Черные (углистые) сланцы » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Черные (углистые) сланцы

31.07.2021

Черные глинистые сланцы могут легко расщепляться на тонкие, иногда гибкие пластины больших размеров. Они чрезвычайно богаты органическим веществом, а также часто обогащены сернистым железом, обычно пиритом, которое замещает органические остатки, образует желваки или встречается в виде мелких рассеянных зерен. Черные сланцы редко содержат окаменелости, в лучшем случае в них встречаются рассеянные, угнетенные и ограниченные фаунистические формы. За исключением имеющихся фосфатных форм, организмы присутствуют только в виде графитовых или углистых пленок и в виде пиритовых замещений. В некоторых черных сланцах встречаются конкреционные карбонатные слои или желваки, обычно имеющие структуру «конус в конусе» и септариевые жилы.

Фауна черных сланцев удивительно однородна. Литоральные и бентосные формы обычных тепловодных фаций отсутствуют. Брахиоподы представлены только фосфатными беззамковыми раковинами, такими как Lingula и Discina, которые являются широко распространенными и выносливыми видами, способными выживать в неблагоприятных условиях. Все моллюски имеют тонкие раковины и, как правило, представлены угнетенными формами. Среди них биссусные пелециподы (Posidonia), которые способны прикрепляться к плавающим или ненеподвижным предметам. Фауна неизвестковых черных сланцев существенно отличается от фауны известняков или карбонатных сланцев, развитых на тех же участках. Конодонты, редкие остатки рыб, спор и спорангий завершают перечень органических остатков, найденных в черных сланцах. Черные сланцы ордовика и силура, однако, в дополнение к перечисленным, отличаются наличием граптолитовых остатков, сохранившихся в виде угольной пленки.

Черные сланцы содержат необычайно большое количество углерода, в том числе способного к перегонке, а также сульфидов (табл. 8-9). Углистые сланцы содержат от 3 до 15% углерода, тогда как обычные глинистые сланцы всего лишь около 1 %. Некоторые сланцы отличаются тем, что содержат необычно высокие концентрации определенных микроэлементов, главным образом V, U, Ni и Cu. Из-за высокого содержания металла, некоторые черные сланцы разрабатываются, например медистые сланцы в Мансфелде, в ГДР и сланцы Ноунсач (докембрий) в Мичигане. Окисление сульфидов железа ведет к разбуханию и разрушению породы при выходе на дневную поверхность и образованию на поверхности белого налета.
Черные (углистые) сланцы

Компонентами черных сланцев являются крупный и мелкий обломочный материал, который составляет основную часть породы; остальное приходится на пиритовое вещество и углистую фракцию, которая придает сланцу его специфический характер. Значительную часть, возможно 1/3, составляет алеврит, который ничем не отличается от обычного материала глинистых сланцев: другую треть составляют глинистые минералы, в основном иллит. Содержание пиритовой фракции колеблется в широких пределах, составляя в экстремальных случаях 38%, как, например, в «графитовых сланцах» Уосека (докембрий) в округе Айрон в Мичигане. В этом примере пирит представлен чрезвычайно тонкозернистым материалом; отдельные кристаллы нельзя рассмотреть невооруженным глазом. В палеозойских и более молодых черных сланцах углистый материал может встречаться в дискретных телах — спорах и спорангиях. Они выглядят как предметы дисковидной формы, диаметром около 0,2 мм, имеющие желто-янтарную окраску Органическое вещество встречается также в виде неправильной формы частиц и чешуек, а также в виде тонкозернистого нерастворимого материала.

Развитие пластов толщиной в бумажный лист, столь характерное для многих черных сланцев, объясняется коллоидальной природой первичного материала, который был сжат и уплотнен до 1/5 или даже менее от первоначальной мощности.

Черные сланцы встречаются во многих местах и имеют различный геологический возраст. Наиболее примечательными примерами развития черных сланцев в Северной Америке являются древние докембрийские «графитовые аспидные сланцы» в Мичигане, более молодые докембрийские сланцы Ноунсач в том же районе, ордовикские черные сланцы Таконского региона, черные сланцы Чаттануга и другие девонские сланцы восточных внутренних областей США и черные сланцы Пенсильванских угольных разрезов. В Европе широко известны пермские медистые сланцы в Мансфельде и сланцы с Posidonia в ФРГ. Как отмечал Джеймс, черные сланцы и родственные им отложения, формирующиеся в резко восстановленных условиях, вероятно, проявились в геосинклинальном цикле после образования осадков на аэрированном шельфе и непосредственно перед, отложением осадков, сносившихся с воздымающегося геоантиклинального сооружения. Воздымание последнего, предшествовавшее выходу его выше уровня моря, создавало в геосинклинали условия, близкие к изоляции, необходимые для отложения черных сланцев.

Происхождение черных сланцев широко обсуждалось. Бесспорно, они отлагались в анаэробных условиях. Менее определенно можно сказать, каким образом достигались эти условия. Вероятно, масса застойной воды погружалась на большую глубину и изолировалась от атмосферы плотными пластами воды, в результате их плотностной стратификации, когда слой относительно пресной воды перекрывает более соленые воды, как это наблюдалось в современном Черном море и в некоторых норвежских фьордах. Отдельные авторы утверждают, что черные сланцы представляют собой глубоководные морские (геосинклинальные) осадки; другие высказывают мнение, что они образовались в сравнительно мелководных, лагунных или морских условиях. Проблему черных сланцев рассматривали, в частности, Ульрих, Шухерт, Грабау и О’Коннел, Рудеманн, Твенхофел и Рич.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: