Петрография обломочных и карбонатных пород

Учебно-методическое пособие

М. В. Платонов, М. А. Тугарова

ПЕТРОГРАФИЯ ОБЛОМОЧНЫХ 

И КАРБОНАТНЫХ ПОРОД

ИЗДАТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

УДК 552.5
ББК 26.31
         П89

Реценз ен ты: д-р геол.-минер. наук А. Б. Кузнецов (ИГГД РАН), д-р геол.-минер. наук С. Т. Ре
мизова (Рос. гос. пед. ун-т им. А. И. Герцена), канд. геол.-минер. наук С. В. Петров
(С.-Петерб. гос. ун-т)

Рекомендовано в печать

Редакционно-издательской комиссией 

Института наук о Земле 

Санкт-Петербургского государственного университета 

Платонов М. В., Тугарова М. А. 
Петрография обломочных и карбонатных пород: учеб.-метод. пособ.

2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2017. — 80 с. 
ISBN 978-5-288-05748-9

Приводится общая характеристика обломочных и карбонатных пород, их петрографиче
ские признаки, рассматриваются компонентные (минеральные) и структурные классификации. Даны схемы петрографического описания и примеры описания шлифов. Соответствует программе практических занятий по петрографии осадочных пород, рекомендуется для 
практических и самостоятельных занятий по курсу «Литология».

Предназначено для студентов-геологов. Может быть полезно преподавателям соответ
ствующих дисциплин.  

УДК 552.5
ББК 26.31

© М.В.Платонов, М.А.Тугарова, 2017
© Санкт-Петербургский университет, 2017
ISBN 978-5-288-05748-9

П89

У ч е б н о е  и з д а н и е

ПЛАТОНОВ Михаил Вячеславович, ТУГАРОВА Марина Александровна

ПЕТРОГРАФИЯ ОБЛОМОЧНЫХ И КАРБОНАТНЫХ ПОРОД

Учебное-методическое пособие 

Редактор Е. В. Гуреева-Пребраженская

Корректор М. А. Логинова

Компьютерная верстка Е. М. Воронковой

Обложка И. В. Тачиной

Подписано в печать 22.08.2017. Формат 70×100 1/16. Усл. печ. л. 6,5.

Планируемы тираж 500 экз. 1-й завод — 70 экз. Заказ № 000.

Издательство Санкт-Петербургского университета.

199004, Санкт-Петербург, В.О., 6-я линия, д. 11.

Тел./факс +7(812)328-44-22    publishing@spbu.ru     publishing.spbu.ru

Типография Издательства СПбГУ. 199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 5.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие .............................................................................................................................. 
4

1. ОБЛОМОЧНЫЕ ПОРОДЫ — КЛАСТОЛИТЫ ........................................................... 
5

1.1. Структурная классификация обломочных пород ................................................. 
5

1.2. Род псаммитолиты — пески и песчаники ............................................................... 
6

1.2.1. Как отличить собственно обломочные зерна (минералы) от аутиген
ных минералов, составляющих цемент или развивающихся как вторичные по обломочным ..................................................................................... 
9

1.2.2. Структуры песчаных пород ............................................................................. 11
1.2.3. Минеральный состав песчаных пород .......................................................... 20
1.2.4. Петрографическая классификация песчаных пород ................................. 31
1.2.5. Количественный подсчет минеральных компонентов под микроско
пом ........................................................................................................................... 34

1.2.6. Схема петрографического описания шлифа песчаной породы .............. 36

2. КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ — КАРБОНАТОЛИТЫ ................................................. 49

2.1. Классификация карбонатных пород по минеральному составу ....................... 49
2.2. Структурные классификации .................................................................................... 53
2.3. Вторичные (постседиментационные) изменения ................................................. 58
2.4. Пористость карбонатных пород ................................................................................ 61
2.5. Схема петрографического описания ........................................................................ 62

ПРИЛОЖЕНИЯ........................................................................................................................ 73
Приложение 1. Схема для определения органических остатков в шлифах осадоч
ных пород ............................................................................................................................. 74

Приложение 2. Оптические признаки слоистых алюмосиликатов ............................. 76
Приложение 3. Диагностические свойства рудных минералов ................................... 78

Литература ................................................................................................................................. 80

ПРЕДИСЛОВИЕ

В 1998 г. вышла в свет монография «Систематика и классификации осадочных 

пород и их аналогов», созданная большим авторским коллективом под редакцией 
В. Н. Шванова, которая рекомендована Подкомиссией по классификации осадочных пород Национального комитета геологов России для геологов Российской Федерации и стран СНГ. В этой книге на основе обобщения обширного материала по 
осадочным породам и их аналогам — современным осадкам и метаморфическим 
породам — приводятся основополагающие принципы и развернутая система классификации осадочных пород по их вещественно-структурным признакам.

Использование объективных признаков — вещественного состава и структур 

осадочных пород — позволяет унифицировать названия осадочных образований 
и является безусловным прорывом в петрографии осадочных пород. 

Освоение сложной номенклатуры осадочных образований необходимо вне
дрять в сознание будущих геологов со студенческой скамьи. Как показывает практический опыт, восприятие этой области знаний студентами — процесс сложный, 
что усугубляется отсутствием доступных современных учебных пособий по петрографии осадочных пород. «Систематика…», изданная тиражом 800 экземпляров, 
давно стала библиографической редкостью. 

Данным учебным пособием, опираясь на основные понятия и принципы,

изложенные в «Систематике…», авторы попытались частично восполнить пробел 
в этой области. Пособие содержит рекомендации по овладению основными понятиями петрографии осадочных образований, начальными навыками описания 
и корректного названия осадочных пород. 

1. ОБЛОМОЧНЫЕ ПОРОДЫ — КЛАСТОЛИТЫ

Обломочными породами, или кластолитами, принято называть осадочные породы 
с обломочной структурой кварц-силикатного состава (за исключением тонкодисперсных, глинистых пород) (Фролов, 1993).

Основным компонентом обломочных пород являются обломки минералов или 

горных пород. Генетически, т. е. по происхождению, минералы и горные породы, 
составляющие обломки, имеют более древний возраст, чем минералы и породы 
данного осадочного цикла. Другими словами, образование обломочных структур 
в классическом варианте происходит путем разрушения более древних пород, перемещения продуктов разрушения под действием различных агентов, их трансформации в процессе перемещения (дробление, истирание, окатывание) и отложения.

Именно поэтому обломки, или обломочные зерна, как правильнее их называть, 

имеют специфический облик, и их легко отличить в шлифе от других структурных 
компонентов, а также от минералов необломочного происхождения (т. е. аутигенных, образовавшихся в породе после осаждения осадка).

Обломочными структурами обладают не только обломочные породы, но и мно
гие другие, например известняки, бокситы, фосфоритолиты и пр. Обломочные 
зерна в них представлены соответственно карбонатами, минералами окислов
и гидроокислов алюминия, фосфатным веществом. Но в этих породах обломочные 
структуры встречаются не часто и не являются основными. Поэтому, как правило, обломочные зерна присутствуют в необломочных породах совместно с другими 
структурными компонентами — оолитами, пизолитами, биокомпонентами и др.

Только для обломочных пород обломочная структура является основной. При 

этом обломки, по определению, имеют кварц-силикатный состав, т. е. представлены кварцем, полевыми шпатами, слюдами и другими силикатными минералами, 
а также обломками магматических, метаморфических и осадочных пород. Именно 
минеральным составом обломочных зерен они и отличаются от других пород с обломочной структурой и выделяются в класс кварц-силикатных обломочных пород. 
При этом, в соответствии с принципами классификации осадочных пород, обломочные зерна кварц-силикатного состава должны оставлять более 50 % объема породы и, соответственно, площади шлифа.

1.1. Структурная классификация обломочных пород

По структурному признаку, а именно по наличию обломочных структур, в надклассе 
силикатных пород выделяется семейство обломочных пород, или кластолитов (Систематика…, 1998). Для дальнейшего деления обломочных пород на рода используется размер обломочных зерен. Это главный структурный признак обломков и самих 
пород, так как он определяет поведение (т. е. скорость, дальность, характер переноса 
и осаждения) обломочных частиц в ходе седиментогенеза. Размерные границы между 
родами выбраны не формально, а в результате многолетнего изучения обломочных 
пород разными авторами. Они соответствуют в той или иной степени естественным 
границам, которые обусловлены природой частиц разной размерности.

Итак, в семействе обломочных пород и их аналогов по размеру обломочных 

зерен выделяются четыре рода/подрода:

1) мачиниты (> 10 м) — утесовые породы,
2) псефитолиты (10 м–2 мм) — грубообломочные породы,
3) псаммитолиты (2–0,05 мм) — пески и песчаники (песчаные породы),
4) алевролиты (0,05–0,005 мм) — алевритовые породы.

Для более дробного деления пород на структурные виды используется уже 

комплекс структурных признаков, главным из которых остается размер зерен, 
а  также окатанность или неокатанность (угловатость) обломков и сцементированность пород. В таблице 1 приведена структурная классификация всех обломочных пород по вышеперечисленным признакам. Признак окатанности зерен 
используется и отражается в названии только грубообломочных пород. Для песчаных пород этот признак в название не выносится, но обязательно изучается при описании шлифов. Для алевритовых пород изучение окатанности зерен 
смысла не имеет, так как зерна алевритовой размерности не окатываются в процессе седиментогенеза. Предельным размером, ниже которого обломочные частицы не окатываются и почти всегда имеют угловатую форму, считается размер 
0,1–0,05 мм.

Далее речь пойдет только о песчаных породах, потому что среди обломочных 

пород именно они являются основным предметом петрографического изучения.

1.2. Род псаммитолиты — пески и песчаники

Структуры и петрографический состав более крупных по размеру зерен грубообломочных пород, как правило, изучаются непосредственно при полевых работах — в обнажениях, кернах и т. д. Связано это в первую очередь с тем, что 
большие размеры обломков и, соответственно, их вес физически не позволяют 
исследователю отобрать представительные образцы. Отбираются только характерные образцы зерен и цемента для уточнения их вещественного состава в камеральных условиях. Поэтому непосредственно при полевых исследованиях линейкой измеряются поперечники обломочных зерен (около 100 штук), а также по 
возможности определяется минеральный (петрографический) состав обломков 
и их соотношение в породе.

В качестве примеси в песчаных, а также глинистых породах практически всег
да присутствуют частицы алевритовой размерности. Чистые алевритовые породы 
мало распространены в природе. Гораздо чаще частицы алевритовой размерности 
встречаются как один из компонентов смешанных песчано-алевро-глинистых пород, наиболее развитых в четвертичных и современных отложениях. 

Петрографическое изучение алевролитов и зерен алевритовой размерности 

в виде примеси производится в шлифах под микроскопом идентично описанию 
и изучению песчаных пород, но только при бόльших увеличениях микроскопа
(20х, 40х). При этом минеральный и структурный составы алевритовых пород менее разнообразны: в них нет обломков пород, не встречаются окатанные зерна, 
меньше структурных типов цементов и пр.

Таблица 1. Структурная классификация обломочных пород и их аналогов

Семейство, 

структуры

Рода, 

структуры
Размеры обломков

Породы и их аналоги

Идиолитические  (главного компонента А >50 %)

Микститы

(А=10–50 %)

Не сцементированные
Сцементированные

Окатанные
Не окатанные
Окатанные
Не окатанные

Обломочные — кластолитовые

Утесовые

       > 10 м
—
—
—
—
Утесовый микстит, 

мачинит

Псефитовые

      10–1 м:

крупные (10–5 м),

мелкие (5–1 м)

Глыбовые 

валуны
Глыбы
__________
Глыбовый, валунно
глыбовый микстит

       1 м–10 см:

крупные (1 м–50 см),

средние (50–25 см),

мелкие (25–10 см)

Валуны
Отломы (блоки)
Валунный 

конгломерат

Отломовая 

(блоковая) 

брекчия

Блоковый, валунный 

микстит

       10–1 см:

крупные (10–5 см),

средние (5–2,5 см),

мелкие (2,5–1 см)

Галька
Щебень
Галечниковые 

конгломераты

Щебеночные 

брекчии

Щебневый, 

галечный микстит

       1 см–2 мм:

крупные (1 см –5 мм),

мелкие (5–2 мм)

Гравий
Дресва
Гравелиты
Дресвяники
Дресвяный, 

гравийный микстит

Окончание табл. 1

Семейство, 

структуры

Рода, 

структуры
Размеры обломков

Породы и их аналоги

Идиолитические  (главного компонента А >50 %)

Микститы

(А=10–50 %)
Не сцементированные
Сцементированные

Окатанные
Не окатанные
Окатанные
Не окатанные

Обломочные — кластолитовые

Псаммитовые

       2–0,05 мм:

грубые (2–1 мм),

крупные (1–0,5 мм),

средние (0,5–0,25 мм),

мелкие (0,25–0,1 мм),

тонкие (0,1–0,05 мм)

Пески
Песчаники

Смешанные породы 

(треугольные 

диаграммы «глины – 

алевриты – пески») 

Алевритовые

       0,05–0,005 мм:

крупные (0,05–0,01 мм),

тонкие (0,01–0,005 мм)

Алевриты
Алевролиты (алевритовый

сланец метаморфизованный)

Пелитовые

Пелитовые

< 0,005 мм:

грубые (0,005–0,001 мм),

тонкие (<0,001 мм)

Пелиты: илы, глины
Пелитолиты: глины, аргилиты, 

сланцы (метаморфизованные)