Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для изучения горных пород и их образования см. Петрология .
Стратиграфия на юго-востоке Юты

Литологии из рок - единицы представляет собой описание его физических характеристик , видимых в обнажении , в руке или образцах керна , либо с низким увеличением микроскопа. Физические характеристики включают цвет, текстуру, размер зерна и состав. [1] [2] [3] Литология может относиться либо к подробному описанию этих характеристик, либо к сводке общих физических характеристик породы. Примеры литологии во втором смысле включают песчаник , сланец , базальт или известняк . [4]

Литология - это основа подразделения горных пород на отдельные литостратиграфические единицы с целью картирования и корреляции между районами. В некоторых приложениях, таких как исследования площадки , литология описывается с использованием стандартной терминологии, такой как европейский геотехнический стандарт Еврокод 7 .

Тип камня [ править ]

Базальта , показывая « подушку » форма лавы характеристики подводных извержений, Италию

Название литологии основано на типе породы . Три основных типа пород - осадочные , магматические и метаморфические . Магматические породы образуются непосредственно из магмы , которая представляет собой смесь расплавленной породы, растворенных газов и твердых кристаллов. Осадочная порода состоит из минеральных или органических частиц, которые собираются на поверхности Земли и становятся литифицированными . Метаморфическая порода образуется путем перекристаллизации существующей твердой породы в условиях сильного нагрева или давления. [5]

Магматические породы делятся на три большие категории. Магматические породы, состоящие из обломков скальных пород, образованных непосредственно в результате вулканических процессов ( тефра ), классифицируются как пирокластические породы . Пирокластические породы далее классифицируются по среднему размеру фрагментов ( обломков ) и по тому, являются ли фрагменты в основном отдельными минеральными кристаллами, частицами вулканического стекла или обломками горных пород. [6] Могут применяться и другие классификации, например, по химическому составу. [7] [8]

Магматические породы с видимыми минеральными зернами ( фанеритовые породы) классифицируются как интрузивные, тогда как стекловидные или очень мелкозернистые ( афанитовые ) породы классифицируются как экструзивные магматические породы. Интрузивные магматические породы, как правило , классифицируются по классификации QAPF , которая основана на относительном содержании кварца , щелочного полевого шпата , плагиоклаза и фельдшпатоида . Существуют особые классификации магматических пород необычного состава, таких как ультраосновные породы или карбонатиты.. По возможности, экструзионные магматические породы также классифицируются по минеральному составу с использованием экструзивной классификации QAPF, но когда определение минерального состава нецелесообразно, их можно классифицировать химически с использованием классификации TAS . Это основано на общем содержании оксидов кремния и щелочных металлов и других химических критериях. [9] [10] [11]

Осадочные породы далее классифицируются по силикокластическим или карбонатным породам . Затем кремнисто-обломочные осадочные породы делятся на подкатегории на основе их гранулометрического состава и относительных пропорций кварца , полевого шпата и каменных (горных) обломков. [12] Карбонатные породы классифицируются по схемам классификации Данхэма или Фолка в соответствии с составными частями карбонатной породы. [13]

Название метаморфических пород может быть основано на текстуре, протолите , метаморфических фациях и / или местах, в которых они обнаружены. Именование на основе текстуры и пелита (например, сланец, Mudrock) протолит может быть использован для определения сланца и филлита . Названия на основе текстуры - сланец и гнейс . Эти текстуры, от сланца до гнейса, определяют постоянно увеличивающуюся степень метаморфизма. [14] Метаморфические фации определяются полями давления и температуры, в которых образуются определенные минералы. [15] Существуют дополнительные названия метаморфических пород, такие как зеленый сланец (метаморфизованный базальти другие экструзионные магматические породы) или кварцит (метаморфизованный кварцевый песок). [16]

Размер зерна / обломков [ править ]

Аргиллит , лучшие мелкозернистого осадочные породы, депонированы в ледниковое озеро Мизула , Монтана

В магматических и метаморфических породах размер зерен является мерой размеров кристаллов в породе. В вулканических породах это используется для определения скорости охлаждения материала: большие кристаллы обычно указывают на интрузивную вулканическую породу , а маленькие кристаллы указывают на то, что порода была экструзивной . [17] Метаморфизм породы, состоящей в основном из одного минерала, такого как кварцит или мрамор , может увеличить размер зерна ( рост зерна ), в то время как метаморфизм раздробленной породы может уменьшить размер зерна (синтектоническая перекристаллизация). [18]

В обломочных осадочных породах , размер зерен является диаметром зерен и / или обломков , которые составляют скалу. Они используются для определения того, какую систему именования пород использовать (например, конгломерат , песчаник или аргиллит ). В случае песчаников и конгломератов, которые охватывают широкий диапазон размеров зерен, к названию породы добавляется слово, описывающее диапазон размеров зерен. Примерами являются «конгломерат гальки» и «мелкодисперсный кварцевый аренит». [19]

Минералогия [ править ]

Ультрабазитовый мантийный ксенолит с оливином и пироксеном ( переход от коричневого к иддингситу ) в матрице основных базальтовых шлаков

В породах, в которых минеральные зерна достаточно крупные, чтобы их можно было идентифицировать с помощью ручной линзы, видимая минералогия включена как часть описания. В случае последовательностей , возможно , в том числе карбонаты , кальцита - сцементированных пород или тех , с возможными кальцита вен, это нормально , чтобы проверить наличие кальцита (или других форм карбоната кальция ) с использованием разбавленной хлористоводородной кислоты и ищет вскипает . [20]

Минералогический состав породы - один из основных способов ее классификации. Магматические породы классифицируются по их минеральному содержанию, когда это возможно, с использованием классификации QAPF или специальной классификации ультраосновных или карбонатитовых. [9] [10] [11] Точно так же метаморфические фации , которые показывают степень, в которой порода подверглась воздействию тепла и давления и, следовательно, важны для классификации метаморфических пород, определяются путем наблюдения за минеральными фазами, которые присутствуют в образец. [15]

Цвет [ править ]

Цвет камня или его составных частей является отличительной характеристикой некоторых горных пород и всегда записывается, иногда по стандартным цветным диаграммам, например, составленным Комитетом по цветовой диаграмме горных пород Геологического общества Америки на основе цветовой системы Манселла. . [21]

Ткань [ править ]

Ткани скалы описывает пространственную и геометрическую конфигурацию всех элементов , которые делают его вверх. В осадочных породах основной видимой тканью обычно является напластование, и масштаб и степень развития напластования обычно указываются как часть описания. Метаморфические породы (кроме пород, образованных контактным метаморфизмом ) характеризуются хорошо развитыми плоскими и линейными тканями. Магматические породы также могут иметь ткани из-за течения или осаждения определенных минеральных фаз во время кристаллизации с образованием кумулятов .

Текстура [ править ]

Литология этого порфирового базальта характеризуется вкрапленниками оливина и авгита .

Текстура скалы описывает взаимосвязь между отдельными зернами или обломками , которые составляют скалу. Осадочные текстуры включают степень сортировки , градации , форму и округлость обломков. [22] Метаморфические текстуры включают те, которые относятся ко времени роста крупных метаморфических минералов относительно фазы деформации - до деформации порфирокласта  - после деформации порфиробласта . [23] Магматические текстуры включают такие свойства, как форма зерен, которая варьируется от кристаллов с идеальной кристаллической формой (идиоморфная) до кристаллов неправильной формы (анэдральная), независимо от того, демонстрирует ли порода сильно неоднородные размеры кристаллов (порфировидный ), или выровнены ли зерна (что описывается как трахитовая текстура). [24]

Мелкомасштабные сооружения [ править ]

Знаки ряби из Монголии

Скалы часто содержат мелкомасштабные структуры (меньшие, чем масштаб отдельного обнажения). В осадочных породах это может включать в себя единственную маркировку , знаки ряби , mudcracks и косую слоистость . Они регистрируются, поскольку они обычно характерны для конкретной среды осадконакопления и могут предоставить информацию о направлениях палеотока. [25] В метаморфических породах, связанных с более глубокими уровнями зон разломов , мелкомасштабные структуры, такие как асимметричные будины [26] и микростворки , используются для определения смещения по зоне. [27]В магматических породах мелкомасштабные структуры в основном наблюдаются в лавах, таких как пахоехо по сравнению с базальтовыми потоками Аа , [28] и подушки, показывающие извержение внутри водоема или подо льдом. [29] [30] [31]

Поверхностная литология [ править ]

Неуплотненным поверхностным материалам также можно придать литологию. Это определяется размером и составом зерен и часто связано с интерпретацией того, как образовалась единица. Поверхностная литология может быть отнесена к озерным , прибрежным , речным , эоловым , ледниковым и недавним вулканическим отложениям. Примерами классификаций поверхностной литологии, используемых Геологической службой США, являются « Ледниковый грунт , суглинистый », «Отложения соленого озера» и « Эоловые отложения с крупной текстурой ( песчаные дюны )». [32]

См. Также [ править ]

  • Фации

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Литология» . Глоссарий по землетрясениям . Геологическая служба США . Проверено 29 октября 2010 года .
  2. ^ Бейтс, RJ; Джексон, JA, ред. (1984). Словарь геологических терминов (3-е изд.). Американский геологический институт . п. 299. ISBN 0-385-18101-9.
  3. ^ Аллаби, Айлса; Аллаби, Майкл (1999). Оксфордский словарь наук о Земле (2-е изд.). Издательство Оксфордского университета. п. 320 . ISBN 0-19-280079-5.
  4. ^ Словарь американского наследия, изд. (2005). Американский научный словарь наследия . Houghton Mifflin Harcourt. п. 364. ISBN 978-0-618-45504-1.
  5. ^ Левин, Гарольд Л. (2010). Земля сквозь время (9-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Дж. Уайли. п. 57. ISBN 9780470387740.
  6. ^ Шмидт, Р. (1981). «Описательная номенклатура и классификация пирокластических отложений и фрагментов: рекомендации Подкомиссии IUGS по систематике магматических пород» . Геология . 9 : 41–43. DOI : 10.1007 / BF01822152 . S2CID 128375559 . Проверено 27 сентября 2020 года . 
  7. ^ Фишер, Ричард V .; Шминке, Х.-У. (1984). Пирокластические породы . Берлин: Springer-Verlag. С. 98–99. ISBN 3540127569.
  8. ^ Шминке, Ханс-Ульрих (2003). Вулканизм . Берлин: Springer. п. 138. ISBN 9783540436508.
  9. ^ а б Ле Ба, MJ; Streckeisen, AL (1991). «Систематика IUGS магматических пород». Журнал геологического общества . 148 (5): 825–833. Bibcode : 1991JGSoc.148..825L . CiteSeerX 10.1.1.692.4446 . DOI : 10.1144 / gsjgs.148.5.0825 . S2CID 28548230 .  
  10. ^ a b «Схема классификации горных пород - Том 1 - Магматические» (PDF) . Британская геологическая служба: Схема классификации горных пород . 1 : 1–52. 1999 г.
  11. ^ a b Philpotts, Anthony R .; Агу, Джей Дж. (2009). Основы магматической и метаморфической петрологии (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. С. 139–143. ISBN 9780521880060.
  12. ^ Блатт, Харви; Трейси, Роберт Дж. (1996). Петрология: магматические, осадочные и метаморфические (2-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman. С. 217–220, 257–258. ISBN 0716724383.
  13. Перейти ↑ Boggs, Sam (2006). Основы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.). Река Аппер Сэдл, штат Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall. С. 169–173. ISBN 0131547283.
  14. ^ Ярдли, BWD (1989). Введение в метаморфическую петрологию . Харлоу, Эссекс, Англия: Longman Scientific & Technical. С. 21–27. ISBN 0582300967.
  15. ↑ a b Yardley 1989 , pp. 49-51.
  16. ^ Ярдли 1989 , стр. 21,26.
  17. Перейти ↑ Levin 2010 , pp. 58-59.
  18. Перейти ↑ Yardley 1989 , pp. 154-155.
  19. ↑ Blatt & Tracy 1996 , стр. 241-242.
  20. ^ Geology.com. «Кислотный тест для карбонатных минералов и карбонатных пород» . Geology.com . Проверено 28 ноября +2016 .
  21. ^ «4 Классификация горных пород и описание физических свойств горных пород». Полевое руководство по инженерной геологии (PDF) . 1 . Бюро мелиорации США, Группа инженерной геологии Центра технического обслуживания. 1998. С. 57–90. Архивировано из оригинального (PDF) 17 июня 2015 года . Проверено 7 июня 2010 года .
  22. Перейти ↑ Boggs 2006 , p. 130.
  23. Перейти ↑ Yardley 1989 , pp. 154-170.
  24. Перейти ↑ Blatt & Tracy 1996 , pp. 39-44.
  25. ^ Боггс 2006 , стр. 74-118.
  26. ^ Fossen, H. (2010). Структурная геология . Издательство Кембриджского университета. п. 272. ISBN. 978-0-521-51664-8.
  27. ^ Каррерас, Дж .; Другет Э .; Гриера А. (2005). «Складки, связанные с зоной сдвига» . Журнал структурной геологии . 27 (7): 1229–1251. Bibcode : 2005JSG .... 27.1229C . DOI : 10.1016 / j.jsg.2004.08.004 . Проверено 31 октября 2009 .
  28. ^ Джеймс Фурман Кемп: Справочник горных пород для использования без микроскопа: с глоссарием названий горных пород и других литологических терминов . 5. Aufl., New York: D. Van Nostrand, 1918, стр. 180 , 240 : CE Dutton, 4th Annual Report US Geological Survey , 1883, S. 95; Бюллетень Геологического общества Америки, том 25 / Геологическое общество Америки. 1914, стр. 639
  29. ↑ McCarthy, T. & Rubidge, B. 2008. История земли и жизни, Глава 3, Первый континент. 60-91, Struik Publishers » (PDF) . Web.wits.ac.za. Архивировано из оригинального (PDF) 07.04.2009 . Проверено 10 марта 2014 .
  30. ^ Уокер, Джордж П. Л. (1992-08-01). "Walker, GPL 1992. Морфометрическое исследование спектра размеров подушек среди подушечной лавы". Вестник вулканологии . 54 (6): 459–474. Bibcode : 1992BVol ... 54..459W . DOI : 10.1007 / BF00301392 .
  31. ^ Хармон, Рассел S .; Рапела, Карлос В. (1991). Андский магматизм и его тектоническая обстановка . Геологическое общество Америки . п. 24. ISBN 978-0-8137-2265-8.
  32. ^ Географический научный центр USGS Rocky Mountain. «Поверхностная литология: атрибутная информация» . Геологическая служба США . Проверено 15 сентября 2011 года .