Содержание
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.
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).
Осадочные горные породы: классификация, состав и свойства.
Горные породы являются природной совокупностью минералов постоянного минералогического состава, непрерывно образующей в земной коре самостоятельное тело.
Все они делятся на 3 группы по происхождению: магматические (интрузивные и эффузивные), метаморфические и осадочные. Метаморфические и магматические слагают примерно 90% от объёма земной коры, но они не слишком распространены на поверхности материков. Остальные 10% занимают осадочные горные породы (ОГП), покрывающие 75% площади поверхности земли.
Осадочные горные породы
Этот вид горных пород на земной поверхности, а также вблизи нее образуется в условиях низких давлений и температур вследствие преобразований континентальных и морских осадков. Осадочные горные породы по способу образования подразделяются на 3 генетические группы:
- обломочные (конгломераты, пески, алевриты, брекчии) – это грубые продукты, образовавшиеся в результате механического разрушения материнских пород;
- глинистые – дисперсные продукты химического глубокого преобразования алюмосиликатных и силикатных минералов материнских пород, которые со временем перешли в новые минеральные виды;
- биохемогенные, органогенные и хемогенные породы – продукты осаждения из растворов, при участии различных организмов, накоплений органических веществ либо продуктов жизнедеятельности различных организмов.
Промежуточное положение между вулканическими и осадочными породами занимает целая группа эффузивно-осадочных пород, а между основными группами ОГП наблюдаются переходы, возникающие при смешивании материалов разного генезиса. Характерной особенностью ОГП, связанной с их образованием, является их слоистость, а также залегание в виде правильных геометрических пластов.
Состав осадочных горных пород
ОГП состоят из разных по происхождению и минеральному составу компонентов, что отражает множественность источников происхождения осадконакопления и полистадийность породообразования. Порода – это сложнейшее единство образовавшихся в разное время разнородных составных частей. К ним относятся реликтовые или обломочные минералы, обломки материнской породы, различные продукты разложения первичных минералов, экзогенные новообразования, которые возникли в результате осаждения соединений из коллоидных и истинных растворов, продукты диагенеза, катагенеза и метагенеза.
В составе ОГП выделяются хемогенные, терригенные, космогенные, вулканогенные и биогенные вещественно-генетические составляющие, которые объединяются в две большие группы: аутигенные и аллотигенные компоненты.
Аутигенные – возникают на месте в породе либо в осадках на разных стадиях изменения, образования или разрушения пород. Они отражают физические и химические условия осадконакопления. В образованиях осадочного типа свыше 200 аутигенных минералов: хлориты, соли, сульфаты, глауконит, оксиды и гидроксиды железа, алюминия, марганца и др.; минералы кремнезема, железа, глин, фосфаты, сульфиды, карбонаты и многие другие.
Аллотигенные – это компоненты, к которым относится материал, привнесенный из любых других областей и помещенный в бассейн осадконакопления в качестве источника питания. В основном это терригенный или обломочный материал, а также пирокластические, космогенные или вулканические компоненты. Известно более 240 аллотигенных минералов и огромное число обломков различных пород.
Свойства основных осадочных горных пород
К основным осадочным горным породам относятся: известняк и его разновидности, песчаник и доломит.
Известняк – главным образом состоит из углекислого кальция с примесью углекислого магния, глинистых, железистых и других включений. Свойства известняков разнообразны и зависят от их текстуры, структуры и состава. Обладают высокой прочностью на сжатие (от 900 до 1500 кгс/см 2 ).
Песчаник – состоит из зерен минералов, сцементированных природными веществами. Прочность в пределах 600—2600 кгс/см 2 , в зависимости от наличия примесей и цементирующего вещества.
Доломит – состоит из минерала доломита, близок по свойствам плотным известнякам.
Осадочные горные породы
Осаждение происходит механическим, химическим и биогенным путем. Осадочные горные породы разделяются на:
- обломочные,
- химические,
- биогенные (органогенные).
Преобладают глинистые (ок. 50%), песчаные и карбонатные (в сумме
45%) всей породы. ОГП составляют около 10% массы земной коры и покрывают 75% поверхности Земли. С ОГП связано более 3/4 полезных ископаемых (уголь, нефть, горючие газы, соли, руды железа, марганца, алюминия, россыпи золота, платины, алмазов, фосфориты, стройматериалы).
ОГП существуют также в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры. ОГП образуются в результате воздействия внешней среды на переохлаждённые продукты расплавов. Процес образования ОГП не включает большую группу горных пород, образованной действием на сульфидные горные породы (руды) специфической формы выветривания — окисление, и образующих так называемые зоны окисления.
Изучением осадочных горных пород занимается наука петрография. Она включает изучение:
- железистых кварцитов, образованных в процессе высоко температурного метаморфизма, или различных туфов, являющихся прерогативой специального раздела геологии — вулканологии; — продуктов метасоматоза, протекающего при низких температурных параметрах. [3]
Основная площадь материков покрыта ОГП, поэтому с ними в основном проводятся геологические работы. С ОГП генетически или пространственно связана подавляющая часть месторождений полезных ископаемых.
В ОГП хорошо сохранились остатки вымерших организмов, по которым можно проследить историю развития различных уголков Земли.
Изучением осадочных горных пород занимается наука литология. [4]
Содержание
Классификация осадочных горных пород
Слои земли (осадочные горные породы)
В формировании осадочных горных пород участвуют различные геологические факторы: разрушение и переотложение продуктов разрушения ранее существовавших пород, механическое и химическое выпадение осадка из воды, жизнедеятельность организмов. Случается, что в образовании той или иной породы принимает участие сразу несколько факторов. При этом некоторые породы могут формироваться различным путём. Так, известняки могут быть химического, биогенного или обломочного происхождения. Это обстоятельство вызывает существенные трудности при систематизации осадочных пород. Единой схемы их классификации пока не существует.
Различные классификации осадочных пород были предложены Ж. Лаппараном (1923 г.), В. П. Батуриным (1932 г.), М. С. Швецовым (1934 г.) Л. В. Пустоваловым (1940 г.), В. И. Лучицким (1948 г.), Г. И. Теодоровичем (1948 г.), В. М. Страховым (1960 г.), и другими исследователями.
Однако для простоты изучения применяется сравнительно простая классификация, в основе которой лежит генезис (механизм и условия образования) осадочных пород. Согласно ей осадочные породы подразделяются на обломочные, хемогенные, органогенные и смешанные.
Генезис осадочных горных пород
у анализ условий образования этих пород должен происходить раздельно. [5]
Диагенез
Осадок, накопившийся на дне водоёма или на поверхности суши, обычно представляет собой неравновесную систему, состоящую из твёрдой, жидкой и газовой фаз. Между составными частями осадка начинается физико-химическое взаимодействие. Активное участие в преобразовании осадков принимают обитающие в иле организмы.
Во время диагенеза происходит уплотнение осадка под тяжестью образующихся выше него слоев, обезвоживание, перекристаллизация. Взаимодействие составных частей осадка между собой и окружающей средой приводит к растворению и удалению неустойчивых компонентов осадка и формированию устойчивых минеральных новообразований. Разложение отмерших животных организмов и растений вызывает изменение окислительно-восстановительных и щелочно-кислотных свойств осадка. К концу диагенеза жизнедеятельность бактерий и других организмов почти полностью прекращается, а система осадок — среда приходит в равновесие.
Продолжительность стадии диагенеза изменяется в широких пределах, достигая десятков и даже сотен тысяч лет. Мощность зоны осадка, в которой протекают диагенетические преобразования, также колеблется в значительном диапазоне и, по оценке большинства исследователей, составляет 10—50 м, а в ряде случаев, по-видимому, может быть и больше. [6]
Катагенез
В этой стадии осадочные породы претерпевают существенные преобразования, сопровождаемые изменением химико-минералогического состава, строения и физических свойств. Основными факторами преобразования пород являются температура, давление, вода, растворённые в ней соли и газообразные компоненты, рН, Еh и радиоактивное излучение. Направленность и интенсивность преобразований в значительной степени определяются составом и физическими свойствами пород. В процессе катагенеза происходит уплотнение пород, их обезвоживание, растворение неустойчивых соединений, а также перекристаллизация и образование новых минералов.
Метагенез
На этой стадии происходит максимальное уплотнение осадочных пород, меняется их минеральный состав, структура. Преобразование пород происходит под влиянием тех же факторов, что и при катагенезе, но температура более высокая (200—300 °С), выше минерализация и газонасыщенность вод, иные значения Еh и рН.
Изменение структуры пород проявляется в укрупнении размера зёрен, в упорядочении их ориентировки, перекристаллизации с исчезновением фаунистических остатков. Завершается стадия метагенеза переходом осадочных пород в метаморфические горные породы.
Источник https://beelead.com/osadochnie-gorny-porodi/
Источник https://www.keramaster.com/osadochnye-gornye-porody-klassifikaciya-sostav-i-svojstva.html
Источник https://science.wikia.org/ru/wiki/%D0%9E%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%8B