IX. Карбонатные породы

Карбонатные породы широко распространены на земном шаре. Они сложены карбонатами кальция, магния, железа, марганца и другими компонентами и образуют толщи значительной мощности (до нескольких километров). Наиболее распространенными среди них являются известняки, мергели и доломиты.

Классификация. Классификация карбонатных пород основана на их генезисе и минеральном составе (табл. 18). Происхождение карбонатных пород весьма разнообразное – обломочное, хемогенное и биогенное. В то же время многие породы почти полностью перекристаллизованы в процессе метагенеза и определить первоначальные условия их образования невозможно. Они отнесены к группе криптогенных, или перекристаллизованных. Весьма характерны породы смешанного состава с присутствием карбонатного материала. Среди них выделяются две подгруппы: собственно карбонатного состава (кальцит-доломитовые и доломит-кальцитовые) и смесь материала разных вещественно-химических типов осадочных образований – углисто-карбонатные, сульфатно-карбонатные, кремниево-карбонатные и глинисто-карбонатные.

Минеральный состав. Главными породообразующими минералами собственно карбонатных пород являются кальцит – Ca[CO₃] и в меньшей степени доломит – CaMg[CO₃]₂. Редко породообразующее значение приобретают арагонит – Ca[CO₃], анкерит – Ca(Fe,Mg)[CO₃]₂. В современных осадках встречаются коллоидные разновидности карбоната кальция (надсонит, бючлиит и др.).

В породах смешанного минерального состава важными компонентами становятся ангидрит, гипс, опал, халцедон, кварц, глинистые минералы (особенно гидрослюда и монтмориллонит), углистое и битуминозное вещество. В некоторых карбонатных породах в заметных количествах присутствуют глауконит, сульфиды железа, сфалерит, халькопирит, лейкоксен. В перекристаллизованных типах пород присутствуют новообразованные полевые шпаты.

Важнейшими породообразующими организмами карбонатных пород являются простейшие (главным образом фораминиферы), мшанки, кораллы, криноидеи, брахиоподы, моллюски, остракоды и известковые водоросли.

Химический состав. В химическом составе карбонатных пород преобладают оксиды кальция (в известняках) и магния (в доломитах). Доля двуокиси углерода около 40%. Содержание остальных компонентов определяется примесями. Среди них обычны оксиды алюминия (в глинистых разностях), кремния (кремнистых), железа (железистых) и др. (табл. 19).

Таблица 18

Классификация карбонатных пород

Г е н е з и с		М и н е р а л ь н ы й с о с т а в
Группа	Подгруппа	Кальцитовые	Доломитовые	Смешанного состава
				Кальцит-доломитовые	Прочие
Обломоч­ные	Крупнообломочные	Известняковые конгломераты и брекчии	Доломитовые конгломераты и брекчии	Известняково-доломит. конгломераты и брекчии	–
	Мелкообломочные	Известняковые песчаники	Доломитовые песчаники	–	–
	Тонкообломочные	Известняковые алевролиты	Доломитовые алевролиты	–	–
Биогенные	Рифовые	Коралловые и мшанковые известняки	–	Известняковые доломиты, анкеритовые известняки	Углисто-карбонатные породы
	Ракушняковые	Фораминиферовые, моллюсковые, криноидные и др. известняки	Доломиты с органогенной структурой	Известняковые доломиты с органогенной структурой	–”–
	Органогенно-детритовые	Крупно-, средне-, мелкозернистые криноид. и др. известняки	Доломиты с органогенно-обл. структурой	–	–”–
	Водорослевые	Водорослевые известняки	Доломиты водорослевые	Водорослевые доломитовые известняки	–”–
	Прочие	Мел	–	–	–
Хемогенные	–	Известняки пелитоморфные, оолитовые и др.; известковые туфы	Доломиты микрозернистые, пелитоморфные, оолитовые и др.	Известняковые доломиты, доломитовые известняки	Сульфатно-карбонатные. Кремнисто-карбонатные. Глинисто-карбонатные
Криптогенные	Кристаллически-зернистые	Известняки	Доломиты	–”–	–
	Мраморизованные	–”–	–”–	–”–	–

Текстура. Широко распространены массивные (особенно в перекристаллизованных породах) и слоистые (тонко- и грубослоистые) текстуры, а также пятнистые, комковатые, оолитовые, пизолитовые, конгломератовидные, стилолитовые, пористые и кавернозные.

Структура. Для карбонатных пород характерно большое разнообразие обломочных, органогенных и обломочно-органогенных структур.

Среди обломочных различают псефитовые (размер обломков в основном более 1 мм) и псаммитовые (крупно-, средне- и мелкозернистые) структуры (1-0,1 мм), а также микрозернистые (размер частиц 0,1-0,01 мм) и пелитоморфные (менее 0,01 мм). Органогенные структуры подразделяются на две группы: цельнораковинные и детритовые. В перекристаллизованных типах пород отмечаются кристаллически-зернистые и гигантокристаллические структуры. Структуры могут быть также натечными (например, для сталактитов, сталагмитов, различных корочек и т.д.).

Диагностические признаки. По окраске карбонатные породы бывают как светлыми, так и темными с различными оттенками (бурым, красноватым, зеленоватым, желтоватым и др.). Их отличает пониженная твердость (легко режутся ножом, за исключением окремнелых разностей известняков) и плотность.

Таблица 19