Что такое осадочные горные породы

Осадочные породы образуются на поверхности Земли. Образование осадков, а затем и осадочных пород может идти различными способами – осаждение обломочного материала, выпадение из растворов определенных веществ, в процессе жизнедеятельности организмов.

В общем виде, можно так представить жизненный путь осадочных горных пород:

1. Гипергенез. Образование исходного материала в результате выветривания.
2. Седиментация. Перенос и осаждение образовавшегося материала.
3. Диагенез. Уплотнение осадков и потеря влаги.
4. Эпигенез (катагенез). Уплотнение под тяжестью вышележащих пород.
5. Метагенез. Глубокая переработка при которой происходит полное уплотнение до потери пористости и перестройка структуры.

Единой (общепринятой) классификации осадочных горных пород до сих пор не существует. В основу упрощенной классификации осадочных пород положено их разделение по происхождению на три большие группы (класса): обломочные (терригенные) – механические осадки, хемогенные – возникшие в результате выпадения осадков из воды или из других растворов, и органогенные – образованные из скоплений окаменевших остатков животных и растений. В каждом из этих классов существует своя классификация пород.

Осадочные горные породы

В строении осадочных горных пород принимают участие следующие компоненты: аллотигенные (образовавшиеся при разрушении других пород), аутигенные (появившиеся при образовании породы), органические, вулканогенные и космогенные.

Обломочные (терригенные) породы

Структуры обломочных (терригенных) горных пород

Структуры обломочных пород имеют собственные названия. Если порода сложена обломками размером 0,001-0,01 мм, то такая структура называется пелитовой или глинистой. При размере обломков от 0,01 до 0,1 мм структура породы алевритовая или пылеватая. Если же размер обломков больше 0,1 мм, но не превышает 2 мм, то структура породы псаммитовая или песчаная. В том случае, если размер обломков превышает 2 мм, то структура породы псефитовая или грубообломочная.

Классификация обломочных (терригенных) горных пород

Классификация обломочных горных пород основана на размере обломков, слагающих породу, их окатанности и рыхлости или сцементированности породы. Представлена она в таблице ниже.

Галька Щебень

Не стоит забывать о вулканическом (пирокластическом) материале. Его классификация тоже основана на размерах частиц и их сцементированности, кроме того, учитывается соотношение пирокластического материала и чужеродных примесей.

Обломки размером менее 1 мм называются вулканическим пеплом, 1-2 мм — вулканический песок, 2-30 мм — лаппили, а обломки размером более 30 мм называются вулканическими бомбами.

Column 1	Column 2

Цемент в терригенных горных породах

Как мы уже установили, обломочные горные породы могут быть рыхлыми и сцементированными. Что же может цементировать обломки?

81 Осадочные горные породы

Чаще всего встречается глинистый цемент, очень широко распространён карбонатный цемент: в роли цемента обычно выступают кальцит, сидерит и некоторые другие минералы. Кроме того, цемент может быть кремнистым, железистым, фосфатным и др.

Существует несколько типов цемента:

• базальный – обломки друг с другом не соприкасаются, а свободно «плавают» в цементе;
• поровый – обломки соприкасаются друг с другом, при этом цемент заполняет поры между ними;
• плёночный – вокруг каждого обломка существует плёнка цемента;
• контактовый – обломки очень тесно прижаты друг к другу, цемент можно встретить только в местах их непосредственного соприкосновения;

Кроме того, цемент может по-разному взаимодействовать с обломками. А именно:

• Обрастать обломки. Такой цемент называют крустификационным.
• Обломки могут дорастать (если совпадает состав цемента и обломков). Такой цемент называется регенерационным.
• Крупные кристаллы цемента могут «заглатывать» обломки. Это пойкилитовый цемент.
• Также цемент может разъедать обломки. Этот тип цемента назван коррозионным.

Кроме того, возможна цементация рыхлых пород без цемента. Как такое возможно? При большом давлении зёрна могут буквально «вгрызаться» друг в друга, изгибаться и подстраиваться под форму соседних зёрен. В результате такого уплотнения получается очень прочная порода.

Текстуры обломочных (терригенных) горных пород

У осадочных терригенных пород нередко встречается однородная текстура. Однако преобладают слоистые текстуры, при этом наблюдается обычно три вида слоистости: прямая, косая и волнистая. Существуют, конечно, и другие виды слоистости, но эти – самые главные. Для глинистых пород характерны сланцеватые текстуры, проявляющиеся в плитчатой отдельности.

Что интересно, по разным типам слоистости можно определить происхождение породы: были намыты обломки на морском берегу, в русле реки или даже перенесены ветром. В текстурах эта информация записана, словно в книге, которую надо суметь прочитать.

Особое внимание стоит уделять поверхностным текстурам. К ним относятся знаки ряби, следы капель дождя, следы ползания, трещины усыхания, отпечатки (глиптоморфозы) кристаллов солей и льда и т.д. Трещины усыхания, а точнее, слепок по таким трещинам – противоотпечаток, можно увидеть на одной из фотографий ниже.

О составе обломочных (терригенных) горных пород

Можно выделить три большие группы обломочных пород по составу:

• Мономиктовые – на 90% и более состоящие из одного минерала. Чаще всего это кварцевые пески и песчаники.
• Олигомиктовые породы образованы обломками двух минералов или пород, иногда обломками одного минерала и одной породы вместе.
• Полимиктовые породы сложены из большого количества компонентов.

Название горной породе даётся по преобладающей фракции. Допустим, наша порода состоит из песчинок и карбоната. Как её назвать?

Среди песков и песчаников существует особая классификация по составу.

Так, если песчаник или песок состоит из кварца на 90% и более, он называются кварцевым. Если кварца в породе 90-75%, порода будет названа олигомиктовой. И если кварца мезамиктовый песчаник или песок.

Граувакками называют породы, содержащие >75% обломков пород. Если обломков пород >25% и над полевыми шпатами преобладает кварц, то это кварцевые граувакки, иначе – полевошпатовые граувакки.

В песках и песчаниках могут присутствовать и важные для промышленности примеси. Если этих примесей акцессорными, если >2% – адъюнктивными. Необходимо правильно указать эти примеси в названии. Если примесей песок с монацитом. При содержании примесей 2-10%, добавляется «содержащий /компонент/», например, песок, содержащий монацит.

И если примесей >10%, название компонента добавляется к названию породы в качестве прилагательного, например, монацитовый песок.

Можно ещё много говорить об терригенных породах, но здесь представлена только краткая информация. Перейдём к хемогенным породам.

Хемогенные породы

Структуры хемогенных пород

Структуры хемогенных пород подразделяются по величине слагающих породу зёрен. Если размер зёрен менее 0,01 мм, структура называется пелитоморфной, тонкозернистой при размере зёрен 0,01-0,1 мм, мелкозернистой, если размер зёрен 0,5-0,1 мм, среднезернистой, если размер кристаллов составляет 0,5-1 мм,а если кристаллы >1 мм, то структура будет крупнозернистой или крупнокристаллической.

Классификация хемогенных пород

Ниже перечислены классы хемогенных осадочных пород и указаны важнейшие представители этих классов.

Фосфориты Бокситы Лимониты

Текстуры хемогенных пород

Текстуры осадочных хемогенных горных пород лучше рассматривать на примере конкретных пород — слишком уж велико текстурное многообразие.

Среди карбонатных пород наиболее распространены следующие текстуры: плотные, пористые, кавернозные, брекчиевидные, пятнистые, слоистые и др.

Среди эвапоритов преобладают плотные и слоистые текстуры, иногда пятнистые. Гипс и ангидрит иногда могут иметь параллельно-волокнистое строение — это всем известный гипс-селенит, из которого делают многочисленные сувениры.

У кремнистых пород текстуры довольно разнообразны: массивные, плотные, полосчатые, пятнистые, брекчиевидные и другие. Стоит только представить насколько разнообразны бывают рисунки у яшм, чтобы понять многообразие текстур кремнистых пород.

Многолики и фосфориты. Их текстуры бывают массивными, слоистыми, желваковыми, оолитовыми, брекчиевидными и, конечно же, конкреционными. Конкреции в фосфоритах — довольно частое явление.

Аллитовые породы — бокситы —

Состав хемогенных пород

Состав хемогенных осадочных горных пород вытекает из их классификации.

Полезная статья? Поделись с друзьями!

Авторские права на все тексты, фотографии и рисунки, использованные на сайте, принадлежат Лобастову Борису Михайловичу, за исключением изображений, отмеченных особо.
Любое копирование материалов без ссылки на данный сайт запрещено.
Этот сайт пользуется сервисом Google Analytics, пользующимся cookie-файлами, которые осуществляют сбор анонимных данных трафика.
(с) LBM02, 2011 — 2016

Источник: lbm02.jimdofree.com

Лекция 16. Осадочные горные породы

Если глубокие недра литосферы почти нацело состоят из магматических и метаморфических пород, то поверхностная толща литосферы на 75% сложена из осадочных пород (от общего объема пород, слагающих земную кору, на долю осадочных приходится не более 3%). Мощность толщи осадочных горных пород в ряде мест всего несколько десятков или несколько сотен метров. Однако в отдельных участках земной коры, испытавших длительное прогибание, толща осадочных пород достигает 15—20 км мощности.

Осадочные горные породы образовались на поверхности Земли в результате накопления минеральных масс, полученных в процессе разрушения горных пород (магматических, осадочных, метаморфических). Процессы разрушения и накопления новых горных пород на поверхности Земли идут повсеместно: в пустынях, где энергичную работу ведет ветер, вдоль морских и океанических берегов, где волнами перемещаются громады обломочного материала, на дне морей и океанов, в речных долинах, горных областях, где ледники, дождевые струи, влага и газы воздуха ведут непрерывную работу по разрушению старых и образованию новых горных пород.

Условия образования накладывают существенный отпечаток на облик (фацию, с лат.— лицо) осадочных пород. В одних случаях образующиеся на поверхности Земли осадочные горные породы состоят из обломков ранее разрушенных горных пород, в других — из скопления органическихостатков, в третьих — из кристаллических зерен, выпавших из раствора. Среди почти всех толщ осадочных пород геологи находят окаменевшие остатки флоры и фауны, позволяющие уточнить среду, в которой шло формирование породы. Для подавляющего большинства осадочных пород свойственна слоистая текстура — результат длительного накопления осадков. Отдельные слои отличаются друг от друга составом и величиной минеральных зерен, окраской, плотностью сложения.

В зависимости от условий накопления слоев различают слоистость горизонтальную или близкую к горизонтальной, характерную для морских отложений; косую, характерную для речных отложений; диагональную, свойственную отложениям ветра, и т. д. В некоторых осадочных породах слоистость не наблюдается (например, в коралловых известняках, в ледниковых отложениях).

Осадочные горные породы известны как в рыхлом состоянии, так и в уплотненном. Некоторые породы в сухом состоянии плотны, но легко размокают под действием воды. Рыхлые горные породы сыпучи, а при соответствующих условиях могут быть превращены в сцементированные.

Осадочные горные породы по происхождению делятся на группы:

• обломочные (кластические), образовавшиеся благодаря механическому разрушению каких-либо ранее существовавших пород, переносу обломков и накоплению их;
• глинистые, сформировавшиеся в результате совместного механического и химического разрушения каких-либо ранее существовавших пород, переноса продуктов разрушения и их накопления;
• химические, образовавшиеся благодаря выпадению осадков из растворов;
• органогенные — результат жизнедеятельности организмов или скопления отмерших организмов.

1. крупнообломочные, диаметр преобладающих обломков более 2 мм;
2. среднеобломочные, диаметр обломков от 2 до 0,05 мм;
3. мелкообломочные, или пылеватые, диаметр обломков от 0,05 до 0,01 мм.

1. размеры обломков, пределы колебаний их диаметров и преобладающий размер;
2. форму обломков;
3. состав обломков;
4. в случае сцементированных пород необходимо также отмечать состав цемента, прочность и плотность цементации.

• мономинеральные (состоящие из одного минерала — глауконитовые, кварцевые),
• олигомиктовые (состоящие из двух минералов, например слюдисто-глауконитовые глауконито-кварцевые)
• полимиктовые, состоящие из нескольких минералов (например, аркозо-вые пески — из полевых шпатов, кварца и слюды).

• карбонатные,
• кремнистые,
• железистые,
• галоидные,
• сернокислые,
• алюминиевые,
• фосфатные породы.

Источник: studfile.net

Классификация осадочных горных пород

Осадочные горные породы классифицируются или делятся на определенные группы в соответствии с пропорцией их составных частей, степенью их обработки в период переноса и в зависимости от химического состава. Образование осадочного материала происходит в течение длительного времени путем внешнего воздействия на магматические продукты деятельности магмы и лавы. Они должны быть классифицированы так, чтобы учёные седиментологи решали свои практические задачи в том числе и по поиску полезных ископаемых.

Седиментология — наука, изучающая осадочные горные породы и процессы их образования на основании законов осаждения, переноса осадков, химического превращения в разных климатических условиях.

Возникновение

Способ возникновения осадочной горной породы как продукта природных процессов является одним из классификационных признаков для учёных седиментологов. Другим классификационным признаком образования таких геологических тел является вопрос места возникновения вещества, изучение среды или области, в которой отложения получили свой вид. Так, например, отложения могли возникнуть из материала, приносимого с материка или с переходной зоны от материка к океану. Но такие осадочные горные породы не могут возникнуть посреди океана, поскольку так далеко материковый материал не заносится.

Геологические образования

Скорость возникновения геологических тел в виде осадочных горных пород в устьях рек или в области, омываемой прибоем, гораздо выше, чем в глубоководных частях океана. Там слой, толщиной в 1-10 см, образуется за тысячелетия, тогда как в устьях рек могут появиться метровые слои отложений за один год.

Осадочные отложения в слое глубоководных осадков моря имеют совершенно иной характер. Они называются пелагическими и обычно содержат меньше 30% перигенного материала, каким обычно бывает тонкоструктурный ил. Этот осадочный материал известен под названиями зеленый, красный или коричневый ил.

Пелагические осаждения часто возникают из остатков животных, обитающих в глубоководных частях океана, вдали от материков. Кроме того полезные ископаемые океана еще не достаточно изучены. Совершенно другие черты характерны для осадков на дне озер. Это могут быть быстрые и могучие смывы материала, чередование крупных обломочных веществ с тонкозернистым материалом.

Если вблизи такого озера бывает ледник, характер осаждений опять меняется. Горные породы, возникающие в ходе движения, волочения, таяния ледника получают в результате свои отличительные черты. Они перемешаны, рядом с крупными обломками встречаются илистые или глинистые составные части. В глубокой воде такого явления быть не может, ибо течение воды легко отделяет крупные частицы от мелких, глиняные от песчаных.

Отложения из-за ветра

Образует осадочные материалы и ветер. Такие образования характеризуются ясным распределением по величине и составу отдельных частей. Типичными представителями ветреных отложений являются некоторые пески — прибрежных дюн или пустынь. В Европе или в Северной Америке лессовидные суглинки являются остатком ледникового периода.

Лессовидные суглинки

Геология от живых тел

Следует напомнить, что биогенные процессы связанные с бывшими живыми телами играют в возникновении осадочных пород весьма важную роль. Ведь и составные части — обломки, создающие обломочную (пластическую) осадочную породу, могут иметь животное происхождение. Это, например оболочки морских моллюсков, кости, остатки растений. Такие осадочные породы называются органогенными.

Так, в глубоководных областях океана, куда не может быть занесен материал переносимый реками, встречаются исключительно органогенные горные породы — это пелагические осаждения. В красном глубоководном иле находятся почти исключительно органогенные материалы — раковины диатомеи.

Процесс растворения минералов

Само существование химического выветривания, то есть растворения минеральных составных частей в воде или в других растворах, показывает, что в природе существует и обратный механизм — их выпадение из раствора. Без такого механизма морская вода на протяжении геологических периодов становилась бы все солёнее.

В результате этого процесса также возникают осадочные вещества, которые называются хемогенными. Хемогенные вещества выпадают в виде химического осаждения. Такие вещества встречаются в больших скоплениях, например, залежи соли или гипса. Осадочные горные породы представляют также строительное сырье: известняк — для производства извести и цемента, гипс, глины и пески.

А поскольку эти породы столь важны для человека, изучением их ежедневно занимаются геологи-седиментологи. Рассматривая важность осадочных горных пород для человека, можно сделать вывод о том, что это важное минеральное сырье. Достаточно отметить, что все месторождения классических энергетических видов сырья и запасы полезных ископаемых залегают в осадочных породах (уголь, например).

Источник: beelead.com