Текстуры.

Различают текстуры верхней поверхности пласта.

Это знаки ряби – ряд прямых или изогнутых, более или менее параллельных, реже перекрещива­ющихся валиков на поверхности песчаных и алевритовых пород. Среди них различают асимметрич­ную рябь течений или ветра и симметричную рябь волнений.

Асимметричная рябь ветра характеризуется небольшой высотой гребешков и небольшой амплитудой (отношение высоты к длине 1:15, 1:50), на гребнях накапливаются более крупные частицы. Асимметричная рябь течений отличается большой высотой гребеш­ков и большой амплитудой (отношение высоты к длине 1:4, 1:15), на гребнях скопляется более мелкий материал, в желобках более крупный. Длина волны ряби течений измеряется сантиметрами, де­сятками сантиметров, редко достигает 1—2 м.

Асимметричная рябь возникает в приурезовой полосе мелководья благодаря действию деформированной после забурунивания или одиночной волны. Крутые склоны валиков ряби обращены в сторону суши. На песчаных пляжах в результате действия прибойного потока возникают волноприбойные знаки— асимметричная рябь с амплитудой 1:20— 1:50. Это плоские валики высотой до 1,5 см и расстоянием между гребнями от 20 до 50 см.

При попеременном воздействии течений разного направления образуется сложная ячеистая и перекрестная рябь. На небольшой глубине у берега (10—15 см) прибойное течение формирует плоско­вершинную рябь.

Симметричная рябь волнений образуется в результате действия волн. Гребни ряби волнения более острые, желобки пологие, длина волны измеряется сантиметрами и десятками сантиметров. При по­переменном воздействии волн разного направления образуется ячеистая рябь.

Обычно рябь волнений возникает на небольших глубинах (от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров). Знаки ряби наблюдаются на песчаных и песчано-алевритовых осадках.

Валики знаков ряби обычно вытянуты вдоль берега. Однако в мес­тах отражения и интерференции волн (у мысов и отмелей) валики располагаются под углом к береговой линии. На приглубых бере­гах и на отмелях, но на некотором удалении от уреза (десятки мет­ров) ориентировка валиков знаков ряби зависит от угла подхода волн и может быть как параллельной к берегу, так и под различ­ным углом к нему. Это обстоятельство следует учитывать при опре­делении направления береговой линии древних морей.

Капли дождя. Капли дождя наблюдаются на песчано-глинистых и глинистых осадках, периодически выходящих на поверхность зем­ли (осушение). Они представляют собой округлые углубления диа­метром в несколько миллиметров с приподнятыми краями. Сходные образования возникают от действия града и выделе­ния пузырьков газа.

Трещины усыхания. При высыхании глинистых и карбонатных осадков происходит их растрескивание с образованием неправиль­ной полигональной сетки трещин. Трещины не очень глубокие, размер трещин измеряется сантиметрами и десятками сантиметров. Трещины заполняются материалом, приносимым вет­ром, и следы их остаются на верхней поверхности слоя. Типичным примером подобных образований могут служить трещины усыхания на поверхности такыров в пустынях и полупустынях.

Отпечатки. На верхней поверхности слоя встречаются различные отпечатки органического и неорганического происхождения: следов животных, кристаллов льда, кристаллов солей и др.

 

Текстуры середины пласта.

Слоистость. По морфологическим признакам различают горизонтальную, волнистую, косую и переходные типы слоистости: горизонтально-волнистую, косо-волнистую и горизонтально-косую (диагональную). По размерам и сериям слоев выделяют макрослоистость (метровые размеры), мезослоистость (сантиметровые) и микрослоистость (миллиметровые размеры и менее). Последняя рассматривается в шлифах.

Основные генетические типы слоистости.

Русловая слоистость образуется в руслах рек при перемещении песчаных валов по дну реки. Это серии однонаправлен­ных косых слоев, располагающихся этажно, друг над другом. На­клон слоев в одну сторону, углы наклона крутые. Между отдельны­ми сериями наблюдаются поверхности размыва. Грубый материал концентрируется в основании слоев (круп­ный песок, гравий, галька). Мощность серий—метры, слоев— сантиметры.

Потоковая слоистость — чередование серий косых и горизонталь­ных слоев. Косые серии имеют наклон в одну сторону, углы накло­на крутые. Косые серии состоят из грубого материала (крупный песок, гра­вий, галька), наиболее грубый материал располагается в основании слоев, более тонкий — в вершине. Горизонтальные серии состоят из мелкого материала и содержат прослои и линзы алеврита и глины. Мощность серий — метр, несколько метров, слоев — сантиметры.

Потоковая слоистость образуется в результате деятельности временных потоков в предгорьях и в местностях с расчлененным рельефом и континентальным климатом. Иногда она возникает в руслах рек: в типичной слоистости русел появляются горизонталь­ные серии осадков. Сходная по рисунку слоистость описывалась и в морских осадках. От слоистости временных потоков она отличает­ся значительно меньшим разме­ром слоев и серий, присутствием более тонкого песчаного материа­ла и глауконита.

Слоистость знаков ряби обра­зуется на мелководье, в заливах и лагунах, в озерахпод действием волн. Это серии косых слоев с вогнуто-выпуклыми поверхностями, срезающие друг друга под разными углами. Размеры серий—сан­тиметры, слоев — миллиметры.

Прибрежно-морская слоистость - чередование косых прямолинейных серий слоев с разными углами наклона в различные стороны. Углы наклона пологие и средние, слои сложе­ны мелким и среднезернистым песком (редко крупным с примесью гравия и гальки). Ее образование связывают с деятельностью морских те­чений в прибрежной области моря. Изменения азимута и угла на­клона слоев объясняются изменением направления и скорости те­чений.

Пляжевая слоистость образуется в результате действия прибоя. Это серии осад­ков с пологим наклоном к морю, чередующиеся с се­риями, более круто наклоненными к мо­рю и суше (пляж полного профиля). Углы наклона слоев от 3 до 28°. Серии сложены слоя­ми песка, раковинного детрита и ракушки. Размеры серий 0,2—0,5 м, слоев — 0,1 — 0,5 см.

Эоловая слоистость представляет собой чередование серий косых прямолинейных и вогнуто-выпуклых слоев с различными углами наклона от крутых до пологих в разные стороны. Слои сложены песчаным, хорошо отсортированным материалом. Размеры серий— метры, слоев—сантиметры. Эоловая слоистость образуется в ре­зультате движения дюн и барханов.

Горизонтальная слоистость наблюдается у различных по вещественному составу осадков и пород (обломочных, карбонатных, кремнистых) и характеризуется прямолинейностью и горизонталностью слоев и контактов между ними. Размеры слоистости самые различные (от нескольких сантиметров до нескольких моров).

Возникает она вследствие периодических изменений условий осадкона­копле­ния: периодическое поступление материала разной крупности, разного вещественно­го состава и окраски, чередование периодов обильного приноса материала и периодов, когда обломочный материал не поступает. Широко развита в озерных и морских осадках.

Градиционная слоистость образуется в резуль­тате деятельности мутьевых потоков. Это горизонтальная слоис­тость—чередование слоев обломочного материала. В каждом слое наблюдается постепенное уменьшение размера частиц от подошвы к кровле: от песка и даже гравия, гальки в основании слоя до алев­рита и глины в кровле.

Сутуро-стилолитовые поверхности — мелкобугристые (сутуры) и более крупные выступы (стилолиты), встречаются в карбонатных породах. Возникают в ре­зультате растворения под давлением.

Фунтиковая текстура (cone in cone) представляет собой ряд ко­нусов, вложенных друг в друга. Конусы сложены кальцитом с при­месью глинистого и другого материала. Основание одних конусов направлено вниз, к почве, других—вверх, к кровле пласта. Обычно высота конусов несколько сантиметров, ширина основания 1—3 см.

Фунтиковая текстура наблюдается в известковых и мергелистых породах и в известковых прослойках среди глинистых пород.

Большинство исследователей приходят к выводу, что образова­ние этой текстуры происходит в результате перекристаллизации карбонатного вещества под давлением в период катагенеза.

Фукоиды— растительные остатки и следы движения различных организмов, преимущественно червей. Фукоиды развиты во флишевых и флишоидных отложениях. Иногда черви сильно переме­шивают осадок, нарушая местами слоистость почти до полного ее исчезновения.

Складочки подводного оползания— мелкие и неправильные складки, размером от нескольких десятков сантиметров до несколь­ких метров по простиранию и мощностью до 0,5—1,0 м. Залегают они в виде линз, сверху и снизу перекрыты горизонтально лежащи­ми породами, образуются на морском дне, имеющем даже неболь­шой уклон и покрытом песчано-глинистыми незатвердевшими осад­ками. Причиной оползания осадка обычно являются землетрясения. Часто описываются во флишевых отложения.

Текстуры нижней поверхности пласта.

Гиероглифы. Они наблюдаются на нижней поверхности песчаников, алевролитов, песчаных известняков в виде выпуклостей — позитивные знаки. Изуче­ние их важно для выяснения условий осадконакопления, а также для определения нормального и опрокинутого залегания пластов в местностях со сложным тектоническим строением. По генезису раз­личают гиероглифы механического происхождения {механоглифы) и органического (биоглифы). К первым относятся слепки борозд размыва, следы волочения по дну различных предметов, следы внедрения песчаного осадка в илистый, ко вторым – следы ползания червей, жизнедеятельности донных организмов др.

Слепки борозд размыва представляют собой удлиненные валики разной величины, остриями своими направленные про­тив течения. Образование их связано с донными мор­ски­ми течениями, вымывав­шими бороздки на поверх­ности глинистого осадка. При отложении песчаных осадков вышележащего слоя бороздки заполнялись песчаным материалом.

Следы волочения (шра­мы)—одиночные или груп­повые валики небольшого размера, протягивающиеся на значительное расстояние. Образовались они в резуль­тате перемещения течением стволов, веток, раковин и других предметов, прочер­тивших на глинистом осадке бороздку или шрам.

Следы внедрения песча­ного осадка в подстилаю­щий его ил выглядят в виде дельтовидных сосочков с остриями, направленными примерно в одну сторону. Размеры сосочков неболь­шие (до нескольких санти­метров). Следы внедрения образуются на морском дне имеющем небольшом уклон благодаря движению песча­ного осадка, насыщенного водой, по подстилающему его глинистому илу.

Ходы червей — валики диаметром до нескольких миллиметров, синусоидаль­но или причудливо изгибаю­щиеся и обычно не соприка­сающиеся друг с другом. Образовались они в результате перемещения червей по илистому дну и заполнения впадинок (желобков) песчаным материалом вышележащего слоя.

Следы жизнедеятельности донных организмов представляют со­бой бугорки неправильной и овальной формы различного размера сплошь покрывающие нижнюю поверхность песчаников и алевролитов. Происхождение их можно объяснить тем, что, вероятно, на по­верхности первоначально находились отмершие остатки донных животных. После растворения раковин и разложения тел оставшие­ся углубления заполнялись песчаным материалом вышележащего слоя.

Следы деятельности крабов — это пятно размером с пятикопееч­ную монету, от которого по радиусам расходятся не очень правиль­ные валики.

Палеодиктион представляет собой барельефную гексагональную сетку. Размер ячеек 1—2 см в поперечнике. Ячейки сетки обычно правильные, реже удлиненные или деформированные образованы валиками размером 2—3 мм. Большинство исследователей считает, что палеодиктион является отпечатком ко­лониальной водоросли.

Структуры осадочных пород. Структура—преимущественно микроскопический признак; наблюдается главным образом в шли­фах под микроскопом. И только в некоторых случаях в псефитовых и псаммнтовых породах (благодаря большому размеру частиц) структура становится макроскопическим признаком.

В обломочных породах по размеру частиц (d) выделяются сле­дующие структуры:

Псефитовая (d> 1 мм), псаммитовые (крупнозрнистая – 1-0,5 мм, среднезернистая – 0,5-0,25 мм, мелкозернистая – 0,25-0,1мм), алевритовые (грубая – 0,1-0,05 мм, тонкая – 0,05-0,01 мм), пелитовые (грубая – 0,01-0,005, тонкая - <0,005 мм); кроме того выделяют переходные типы структур, когда в породах присутствуют зерна разных размерностей - псефо-псаммитовая, псаммо-алевритовая, псаммо-пелитовая, алевро-пелитовая.

В сцементированных породах, помимо обломочных зерен, присут­ствует цемент. В этом случае характеристика структуры по разме­ру зерен дополняется характеристикой цемента. Различают такие типы цемента:

1. По количеству цемента и способу цементации: базальный— цемента много, обломочные зерна не соприкасаются друг с другом; поровый— цемент выполняет поры в породе: контактовый— цемен­та мало и присутствует он на контакте зерен.

2. По способу образования: крустификационный— обрастание обломочных зерен аутигенными минералами; регенерационный — разрастание зерен, образование каемки вокруг обломочных зерен из того же вещества и часто с одинаковой оптической ориентиров­кой каемки и обломочного зерна; коррозионный— образуется бла­годаря коррозии обломочных зерен и их цементации веществом того же или другого состава; цемент выполнения— цементация породы происходит благодаря заполнению пор и пустот обломочными и аутигенным материалом.

По степени кристалличности вещества различают цемент аморф­ный и кристаллический. Кристаллический может иметь разную структуру: беспорядочную зернистую (зерна не имеют ни формы, ни определенной ориентировки), пойкилитовую или типа фонтенбло (кристаллы цемента крупные, одновременно гаснущие в скрещенных николях, обломочные зерна рассеяны в них равномерно), радиально-лучистую (зерна цемента имеют радиально-лучистое строение), волокнистую (зерна цемента имеют волокнистое строение).

В большинстве случаев породы содержат несколько типов це­мента. Так, в одной и той же породе может быть в одном месте поровый цемент, в другом—базальный или контактовый. В таких случаях говорят о смешанном типе цемента (цементации).

В породах, испытавших глубокие изменения в зоне метагенеза, наблюдаются структуры, напоминающие структуры метаморфиче­ских пород: конформно-регенерационная, обусловленная взаимным при­способлением зерен с растворением их и одновременной регенера­цией; мозаичная, или «гранобластовая», структура—цемента нет, зерна непосредственно соприкасаются друг с другом, края зерен час­тично перекристаллизованы, порода в шлифе имеет вид мозаики (одобные структуры называют также кварцитовидными, так как они встречаются в кварцитах и кварцито-песчаниках); шиповидные и зубчатые структуры — контакты между зерна­ми зазубренные—микростилолитовые, образуются в результате растворения и перекристаллизации под воздействием стресса.

В глинистых породах по размеру частиц выделяют пелитовую грубую, пелитовую тонкую, псаммо-пелитовую, алевро-пелитовую структуры.

По характеру частиц и их ориентировке различают беспорядоч­но-зернистые, параллельно ориентированные, волокнистые, хлопье­видные, ооидные (из концентрических образований), конгломерато-видные (из обломков со сглаженными краями), брекчиевидные (из угловатых обломков) структуры.

Глинистые породы, испытавшие глубокие изменения в зоне мета­генеза, характеризуются ориентированными— сланцеватыми (час­тицы располагаются параллельно своими длинными размерами перпендикулярно давлению) и сегрегационно-линзовидно-полосчатыми структурами (благодаря сегрегации кварца, серицита, хлорита в виде линзочек и полосок).

В карбонатных и кремнистых породах различают обломочные, или детритусовые, структуры. Породы состоят из обычно скатанных обломков организмов различной величины: грубообломочные (ракушечниковые)—d >1 мм; крупнообло­моч­ные—d=1—0,5 мм, среднеобломочные—d =0,5— 0,25 мм, мелкообломоч­ные—d=0,25—0,05 мм, тонкообломочные, или шламовые,—d <. <0,05 мм.

Другим широко распространенным типом структур являются органогенные, или биоморфные, структуры (порода состоит из це­лых особей организмов).

Когда биогенные породы подвергаются перекристаллизации, по­лучаются реликтово-органогенные структуры (порода состоит из кристаллов и содержит только реликты органических остатков).

В хемогенных породах развиты кристаллически-зернистые струк­туры. К первичным структурам, возникшим при седиментогенезе и диагенезе, относятся следующие: микрозернистые—d=0,005— 0,05 мм, пелитоморфные, или криптокристаллические, d<0,005 мм, оолитовые и пизолитовые, или бобовые, порода состоит из концентрических и радиально-лучистых образо­ваний размером до нескольких миллиметров, псевдооолитовые—с перекристаллизованными оолитами или с округлыми об­разованиями не оолитовой структуры.

В карбонатных породах, испытавших глубокие изменения в зо­не метагенеза, появляются гранобластовые структуры.

Отдельность осадочных пород. Породы на поверхности Земли раскалываются по определенным направлениям, образуя куски различной формы и размера, так называемые формы отдельности.

Осадочные породы на большой глубине представляют собой бо­лее или менее монолитные тела, лишенные трещин, вернее трещины закрыты под давлением вышележащих толщ. На поверхности Земли при выветривании они раскалываются по определенным направле­ниям – поверхностям напластования и минимум двум перпендикуляр­ным к ним системам трещин отдельностей. В результате образуются разные формы отдельности: параллелепипедная, плитчатая, кубовидная, ромбовидная и др.

Отдельность пород является хорошим признаком для дешифрирования аэрофото- и космических снимков – по характерной отдельности можно установить тип породы.

Размер отдельности зависит от состава и свойств пород. В пес­чаниках и известняках размер отдельности измеряется десятками сантиметров и метрами (в грубых отдельность крупнее, в тонких— мельче). В алевролитах, кремнистых породах, некоторых известняках размер отдельности измеряется сантиметрами и десят­ками сантиметров.

В аргиллитах, ископаемых углях отдельность измеряется санти­метрами. В аргиллитах и глинах коллоидного происхождения фор­ма отдельности неправильная—оскольчатая, иногда концентриче­ская, поверхности разлома имеют раковистый вид.