Классификация осадочных горных пород

Выделяют три группы осадочных горных пород: обломочные, глинистые и химико-органогенные.

1.Обломочные породы . К данной группе относится большое число осадочных пород, состоящих из механических обломков исходных, материнских пород. В зависимости от величины обломков, слагающих эти породы, они делятся на:

грубообломочные (псефитовые, от греч. psephos — камешек);

среднеобломочные (песчаные, псаммитовые, от греч. psаmmos — песок);

тонкообломочные (алевритовые, от греч. aleuros — мука);

смешанные.

Минеральный состав обломков зависит от материнских пород. В составе обломков преобладают механически прочные и химически стойкие минералы и обломки пород, способные противостоять разрушающему действию агентов выветривания и разрушения. По форме обломки в породах бывают окатанными или остроугольными.

Цементом могут быть различные вещества — глинистые, карбонатные, сульфатные, железистые, кремнистые. Количество цемента и тип цементации обломков в породе также могут быть различными.

Таким образом, классификация обломочных пород основана на величине обломков (грубообломочные, песчаные и алевритовые), окатанности и наличии или отсутствии цемента (сцементированные или рыхлые). Определяя внешний вид пород, эти признаки отражают и их происхождение (табл.2).

Таблица 2 – Классификация обломочных горных пород

Группа пород	Размеры обломков, мм	Рыхлые породы	Сцементированные породы
окатанные	неокатанные	окатанные обломки	неокатанные обломки
Грубообломочные (псефиты)	> 200	Валуны	Глыбы	Конгломераты: валунные галечные гравийные	Глыбовые брекчии
200-10	Галька, галечник	Щебень	Брекчии
10-2	Гравий	Дресва
Песчаные (псаммиты)	2-1 1-0, 5 0, 5-0, 25 0, 25-0, 1	Пески: грубозернистые крупнозернистые среднезернистые мелкозернистые	Песчаники: грубозернистые крупнозернистые среднезернистые мелкозернистые
Алевриты	0, 1-0, 01	Алевриты	Алевролиты
Пелиты	< 0, 01	Глины	Аргиллиты

2.Глинистые (пелитовые) породы по своему происхождению занимают промежуточное положение между чисто химическими и обломочными, и являются самыми распространенными среди осадочных образований. Они состоят из частиц, поперечник которых менее 0, 01 мм, при этом до 30% обломков имеют диаметр менее 0, 001 мм. К этой группе относятся глина (весьма широко распространенная порода на поверхности Земли) и аргиллит.

Глины обладают специфическими физическими свойствами:

1) пластичностью, т.е. способностью принимать любую форму под давлением;

2) способностью при смачивании поглощать воду и разбухать (увеличиваться в объеме до 40-45% и более);

3) слабой водопроницаемостью.

В составе глин наблюдается три группы минералов:

а) глинистые минералы – каолинит, монтморилонит, гидрослюды и др. Эти минералы слагают наиболее тонкозернистые (коллоидные) частицы глин;

б) обломочные зерна минералов кварца, полевых шпатов, слюд и др.;

в) вкрапления гидроокислов железа, карбонатов, сульфатов и др.

Кроме того, в глинах присутствует органическое вещество.

Плотные, сцементированные глинистые породы называются аргиллитами. В отличие от глин они непластичны и неспособны размокать.

3. Химико-органогенные. Данная группа объединяет карбонатные, кремнистые, фосфатные, аллитовые, железистые, сульфатные, галогенные и каустобилиты, образовавшиеся путем химического и органогенного осаждения возникающего в различных водоемах и местами на суше.

Карбонатные породы широко распространены и составляют около 20% от массы всех осадочных пород. Отличаются они друг от друга по содержанию основных минеральных компонентов – кальцита, доломита и глинистых минералов. Известняки на 90-95% состоят из кальцита (СаСО₃), доломиты на 90-95% из минерала того же названия – СаMg(СО₃)₂. В составе мергелей, кроме кальцита, всегда имеется глинистый материал, содержание которого варьирует в широких пределах – от 20 до 50%. В природе часто встречаются породы, по своему составу занимающие промежуточное положение между названными выше породами. Таковы доломитизированные известняки, доломитизированные мергели и др.

Кремнистые породы образованы главным образом опалом химического или биологического происхождения (путем осаждения опаловых скелетов диатомитовых водорослей, радиолярий и др.). Наиболее часто встречаются опока и диатомит. Опока – плотная порода, состоящая из аморфной опаловой массы с редкими включениями органогенных остатков. Рыхлая кремнистая порода такого состава называется трепелом. Диатомит состоит в значительной мере из опаловых скелетов диатомитовых водорослей. Она пориста и довольно рыхла.

Фосфатные породы. К фосфатным породам относятся фосфориты. Их характерная составная часть – апатитовое вещество (F, Cl, H₂O, Ca₃[PO₄]). Оно содержится как в виде основной массы, так и в форме цемента, соединяющего глинистые и обломочные частицы (обычно зерна кварца и глауконита). Достаточно 3-5% Р₂О₅, чтобы сцементировать кварцевый песок в плотную породу. Однако встречаются фосфатные породы, сильно обогащенные Р₂О₅. Содержание фосфата кальция в фосфоритах составляет от нескольких процентов до 90-95%. Фосфатные породы встречаются в виде конкреций и пластов. Образуются они как хемогенным, так и биогенным путем в морях и на континентах (в озерах, болотах пещерах).

Железистые породы. Наиболее распространенными среди них являются бурые железняки, представляющие механическую смесь гидроокислов железа с глинистым и частично песчаным материалом. Они редко имеют оолитововое строение. При содержании железа более 30-40% бурые железняки считаются железными рудами. Накапливаются в болотах, озерах, морях, а также при процессах выветривания (железистые латериты).

Сульфатные породы образуются в результате испарительной концентрации и последующего выпадения в виде осадка различных солей из насыщенных соляных растворов в озерах и морских заливах в аридном климате. Наиболее распространенные породы в этой группе – гипсы и ангидриты. Сложенные в основном минералами этого же названия, они образуют мощные пласты и линзы. Известны пласты сульфатов кальция мощностью в несколько сот метров, однако, обычно их мощность колеблется от 1 до 10м.

Соли включают породы, состоящие из галоидов. Их образование аналогично сульфатным породам. Из сильно концентрированных растворов происходит кристаллизация еще более легкорастворимых минералов – галита, сильвина, карналита и др. В ряде случаев эти минералы слагают слои значительной мощности, которые длительное время разрабатываются, являясь важнейшим сырьем для химической и пищевой промышленности.

Каустобиолиты (kaustikos – от греч. жгучий; bios – жизнь, lithos – камень). Формирование осадочных пород сопровождается образованием скоплений органического вещества, их сложной переработкой (обуглероживание), в результате чего возникают залежи каменного угля, битуминозных сланцев, торфа, нефти и продуктов ее выветривания (озокерит) и некоторых других осадочных пород, состоящих из органических соединений.

Ниже приводится краткий перечень описанных химико-органогенных пород (табл. 3).

Таблица 3 – Классификация осадочных химико-органогенных горных пород

Карбонатные породы известняки мергели доломиты	Железистые породы бурые железняки
Кремнистые породы диатомит трепел опока	Сульфатные породы гипс ангидрит
Фосфатные породы фосфорит (пластовый, зернистый, желваковый)	Галогенные породы галит сильвин карналит
Каустобиолиты каменный уголь битумы горючие сланцы нефть торф озокерит

3. МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Процессы изменений текстурно-структурных особенностей и минералогического состава горных пород в термодинамических условиях глубинных частей земной коры называются метаморфизмом, а породы претерпевшие эти изменения – метаморфическими (от греч. metamorpho – превращаюсь).

Метаморфизм бывает термальным, гидротермальным, контактовым или динамическим (динамометаморфизм). Породы могут подвергнуться – одновременно или последовательно и в различной степени более чем одному виду преобразований. Их метаморфическая история может быть неясной. В некоторых случаях переработка бывает столь глубока, что с уверенностью установить характер первичных пород не удается.

Химический и минеральный составы метаморфических пород весьма разнообразны. Породы могут состоять как из одного минерала, так и из нескольких. Главные породообразующие минералы метаморфических пород – кварц, полевой шпат, слюда, амфиболы и пироксены. Для слабометаморфизованных пород характерны тальк, хлориты, карбонаты и др.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 Следующая ⇒