Осадочные горные породы. Осадочные обломочные, песчаные, глинистые и смешанные (песчано-глинистые) породы Обломочные и химические осадочные породы

Знание состава и строения осадочных горных пород, умение их систематизировать является одним из необходимых условий для успешного использования литологии при изучении и освоении недр Земли.

Классификация осадочных пород.

Классификация осадочных пород по значимости и масштабам разделяются на общие и части. Общие классификации охватывают все осадочные породы, при этом последние объединяются в классы и подклассы на основании состава, генезиса и других признаков. Частные - составлены преимущественно к классам пород.

Рассмотрим сравнительно простую классификацию осадочных горных пород, предложенную М.С.Швецовым (1934, 1968). Он выделил:

группу обломочных пород, включающих грубообломочные (обломки более 1мм), песчаные (обломки 1-0,1мм), алевритовые (0,1-0,01мм), пелитовые (менее 0,01мм), вулканогенно-осадочные;

группу глинистых, включающих полиминеральные, гидрослюдистые, каолитовые, монтмориллонитовые;

группу хемогенных и биогенных, объединяющих алюминистые, железистые, марганцовые, кремнистые, фосфатные, карбонатные, сульфатные, галоидные, и др.

группу каустобиолитов: каменные угли, нефти, озонериты, асфальты, горючие сланцы.

Каждый из выделенных классов пород занимает в стратосфере неравнозначное положение. Наиболее распространенные глинистые породы (~55-60%), примерно равное положение занимают класс обломочных пород и класс хемогенных и биогенных пород (по20-25%), небольшая часть приходится на каустобиолиты.

Обломочные породы.

Обломочные (кластические или механические) породы состоят на 50% и более из обломков пород или минералов и представляют собой рыхлые или сцементированные осадки.

В основу их классификации положены структурные признаки - размер и форма обломков.

Основу обломочных пород составляют обломки горных пород различного минерального состава и генезиса: магматические, метаморфические и осадочные. Более мелкие из них представлены обломками отдельных минералов.

Класс крупнообломочных пород (псефитов) включает:

глыбы, валуны, щебень, дресву, галечники и гравий, брекчии и конгломераты.

В соответствии с классификацией Маслова и Наливкина, выделяют две группы брекчий:

Брекчии поверхностных механических процессов, среди которых выделяют 10 разновидностей:

Брекчии вулканического происхождения, среди которых выделяют 5 разновидностей.

Между конгломератами и брекчиями существуют все переходы, и некоторые из тех генетических типов, которые были описаны выше как брекчии, можно было бы (что часто и делается) причислять к конгломератам (прибрежные, ледниковые, силевые, вулканические и др.).

Среди конгломератов можно различать морские, речные и предгорные (переходные между конгломератами и брекчиями), а также переходные ледниковые, выделяемые под генетическим термином "морены".

Редкий случай представляют эоловые конгломераты. Псевдоконгломератами являются скопления желваков, образованных водорослями, а также конкреции.

Конгломераты, залегающие в основании серий осадков, называются базальными и указывают на размыв и условия мелководья.

Класс среднеобломочных пород (псаммитов).

Песками называют рыхлые породы, состоящие из продуктов физического выветривания, обломочных зерен псаммитового размера (1-0,1мм). Если те же зерна достаточно прочно связаны между собой, породу называют песчаником. Одним из существенных отличий грубообломочного материала от среднеобломочного - является то, что обломками являются в данном случае не породы, а минералы, хотя могут встречаются обломки тонко и микрозернистых пород.

Согласно схеме классификации, пески по величине зерен подразделяются на: крупнозернистые - 1 - 0,5мм, среднезернистые - 0,5 - 0,25мм и мелкозернистые - 0,25 - 0,1мм.

Первоначальная форма обломков может быть различной - изометричной, листовой, шестоватой и т.д. При транспортировке, в зависимости от продолжительности переноса, размера зерен, их механической и химической устойчивости они в разной степени окатываются, т.е. зерна разделяются по характеру окатанности:

Обломочная часть песчаных пород неодинакова по составу, что определяется различием исходного материала, поступающего из области сноса, степенью его переработки на стадиях разрушения, переноса, а также при диагенезе и катагенезе. В результате этого происходит обогащение обломочной части минералами устойчивыми к механическому и химическому воздействию. Это явление известно как минералогическое созревание обломочного материала. В итоге при многократном переотложении обломочных зерен из породообразующих минералов сохраняется только кварц.

Состав песчаных пород.

Среди породообразующих обломочных минералов существенно преобладает кварц, далее идут полевые калиевые шпаты, слюды, халцедон, глауконит, плагиоклазы, а также гидрослюды и каолинит.

В сообществе акцессорных минералов наиболее характерны прозрачные циркон, гранаты, турмалин, ставролит, монацит, дистен. В роли акцессорных выступают роговые обманки, пироксены, оливин и др.

Рудные непрозрачные минералы составляют до 1 - 1,5% обломочной части и представлены магнетитом, ильменитом, рутилом, лейкоксеном, гематитом, пиритом и марказитом.

Существенную роль в строении и составе песчаных пород играют вторичные (постдиагенетические) минералы. Среди них наиболее важное значение имеют регенерированные кварц, микроклин, ортоклаз, плагиоклаз, а также новообразования кальцита, доломита, халцедона, каолинита, гидрослюд, хлорита, альбита, оксидов и сульфидов железа.

По соотношению между основными компонентами - кварцем, полевыми шпатами и обломками пород выделяют три главные группыпесчаных пород:

1. мономинеральные - преимущественно кварц ~ 99%,

2. олигомиктовые - кварц 75% + примеси ~20% (пол. шпат., глауконит и др.),

3. полимиктовые - пониженное содержание основных минералов (<75%), или отсутствие такового, либо нескольких минералов в одинаковом количестве.

Среди полимиктовых пород выделяют аркозы и граувакки.

Аркозовые песчаные породы (аркозы) - образуются за счет продуктов разрушения гранитов, гнейсов и других близких по составу пород. Преобладающие обломочные материалы - кварц, реже - полевой шпат, присутствуют слюды, окислы железа, хлорит, глауконит. По последним данным, наиболее правильным было бы считать, что аркозы состоят из зерен щелочного полевого шпата и кварца. В небольшом количестве (до 15%) могут присутствовать обломки пород. Для аркозов характерна светлая, розовато-серая или серовато-желтая окраска, грубая слоистость, напоминающая отдельность гранитов. Они широко распространены в отложениях всех систем. Их появление всегда связано с поднятиями гранитных или гнейсовых массивов, при разрушении которых в геосинклинальных областях образуются типичные аркозы, а на платформах - полимиктовые полевошпатовые песчаники.

Граувакковые песчаные породы (граувакки) - также как и аркозы состоят из кварца, полевого шпата, слюд, хлоритов, но в отличие от них содержат большее количество обломочных пород (больше 15%) преимущественно темноцветных.

Из метаморфических пород поступают обломки глинистых, глинисто-кремнистых, углисто-кремнистых сланцев.

Магматические породы представлены обломками андезитов, базальтов, либо их глубинными аналогами.

Обломочная часть обычно плохо отсортирована, плохо окатана.

Окраска - серая, зеленовато-серая, темно-серая до черной.

В зарубежной, чаще всего в американской, литературе аналог граувакковых пород - лититовые породы.

По минеральному составу выделяются следующие группы песчаных(псаммитовых) пород.

1. Кварцевые пески и песчаники. Кварц - полевой шпат, слюда, глауконит и др. Цемент - любой кремнистый, глинистый известняк и т.д. По характеру цемента песчаники называют кремнистыми, известковыми, глинистыми, карбонатно-глинистыми, и т.д.

2. Магнетитовые и гранатовые пески. Преобладают зерна указанных минералов. Встречается редко.

3. Кварцево-глауконитовые пески и песчаники. Главные составные части: кварц - 40-20%, глауконит - 60-80%, не более % слюды и других минералов. В зависимости от количества глауконита и его выветрелости имеют цвет от ярко зеленого, при сильном выветривании переходят в бурые железистые пески.

4. Железистые пески и песчаники. Состоят из кварца, зерна которого покрыты пленочками, рубашками или корочками бурого железистого минерала - гетита или гидрогетита. Песчаники сцементированы этим железистым минералом. Окраска - лилово-бурая до ржаво-оранжевой.

5. Аркозовые пески.

6. Граувакки темно-окрашенные.

Химический состав.

Химический состав различных песчаных пород несколько однообразен. Отличия заключаются в количественном соотношении отдельных элементов.

Характерно резкое преобладание кремнезема SiO 2 , различны соотношения глинозема Al 2 O 3 и окислов железа. Помимо перечисленных окисло характерно присутствиеNa 2 O, K 2 O, MgO, MnO, S - , TiO 2 , P 2 O 5 , CO 2 , SO 3 и др. которые содержатся от долей до 1-2%.

Цементирующая часть.

Цементирующая часть - песчаных пород чаще всего представлена глинистым материалом и кальцитом, реже доломитом, гипсом, ангидритом, опалом, окислами железа. Встречаются так же фосфатный, сидеритовый и другие виды цемента.

Структуры цементирующего вещества разнообразны. Они определяются размером и формой составляющих его частиц. Наиболее распространены:

1. крупнозернистая структура (размер частиц более 0,5мм),

2. среднезернистая - 0,1-0,5мм,

3. мелкозернистая - 0,05-0,1мм,

4. тонкозернистая - 0,01-0,05мм,

5. микрозернистая или пелитоморфная - менее 0,01мм,

6. разнозернистая,

7. волокнистая,

8. аморфная.

По соотношению обломочной и цементирующей частей, а также по выполнению порового пространства различают пять типов цемента: базальный, поровый, контактный, пленочный, сгустковый.

Для сведения: существует еще несколько формирующихся исключительно в постседиментационные стадии типов цемента - регенерационный, коррозийный, крустификационный и пойкилитовый.

По условиям происхождения выделяютследующие типы песчанных пород: прибрежно-морские песчаные породы, морские песчаные породы, речные пески и песчаники, дельтовые песчаные породы, флювиогляциальные (водно-ледниковые) пески и песчаники, эоловые

Класс мелкообломочные породы (алевриты и алевролиты).

Алевритами называют рыхлые обломочные породы, преобладающая часть зерен которых имеет размер от 0,1 до 0,01 мм и содержание их в породе составляет 50 и более процентов.

Сцементированные их разности называют алевролитами.

Иногда делят на фракции а). 0,1-0,05 0,05-0,01, б). 0,1-0,063 0,063-0,01.

По своему происхождению алевритовые породы не отличаются от песчаных, являясь лишь более мелкой частью продуктов разрушения тех же материнских пород. Их перенос и разрушение происходит под действием тех же факторов, но часто при большом участии ветра.

Породы с размером зерен 0,05-0,01мм описывают как аргиллиты или глины, на которые алевролиты часто похожи, особенно если содержат примесь глинистого материала.

Минеральный состав обломочных частиц приблизительно такой же, как и в песчаных породах, но здесь большая доля устойчивых минералов - кварца, мусковита, халцедона; роль калиевых полевых шпатов, кислых плагиоклазов уменьшается. В них больше глинистого материала, устойчивых акцессорных минералов, оксидов и гидроокислов железа. Характерно присутствие органического вещества.

По минеральному составу выделяются: мономинеральные, олигомиктовые и полимиктовые разновидности.

Строение алевритовых пород (текстура и структура), тип и состав цемента во многом сходны с песчаными образованиями. Для алевритов характерна тонкая горизонтальная слоистость.

Окраска пород, в зависимости от примесей может быть самой различной - светло-серой, черной, кирпично-красной, бурой, зеленой.

Алевритовые породы, как и песчаные, образуются в различных палеогеографических условиях. Наиболее распространены их морские, озерные, речные и эоловые разности. К современным представителям последних относятся некоторые виды лесса.

По своим физическим и техническим свойствам типичные алевритовые породы иногда существенно отличаются от песчаных, особенно если они содержат заметную примесь глины. Они часто обладают свойством давать просадку при нагрузке, а при смачивании проявляют текучесть наряду со связностью. Это их свойство ведет к образованию суффозионного карста. Именно алевритовые породы создают наиболее опасные для строительства "плывуны".

Обломочные породы - одни из основных представителей осадочных образований и составляют около 20 % объема оса­дочной оболочки Земли. Классификации обломочных по­род базируются на минеральном составе и структуре обломков. Чаще применяются классификации, в основу которых положены структурные признаки- размер и форма обломков. В основе классификации лежат 2 главных признака: 1)структура или размерность обломков 2)минеральный состав

По размерности выделяют след. типы пород: 1)грубообломочные(1-10 мм) 2)песчаные(0.1-1 мм) 3)алевритовые(0.01-0.1) 4)пелитовые(<0.01 мм)

К обломочным породам относят те породы, в которых облом. часть составляет более 50% от суммы всех компонентов.

22 . Грубообломочные породы.

Классификация пород основана на размерах обломочных зерен и минеральном составе. Доп. признаками являются физическое состояние пород(сцем-ое, несцем-ое), степень окатанности и отсортированности зерен. Обломочные породы, в которых присутствует свыше 25 % обломков размером > 1 мм по длинной стороне, принято назы­вать грубообломочными. Глыбовые породы встречаются исключительно в горных районах. Их возникновение связано с крупными землетрясе­ниями, сопровождающимися обвалами.

Валунные породы состоят из крупных обломков (100- 1000 мм) слабо сцементированных песчано-глиннстым материа­лом.

Галечные и щебеночные породы представляют собой скоп­ление продуктов механического разрушения различных горных пород - магматических, метаморфических, осадочных.Основ­ные по значимости в них обломки размером 10-100 мм, содер­жание которых более 25 %. Щебеночные породы - щебенка и брекчия, отличаются друг от друга тем, что в первых обломки несцементированы, а во вторых - сцементированы.

Галечные породы - галечник и конгломерат от­личаются друг от друга тем, что первый представляет собой скопление несцементированных галек, а второй - сцементиро­ванных.Дресвяные и гравийные породы слагаются обломками раз­личных пород и реже-минералов с преобладающим размером 1-10 мм. Дресвяные породы состоят преимущественно из дресвы - остроугольных обломков, а гравийные - из окатан­ных

23. Песчаные породы.

* По размерности обломков делится на 3 разновидности: 1)крупнозернистые 2 среднезернистые 3)мелкозернистые. * По мин. составу выделяют:

а) мономиктовые - один минерал составляет не менее 95% породы б)олигомиктовые – один минерал составляет 75-95% породы в)полимиктовые – ни один минерал не достигает 75%

В полиминеральном классе песчаников можно выделить 2 разновидности: 1)Аркозы - песчаники сложенные кварцем и большим кол-вом ПШ 2)Граувакки – песчаники очень плохой сортировки, состоят из частиц разного размера. Мало кварца и много слюд и др. минералов, матрикс сложен глинистыми минералами.

Обстановки отложений песчаных пород: * прибрежные(здесь формируются в основном средне и мелкозернистые песчаники с очень небольшим количеством глинистого цемента) * морские (обычно однородные, имеют карбонатный и глинистый цемент) * речные (отсортированные хуже морских, содержат примеси растительного материала, дельтами представлен мелко средне крупнозернистые песчаники) * Эоловые (хорошо окатанные однородные, без глинистой фракции)

24. Алевритовые породы .

Алевритовые породы, как и песчаные, относятся к числу широко распространенных осадочных образований. Их основ­ная часть, составляющая 50 % и более, - обломочные частицы величиной 0,01-0,1 мм. Сыпучие или слабосцементированные породы называют алевритами, а крепкие, сцементированные - алевролитами. Среди них различают крупно-, средне- и мелко­зернистые (см. табл. 17).

Минеральный состав обломочной части примерно такой же, как и в песчаных породах, но здесь выше доля устойчивых ми­нералов- кварца, мусковита, халцедона. Роль калиевых поле­вых шпатов, кислых плагиоклазов, а также обломков пород в алевритовых образованиях заметно ниже. В них больше гли­нистого материала, устойчивых акцессорных минералов, окси­дов и гидроксидов железа. Для этих пород характерно присут­ствие органического вещества* По минеральному составу среди алевритовых пород, как и среди песчаных, выделяют мономи­неральные, олигомиктовые и полимиктовые разновидности. Строение алевритовых пород (текстура, структура), тип и со­став цемента во многом сходны с песчаными образованиями. Для алевритов характерна тонкая горизонтальная слоистость, реже наблюдается косая слоистость. Окраска пород в зависи­мости от примесей может быть самой различной - светло-се­рой, черной, кирпично-красной, бурой, зеленой.

Алевритовые породы, как и песчаные, образуются в различ­ных палеогеографических условиях. Наиболее распространены их морские, озерные, речные и эоловые разности. К совре­менным представителям последних относятся некоторые виды лёсса. как и песчаные, относятся к числу широко распространенных осадочных образований.

Обломочные породы- осадочные породы, которые возникли в результате механического разрушения каких-либо пород и накопления образовавшихся обломков. Они состоят из обломков различных пород и минералов.

Классификации обломочных пород.Классификации обломочных пород базируются на структуре обломков и реже на минеральном составе. Чаще применяются классификации, в основу которых положены структурные признаки - размер и форма обломков.

Нижняя граница обломочных пород проводится по размеру 0,005 мм, так как ниже именно этого размерного интервала большинство обломочных частиц теряет признаки первичных пород и минералов, из которых они образованы. И обладая большой суммарной поверхностьючастиц относительно объема, подвергаются окислению, гидратации, гидролизу и замещению новообразованными минералами, преимущественно слоистыми силикатами-глинистыми минералами и хлоритами. Эти частицы, лежащие за пределами размера 0,005 мм, образуют осадки и породы, структуры которых определяются как пелитовые, а сами осадки и породы через структурное название именуются пелитами. С учетом новообразованных, преимущественно глинистых минералов пелитолиты называются также глинистыми породами.

Обломочные осадки и горные породы из частиц крупнее 0,005 ммразделяются по размеру обломков на три группы. Самые мелкие от термина «алеврит», получили название алевритов и алевролитов: следующие по крупности от термина «псаммит», введенного А.Т. Броньяром в 1813 г.,- это псаммиты и псаммитолиты, чаще всего называемые песками и песчаниками. И самые крупные от термина «псефит», предложенного А.Т.Броньяром в том же 1813 г.,-это псефиты и псефитолиты, называемые также крупно -, грубообломочными породами .

Основу грубообломочных пород составляют обломки горных пород различного минерального состава и генезиса: магматические, метаморфические и осадочные. Более мелкие (пески и алевриты) представлены обломками отдельных минералов.

По минеральному составу различают: мономиктовые породы - в которых один минерал составляет не менее 95 %, олигомиктовые - преобладающий минерал составляет 75-95 % и полимиктовые - ни один из минералов не составляет 75 %.

Решающим доказательством существования реальных подразделений внутри обломочных осадков и пород, наличия границ между ними и положения последних является распространение обломочных пород разной крупности в литосфере.

По величине обломков выделяют:

1) грубообломочные породы (псефиты), состоящие в основном из обломков диаметром более 2,0 мм;

2) среднеобломочные (псаммиты), состоящие из обломков диаметром от 2,0 до 0,05 мм;

3) мелкообломочные (алевриты), состоящие из обломков диаметром от 0,05 до 0,005 мм;

4) глинистые породы (пелиты), состоящие в основном из частиц диаметром менее 0,005 мм(см. таблицу) .

Таблица 1 - Классификация обломочных пород

Грубообломочные породы.К ним относят породы, состоящие из обломков размером от 2,0 мм до нескольких метров в поперечнике. В зависимости от структуры и текстуры выделяются следующие разновидности пород.

Глыбы -угловатые обломки размером свыше 200 мм, щебень -угловатые обломки размером от 200 до 40 мм и дресва - от 40 до 2,0 мм. Если же обломки указанных размеров окатанные, то их соответственно называют валунами, галькой и гравием (см. приложение А).

Сцементированныйщебень и дресва называются брекчией.Особого внимания заслуживают рудные брекчии, в цементе которых нередко присутствуют промышленные скопленияруд меди, свинца, цинка и других металлов, а сцементированные галька и гравий -конгломератом.

Конгломераты широко распространены среди древних морских отложений. В конгломератах встречаются промышленные концентрации золота и урана(рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 Ледниковый конгломерат и песчаник. Воложинский район около аг. Раков (фото автора)

Среднеобломочные породы.К ним относят широко распространенные в природе пески и песчаники. Пески представляют собой рыхлые скопления обломков размером от 2,0 до 0,05 мм, а песчаники -сцементированные между собой обломки той же величины (см.приложение А).

Мелкообломочные породы.К мелкообломочным породам относятся породы, состоящие из обломков размерами от 0,05 до 0,005 мм. Рыхлые скопления таких обломков называются алевритами, а сцементированные - алевролитам.

Одним из широко распространенных представителей алевритов является лёсс-светлая желтая порода, состоящая из обломков кварца и полевых шпатов.

Алевролиты - сцементированные породы разнообразной окраски, часто имеют тонкослоистое плитчатое строение (см. приложение Б).

Смешанные породы.К ним относятся супеси, содержащие наряду с песчаными до 20-30% глинистых частиц, и суглинки, в которых количество глинистых частиц увеличивается до 40-50%. Соответственно с этим меняются и свойства пород, что, прежде всего, выражается в уменьшении пластичности при намокании от глин к пескам (см. приложение В).

Глинистые породы.Наиболее распространенными осадочными породами являются глинистые, на долю которых приходится больше 50% от объема всех осадочных пород.

Глинистые породы в основном состоят из мельчайших (меньше 0,02 мм) кристаллических зерен глинистых минералов. Кроме того, в их состав входят столь же мелкие зерна хлоритов, окислов и гидроокислов алюминия, глауконита, опала и других минералов, являющихся продуктами химического разрушения различных пород и отчасти глинистых минералов. Третья составляющая глинистых пород - разнообразные обломки размерами меньше 0,01 мм .

Образуются глинистые породы в результате химических процессов, ведущих к накоплению глинистых минералов, и одновременном приносе мельчайших обломочных частиц.

По степени литифицированности среди глинистых пород выделяются глины, и аргиллиты - сильно уплотненные глины(см.приложение Г).

Оболочка нашей планеты сложена из различных горных пород. Под океанами их толщина меньше, под возвышенностями встречаются образования до 80 км. Состав каменной оболочки Земли (литосферы) в разных местах различен. Более 10% от общего количества - это осадочная порода. Больше всего (70%) приходится на магматические образования. Остальная часть - это сложные породы, возникшие в результате воздействия высокого давления и температуры.

Определение

Горные породы - это, по сути, скопления минералов. Считается, что земная кора состоит из более чем 1000 различных образований. В простых породах (гипс, известняк) - один минерал. Базальт и гранит являются представителями сложных образований. Это результат геологических осадочных процессов.

Выделяют магматические горные породы, метаморфические и осадочные. Они различаются по внутренней структуре, имеют разные свойства, хотя часто являются предшественниками друг друга.

Осадочная порода залегает слоем. Частицы в ней размещаются в результате различного рода физических явлений. Самые простые и наиболее распространенные из них: разрушение (обламывание, дробление), перенос, отложение и осаждение. Так образуется обломочная порода. В ее составе могут преобладать минеральные вещества или органические остатки. Между ними могут происходить простые или сложные химические реакции с изменением существующих свойств или образованием новых веществ. Они могут протекать на суше или в водной среде.

Кругооборот

На нашей планете постоянно происходят разнообразные процессы. При формировании Земли ее поверхность постепенно остывала, образовалась кора. С течением времени она утолщалась. Если на поверхности планеты температурный режим во многом зависит от атмосферы, то в ее недрах вещества еще сохраняются в расплавленном состоянии. Магма в виде извержений вулканов временами находит выход и быстро остывает.

Подвергаясь выветриванию и другим воздействиям, с течением времени порода меняет свои свойства. Она крошится, осыпается, дробится. Найдя постоянство, частицы осаждаются, накапливаются, уплотняются. В подвижных слоях они постепенно погружаются вглубь. Меняются условия, повышается температура, давление, происходит обезвоживание, протекают химические реакции.

Порода из осадочной преобразуется в метаморфическую. Обычно в результате таких процессов происходит изменение внутренней структуры минералов. Вещества приобретают новые свойства: прочность, крепость, стойкость к воздействию среды. Геологические процессы продолжаются. Порода опускается ниже в зону высоких температур. Там она сначала разогревается, затем плавится, превращается в магму.

Оборот происходит по спирали. С каждым витком образуются новые соединения из-за того, что при трансформациях происходят сложные преобразования. Вещества вступают в химические реакции, в процессе осаждения добавляются новые компоненты, часто служащие катализаторами новых взаимодействий.

Классификация

Обломочная осадочная горная порода подразделяется в зависимости от величины частиц. Выделяют четыре таких группы. Частицы породы свыше 1 мм принято считать крупными; от 0,1 до 1 мм - песчанистыми; 0,1-0,01 мм - иловатыми; 0,01 - 0,001 - глинистыми.

Часто к существующей классификации добавляется деление пород в зависимости от преобладающих минералов и их соотношения. Они могут выступать как основа или связующее звено между частицами (например, кварцевые песчаники).

Рыхлые породы могут становиться более плотными, если подвергаются цементации. Процесс проходит при воздействии на основу связующего вещества: глины, гипса, карбоната, железа. В результате порода может иметь сложное название, к примеру: кремнистый или известковистый песчаник. Также существует градация по происхождению: речные, морские, ледниковые.

Структура и текстура

Порода в зависимости от состава минералов может иметь различное строение. То или иное ее состояние характеризуется рядом особенностей. Выделяют структуру породы и ее текстуру. Для первого определения имеет значение степень кристалличности зерен минералов, их форма и размер, а также соотношение составных элементов основы и цементного вещества.

Текстура - это больше внешнее проявление видимых признаков: пористость, массивность, сланцеватость или слоистость. В зависимости от совокупности этих особенностей материал породы имеет специфическую расцветку, которая может отличаться декоративностью.

Обломочная осадочная порода (мономинеральная) имеет более однородную текстуру. При «срастании» двух или более различных по характеристикам элементов образуются сложные по химическому составу и свойствам вещества. Такие породы (полиминеральные), как правило, имеют более пеструю окраску.

Размер и форма

Обломочная осадочная порода, имеющая заоваленные углы с крупностью частиц свыше 100 мм, называется валуном. Процесс окатывания происходит при интенсивном перемещении материала под действием природных сил. Такие же по размеру обломки, но угловатой формы принято называть глыбами. Частицы с размером 10-100 мм по такому же принципу подразделяют на гальку и щебень. Окатанный гравий и угловатая дресва - это порода с размерами 1-10 мм.

Дробление и окатывание чаше всего происходило под действием воды. Такой генезис (происхождение) принято разделять по речному, озерному и морскому типу. Отдельно выделяют породы, обработанные при перемещении ледников.

Пески (частицы размером 0,1-1 мм) разделяют на крупные, средние и мелкие. Лесс - пористая пылеватая полиминеральная порода илистого происхождения с обломками 0,1-0,01 мм. Самые мелкие частицы (менее 0,01 мм) относятся к глинам. Около 25% от общего их количества имеют зернистость даже менее 0,001 мм.

Химическая осадочная горная порода

Хемогенные процессы протекают при выпадении в осадок различных веществ из водных растворов. Значение прежде всего имеют соединения кальция и магния. Кроме этих процессов еще выделяют испарения растворов в замкнутой среде. Характерная особенность пород химического происхождения - наличие зерен оолитов (овальная или эллипсоидная форма) и сферолитов (игольчатые кристаллы). Текстура и окраска материалов может быть различной и зависит от преобладающих минералов.

Железистая осадочная химическая порода - это продукт выветривания основных пород. Марганцевые соединения образуются за счет коагуляции коллоидных растворов гидроокислов. Фосфориты и кремнистые породы образовывались при участии микроорганизмов. Основные компоненты поглощались ими из воды, перерабатывались и впоследствии откладывались в илистые отложения после отмирания. Соли образовывались в определенной последовательности. Сначала в осадок выпадали сульфаты (ангидрит и гипс), затем хлориды, последними - сернокислые калий и магний.

Известняк - осадочная порода

Это представитель мономинеральных отложений. Состоит известняк из кальцита и определяется по реакции с соляной кислотой, имеющей бурное проявление. Разделяют два вида происхождения: хемогенный и органогенный. Если можно определить, из какого вида органических останков состоит порода, ей дают конкретное название. Если классифицировать сложно, такой известняк определяют как ракушечник.

Раковины фораминифер, простейшие морские водоросли и отложения порошковидного кальцита образовали мел. Он также является разновидностью известняка. Материал широко применяется в народном хозяйстве и промышленности.

Химические процессы при образовании известняков изменяют внутреннюю структуру материала. Встречаются плотные образования с тонкими кристаллами. Оолитовые разновидности имеют вид мелких шариков или радиальных лучей. Минералы в них соединены между собой карбонатным цементом. Растворенный в подземных водах углекислый кальций, выпавший после этого в осадок, с течением времени превращается в известковый туф (траверин). Натеки кальцита в пещерах образовывают сталактиты и сталагмиты.

Применение

Осадочная порода широко используется в строительной промышленности. Валуны дробят и перерабатывают в штучный материал. Гравий и щебень идут на железобетонные изделия, применяются при укладе дорожного покрытия. Пески - это не только мелкий наполнитель бетонов, но еще и сырье для стекол, керамики, кирпича. Глины используются при производстве черепицы, огнеупорных материалов, также это компонент глиноземов. Некоторые сорта являются превосходными адсорбентами.

Магнезиты идут на изготовление вяжущих материалов. Кремний используют как абразивный материал. Из мела получают известь, он также используется в производстве пластмасс и резинотехнических изделий. Мергели - это лучшее сырье для производства цемента.

Осадочные породы по способу образования можно разделить на четыре группы: 1) обломочные; 2) органического происхождения (органогенные); 3) химического происхождения (хемогенные) и 4) смешанного происхождения.

Обломочными называются породы, которые произошли из осадков, представляющих собой механические продукты разрушения ранее существовавших пород.

Обломочные породы можно подразделить на грубообломочные (псефиты), песчаные (псаммиты), мелкоземистые (алевриты) и глинистые (пелиты).

Грубообломочные породы (псефиты). Состоят из отчетливо видимых невооруженным глазом рыхлых или сцементированных обломков горных пород и минералов (главным образом кварца или его разновидностей) размером более 2 мм в поперечнике. Среди грубообломочных пород выделяют рыхлые и сцементированные породы, которые различаются по характеру обломков (угловатые или окатанные) и по их размерам.

Рыхлые угловатые породы делятся на глыбы (обломки больше 10 см в поперечнике), щебни (10 - 1см), дресву (1 см - 2 мм); рыхлые окатанные - на валуны (более 10 см в поперечнике), галечники (10 - 1 см), гравий (1 см - 2 мм). Учебник «Общая и историческая геология». М.М. Чарыгин, Ю.М. Васильев. - М.: Недра, 1968. - стр. 49.

Сцементированные скопления угловатых обломков называются брекчией, сцементированные скопления окатанных обломков - конгломератом.

По составу цемента брекчии и конгломераты бывают кремнистыми (цемент из SiO2 или SiO2*nH2O), известковыми (цемент из CaCO3), железистыми (цемент из Fe2O3*nH2O или FeCO3), глинистыми (цемент из глинистого вещества).

При описании брекчий и конгломератов обращают внимание на то, из каких пород и минералов состоят обломки, на их размер, степень угловатости, окатанности, состав цемента и т.д.

Органические остатки (фауна и флора), находимые в цементе, могут характеризовать геологическое время образование брекчии и конгломерата. Органические остатки, встречающиеся в самых обломках, характеризуют геологическое время образования тех пород, в результате разрушения которых образовались данная брекчия или данный конгломерат.

Песчаные породы (псаммиты). Состоят из обломков минералов или горных пород размером от 2 до 0,1 мм в поперечнике. Такие обломки хорошо видны невооруженным глазом или в лупу. Среди песчаных пород различают рыхлые и сцементированные; к рыхлым относятся пески.

Пески. В зависимости от состава минеральных зерен бывают кварцевыми и полимиктовыми. Первые состоят из зерен кварца, вторые из зерен разных минералов. Полимиктовые пески, кроме кварца, могут состоять из зерен слюды, роговой обманки, пироксена, хлорита, полевых шпатов, глауконита, магнетита, мелких обломков известняков, сланцев и других горных пород.

В зависимости от того, какой минерал преобладает над остальными, полимиктовые пески называют слюдистыми, роговообманковыми, хлоритовыми, полевошпатовыми и т.д. полевошпатовые пески часто называют аркозовыми. Все пески содержат, кроме минеральных обломков, небольшое количество глинистых частиц и других примесей, придающих им ту или иную окраску.

При рассмотрении песков в лупу в них можно определить степень угловатости или окатанности отдельных зерен - песчинок.

Пески различают также по размеру зерен: грубозернистые (размер зерен 2-1 мм), крупнозернистые (1-0,5 мм), среднезернистые (0,5-0,25 мм); мелкозернистые (0,25-0,1 мм), однородные (размер зерен постоянен) и разнозернистые (размер зерен разный).

Сцементированные песчаные породы (псаммиты) называются песчаниками.

Песчаники. Различаются по составу образующих их минералов, по размеру зерен и по связывающему их цементу.

Песчаники, как и пески, бывают кварцевыми и полимиктовыми. Полимиктовые песчаники, так же как и пески, могут быть слюдистыми, роговообманковыми, полевошпатовыми (аркозовыми) и т.д.

В зависимости от размера зерен песчаники подразделяют на грубозернистые (размер зерен 2-1 мм),крупнозернистые (1-0,5 мм), среднезернистые (0,5-0,25 мм), мелкозернистые (0,25-0,1 мм), равномернозернистые (или однородные) и разнозернистые. Учебник «Общая и историческая геология». М.М. Чарыгин, Ю.М. Васильев. - М.: Недра, 1968. - стр. 50.

В зависимости от состава цемента песчаники бывают кремнистыми, известковыми, железистыми, глинистыми.

Мелкоземистые породы (алевриты). Состоят из обломков диаметром от 0,1 до 0,01 мм. Занимают промежуточное положение между песчаными и глинистыми породами. К алевритам относятся главным образом осадки континентального происхождения: супеси, суглинки и лёсс.

Супеси и суглинки отличаются от песков свойственной глинам способностью при смачивании водой приобретать пластичность. В отличии от глин при растирании в смоченном состоянии пальцами шероховаты на ощупь.

Супеси и суглинки могут быть известковистыми и неизвестковистыми. Первые вскипают от соляной кислоты.

Лёсс. Представляет собой глиноподобную породу светло-бурой и желтоватой окраски. В сухом виде легко растирается пальцами в тонкий порошок. Порода пористая. Поры нередко видны невооруженным глазом. Лёсс почти всегда содержит углекислый кальций, а потому бурно вскипает от соляной кислоты. При размывании лёсса водными потоками образуются высокие, хорошо сохраняющиеся, почти вертикальные обрывы.

В лёссе нередко встречаются белые и серые известковистые образования шарообразной, эллипсоидальной и неправильной формы (0,1 см и более в поперечнике). Они называются известковистыми дутиками, куклами и т.д.

Нередко в лёссе встречаются наземные фауна и флора, особенно часты Helix, Planordis, Pupa.

Глинистые породы (пелиты). Подразделяются на глины, аргиллиты и глинистые сланцы.

Глины отличаются от других обломочных пород не только тем, что состоят из очень мелких частиц (меньше 0,01 мм в поперечнике), но и тем, что частицы их, как правило, не представляют собой механических обломков породообразующих минералов, а являются новообразованиями, химически существенно отличающимися от минералов, в результате разрушения которых они образовались. Многие из них находятся в коллоидном состоянии.

Микроскопичность глинистых частиц не позволяет классифицировать глинистые породы по величине, форме обломков и состава цемента.

Глины при смачивании водой образуют пластичные массы.

При растирании влажной глины пальцами не ощущается шероховатости.

Удельный вес глин около 2,5.

Цвет глин различный: красный, бурый, желтый, синеватый, зелено-серый, черный, но никогда не белый.

Некоторые глины в заметном количестве содержат углекислый кальций (мергелистые и известковистые глины), серный колчедан, углистые вещества и битумы (битуминозные глины), гипс, ангидрит, галит (гипсоносные и соленосные глины).

Глины со сланцеватой структурой называются сланцеватыми. Они также становятся пластичными при смачивании водой. Глины различают по применению: огнеупорные, сукновальные, горшечные, красочные, лепные, цементные и т.д.

Аргиллиты. Твердые глины, имеющие вид глинистых пород. Поддаются царапанию ножом, не размокают от воды и не вскипают от кислоты. При обогащении СаСО3 аргиллиты переходят в мергели.

Глинистые сланцы. Плотные нерастирающиеся, поддающиеся царапанию ножом и не размокающие от воды породы, разделяющиеся на плиты по плоскостям слоистости или сланцеватости. Цвет от светло-серого до черного. Примеси окислов железа и других металлов придают глинистым сланцам фиолетово-красные, зеленоватые и бурые оттенки.

Глинистые сланцы со значительным количеством обугленных растительных остатков называются углистыми, а содержащие до 75% битуминозного вещества и способные гореть - горючими или битуминозными сланцами.

Углистые и горючие сланцы твердые, чем другие глинистые сланцы, что приближает их к сланцеватым глинам.