Основные типы осадочных пород

Обломочные осадочные породы

Грубообломочные породы (псефиты) состоят из отчётливо видимых невооружённым глазом обломков горных пород и минералов, рыхлых или сцементированных, размером более1,0мм. По характеру и величине обломков, степени цементации выделяют рыхлые породы, сложенные обломками окатанными (валунник, галечник, гравий) и угловатыми (глыбы, щебень, дресва). Сцементированные скопления угловатых обломков называют брекчией, а окатанных – конгломератом.

Среднеобломочные породы (песчаные или псаммиты) состоят из обломков минералов и горных пород размером от 1,0 до 0,1мм. По размеру зёрен пески и песчаники подразделяют на крупнозернистые (1 – 0,5мм), среднезернистые (0,5 – 0,25мм) и мелкозернистые (0,25 – 0,1мм). Среди песчаных пород различают рыхлые (пески) и сцементированные (песчаники). Пески в зависимости от состава минеральных зёрен бывают мономинеральными и полимиктовыми. Первые состоят из зёрен одного минерала, вторые – из зёрен различных минералов. В зависимости от преобладающего в песчаном материале минерала различают пески кварцевые, слюдистые, роговообманковые, хлоритовые, полевошпатовые (аркозовые), глауконитовые и т.д. Песчаники различают по составу образующих минералов, размеру зёрен и составу цемента.

Кварцевые пески и песчаники состоят из кварца; в виде примеси встречаются полевые шпаты и слюда; цемент разнообразный: кремнистый, глинистый, известковый, железистый, фосфоритовый и т.д. По составу цемента песчаники называют кремнистыми, железистыми, известковыми и т.д. (например, песчаник кварцевый крупнозернистый известковый). Кварцево- глауконитовые пески и песчаники состоят преимущественно из кварца (60-80%), глауконита (40-20%) и слюды (в виде примеси). Окраска желтовато-зеленоватая. Железистые пески и песчаники образованы железистыми минералами, окраска бурая или ржаво-оранжевая. Аркозовые пески и песчаники сложены кварцем и полевыми шпатами, образующимися за счёт разрушения интрузивных магматических пород (граниты и др.); окраска розовато-бурая. Граувакки состоят преимущественно из обломков осадочных, магматических и метаморфических пород и зёрен различных минералов; окраска зеленовато-бурая и серовато-зелёная.

Мелкообломочные породы (пылеватые или алевриты) состоят из обломков диаметром от 0,1 до 0,01мм. К алевритам относится большая группа пород континентального происхождения – супеси, суглинки и лёсс.Супеси содержат до 25-30% мелкопесчаных и до 10-20% глинистых частиц, а суглинки 20-25% глинистых и 10-15% песчаных частиц. Образуются суглинки в результате деятельности атмосферных агентов, рек и ледников.

Лёсс представляет собой светло-палевую или жёлто-серую однородную породу, состоящую из частиц кварца и извести размером 0,05-0,01мм с примесью глинистых частиц. Известковые образования имеют часто вид мелких неправильной формы конкреций (журавчиков).На долю карбонатов приходится до 6-7% всей массы породы, на долю кварца до 50-80% и на долю глинозёма – 4-20%. Лёсс обладает высокой пористостью (до55%). В воде он быстро набухает и размокает.

Сцементированные известковым, кремнистым и др. цементами алевритовые породы называют алевролитами.

Тонкообломочные породы (глинистые или пелиты) состоят из обломков диаметром менее 0,01мм. К этому типу пород относятся глины и аргиллиты.

Глины состоят из частиц, образовавшихся в результате как химического разложения коренных пород, так и их механического разрушения. Глинистые осадки образуются путём осаждения вещества из коллоидных растворов. Типичными минералами глин являются каолинит и монтмориллонит.Некоторые глины содержат карбонатные минералы (мергелистые и известковые глины), серный колчедан, углистые вещества и битум (битуминозные глины), гипс (гипсоносные глины), ангидрит, галит (соленосные глины). Цвет глин различный: красно-бурый, бурый, жёлтый, серо-зелёный, тёмно-серый. Глины легко размокают в воде. В сухом состоянии они землисты и растираются в пылеватый порошок, во влажном – пластичны. Пластичные глины, состоящие из каолинита, гидратов окиси алюминия и слюды, называются огнеупорными (не плавятся до 1700⁰ С). В зависимости от состава выделяют каолинитовые, бентонитовые, монтмориллонитовые глины. Глины делят также на тощие (содержащие терригенную примесь кварца, халцедона, опала и окислов железа) и жирные (без терригенной примеси).

Аргиллиты представляют собой плотные, неразмокающие глинистые породы. При обогащении СаСО₃ глины переходят в мергели.

Органогенные осадочные породы

Образуются за счёт накопления продуктов жизнедеятельности организмов, главным образом скелетных остатков морских, реже пресноводных безпозвоночных. По составу среди органогенных пород выделяют карбонатные, кремнистые и каустобиолиты. К группе карбонатных пород относятся известняки и мел.

Различают несколько типов структур органогенных пород: 1) биоморфную, когда порода состоит из целых, неразрушенных скелетных остатков организмов; 2) биоморфно – детритовую, при которой органогенный материал представлен как целыми, так и раздробленными скелетными остатками; 3) детритусовую, когда порода состоит только из раздробленных скелетных остатков организмов. Текстура пород может быть массивной или слоистой.

Известняки органогенного происхождения образованы известковыми раковинами и внутренними скелетами различных водных животных и растений. Они состоят из кальцита (СаСО₃) и осаждаются на дне озёр и морей. По внешнему виду известняки представляют собой массивные пористые или плотные породы. Они легко вскипают при взаимодействии с соляной кислотой и имеют сравнительно небольшую твёрдость. В зависимости от преобладания в составе пород тех или иных остатков растений и животных среди них различают: фораминиферовые (состоящие из раковин нуммулитов – нуммулитовые, фузулин – фузулиновые), коралловые (образовавшиеся в результате жизнедеятельности колониальных коралловых полипов), ракушняки (состоящие почти целиком из раковин различных моллюсков) и т.д.

Известняки содержащие примесь органических (битуминозных) веществ, называются битуминозными. Они имеют тёмно-серую до чёрной окраску, а при ударе и нагревании издают запах нефти. Встречаются окремнелые известняки, у которых часть СаСО₃ замещена SiO₂.

Кальцит, СаСО₃ – твёрдость – 3, блеск стеклянный, перламутровый. Цвет белый, но благодаря примесям часто с различными оттенками серого, жёлтого,розового, бурого цвета. Черта по фарфору белая. Спайность совершенная по ромбоэдру. Минерал хрупкий, бурно реагирует с соляной кислотой. Образует кристаллы призматической, ромбоэдрической формы. Встречается в виде плотных скрытокристаллических и кристаллических масс, друз, натеков.

Мел ­ - разновидность органогенного известняка состоит в основном из мельчайших остатков известковых водорослей – кокколитофорид и представляет собой мелкозернистую однородную, обычно белую, небольшой твёрдости породу, бурно «вскипающую» с соляной кислотой.

К кремнистым породам органогенного происхождения относятся диатомит и трепел.

ДИАТОМИТ – сцементированная или рыхлая порода (диатомовая замля), состоящая в основной массе из мельчайших кремневых скорлупок диатомовых водорослей (SiO_2*nH₂O). Цвет белый. Порода очень лёгкая, что обусловлено её микропористостью.

ТРЕПЕЛ состоит из мельчайших опаловых скорлупок диатомовых водорослей. Цвет светло – серый, почти белый, но бывают серые и тёмно – серые разности. Встречаются в виде как рыхлой породы, так и компактных пористых масс. Характерные признаки породы – способность жадно впитывать влагу (прилипает к языку) и малая плотность.

Хемогенные осадочные породы

Образуются в результате выпадения веществ из истинных и коллоидных водных растворов.Формируются главным образом на дне водоёмов, а также являются отложениями подземных вод (сталактиты, сталагмиты и т.д.).Хемогенные осадочные породы, образовавшиеся вследствие выпадения из истинных растворов, имеют кристаллическую структуру (крупно -, средне -, мелко – и тонкокристаллическую), а из коллоидных - скрытокристаллическую. Текстура пород в основном слоистая, но может быть и массивной (однородная).

Хемогенные осадочные породы подразделяются на ряд групп: карбонатные, кремнистые, железистые, галоидные, сульфатные, алитные и фосфатные.

К группе карбонатных пород химического происхождения относятся известняки (кристаллические, афанитовые, оолитовые, натечные), известковые туфы (травертины), доломиты и сидериты. Известняки химического происхождения образуются в результате отложения углистого кальция (СаСО₃) из водных растворов. Они плотные, массивного строения, имеют кристаллическую или скрытокристаллическую структуру, бурно «вскипают» с соляной кислотой. Цвет известняков белый, серый, в случае примесей солей железа бурый, розово – бурый и т.д. Оолитовые известняки состоят из концентрически скорлуповатых шариков – оолитов, по внешнему виду напоминающих горошины, сцементированных известковым цементом. Натечные известняки образуются вследствие выпадения СаСО₃ из подземных вод. Наиболее характерными формами их являются сталактиты, сталагмиты, корки, формирующиеся в карстовых полостях известняковых массивов. Известняковые натеки имеют кристаллическую, иногда крупнозернистую структуру.

Известковые туфы (травертины ) представляют собой сильно пористые, ноздреватые породы с мелкокристаллической структурой. Они образуются в местах выхода на поверхность подземных вод, из которых при выделении углекислоты выпадает избыток растворённого углекислого кальция. Часто известковые туфы (травертины) заключают в себе раковины наземных организмов, отпечатки листьев и веток растений. Окраска преимущественно светлая, белая, серая, желтоватая и розовая. Натечные известняки и известковые туфы активно реагируют с соляной кислотой.

Доломит – мономинеральная порода, состоящая из минерала того же названия – CaMg(CO₃)_2. Образуется или в результате совместного осаждения солей Са и Мg и дальнейшего образования минерала доломита уже в осадке, или при непосредственном осаждении доломита из вод осолонённых лагун. Некоторые доломиты образуются путём метасоматического замещения известняков под воздействием подземных магнезиальных растворов (процесс доломитизации). По внешнему виду доломит похож на плотный известняк, но отличается от него слабой реакцией с соляной кислотой в порошке. Окраска доломита обычно светлая – желтоватых, розоватых и буроватых тонов, зависит от различных примесей, в частности от наличия глинистых минералов.

К группе кремнистых пород химического происхождения относится кремнистый туф – твёрдая, иногда слабо пористая порода различной окраски светлых тонов, обычно белая и желтовато – белая. Образуется путём выпадения аморфного кремнезёма (SiO_2*nH₂O) из вод горячих источников. К кремнистым туфам относят осадки гейзеров, получившие название гейзерита.

К группе железистых пород относится бурый железняк, представляющий собой смесь гидроокисла железа с глинистым материалом. Гидроокослы железа (лимонит, гетит и др.) составляют более 50% породы. Отлагается как в морских бассейнах, так и в озёрах и болотах. При содержании железа более 30 – 40% бурый железняк считается железной рудой. Различают оолитовую и бобовую руды; первая состоит из железистых оолитов, вторая – из желваков и конкреций железистых минералов. Цвет породы желто – бурый.

Галоидными называют породы типично химического происхождения – каменную соль, состоящую из минерала галита (NaCL), сильвинит, твёрдость-2, сложенный сильвином (КCL) и галитом.

КАМЕННАЯ СОЛЬ – мономинеральная порода, в чистом виде бесцветная или молочно – белая, твёрдость - 2. Примеси придают породе жёлтый,бурый и др. оттенки. Структура средне – и крупнокристаллическая. Порода имеет солёный вкус, легко растворима в воде. Нередко слои каменной соли чередуются со слоями ангидрита и гипса.

СИЛЬВИНИТ – менее распространённая порода белого,серого,желтоватого, голубого или жёлто – красного цвета. Структура средне – и крупнокристаллическая. Сильвинит имеет горько – солёный вкус, легко растворим в воде.

В группе сульфатных пород наиболее широко распрастранены гипсы и ангидриты. Они образуются при выпадении сернокислых солей из водных растворов в бассейнах с повышенной минерализацией вод (мелководных озёрах, лагунах).

АНГИДРИТ – горная порода, (твёрдость 3-3,5) состоящая из минерала ангидрита (СаSO₄). Цвет обычно голубовато – белый. Образует плотные мелкозернистые скопления (включения).

ГИПС – горная порода, (твёрдость 1,5-2) состоящая из минерала того же названия (СаSO_4*2Н₂О). Это обычно слоистая или массивная порода различной плотности от микро – до грубозернистой структуры. Цвет белый, светло – серый, желтоватый, розоватый и бурый. Массивные белые и розовые мелкокристаллические разности гипса называют алебастром, серебристо – белые и розовые параллельно – волокнистые разности – гипсом селенитом. Гипс легко определить по твёрдости – чертится ногтем.

К аллитным породам относятся латериты и бокситы, состоящие в основном из гидроокислов алюминия и железа.

ЛАТЕРИТ – горная порода, образующаяся при выветривании алюмосиликатных магматических пород в областях с жарким и влажным климатом. Порода твёрдая и рыхлая, часто пористая, нередко оолитового строения. Цвет различный – белый, серый, розовый и т.д. По происхождению латериты сходны с остаточными глинами, так как являются остаточными продуктами выветривания магматических пород, богатых глинозёмом.

БОКСИТ - – горная порода, сходная с латеритом. Нередко имеет бобовое или оолитовое строение, но несколько более однороден. По происхождению различают бокситы остаточные (латеритовые) и осадочные (переотложенные). В основном это рыхлые, землистые или более твёрдые массы серо – белого, желтовато – бурого, буро – красного цвета.

К фосфатным породам принадлежат такие широко распространённые породы, как фосфориты. Они образуются в морях и на континентах (в озёрах, болотах и т.д.) и представляют собой осадочные породы (пески, глины и др.), сильно обогащённые фосфатными минералами. Окраска фосфоритов серая, тёмно – серая с фиолетовым или бурым оттенком. Различают пластовые и желвачные фосфориты. Пластовые фосфориты – плотные однородные тёмноокрашенные породы, состоящие из мелких зёрен (0,01 – 1,0мм) слабораскристаллизованного фосфата (апатита), сцементированных фосфатным или фосфатно – карбонатным (кремнистым) цементом. Желвачные фосфориты представляют собой песчано – глинистые или глинисто – карбонатные породы, содержащие либо мелкие зёрна фосфорита (0,1 – 0,4мм), либо более крупные фосфоритовые конкреции (0,5 – до 5 – 6 мм), сложенные фосфатным веществом в смеси с глинистым или карбонатным материал

Осадочные породы смешанного происхождения имеют сложный состав и содержат в различных соотношениях обломочный, органогенный и химический материал. К ним относятся известковые песчаники, мергели, опоки и др.

Известковые песчаники состоят из карбонатного материала органического или химического происхождения и обломочного, песчаного материала. Существуют переходные разности от известковых песчаников к песчаным известнякам.

Мергель – известково – глинистая порода, состоящая из кальцита и глинистых минералов. Имеет тонкозернистую структуру и слоистую, реже массивную (однородную) текстуру. Окраска чаще всего светлая, белая, но встречаются серые, бурые и жёлто – бурые разности. Хорошо «вскипает» с соляной кислотой, образуя на поверхности породы грязное пятно, обусловленное концентрацией на месте реакции глинистых частиц. Мергели содержат от 20 до 80% СаСО_3. При меньшем содержании карбонатного материала породу называют известковой глиной, при большем содержании – глинистым известняком. Мергели, на 80% состоящие из СаСО₃ и содержащие не более 3% MgO,известны под названием цементных мергелей, идущих на производство портландцемента.

Опока – пористая порода белого, серого, тёмно – серого цвета с раковистым изломом, состоящая из глинистого материала и кремнезёма или водной окиси кремния (органического или химического происхождения). Порода плотная, прочная, при ударе раскалывается с характерным звенящим звуком.

Каустобиолиты (органогенные горючие породы) – богатые органическим веществом горные породы, представляющие собой продукты преобразования остатков растительных и животных организмов в земной коре.

В отличие от прочих органогенных пород они не состоят из минеральных остатков организмов (скелетов), а являются результатом преобразования органических тканей животных и растений. Каустобиолиты бывают твёрдыми (торф, бурый уголь – лигнит, каменный уголь, горючие сланцы, асфальт), жидкими (нефть) и газообразными (горючие газы). Наиболее распространены ископаемые угли, горючие газы, нефть. Среди каустобиолитов выделяют породы угольного и битумного рядов.

Бурый уголь, или лигнит, содержит до 70% углерода. Это плотная, тёмно – бурая или чёрная порода с землистым изломом, матовым блеском. Твёрдость 1 – 1,5. Плотность 1,1 – 1,3 г/см³ зависит от глинистых и других примесей, обусловливающих их зольность. Залегант в виде пластов и линз. Бурые угли характерны для ряда угольных месторождений Европы. Дальнейшее изменение бурых углей, происходящее под влиянием больших давлений и высоких температур, превращает их в каменные угли и антрациты.

Каменный уголь содержит до 85% углерода. Порода чёрного цвета плотная, с зернистым изломом и матовым смолистым блеском. Твёрдость от 0,5 до 2,5. Плотность 1,1–1,8 г/см³.

Антрацит обычно твёрдый, хрупкий, имеет своеобразный блеск, горит без дыма.

Породы битумного ряда состоят из органических веществ, легко растворимых органическими растворителями. К ним относятся нефть, твёрдые битумы и битуминозные горючие сланцы.

Нефть является смесью жидких и газообразных углеводородов. По внешнему виду – это лёгкая маслянистая жидкость бурого, тёмно – коричневого, иногда белого цвета. Плотность нефти 0,7 – 1,0 г/см³.

Асфальт – плотное, буровато – чёрное битуминозное вещество с сильно смолистым блеском и раковистым изломом.Обладает сильным битуминозным запахом.Легко плавится и загорается. Плотность 1 – 1,2 г/см³.

Горючие (битуминозные) сланцы – тонкослоистые, глинистые или мергелистые породы, содержащие до 60% битуминозных веществ. Окрашены в тёмно – серый, бурый цвет, при горении издают запах битума. По составу и условиям образования могут быть отнесены к типу пород смешанного происхождения.

Дата добавления: 2015-07-16