Обломочные осадочные горные породы. Минеральный состав, структура, текстура, происхождение, практическое значение. Диагенез. Полезные ископаемые, связанные с осадочными горными породами.

Осадочные горные породы являются продуктом разрушения любых других пород, жизнедеятельности организмов и выпадения из воздушной или водной среды материалов любого происхождения - во всех случаях при поверхностном давлении и температуре (М.С. Швецов).

- покрывают около 75% поверхности континентов.. Многие их них сами являются полезными ископаемыми, другие содержат таковые.

- классифицируются по происхождению и химическому составу. По происхождению выделяется три генетические группы (М. С. Швецов):

· Обломочные породы (кластические) - продукты физического разрушения каких-либо пород и накопления образовавшихся обломков.

· Глинистые породы - продукты химического и частично физического выветривания, состоящие из мельчайших (менее 0,005 мм) частиц преимущественно глинистых минералов. Породы этой группы обычно содержат заметную примесь мельчайших частиц обломочного происхождения, что подчеркивает промежуточное положение этой группы между двумя другими.

· Хемогенно-биогенные породы - образуются при химическом разрушении, растворении минералов материнских пород и последующем выпадении новых минералов в осадок, а также в результате жизнедеятельности организмов.

Выделенные группы связаны между собой различными переходными звеньями и характеризуются определенным морфологическим строением.

По химическому составу хемогенно-биогенные породы подразделяются на следующие группы: карбонатные; кремнистые; сульфатные (сернокислые); галоидные; железистые; фосфатные; углеродистые (каустобиолиты).

Структура и текстура обломочных, глинистых и хемогенно- биогенных пород различна и отражает их происхождение.

Структура осадочных пород определяется абсолютным и относительным размером обломков и минеральных зерен, степенью окатанности обломков, соотношением минеральных зерен в породе, а также сохранностью входящих в нее остатков, принадлежностью их к тем или иным группам организмов.

Структура обломочных осадочных пород по абсолютной величине обломков подразделяется на:

• грубообломочная (псефитовая) диаметром более 2 мм;
• песчаная (псаммитовая) - от 2 до 0,05 мм;
• пылеватая (алевритовая) - от 0,05 до 0,005 мм.

Грубообломочные породы (псефиты) разделяются на рыхлые и

сцементированные. Рыхлые псефиты классифицируются по форме и величине обломков. По степени окатанности выделяют обломки: угловатые (не о катанные), округло-угловатые (полуокатанные) и округло-полированные (окатанные).

Песчаные породы (псаммиты) по величине зерна подразделяются на следующие группы: грубозернистые - 2-1 мм, крупнозернистые — 1-0,5 мм, среднезернистые - 0,5-0,25 мм, мелкозернистые — 0,25-0,1 мм и микрозернистые - 0,1-0,05 мм. Соответственно этим группам названа и структура псаммитов (грубозернистая, крупнозернистая среднезернистая и т. д.).

По относительной величине зерен псаммиты разделяются на равномернозернистые и разнозернистые.

Пылеватые породы (алевриты) имеют алевритовую структуру.

Глинистые породы (пелиты) характеризуются пелитовой структурой.

Структура хемогенных пород определяется размерами минеральных зерен слагающих их минералов:

• крупнозернистая — более 0,5 мм;
• среднезернистая - 0,5-0,25 мм;
• мелкозернистая — 0,25- 0,1 мм
• тонкозернистая - менее 0,1 мм.

Кроме того может быть землистая, скрытокристаллическая структура.

В зависимости от соотношения зерен выделяют равно - и разнозернистую структуру.

Структура биохимических пород определяется сохранностью входящих в нее остатков, принадлежностью их к тем или иным группам организмов. Если органические остатки не разрушены, структура называется органогенной, если разрушены — детритовой.

Текстура осадочных пород характеризует порядок расположения частиц в породе и степень ее плотности. По первому признаку выделяются следующие текстуры:

• беспорядочная - материал в породе располагается беспорядочно и как бы перемешан;
• листоватая (черепитчатая) - порода разделяется на тончайшие пропластки в связи с частой сменой зерен различного размера;
• плойчатая - плоскости слоистости волнообразно изгибаются и выклиниваются;

· слоистая (полосчатая) - наблюдается чередование слоев различного состава и цвета.

Слоистость свойственна большинству осадочных пород. Она чрезвычайно разнообразна: в морях и озерах в условиях спокойного режима воды образуется параллельная слоистость, в водных потоках - косая, в прибрежно-морских условиях - диагональная и др. Мощность слоев может достигать десятков метров или не превышать долей сантиметров. Слоистость следует подробно описывать, поскольку она дает возможность правильно определить генезис осадка.

По степени плотности текстура пород бывает плотная - пористость на глаз не заметна; мелкопористая - видны мелкие частые поры; крупнопористая - величина пор до 2,5 мм; кавернозная или ячеистая - пустоты более 2,5 мм.

По минеральному составу обломков наиболее распространены следующие пески и песчаники:

• Кварцевые. Преобладает кварц, меньше полевых пшатов, слюды, может быть глауконит. Цемент различный. По его составу эти песчаники называют кремнистыми, железистыми, известковистыми и т. д.
• Кварцево-глауконитовые. Главные минералы - кварц и глауконит, могут быть слюды и другие минералы. Присутствие глауконита придает породе зеленый цвет различной интенсивности. При выветривании эти песчаники переходят в ржаво-бурые железистые пески.
• Железистые. Состоят из кварца, зерна которого покрыты корочками бурого железистого минерала - гётита или гидрогётита. Цемент железистый. Окраска ржаво-бурых тонов.
• Аркозовые. Образуются при выветривании полевошпатовых пород типа гранитов. Имеют серый цвет. Состоят из кварца, полевых шпатов, слюд, темных минералов. Цемент различный.
• Граувакки. Темноокрашенные, обычно плотно- сцементированные, грубозернистые обломочные породы. Состоят из различных минералов, цемент также разнообразен.

По составу минералов, слагающих основную массу глин, выделяют их разности:

• Каолинитовые глины (или каолины) образуются в результате химического выветривания полевошпатовых пород. Они состоят из каолинита, обладающего большой чистотой, высокой пластичностью и белым цветом, жирные на ощупь, в воде не разбухают. Являются ценным сырьем для изготовления фарфора, фаянса, огнеупорного кирпича и пр.
• Монтмориллонитовые глины (или бентониты) состоят преимущественно из монтмориллонита; цвет светло-серый с желтоватым и зеленоватым оттенком, на ощупь жирные, намокая, становятся очень пластичными и увеличиваются в объеме. Применяются для очистки многих продуктов, в парфюмерии, для приготовления буровых растворов.
• Гидрослюдистые глины - землистые породы белой, серой, зеленой или пёстрой окраски. В воде не разбухают. Применяется для изготовления кирпича и керамических изделий.
• Полиминералъные глины - в них одновременно присутствуют многие глинистые минералы, а в обломках также и другие минеральные примеси (кварц, слюды и др.). Окраска разнообразная, реакция с водой различна и зависит от преобладающего минерала. Применяются для изготовления кирпича и грубой керамики.

Осадочные горные породы составляют около 10% массы земной коры и покрывают 75% поверхности Земли. Основная их масса сосредоточена на материках (752 млн. км³), шельфах и континентальных склонах (158 млн. км³), тогда как на дно океанов приходится 190 млн. км³. В пределах материков около 20% объёма всех осадочных горных пород залегает на платформах и 48% в геосинклиналях. Свыше 75% всех полезных ископаемых, извлекаемых из недр Земли (уголь, нефть,соли, руды железа, марганца, алюминия, россыпи золота и платины, фосфориты, нерудные строительные материалы и др.), заключено в осадочных горных породах. Изучением осадочных горных пород занимается литология.

Диагенез — этап физико-химического уравновешивания осадка, представляющего собой первоначально неравновесную физико-химическую открытую систему, резко обводнённую и богатую органическим веществом, как живым (бактерии), так и мёртвым. Различают два этапа диагенетического минералообразования: окислительный, связанный с самой верхней плёнкой осадка, ещё содержащей свободный О₂, и восстановительный, охватывающий более глубокие слои, лишённые О₂, и характеризующийся редукционными процессами. Пестрота физико-химической обстановки (по pH, Eh, концентрации ионов) в разных частях осадка приводит к перераспределению вновь возникших диагенетических минералов. Образуются их стяжения: пятна, линзы, конкреции, пластообразные тела и др. Этот более поздний этап диагенеза — этап перераспределения вещества — имеет большое значение в формировании рудных месторождений многих элементов: R, Mn, Pb, Cu и др. Одновременно с формированием диагенетических минералов осадок теряет свободную воду и несколько уплотняется вначале локально и пятнами, а затем на более поздних стадиях — катагенеза, метагенеза и регионального метаморфизма — происходит его сплошное уплотнение.

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: