками пород – осадочными, магматическими и метаморфическими. Прослеживая структурно – текстурные особенности пород в шлифах можно установить особенности их образования. Порода в шлифе 9051/2 на макроуровне имеет градационную слоистость. Судя по таким текстурам можно сказать, что относительно крупная зернистость расположенная в нижней части образовалась при более интенсивном потоке, постепенно вверх по породам зернистость плавно и постепенно уменьшается что говорит об уменьшении скорости потока вод. По горизонтальной слоистости прослеживается характер осаждения зерен.
Следовательно, твердость их различная. Характер окатанности позволяет установить дальность переноса – хорошо окатанные обломки образовались далеко от источника сноса, менее окатанные и угловатые – образовались вблизи от источника сноса. Сравнивая в изучаемых шлифах кварциты и близкие к ним кварцито - песчаники имеют достаточно хорошую окатанность порядка 5 баллов (по шкале Петиджон 1988), а карбонатные породы имея ввиду относительно невысокую твердость имеют среднюю окатанность, указывая на более близкий источник сноса. Тем не менее карбонатные породы в песчанике среднезернистом (шлиф 9051/2) представлены преимущественно мраморизованными известняками с явной и хорошо выраженными кристаллами указывающую на залегании обломков пород на глубине, претерпевающие повышенные температуры и давление.
В песчанике среднезернистом (шлиф 9051/2) преобладают кремнистые обломки и слагают 27% среди всей обломочной части. Кремнистые породы характерны для холодных, глубоководных отложений, следовательно можно предположить, что данные обломки размывались с глубинных провинций. Песчаник тонкозернистый известковистый напротив, образовывался в мелководных морских условиях при значении РН 8 – 4 % (щелочность среды). РН – служит основным фактором осаждения минералов (для минералов, образующимся хемогенным путем).
В структурном плане так же имеются различия по размерности зерен. По структурной части устанавливается скорость водных потоков и дальность переноса. Песчаник тонкозернистый образовывался в более спокойных условиях, течения имели невысокую скорость. Песчаник крупнозернистый образовывался при скоростях течений несколько выше скорости первого т. к. алевритово – мелкозернистые частица, находясь преимущественно в виде суспензии не имеют возможности осаждаться, за счет легкого веса их сносит, а осаждается более крупнозернистый материал.
|
|
|
Приложения
При изучении подряд 200 обломков в исследуемых шлифах замеры проводил окуляром с линейкой. На шлифах – обычно перпендикулярно слоистости. Измерения зерен распределял по фракциям (рис 29; 30). Данная таблица является основой для дальнейшего изучения минерального и гранулометрического состава пород в шлифах.
Рис. Результаты изучения шлифа 9051/2. Гранулометрический анализ измерения подряд поперечников 200 зерен и вычисление процентного содержания минералов и обломков горных пород, отличных друг от друга и цемента по составу.
Рис. Результаты изучения шлифа 9012/1. Гранулометрический анализ измерения подряд поперечников 200 зерен и вычисление процентного содержания минералов и обломков горных пород, отличных друг от друга и цемента по составу.
Заключение
В ходе изучения нижнепермских песчаников на юго – востоке Пай – Хоя были определены типы пород, выяснены условия формирования пород и источники сноса обломков. Применялись оптико – микроскопические методы, гранулометрические анализы в шлифах, химические (спектрально – полуколичественные). Минеральные и гранулометрические исследования в шлифах изучались с достаточной степенью детальности, подробное исследование минерального состава обломочной части в шлифах. Особое внимание обращается на структурно – текстурные особенности в породах, которые позволяют выявить источники сноса обломочных компонентов, по структурным особенностия устанавливаются степень окатанности, что указывает на дальность переноса обломков. По минеральному составу выявляются области, характерные для каждых пород только в определенной для них обстановке. Были построены куммулятивные диаграммы пригодные для вычисления количественных параметров, что отображает сортированность обломков, определены способы переноса зерен (в зависимости от размера).
Таким образом, в ходе изучения нижнепермских песчаников на юго – востоке Пай – Хоя была проведена комплексная работа, направленная на выяснения типов пород и их происхождения.
Список используемой литературы
Фролов В. М. Руководство к лабораторным занятиям по петрографии осадочных пород. Издательство «Москва» 1964, 312 с.
Юдин В. В. Орогенез севера Урала и Пай – Хоя. «Екатеринбург УИФ наука» 1994, 285 с.
Шарфман В. С., Кузнецов И. А. Петрография осадочных пород. Издательство «Недра» 2005, 393 с.
Ван. А. В., Казанский Ю. П. Основы литологии Издательство «Мир» 1985, 127 с.
Крашенинников Г. Ф., А. Н. Волкова. Учение о фациях с основами литологии. Издательство «МГУ». 1988, 212 с.
Кузнецов В. Г. Фации и фациальный анализ в нефтегазовой геологии. «РГУ нефти и газа имени Губкина». 212, 244 с.
Микляев А. С. Отчет геологического строения Пай – Хоя. Институт «УрО Ран». 1988,
860 с.
Антошкина А. И. Краткий курс литологии. Издательство «СыктГУ» 2003, 208 с. Шванов В. Н. Песчаные породы и методы их изучения. Издательство «Недра» 1969, 248 с.
Маслов А. В. Осадочные породы: методы изучения и интерпретация полученных данных. Издательство «Екатеринбург» 2005, 289 с.
Япаскурт О. В. Литология. Москва. Издательский центр «Академия» 2008, 336 с.
|
|
|
