ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД
1.1 Характеристика состава карбонатов
Карбонатные породы составляют 15%-20% обьема всех осадочных образований, содержат крупнейшие залежи нефти и газа и распространены в пределах платформенных и геосинклинальных областей, встречаются в комплексах широкого возрастного диапазона - от докембрия до ныне.
К карбонатным породам и осадкам относятся образования, сложенные на 50% и более карбонатными минералами. Среди последних наиболее часто встречаются соединения групп кальцита и доломита, кристаллы которых имеют тригональную сингонию. Реже в составе породообразующих компонентов отмечаются минералы группы арагонита, принадлежащие ромбическим карбонатам.
В группу кальцита помимо CaCO3 входят магнезит (MgCO3), родохрозит (MnCO3 ), смитсонит (ZnCO3 ). Вторая группа включает доломит (CaMg[CO3]2), анкерит (CaFe[CO3]2) и кутнагорит (СаМn[CO3]2 ). Арагонит по составу аналогичен кальциту, кроме него к этой группе относится стронцианит (SrCO3 ) и церуссит (PbCO3). Минералы этих групп способ ны к изоморфизму и образуют твердые растворы с широкой смесимостью.
Кальцит -устойчивая форма CaCO3 в большом интервале температур и давлений. Кальцит может представлять чистый CaCO3 или содержать металлы Fe, Mg, Mn. Чаще всего происходит замещение кальция магнием. Кальцит с содержанием MgCO3 более 5% относится к высоко- магнезиальному.
Арагонит -неустойчивая форма CaCO3 и известен преимуществен но в современных осадках биогенного генезиса. С течением времени он может самопроизвольно превращаться в кальцит. Арагонитовые решетки лишь в некоторых случаях присоединяют ион Mg2+ до 0,001%. Количество присоединяющегося к ним стронция может достигать концентрации около 1%.
Доломит слагает одноименные породы, имеющие обычно хемоген- ное происхождение. Кристаллическая решетка доломита в высокой степени упорядочена и образована замещением атомов Ca в кальците через один на атом Mg. В доломите место Mg2+ нередко занимает Fe2+ с образованием непрерывного ряда твердых растворов вплоть до анкерита. Обогащенный железом доломит, ка к правило, встречается с железными рудами. Породообразующий доломит характеризуется низким содержанием железа.
1.2 Структурные компоненты карбонатных осадков
Карбонатные отложения, и в первую очередь известняки, столь простые по мине-ральному составу, характеризуются богатейшими структурными композициями, кото-рые формируют всего три компонента: зерна; биоморфный скелетный материал, сохра-нившийся практически в прижизненном состоянии; литифицированный карбонатный ил (матрикс) или эпигенетический кальцит выполнения пор.
1. Карбонатные зерна- это различные по размерам, форме и генезису образова¬ ния, перемещенные, в той или иной степени, от мест появления к местам накопления. К ним относятся биокласты, пелоиды, лито- и интракласты, зерна обрастания и агре-гаты комков.
Биокласты - остатки известковых простейших, многоклеточных и растений, подвергшихся механической, химической или биологической переработке;Пелоиды- мелкие (диаметром 0,5-1 мм) сферические или эллипсоидальные поли¬генные скопления микрокристаллического кальцита, лишенные внутренней структуры.Зерна обрастания (концентрически-зональные зерна)- карбонатные зерна, состоящие из ядра и одной или нескольких концентрических и (или) радиально-лучистых оболочек. Среди них наиболее распространены оолиты, пизолиты , онколиты. схождение. Онколиты - это зерна обрастания (карбонатные желваки), образованные за счет обволакивания цианобактериями различных по размеру и составу ядер (ими могут служить песчинки, раковинки беспозвоночных). В отличие от оолитов и пизолитов, они имеют гораздо менее ((правильную» округлую форму, и, кроме того, слойки обрастания в них обладают волнистой, а не строго концентрической формой. Агрегаты комков - это сложные зерна песчаной размерности, образовавшиеся вследствие срастания комочков известкового ила или пелоидов за счет жизнедеятельности цианобактерий, водорослей или грибков.
2.Каркасный материал в карбонатных отложениях может встречаться как состав-ная часть органогенной постройки или в виде скоплений ненарушенных раковин. Наиболее высокой продуцирующей способностью обладают рифовые биоценозы, состоящие из сообществ кишечнополостных, водорослей, мшанок, моллюсков и некото¬рых других групп организмов. Самыми древними каркасными известняками являются, по-видимому, строматолиты («строматос» - ковер, «литос» - камень), образованные примитивными сине-зелеными водорослями - цианобактериями или цианеями. Они известны с протерозоя и сегодня достаточно широко распространены в обстановках приливноотливных зон.
3.Литифицированный карбонатный ил-пелитоморфный или микритовый ма-териал , присутствующий практически во всех типах известняков, полигенен. Он состоит из частиц пелитовой и мелкоалевритовой размерности и может иметь об¬ ломочное происхождение как продукт разрушения и истирания крупных карбонатных частиц.