Презентация на тему Литология. Гипергенез. (Лекции 1-2)

Основные этапы формирования литологии.
Рекомендуемая литература.

Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород.

Литературу можно скачать на сайте:
www.lithology.ru

Основные этапы формирования литологии.
Литология: «литос» - камень и «логос»

Краткое определение:
Литология – наука об осадках и осадочных породах.

Подробное определение:
Литология – это наука о вещественном составе, структурах, текстурах, генезисе и закономернос-тях размещения в земной коре осадков и осадочных пород.
Являясь фундаментальным разделом геологии, литология крайне важна при поисках полезных ископаемых, основная часть которых добывается именно из осадочных образований.

Основные этапы формирования литологии.
Состав осадочных пород изучает «петрография осадочных

Леонид Васильевич
Пустовалов (1902-1970)

В 1940 г. Л.В. Пустовалов  показал, что термин литология уместно применять к осадочным породам, а петрология – к магматическим и метаморфическим.

Основные этапы формирования литологии.
Термин литология (lithology) используется лишь для

За рубежом:

То есть термин “lithology” за рубежом не соответствует понятию “литология” в России.

Lithology:

Основные этапы формирования литологии.
Именно в этой трактовке рекомендуется использовать

Однако, в России использование термина седиментология дискуссионно.
Часто «седиментологию» у нас соотносят лишь с процессом осадконакопления – седиментогенезом.

Аналог науки «литология» за рубежом называется седиментологией → sedimentology.
(Иногда – sedimentary petrology.)

Основные этапы формирования литологии.
Седиментология (в узком смысле) – наука,

Седиментология (в узком смысле, по Э.И. Сергеевой, 2005) – изучает процесс накопления терригенных, биогенных, хемогенных и вулканогенных компонентов, формирование генетических и фациальных признаков.
Седиментогенез реализуется в 3 этапа, или стадии: гипергенеза, мотогенеза и седиментации.

Основные этапы формирования литологии.
В науке неизбежно происходят процессы «глобализации».

Возможно, за термином седиментология останутся процессы, соответствующие седиментогенезу, а за термином осадочная петрология – постседиментационные процессы.

Осадочная геология (sedimentary geology) в представлении большинства зарубежных геологов представляет собой совокупность литологии (=sedimentology) и стратиграфии.

Основные этапы формирования литологии.
Осадки – отложения не прошедшие стадию

Что такое осадочные породы?

Существовало такое определение осадочных горных пород: «породы не магматические и не метаморфические».

Осадочными следует считать горные породы минерального или органического состава, возникшие на поверхности литосферы или вблизи нее и существующие при термодинамических условиях, характерных для верхней части земной коры.

Основные этапы формирования литологии.
Средний химический состав магматических и осадочных

У. Твенхофел

Ф. Кларк

Ф. Кларк

К. Лейс, У. Мид

Усредненный «валовый» химизм магматических и осадочных пород близок.

Различия:
1) Осадочным породам свойственно преобладание окисных форм железа над закисными (в магматических породах – наоборот)

2) Содержание Na2O в магматических породах почти втрое превысило его количество в породах осадочных.

3) Содержание Н2О, СО2, и С в магматических породах очень мало, а в осадочных – весьма существенно.

Основные этапы формирования литологии.
Средний вещественный состав магматических и осадочных

Основные этапы формирования литологии.
Соотношение запасов полезных ископаемых экзогенного и

Основные этапы формирования литологии.
Соотношение запасов полезных ископаемых экзогенного и

Основные этапы формирования литологии.

Литогенез (типы и стадии)
По Н.М. Страхову:

Выделяются следующие типы литогенеза: 1) гумидный, 2) аридный, 3) ледовый (нивальный), 4) вулканогенно-осадочный, 5) (океанический?).

Стадии литогенеза (стадиальный анализ):

Гипергенез
Мотогенез
Седиментация
Диагенез
Катагенез
Метагенез

седиментогенез

Эпигенез

(литогенез)

литогенез

Основные этапы формирования литологии.
Осадочные породы представляют собой геологические тела

Основные этапы формирования литологии.
Образование осадков происходит на суше, в

Сама литология с ее объектами и метода-ми представляет интерес для следующих наук:
геологических – гидрогеология, учение о полезных ископаемых;
технических – учение о строительных материалах, механика грунтов, горное дело.

Основные этапы формирования литологии.
I. Стратиграфический этап (предыстория литологии) –

Этот период был так назван из-за тесной связи литологических и стратиграфических исследований.

С этого времени основанием геологии стали натурные исследования.
Спор между нептунистами (А. Вернер) и плутонистами (Д. Геттон).

Время зарождения геологии – начиная с 60х годов XVIII в до начала XIX в.

Абраам Вернер
(1749-1817)

Джеймс Геттон
(1726-1797)

Основные этапы формирования литологии.
М.В. Ломоносов одним из первых объяснил

Основные этапы формирования литологии.
Представителем немецкой школы А.Г. Вернером (1750-1817)

Этот период характеризовался доминированием общих генетических представлений над фактическими знаниями о составе и строении пород. Были введены и развиты такие фундаментальные понятия в геологии как фация и генетические типы отложений.

Аманц Гресли (1838):
литологическая или палеонтоло-гическая разновидность пласта или

Введение. Определение литологии. Взаимоотношение ее с другими науками.
Основные этапы формирования литологии.

Это понятие быстро стало общепринятым. В России термин «фация» ввел в литературу Н.А. Головкинский (1865). Его активно приме-няли А.А. Иностранцев, А.П. Карпинский и др.

Основные этапы формирования литологии.
Одновременно французский геолог Констан Прево (1838-1839)

Он выделял морские, солоноватоводные, озерные, болотные, речные, травертиновые (известковые отложения углекислых источников) и наземные (субаэральные) формации.

Хотя классификация не выдержана ни по принципу (характер среды, способ образования, соленость, тип водоема), ни по масштабу подразделений, она сыграла определенную историческую роль и отразилась в учении о формациях и генетических типах отложений.

Основные этапы формирования литологии.
Учение о генетических типах континен-тальных образований

Основные этапы формирования литологии.
В.В. Докучаев разработал учение о почвах

Г.А. Траутшольд (1876) выделил элювий (то, что осталось на месте в результате выветривания).

Учение о генетических типах отложений

Основные этапы формирования литологии.
А.П. Павлов (1888, 1894, 1898 и

С.Н. Никитин (1884) много сделал для изучения аллювия (генетический тип речных отложений).

Сформулировал учение о генетических типах континентальных отложений.

Основные этапы формирования литологии.
Большой импульс развитию литологии дали экспедиции

Н.А. Андрусов (1890-1896) изучил черноморские осадки и установил сероводородное заражение его вод.
Н.М. Книпович (1898-1906) изучил осадки Баренцева моря.

Report on the Scientific Results of the Voyage of H. M. S. Challenger (50 тт., L., 1882—1895).

Основные этапы формирования литологии.
Изобретение поляризационного микроскопа.
В 1828 г.

В 1851 г. сэр Генри Сорби впервые описал под микроскопом шлиф кварцевых песчаников.

Схема действия призмы Николя. Красным обозначен обыкновенный луч (горизонтальная поляризация), зелёным — необыкновенный (вертикальная поляризация)

Основные этапы формирования литологии.
Собственно осадочные породы и минералы во

Основные этапы формирования литологии.
II Петрографический этап
Начало петрографического периода развития

Основные этапы формирования литологии.
Рождение литологии (тогда – «петрографии осадочных

Практически в тоже время А. Грэбо стал читать аналогичный курс в США, А.Н. Заварицкий – в Ленинградском горном институте (1925), а Б.П. Кротов – в Казанском университете (1925).

Основные этапы формирования литологии.
Лекции по фациям Д.В. Наливкин начал

Такой дружный старт свидетельствует о том, что в мировой геологии назрело время для появления новой фундаментальной науки. Она подготовлена не только развитием геологии, но и запросами практики.

Основные этапы формирования литологии.
Сразу после Великой Октябрьской Революции В.И.Ленин

В исследованиях в Черном, Каспийском, Белом, Баренцевом морях, а затем и в Северном Ледовитом океане, активное участие приняли Я.В. Самойлов, М.В. Кленова (1948), А.Д. Архангельский, Н.М. Страхов, В.П. Зенкевич (1962), Т.И. Горшкова и др.

НИС «Персей» был первым научно-исследовательским кораблем советского периода нашей страны.

1 февраля 1923 г. на НИС «Персей» был поднят экспедиционный флаг. В июне этого же года состоялся первый рейс НИС «Персей».

Основные этапы формирования литологии.
У.Х.Твенховел (США) издает «Учение об образовании

В 1940 г был опубликован двухтомный учебник Л.В.Пустовалова «Петрография осадочных пород». Литология здесь впервые предстала как фундаментальная, глубоко теоретическая наука, базирующаяся на огромном фактическом материале, имеющая разнообразные и важные теоретические и практические задачи и обобщения.

ее с другими науками.
Основные этапы формирования литологии.
В недрах

Большое влияние на развитие литологии оказали работы Н.М. Страхова (1898-1978), являющегося лидером отечественной литологии. Он рассматривал процесс познания современного осадкообразования как ключ к истолкованию происхождения осадочных пород, создав тем самым сравнительно-литологический метод.

Основные этапы формирования литологии.
50-е гг – дискуссия между Л.В.Пустоваловым

Синтезировав всю сумму фактов, известных науке 1950-1960 гг, академик Н.М.Страхов разработал теорию осадочного процесса – теорию литогенеза. «Основы теории литогенеза», три тома, 1960-1962.

Леонид Васильевич Пустовалов, член-корр. АН СССР, 1902-1970

Николай Михайлович Страхов,
Академик АН СССР, 1900-1978

Основные этапы формирования литологии.
Новый толчок к развитию теоретической литологии

The Glomar Challenger

The JOIDES Resolution

выветривания. Коры выветривания и их типы.
Стадии литогенеза (стадиальный анализ):

Гипергенез
Мотогенез
Седиментация
Диагенез
Катагенез
Метагенез


седиментогенез
эпигенез

литогенез
В

Под гипергенезом автор этого термина А.Е. Ферсман понимал
«всю совокупность химических превращений и перемещений, происходящих в наиболее наружных частях нашей планеты».
Иными словами, гипергенез во многом является синонимом понятия экзогенеза, в противоположность понятия эндогенеза.

выветривания. Коры выветривания и их типы.
Л.Б. Рухин: выветривание –

Н.В. Логвиненко: выветривание – разрушение материнских пород на поверхности Земли под воздействием воздуха, воды, льда, изменения температуры и других физических и химических явлений, а также жизнедеятельности организмов.

В.Т. Фролов: выветривание – открытая термодинамическая система физико-механических, химических и биологических процессов преобразования и новообразования горных пород и осадков в условиях поверхностной части литосферы, то есть в условиях открытости системы.

В.Г. Кузнецов: выветривание – это разложение и изменение любых горных пород под действием внешних агентов

выветривания. Коры выветривания и их типы.
Механическое выветривание
"Арка" в штате

Химическое выветривание

Растворение цемента в песчаниках

Биологическое выветривание

конденсации)
Биоэлювий
Почвы;
Биотурбиты
Хемоэлювий
Панцири (кирассы; креты)
Хемоэлювий собственно;
Гальмиролититы
Элювиальные образования – вторичные

Стадия гипергенеза. Выветривание. Элювий. Типы выветривания.
Важнейшие факторы выветривания. Коры выветривания и их типы.

выветривания. Коры выветривания и их типы.
Пять главнейших факторов формирования

Чем выше температура, количество влаги и ее кислотные свойства, химическая неустойчивость экспонированных на поверхность пород и длительность воздействия, тем значительнее степень деструкции пород.

выветривания. Коры выветривания и их типы.
Кора выветривания – это

Сокращение интенсивности гипергенных преобразований отмечается на глубинах в десятки, реже – в сотни метров, а в горных районах – на глубине в первые километры.

выветривания. Коры выветривания и их типы.
Среди кор выветривания на

при резком доминировании физических, главным из которых является растрескивание

Стадия гипергенеза. Выветривание. Элювий. Типы выветривания.
Важнейшие факторы выветривания. Коры выветривания и их типы.

выветривания. Коры выветривания и их типы.
Механический элювий
Образуется перемыванием или

Типы перлювия:
Эоловый (например, магнетитовые эоловые пески);
Речной (россыпи);
Прибрежно-морской;
Абляционно-ледовые (абляционно-моренный).

выветривания. Коры выветривания и их типы.
Выделяются следующие почвенные горизонты

Биоэлювий: почвы

выветривания. Коры выветривания и их типы.
Гомологи почв под водой.

Образованы илоедами (илофагами) и зарывающимися и сверлящими животными.

Биоэлювий: биотурбиты или ихнитолиты

выветривания. Коры выветривания и их типы.
Хемоэлювий
6K(AlSi3O8) + 2СO2 +

Разложение алюмосиликатов

4КAl2(AlSi3O10)(ОН)2 + 2СO2 + 8Н2O =>
гидрослюда
=> 3Al4[Si4O10](OH)8 + 2К2СO3,
каолинит

Ортоклаз

+ Na2CO3 + CaCO3
серицит

Al4[Si4O10](OH)8 + ЗН2O =>

=> 4Аl(ОН)3

Каолинит

Стадия гипергенеза. Выветривание. Элювий. Типы выветривания.
Важнейшие факторы выветривания. Коры выветривания и их типы.

выветривания. Коры выветривания и их типы.
1 – свежая порода
2

Физ. Эл.

Физ. Эл.

Хемоэлювий

Хемоэлювий