Фациальные типы и характерные черты (геологическое положение, минеральный состав, структурные типы) манганолитов и руд на марганец.

. Марганцевые породы среди осадочных образований распространены ограниченно — это породы, содержащие свыше 10% оксида марганца. Основные марганецсодержащие минералы в осадочных породах — оксиды: псиломелан mMnO•MnO2 x x nН20, пиролюзит MnO2, манганит MnOOH и в меньшей мере карбонаты — родохрозит MnCO3 и манганокальцит (Mn, Ca)CO3. В качестве примесей часто в значительных количествах (более 10—20 %), присутствуют глинистые минералы.153 оксиды железа, кремнезем, кальцит, сидерит и некоторые другие. Породы, содержащие более 10 % марганца, относятся к рудам. Наиболее богатые, не требующие обогащения руды, содержат свыше 35—40 % марганца. Окраска пород преимущественно темноцветная — черная, темно-серая, коричневая, но в случае карбонатных марганцевых пород — светлая, серая с розоватым оттенком или без него. Внешний облик пород разнообразен — встречаются землистые, оолитовые, бобовые, конкреционные разности, а также кристаллические и плотные. По составу минералов марганца, рассматриваемые породы относятся к полиминеральным. Среди них можно выделить окисные и карбонатные.

Окисные марганцевые породы представляют собой смесь псиломелана, пиролюзита, манганита с опаловым, глинистым, обломочным материалом и оксидами железа. Обычно они залегают в виде тонких слойков, чередующихся с прослоями терригенных, песчано-глинистых пород. В отдельных случаях марганцевые породы имеют толщину до 3—4 м.

Марганцевые окисные породы образуются в водной среде, о чем свидетельствует присутствие в них спикул губок, остатков рыб и других организмов. Перенос марганца в бассейн седиментации мог осуществляться как в коллоидной, так и в ионной форме. Местом накопления марганцевых осадков были области морского мелководья и озера, где окислительная обстановка царит не только в придонном слое воды, но и в осадке. Механизм образования марганцевых пород недостаточно ясен. Н. М. Страхов считает эти породы хемогенными образованиями. Первичной формой осадка была, вероятно, перекись марганца. В диагенезе происходило перераспределение марганца и преобразование перекиси в псиломелан, пиролюзит и другие соединения. Карбонатные марганцевые породы не содержат значительных концентраций марганца. Обычно к ним относят известняки и доломиты с рассеянными кристаллами родохрозита и манганокальцита, при этом содержание марганца в породах не превышает 15—20 %, обычно же составляет единицы процентов. Карбонатные марганцевые породы могут содержать остатки

морской фауны и песчано-глинистый материал. Цвет этих пород светло-серый, серый. При выходе на поверхность карбонатные марганцевые минералы замещаются окислами и поэтому породы приобретают более темную окраску, а при неравномерном

распределении марганцевых минералов на поверхности породы появляются черные пятна, тонкие черные прослойки и т. д. Образуются карбонатные марганцевые породы в морских

условиях одновременно с другими карбонатными образованиями, в щелочной среде, при дефиците кислорода в придонном слое воды. В природных условиях нередко наблюдается замещение окисных марганцевых пород карбонатными по мере удаления от берега и увеличения глубины бассейна. На дне современных морей и океанов широко распространены железо-марганцевые конкреции. Главные рудные компоненты— трехвалентное железо и четырехвалентный марганец, в форме гидроксидов. Суммарное содержание последних может достигать 65%- Среднее содержание марганца в конкрециях

составляет 15—17%. Рудное вещество конкреций обычно предтавляет собой мягкую, землистую, пористую массу черно-коричневого или черного цвета. Встречаются также плотные, крепкие образования. Марганцевые руды используют для получения специальных сортов стали, чугуна, ферромарганца, в химической промышленности, стекольном производстве, при изготовлении сухих батарей и т. д. Месторождения марганцевых руд известны в районах городов Чиатури, Никополя, Запорожья (Больше-

токмакское), а также в Казахстане (Джездинское и Kapaxсальское). Большой интерес представляют скопления железо-марганцевых конкреций на дне океанов, на глубинах 4—5,5 км. США уже провели опытную добычу железо-марганцевых конкреций в Тихом океане.

 

 3. Классифицирование карбонатных пород в системе вещество – структура. Минеральные типы и их структуры.

Основные составные части карбонатных пород—кальцит (СаСОз) и доломит (СаМg(СО3 ) 2 ). Кроме того могут присутствовать арагонит, магнезит, сидерит.

Иногда в значительном количестве (до 50% ) присутствует глинистый материал. В некоторых разностях карбонатных пород встречаются обломочные зерна песчаной и алевритовой размерностей, тонкодисперсное обугленное органическое вещество, аутигенные кварц и халцедон, оксиды и сульфиды железа, сульфаты и другие образования. К карбонатным породам относятся такие, в которых карбонатные минералы составляют 50 % и более. При всем многообразии карбонатных пород, наиболее характерны из них известняки, доломиты, мел, мергели и смешанные известково-доломитовые образования. Классификация и состав основных представителей карбонатных пород приведен в табл. 20.

Карбонатолиты - осадочные образования, более чем наполовину

состоящие из карбонатных минералов (кальцита, арагонита,

доломита, сидерита, магнезита, анкерита и др.). Составляют около

20% осадочной оболочки Земли, уступая лишь глинам.

Минералогическая классификация карбонатолитов: 1) известняки, сложенные кальцитом или арагонитом;

2) доломиты, или доломитолиты, сложенные минералом того же

названия — доломитом;

3) сидериты, или сидеритолиты, состоящие из минерала сидерита;

4) магнезиты, или магнезитолиты, — из магнезита;

редкие:

5) анкериты, или анкеритолиты, состоящие из анкерита;

6) родохрозитолиты, состоящие из родохрозита.

 

51) Главные минеральные и структурные типы карбонатных

пород. Известняки. Структурная классификация известняков по

В.Т.Фролову.

Виды структур:

1. Кластолитовые (обломочные структуры).

1.1. Ангулопсефитовая - структура псефитолитов, образованная

угловатыми и плохоокатанными обломками (ниже 1,5 среднего

балла окатанности). 1.2. Сферопсефитовая - структура псефитолитов, образованная

окатанными обломками (при оценке по пятибалльной шкале со

средним баллом окатанности 1,5-4,0).

1.3. Псаммитовая (песчаная) - структура породы, более чем на 50 %

сложенной частицами песчаной размерности - 0,05-2,0 мм.

1.4. Алевритовая - структура породы, более чем на 50 % сложенной

частицами алевритовой размерности - 0,005-0,05 мм.

2. Пелитовые.

2.1. Пелитовая - структура породы, более чем на 50 % сложенной

частицами пелитовой размерности - менее 0,005 мм.

2.2. Гелево-аморфная - структура, характеризующаяся наличием в

породе коллоидных частиц (менее 0,001 мм), образующих

своеобразные криволинейные и прихотливо изогнутые формы

одного или нескольких минеральных агрегатов. Образование

связано с выпадением вещества из коллоидных растворов в виде

гелей.

3. Кристаллоорганолитовые.

3.1. Оолитовая - структура породы, сложенная оолитами,

состоящими из концентров, располагающихся вокруг центрального

ядра. Оолиты характеризуются сферически-концен-трическим

расположением вещества. Среди оолитов различают три типа:

 - типичные оолиты - с центральным ядром, ясными

концентрами, с четкими границами, небольшого размера (около

0,5 мм), более крупные (2-10 мм) - пизолиты;

- крупные образования того же типа, но обычно менее

правильной формы, с нечеткими контурами, волнистой

границей слоев, часто без центрального ядра - бобовины; - образования, похожие на типичные оолиты, но без

концентрического строения и центрального ядра -

псевдооолиты.

Образуются в результате кристаллизации в движущейся воде,

возможно, образование идет во взвеси; при коагуляции; в

результате периодичности жизненного цикла бактерий.

3.2. Бобовая - структура, характерная для некоторых осадочных

пород (бокситов, железистых и т.д.), сложенных бобовинами,

которые бывают сцементированы коллоидным веществом, иногда

раскристаллизованным. Возникновение обусловлено

коллоидными и химическими процессами, протекавшими, по-

видимому, в стадии сингенеза и раннего диагенеза.

3.3. Сферолитовая - любая структура с концентрическим или

радиальным расположением составных частей породы вокруг

некоторых центров.

4. Интракластовые - структура, сформированная интракластами -

специфическими продуктами перемыва осадков, образовавшихся

чуть раньше. Спорно обособление этой группы. Р. Фолк (Folk, 1959)

к интракластовым карбонатам относит все породы, кроме

каркасных, микрита и спарита.

 

Классиф. по Фролову:

А. Пелитоморфные (визуально незернистые).

I. Биоморфные:

 а. Цельноскелетные.

 1. Микрораковинные: 1) фораминиферовые (глобигериновые

и др.), 2) остракодовые, 3) птероиодовые, 4) сферовые (сферово-

водорослевые) и др., 5) микротрохилисковые и др. 2. Нераковинные (каркасные водорослевые и др.).

 б. Микробиодетритовые.

 1. Монодетритовые: 1) кокколитовые, 2) коралловые и др.

 2. Полидетритовые.

 в. Микрокопролитовые.

II. Микросфероагрегатные:

 1) микрооолитовые, 2) микросферолитовые, 3) микрокомкова- тые

и др.

III. Микрообломочные (алевритовые и др.).

IV. Микрокристаллобластовые (измененные -

перекристаллизованные).

Б. Зернистые (визуально).

I. Биоморфные:

 а. Цельноскелетные.

 1. Цельнораковинные:

 а) крупнораковинные: 1) пелециподовые, 2) гастроподовые,

3) цефалоподовые, 4) брахиоподовые;

 б) мелкораковинные: 1) нуммулитовые, 2) остракодовые, 3)

фузулиновые, 4) трохилисковые, 5) гастроподовые, 6)

пелециподовые, 7) птероподовые и др.

 2. Биогермные (каркасные):

 а) фитоморфные - водорослевые: 1) цианоалгифитовые (из

синезеленых водорослей): 1а - строматолитовые, 1б - онколитовые

и другие биосфероагрегатные (боболитовые, катаграфиевые и т.

д.); 2) багряноводорослевые (из красных или багряных водорослей): 2а - литотамниевые, 2б - литофиллумовые и др.; 3)

зеленоводорослевые (из зеленых водорослуй) и др.;

 б) зооморфные (из остатков животных): 1) коралловые, 2)

строматопоровые, 3) мшанковые, 4) губковые, 5) пелециподовые,

6) гастроподовые, 7) фораминиферовые, 8) серпуловые, 9)

балянусовые, 10) полизооморфные и др.

б. Биодетритовые.

 1. Монодетритовые - всех перечисленных выше групп

организмов и криноидные, эхиноидные.

 2. Полидетритовые.

 в. Копролитовые (или пеллетовые) - типы по производящим

организмам и размерам.

II. Сфероагрегатные:

1) оолитовые, 2) пизолитовые, 3) бобовые, 4) сферолитовые, 5)

псев-дооолитовые, 6) узловатые (нодулярные), 7) комковатые, 8)

конкреционные и др.

 III. Обломочные - подразделяются по размеру, окатанности,

сцементированности.

IV. Кристаллобластовые, или кристаллически-зернистые,

являющиеся измененными (перекристаллизованными или

гранулированными), а также новообразованными и

метасоматическими, различаются по величине зерна и реликтовым

структурам.

Билет № 19.

Характеристика зоны осадкообразования, ее объем и границы.

З осадкообр-я-это зона Земли,в кот совершаются процессы,имеющие то или иное непосредственное отношение к обр-ю осадочной гп.

Зоны:атмосфера(25-30 км)-перенос осадочного ве-ва,,гидросфера(в виде растворов коллоидных и истинных)-на дне водоемов обр осадков поверхности дна,является зоной аккумуляции,,,литосфера-до уровня стояния грунтов вод(1-1.5 км)-происходит интенсивное выветривание только выше уровня грунт вод.,àстратисфера-совокупноть осадочн пород,возникших за всю геологич историю Земли,которые сохранены были от денудации и не перешли в состояние метаморф пород-осадочная оболочка Земли.(верхн граница проходт по зеркалу грунт вод,нижн граница-8-25 км-проходит по изотерме 374 градуса,в области прогиба ,давление 3-4 кбар,при таком давлении вода переходит в парообразное состояние ,что резко способствует метаморфизации пород.Оболочка прерывиста,нет там,где выходят кристаллич гп.

Обстановки современного карбонатообразования (фации Уилсона). Особенности современного морского карбонатного минералообразования

. Карбонатонакопление локализуется в теплых климатических

зонах, практически тропических и связано с третьим типом

зональности – вертикальной.

Вертикальная зональность обусловлена критической

глубиной карбонатонакопления, которая изменяется от 3-4км

в умеренных широтах до 5км на экваторе. Выше этой

глубины в пелагической зоне формируются карбонатные

фации, ниже – кремнистые (в зонах высокой

биопродуктивности) или полигенно-глинистые (в зонах низкой

продуктивности).

 

Стандартные фациальные пояса

1. Бассейновые фации - фации некомпенсированной, или

заполненной, впадины (фондотема). Воды слишком глубоки и плохо освещены для того, чтобы обеспечить донное образование

карбонатов, и осадконакопление зависит от количества

привносимого глинистого и кремнистого материала и

осаждающегося отмершего планктона. Могут создаваться

эвксиничные или застойные условия, а также условия повышенной

солености.

2. Шельфавые фации (глубоководная андаземсу-« глубины

достигают десятков или даже первых сотен метров. Благодаря

течениямхорошая циркуляция. Воды, как правило, насыщены

кислородом и имеют нормальную морскую соленость. Донные

осадки лежат ниже нормального базиса действия волн, но штормы

периодически затрагивают их.

3. Фации края впадины или глубокой окраины шельфа (клинохема)-

сформированы у подножия карбонатного шельфа за счет сносимого

с него материала. Глубины, положение базиса действия волн и

насыщенность кислородом приблизительно те же, что и в поясе 2.

4. Фации передового склона карбонатной платформы (морской

коллювий; клинохема] - обычно склон расположен выше нижней

границы насыщенных кислородом вод и выше или ниже базиса

действия волн. Материал представлен обломками, отложившимися

на склоне крутизной до 300; осадки подвижны; размер

обломочных частиц значительно варьирует. Слоистость

характеризуется наличием оползневых текстур, раздувов,

клиновидных передовых пластов и крупных глыб.

5. Органогенный риф края платформы - экологические особенности

варьируют в зависимости от энергии вод, крутизны склона,

биологической продуктивности, степени развитости каркаса,

процессовсвязывания элементов постройки и улавливания

мелкозернистого материала между элементами каркаса, частоты

осушения и последующей цементации. Можно различить три типа

профилей через линейные органогенные постройки окраины

шельфа. Тип 1 - скопление карбонатного ила и органогенных обломков на склоне. Тип 11 - склон, усеянный рифами- буграми

или холмами; строящие каркас организмы встречаются

изолированно или образуют панцирь; они растут лишь до базиса

действия волн и ограничивают накопление обломочного материала.

Тип III - каркасные кольцевые рифовые постройки, подобные

современным кораллово-водорослевым сообществам с

прикрепленными формами организмов, пересекающих при росте

базис действия волн и достигающих зоны прибоя.

6. Перевеваемые (winnowed) или волновые пески края платформы

слагают отмели, пляжи, веера или пояса приливных баров (offshore

tidal bars) или острова - дюны. Глубины колеблются от 5 или 10 м

до нуля. Воды сильно насыщены кислородом, но неблагоприятны

для жизни морских организмов из-за движения субстрата.

7. Морские платформенные фации (мелководная ундатема) -

проливы, открытые лагуны и заливы, расположенные позади

платформы, ближе к берегу. Глубины обычно незначительны -

максимум несколько десятков метров. Соленость может быть

различна. Циркуляция водумеренная.

8. Фации ограниченной циркуляции - включают главным образом

тонкие осадки весьма мелководных отшнурованных бассейнов и

лагун; более грубые осадки встречаются в приливных каналах и на

редких пляжах. Развит весь комплекс отложений приливной

полосы. Условия исключите.п:ьно разнообразны и неблагоприятны

для организмов. Воды пресные, соленые и сильно соленые.

Встречаются осушающиеся участки, восстановительные или

окислительные условия, морская и болотная растительность.