Principalele tipuri de roci carbonatice. Roci sedimentare. Grup de roci carbonatice Carbonat argilos sau carbonat argilos

În clasa rocilor carbonatice se disting familii de roci biomorfe, granomorfe și clastomorfe (Tabelul IX.1), iar în cadrul familiei biomorfe se disting grupuri de calcare și dolomite.
Grupul de calcar este reprezentat de două tipuri principale de roci - roci de scoici sau roci de scoici (lumachels) și nămoluri organogenice. Rocile de cochilie sunt acumulări de cochilii în mare parte întregi, cel mai adesea moluște de diferite dimensiuni, practic lipsite de material carbonatic de cimentare.
Mâlurile organogenice sunt sedimente și roci sedimentare neconsolidate, a căror matrice principală este reprezentată de acumulări de resturi scheletice de foraminifere, cocolitofore, pteropode și alte organisme. Amestecuri de resturi foraminifere, pteropode-cocolitice fac posibilă distingerea unor tipuri complexe de roci din acest grup.

Rocile din grupul dolomiților sunt cunoscute din depozitele moderne ale zonelor tropicale cu climă aridă. Sunt reprezentate de nămoluri de dolomite pelitomorfe, neconsolidate de alge, cu materie organică conservată, subliniind de obicei structura intravitală a algelor albastre-verzi.
Tipurile intermediare (Tabelul IX.2) includ atât roci slab consolidate, cât și roci care au suferit modificări post-sedimentare semnificative. Printre cei mai obișnuiți reprezentanți necimentați de acest tip, ar trebui să remarcăm în primul rând rocile de cochilie detritobiomorfe, în care, pe lângă cochilii întregi, se găsesc fragmente de cochilie.
Rocile carbonatice intermediare sunt cele mai răspândite tipuri de roci carbonatice. Ele sunt împărțite în soiuri cu două și trei componente. Prima dintre ele include calcare și dolomite, constând din material granular de coajă, detritus. Acestea includ numeroase calcare biomorfe granulare cu resturi de corali, brahiopode, briozoare, moluște, ostracode, foraminifere, crinoide (crinoide), alge (cocoliți, litohamnii etc.). Materialul biomorf (într-o cantitate mai mare de 50%) este cimentat cu calcit, dolomit sau un amestec al acestora neechigranular, crustal, încrustant și mai rar colomorf. O caracteristică a acestor roci este înlocuirea post-sedimentară a componentelor scheletice cu material carbonat granular. Denumirea unor astfel de roci este dată de tipurile predominante de resturi scheletice (Fig. IX.1).

Aparent, acest tip ar trebui să includă și calcarele stromatolitice și dolomiții, care sunt straturi subțiri de carbonat de culoare deschisă și închisă, formând un model de structură stromatolitică. Straturile întunecate se referă de obicei la produse ale activității vitale a algelor, în timp ce straturile ușoare sunt considerate a fi o substanță de origine post-sedimentare. Există și alte vederi. Soluția finală la această problemă va face posibilă determinarea mai clară a poziției calcarelor stromatolitice - dolomite în structura clasei de roci carbonatice.
Calcarele detritus-cochilii, fiind intermediare între familiile bio- și clastomorfe, aparțin tipului de cochilie, deosebindu-se de acesta din urmă prin prezența unei cantități notabile (până la 50%) de fragmente de cochilie (detritus). Cimentarea unor astfel de roci cu carbonat granular le transformă într-un tip tricomponent, caracterizat prin prezența particulelor din toate cele trei structuri principale (bio-, grano- și clastomorfe). Un exemplu de rocă slab cimentată de acest tip este calcarul - cretă, constând din forme scheletice de calcit de foraminifere, cocoliți, rabdoliți, fragmentele acestora, fragmente de cochilii inoceramice, cimentate de calcit cu granulație fină și coloformă. În mod obișnuit, această rocă prezintă texturi asemănătoare brecii sau ihtinoase rezultate din activitatea mâncătorilor de mâl.
Tipurile cimentate de calcare biomorfe și dolomite care conțin material granular și clastic sunt intermediare între bio-, grano- și clastomorfe. Componenta clastică din ele este de obicei reprezentată de detritus, care corespunde ca compoziție particulelor biomorfe, deși pot fi observate fragmente de forme scheletice și alte grupuri de organisme. Fragmentele de minerale carbonatice și roci sunt de obicei rare, cu excepția așa-numitelor calcare și dolomite oncolitice, în care se remarcă acumularea strânsă de componente bio- și clastomorfe sub formă de oncoliți (Fig. IX.2). Miezurile acestor formațiuni constau adesea din fragmente de carbonați sau roci carbonatice. Cimentul unor astfel de roci este calcitul granular și dolomita. În rocile precambriene, există de obicei o uniformitate în compoziția atât a componentelor biomorfe, cât și a componentelor granulare și detritice.
Materialul carbonat granomorf dezvoltat în timpul modificărilor postdiagenetice poate înlocui semnificativ materialul biomorf (Fig. IX.3). Cât de departe poate ajunge acest proces este arătat de exemplul înlocuirii calcarelor biomorfo-granulare cu dolomit, care înlocuiește complet calcitul. Cu toate acestea, structurile scheletice ale organismelor animale din calcarul original sunt păstrate. Astfel de roci sunt de obicei numite dolomite de înlocuire. Dacă materialul granomorf (calcit, dolomit) reluează complet structurile organice ale calcarului, atunci astfel de roci sunt greu de distins de rocile carbonatice granulare.

În familia rocilor carbonatice granomorfe se disting mai multe grupe: calcaroase, dolomită, magnezită, siderit, rodocrosit, malachit, stronțianit, sodă și tronic și dawsonit.
Rocile calcaroase din primul grup sunt cele mai numeroase. Printre acestea se numara siluri calcaroase si calcare cimentate. Nămolurile neconsolidate sunt acumulări moderne de material calcaros pelitomorf. Numărul nămolurilor de acest tip include și cele calcaroase (chirpici, dryoit), numite cretă de lac, var de mlaștină (tifon) și calkgur. Ele formează acumulări pământești constând din 90% sau mai mult CaCO3, conțin un mic amestec de materie argilosă și cochilii individuale de moluște.
Roci cimentate - calcare (calcrete) - diferă ca mărime a granulelor (vezi Tabelul IX.1). Calcarele colo- și pelitomorfe sunt compuse din particule mai mici de 0,001 mm. Există un număr mare de subtipuri de calcar de acest tip: afanitic, litografic, precum și bagamită cu granulație fină, calcar masiv stratificat etc.
Calcarele granulare formează o serie de tranziții treptate de la tipurile micro-la cele grosiere și cu granulație gigantică. O caracteristică a măririi dimensiunilor particulelor este schimbarea neuniformă a structurilor, care determină prezența în rocile modificate a zonelor relicte atât a particulelor mai mici, cât și a resturilor de elemente bio- și clastomorfe. Modificarea neuniformă a mărimii granulelor este asociată nu numai cu eterogenitatea structurii primare, ci și cu prezența unor componente cu o compoziție diferită (fier, siliciu, argilos etc., care, de regulă, întârzie procesul de boabe). îngroșare), precum și cu alte caracteristici ale eterogenității structurii rocii (stratificare, fracturare etc.).
Un subtip special include calcarele pisolit și oolitice, constând din noduli construiti concentric, uneori parțial recristalizați. Cimentul ooliților este de obicei calcit granular. Cantitatea de componente oolitice și granulare poate fi diferită, ceea ce face posibilă distingerea tipurilor complexe, oolitic-granulare.
Grupul de roci dolomitice conține subtipuri similare celor distinse printre rocile calcaroase. Astfel, se face o distincție între nămolurile dolomitice și rocile dolomitice granulare (afane și cimentate). Nămolurile dolomitice sunt sedimente rare care se formează pe fundul corpurilor de apă moderne (Lacul Balkhash, golfurile coastei de sud a Australiei etc.). Principalele minerale din ele sunt protodolomitul și o varietate de carbonat amorf cu un raport magneziu-calciu apropiat de dolomit.
Subtipul petrografic al rocilor dolomitice libere este cunoscut sub denumirea de făină de dolomit, care este un amestec de cristale cu granulație fină și microgranulație care apar sub formă de paturi sau lentile printre dolomite granulare.
Există o varietate de dolomite granulare. Mărimea cristalelor variază foarte mult: de la micro-granulat la gigant. Soiurile cu o structură granulară neuniformă sunt foarte caracteristice. Cele mai microgranulații se disting ca dolomite coloforme, dololutite, dololite etc. Dolomita granulară, formată din formațiuni poliedrice mici, se numește miemit, și este compusă din boabe mai mari de 1 mm - marmură dolomită. După caracteristicile texturale, se disting soiurile de dolomite stratificate, poroase, cavernoase și de altă natură (Fig. IX.4).
Clasificarea tipurilor mixte de un număr de calcare și dolomite granomorfe este următoarea, %:

În grupul rocilor magnezitice, există două subtipuri petrografice principale: pelitomorfe (amorfe) și granulare sau cristaline. Primul tip este comun sub formă de mase dense colomorfe care formează concreții în formă de rinichi („varze”) sau vene în produsele de intemperii. Impuritățile din acest tip de magnezit sunt, de obicei, silicații opal, relicte sau nou formați din rocile părinte și produsele lor de intemperii.
Subtipul granular este cunoscut atât în ​​cruste de intemperii, cât și printre calcare și roci dolomitice. Formează vene, corpuri asemănătoare foilor, noduli neregulați și blocuri. De asemenea, se caracterizează prin culoare deschisă și granule diferite. Particulele în diametru variază de la fracții la câteva, chiar zeci de milimetri. Se disting mai multe varietăți structurale: radial-radiat, grano-, heterograno-, lepidogranoblastic, pseudoclastic și altele. Diferențele de textura includ masive, cu benzi și pete. Impuritățile de acest tip sunt reprezentate de calcit, dolomit, mai rar cuarț, pirita, clorit, hidroxizi de fier și talc.

Rocile siderite sunt de obicei monominerale. Materialul de formare a rocii, de obicei descris ca siderit, poate avea variații în compoziția chimică datorită înlocuirii izomorfe a fierului cu calciu, magneziu, mangan etc. Principalele subtipuri de roci siderite sunt reprezentanții coloforme (pelitomorfe) și granulare. În rocile coloforme, adesea frecvente în straturile purtătoare de cărbune sub formă de noduli, noduli și corpuri sub formă de foi, se observă un amestec de material argilos, hidrocarburi sau oxid de fier. Soiurile granulare (de la fin la cu granulație grosieră) formează straturi, corpuri neregulate. Acestea conțin adesea structuri granulare neuniforme și un amestec de substanțe calcit și dolomit.
Printre rocile de rodocrozit, adesea colorate roz sau purpuriu, predomină subtipurile cu granulație fină. Ele prezintă adesea benzi, stratificare orizontală, rinichi, sferulită sferică și alte structuri. Oxizii de mangan, materia silicioasă (opal, etc.), carbonații, în special calcitul, se găsesc ca impurități. Tipurile de tranziție sunt asociate cu roci silicioase, carbonate și de oxid de mangan. În special, sunt cunoscute cazuri de stratificare fină a rodocrozitului și a rocilor de calcar silicioase, rodocrozite și marmorate.
Rocile compuse din stronțianit se observă sub formă de noduli și geode printre calcare și dolomite, formând corpuri cu un diametru de până la 10 cm sau mai mult. Sunt de culoare albastru, gri, verzui. Structura rocilor este granulara, adesea cu granulatie medie. Calcitul, dolomita și celestina sunt prezente ca impurități.
Grupul de roci de malachit are o distribuție relativ limitată. Reprezentanții săi au structuri granulare. Printre acestea, formațiunile pământoase, în formă de rinichi, stalactite, concentric zonale sau radiale se disting de la smarald strălucitor la aproape negru. Cu cât fibrele de malachit sunt mai fine, cu atât culoarea rocii este mai deschisă. Rocile malachite, distribuite în corpuri neregulate de până la 1,5 m în diametru, conțin dendrite de oxizi de mangan, incluziuni fibroase de crisocola, azurit și alți compuși ai cuprului.

Rocile Dawsonite au o distribuție limitată. Ele apar sub formă de straturi intermediare, lentile și vene mici, limitate la pachete argilo-tufoase purtătoare de cărbune și, mai rar, depozite purtătoare de bauxită. Rocile sunt albe sau cenușii, pelitomorfe, radiale, sub formă de ciorchini de cristale în formă de ac. Se vede adesea că dawsonitul înlocuiește mineralele aluminosilicate. Componentele rocilor gazdă sunt notate ca impurități.
Rocile de sodă au caracteristici externe și modele de apariție similare. În cele mai multe cazuri, este vorba de agregate granulare, mai rar cristale tabulare în formă de ac și turtite, formațiuni în formă de ciorchini care alcătuiesc straturile intermediare, lentilele, fenocristele, cruste, eflorescențe, depozitele dintre depozitele terigene sau chemogene ale gazdei sau pe suprafața acestora. Soda naturală în sedimentele lacurilor moderne este reprezentată de trei tipuri - sedimente noi, sedimente vechi și depozite de rădăcini. Ele se acumulează prin precipitații din saramură în timpul răcirii. În zonele aride, sifonul se evaporă din sol sub formă de eflorescențe albe.
Termonatrit se formează pe fundul lacurilor de sodă uscată sau de-a lungul malurilor lacurilor de sifon uscate ca produs al deshidratării decahidratului de sodă. Nahkolit și trona se găsesc într-o formă similară. Acesta din urmă formează depozite destul de groase în sedimente fosile.
Printre rocile carbonatice clastice, reprezentanți de calcar și dolomit se găsesc cel mai adesea. Ele sunt combinate în grupuri de roci psefitice și psamitice-lămoase.
Principalele tipuri ale grupului de roci psefitice sunt brecii neconsolidate, pietricele și pietrișuri. Brecii sunt nesemnificativ răspândite și se găsesc în apropierea aflorimentelor de roci - surse de material. Ele sunt reprezentate de fragmente cu unghi ascuțit, mai rar unghiular, de diferite dimensiuni, de la blocuri la moloz. După compoziția lor, se disting brecii de calcar și dolomit. Structura primară a rocii carbonatice este bine conservată în fragmente. Pietrișurile și pietrișurile diferă în prelucrarea materialului clastic: de la sortarea unghiulară la sortarea bine rotunjită a componentelor clastomorfe. Suprafața resturilor poate fi distrusă de forajele de piatră.
Pe baza compoziției fragmentelor se disting pietrișurile și pietrișurile de calcar și dolomit. Prezența fragmentelor de carbonat de compoziție diferită face posibilă distingerea tipurilor complexe. Subtipurile diferă în ceea ce privește dimensiunea particulelor. Tipurile complexe sunt reprezentate și de pietricele care conțin pietriș și material cu unghi ascuțit, precum și pietriș cu pietricele și bolovani. Nisipurile și nămolurile cu compoziție carbonatată sunt produse de respalare atât a rocilor moderne, cât și a celor vechi. Forma particulelor clastice, în special în rocile nisipoase, este determinată de compoziția materialului sursă: fragmentele turtite sunt caracteristice sedimentelor formate ca urmare a distrugerii rămășițelor scheletice de coajă, iar fragmentele izometrice sunt caracteristice eroziunii structurilor recifului și antice. , roci carbonatice cimentate.
Tipurile complexe de roci psamitic-lâmoșioase sunt nisipurile cu un amestec vizibil de claste carbonatice mai mici sau nămoluri care conțin claste de mărimea nisipului. Între rocile psefitice și nisipos-siltioase există tipuri mixte, care se disting prin prezența materialului carbonatat mai fin în pietricele și pietrișuri și, în consecință, în nisipuri și nămol - pietricele și pietriș.

Rocile clastomorfe formează numeroase tipuri intermediare cu reprezentanți ai altor familii. Cele mai comune roci clastice sunt cimentate cu material carbonat granular: brecii calcaroase și dolomitice, conglomerate, pietrișuri, gresii și siltstones (Fig. IX.7). Ele diferă prin cantitatea de componente clastice și de cimentare, natura sortării materialului clastic, gradul de modificare a părții clastomorfe datorită înlocuirii cu o matrice granulară etc. Între ele se disting și tipurile complexe și mixte. Serii similare există între rocile bio- și clastomorfe. Ele au fost descrise mai sus.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Roci carbonatice

Rocile carbonatice includ roci care sunt compuse în proporție de 50% sau mai mult din minerale carbonatate: calcit - CaCO3, aragonit - CaCO3, dolomit - Ca,Mg(CO3)2, mai rar siderit - FeCO3 și ankerit Ca(Fe, Mg)2.

Deoarece calcitul și dolomita formează straturi groase și straturile de calcar și dolomit, iar ankeritul și sideritul se găsesc în rocile sedimentare ca incluziuni, noduli și în formă dispersă, prin urmare, sunt adesea luate în considerare doar rocile carbonatice calc-magneziene.

Pe baza compoziției lor mineralogice, rocile carbonatice calc-magneziene sunt împărțite în calcare și dolomite. Aceste roci conțin adesea amestecuri de argilă, nămol și nisip. În plus, apar roci carbonatice cu compoziție mixtă.

Calcare

Calcarele sunt roci carbonatice care sunt compuse din 50% sau mai mult din calcitul mineral.

Există 4 grupuri structurale și, în esență, structurale-genetice de roci carbonatice (M.S. Shvetsov, 1958):

1) organogen

2) granulat

3) clastice

4) schimbat semnificativ

În cadrul grupurilor, tipurile de roci se disting prin forma, mărimea și relația elementelor structurale (cochilii, cristale, fragmente etc.).

Clasificarea structural-genetică a calcarelor

Grupa I Organogene

A. Biomorfă

1. Bioherm (reef)

a) coral

b) briozoare

c) alge (stromatolite, oncolite)

2. Toată coaja

a) cu coajă mare (roci de coajă):

1. brahiopode

2. pelecypode

3. gasteropode

4.cefalopode etc.

b) cu coajă mică:

1. foraminifere (fusulinaceae, globigerinaceae, nummulitaceae etc.)

2. ostracode

3. cocoliti

B. Detrital (organogenic-clastic):

1. brahiopode

2. pelecypode

3. briozoare

4. crinoid

5. cocoliti

6. polidetritice

Grupa II granular (chemogen):

1. microgranulare, cu granulație fină, cu granulație medie, cu granulație grosieră

2. oolitic şi pisolitic

Grupa III Clastic (diferite dimensiuni și rotunjime)

Grupa IV schimbată:

1. recristalizat: grosier, mediu, fin și cu granulație mixtă

2. granular: parte din nodul și pseudo-oolitic

3. coprogenic: parte din pseudooolitic și nodul

4. substituţii

Pe baza rămășițelor scheletice ale organismelor, rocile organogenice (aproape exclusiv calcarele) sunt împărțite în biomorfe - bioermice și întregi și detritice.

Calcarele biohermale includ calcarele de corali, briozoare și alge. Se disting prin forma de lentilă, chiar columnară a depozitului, stratificarea neuniformă sau absența acesteia, de obicei prin spori. Biohermii se caracterizează printr-o abundență de organisme atașate care formează agregate mari. Aici se găsesc și cochilii ale altor organisme - întregi și detritus.

Reprezentanții calcarelor organogenice sunt calcarele biohermice de recif, constând din rămășițe de organisme coloniale sau de acreție. Calcarele biogene compun diverse corpuri sau straturi. Ele stau la baza recifelor fosile - structuri organogenice care au atins nivelul mării și acționează ca diguri. Recifele sunt formate de o varietate de organisme.

O trăsătură caracteristică a calcarelor de recif este apariția lor sub formă de masive groase și de formă neregulată, care se ridică brusc deasupra sedimentelor care s-au format simultan cu acestea. Calcarele clastice formate din cauza distrugerii recifelor sunt adiacente recifelor la unghiuri de 30-50°. Grosimea recifelor este de aproximativ 1000 m sau mai mult.

Particularitatea calcarelor biohermice este: 1) formarea lor datorită unor grupuri specifice de organisme;

2) structură masivă;

3) texturi bioermice;

4) absența amestecului de material clastic;

5) abundența de caverne pline cu carbonați singenetici și epigenetici;

6) structuri incrustate.

Calcarele întregi sunt formate din cochilii întregi. La rândul lor, ele sunt împărțite în roci de cochilie formate din cochilii mari (de obicei pelecipode, gasteropode, brahiopode) și roci formate din cochilii mici și minuscule de ostracode, cocolitoforide, foraminifere (fusuline, globigerine, numulite).

Detritice sau detritus (organogenic-clastice), calcarele constau din fragmente din resturile scheletice ale organismelor, spre deosebire de calcarele clastice, acestea (adică fragmente de cochilii) nu sunt rotunjite. Calcarele diferă în funcție de apartenența sistematică a resturilor organice și sunt fie omogene ca compoziție - monodetritice (pelecypod, foraminiferal, crinoid, alge), precum și mixte - polidetritale (crinoid - brahiopod, brahiopod-crinoid etc.).

Calcarele detritice sunt clasificate în funcție de dimensiunea fragmentelor și se disting:

Detrital grosier (fragmente mai mari de 1 mm)

detritus grosier (1-0,5 mm)

detritic mediu (0,5-0,25 mm)

detritus fine (0,25-0,1 mm)

și detrital sau nămol fin (< 0,1 мм)

Granulele sunt un produs al sedimentării chimice care are loc în apele cu nămol. Se disting prin uniformitatea și densitatea lor. Acestea includ calcare heterogranulare, oolitice, pisolit și pseudo-oolitice.

Printre calcarele granulare se numără:

1) granulație grosieră (granule mai mari de 0,5 mm)

2) cu granulație medie (0,1 - 0,5 mm)

3) granulație fină (0,1-0,01 mm)

4) microgranulație (0,01-0,0001 mm)

5) granular coloidal (granulele sunt mai mici decât puterea de rezoluție a microscopului, adică aproximativ< 0,0001 мм).

Acest grup include tufurile calcaroase, care sunt formațiuni continentale. Ele se formează pe uscat la ieșirea izvoarelor ca urmare a absorbției de CO2 de către plante, ceea ce determină precipitarea calcitului, cel mai adesea pe frunzele și tulpinile plantelor. Prin urmare, aceste depozite sunt poroase și au modele deosebite.

Când astfel de calcare (granulare) se formează fără participarea plantelor, ele au o textură microstratificată, o structură granulară alungită. Aceste tipuri de calcare includ stalactitele, stalagmitele, travertinurile; acest grup de roci se numește calcar.

Calcarele oolitice, mai rar dolomite, sunt sedimente chimice ale apelor calde în mișcare, în care calcitul sau dolomita sunt depuse în cochilii concentrice subțiri (până la sutimi de mm) în jurul bobului embrionar, care pot fi granule de nisip, fragmente de coajă și cheaguri. de nămol calcaros. Ooliții au o formă ovală sau sferică, dimensiunea lor este de obicei de până la 2 mm; ooliții mai mari se numesc pisoliți sau fasole. În timpul procesului de diageneză, ooliții, datorită recristalizării sau decristalizării, capătă o structură radial-radiată (sferulită), adică. carbonatul lor cu microgranule fine devine acicular.

În cazul granulării, ooliții își pierd structura concentrică și radială și se transformă în pseudoooliți - bulgări de carbonat cu granulație fină. Sunt cimentate de calcit cu granulație grosieră cu structură granoblastică.

Calcare clastice. Sunt compuse din diferite grade de rotunjime prin fragmente de calcare organogenice sau granulare (chemogenice), dintre care se remarcă următoarele:

1) conglomerat, brecie (fragmente mai mari de 1 cm)

2) pietriș, lemn (fragmente 10-1 mm)

3) gresie (claste 1-0,1 mm)

4) siltstone (fragmente<0,1мм)

Se caracterizează printr-o sortare slabă. Prin geneză, acestea sunt rase singenetice, adică. Calcarele nu s-au format din material terigen, ci din sedimente calcaroase sau scoici in situ, în zona wave-surf, și aceasta este diferența lor față de rocile clastice.

Calcarele clastice sunt legate printr-o tranziție treptată cu calcarele de detritus și, datorită naturii organice a fragmentelor, se deosebesc de acestea prin rotunjimea acestora din urmă, ceea ce indică spălarea și prelucrarea semnificativă a fragmentelor de calcar sau a cochiliilor prin mișcarea apei.

Calcarele modificate includ calcarele de diferite grupe care au suferit diverse modificări în stadiul de diageneză și metageneză, ca urmare a proceselor de recristalizare, granulare, înlocuire, ca urmare a activității vitale a organismelor.

Recristalizarea este un proces în care cresc cristale mai mari care sunt mai stabile într-un mediu dat. Acest lucru se întâmplă, de regulă, atunci când mediul este acidulat, temperatura și presiunea cresc; în prezența porilor, golurilor, incluziunilor granulare (material nisipos-siltos), în condiții care cresc mobilitatea atomilor și eterogenitatea rocii. În acest caz, calcarele micro, cu granulație fină devin cu granulație medie și grosieră, capătă un aspect asemănător zahărului, structurile primare dispar și roca capătă structuri relicte prost definite. Dacă calcarele se transformă în marmură, atunci structura primară nu este stabilită deloc; uneori, gemeni polisintetici se dezvoltă în calcit.

Granularea este procesul invers de recristalizare. În timpul granulării calcarelor, cristalele mari și structura sferulită a ooliților și a rămășițelor scheletice ale organismelor se dezintegrează în unele mici, orientate aleator. Calcarele cu o structură neuniformă cristalină sunt descrise ca pseudo-oolitice, care diferă de oolitice în absența unei structuri concentrice, sau ca o rocă cocoloasă sau închegată.

Ca urmare a proceselor de înlocuire, calcitizare, dolomitizare și fracturare a gresiilor, siltstones și altor roci, se formează noi roci; structurile relicte (primare) sunt conservate local în ele. În cazul prelucrării complete a rocii originale, se dezvoltă noi structuri și texturi.

Calcarele coprogenice sunt destul de răspândite și reprezintă aglomerări (până la 1 mm) de coproliți rotunji, alungiți, care constau din calcit microgranular. Coproliții trec nămolul calcaros prin intestine și, ca urmare, se formează bulgări de calcit microgranular.

Calcarele coagulate și cocoloase care apar sunt considerate de unii oameni de știință ca fiind coprogenice, modificate în diferite stadii.

rocă carbonatată de calcar dolomit

Dolomiți

Dolomitele sunt roci compuse din mai mult de 50% din dolomita minerala. Calcitul, mai rar pirita, calcedonia, cuarțul, materia organică, anhidrita și mineralele argiloase sunt prezente în rocă ca impurități.

Dolomitele clastice, algelor și chemogene sunt frecvente. Printre dolomitele clastice există conglomerate, brecii și roci cu granule semnificativ mai mici, uneori până la dimensiunea nisipului (1-0,15 mm). Sunt compuse din fragmente rotunjite și unghiulare de dolomit, care sunt cimentate cu ciment de dolomit sau calcit. Există un amestec de material terigen.

Dolomitele clastice s-au răspândit în rândul straturilor de dolomite de grosime considerabilă și se formează ca urmare a respălării acestor straturi în condiții de plajă în ape puțin adânci. Mai rar, brecii sunt de origine chimică. Acestea sunt brecii de intemperii pe rocile dolomitice.

Dolomitele cu structura organogena contin diverse resturi organice compuse din dolomita pelitomorfa, cu granulatie fina si cimentate cu dolomita pelitomorfa sau granulara; calcitul este adesea prezent in ciment. Dolomiții de acest tip se formează în timpul dolomitizării sedimentelor calcaroase sau în timpul înlocuirii epigenetice a calcarelor în stadiile de catageneză sau metageneză. Uneori, rămășițele de brahiopode, briozoare și corali se găsesc în dolomiți.

Rocile organogenice includ dolomite de alge. Sunt compuse în principal din alge albastre-verzi și verzi, care concentrează carbonat de magneziu în corpul lor. Cimentul din stâncă este dolomit, care este de obicei foarte mic. Dolomitele Bioherm se caracterizează prin porozitate ridicată și cavernitate. Uneori se găsesc dolomite cu alge redepuse. Se disting prin stratificare orizontală subțire și densitate mai mare.

Dolomitele chemogene sunt compuse din dolomit pelitomorf și cu granulație fină, practic nu există resturi organice, uneori conțin un amestec de materie argilosă sub formă de straturi subțiri de compoziție hidromica și montmorillonită.

Dolomitele oolitice sunt compuse din ooliți cu structură radială și concentrică, sunt cimentate de dolomite pelitomorfe și granulare și rareori conțin resturi de faună marine - crinoide, moluște.

Roci carbonatice de compoziție mixtă

Rocile carbonatice mixte includ:

calcare dolomitice (25-50% dolomita), dolomite calcaroase (mai mult de 50% dolomita), calcare si dolomite silicioase, calcare carbonice, calcare argilo-marne.

Calcarele silicioase conțin până la 25% silice, calcarele silicitice - până la 50% (Baikov și colab., 1980). Rocile se caracterizează prin rezistență ridicată, iar depozitele de silice sunt clar vizibile în ele. Când conținutul de silice este mai mare de 50%, roca va fi numită siliciți.

Calcarele carbonice conțin până la 50% material carbonic și se găsesc printre straturile de cărbune. De obicei, rocile sunt negre, conțin amprente de plante, resturi de plante carbonizate, acesta este ceea ce le deosebește de alte roci carbonatice.

Acest grup de roci carbonatice include argile calcaroase și dolomitice, siltstones, noroi și gresii.

Marnele aparțin și rocilor cu compoziție mixtă. Acestea sunt roci pelitomorfe, cu granulație fină, moi sau mai puțin dure, de diferite culori. Compoziția este calcit (mai rar dolomit) și material argilos fin, care poate fi prezent în cantități semnificative (până la 50%). Amestecul de material argilos este distribuit destul de uniform în rocă; straturi subțiri sau lentile de argilă se găsesc adesea în straturile de marne. Practic, compoziția substanței argiloase este reprezentată de montmorillonit. Rocile conțin glauconit, pirită, barită și mult material organic, reprezentat de scheletele de foraminifere, cocolitofore etc. Marnele formează strate groase, alternează cu calcare, dolomite, cretă de scris și uneori cu roci nisipo-argiloase.

Originea rocilor carbonatice

Calcarele clastice se formează ca urmare a distrugerii și spălării calcarelor mai vechi și a prelucrării mecanice a scheletelor organismelor calcaroase. Cochiliile și fragmentele lor sunt supuse prelucrării mecanice în zona surfului, valurilor, ca urmare a curenților de maree și sunt rotunjite într-un grad sau altul. Cojile sunt zdrobite și mâncate de mâncătorii de nămol. Acesta este modul în care se formează cea mai mare parte a sedimentelor de carbon de mică adâncime ale mărilor moderne. Când resturile sunt îngropate în apropierea surselor de demolare (fără tratament mecanic), se formează brecii. Calcarele formate ca urmare a prelucrării mecanice a cochiliilor se numesc organogenic-clastice.

Calcarele biohermice sunt un produs al activității vitale a animalelor și plantelor. Acestea includ biohermi - acumulări intravitale de organisme atașate într-o poziție de creștere și biocenoze - acumulări intravitale de organisme care trăiesc împreună într-o anumită zonă a fundului piscinei.

Calcarele chimiogene se formează în timpul sedimentogenezei și diagenezei timpurii. Cuștile chimiogene apar în mările și oceanele moderne, precum și în rezervoare terestre cu un climat arid. Rolul sedimentului chimiogen CaCO3 în trecutul geologic a fost mai semnificativ. Ca urmare a sedimentării chimiogene, în rocile terigene se formează calcare pelitomorfe, oolitice și numeroși noduli carbonatați. Mecanismul acestui proces este următorul. În apele mărilor și oceanelor de latitudini joase din zona de mică adâncime, precum și în corpurile de apă ale pământului din zona aridă, carbonatul de Ca este conținut într-o cantitate apropiată de saturație sau chiar saturează apele. Monocarbonatul CaCO3 este un compus practic insolubil (solubilitatea sa este de 0,001 g la 100 g de apă). Când există un exces de CO2 în apă, acesta se transformă în bicarbonat - Ca(HCO3)2 - un compus cu solubilitate ridicată. În apele naturale există un echilibru mobil:

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca (HCO3)2

Când excesul de CO2 este eliberat în atmosferă, echilibrul se deplasează către formarea de monocarbonați insolubili în apă. Motivul scăderii conținutului de CO2 poate fi încălzirea apei, activitatea organismelor (alge), agitația, care îndepărtează excesul de CO2 și furnizează cristale minuscule de CaCO3 (sămânță) atunci când nămolul este agitat.

Există mai multe puncte de vedere asupra originii dolomitelor. În prezent, existența a 3 tipuri genetice de dolomite este considerată dovedită:

1. Dolomite primare - sedimentare, formate ca urmare a sedimentarii chimiogenice din apele bazinului. Acest tip de dolomit este larg răspândit în depozitele Proterozoic și Paleozoic Inferior.

2. Dolomiții, care s-au format în perioada diagenezei sub influența apelor marine și nămoloase asupra sedimentelor calcaroase și calco-dolomitice.

3. Dolomiții s-au format ca urmare a metasomatismului (în timpul catagenezei, metagenezei și hipergenezei) sub influența apelor îmbogățite în magneziu pe roci calcaroase), așa-numitele dolomite epigenetice.

Calcarele formează straturi groase în Cambrianul Siberiei, Urali și Asia Centrală; în Silurian din regiunea Sankt Petersburg, statele baltice, Urali, Asia Centrală, Ciscaucasia; în Devonianul Platformei Ruse, Uralii, Siberia; în Carboniferul Platformei Ruse. În depozitele triasice se găsesc în Caucaz, Crimeea și Asia Centrală; în Jurasic sunt dezvoltate în Caucaz și Crimeea; in depozitele cretacice sunt reprezentate de straturi de creta si calcar; în depozitele terţiare s-a răspândit în Caucaz şi Transcaucazia.

Dolomiții sunt mai puțin comune decât calcarele. Au fost studiate în Cambrianul Siberiei; în Silurian - pe platforma siberiană și în statele baltice; în Devonian - Asia Centrală; Devonianul și Carboniferul pe Platforma Rusă; în Permian - în estul Platformei Ruse; Jurasicul superior - pe sistemul Pamir-Altai; în zăcăminte terțiare – în Tadjikistan.

Calcarele sunt unul dintre mineralele importante. Principalii lor consumatori sunt industria metalurgică și a cimentului. Sunt utilizate pe scară largă în construcții, industria chimică, sticla și agricultură. Rezervoarele de carbonat sunt asociate cu rezerve mari de petrol și gaze. Cu calcarele sunt asociate zăcăminte în formă de foi de barită, magneză, fluorit, minereuri calcaroase de mangan, minereuri continue și diseminate de stibnită; depozite de siderit sub formă de foi și nervuri; depozite și lentile de stronțiu asemănătoare straturilor; minereuri de uraniu-vanadiu și tyuyamunit; straturi și depozite de forme neregulate de minereuri diseminate de plumb, zinc, antimoniu, mercur, cupru (cuprul este adesea amestecat cu cobalt); depozite neregulate de arsenopirită (Handbook of Lithology, 1983). În calcarele purtătoare de fosforit și bituminoase, alături de un conținut ridicat de fosfor, există cantități crescute de stronțiu, bariu, molibden, uraniu etc. Carsturile antice din rocile carbonatice conțin în unele cazuri bauxită, minereuri de nichel, cobalt, cupru, fier. si mangan, pietre pretioase, fosforiti, caolini, argile refractare, nisipuri de sticla, ocru. Printre rocile carbonatice, concrețiile de spate islandeze se găsesc în filoane și goluri.

Consumatorul de dolomite și calcare dolomitizate este metalurgia feroasă, unde aceste roci sunt folosite ca material refractar, flux și minereu de magneziu. În industria materialelor de construcții, dolomita este utilizată pentru producția de ciment de magneziu, materiale termoizolante, var, precum și pentru materiale de acoperire și piatră de construcție, ciment de înaltă rezistență etc.

În cantități mici, dolomita este folosită în industria cauciucului, a pielii și a hârtiei, în producția de abrazivi, precum și în agricultură pentru calcarea solurilor acide.

S-a stabilit că în stadiul incipient al litogenezei aride, formarea dolomitei este însoțită de precipitarea cuprului, plumbului și zincului (în concentrații egale), în timp ce etapa târzie se caracterizează prin asocierea dolomitei cu halit și sulfați.

Formarea unor depozite epigenetice de uraniu, cupru, plumb, zinc, vanadiu și alte metale este adesea însoțită de o dolomitizare foarte semnificativă. Transformările secundare ale rocilor carbonatice afectează, de asemenea, în mod semnificativ porozitatea și permeabilitatea rocilor care găzduiesc zăcăminte mari de petrol și gaze.

Postat pe Allbest.ru

...

Documente similare

Clasificarea rocilor după origine. Caracteristici ale structurii și formării rocilor magmatice, metamorfice și sedimentare. Procesul de diageneză. Învelișul sedimentar al Pământului. Calcare, dolomite și marne. Textura rocilor clastice. Pelite de argilă.

prezentare, adaugat 13.11.2011


Roci carbonate ca rezervoare de petrol și gaze, caracteristicile lor. Dolomitizarea ca unul dintre principalii factori de formare. Rezervoare de carbonat fracturate și neconvenționale. Tipuri de spațiu gol. Leșiere, calcitizare și sulfatare.

lucrare de curs, adăugată 25.02.2017


Originea rocilor magmatice, clasificarea lor în funcție de diverse caracteristici și o explicație a motivelor diferențelor de textura și structura rocilor. Caracteristici generale ale reprezentanților principali ai rocilor magmatice: roci acide, intermediare, bazice, ultrabazice.

rezumat, adăugat 20.10.2013


Formarea rocilor magmatice, sedimentare și metamorfice. Principalele tipuri de roci și clasificarea lor în grupuri. Diferența dintre o rocă și un mineral. Procesul de formare a rocilor argiloase. Roci de origine chimică. Rock spar rock.

prezentare, adaugat 12.10.2011


Compoziția chimică și proprietățile fizice ale sideritei - un mineral din grupa calcitului; originea, depozitul, caracteristicile miniere și domeniile de aplicare ale acestuia. Structura celor mai comune calcare este brahiopodul, foraminiferal și creta.

rezumat, adăugat la 03.01.2014


Caracteristicile geologice și industriale ale zăcământului de calcar Chapaevsky. Caracteristicile calitative ale unui mineral - rocă carbonatată. Protejarea subsolului și a mediului natural de efectele nocive ale exploatărilor miniere. Directii de desfasurare a operatiunilor miniere.

teză, adăugată 09.07.2012


Procesul de formare a rocii sedimentare. Principalele forme de apariție, dislocarea rocilor sedimentare, tipurile acestora. Roci clastice, organogenice, chemogene și roci de origine mixtă. O defecțiune în raport cu care straturile s-au deplasat.

lucrare curs, adăugată 07.10.2015


Petrografia ca știință. Magma și originea rocilor. Roci ultramafice din seria normală. Roci subalcaline, compoziție intermediară și bazică alcalină. Granit, riolit și sienită. Compoziția minerală, texturile și structurile rocilor metamorfice.

test, adaugat 20.08.2015


Principii de clasificare a rocilor clastice, reprezentanți principali ai rocilor sedimentare. Caracteristicile proprietăților rocilor clastice grosiere. Bloc, pietricele și piatră zdrobită, pietriș și roci lemnoase, clasificarea specifică a depozitelor de nisip, compoziția minerală.

rezumat, adăugat 24.08.2015


Descrierea generală și trăsăturile caracteristice ale rocilor sedimentare, principalele proprietăți și varietăți ale acestora. Tipuri de stratificare a rocilor sedimentare și structura. Conținutul și elementele rocilor clastice. Caracteristici și moduri de formare a rocilor chimice, organogenice.

Există un număr mare de roci diferite pe Pământ. Unele dintre ele au caracteristici similare, așa că sunt grupate în grupuri mari. De exemplu, una dintre ele este rocile carbonatice. Citiți despre exemplele și clasificarea lor în articol.

Clasificarea după origine

Rocile carbonatice s-au format în moduri diferite. Există patru moduri prin care se poate forma acest tip de rocă.

• Din precipitarea chimică. Astfel, au apărut dolomite și marne, calcare și siderita.
• Din sedimente organogenice s-au format roci precum calcare de alge și corali.
• Din moloz s-au format gresii si conglomerate.
• Roci recristalizate- acestea sunt câteva tipuri de dolomite și marmură.

Structura rocilor carbonatice

Unul dintre cei mai importanți parametri prin care sunt selectate rocile necesare producției și procesării este structura lor. Cel mai important aspect al structurii rocilor carbonatice este dimensiunea granulelor lor. Acest parametru împarte rasele în mai multe tipuri:

• Granulație grosieră.
• Granulație grosieră.
• Granulație medie.
• Granulație fină.
• Granulație fină.

Proprietăți

Datorită faptului că există un număr mare de roci de tip carbonat, fiecare dintre ele are proprietăți proprii, pentru care este foarte apreciată în producție și industrie. Ce proprietăți fizice și chimice ale rocilor carbonatice sunt cunoscute oamenilor?

• Solubilitate bună în acizi. Calcarele se dizolvă la rece, în timp ce magnezitul și sideritul se dizolvă numai când sunt încălzite. Cu toate acestea, rezultatul este similar.
• Rezistență ridicată la îngheț și rezistență bună la foc- fără îndoială cele mai importante calități ale multor roci carbonatice.

Roci de calcar

Orice rocă carbonatată este formată din minerale calcit, magnezit, siderit, dolomit, precum și diverse impurități. Datorită diferențelor de compoziție, acest grup mare de roci este împărțit în trei mai mici. Una dintre ele este calcarul.

Componenta lor principală este calcitul, iar în funcție de impurități se împart în nisip, argilă, siliciu și altele. Au texturi diferite. Cert este că pe crăpăturile straturilor lor se pot observa urme de ondulații și picături de ploaie, cristale de săruri solubile, precum și fisuri microscopice. Calcarele pot varia în culoare. Culoarea dominantă este bej, cenușiu sau gălbui, iar impuritățile au o nuanță roz, verzuie sau maronie.

Cele mai comune roci de calcar sunt următoarele:

• Cretă- o rasa foarte moale care se freaca usor. Poate fi spart cu mâinile sau măcinat în pulbere. Este considerat un tip de calcar cimentat. Creta este o materie primă de neprețuit folosită la producerea cimentului materialului de construcție.
• Tufurile calcaroase- rocă poroasă, liberă. Este destul de ușor de dezvoltat. Rocile de cochilie au aproape aceeași importanță.

roci dolomitice

Dolomiții sunt roci în care conținutul de mineral dolomit este mai mare de 50%. Acestea conțin adesea impurități de calcit. Din acest motiv, unele asemănări și diferențe pot fi observate între două grupuri de roci: dolomite în sine și calcar.

Dolomiții diferă de calcar prin faptul că au o strălucire mai pronunțată. Sunt mai puțin solubili în acizi. Chiar și resturile organice sunt mult mai puțin frecvente în ele. Culoarea dolomitelor este reprezentată de nuanțe verzui, roz, maro și gălbui.

Ce roci dolomitice sunt cele mai comune? Aceasta va arunca, în primul rând, o piatră mai densă. În plus, există grainerit de culoare roz moale, care este utilizat pe scară largă în designul interior. Teruelitul este, de asemenea, un tip de dolomit. Această piatră se remarcă prin faptul că în natură se găsește numai în negru, în timp ce restul rocilor din acest grup sunt vopsite în nuanțe deschise.

Roci carbonatice-argiloase sau marne

Rocile carbonatice de acest tip conțin multă argilă, și anume aproape 20 la sută. Rasa în sine are o compoziție mixtă. Structura sa conține în mod necesar aluminosilicați (produși argiloși ai descompunerii feldspatului), precum și carbonat de calciu sub orice formă. Rocile argilo-carbonatice reprezintă o legătură de tranziție între calcare și argilă. Marnele pot avea structuri diferite, dense sau dure, pământoase sau libere. Cel mai adesea ele apar sub forma mai multor straturi, fiecare dintre acestea fiind caracterizat de o compoziție specifică.

Roca carbonatată de înaltă calitate de acest tip este utilizată în producția de piatră zdrobită. Marl care conține impurități de gips nu are valoare, așa că acest soi nu este aproape niciodată extras. Dacă comparăm acest tip de rocă cu altele, se aseamănă cel mai mult cu șistul și siltstone.

Calcar

Orice clasificare a rocilor carbonatice conține un grup numit „calcare”. Piatra care i-a dat numele este utilizată pe scară largă în diverse domenii ale industriei. Limestone este cel mai popular rock din grupul său. Are o serie de calități pozitive, datorită cărora s-a răspândit.

Există calcar în diferite culori. Totul depinde de câți oxizi de fier conține roca, deoarece acești compuși sunt cei care colorează calcarul în multe tonuri. Cel mai adesea acestea sunt nuanțe maro, galben și roșu. Calcarul este o piatră destul de densă; se află sub pământ sub formă de straturi uriașe. Uneori se formează munți întregi, a căror componentă fundamentală este o stâncă dată. Puteți vedea straturile descrise mai sus lângă râuri cu maluri abrupte. Sunt foarte clar vizibile aici.

Calcarul are o serie de proprietăți care îl deosebesc de alte roci. Este foarte ușor să le distingem. Cel mai simplu mod pe care îl puteți face acasă este să scăpați puțin oțet pe el, doar câteva picături. După aceasta, vor fi auzite sunete șuierate și gazul va începe să fie eliberat. Alte rase nu au această reacție la acidul acetic.

Utilizare

Fiecare rocă carbonatată și-a găsit aplicație într-un anumit domeniu al industriei. Astfel, calcarele, împreună cu dolomitele și magnezitele, sunt folosite în metalurgie ca fluxuri. Acestea sunt substanțe care sunt folosite la topirea metalelor din minereu. Cu ajutorul lor, punctul de topire al minereurilor este redus, ceea ce facilitează separarea metalelor de roci sterile.

Această rocă carbonatată, ca și creta, este familiară tuturor profesorilor și școlarilor, deoarece o folosesc pentru a scrie pe tablă. În plus, pereții sunt albiți cu cretă. Se folosește și la fabricarea pudrei pentru periajul dinților, dar acest substitut al pastei de dinți este în prezent greu de obținut.

Calcarul este folosit pentru a produce sodă, îngrășăminte azotate și carbură de calciu. Roca carbonatată de oricare dintre tipurile prezentate, de exemplu, calcarul, este utilizată în construcția clădirilor rezidențiale și industriale, precum și a drumurilor. Este utilizat pe scară largă ca material de acoperire și agregat de beton. Se mai foloseste pentru obtinerea cu minerale si pentru saturarea solului cu calcar. De exemplu, din ea sunt create piatră zdrobită și moloz. În plus, din această rocă sunt produse ciment și var, care sunt utilizate pe scară largă în multe tipuri de industrie, de exemplu, metalurgică și chimică.

Colectionari

Există așa ceva ca colecționari. Au capacitatea care le permite să conțină apă, gaz, petrol și apoi pentru un timp să le elibereze înapoi în timpul dezvoltării. De ce se întâmplă asta? Cert este că o serie de roci au o structură poroasă și această calitate este foarte apreciată. Datorită porozității lor, pot găzdui cantități mari de petrol și gaze.

Rocile carbonate sunt rezervoare de înaltă calitate. Cele mai bune din grupul lor sunt dolomiții, calcarele și creta. 42 la sută din rezervoarele de petrol utilizate și 23 la sută din rezervoarele de gaz utilizate sunt carbonatați. Aceste roci ocupă locul doi după cele terigene.

Rocile carbonatice sunt răspândite în învelișul sedimentar, compunând straturi de sute și mii de metri grosimi. Această grupă include roci în care fracția carbonatată predomină asupra componentelor necarbonatice.

Principalele componente care formează rocile sunt mineralele carbonatice, în primul rând calcitul, dolomita și amestecurile de material clastic și argilos. În funcție de raportul dintre aceste componente principale, rocile carbonatice sunt împărțite în:

1. Grupa var-dolomit.
2. Grup carbonat terigen.
3. Grupa carbonat-argilă.

Calcaros-dolomit grupul include calcitul și dolomita ca principalele minerale care formează roci. O rocă care conține 50% sau mai mult calcit se numește calcar, 50% sau mai mult dolomit se numește dolomit. Cele mai pure soiuri de calcar conțin de la 95 la 100% calcit. Același va fi și conținutul de dolomit CaMg(CO 3) 2 în dolomite pure. Vasya, soiurile rămase ale grupului calc-dolomit sunt roci de compoziție mixtă.

Tabelul 1 – Clasificarea rocilor calcaro-dolomitice (după S. G. Vishnyakov)

Grup carbonat terigen

grup roci terigeno-carbonatice reprezinta o comunitate relativ eterogena, incluzand dolomita, calcar cu predominanta dolomita sau calcit cu un amestec obligatoriu de componente terigene de diverse marimi, precum si calcare si dolomite argiloase, mâloase, nisipoase, pietrisoase si pietricele. Rocile carbonatice-terigene cu un conținut de carbonat mai mic de 50%, identificate de unii litologi, nu aparțin strict rocilor carbonatice. Acestea sunt roci clastice cimentate de material carbonatat.

La fel ca fragmentele clastice, carbonații conțin adesea un amestec de materie argilosă. O serie de roci carbonatice, calcare și dolomite, inclusiv material argilos, se termină cu marne cu un conținut de componentă de argilă de 25-50%.

Tabelul 2 – Clasificarea rocilor terigeno-carbonatice (după I. V. Khvorova)

În timpul catagenezei, rocile carbonatice pot fi supuse leșierii și recristalizării cu apariția unor astfel de caracteristici texturale, cum ar fi textura liră, suturi de stilolit și porozitate secundară. Porozitatea secundară este asociată, după E.F.Emlin, cu dizolvarea selectivă a componentelor rocii carbonatice, cu dolomitizarea (formarea porilor din cauza scăderii volumului), cu descompunerea organismelor care au schelet extern (crinoizi, corali etc. ).

Porozitatea acumulărilor de carbonat, carbonat-terrigen, care stă la baza formării straturilor de rezervor, joacă un rol important în geologia petrolului și gazelor.

Principalele medii de sedimentare a carbonatului sunt cele marine, în care se acumulează nămoluri carbonatice de mică adâncime și de adâncime, raft, unde se formează calcare foraminifere, oolitice, roci de coajă, nisipuri granulate, recif, formațiuni de mal-recif.

Grupa carbonat-argilă

Tabelul 3 – Clasificarea rocilor carbonatice-argiloase (după S. G. Vishnyakov)

Conținut de material argilos, %	Lime row		Seria Dolomite
				CaMg(CO3)2
	Calcar		Dolomită
	Calcar argilos		Dolomit de argilă
	Marnă		marnă dolomitică
	Marnă argilosă		Marn argilos, dolomit

Cei mai tipici reprezentanți ai rocilor carbonatice sunt formațiunile grupului calc-dolomitic: calcare și dolomite.

Calcare

Calcarele sunt roci carbonatice formate din 50% sau mai mult calcit și aragonit. Există două forme principale de apariție a calcitului, permițându-ne să se determine originea rocii. Este un calcit și calcit granular cristalin chimiogen care formează părți scheletice ale organismelor, structuri de microalge, ooliți, pelete, bulgări și cheaguri.

Părțile scheletice ale organismelor sunt de obicei reprezentate de fragmente de cochilii, nuclee ale diferitelor organisme, resturi de plante și fragmentele acestora. Până în prezent, au fost identificate multe mii de specii de organisme îngropate și conservate în roci carbonatice. Au o anumită formă, caracteristici de morfologie și structura masei de calcit a resturilor osoase. Cele mai comune grupuri de organisme înlocuite cu carbonați sunt reprezentate de următoarele forme:

• organisme animale: foraminifere (fusulinide, miliolide, globigerine etc.), polipi de corali, stromatopori, briozoare, echinoderme, arici de mare, brahiopode și moluște (pelecipode, gasteropode etc.), ostracode etc.;
• organisme vegetale: cocolitofore (alge planctonice unicelulare), alge albastre-verzi microscopice (cianofite), verzi, roșii etc.

Mecanismul și condițiile de formare a calcarelor, caracteristicile lor genetice determină identificarea a două tipuri principale: biogene și chemogenice. Ca tip intermediar se distinge tipul chemogenic-biogenic.

Calcare biogene

Calcarele biogenice constau în principal din părți scheletice ale organismelor sau calcit algal biogene cu structuri biomorfe (înveliș întreg) și organogenic-detritale. O parte semnificativă a detritusului biogenic este formată din fragmente de cochilii de brahiopode și pelecypod, constând din calcit cu fibre grosiere, aragonit microcristalin, pelitomorf, gasteropode, foraminifere cu o structură a peretelui cochiliei microcristalină și fin-fibroasă. Organismele animale extrag var CaCO 3 pentru a construi cochilii din apa de mare. Când mor, cochiliile se scufundă în fund, formând sedimente detritice și asemănătoare mâlului, care în timpul diagenezei se transformă în roci calcaroase cu structuri bimorfe sau organogenic-detritale caracteristice.

Calcare detritice Ele sunt împărțite în zoodetrite și fitodetrite. Zoodetritele conțin ca componente principale fragmente ale părților scheletice ale nevertebratelor - valve ale brahiopodelor cu pereți subțiri și groși, ostracode, bureți, briozoare, cochilii foraminifere, segmente și mai rar calicii de crinoizi. Printre acestea se identifică soiuri precum polidetritice (din rămășițele diferitelor tipuri de organisme), crinoid, crinoid-brahiopode, spiculacee etc.. Calcarele fitodetritale sunt reprezentate de numeroase varietăți, în principal în funcție de compoziția generică a algelor. Acestea sunt prenicella, microfitolit, furustalat și alte soiuri. În calcarele oolitice ale formațiunilor de recif și bioherm, nucleele ooliților sunt foraminifere, segmente de crinoide și fragmente de alge.

Rocă detritică de calcar-cochilie

Se numesc calcarele formate din părți ale scheletului calcaros al crinoizilor crinoidși includ segmentele rotunde ale tulpinilor lor. Semnificative ca grosime și dezvoltarea zonei, straturile de calcare organogenice - stromatoliți - sunt compuse din deșeuri de alge albastru-verzi. Organismele vegetale - algele acoperite cu plăci de calcit (cocolitofore) și algele care nu au schelet de calcit - absorb dioxidul de carbon din apă. Ca urmare a activității lor vitale, se formează biochimic formațiuni stratificate vag ondulate (stromatoliți).

Calcar crinoid

Recifele fosile sunt o formă particulară de apariție a calcarelor biogene care formează structuri organogenice. Acestea sunt formațiuni de cadru puternic compuse din resturi scheletice ale organismelor care trăiesc adesea în colonii - corali, bureți, stromatopori, briozoare, serpule, pelecypode și multe altele (foraminifere, brahiopode). Forța structurii recifului este dată de algele care o învăluie. Ele se pot ridica deasupra apei, formând insule de recif, care se întind pe sute de kilometri. Grosimea formațiunilor de recif ajunge uneori la 1000 m sau mai mult.

Crestele recifului de-a lungul marginii unei insule sau a unei linii de țărm sunt numite recife de barieră. În Oceanul Pacific, reciful de barieră se întinde de-a lungul coastei de est a Australiei pe 1900 km. Structurile de barieră de recif care se extind de-a lungul coastei sunt desemnate recife de coastă. Formațiunile de recif în formă de inel cu o lagună de mică adâncime în partea centrală sunt cunoscute în literatură ca atoli. Condițiile prealabile pentru dezvoltarea rapidă a formațiunilor de recif există doar în regiunile tropicale și subtropicale. În mările tropicale apa este suprasaturată cu carbonat de calciu și există o faună bogată de organisme cu schelet calcaros. Aceste conditii sunt foarte favorabile pentru fixarea biochimica rapida a carbonatului de calciu, indiferent de specia biologica care formeaza recifele si biohermii. Trebuie avut în vedere faptul că malurile asemănătoare recifului sunt cunoscute la adâncime și în mările foarte reci ale Oceanului Atlantic de Nord.

Structurile de recif sunt caracterizate de calcare biohermice, care formează formațiuni de diferite forme - de la forma de lentilă la cea de stoc. Principalii formatori de bioherm sunt algele albastru-verzi și verzi. Se găsesc și soiuri stromatolitice de calcare biohermice. Numeroase fire de alge țesute strâns alcătuiesc cea mai mare parte. Golurile sunt umplute cu micro-calcit cu granulație fină.

Pe uscat pot apărea roci calcaroase. Acestea sunt tufuri calcaroase, travertini - formațiuni sinterizate și cruste ale izvoarelor subterane care se deversează la suprafață. În aceeași categorie sunt incluse formele sinterizate de calcar - stalactitele și stalagmitele care se formează în peșteri. Tuful calcaros este de obicei o masă spongioasă poroasă de structură cristalină liberă, uneori densă, adesea cu amprente și resturi de frunze de plante. Stalactitele și stalagmitele în secțiune transversală au de obicei o structură concentrică-zonală. În condiții de suprafață, în zonele climatice aride, din cauza creșterii capilare și a evaporării umidității, se formează acumulări de material carbonat aproape de suprafață - calcret, cochilii.

Nămolurile carbonatice se întăresc rapid, se litifică și, atunci când sunt distruse de valuri, formează fragmente numite intraclaste. Acestea din urmă sunt cimentate de material carbonatic care continuă să se depună sau sunt transportate mecanic și sortate ca material clastic obișnuit. După depunere, sunt supuse compactării și cimentării, formând calcare cu o masă de liant cu granulație cristalină. Adesea, în astfel de calcare există bulgări de nămol microgranular (pelete), fragmente terigene, ooide - fragmente de cochilii, boabe cu coji, coji de carbonat chimiogenic.

Calcarele chimiogene

Calcarele chemogenice se formează în timpul precipitării calcitului din soluțiile apelor mărilor, oceanelor și în rezervoare terestre cu un climat arid suprasaturat cu carbonat de calciu. Datorită calcitului chimiogen, pelitomorf, unele calcare oolitice, cristalino-granulare și concrețiuni carbonatice au apărut în timpul redistribuirii materialului carbonatic în sedimentele terigene în timpul diagenezei. Calcarele pure sunt albe, dar din cauza impurităților altor substanțe pot căpăta culori diferite: gălbui, maroniu (amestec de oxizi de fier), cenușiu spre negru (prezența materiei organice), verzui (datorită unor silicați).

Dolomiți

Dolomit, Prilep, Macedonia

Dolomiții sunt compusi în principal (50% sau mai mult) din mineralul cu același nume. Adesea există un amestec de calcit autigen, gips, anhidrit, silice, oxizi de fier, materie argilosă, celestină, fluorit, săruri, materie organică fin dispersată, pirit sau marcasită și fragmente terigene. Resturile organice din dolomiți sunt rare și prost conservate. De obicei, acestea sunt nuclee, mai rar amprente. Ca aspect, ele diferă puțin de calcar, ceea ce necesită testarea lor cu o soluție slabă (2-5%) de acid clorhidric. Culoarea dolomitelor este alb, alb-gălbui, roșcat, galben, verzui, cenușiu până la negru (prezența materiei organice). Dolomitele bituminoase sunt de culoare maro. De regulă, formează mase granulare de diferite dimensiuni, de la microgranulație la granulație grosieră și poate fi cavernoasă din cauza golurilor de leșiere (cavități). Structurile biomorfe organogenice sunt rare.

Dolomiții sunt o componentă comună a straturilor purtătoare de carbonat și gips foliat. După geneza lor, ele sunt împărțite în sedimentare primare, singenetice și diagenetice și secundare sau epigenetice.

Roci carbonatice. Aflorimente de calcar. Coasta Mării Negre

Grupul de roci carbonatice include calcare, marne și dolomite. O clasificare general acceptată a rocilor carbonatice nu a fost încă dezvoltată. De exemplu, calcarele și dolomitele sunt adesea împărțite în așa fel încât fiecare dintre aceste grupuri să includă roci compuse din mai mult de 50% calcit sau dolomit. Potrivit autorului, este mai oportun să distingem un grup de roci mixte - dolomite-calcare, în care conținutul fiecăruia dintre ambele minerale care formează roci variază în intervalul 40-60%. Calcarele sau dolomitele trebuie numite roci compuse din mai mult de 60% calcit sau dolomit (vezi Fig. 8-II).
Apartenența rocilor la una sau alta varietate a seriei calcar - dolomit poate fi judecată după cantitatea de MgO din ele. În calcarele pure compuse din mai mult de 95% calcit, conținutul de MgO nu depășește 1,1%. În calcarele dolomitice, MgO variază de la 1,1 la 8,8%, în calcarele dolomitice - de la 8,8 la 13,1%, în dolomite calcaroase - de la 13,1 la 20,8% și, în final, în dolomite pure de la 20,8 la 21,9%. În toate aceste roci, conținutul de particule de argilă (sau clastice) nu depășește 5%. Cu toate acestea, particulele de argilă și nisip sunt adesea conținute în cantități mult mai mari. Apoi apar roci mixte cu trei componente, ale căror proprietăți sunt determinate în primul rând de conținutul de particule de argilă și nisip și în al doilea rând de cantitatea de dolomit. Prin urmare, aspectul general al triunghiului de clasificare diferă de cel care a fost propus pentru clasificarea rocilor nisipos-lutos-argiloase (vezi Fig. 7 - II).
care conțin un amestec de particule de argilă se numesc marne.
Unele dolomite conțin amestecuri semnificative de gips și anhidrit. Astfel de roci sunt de obicei numite sulfat-dolomit. De asemenea, se observă tranziții între rocile carbonatice și cele silicioase.

Roci carbonatice Compoziție minerală și chimică

Principalele minerale care alcătuiesc rocile carbonatice sunt: ​​calcitul, care se cristalizează în sistem hexagonal, aragonitul, o varietate ortorombic de CaCO3, și dolomita, care este o sare dublă de dioxid de carbon de calciu și magneziu. Soiurile pulverulente și coloidale de calcit (druit sau nadsonit, buchliit etc.) se găsesc și în sedimentele moderne.
Determinarea compoziției mineralogice și chimice a rocilor carbonatice se realizează în secțiuni subțiri transparente, precum și folosind analize termice și chimice.
În condiții de câmp, cel mai simplu mod de a determina dolomite și calcare este o reacție cu acid clorhidric diluat.Când calcarul pur sau dolomitic este umezit cu acesta, are loc o fierbere violentă din dioxidul de carbon eliberat. Dolomiții fierb doar în pulbere.
O altă metodă de teren pentru identificarea acestor roci este reacția cu clorura ferică. Potrivit lui G.I.Teodorovich, se toarnă aproximativ 1 g de rocă sub formă de pulbere într-o eprubetă cu 5 cm 3 dintr-o soluție de FeCl 3 10%, după care eprubeta se închide cu degetul și se agită.Dacă s-a luat calcar pur pentru testare, atunci când Acest lucru determină o eliberare abundentă de CO2 și se formează un precipitat gelatinos maroniu-roșu.Pudra de dolomit pură nu este colorată, iar soluția își păstrează culoarea inițială după ce pulberea se depune.Dacă dolomita conține un amestec de CaCO3, atunci eliberarea de bule de CO2 se observă, iar culoarea galbenă inițială a soluției se schimbă în roșu.În acest caz, când roca de testat aparține calcarului dolomitic, eliberarea de CO 2 este semnificativă, culoarea soluției devine roșie, dar stabilă. nu se creează sediment gelatinos.
Următoarea metodă este, de asemenea, potrivită pentru estimarea conținutului de dolomită. Aproximativ 0,1 g de rocă sub formă de pulbere se dizolvă la foc mic într-o eprubetă cu acid clorhidric diluat (1: 10). La soluția rezultată se adaugă 10 cm3 de amoniac puternic și se agită. În acest caz, se formează un precipitat alb, a cărui cantitate poate fi utilizată pentru a evalua conținutul de MgO. Pentru a determina cantitativ conținutul de carbonat al rocilor în condiții de câmp, este convenabil laboratorul de teren al sistemului A. A. Reznikov și E. P. Mulikovskaya, ceea ce face posibilă determinarea conținutului de dioxid de carbon, precum și de carbonat de calciu și magneziu.

Tabelul 1. Compoziția chimică a rocilor carbonatice

Insolubil rest		5,19		2,40					1,26	1,95
SiO2		0,06	1,24		0,61			0,70
TiO2		0,81
Al2O3		0,54	0,65					0,29
Fe2O3			0,34					0,30	0,40	0,43
								0,41
		0,05						Sl.
		7,90	1,74	0,29	2,69		21,7	21,06	14,30	11,43
	56,00	42,61	53,48	52,49	48,45	55,5	30,4	30,34	38,46	40,03
Na2O		0,05
K2O		0,33						0,34
H2O+		0,21			0,28			0,03
H2O-		0,56
P. n. n.										46,10
CO2	44,00	41,58			42,01		47,9	46,81	45,60
P2O5		0,04
		0,09
SO 3		0,05						0,17		0,32
		0,02
Sumă......	100,00	100,09				99,3	100,0	100,45	100,02	99,51
CaCO3		56,6	92,4	92,92	79,82	98,8	100,0	0,90	33,58	42,35
CaMg(CO3)2		36,4		1,31	12,29			97,57	64,60	52,57

S. V. Tikhomirov a descris următoarea metodă simplă de determinare a dolomitei și calcitului în secțiuni subțiri: adăugați o anumită cantitate de acid clorhidric 5% la cerneala violetă obișnuită (violet de metil) până când apare o culoare albastră; suprafața secțiunii deschise este acoperită generos cu cerneală, iar după 1-2 minute se îndepărtează cu grijă cu hârtie absorbantă; În acest timp, calcitul reacționează cu acidul clorhidric și devine colorat, în timp ce dolomita rămâne necolorată.În mod similar, chiar și granule mici de dolomit pot fi observate printre particulele de calcit. Cerneala de pe suprafața secțiunii lustruite poate fi îndepărtată cu apă și săpun.
Alte metode de identificare a rocilor carbonatice sunt descrise în partea a treia a cărții (vezi § 70).
Compoziția chimică a unor roci carbonatice este dată în tabelul 1.

Principalele tipuri de roci

Calcare

Calcare. Calcarele sunt roci carbonatice compuse în principal din calcit. Culoarea calcarului este variată și este determinată, în primul rând, de natura impurităților. Calcarele pure sunt colorate în alb, gălbui, gri, gri închis și uneori negru. Intensitatea tonului gri în culoarea lor este de obicei asociată cu un mic amestec de particule de argilă sau materie organică. Culoarea verzuie a calcarelor este de obicei asociată cu prezența materialului argilos, un amestec de glauconit sau compuși feroși foarte fini. Culoarea maronie sau roșiatică a calcarelor se explică prin prezența compușilor de oxid de fier. Calcarele cu granulație grosieră sunt de obicei mai deschise la culoare decât calcarele cu granulație fină.
O caracteristică importantă a calcarelor este fractura lor, a cărei natură este determinată de structura rocii. Rocile calcaroase cu granulație foarte fină, cu o coeziune slabă a granulelor (de exemplu, creta) au o fractură de pământ. Calcarele cu granulație grosieră au o fractură strălucitoare, rocile cu granulație fină au o fractură asemănătoare zahărului etc.
Sub formă de impurități din calcare, carbonatul de magneziu este deosebit de comun, care formează o sare dublă cu carbonat de calciu - dolomit sau, mult mai rar, se află în soluție solidă cu acesta, precum și minerale argiloase (un conținut semnificativ al cărora este caracteristic marnelor), acid silicic, glauconit, sulfuri, siderit, oxizi de fier, uneori mangan, gips, fluorit, precum si materie organica.
Nodulii de silex sunt prezenți în multe straturi de calcar și în orizonturile lor stratigrafice individuale.
Unele calcare conțin un amestec de fosfați și alumină liberă. Identificarea acestor impurități este foarte importantă pentru căutarea depozitelor de bauxită și fosforit.
Pentru calcarele se pot distinge următoarele tipuri principale de structuri.
Structură granulară cristalină, printre care se disting mai multe varietăți în funcție de diametrul boabelor: granulație grosieră (dimensiunea granulelor peste 0,5 mm), granulație medie (de la 0,50 la 0,10 mm), granulație fină (de la 0,10 la 0,05). mm), cu granulație fină (de la 0,05 la 0,01 mm) și cu granulație micro (<0,01 мм) структуры. Последнюю структуру часто называют также пелитоморфной или скрытокристаллической.

Structuri de roci carbonatice: a - organogenice (diametrul câmpului vizual al câmpului vizual 7,3 mm), c - oolitic (diametrul câmpului vizual 7,3 mm)", b - clastic (diametrul câmpului vizual 4,1) mm)", d - încrustație (lățimea câmpului vizual 4,1 mm) câmp vizual 4,1 mm) roci sedimentare").

Structura organogenă, în care se disting trei soiuri cele mai semnificative: a) de fapt organogenă, când roca este formată din reziduuri organice calcaroase (fără semne de transfer al acestora),
înglobat în material carbonatat cu granulație fină (Fig. 1 - IV a); b) organic-clastice, când roca conţine resturi organice zdrobite şi parţial rotunjite situate între materialul carbonatat cu granulaţie fină; c) detritus, când roca este compusă numai din resturi organice zdrobite fără o cantitate notabilă de particule de carbonat cu granulație fină.
Structura clastică se observă în calcarele formate prin acumularea de fragmente rezultate în urma distrugerii rocilor carbonatice mai vechi (Fig. 1-VI b).Aici, ca și în unele calcare organice, pe lângă fragmente, cimentarea calcaroasă a masei este evidentă. vizibil.
O structură oolitică, caracterizată prin prezența ooliților stivuiți concentric, de obicei mai mici de un milimetru. Boabele detritice sunt adesea prezente în centrul ooliților. Uneori oolitele capătă o structură radială (Fig. 1-VI c).
Se observă, de asemenea, structuri de încrustație și crustificare. Primul caz se caracterizează prin prezența crustelor unei structuri concentrice, umplând fostele goluri mari (Fig. 1-VI d). În al doilea caz se observă creșteri de cristale de carbonat alungite, localizate radial în raport cu fragmentele sau resturile organice care alcătuiesc roca.
În timpul procesului de fosilizare, multe calcare suferă modificări semnificative. Aceste modificări sunt exprimate, în special, în. recristalizare, fosilizare, dolomitizare, feruginizare și dizolvare parțială cu formarea stiloliților. În timpul acestor modificări, apar structuri secundare tipice: de exemplu, majoritatea structurilor cristaline, structurilor de încrustație, precum și structurilor pseudoclastice formate din cauza recristalizării neuniforme sau a apariției unei serii de fisuri umplute cu calcit secundar. Calcarele dolomitizate se caracterizează printr-o structură porfiroblastică. Modificările secundare ale structurii calcarelor datorită dizolvării și recristalizării lor frecvente fac dificilă determinarea condițiilor de formare a multor calcare.

Printre calcarele se disting clar mai multe tipuri.

Principalele sunt următoarele.

Calcare organice. Aceasta este una dintre cele mai răspândite soiuri de calcar. Sunt compuse din cochilii de protozoare bentoniene, brahiopode, diverse tipuri de moluște, resturi de crinoide, alge calcaroase, corali și alte organisme de fund. Mult mai rar, calcarele apar din acumularea de cochilii de forme planctonice.
Majoritatea calcarelor organogenice se formează ca urmare a acumulării de resturi organice aproape nedeplasate. Cu toate acestea, în unele cazuri, resturile organice se găsesc doar sub formă de fragmente rotunjite, bine sortate după mărime. Astfel de calcare de coajă, care au o structură organogen-clastică, sunt deja de tranziție la calcarele clastice.
Reprezentanții tipici ai calcarelor organogenice sunt calcarele de recif (biohermice), constând în mare parte din rămășițele diferitelor organisme formatoare de recif și din alte forme care trăiesc în comunitate cu acestea. De exemplu, recifele de corali moderne sunt compuse în principal din resturi de alge calcaroase (25-50%), corali (10-35%), scoici de moluște (10-20%), foraminifere (5-15%) etc. Alge calcaroase sunt de asemenea răspândite printre recifele mai vechi. În special, recifele precambriene constau în întregime din rămășițele acestor organisme. Recifele mai tinere, pe lângă alge, erau compuse din corali, briozoare, arheociați și alte tipuri de organisme. Micii noduli de alge se numesc oncoizi.
O trăsătură caracteristică a calcarelor de recif este apariția lor, de obicei sub formă de masive groase și de formă neregulată, deseori ridicându-se brusc deasupra sedimentelor care s-au format simultan cu acestea. Straturile acestora din urmă se sprijină de recife la unghiuri de până la 30-50° și alternează la picioare cu calcare detritice formate din cauza distrugerii recifelor. Grosimea recifelor ajunge uneori la 500-1000 at sau mai mult (vezi § 87).
Caracteristicile calcarelor de recif care fac posibilă determinarea originii lor sunt absența amestecurilor de particule clastice, structura lor masivă și abundența cavernelor pline cu carbonați singenetici și eigenetici. Structurile incrustate sunt foarte tipice pentru ei.
Porozitatea mare a calcarelor de recif contribuie la dolomitizarea lor rapidă, care distruge în mare măsură structura organogenă a rocii.
Corpurile asemănătoare recifului cu o structură stratificată se numesc biostromi. Ele nu au o formă lenticulară atât de pronunțată și pot fi compuse dintr-un grup de scoici. Reprezentanții lor moderni sunt borcanele (borcane cu stridii etc.). Biostromele, ca și calcarele tipice de recif, sunt ușor supuse dolomitizării, timp în care resturile organice din ele pot fi distruse într-o măsură sau alta.
Creta de scris. Unul dintre reprezentanții deosebiti ai rocilor calcaroase este creta de scriere, care se evidențiază puternic în aspect de alte soiuri.
Creta de scris se caracterizează prin culoarea albă, structura omogenă, duritatea scăzută și granulația fină. Este compus în principal din carbonat de calciu (fără dolomit) cu un ușor amestec de particule de argilă și nisip. Reziduurile organice joacă un rol semnificativ în formarea cretei. Printre acestea, sunt deosebit de răspândite rămășițele de cocolitofore - alge calcaroase unicelulare, care compun cretă și marne asemănătoare cretei cu 10-75%, sub formă de plăci mici (0,002-0,005 mm), discuri și tuburi. Foraminiferele sunt de obicei conținute în cretă într-o cantitate de 5-6% (uneori până la 40%). Există, de asemenea, cochilii de moluște (în principal inocerame, mai rar stridii și pectinide) și câteva belemnite, iar pe alocuri și cochilii de amoniți. Rămășițele de briozoare, crinoide, arici, corali și viermi tuburi, deși observate, nu servesc ca elemente formatoare de rocă ale cretei.
Calcitul pulverulent, prezent întotdeauna în cretă, se formează probabil prin precipitarea chimică a varului și parțial prin distrugerea resturilor organice. Conținutul de calcit sub formă de pulbere în diferite tipuri de cretă variază de la 5 la 60%, ajungând uneori la 90%. Dimensiunea particulelor este variabilă (0,0005-0,010 var). Forma lor este mai mult sau mai puțin rotundă, uneori ușor alungită.
Partea necarbonată a cretei este reprezentată în principal de particule mai mici de 0,01 mm. Este compus în principal din cuarț. Mineralele argiloase includ montmorillonitul și, mai rar, caolinitul și hidromica.

Mineralele singenetice includ opal, glauconit, calcedonie, zeoliți, pirita, barita, hidroxizi de fier și alte minerale.

Folosind impregnarea probelor de cretă cu ulei de transformator (vezi § 73), G.I. Bushinsky a reușit să identifice în scris pasajele de cretă ale diferitelor organisme și orizonturi care mănâncă mâl cu o structură breciată care a apărut atunci când nămolul calcaros a crăpat în timpul procesului de compactare. Astfel de fisuri apar adesea sub apă în sedimentele coloidale, mai ales atunci când sunt agitate.
Creta de scriitor se depune pe fundul mărilor cu salinitate normală, situate în climă caldă. Adâncimile mării din zona de acumulare au fost aparent foarte diferite - de la câteva zeci la multe sute de metri.
În zonele geosinclinale, sedimentele „corespunzând cretei sunt cimentate și transformate în calcare. Este probabil ca multe dintre calcarele criptocristaline comune aici să fie, în alte condiții de fosilizare, roci asemănătoare cretei. La o adâncime considerabilă sub suprafața pământului (în foraje), creta este mult mai densă decât pe suprafața pământului.
Calcare de origine chimică. Acest tip de calcar este separat în mod convențional de alte tipuri, deoarece majoritatea calcarelor conțin întotdeauna o anumită cantitate de calcit, care a precipitat din apă pur chimic.
Calcarele tipice de origine chimică sunt microgranulate, lipsite de resturi organice și apar sub formă de straturi și uneori grupuri de noduli. Acestea conțin adesea un sistem de vene mici de calcit care se formează atunci când volumul sedimentelor inițial coloidale scade. Geodele cu cristale de calcit mari și bine formate sunt adesea prezente.
Calcarele de origine chimică sunt larg răspândite, dar uneori sunt greu de separat, mai ales după recristalizare, de calcarele cu granulație fină formate din cauza alimentării și depunerii de particule mici rezultate în urma eroziunii rocilor carbonatice.
Calcarele de origine chimică includ probabil soiuri criptocristaline (pelitomorfe) cu fractură concoidală, numite litografice. Aparent, . există mult calcit, format pur chimic, în cretă, precum și în toate calcarele organogenice (cu excepția detritusului). O grupă specială este formată din tufurile calcaroase, formate pe uscat datorită eliberării de var din sursele de apă.
Calcare clastice. Acest tip de calcar conține adesea un amestec semnificativ de boabe de cuarț și uneori este asociat cu roci nisipoase. Calcarele clastice sunt adesea caracterizate prin așternuturi încrucișate.
Calcarele detritice sunt compuse, de regulă, din granule de carbonat de diferite dimensiuni, al căror diametru se măsoară de obicei în zecimi de milimetru, mai rar în câțiva milimetri. Există și conglomerate de calcar formate din fragmente mari. Granulele de carbonat clastic sunt în general bine rotunjite și similare ca mărime, deși se cunoaște mult material slab sortat.
În secțiuni subțiri, acestea sunt de obicei puternic separate de cimentul carbonatat din jur.
Calcarele obdomochtsy sunt uneori strâns asociate cu rocile organogenice, rezultate din zdrobirea și rotunjirea resturilor organice.
În unele cazuri sunt aproape de calcare de origine chimică. În acest caz, tipul intermediar sunt calcarele oolitice, formate din oolite mici construite concentric. Acestea din urmă se formează datorită precipitării chimice a carbonatului de calciu într-o zonă de ape suficient de mobile. Calcarele oolitice sunt adesea încrucișate.
Calcarele clastice tipice se formează aproape întotdeauna la adâncimi mici, mai ales adesea în perioadele de sedimentare lentă, din cauza eroziunii rocilor carbonatice mai vechi.
Calcare secundare. Această grupă include calcarele care apar în partea superioară a calotelor domurilor de sare, precum și calcarele care apar în timpul transformării dolomitelor în timpul intemperiilor (fractura sau dedolomitizare). Recent, rase similare au fost studiate de V. B. Tatarsky.
Rocile fracturate sunt calcare cu granulație medie până la grosieră, dense, dar uneori spongioase sau cavernoase. Ele apar sub formă de mase continue. În unele cazuri, acestea conțin incluziuni în formă de lentilă de dolomite cu granulație fină sau fină, uneori slăbite și pătând degetele. Mai rar, formează incluziuni și vene ramificate în grosimea dolomitelor.
În secțiune subțire, calcarele secundare au întotdeauna o structură densă. Contururile boabelor de calcit sunt rotunjite sau neregulat sinuoase. O parte semnificativă a boabelor conține ciorchini de boabe mici de dolomit sau particule de praf formate după dizolvarea lor completă (nuclee întunecate de romboedre de dolomit). Ocazional se disting relicve ale fostei structuri dolomitice. Fractura modifică dramatic proprietățile fizice ale rocilor, transformând dolomitele fin poroase, foarte permeabile, în calcare dense, cu caverne mari, dar izolate. De obicei, doar dolomitele pure sunt zdrobite.
Când sunt supuse intemperiilor, calcarele se scurg rapid. Apele subterane care circulă în calcare conduc la formarea fenomenelor carstice. Când calcarul este levigat, uneori se formează acumulări de argile reziduale și foarte rar fosforite.
Origine. Formarea calcarelor are loc într-o mare varietate de condiții fizice și geografice. Calcarele de apă dulce sunt relativ rare. Ele apar de obicei sub formă de lentile printre sedimentele continentale nisipoase-argiloase, sunt lipsite de resturi organice și sunt adesea caracterizate printr-o structură asemănătoare nodulilor, microgranule, prezența unor fisuri mici umplute cu calcit, prezența geodelor și alte caracteristici. asociat cu depunerea de material coloidal calcaros.
Uneori, aceleași trăsături caracterizează calcarele formate în bazinele salmastre și saline. Aici se găsesc deja soiuri organogenice, constând în principal din cochilii ale câtorva specii de moluște sau ostracode.
Calcarele marine sunt cele mai comune. Ele reprezintă fie soiuri de apă foarte mică, de coastă (calcare clastice sau oolitice, unele pietre de scoici), fie depozite de apă mai adâncă, ale căror condiții de formare pot fi stabilite pe baza studiului resturilor organice și a caracteristicilor litologice ale calcarelor.
Acumularea de calcare in toate conditiile fiziografice este favorizata de o cantitate mica de clastic adus
material, prin urmare calcarele s-au format mai ales în epoci ale existenței unor mase mici de teren cu teren plat. Condiții similare au apărut în timpul unor încălcări majore.
Un alt factor care favorizează formarea calcarelor este climatul cald, deoarece solubilitatea carbonatului de calciu, toate celelalte lucruri fiind egale, crește semnificativ pe măsură ce temperatura apei scade. Prin urmare, prezența straturilor de calcar oferă o indicație fiabilă a prezenței unui climat cald în trecut. Cu toate acestea, condițiile de formare a calcarelor în trecutul geologic au fost oarecum diferite de cele moderne datorită conținutului mai mare de dioxid de carbon din atmosferă. De-a lungul timpului, a crescut și cantitatea de calcar organogen.
Distribuția geologică. În istoria Pământului, au existat epoci de formare deosebit de intensă a calcarelor și a rocilor în apropierea acestora. Astfel de epoci sunt Cretacicul superior, Carboniferul și Silianul. Calcarele se găsesc adesea în depozitele mai vechi.
Uz practic. Calcarele sunt materii prime minerale pentru consum în masă. Sunt utilizate în principal în industria metalurgică, cimentului, chimică, sticlei și zahărului. O mare cantitate de calcar este folosită în construcții și, de asemenea, în agricultură.
În metalurgie, calcarele sunt folosite ca flux, care asigură transferul componentelor utile în metal și purificarea metalului de impuritățile nocive care se transformă în zgură. În soiurile obișnuite de calcar fluxant, conținutul de reziduuri insolubile nu trebuie să depășească 3%, conținutul de EO3 nu trebuie să fie de 0,3% și cantitatea de CaO nu trebuie să fie mai mică de 50%. Calcarele de flux trebuie să fie rezistente mecanic.
Calcarele utilizate într-un amestec cu argilă pentru producerea cimentului Portland nu trebuie să conțină incluziuni de particule de gips, silex și nisip. Conținutul de oxid de magneziu din ele nu trebuie să fie mai mare de 2,5%, iar raportul, numit coeficient de saturație, în amestecul inițial este de 0,80-0,95, iar cantitatea de silice nu trebuie să depășească. conținutul de sesquioxid de mai mult de 1,7-3,5 ori. Cele mai potrivite sunt calcarele libere.

Calcarele sunt principala materie primă pentru producerea varului nestins (aer). Cele mai valoroase sunt calcarele care conțin până la 2,5% MgCOe și până la 2% impurități de argilă. Calcarele dolomitizate (cu conținut de MgO până la 17%) produc var de calitate mai slabă.
În industria chimică, calcarele și produsele lor de calcinare sunt utilizate în producția de carbură de calciu, sodă, sodă caustică și alte substanțe. Pentru a produce aceste materiale, este nevoie de calcar pur cu un conținut scăzut de impurități.
În industria sticlei, calcarul este adăugat la încărcătură pentru a crește rezistența chimică a sticlei. Tipurile convenționale de sticlă conțin până la 10% oxid de calciu. Calcarele utilizate în fabricarea sticlei ar trebui să conțină 94-97% CaCO3 și să nu conțină mai mult de 0,2-0,3% BeO3.
În industria zahărului, calcarele care conțin o cantitate mică de impurități sunt folosite pentru a purifica sucurile de sfeclă.
Calcarele dezvoltate ca materiale de construcție din piatră și drumuri trebuie să aibă o rezistență mecanică și rezistență suficientă la intemperii. Calcarele pure și silicificate sunt potrivite în special ca pietre de moloz. Amestecul de particule de argilă reduce semnificativ rezistența mecanică a calcarelor și rezistența acestora la intemperii. Piatra zdrobită din calcar durabil este folosită la fabricarea betonului și ca balast feroviar.
Calcarele utilizate în agricultură pentru calcarea solurilor podzolice se aplică și mai puține cerințe. În acest scop, poate fi folosit orice calcar local, de preferință moale.
Creta este folosită în cantități mari în pictură ca pigment alb. Creta este folosită în cantități semnificative ca umplutură în cauciuc, hârtie și în alte industrii. Creta este adesea folosită ca înlocuitor pentru var.

Render(( blockId: "R-A-248885-7", renderTo: "yandex_rtb_R-A-248885-7", asincron: true )); )); t = d.getElementsByTagName("script"); s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = adevărat; t.parentNode.insertBefore(s, t); ))(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks");

Dolomiți

Dolomiții sunt roci carbonatice compuse în principal din dolomit mineral. Dolomita pură corespunde formulei CaMg (CO3) 2 și conține 30,4% CaO; 21,8% MgO și 47,8% COg sau 54,3% CaCO3 și 45,7% MgCCb. Raportul de greutate al CaO: MgO = 1,39.
Dolomiții se caracterizează prin prezența unor minerale care au căzut pur chimic în timpul formării sedimentului sau care au apărut în timpul diagenezei acestuia (calcit, gips, anhidrit, celestină, fluorit, magnezit, oxizi de fier, mai rar - silice sub formă de opal și calcedonie, materie organică etc.). În unele cazuri, se observă prezența pseudomorfilor în cristale de diferite săruri.
În aparență, multe dolomite sunt foarte asemănătoare cu calcarele, cu care sunt asemănătoare ca culoare și cu incapacitatea de a distinge calcitul de dolomit în stare fin-cristalină cu ochiul liber.
Printre dolomiți există soiuri complet omogene, de la microgranulație (asemănătoare porțelanului), uneori pătând mâinile și având o fractură concoidală, până la soiuri cu granulație fină și grosieră compuse din romboedri de dolomit de aproximativ aceeași dimensiune (de obicei 0,25-). 0,05 mm). Soiurile levigate ale acestor roci amintesc oarecum de gresie ca aspect.
Dolomiții sunt uneori caracterizați prin cavernitate, în special datorită leșierii scoicilor, porozității (în special în aflorimentele naturale) și fracturării. Unele dolomite au capacitatea de a crapa spontan. Resturile organice bine conservate sunt rare în dolomiți. Dolomiții sunt colorați în mare parte în nuanțe deschise de gălbui, roz, roșcat, verzui și alte tonuri.
Dolomiții se caracterizează printr-o structură cristalină granulară (mozaic), comună și pentru calcare, și diverse tipuri de structuri relicte cauzate de înlocuirea resturilor organice calcaroase, ooliților sau fragmentelor carbonatice în timpul dolomitizării. O structură oolitică și, de asemenea, de încrustație se observă uneori în legătură cu umplerea diferitelor cavități, de obicei în masivele recifale.
Pentru rocile care trec de la calcar la dolomit, o structură porfiroblastică este tipică, atunci când romboedri mari individuali de dolomit sunt prezenți pe fundalul unei mase de calcit fin cristalin.
Romboedrii dolomiți sunt adesea bine zonați. De obicei, partea lor internă într-o secțiune subțire pare întunecată, deoarece conține multe incluziuni, în timp ce partea periferică este lipsită de ele. Există romboedre cu zone alternative de grade diferite de transparență sau compuse din calcit în centru și dolomit la suprafață.
Pe baza originii lor, dolomitele sunt împărțite în sedimentare primare, singenetice, diagenetice și epigenetice. Primele trei tipuri sunt adesea combinate sub denumirea de dolomite primare, iar dolomitele epigenetice sunt numite și secundare.
Dolomite sedimentare primare. Aceste dolomite au apărut în golfuri maritime și lagune cu apă de mare salinitate, datorită precipitațiilor directe a dolomitei din apă. Potrivit lui S.G. Vishnyakov și Ya.K. Pisarchik, aceste roci apar sub formă de straturi bine consistente, în care straturile subțiri sunt uneori exprimate clar. Cavernitatea și porozitatea primară, precum și resturile organice, sunt absente. Se observă adesea stratificarea unor astfel de dolomite cu gips. Contactele straturilor sunt egale, ușor ondulate sau treptate. Uneori se găsesc incluziuni de gips sau anhidrit.
Structura dolomitelor sedimentare primare este uniform microgranulară. Dimensiunea predominantă a granulelor este de aproximativ 0,01 mm. Calcitul apare doar ca o impuritate minoră. Uneori se observă silicificare, alteori intensă.

Unii cercetători neagă posibilitatea formării dolomitelor primare atât în ​​epoca modernă, cât și în trecutul geologic. Această problemă este discutată în detaliu în Fairbrigde (1957). Problema formării dolomitei este discutată în detaliu în lucrările lui N. M. Strahov și G. I. Teodorovich.
Dolomite singenetice și diagenetice. Acestea includ partea predominantă a dolomitelor. Nu este întotdeauna posibil să le distingem. Ele apar din cauza transformării nămolului calcaros. Ele apar sub formă de straturi și depozite în formă de lentilă și sunt roci puternice, cu fracturi neuniforme, aspre, de obicei cu stratificare neclară. Structura dolomitelor singenetice este adesea microgranulată uniformă. Pentru cele diagenetice, cu granulație neuniformă (granule de la 0,1 la 0,01 mm) este mai tipică. Se observă adesea resturi organice, mai mult sau mai puțin înlocuite cu dolomit. În acest caz, cochiliile formate din calcit pelitomorf (de exemplu, cochilii de foraminifere) sunt înlocuite inițial. Rămășițele organice compuse din cristale mari de calcit (de exemplu, segmente crinoidee) rămân de obicei sub-dolomitizate. Cochiliile și coralii brahiopodelor sunt dolomitizate după cochilii foraminifere și înaintea segmentelor crinoide și a cochiliilor de arici de mare.
În același mod, înlocuirea primară a dolomitei are loc și în secțiunile pelitomorfe ale rocii compuse din calcit de origine anorganică. De asemenea, se observă adesea leșierea reziduurilor organice.
Caracteristica dolomitelor diagenetice este forma neregulată romboedrică, romboedrică sau ovală a boabelor de dolomit, adesea având o structură în zone concentrice. În partea centrală a boabelor există acumulări întunecate asemănătoare prafului.
În unele cazuri, are loc gipsarea rocii. În acest caz, zonele de rocă carbonatată care erau cele mai permeabile la soluții (în special, resturile organice), precum și acumulările de dolomit pelitomorf, au fost cel mai ușor înlocuite cu gips.
Dolomite secundare (epigenetice). Acest tip de dolomit se formează în timpul procesului de înlocuire folosind soluții
calcare deja solide, formate complet ca roci. Dolomitele epigenetice apar de obicei sub formă de lentile printre calcarele nealterate sau conțin zone de calcar rezidual.
Zonele de distribuție a dolomitelor epigenetice sunt adesea limitate la elemente mari de structuri și relief antic. De exemplu, S.G. Vishnyakov subliniază că dolomiții și calcarele dolomitizate din orizontul calcarelor glauconite din Silurianul inferior al regiunii Leningrad sunt distribuite numai în zonele depresiunilor pre-devoniene, în care dolomitele din straturile Naror, îmbogățind apele subterane cu magneziu, sunt larg răspândite mai sus în secțiune.
Dolomitele epigenetice sunt de obicei caracterizate prin stratificare masivă sau neclară, structură neuniformă și eterogenă. Pe lângă zonele care sunt complet dolomitizate, există zone care sunt aproape neafectate de acest proces. Granița dintre astfel de zone este sinuoasă, neuniformă și, uneori, trece prin mijlocul scoicilor. .
J. K. Pisarchik consideră, de asemenea, că absența particulelor de calcit pelitomorf în miezul cristalelor de dolomit, forma romboedrică bine definită a cristalelor de dolomit, precum și transparența lor, sunt caracteristice dolomitelor epigenetice.
Dolomitele secundare sunt de obicei grosiere și cu granulație neregulată și adesea, de asemenea, poroase grosiere și neregulate.
Origine. Dolomiții pot apărea în toate etapele formării rocilor sedimentare. Formarea lor este facilitată de mineralizarea semnificativă a apei și de alcalinitatea acesteia, de temperatura ridicată, precum și de abundența de dioxid de carbon în soluție. În trecut, aceste condiții existau deja în apa bazinelor și apoi s-au format dolomite sedimentare primare. .
În perioadele geologice recente, probabil din cauza scăderii conținutului de dioxid de carbon din atmosferă, astfel de dolomite s-au format foarte rar.
Mult mai des, condițiile favorabile pentru formarea dolomitelor s-au creat în nămoluri datorită mineralizării mai mari a apelor nămoloase și a conținutului semnificativ de dioxid de carbon din acestea, în special în timpul descompunerii materiei organice.
Formarea dolomitei a devenit posibilă în mod repetat mult sub suprafața pământului, deja în grosimea rocilor sedimentare.
Sursa de săruri de magneziu pentru dolomite sedimentare primare a fost apa de mare, iar în alte cazuri - reziduuri organice, în care Mg se găsește adesea într-o formă ușor solubilă, sau, în cele din urmă, roci de magneziu, din care s-au levigat sărurile de magneziu.
O creștere a mineralizării apei aduce în mod semnificativ solubilitatea carbonatului de calciu și a magneziului mai aproape. Dolomitul, după cum subliniază G.I. Teodorovich, se formează de obicei la o concentrație de apă intermediară între depunerea sedimentelor calcaroase și a sedimentelor de sulfat de calciu. Toate tranzițiile sunt posibile de la calcare pure la dolomite normale și de la dolomite, prin roci sulfat-dolomite, la anhidrite sau gips reticulate care conțin dolomit. Membrul principal al acestei serii sunt sedimente pur calcaroase și dolomitice-calcaroase tipic marine, lipsite de celestină singenetică, fluorit și sulfați de calciu. Apoi urmează: 1) dolomite calcaroase și dolomite cu celestină și fluorit singenetice; 2) dolomite cu anhidrit singenetic, celestita si fluorit; 3) dolomite cu anhidrit singenetic fără celestină și fluorit și 4) dolomite cu anhidrit singenetic și magnezit.
Când dolomiții sunt afectați de intemperii, acestea sunt uneori defalcate, ducând la formarea de calcare.
Un fenomen caracteristic care însoțește degradarea dolomitelor și calcarelor dolomitizate este formarea așa-numitei făini de dolomit, care este o acumulare de mici cristale de dolomit corodate. Făina de dolomit apare de obicei sub formă de lentile, cuiburi și straturi printre dolomite solide, formând acumulări de până la câțiva metri grosime.

Distribuția geologică

Epocile de formare a dolomitei au coincis cu epocile de acumulare sporită a calcarului, cu excepția faptului că frecvența formării dolomitei a scăzut în general pe măsură ce Pământul se dezvolta. Prin urmare, straturile groase de dolomite pure se găsesc în principal printre depozitele precambriene. Dintre aceleași sedimente, aparent predomină dolomitele primare, formate din cauza precipitațiilor chimice a mineralelor din apa mării. În sedimentele mai tinere, dolomitele diagenetice sau secundare sunt mai frecvente, de obicei în straturile purtătoare de gips sau săruri.
Uz practic. Dolomitele si calcarele dolomitice sunt folosite in metalurgie, la fabricarea materialelor de constructii, sticlei etc. industria ceramicii.
În industria metalurgică, dolomitele sunt folosite ca material refractar și ca flux.
Utilizarea dolomitei ca material refractar se explică prin punctul său de topire ridicat, în soiuri pure egal cu 2300°. Când dolomita este arse la o temperatură de 1400-1700°, oxizii liberi (CaO, MgO) formați în timpul procesului de disociere se recristalizează, drept urmare masa poroasă este sinterizată în clincher dens, utilizat pentru căptușirea vatrei deschise. cuptoare cu vatră. Patul de dolomit absoarbe impuritățile nocive din metalul topit - sulf și fosfor.
În dolomitele utilizate ca materiale refractare, conținutul de silice nu trebuie să depășească 4-7%, conținutul de B2O3 și Mn3O4 nu trebuie să depășească 3-5%, deoarece prezența acestor impurități reduce brusc temperatura de sinterizare și topire a dolomitei.
Atunci când se utilizează dolomite ca fluxuri în topirea furnalelor, se folosesc în principal dolomite calcaroase cu un conținut de CaO de 30-40% și MgO de cel puțin 10%. Conținutul de impurități (reziduuri insolubile, fosfor, sulf) ar trebui să fie nesemnificativ.
În ultimii ani, dolomitele au început să fie folosite în metalurgie pentru producerea magneziului. Se folosesc si pentru producerea cimenturilor de magneziu, in lipsa calcarelor locale pentru producerea varului, in sticla, ceramica si alte industrii.

Marnele sunt înțelese ca roci de tranziție între carbonat și argilos, care conțin 20-70% particule de argilă. Cu mai puține, marnele se transformă în calcare argiloase, calcare dolomitice și dolomite. Marnele tipice conțin mai puțin de 5% dolomit (1,1% MgO) și 20 până la 40% particule de argilă. Pe măsură ce conținutul de dolomit crește la 20% (4,4% MgO), acestea se transformă în dolomit slab, apoi în dolomit moderat (20-25% dolomit sau 4,4-10,9% MgO) și puternic dolomit (mai mult de 50% dolomit sau mai mult de 10,9%
MgO). Marne în care partea carbonatată este reprezentată aproape exclusiv de dolomite (conținutul de calcit mai mic de 5% ar trebui numite marne prelomitice).
Marnele în sine (care conțin nu mai mult de 5% dolomit) sunt împărțite în două grupe: marne care conțin de la 20 la 40% particule de argilă și marne de argilă, în care cantitatea acestor particule crește de la 40 la 70%. Calcarele argiloase cu granulație fină (conținut de particule de argilă 5-20%) sunt adesea numite calcaroase: marne.
Marnele sunt împărțite în grupuri și mai mici. Astfel, soiurile lor, care conțin CaCO3 de la 75 la 80% și particule mici de minerale silicate într-o cantitate de la 20 la 25%, pot fi utilizate fără aditivi pentru producerea cimentului Portland și, prin urmare, sunt numite marne de ciment natural (naturale). G.I. Bushinsky propune să se numească marne asemănătoare cretei și mai multe soiuri de marne calcaroase, de tranziție la cretă de scris și care conțin 80-90% CaCO3. Rocile care conțin 90-95% CaCO3 ar trebui numite cretă argilosă. Creta pură, ca și calcarul pur, constă din peste 95% carbonat de calciu.
În marnele obișnuite, conținutul de silice din reziduul insolubil depășește cantitatea de sesquioxizi de cel mult 4 ori. Marne cu un raport S1O2:R2O3 > 4 aparțin grupului de marne nisipoase sau silicioase.

Marnele tipice sunt o rocă omogenă din punct de vedere structural, cu granulație foarte fină, constând dintr-un amestec de particule de argilă și carbonat și care posedă adesea o anumită plasticitate atunci când este umedă. Marnele sunt de obicei deschise la culoare, dar se găsesc și varietăți viu colorate de roșu, maro și violet (mai ales în straturile de culoare roșie). Așternutul fin nu este tipic pentru marne, dar multe apar în straturi subțiri. Unele marne formează interstraturi ritmice regulate cu straturi subțiri argiloase și nisipoase (depozite de fliș). Alții au capacitatea de a crăpa rapid atunci când sunt afectați de intemperii („crăpături” și „moloz”). Acest lucru se datorează, de obicei, prezenței mineralelor din grupul montmorillonit printre particulele de argilă, care își pot crește brusc volumul atunci când sunt umezite.
Ca impurități, marnele conțin reziduuri organice, granule detritice de cuarț și alte minerale, sulfați, oxizi de fier, glauconit etc.
La microscop, marnele dezvăluie o structură mâloasă sau, mai rar, psamopelitică, caracteristică unor argile și caracterizată prin prezența particulelor de nisip și mâl pe fundalul unei mase principale, cu granulație fină, constând dintr-un amestec de particule de argilă și carbonat. boabe. Dimensiunea acestora din urmă ajunge uneori la dimensiunea celor de lăcrime (adică aproximativ 0,01 mm).
Originea și distribuția geologică. Marnele se formează în zonele de depunere simultană a materialului argilos și carbonat. Zonele de formare a acestora sunt de obicei situate mai aproape de zona de demolare, comparativ cu rocile pur carbonatice. Marne se găsesc adesea printre sedimentele continentale (în special printre cele lacustre). Există, de asemenea, soiuri lagunare și marine. Epocile de formare a marnelor coincid cu epocile de formare a altor roci carbonatice.

Uz practic

Marnele sunt utilizate pe scară largă în producția de ciment. Pentru producerea cimentului Portland, cele mai potrivite marne (naturale) sunt cele care pot fi folosite direct la ardere fără amestecare prealabilă cu alte tipuri de materii prime (calcar sau argilă). Compoziția chimică a marnelor naturale trebuie să îndeplinească aceleași cerințe ca un amestec de calcar și argilă (vezi mai sus). Amestecul de oxid de magneziu, fosfor, alcalii și sulf este dăunător.
Materiile prime pentru cimentul Portland sunt arse la o temperatură de aproximativ 1450°, la care are loc deja sinterizarea particulelor de argilă și var și formarea de silicați și aluminați. Amestecul ars (clincherul) este măcinat și amestecat cu o cantitate mică de gips și uneori cu aditivi hidraulici.
Cimentul roman, în comparație cu cimentul Portland, este produs din materii prime care sunt mai sărace în oxid de calciu și este ars la temperaturi semnificativ mai scăzute (850-1100°). Pentru fabricarea acestuia se pot folosi roci dolomitizate.