Кіріспе
Тау жынысы бірлігінің физикалық ерекшеліктерінің сипаттамасы – тау жыныстарын және олардың қалыптасуын зерттеу. Тау жынысы бірлігінің литологиясы – оның физикалық ерекшеліктерінің сипаттамасы, оны даладан, қол үлгілерінен немесе төмендетілген микроскоп арқылы көруге болады. Физикалық ерекшеліктерге түс, текстура, дән мөлшері және құрамы жатады. Литология осы ерекшеліктердің толыққанды сипаттамасын немесе тау жынысының жалпы физикалық сипатының тұжырымын білдіруі мүмкін. Екінші мағынадағы литология мысалдары – құмтас, сланец, базальт немесе әктас. Литология – тау жыныстары тізбектерін картаға түсіру және аймақтар арасындағы корреляцияны анықтау үшін жеке литостратиграфиялық бірліктерге бөлудің негізі. Белгілі бір қолдануларда, мысалы, жергілікті зерттеулерде литология стандартты терминологияны қолдана отырып сипатталады, мысалы, Еуропалық геотехникалық стандарттағы Eurocode 7.
the study of rocks and their formation
The lithology of a rock unit is a description of its physical characteristics visible at outcrop, in hand or core samples, or with low magnification microscopy. Physical characteristics include colour, texture, grain size, and composition. Lithology may refer to either a detailed description of these characteristics, or a summary of the gross physical character of a rock. Examples of lithologies in the second sense include sandstone, slate, basalt, or limestone. Lithology is the basis of subdividing rock sequences into individual lithostratigraphic units for the purposes of mapping and correlation between areas. In certain applications, such as site investigations, lithology is described using a standard terminology such as in the European geotechnical standard Eurocode 7.
Тау жыныстарының түрі
Литологияның аталуы тау жынысы типіне байланысты. Қатты тау жыныстарының үш негізгі типі – магмалық, шөгінді және метаморфты. Магмалық тау жыныстары магмадан түзіледі, ол балқыған тау жынысы, еріген газдар және қатты кристалдардың қоспасы. Шөгінді тау жынысы жер бетінде жиналатын минералдық немесе органикалық бөлшектерден түзіледі және литификацияланады. Метаморфтық тау жынысы үлкен қызып немесе қысымда бар болған қатты тау жынысының қайта кристалдануынан пайда болады. Магмалық тау жыныстары үш негізгі санатқа бөлінеді. Жанартау процестерінің тікелей нәтижесінде пайда болған тау жынысының сынықтарынан (тефра) тұратын магмалық тау жыныстары пирокластикалық тау жыныстары деп аталады. Пирокластикалық тау жыныстары орташа фрагмент (класт) мөлшеріне және фрагменттердің көбінесе жеке минералдық кристалдар, жанартаулық шыны бөлшектері немесе тау жынысының сынықтарынан тұратынына қарай жіктеледі. Химиялық құрамы бойынша қосымша жіктемелер де қолданылуы мүмкін. Көзге көрінетін минералдық түйіршіктері бар магмалық тау жыныстары (фанериттік тау жыныстары) интрузивті деп саналады, ал шыны тәрізді немесе өте ұсақ түйіршікті (афаниттік) тау жыныстары экструзивті деп саналады. Интрузивті магмалық тау жыныстары әдетте кварц, сілтілік фельдспат, плагиоклаз және фельдспатоидтың салыстырмалы мөлшеріне негізделген QAPF жіктемесін пайдаланып жіктеледі. Құрамы ерекше магмалық тау жыныстары үшін, мысалы, ультрамафикалық тау жыныстары немесе карбонатиттер үшін арнайы жіктемелер бар. Мүмкіндігі болса, экструзивті магмалық тау жыныстары минералдық құрамы бойынша экструзивті QAPF жіктемесін пайдаланып жіктеледі, бірақ минералдық құрамын анықтау қиын болса, оларды TAS жіктемесін пайдаланып химиялық тұрғыдан жіктеуге болады. Бұл кремнийдің және сілтілі металл оксидтерінің жалпы мөлшеріне және басқа химиялық критерийлерге негізделген. Шөгінді тау жыныстары силицикластық немесе карбонатты болып жіктеледі. Силицикластық шөгінді тау жыныстары олардың дән мөлшерінің таралуына және кварц, фельдспат және лит (тау жынысы) сынықтарының салыстырмалы үлесіне қарай жіктеледі. Карбонатты тау жыныстары карбонаттың құрамдас бөліктеріне сәйкес Данхам немесе Фолк жіктеме схемаларымен жіктеледі. Метаморфтық тау жынысының атауы протолитке, минералдық құрамға, текстураға немесе метаморфтық фацияға негізделуі мүмкін. Текстураға және пелитке (мысалы, шифер, сазды тас) негізделген атаулар шифер мен филлитті анықтау үшін қолданылуы мүмкін. Текстураға негізделген атаулар – шист және гнейс. Бұл текстуралар, шиферден гнейске дейін, метаморфизмнің үнемі артатын деңгейін көрсетеді. Метаморфтық фациялар белгілі бір минералдардың қалыптасатын қысым-температура жағдайларымен анықталады. Қосымша метаморфтық тау жынысы атаулары бар, мысалы, көк шына (метаморфтанған базальт және басқа экструзивті магмалық тау жыныстары) немесе кварцит (метаморфтанған кварц құмы).
Дәннің/класттың мөлшері
Ірікті және метаморфты тау жыныстарында дән мөлшері – тау жынысындағы кристалдардың өлшемдерін сипаттаушы өлшем. Ірікті тау жыныстарында бұл материалдың салқындау жылдамдығын анықтау үшін қолданылады: ірі кристалдар көбінесе интрузивті ірікті жыныстың болуын көрсетеді, ал ұсақ кристалдар тау жынысының экструзивті екенін көрсетеді. Көбінесе кварцит немесе мәрмәр сияқты бір минералдан тұратын тау жыныстарының метаморфизмі дән мөлшерін ұлғайтуы мүмкін (дәннің өсуі), ал деформацияланған тау жыныстарының метаморфизмі дән мөлшерін кішірейтеді (синтектоникалық қайта кристалдану). Кластикалық шөгінді тау жыныстарында дән мөлшері – тау жынысын құрайтын дәншелердің және/немесе кластардың диаметрі. Бұл, қандай тау жынысының номенклатурасын қолдану керектігін анықтау үшін қолданылады (мысалы, конгломерат, құмтас немесе сазтас). Құмтастар мен конгломераттарда, кең дән мөлшері диапазонын қамтитын жағдайларда, тау жынысы атауына дән мөлшерінің диапазонын сипаттайтын сөз қосылады. Мысалдар: "кесекті конгломерат" және "ұсақ кварцты аренит".
Минералогия
Минералдық түйіршіктерін қол линзасымен анықтауға болатын тау жыныстарында, көрінетін минералогия сипаттаманың бір бөлігі ретінде қарастырылады. Егер шынжырламада карбонаттар, кальцит цементтелген тау жыныстары немесе кальцит тамырлары болу мүмкіндігі болса, кальциттің (немесе кальций карбонатының басқа түрлерінің) бар екенін анықтау үшін сұйытылған тұз қышқылы қолданылып, көпіршік пайда болуына назар аудару қалыпты жағдай. Тау жынысының минералдық құрамы – оны жіктеудің маңызды жолдарының бірі. Шығу тегінен жаралған тау жыныстары, мүмкіндігі болған жағдайда, минералдық құрамы бойынша QAPF классификациясы немесе ерекше ультрамафикалық немесе карбонатит классификациясы қолданылып жіктеледі.
Қалпақ
Тау жынысының құрылымы оны құрайтын барлық элементтердің кеңістіктік және геометриялық орналасуын сипаттайды. Шөгінді тау жыныстарында негізгі көрінетін құрылым әдетте қабаттану болып табылады, ал қабаттанудың масштабы мен даму деңгейі сипаттаманың бір бөлігі ретінде тіркеледі. Метаморфты тау жыныстары (контактты метаморфизм нәтижесінде пайдалғандардан басқа) жақсы дамыған жазықтық және сызықтық құрылымдармен ерекшеленеді. Магмалық тау жыныстарында ағынның немесе кристалдану кезінде белгілі бір минералдық фазалардың шөгуі салдарынан, кумуляттар түзілуі мүмкін, соның нәтижесінде құрылымдар пайда болады.
Құралы
Тау жынысының текстурасы – тау жынысын құрайтын жекелеген түйіршіктер мен сынықтардың арақатынасын сипаттайды. Шөгінді текстураларға сынықтардың сұрыпталу дәрежесі, жіктелуі, пішіні және дөңгелектігі жатады. Метаморфты текстураларға деформация фазасына қатысты ірі метаморфты минералдардың өсу уақытын көрсететін түрлері кіреді – деформациядан бұрын (порфирокласт) және деформациядан кейін (порфиробласт). Магмалық текстураларға зерде пішіні сияқты қасиеттер жатады, ол кристалдардың нақты пішіндес кристалдардан (эухедральды) кездейсоқ пішіндес кристалдарға (анхедральды) дейін өзгереді, сондай-ақ тау жынысының кристалдарының мөлшері әртүрлі болуы (порфирлі) немесе зерделердің тізімделгендігі (трахиттік текстура деп аталады) сияқты белгілері де кіреді.
Шағын құрылыстар
Тау жыныстарында көбінесе шағын масштабтағы құрылымдар (жеке жартастың мөлшерінен кіші) кездеседі. Шөгінді тау жыныстарында бұл - табандық іздер, толқынды іздер, саз жарықтары және қиылысқан қабаттарды қамтуы мүмкін. Бұл құрылымдар белгілі бір шөгінді ортаға тән екендігі және палеоағыстар бағыты туралы мәлімет бере алатындығы үшін тіркеледі. Метаморфтық тау жыныстарында, жарық аймақтарының терең деңгейлерімен байланысты, аймақтағы орын ауыстыру бағытын анықтау үшін асимметриялық будиндер және микроқатпарлар сияқты шағын масштабтағы құрылымдар пайдаланылады. Игнейлік тау жыныстарында шағын масштабтағы құрылымдар көбінесе лаваларда, мысалы, пахохое және ʻАʻа базальт ағындарында, сондай-ақ судың ішінде немесе мұздың астында жарылыс болғандығын көрсететін жастықтарда байқалады.
Жер бетінің литологиясы
Түйілмеген беттік материалдарға литология тағайындалуы мүмкін. Ол түйір өлшемі және құрамы арқылы анықталады және көбінесе бұл бірліктің қалай қалыптасқаны туралы түсіндірмемен байланыстырылады. Көлдік, жағажайлық, өзендік, эолдық, мұздық және жақындағы жанартаулық шөгінділер сияқты беттік литологияларға түрлі жіктемелер беріледі. АҚШ Геологиялық қызметі қолданатын беттік литология жіктемелерінің мысалдары: "Мұздық шөгінді, құмды-балшықты", "Тұзды көл шөгіндісі" және "Эолдық шөгінді, ірі ұсақталған (құм төбелері)".