Обломочные горные породы.

Основные отличительные признаки осадочных горных пород.

Осадочные горные породы.

Осадочные горные породы образуются в результате осаждения минеральных веществ в водной или воздушной среде в ходе экзогенных процессов. По способу образования минерального вещества осадочные породы делятся на обломочные, состоящие из обломков минералов и горных пород, органогенные, в основе которых находятся твердые части организмов и продуктов их жизнедеятельности, и хемогенные, представленные минералами, сформировавшимися химическим путем. Между этими группами осадочных пород нет четких границ; особенно часто породы смешанного происхождения встречаются среди органогенных и хемогенных.

 

Главными признаками, определяющими осадочные горные породы, являются состав осадка, степень диагенеза, цвет, текстура, структура, пористость и плотность.

1. Состав осадка зависит от способа его образования: это могут быть обломки горных пород и минералов, органогенное вещество или продукты химических реакций. В соответствии с этим породу следует относить к обломочной, органогенной или хемогенной.

2. Степень диагенеза (лат. диагенез – перерождение) – признак, который показывает, какие изменения произошли в осадке после его образования в процессе превращения в горную породу. Иногда видимых признаков диагенеза нет: например, встречаются пески, которые, образовавшись миллионы лет назад, так и остались песками. Диагенез связан с обезвоживанием (дегидратацией) осадка, перекристаллизацией, старением коллоидов и др. Образование цемента в обломочных породах – один из мощных факторов диагенеза. Чаще всего цемент бывает глинистый, кремнистый, карбонатный или железистый, состоящий из оксидов железа.

3. Цвет породы не относится к главным диагностическим признакам, но часто может способствовать ее определению. Окраска осадочных пород включает все известные цвета и оттенки. Ее появление зависит от многих причин, главными из которых являются окраска обломков и минералов, слагающих породу, а также цвет цемента.

4. Текстура осадочных пород разнообразна. Наиболее часто встречаются слоистые текстуры, когда в породе четко различаются слои, полосчатые, когда слои различаются и по цвету, массивные, пятнистые (рис. 18,19).

5. Структура осадочных пород во многом зависит от их принадлежности к той или иной генетической группе. Так, структуры обломочных пород – обломочные, различающиеся по форме и размерам обломков, глинистых – пелитовые (греч. пелёс – глина), хемогенных – часто кристаллические или аморфные, органогенных – либо органогенные, если порода состоит из целых раковин или других остатков скелетов, либо детритусовые (лат. детритус – перетертый), когда остатки организмов оказываются перетертыми или раздробленными (рис. 18,19).

6. Пористость – характерный признак для многих осадочных пород. Она оценивается по размеру пор, их количеству и способу образования (пористость межзерновая, кавернозная и др.).

 

Рис. 18 Структуры и текстуры обломочных горных пород:

а – структура обломочная, текстура пятнистая (конгломерат);

б – структура обломочная, текстура пятнистая (брекчия).

 

 

Рис. 19 Структуры и текстуры органогенных и хемогенных горных пород:

а – структура органогенная, текстура массивная (известняк-ракушечник);

б – структура хемогеннная, текстура пятнистая (кольцевые оолиты в известняке).

 

 

Обломочные, или кластические (греч. кластес – обломок), породы образуются из обломков минералов и горных пород; чаще всего они накапливаются как морские осадки. Классификация обломочных пород основана на величине обломков (грубообломочные, песчаные, алевритовые), степени их окатанности (окатанные и неокатанные) и наличии или отсутствии цемента (сцементированные и рыхлые).

Грубообломочные породы, или псефиты (греч. псефос – камешек), состоят из обломков с размерами более 2 мм. По форме и размерам они подразделяются на окатанные и неокатанные, крупные, средние и мелкие. К окатанным относятся обломки, имеющие округленные или сглаженные ребра (валуны, галечник, гравий и др.); неокатанные обломки всегда остроугольны (глыбы, щебень, дресва). Псефиты с окатанными обломками, скрепленными цементом, называются конгломератами, а состоящие из неокатанных сцементированных обломков – брекчиями.

Песчаные породы, или псаммиты (греч. псаммос – песок). В группу псаммитов входят породы с размером обломков от 0,1 до 2 мм. Рыхлые разновидности псаммитов называют песками, а сцементированные – песчаниками.

Псаммиты, состоящие из зерен одного минерала – кварца, глауконита и др., называют олигомиктовыми (греч. олигос – немногий, миктос – смешанный), а состоящие из нескольких минералов – полимиктовыми (греч. поли – много, миктос – смешанный). По относительной величине зерен псаммиты разделяются на равномерно-зернистые (сортированные) и разнозернистые (несортированные).

По минеральному составу различают следующие главные группы песчаных пород.

Кварцевые пески и песчаники, в которых кроме кварца в виде примесей встречаются полевые шпаты, слюды, глауконит и др.; цемент таких песчаников может быть кремнистым, глинистым, известковым, железистым, фосфоритовым и др.

Магнетитовые и гранатовые пески и песчаники состоят из зёрен кварца и глауконита,встречаются редко.

Кварц-глауконитовые пески и песчаники состоят из зерен кварца (20-40%) и глауконита (60-80%) с небольшой примесью слюды и других минералов в зависимости от количества глауконита и интенсивности его окраски пески имеют более или менее яркий зеленый цвет. При выветривании, которое сопровождается разложением глауконита и образованием оксидов железа, цвет их становится ржаво-бурым.

Железистые пески и песчаники обычно представляют собой кварцевые пески и песчаники, зерна которых покрыты коркой бурых железистых минералов – гётита и гидрогётита; цемент песчаников также железистый, поэтому цвет пород коричневый – от лилово-бурого до ржаво-коричневого.

Аркозовые пески и песчаники образуются при разрушении гранитоидов, поэтому в их состав входят кварц, полевые шпаты и небольшое количество темноцветных минералов – биотита, роговой обманки, пироксена; состав цемента песчаников разнообразен.

Граувакки – темно-серые, зеленовато-бурые или зеленовато-коричневые, часто плотно сцементированные псаммиты, сложенные главным образом зернами темноцветных минералов – амфиболов, пироксенов и др. Это типичные полимиктовые образования.

Алевриты(рыхлые) и алевролиты (плотные) сложены частицами минералов размером от 0,1 до 0,01 мм. К алевритам относятся лёссы, супеси (алевритовый материал с песком), суглинки (алевритовый материал с глиной) и некоторые другие породы. Плотные алевролиты имеют цемент, который слабо отличается от цемента песчаников.

Пелиты, или глины (греч. пелёс – глины), – большая группа пород, образующихся в результате измельчения минеральных частиц до размеров 0,01 мм и менее, происходящего в процессе пере­тирания и химического разложения. По основным свойствам пелиты отличаются от обломочных пород: имея малые размеры, частицы пелитов не оседают на дно под действием силы тяжести, а образуют суспензии.

Глины – породы, образующие с водой пластичную массу, твердеющую при высыхании, а при обжиге приобретающую твердость камня. В сухом состоянии глины либо землистые, рыхлые, легко рассыпающиеся и растирающиеся, либо очень плотные. Насыщаясь водой, эта порода разбухает, размягчается и превращается в пластичную вязкую массу, которая при дальнейшем добавлении воды приобретает способность течь; за счет гигроскопичности она способна поглощать до 70% (по объему) воды, а после полного насыщения водой становится водоупором и не пропускает воду. Чистые глины называют жирными, асо значительной примесью песка – тощими. В зависимости от количества песка различают песчанистые глины или глинистые пески; глины с примесью карбоната кальция называют известковистыми.

Каолины – белые глины, сложенные каолинитом, образующиеся при выветривании полевошпатовых пород. В коре выветривания ка­олины Содержат примеси зерен кварца, чешуек слюды и других устойчивых к выветриванию минералов, входящих в состав исходной породы.

В коре выветривания пород, содержащих алюмосиликаты — гранитоидов и др., нередко встречаются специфические породы – бокситы. Это плотные породы, окрашенные в красные, реже в серые тона, состоящие главным образом из оксидов алюминия, часто с примесью оксидов железа, имеющие обломочную или оолитовую структуру.

Аргиллиты – это плотные, твердые (твердость до 3) породы, образующиеся в результате диагенеза глин. Последние при этом утрачивают ряд признаков, таких, как пластичность и водопоглощаемость.