В недрах земли находится почти вся таблица Менделеева. Химические элементы образуют между собой соединения, из которых состоят природные минералы. Один или несколько минералов могут входить в горные породы земли. В статье постараемся разобраться с их многообразием, свойствами и значением.

Что такое горные породы

Впервые этот термин применил наш русский ученый Севергин в 1978 году. Определение можно дать такое: горные породы - это соединение в единое целое нескольких минералов природного происхождения, имеющее постоянное строение и состав. Горные породы можно встретить везде, так как они являются неотъемлемой частью земной коры.

Если изучить описание горных пород, то все они отличаются признаками:

• Плотностью.
• Пористостью.
• Цветом.
• Прочностью.
• Устойчивостью к сильным морозам.
• Декоративными качествами.

В зависимости от сочетания качеств они и находят применение.

Многообразие горных пород

В основе подразделения пород на различные типы лежит химический и минеральный состав. Название горных пород дается в зависимости от их происхождения. Рассмотрим, на какие они делятся группы.Общепринятая классификация может выглядеть таким образом.

1. Осадочные породы:

• органогенные;
• хемогенные;
• смешанные.

2. Магматические:

• вулканические;
• плутонические;
• гипабиссальные.

3. Метаморфические:

• изохимические;
• метасоматические;
• ультраметаморфические.

Осадочные породы

Любые горные породы, оказываясь под прицелом различных факторов и могут деформироваться, изменять свою форму. Они начинают разрушаться, обломки разносятся, могут откладываться на дне морей и океанов. Как результат - происходит образование осадочных пород.

Классифицировать породы осадочного происхождения сложно, так как большинство из них образовались под влиянием многих процессов, поэтому и отнести их к конкретной группе практически невозможно. В настоящее время этот тип пород делят на:

• Обломочные горные породы. Примеры можно приводить разные: всем знакомый гравий или щебень, песок и глина, и многие другие.
• Органогенные.
• Хемогенные.

Остановимся немного подробнее на каждом виде породы.

Горные породы обломочные

Появляются они в результате образования обломков. Если классифицировать их с учетом их строения, то выделяют:

• Сцементированные породы.
• Несцементированные.

Первая разновидность в своем составе имеет соединяющий компонент, который может быть представлен карбонатами, глинами. Вторая разновидность не имеет таких веществ, поэтому обладает рыхлой структурой.

Можно еще уточнить, что горные породы обломочные часто включают в себя следы и остатки растительных и животных организмов. К ним можно отнести раковины моллюсков, сохранившиеся окаменевшие части стебля, крылья насекомых.

Больше всего известны обломочные горные породы. Примеры это подтверждают. К обломочным относятся всем известные песок и глина, щебень и гравий, а также многие другие. Все они достаточно широко используются в строительной отрасли.

Хемогенные породы

Эта группа является продуктом химических реакций. Отнести к ним можно соли, например калийные, и бокситы. Процесс образования этого типа породы может идти двумя путями:

1. Постепенный процесс концентрации растворов. Не исключается здесь и влияние излучения от солнца.
2. Соединение нескольких солей при пониженной температуре.

Строение у таких пород будет зависеть от места их появления. Те, которые образуются на поверхности земли, имеют форму пласта, а глубинные уже совершенно другие.

Очень широко используются из этой группы горные породы, примеры только подтверждают это. К хемогенным породам можно отнести:

• Минеральные соли.
• Бокситы.
• Известняки.
• Доломит и магнезит и многие другие.

В природе довольно часто встречаются породы, в образовании которых принимали участие различные природные процессы. Название горных пород, которые произошли таким образом - смешанные. Например, можно встретить пески с примесью глины.

Органогенные осадочные породы

Если горные иногда включают в свой состав остатки живых организмов, то эта группа только из них и состоит. В ее состав входят:

• Нефть и сланцы.
• Битумы.
• Фосфатные породы.
• Карбонатные соединения, например мел, которым пишут на школьной доске.
• Известняки.

Если говорить о составе, то известняки и мел почти полностью состоят из остатков раковин древних моллюсков, фораминифер, кораллов, также в их состав входят водоросли. Учитывая, что дать начало органогенной породе могут разные организмы, то их подразделяют на несколько разновидностей:

• Биогермы. Так называются скопления живых организмов.
• Танатоценозы и тафроценозы представляют собой остатки организмов, которые давно обитали в этих местах или были принесены водой.
• Планктоногенные породы образовались из организмов, обитающих в водоемах.

Зернистость осадочных пород

Этот признак является одной из характеристик структуры осадочных пород. Если смотреть на породы, то их можно подразделить на однородные и с включениями. В первом варианте вся порода воспринимается как однородная масса, а во втором можно рассмотреть отдельные фракции, зерна и их форму и соотношение.

Если рассматривать размер фракций, то можно выделить несколько групп:

1. Зерна вполне хорошо заметны.
2. Скрытозернистые визуально кажутся бесструктурными.
3. В третьей группе невозможно рассмотреть зернистость без специального оборудования.

Форма включений может являться одним из критериев, по которым разделяют эти породы. Выделяют несколько типов структур:

• Гиподиоморфный. В таком типе в качестве зерен выступают кристаллы, получившиеся из раствора.
• Гипидиобластовый тип относится к промежуточной структуре, в которой происходит перераспределение веществ в уже отвердевшей породе.
• Гранобластовый, или листовой, имеет кристаллы неправильной формы.
• Механоконфорный тип образуется в результате механического воздействия зерен под давлением тех слоев, которые располагаются выше.
• Неконформнозернистый имеет основной признак в виде различных очертаний зерен, что приводит к появлению пустоты и пористости.

Кроме структуры, выделяют еще и текстуру. В основе деления лежит слоистость:

• Градационная. Ее образование осуществляется на большой глубине под водой.
• Прослоевая возникает в некоторых слоях воды, к этому типу можно отнести глинистые примазки, прослойки песка в глине.
• Переслаивательная возникает при большой толщине слоя, можно наблюдать изменение цветовой гаммы слоев. В качестве примера можно привести чередование глины и песка.

Можно приводить еще много классификаций, но на этом, пожалуй, остановимся.

Представители осадочных пород

Мы уже рассмотрели осадочные обломочные горные породы, примеры их также привели, а сейчас остановимся на других, которые также широко распространены в природе.

1. Гравелиты. Представляют собой осадочные породы в виде гравия. В их состав входят обломки пород и минералов разных размеров.
2. Песчаные породы. Сюда относятся пески и песчаники.
3. Пылеватые породы чем-то напоминают песчаники, только в своем составе имеют больше устойчивых минералов в виде кварца, мусковита.
4. Алевролит отличается наличием шероховатости на изломе, а цвет зависит от цементирующего материала.
5. Суглинки.
6. Глинистая порода.
7. Аргиллиты.
8. Мергели представляют собой смесь карбонатов и глины.
9. Известняки, которые состоят из кальцита.
10. Доломиты напоминают известняки, только вместо кальцита в их состав входит доломит.

Все эти горные породы находят широкое применение в строительстве и других отраслях народного хозяйства.

Метаморфические породы

Если вспомнить, что такое метаморфоз, то станет понятно, что породы метаморфические появляются в результате превращения минералов и горных пород под действием температуры, света, давления, воды. Наиболее известными из этой группы являются: мрамор, кварцит, гнейс, сланцы и некоторые другие.

Так как метаморфозу могут подвергаться различные типы пород, то и классификация зависит от этого:

1. Метабазиты - это породы, которые получаются в результате превращения магматических и осадочных пород.
2. Метапелиты являются результатом превращения кислых осадочных пород.
3. например мрамор.

Форма метаморфической горной породы сохраняется от предшествующей, например, если прежде порода располагалась пластами, то и вновь образующаяся будет иметь такую же форму. Химический состав, конечно, зависит от исходной породы, но под воздействием превращений может измениться. Минеральный состав может быть разным, причем он может включать как один минерал, так и несколько.

Горные породы магматические

Эта группа пород составляет практически 60% всей земной коры. Возникают они в результате плавления горных пород в мантии или в нижней части земной коры. Магма - это расплавленное вещество частично или полностью, обогащенное различными газами. Процесс образования всегда связан с высокой температурой в земных недрах. Геологические процессы, протекающие внутри земли, постоянно провоцируют магму подниматься на поверхность. В процессе поднятия происходит остывание и кристаллизация минералов. Так выглядит процесс образования магматических горных пород.

В зависимости от глубины, на которой происходит затвердевание, разделяются на несколько групп горные породы, таблица разновидностей может выглядеть так:

Магматические породы отличаются от обломочных тем, что в них нет остатков умерших организмов. является одной из самых известных среди этой группы. В его состав входят: кварц и слюда.

Когда происходит извержение вулкана, то магма, выходя на поверхность земли, постепенно остывает и образует породы вулканического типа. Они не содержат больших кристаллов, так как понижение температуры происходит достаточно быстро. Представителями таких пород являются базальт и гранит. Их часто использовали в древности для изготовления памятников и скульптур.

Обломочные породы вулканогенные

В процессе извержения вулканов образуется не только горная порода гранит, но и многие другие. Кроме излияния лавы, в атмосферу вылетает большое количество обломков, которые, вместе со сгустками затвердевающей лавы, падают на поверхность земли и образуют тефры. Этот пирокластический материал постепенно размывается, часть его уничтожается водой, а тот, который остается, уплотняется и превращается в крепкие породы - вулканические туфы.

На разломе этих пород можно видеть обломки, промежутки между которыми заполнены пеплом, иногда глиной или кремнистыми осадочными веществами.

Выветривание горных пород

Все горные породы, находясь в природе, подвергаются воздействию многих факторов, в результате которых происходит выветривание или разрушение. В зависимости от воздействующего влияния различают несколько типов этого процесса:

1. Физическое выветривание горных пород. Происходит по причине перепадов температур, в результате чего породы трескаются, в эти трещины попадает вода, которая может превращаться в лед при отрицательных температурах. Так постепенно происходит разрушение породы.
2. Химическое выветривание осуществляется под действием воды, которая попадает в трещины породы и выщелачивает, растворяет ее. Такому воздействию больше всего поддаются мрамор, известняки, соль.
3. Биологическое выветривание осуществляется с участием живых организмов. Например, растения своими корнями разрушают породу, лишайники, поселившиеся на них, выделяют некоторые кислоты, которые также разрушающе действуют.

Избежать процесса выветривания горных пород практически невозможно.

Значение горных пород

Невозможно себе представить народное хозяйство без использования горных пород. Осуществлять такое применение начали еще в глубокой древности, когда человек научился обрабатывать камни. Прежде всего используются в строительной отрасли горные породы. Примеры можно привести следующие:

• Мрамор.
• Известняк.
• Гранит.
• Кварцит и другие.

Их использование в строительстве основано на прочности и других важных качествах.

Некоторые породы находят свое применение в металлургической промышленности, например огнеупорная глина, известняк, доломиты. Химическая отрасль неразделима с трепелом, диатомитом.

Даже легкая промышленность использует горные породы для своих нужд. В сельском хозяйстве не обойтись без калийных солей, фосфоритов, которые являются важной составной частью удобрений.

Таким образом, мы рассмотрели горные породы. И можно сделать вывод, что в настоящее время они являются бесспорными и необходимыми помощниками человека практически в каждой отрасли, начиная с повседневной жизни и заканчивая строительством. Именно поэтому чаще всего используется понятие не горная порода, а полезное ископаемое, что в точности выражает значимость этих природных залежей.

Структуры осадочных пород

Структура - совокупность морфологических признаков, таких, как размер, форма частиц, их взаимоотношение и степень кристалличности вещества. Для каждого класса пород, в зависимости от состава, условий образования и вторичных преобразований, они имеют свои особенности .

Структуры обломочных пород определяются главным образом размером частиц и отчасти их формой. Для хемогенных пород характерно кристаллическое и зернистое строение. Классификация структур построена также с учетом размера и формы кристаллов их агрегатов.

Структуры пород, в составе которых большое участие принимают остатки организмов, определяются степенью сохранности этих остатков и их

количеством. Структуры глинистых пород определяются наличием терригенной примеси.

Рис. 36. Первичный облик осадочных зерен

Важной стороной структуры, которая определяет многие физические свойства пород и несет генетическую информацию, является форма зерен. Различают первичную и вторичную форму. Первичная форма кристаллов выражается в их идиоморфности, т. е. способности образовывать свойственную данному минералу кристаллографическую форму. В шлифах отмечается общий вид кристаллов, или их габитус: кубический, призматический, таблитчатый, игольчатый, волокнистый, ромбоэдрический (рис. 36). Округлую форму имеют и сохраняют осадочные образования - органические остатки, некоторые минералы, конкреции, оолиты, сферолиты (см. рис. 36).

Из вторичных изменений первичной формы наиболее распространены окатанность, регенерация, коррозия зерен, а также изменение формы при перекристаллизации (рис. 37).

Рис. 37. Вторичная форма осадочных зерен

Описание осадочных пород

Обломочные и вулканогенно-осадочные породы

К группе обломочных относятся породы, в которых обломочная часть составляет более 50 % от суммы всех компонентов. В основу классификации обломочных пород положена структура - размер частиц и их форма.

Классификация обломочных пород по структурным признакам

Обломочные породы, в которых преобладают обломки размером более 1 мм по длинной стороне, называются крупнообломочными.

Крупнообломочные породы, состоящие из угловатых обломков, называются брекчиями (рис. 38).

К крупнообломочным породам с окатанными обломками относятся конгломераты (рис. 39).

Кроме хорошей окатанности, обломки характеризуются разным минерало-петрографическим составом, свидетельствующем о длительном нахождении их в движении и приносе из разных областей размыва материнских пород.

Конгломераты образуются в морях в области прибоя, в дельтах и долинах горных рек, в результате перемыва морем, в области предгорной при развитии временных потоков.

Важным типом крупнообломочных пород являются конгломерате- брекчии. Они бывают двух типов. Первый из них (рис. 40, а ) характеризуется тем, что одновременно накапливаются окатанные и угловатые обломки, имеющие и неодинаковый состав, и разное происхождение, т. е. принесённые из разных источников сноса.

Рис. 38. Брекчия

Рис. 39. Конгломераты

В конгломерато-брекчиях второго типа (рис. 40, б) преобладают обломки мягких пород (глин, слоистых алевролитов). Они образуются при размыве и переотложении нижележащих пород, а также при подводнооползневых явлениях, часто залегают в основании аллювиальных циклов равнинных рек, а также характерны для озерных отложений.

Обломочные породы с преобладающим размером обломков от 1 до 10 мм называются гравелитами (рис. 41). Они распространены ограниченно, а слагаемые ими разрезы имеют небольшую мощность - десятки сантиметров - первые метры.

Накапливаются в небольших озерах при равнинном рельефе. Гравийные зерна, наряду с мелкой галькой, встречаются в основании косых серий равнинных меандрирующих рек и стариц.

К мелкообломочным относятся песчаные, алевритовые и смешанного состава породы.

Песчаными называются мелкообломочные породы, состоящие преимущественно из обломков минералов и горных пород, размер которых составляет от 0,1 до 1 мм. Рыхлые разности называются песком, сцементированные - песчаником.

По размеру частиц пески и песчаники подразделяются на крупнозернистые (1-0,5 мм), среднезернистые (0,5-0,25 мм) и мелкозернистые (0,25-0,1 мм) (рис. 42).

Рис. 41. Гравелиты

Рис. 42. Песчаники

Алевритовыми называются мелкообломочные породы, состоящие преимущественно из обломков минералов размером от 0,01 до 0,1 мм. Рыхлые разности называются алевритами, сцементированными алевролитами (рис. 43). Среди них выделяют крупнозернистые (0,05-0,1 мм) и мелкозернистые (0,05-0,01 мм).

Рис. 43. Алевролиты

Особенностью алеврито-песчаных пород является присутствие в них косо-, волнисто- и горизонтальнослоистых текстур, следов жизнедеятельности организмов, растительных остатков, включений угля, текстур оползания и переотложения осадков.

Минералы , которые встречаются в песчано-алевритовых породах в виде обломочных зерен, могут быть основными (породообразующими), второстепенными, акцессорными (рис. 44).

Породообразующими компонентами являются кварц, полевые шпаты, реже обломки пород. Второстепенными могут быть слюды, хлорит, глауконит, обломки скелетов организмов. Акцессорные минералы чаще всего представлены цирконом, сфеном, турмалином, апатитом, минералами группы эпидота и другими тяжёлыми минералами. Помимо этого, могут встречаться аутигенные акцессорные минералы: гидроксиды железа, пирит, лейкокесн, цеолит и др.

Под цементом песчано-алевритовых пород понимается содержащийся в них хемогенный или глинистый материал, скрепляющий обломки между собой. Классификации цемента весьма разнообразны. Обычно цементы подразделяют (рис. 45):

• 1) по составу материала (глинистый, кальцитовый, железистый);
• 2) по соотношению его с цементируемым материалом - базальный - цемента много, обломочные зёрна не соприкасаются друг с другом; поровый - цемент выполняет поры в породе; контактовый - цемента мало и присутствует он на контакте зёрен; плёночный - в виде тонкой плёнки вокруг зёрен;
• 3) по способу образования - крустификационный - обрастание зёрен аутигенными минералами; регенерационный - разрастание зёрен, образование каёмки вокруг обломочных зёрен из того же вещества; коррозионный - образуется благодаря коррозии обломочных зёрен; цемент выполнения - цементация породы происходит благодаря заполнению пор и пустот обломочными и аутигенными минералами;
• 4) по структуре: аморфный , тонкоагрегатный , кристаллический ;
• 5) по степени кристалличности: беспорядочно-зернистый (зерна не имеют ни формы, ни определённой ориентировки); пойкилитовый (кристаллы цемента крупные, одновременно гаснущие в скрещенных николях); волокнистый (зёрна цемента имеют волокнистое строение); радиально- лучистый (зёрна цемента имеют радиально-лучистое строение).

Рис. 44. Минералогический состав алеврито-песчаных пород. Шлифы

В большинстве случаев породы содержат несколько типов цемента, например, плёночно-поровый, базально-поровый и т. д.

Рис. 45. Типы и состав цемента в алеврито-песчаных породах. Шлифы

Цвет песчаных и алевритовых порол весьма разнообразен. Он определяется как окраской самих обломков, так и цветом цементирующего их вещества. В случае незначительного содержания и не окрашенности цементирующего материала породы кварцевого состава обычно почти белого цвета, при значительном содержании полевых шпатов - розового, при обилии обломков эффузивных пород - серого, а при значительном содержании глауконита - зелёного цвета.

Окраска цементирующего материала может полностью затушёвывать окраску обломочной составляющей. Такое явление наблюдается в широко распространенных красноцветных и пестроцветных породах, окраска которых, как правило, определяется цветом глинистых минералов цемента или железистой плёнки вокруг зёрен.

Условия образования песчаных осадков: донные, разнообразные прибрежные, пляжевые, озёрные, речные, эоловые и флювиогляциальные. образуются на дне озёрных, морских и океанических бассейнов в зоне слабо подвижных вод, а также среди пойменных отложений.

Породы , переходные между вулканогенными и обломочными

Крайними членами этого ряда являются вулканогенные (пирокластические) и осадочные породы.

Пеплы - рыхлые скопления материала, выброшенного вулканами, сцементированные пеплы называются туфами.

К переходным породам относятся туффиты и туфогенные породы.

Состоят из обломков вулканического стекла, эффузивных пород и минералов (полевых шпатов, пироксенов, амфиболов). Содержание песка, алеврита и глинистых частиц обломочного происхождения до 50 %. Образуются они в водных бассейнах и на суше. Цементирующее вещество представлено хлоритами, глинистыми минералами, карбонатами.

Туфогенные породы представляют собой осадочные образования, содержащие небольшую примесь (20-30 %) вулканического материала (обломки вулканического стекла, эффузивных пород и минералов). Обломочные частицы окатаны, вулканогенные - угловаты.

Текстуры и структуры туффитов и туфогенных пород - нормальные осадочные (рис. 46), иногда отмечается слоистость.

Рис. 46. Туффиты

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.

Обломочные породы сформированы при выветривании уже существующих горных пород, которые были перенесены в различные местности оттуда, где они были первоначально, и затем превратились в горные породы. Они имеют обломочную структуру, сложенную обломками (большие обломки, подобные песку или гравию), и классифицируются по размеру зерен. В таблице 7.1 перечислены различные обломочные породы вместе с размерами их частиц.

Обломочные породы сложены обломками других пород. Эти обломки пород возникли при выветривании и затем были снесены в пониженные участки местности или в расщелины, где попались в ловушку в качестве осадков. Если осадок оказался достаточно глубоко погребенным, он становится уплотненным и сцементированным, образуя осадочную породу.

Обломочные осадочные породы выстраиваются в ряд по размеру частиц от микроскопических глинистых пород до валунов. Их названия основаны на размере их обломков или зерен. Начиная с самых мельчайших зерен, каковыми являются глины, затем алевриты, затем песок. Обломки больше чем 2 мм называются галькой или щебнем.

Аргиллит – это порода, сложенная в основном глинистыми частицами, алевролит сложен зернами алевритового размера, песчаник – зернами песка, а конгломерат – галькой, засыпанной песком или илом.

Грубозернистые обломочные породы

Гравий (размер зерен больше 2 мм; округлые обломки = конгломерат; угловатые обломки = брекчия).

Среднезернистые обломочные породы Песок (размер зерен от 0,05 до 2 мм).

Песчаник (в основном кварцевые зерна = кварцевый песчаник или кварцевый аренит; в основном полевошпатовые зерна = аркоз; в основном зерна фрагментов горных пород размером с песок = лититовый песчаник, литаренит или гравуакка).

Цемент (клей, который удерживает все это вместе), подобный кальциту, окислам железа, кремнезему.

Тонкозернистые обломочные породы

Алеврит и алевролит (размер зерен от 0,005 до 0,05 мм). Глина, аргиллит и глинистый сланец (размер зерен < 0,005 мм).

Отложение этих типов осадочных пород различными потоками – это то, о чем вы могли бы догадаться. Крупный гравий и галька переносятся только сильными потоками. Есть стремительные горные потоки, скалистые берега с высокими волнами и талые воды ледников. Сильные ледниковые потоки также переносят песок. Это то, почему вы обычно видите песок между гравием и гальками. Гальки и маленькие камешки спотыкаются друг о друга и очень быстро становятся гладкими, подпрыгивая по земле или в воде. Береговые гальки и осколки битого стекла, постоянно перекатываемые прибоем взад и вперед, также становятся гладкими и округлыми.

Грубообломочная порода, которая не так явно гладкая и перемытая – это не конгломерат, а брекчия. Эти остроугольные фрагменты пород встречаются вблизи их источника, где осадочные породы были напластованы друг на друга до того, как были перемещены очень далеко. Хотя некоторые брекчии осадочные по происхождению, другие образуются из магматических пород при вулканизме. Они были отложены на слое осадочных пород после первого выброса во время извержения или были мгновенно раздроблены вдоль разлома во время землетрясения.

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

обломков,	Структура	Рыхлая структура	Сцементированная структура
угольные	Окатанные	угольные	Окатанные
Название породы
	Псефитовая (грубообломочная)
		Галечник
			Дресвяник	Гравелит
	Псаммитовая (среднеобломочная)		Песчаник
	Алевролитовые (мелкообломочная)		Алевролит
	Пелитовая (тонкообломочная)	Пелит (глина)	Аргиллит

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).