Литология

Содержание

Введение………………………………………………………………………….…..3
Метаморфические стратифицированные комплексы………………………….….4
Гранулированный комплекс………………………………………………………..5-6
Амфиболит-гнейсовый комплекс………………………………………………….7-8
Амфиболит-гнейсо-сланцевый комплекс………………………………………….9
Сланцевый комплекс…………………………………………………………..…..10-13
Ультраметаморфические комплексы……………………………………………....14
Эндербит-чарнокитовый комплекс…………………………………………….…..15
Бластомилонитовый комплекс…………………………………………………......16
Магматит-гранитогнейсовый комплекс………………………………………..….17
Магматические (интрузивные) комплексы………………………………….….....18
Комплекс пород ультраосновного состава……………………………….....…..…19
Комплексы пород основного состава………………………………..……...…….20-22
Комплексы пород среднего состава……………………………………….....….…23
Комплексы пород кислого состава……………………………………..………….24-25
Использованная литература……………………………………………..…………26-27
Приложения………………………………………………………………..….……..28

1.Введение

В кристаллическом фундаменте Беларуси по составу, условиям залегания и происхождению горных пород выделяются вещественные комплексы трех типов: метаморфические стратифицированные, ультраметаморфические и магматические (интрузивные) нестратифицированные . Первые представляют собой образования, возникшие при метаморфизме осадочных, вулканогенно-осадочных и вулканогенных пород, сформировавшихся в результате отложения на поверхности земли и имевших первоначально пластообразное залегание. Вторые являются продуктом дальнейшего преобразования метаморфических пород в условиях повышения температуры и притока флюидов, что приводило к их частичному плавлению с образованием мигматитов и гранитогнейсов. Третьи образовались в результате кристаллизации магматических расплавов на глубине в виде интрузивных тел, прорывавших породы метаморфических и ультраметаморфических комплексов. В ряде случаев они сами оказались подвержены процессам метаморфизма и ультраметаморфизма.

Подавляющее большинство образований кристаллического фундамента имеет раннедокембрийский (архейский или раннепро-терозойский) возраст. Лишь некоторые магматические комплексы сформировались или закончили свое формирование в позднем протерозое. Основу стратиграфического расчленения пород кристаллического фундамента составляют стратифицированные метаморфические комплексы. Их возрастные соотношения между собой, а также с ультраметаморфическими и магматическими образованиями определяются на основании взаимоотношений пород, наблюдаемых в керне скважин, последовательности метаморфических преобразований, изотопных определений возраста и сопоставлений с лучше изученными регионами развития раннедокембрийских пород (Украинский и Балтийский кристаллические щиты и др.).

2.Метаморфические стратифицированные комплексы

В зависимости от вещественного состава и характера метаморфизма пород в кристаллическом фундаменте выделяются четыре стратифицированных комплекса: гранулитовый, амфиболит-гнейсовый, амфиболит-гнейсо-сланцевый и сланцевый.

3.Гранулитовый комплекс

Образования гранулитового комплекса распространены не менее чем на 50 % площади Беларуси. Слагающие его породы метамор-физованы в условиях гранулитовой фации (t=700—780 °С, Р=6—9 кбар) и считаются наиболее древними породами кристаллического фундамента страны. Их предположительно раннеархейский возраст устанавливается на основании залегания гранулитов в основании всего разреза докембрия региона, их многоэтапной тектоно-метаморфической переработки и сопоставлений с гранулитовыми комплексами Украинского кристаллического щита. По набору и происхождению пород в составе комплекса выделяются щучинская серия, рудьмянская толща и кулажинская серия. Они развиты на разных участках территории Беларуси, потому их взаимные стратиграфические соотношения остаются пока неопределенными.

Щучинская серия распространена в западной части Беларуси в пределах Белорусско-Прибалтийского гранулитового пояса, где слагает узкие, вытянутые в субмеридиональном направлении тектонические блоки, четко выделяющиеся в геофизических полях повышенными магнитными и гравитационными аномалиями. В составе серии преобладают амфиболовые, амфибол-двупироксеновые и дву-пироксеновые основные кристаллические сланцы, состоящие из переменного количества плагиоклаза (андезин-Лабрадор), бурой роговой обманки, моноклинного пироксена, гиперстена и подчиненного количества магнетита. Среди кристаллических сланцев присутствуют прослои и пачки биотитовых и глиноземистых гранат-биотитовых гнейсов с характерным для пород гранулитовой фации красно-бурым биотитом. Изредка встречаются гранат-пироксеновые эклогитоподобные породы. Общая мощность серии не менее 7—10 км. Кристаллические сланцы большинством исследователей трактуются как первично эффузивные породы типа толеитовых базальтов, а глиноземистые гнейсы — как продукты метаморфизма алевритово-глинистых отложений.

Рудьмянская толща развита в пределах узкой полосы, протягивающейся вдоль восточной границы Белорусско-Прибалтийского гранулитового пояса. Наиболее детально она изучена на участке Рудь-ма, где представлена весьма разнообразными породами: глиноземистыми гнейсами, основными кристаллическими сланцами, кальцифи-рами, мраморами, силикатно-магнетитовыми кварцитами и эвлизитами. Характерны отчетливое слоистое строение и частая перемежаемость пород разного состава. Местами породы обогащены графитом, магнетитом и сульфидными минералами. Мощность толщи предположительно составляет не менее 4—5 км. Довольно четкая стратификация разрезов и особенности минерального состава пород позволяют предполагать первично-осадочное происхождение большей части рудьмянской толщи.

Кулажинская серия выделена в пределах Брагинского гранулитового массива. Не исключено, что подобные образования присутствуют в Витебском гранулитовом массиве и Центрально-Белорусской гранитогнейсовой зоне. Для серии характерно большое однообразие слагающих ее пород, которые представлены преимущественно глиноземистыми гнейсами: гранат-биотитовыми, силлиманит-гранат-биотитовыми, иногда кордиерит- и гиперстен-содержащими. Почти постоянно в гнейсах присутствует графит. В разрезе серии встречаются немногочисленные прослои кристаллических сланцев и амфиболитов. Общая мощность серии, по-видимому, не менее 10 км. Наличие полосчатых (возможно, первично слоистых) текстур и окатанных зерен циркона дает основание рассматривать глиноземистые гнейсы кулажинской серии как метаморфизованные тонкозернистые песчано-глинистые отложения.

4.Амфиболит-гнейсовый комплекс

К образованиям комплекса отнесены широко распространенные на территории Беларуси толщи гнейсов умеренно кислого и среднего состава с горизонтами амфиболитов. Областям развития амфиболит-гнейсового комплекса обычно соответствуют слабоинтенсивные мозаичные положительные и отрицательные аномалии магнитного поля. Вскрытая скважинами мощность разрезов комплекса обычно не превышает нескольких десятков или сотен метров; общая же мощность составляет, вероятно, порядка 3—4 км. Типоморфными минералами комплекса являются зеленовато-бурый биотит и зеленая роговая обманка. Породы испытали метаморфизм и интенсивную гранитизацию (мигматизацию) в условиях амфиболитовой фации (t=640-680 °C, Р=4-6 кбар). Судя по характеру метаморфических изменений и соотношению с интрузивными образованиями, амфиболит-гнейсовый комплекс занимает промежуточное возрастное положение между гранулитовым и амфиболит-гнейсо-сланцевым (см. п. 3.3) комплексами и условно относится к позднему архею. По структурному положению и некоторым петрографическим особенностям пород в составе комплекса выделяются три толщи — озерская, перетокекая и юровичская.

Озерская толща распространена в западной части Беларуси. Среди слагающих ее пород преобладают биотитовые, амфибол-био-титовые, биотит-амфиболовые гнейсы и плагиогнейсы, содержащие прослои и пачки амфиболитов.

Перетокская толща развита в центральной части Центрально-Белорусской структурной зоны. Основную часть разреза толщи слагают биотитовые и амфибол-биотитовые плагиогнейсы и гнейсы среднего и умеренно кислого состава с немногочисленными маломощными прослоями полевошпатовых амфиболитов. Характерна интенсивная гранитизация пород с образованием обширных полей мигматитов, переходящих местами в гранитогнейсы.

Юровичская толща выделена в южной части Беларуси к западу от Брагинского гранулитового массива. Она представлена переслаивающимися амфибол-биотитовыми, биотитовыми, реже амфибо-ловыми плагиогнейсами с подчиненным количеством амфиболитов. Отличительными особенностями гнейсов юровичской толщи являются присутствие в них большого количества эпидота, а также широкое развитие плагиобластеза с образованием среднезернистых пород, по минеральному составу и структурам приближающихся к диоритам и гра-нодиоритам.

В целом, породы всех трех толщ имеют довольно однообразный минеральный состав. Присутствие среди них разностей с четкой полосчатой текстурой, возможно, свидетельствует о первично-слоистом их строении. По химическому составу амфиболиты и амфиболо-вые плагиогнейсы соответствуют базальтам и андезитам, а ассоциирующие с ними биотитовые, амфибол-биотитовые и другие гнейсы близки к песчаным породам типа граувакк. Очевидно, толщи амфиболит-гнейсового комплекса первоначально представляли собой вул-каногенно-терригенные отложения, накопление которых происходило в прогибах, заложившихся на гранулитовом основании.

5.Амфиболит-гнейсо-сланцевый комплекс

Комплекс имеет локальное распространение в центральной части Беларуси. Здесь многочисленными буровыми скважинами вскрыты разнообразные по составу плагиогнейсы, микрогнейсы, сланцы, амфиболиты и кварциты, объединенные в околовскую серию. Серия слагает одноименную узкую (20-30 км) грабенообразную структуру, протягивающуюся на 200 км параллельно восточной границе Белорусско-Прибалтийского гранулитового пояса. Породы серии метаморфи-зованы в условиях, переходных от амфиболитовой к эпидот-амфибо-литовой фации (t=570-640 °C, Р=4,5—5 кбар) и прорваны небольшими интрузивными телами гранитов. Возраст серии на основании изотопных данных считается раннепротерозойским.

По вещественному составу серия расчленяется на три толщи. Нижняя, гуменовщинская, толща сложена преимущественно амфиболитами, амфиболовыми и биотит-амфиболовыми гнейсами, являющимися продуктами метаморфизма вулканогенных пород основного состава. Средняя, шашковская, толща представлена тонкопереслаива-ющимися биотитовыми и амфиболовыми плагиогнейсами и сланцами (биотит-куммингтонитовыми, биотит-роговообманковыми, роговооб-манковыми, гранат-биотитовыми). В ней присутствуют также горизонты гранат- и магнетитсодержащих амфиболитов, кальцифиров, силикат-но-магнетитовых и магнетитовых кварцитов. По особенностям минерального и химического состава предполагается, что исходными породами толщи были преимущественно глинисто-граувакковые и хемогенные карбонатно- и кремнисто-железистые отложения. Эта толща представляет большой практический интерес, так как включает в себя Околовское месторождение железистых (магнетитовых) кварцитов, содержание магнетита в которых доходит до 40—50 %. Верхняя, яченс-кая, толща сложена, в основном, биотитовыми, амфибол-биотитовыми и двуслюдяными микрогнейсами, образовавшимися из терригенных отложений. Суммарная мощность околовской серии оценивается в 10 км.

6.Сланцевый комплекс

СЛАНЦЫ, метаморфические горные породы, характеризующиеся ориентированным расположением породообразующих минералов и способностью раскалываться на тонкие пластины. По степени метаморфизма различают слабометаморфизованные (горючие, глинистые, кремнистые и др.) и глубокометаморфизованные (кристаллические) сланцы.

Этот комплекс ограниченно распространен в пределах Мика-шевичско-Житковичского выступа кристаллического фундамента в центральной части Осницко-Микашевичского вулканоплутоническо-го пояса. Отличительной особенностью комплекса является весьма слабый метаморфизм пород, не превышающий низкой ступени зеле-носланцевой фации. Время формирования комплекса определяется как конец раннего протерозоя на основании его соотношений с интрузивными образованиями. В состав комплекса входят житковичская серия и белевская свита.

В Ельском районе обнаружено месторождение горючих сланцев.

Житковичская серия образует узкие клинья среди гранитов житковичского магматического комплекса и подразделяется на две свиты, резко различающиеся по вещественному составу и происхождению образующих их пород.

Нижняя, люденевичекая, свита сложена тонкопересдаивающимися слюдистыми, слюдисто-хлоритовыми, слюдисто-кварцевыми и кварцевыми сланцами, иногда карбонатсодержащими, имеющими реликтовые алевритовые и псаммитовые структуры. В низах свиты среди слюдистых сланцев залегает пачка кварцевых конгломератов мощностью 80 м, состоящих из хорошо окатанных галек кварцитов и сланцев. Мощность свиты не менее 600 м. Структурно-текстурные особенности и химический состав пород люденевичской свиты свидетельствуют о том, что они образовались из кварцевых и аркозовых песков и глинистых осадков, представлявших собой продукты размыва и переотложения зрелых кор выветривания гранитоидов. Конгломераты нижней пачки свиты первоначально были галечниками зоны прибоя.

Верхняя, кожановичская, свита залегает непосредственно на люденевичской и представлена вулканогенными породами умеренно кислого и кислого состава, обычно с несколько повышенной щелочностью: дацитами, трахидацитами, риолитами, трахириолитами, тра-хиандезидацитами. Для всех пород характерна хорошая сохранность первичных порфировых структур. Вдоль разломов породы нередко рассланцованы и превращены в порфироиды, а на участке предполагаемого нахождения вулканической постройки под влиянием постмагматических процессов и кислотного выщелачивания преобразованы в андалузитовые и кианитовые вторичные кварциты.

Белевская свита - наиболее молодое стратифицированное подразделение кристаллического фундамента. Она распространена в восточной части Микашевичско-Житковичского выступа, где слагает узкую (0,5 км) полосу, протягивающуюся в северо-восточном направлении на расстояние около 5 км. Свита представлена тонко- и мелкозернистыми, иногда гравелистыми кварцитовидными песчаниками с редкими прослоями гематитсодержащих слюдисто-кремнистых сланцев. Для пород характерны четкие тонкослоистыетекстуры и хорошо сохранившиеся псаммитовые структуры. Структурно-текстурные особенности и практически мономинеральный кварцевый состав обломочного материала указывают на то, что это были высокозрелые терригенные отложения, возникшие за счет размыва ранее существовавших осадочных пород.

Глинистые сланцы — представляют начальную стадию метаморфизма глинистых пород. Состоят преимущественно из гидрослюд, хлорита, иногда каолинита, реликтов других глинистых минералов (монтмориллонита, смешаннослойных минералов), кварца, полевых шпатов и других неглинистых минералов. В них хорошо выражена сланцеватость. Они легко раскалываются на плитки. Цвет сланцев: зелёный, серый, бурый до чёрного. Содержат углистое вещество, новообразования карбонатов и сульфидов железа.

Филлиты [греч. филлитес — листоватый] — плотная темная с шелковистым блеском сланцеватая порода, состоящая из кварца, серицита, иногда с примесью хлорита, биотита и альбита. Образуются при метаморфизме глинистых сланцев, но не содержат глинистых минералов. По степени метаморфизма переходная порода от глинистых к слюдяным сланцам.
Хлоритовые сланцы — Хлоритовые сланцы представляют собой сланцеватые или чешуйчатые породы, состоящие преимущественно из хлорита, а также актинолита, талька, слюды, эпидота, кварца и других минералов. Цвет их зелёный, на ощупь жирные, твердость небольшая. Часто содержат магнетит в виде хорошо образованных кристаллов (октаэдров).
Тальковые сланцы — агрегат листочков и чешуек талька сланцеватого строения, зеленоватого или белого цвета, мягок, обладает жирным блеском. Встречается изредка среди хлоритовых сланцев и филлитов в верхнеархейских (гуронских) образованиях, но иногда является результатом метаморфизации и более молодых осадочных и изверженных (оливиновых) горных пород. Как примесь присутствуют магнезит, хромит, актинолит, апатит, глинкит, турмалин. Часто к тальку в большом количестве примешиваются листочки и чешуйки хлорита, обусловливающие переход в тальково-хлористовый сланец.
Кристаллические сланцы — общее название обширной группы метаморфических пород, характеризующиеся средней (частично сильной) степенью метаморфизма. В отличие от гнейсов в кристаллических сланцах количественные взаимоотношения между кварцем, полевыми шпатами и тёмноцветными минералами могут быть разными.[см. приложения, рисунок 1].

ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ, полезное ископаемое, состоящее из органической (сапропелевой или гумусово-сапропелевой — от 10-30 до 50-70% по массе) и минеральной (глинистой, кремнистой и др.) частей. При сухой перегонке горючие сланцы получают смолу (сланцевое масло) — источник химических продуктов, горючие газы и подсмольные воды. Выход смол 5-50%. Максимальная теплота сгорания 14,6-16,7 МДж/кг. Общие потенциальные ресурсы горючих сланцев в мире оценены в 450 трлн. т.

Г. с. присутствуют в отложениях всех геологических систем палеозоя, мезозоя и кайнозоя. В структурно-тектоническом отношении залежи их относятся главным образом к платформенному типу; несколько реже они встречаются в геосинклинальных областях.

Применение

Используют как местное топливо, сырье для получения жидких топлив, вяжущих строительных материалов, сырье для получения битумов, масел, фенолов, бензола, толуола, ксилолов, нафтолов, ихтиола и др.[см. приложение, рисунок 2]. Гнейсы — полнокристаллические, яснозернистые, сланцеватые, непременно светлоокрашенные, нетемные породы, состоящие из полевых шпатов, кварца и слюд — светлой или темной, или обоих вместе, так что различаются подразделения — биотитовые, мусковитовые и двуслюдяные гнейсы. Дальнейшие подразделения производятся по появлению в заметном количестве других минералов — роговой обманки (при этом кварц иногда исчезает), граната, эпидота, силлиманита, графита и других минералов. Слюды (и другие минералы) образуют или отдельные индивиды, располагающиеся в параллельных плоскостях или поверхностях, или собираются в отдельные полосы — полосчатые гнейсы. В связи с последним обстоятельством на плоскостях сланцеватости в таких гнейсах ничего, кроме слюд, не видно, и остальные составные части распознаются на поперечных к сланцеватости или полосчатости изломах. От слюдяных сланцев гнейсы отличаются своей непременно светлой, в крайнем случае пестрой, окраской (с явным преобладанием светлых минералов), наличием заметного количества полевых шпатов и полосчатой текстурой в отличие от сланцеватой текстуры слюдяных сланцев. Слюдяные сланцы — биотитовые, мусковитовые и двуслюдяные — отличаются от гнейсов отсутствием или незначительным количеством полевых шпатов. Окраска иногда темная, сланцеватость параллельная, часто извилистая, зерно, как у гнейсов, иногда несколько мельче, но всегда ясное. Дают все переходы: в гнейсы — при увеличении количества полевых шпатов, в кварциты — при уменьшении количества слюд и в слюдистые микросланцы (филлиты) — при уменьшении зерна. Происхождение чаще всего метаосадочное.

Амфиболиты часто бывают массивными, без четко видной ориентированной текстуры. От амфиболовых гнейсов отличаются всегда темной (не светлой и даже не пестрой) окраской, серо-зеленой или темнозеленой, так как состоят почти из одинаковых количеств амфибола и плагиоклаза, отвечая по соотношению сиалических и мафических минералов группе габбро или темноокрашенных диоритов. Степень кристалличности самая различная, от ясно видных кристаллов до плотных масс (последнее очень редко). Породы очень распространенные, но в небольших массах, среди гнейсов и слюдяных сланцев. Могут быть и апогаббровыми и аподиабазовыми, и апомергелистыми. В случае очень тонкого зерна макроскопически не отличимы от амфиболовых сланцев, состоящих или из одной роговой обманки с незначительными примесями или из роговой обманки и кварца. Эклогиты — массивные или сланцеватые породы метаморфических областей, состоящие из красного граната и зеленого пироксена, с небольшой примесью часто нераспознаваемых без микроскопа минералов (иногда можно видеть в лупу синие призмочки дистена). Породы редкие. Упоминаются здесь как породы, характерные для высокой ступени метаморфизма. Зеленые сланцы — светлые, зеленоватые или зеленовато-сероватые породы, плотные, не обладающие ни мягкостью двух предыдущих, ни жирностью на ощупь, матовые или слабо блестящие. Состав — альбит и иногда кварц, минералы группы эпидота, хлорит, лучистый амфибол — обнаруживается только под микроскопом. Встречаются в серии филлитов или хлоритовых сланцев.

7.Ультраметаморфические комплексы

Комплексы ультраметаморфических пород непременно сопутствуют глубокометаморфизованным (в условиях гранулитовой и амфиболитовой фаций) образованиям, слагая нередко до 50 % площади их распространения. В кристаллическом фундаменте территории Беларуси выделяются три ультраметаморфических комплекса: эндербит-чарнокитовый, бластомилонитовый и мигматит-гранитогнейсовый.

8.Эндербит-чарнокитовый комплекс

Породы комплекса распространены в западной части Беларуси, где тесно ассоциируют с основными метаморфическими породами (кристаллическими сланцами) щучинской серии и рудьмян-ской толщи, образуя в них согласные линзовидно-пластовые тела мощностью от нескольких сантиметров до первых десятков метров. В состав комплекса входят породы от среднего до кислого состава, имеющие специфический набор минералов, типоморфными из которых являются антипертитовый плагиоклаз, микропертитовый ортоклаз и гиперстен; всегда присутствует кварц, встречаются амфибол и биотит. По количественному соотношению плагиоклаза и ортоклаза и химическому составу различаются две группы пород: эндербиты (породы среднего состава практически без калиевого полевого шпата) и чарнокиты, имеющие кислый состав и характеризующиеся большим разнообразием полевых шпатов. В зависимости от соотношения полевых шпатов выделяются собственно чарнокиты, монцочарнокиты и щелочные чарнокиты. Все разновидности пород комплекса имеют между собой постепенные переходы. Эндербиты, кроме того, связаны постепенными переходами с кристаллическими сланцами, наследуя их минеральный состав, что является одним из признаков ультраметаморфического происхождения пород. Возраст комплекса на основании тесной пространственной связи с гранулитами и близости физико-химических условий формирования гранулитов, эндербитов и чарнокитов считается раннеархейским.

9.Бластомилонитовый комплекс

Бластомилонитовая структура

blastomylonitic texture структура сильно милонитизированных гранитовых пород, претерпевших собирательную перекристаллизацию. Слюда, распыленная в процессе милонитизации, дает при Б.с. более крупные листочки, образуя участки лепидобластовой структуры; кварц и другие минералы слагают ткань гранобластовой структуры. Местами кварц вырастает в более крупные зерна порфиробласты, генетически отличные от крупных индивидов минералов, преимущественно полевых шпатов, уцелевших при милонитизации и носящих название порфирокластов.

В кристаллическом фундаменте Беларуси довольно широко распространены бластомилониты — гнейсовидные породы, возникшие в результате рассланцевания, милонитизации и одновременной перекристаллизации метаморфических и ультраметаморфических пород различного состава. Наиболее широко они представлены в пределах Белорусско-Прибалтийского гранулитового пояса, где слагают протяженные (до 200 км) зоны шириной от нескольких сотен метров до 10—20 км, четко выделяющиеся между гранулитовыми блоками по линейным отрицательным аномалиям магнитного поля. В минералогическом и химическом отношении бластомилониты сходны с биотитовыми и амфибол-биотитовыми гнейсами умеренно кислого и кислого состава, от которых отличаются специфическими порфирокластическими, линзокластическими и тонкосланцеватыми полосчатыми текстурами, а также постоянным присутствием реликтов исходных пород. Судя по ассоциации породообразующих минералов, формирование бластомилонитов происходило в условиях амфиболитовой фации, по-видимому, синхронно с процессами метаморфизма пород амфиболит-гнейсового комплекса.

10.Мигматит-гранитогнейсовый комплекс

Комплекс представлен разнообразными гранитоидами, образовавшимися в результате частичной ультраметаморфической переработки метаморфических пород амфиболит-гнейсового и бластомило-нитового комплексов. Наиболее характерными породами комплекса являются микроклиновые, плагиоклаз-микроклиновые биотитовые и амфибол-биотитовые гранитогнейсы с полосчатыми и линзовидно-полосчатыми текстурами. Характерна порфиробластовая структура пород, обусловленная присутствием округло-призматических зерен микроклина (до 3—4 см) в основной гнейсоподобной массе. Гранитогнейсы слагают линзовидно-пластовые тела, обычно часто перемежающиеся в разрезе с гнейсами (мигматиты), или образуют неправильной формы участки с многочисленными реликтами исходных пород; местами гранитогнейсы переходят в граниты. Предполагается, что формирование мигматит-гранитогнейсового комплекса произошло в конце архея — начале протерозоя.