Известняки - породы, состоящие более чем на 50 % из минерала кальцита - СаСОз.
Обломочные известняки - механические образования, сложенные карбонатными частицами, претерпевшими перед отложением перенос и большую или меньшую сортировку. В зависимости от размера и формы выделяют известняковые брекчии, конгломераты, песчаники (рис. 55, а), алевролиты (калькренигы). Цементом обычно служит нелитоморфный и кристаллический кальцит базального, контактового, норового и смешанного типа.
Признаками обломочных известняков являются: наличие слоистости, сортировки и окатанности, чередование слоёв с различной крупностью частиц, иногда - примесь терригенного материала. Они образуются в зоне литорали, на пляжах и отмелях в результате обработки карбонатного материала волнами, прибоем, течениями.
Органогенные известняки состоят из остатков организмов, нс несущих следов механической обработки. В зависимости от характера материала и типов организмов различают известняки - ракушечники (ракушники), состоящие из целых раковин (рис. 55, б ), и детритовые (органогенно- детритовые) известняки, состоящие из раковинного детрита.
В строении известняков принимают участие раковины или раковинный детрит пелеципод, гастропод, брахиопод, остракод, криноидей (рис. 55, в ), фо- раминифер, водорослей, а также остатки кораллов и других морских организмов которые цементируются пелитоморфным или кристаллическим кальцитом.
Особым типом биогенных известняков является белый мел - порода мягкая с высокой пористостью до 50 %. Мел состоит из мельчайших одноклеточных жгутиковых водорослей - кокколитофорид и мелких фораминифер.
Хемогенные известняки возникают при осаждении карбоната кальция в водоёмах и образовании его на суше. К ним относятся пелитоморфные известняки, образовавшиеся при осаждении тончайшего (размером менее 0,01 мм) известкового материала, находящегося в виде взвеси.
К хемогенным известнякам относятся оолитовые и сферолитовые известняки, состоящие из зёрен концентрического и радиально-лучистого строения размером от долей мм до нескольких мм (рис. 55, г). Образование их происходило в зоне литорали в период седиментогенеза.
К карбонатным породам химического происхождения принадлежат известковые туфы, известковые натёки (сталактиты, сталагмиты) (рис. 55, д-ж), образующиеся на выходах минеральных источников, а также известковые коры , образующиеся при испарении почвенных растворов в районах полуаридного и аридного климата.
К измененным в катагенезе и метагенезе относятся перекристаллизованные известняки. Перекристаллизация приводит к росту более крупных и поэтому более устойчивых кристаллов за счёт растворения мелких, менее устойчивых. Перекристаллизации способствуют колебание значений pH, повышение температуры и давления, наличие пор и пустот. В результате перекристаллизации образуются кристаллически-зернистые известняки с разным размером зёрен (рис. 55, з).
Рис. 55. Известняки:
а - известняковый песчаник; б - ракушечник; в - криноидный известняк;
г - оолитовый известняк; д - известковый туф; е - сталактиты; ж - сталагмиты; з - кристаллический известняк
Доломитами называются карбонатные породы, состоящие более чем на 50 % из минерала доломита - двойной углекислой соли Са и М% - Са1^(СОз)2. По макроскопическому облику доломиты напоминают известняки. Отличие заключается в различной реакции с НС1: известняки с холодной соляной кислотой бурно вскипают, доломиты - нет.
Обломочные доломиты различаются по размеру зерна, состоят из окатанных или угловатых обломков доломита, сцементированных доломитовым или кальцитовым цементом. Содержат примесь терригенного материала.
Биогенные доломиты - доломиты с органогенной структурой, характеризуются наличием более или менее различимых органических остатков. Особо выделяются водорослевые доломиты. Они состоят из караваеобразных и шарообразных тел, которые почти нацело сложены водорослями, концентрирующими в своём теле карбонат магния. Водорослевые доломиты отличаются высокой пористостью и кавернозностью.
Хемогенные доломиты - это микрозернистые и пелитоморфные, лишённые органических остатков однородные породы, содержащие иногда примеси кальцита, ангидрита, гипса и глинистого материала (рис. 56, а). Они выпадают в осадок из вод с повышенной соленостью - в лагунах, морских заливах, в условиях жаркого засушливого климата, когда испарение преобладает над поступлением пресных вод.
Метасоматические доломиты {доломиты замещения ) образуются при замещении кальцита доломитом. Эти породы обычно пористы и кавернозны (рис. 56, б, в). Это объясняется сокращением объёма породы при замещении молекулы кальцита на молекулу доломита во время катагенеза и метагенеза при воздействии вод, обогащённых магнием, на известковые породы.
Рис. 56. Доломиты
Карбонатные породы смешанного состава
Мергели (глинистые известняки) - тонкозернистые мягкие породы, сложенные пелитоморфным или микрозернистым кальцитом и тонким глинистым материалом, образуются в морских, лагунных и континентальных условиях в случае одновременного накопления глинистого и карбонатного материала в обстановке теплого климата и щелочной среды.
Кремнистые известняки содержат до 50 % кремнезёма в виде кремнистых конкреций и неравномерно рассеянных выделений халцедона и кварца.
Углистые известняки содержат до 50 % углистого материала и обычно встречаются в ассоциации с угольными пластами. Окрашены они обычно в чёрные тона, содержат отпечатки растений и обугленный растительный детрит. Углистые известняки формировались в условиях низкого морского заболоченного побережья.
(практическое занятие)
Карбонатными называют породы, состоящие более, чем на 50% из карбонатных минералов. Важное породообразующее значение среди карбонатных минералов имеют кальцит (CaCO3), доломит (Ca, Mg (CO3)2) и сидерит (Fe CO3) и меньшее магнезит (MgCO3). В конкрециях формируются минералы с различными соотношениями Mg 2+ и Fe 2+ в ряду сидерит-магнезит, а также минерал сложного состава - анкерит, принадлежащий группе доломита и содержащий, кроме Са 2+ и Mg 2+ , также Fe 2+ и Мn 2+ . В скелетах многих современных организмов содержится также арагонит - минерал того же состава, что и кальцит, но принадлежащий иной кристаллической сингонии, образующий игольчатые агрегаты.
Основные породообразующие карбонатные минералы легко отличаются от других минералов осадочных пород: большой разницей показателей преломления, в результате чего возникает псевдоабсорбция - потемнение и просветление минералов в проходящем свете при вращении столика микроскопа; очень высоким двупреломлением с перламутровыми или золотистыми цветами интерференции, нередко кристаллическим, часто микрозернистым строением. Между собой карбонатные минералы трудноразличимы, их уверенная диагностика под микроскопом затруднена, поэтому для их определения используют комплекс методов исследований.
1.Классификация основных типов карбонатных пород.
Согласно Г.Л. Крашенинникову и др. (МГУ, 1988), с уточнениями, карбонатные породы по структурно-генетическим особенностям разделяются на 4 основные группы.
1. Органогенные карбонатные породы . Среди них выделяются подгруппы:
- биогермных известняков и доломитов - водорослевых и строматолитовых известняков и доломитов, коралловых, мшанковых, мшанково-водорослевых и др.;
-цельнораковинных карбонатных пород (ракушечников) - брахиоподовых, двустворковых, остракодовых, фораминифировых, кокколитовых и др.;
-детритовых карбонатных пород - брахиоподовых, мшанковых, криноидных,фузулиновых, нуммулитовых,полидетритовых, пеллетовых и других, сложенных обломочным материалом окаменевших организмов.
Кратко по классификационной терминологии организмов органогенных карбонатных пород.
Водоросли - древнейшие представители растительного мира. Это низшие споровые автотрофные растения, синтезирующие из минеральных соединений за счет энергии некоторых химических реакций, необходимые для жизни органические вещества. Они содержат в своем составе хлорофилл и живут преимущественно в воде. Насчитывается около 40000 видов, объединенных в отделы: Зеленые, Золотистые, Диатомовые, Бурые, Красные и др.
Наиболее древние из водорослей - сине-зеленые. Их ископаемые остатки и продукты жизнедеятельности обнаружены в породах, образовавшихся 3–3,5 млрд. лет назад, в архейскую эру. Полагают, что первые на Земле (докембрийские) экосистемы состояли только из прокариотических организмов , в том числе цианобактерий(сине-зеленых водорослей). Интенсивное развитие цианофит имело громадное значение для развития жизни на Земле, и не только из-за накопления ими органического вещества, но и в связи с обогащением первичной атмосферы кислородом. Существенную роль cинезелёные водоросли сыграли и в создании известковых пород
Прокариотические клетки - это наиболее примитивные, очень просто устроенные, сохраняющие черты глубокой древности организмы. К прокариотическим (или доядерным) организмам относят бактерии и синезеленые водоросли (цианобактерии). Большинство живых организмов в том числе более высокого уровня развития водорослей, объединено в надцарство эукариот , включающих царство растений, грибов и животных. Эукариотические клетки крупнее (примерно в 1 тысячу раз) прокариотических клеток , состоят из поверхностного аппарата, ядра и цитоплазмы.
Образователями строматолитов являются цианобактерии и другие виды бактерий; в постройке некоторых из них принимают участие и эукариотические водоросли .Строматолиты формируются в опреснённых или засолонённых зонах или в зонах с периодической сменой пресной и солёной воды.
Как объекты палеонтологии, строматолиты были выделены благодаря устойчивости и повторяемости их морфологических признаков. Известны с протерозоя, особенно обильны от докембрия до ордовика. Строматолиты широко используются при расчленении и корреляции (в том числе межконтинентальной) верхнепротерозойских образований. В ископаемом состоянии чаще всего встречаются постройки, сформированные в зоне накопления относительно мелководных морских отложений существенно карбонатного состава, причем большая часть таких построек несомненно испытывала влияние приливно-отливных течений.
Кораллы этоклассморскихбеспозвоночных. Они неподвижны и по виду напоминают ветви растений. Однако все же это не растения: каждая ветвь коралла - это скопление мельчайших животных, коралловых полипов. Такие скопления называются колониями. Каждый полип образует вокруг себя защитную известковую оболочку. Когда рождается новый полип, он прикрепляется к предыдущему и начинает строить новую оболочку - так коралл «растет». «Рост» коралла составляет около 1 см в год в благоприятных условиях. Большие скопления кораллов образуют так называемые коралловые рифы. Поэтому на формирование среднего рифа могут уйти столетия, острова - тысячелетия. Коралловые полипы обитают в тёплых тропических морях, где температура воды не ниже 20 °C, и на глубинах не более 20 метров,
Кокколитофориды (от др.-греч. κόκκος - зернышко, λίθος - камень, φορέω - ношу) - группа одноклеточных планктонных гаптофитовых водорослей, образующих на поверхности известковые пластинки - кокколиты. Кокколитофориды составляют существенную (до 98 %) часть нанопланктона, а их известковые скелеты, входящие в состав донных отложений, часто используются для определения возраста горных пород. Играют важную роль в биогеохимии океана, вызывают цветения вод в полярных широтах (особенно в Баренцевом море) и в Черном море. Кокколитофоры являются одними из основных известняк-продуцирующих организмов в Мировом океане, наряду с фораминиферами. Эти водоросли участвуют в обмене углерода между океаном и атмосферой, и являются важным звеном поглощения неорганического углерода из атмосферы
Брахиоподы. Раковины брахиопод – неотъемлемый компонент морской палеофауны палеозоя.Большая их часть постоянно прикреплена мясистым отростком (ножкой) к твердой поверхности морского дна, где наблюдаются выходы горных пород, валунов или других раковин. Брахиоподы - не моллюски, хотя имеют двустворчатую раковину, а самостоятельный тип морских раковинных животных (Brachiopoda). По мнению многих палеонтологов, они родственны мшанками, хотя на первый взгляд между ними мало общего. Как правило, брахиоподы прикрепляются ко дну толстой мускулистой ножкой. Фильтраторы по типу питания. Размер раковин брахиопод редко превышает 7-10 сантиметров, хотя у некоторых видов раковины достигают 20-30 сантиметров в ширину. Брахиоподы существуют с начала палеозоя, они возникли в раннем кембрии, а может быть и раньше. Они были очень широко распространены в девоне и карбоне (каменноугольном периоде), в настоящее время представлены на Земле только 200 видами. Кое где брахиоподы и сейчас образуют огромные скопления, просто теперь экологические ниши, которые брахиоподы занимали в палеозое и в начале мезозоя, заняты двустворчатыми моллюсками, а брахиоподы оттеснены на глубины и в холодные воды. Мшанки – колониальные животные, известные с ордовика и до сих пор, существующие в водах различной солености. Колонии мшанок состоят из крошечных существ – зооидов, каждый из которых заключён в известковую, хитиноидную или студенистую ячейку Водные, преимущественно морские, сидячие колониальные животные. Размеры отдельных особей не превышают 1-3 мм, при этом стелющиеся колонии мшанок могут занимать площадь более 1 м². Колонии имеют множество форм: одни обрастают доступные поверхности (камни, раковины, водоросли) в виде корочек и комков; другие имеют вееровидный, древовидный или кустикообразный вид. Как следует из названия, колонии некоторых мшанок внешне похожи на моховой покров; другие можно спутать с гидроидными и коралловыми полипами или водорослями.
Остракоды (остракодовые рачки). Остракоды - обширный (около 70 ООО видов) класс микроскопических ракообразных, тело которых заключено в двустворчатую известковую раковину. Они прекрасно сохраняются в ископаемом состоянии (известны, начиная с кембрия), а ныне населяют все возможные водные биотопы, от океанической ультраабиссали до подземных вод и влажных наземных местообитаний (даже на деревьях), образуя в каждом из них специфические комплексы видов. Традиционно остракоды широко используются в геологии в качестве руководящих ископаемых, преимущественно при поисках нефти и газа, поскольку зарекомендовали себя как прекрасные индикаторы в био- и экостра-тиграфии, палеоэкологии, палеобатиметрии, палеоокеанологии, палеогеографии, палеоклиматологии Фораминиферы бывают как бентосными, так и планктонными. Раковины фораминифер являются наиболее распространённым компонентом биогенных отложений (фораминиферовый ил ) океанов. Ископаемые фораминиферы служат для определения возраста палеозойских, мезозойских и кайнозойских отложений. Большинство раковин известковые, иногда образуют хитиноидные или состоящие из посторонних частиц, склеенных выделениями клетки.Фораминиферы - одиночные преимущественно морские протисты; некоторые формы обитают в солоноватых и пресных водоемах; встречаются формы, обитающие на большой глубине в рыхлом жидком илу (до 16 м от поверхности дна). К примеру, фораминиферы были обнаружены на дне Марианской впадины на глубине более 10 тысяч метров }
Загрузка...
