2.4.4. Цвет осадочных горных пород

Осадочные горные породы различаются по цвету, зависящему от их минерального состава и других факторов. Так белый цвет и светлые тона присущи породам, состоящим из минералов с преобладанием кварца, каолинита, кальцита; красный – за счет гематита (и реже красного полевого шпата или граната); желтый или коричневый – за счет лимонита; зеленый цвет – за счет глауконита, хлорита или закисного железа.

2.4.5. Обломочные осадочные горные породы

Обломочные или терригенные (лат. terra – земля) горные породы возникают в результате накопления продуктов механического разрушения исходных горных пород, происходящего под действием различных экзогенных геологических процессов – выветривания, дефляции, эрозии и др.

По генетическому признаку обломочные горные породы подразделяют на делювиальные, образующиеся на склонах возвышенностей в результате деятельности временных водотоков, аллювиальные, формирующиеся в пределах речных долин под действием постоянных водотоков, эоловые, возникающие под действием ветра, флювиогляционные, образующиеся в результате деятельности водно-ледниковых потоков и др.

Диагностическими признаками обломочных осадочных горных пород являются размер, форма и степень окатанности обломков, их минеральный состав и степень сцементированности, тесно связанные с их генезисом.

Классификация обломочных горных пород приведена в таблице 2.3.

Размер, форма и степень окатанности обломков свидетельствуют о дальности и способе их переноса от первичной материнской породы. Чем дальше транспортируется зерно, тем лучше окатывается. Крупные обломки легче окатываются и шлифуются, чем мелкие, а зерна мельче 0,1 мм вообще не окатываются. По степени окатанности выделяют лишенные угловатости и имеющие округлую форму окатанные обломки, имеющие следы угловатости и первоначальной формы полуокатанные обломки, полуугловатые обломки с закругленными гранями и отчетливо выраженной исходной формой и угловатые обломки с сохранившейся первоначальной формой.

По степени цементации обломков обломочные породы подразделяются на рыхлые, сцементированные и связные (табл. 2.3).

Рыхлыми называют породы, у которых связь между обломками отсутствует, они имеют способность сыпаться.

Сцементированными считаются породы, обломки которых сцементированы каким-либо цементом. Цемент может быть мономинеральным (кальцитовым, фосфатным, опаловым, доломитовым, глауконитовым, гипсовым и др.) и полиминеральным (глинисто-карбонатным, глауконит-фосфатным и др.).

Чаще всего встречается цемент глинистый, известковый, кремнистый и железистый. Наиболее прочные соединения образуют породы, сцементированные кремнистым, карбонатным и железистым цементом.

Связными называются горные породы, у которых связь между частицами очень значительная. К ним относятся глинистые и близкие к ним обломочные горные породы (лесс, суглинок, глина).

Таблица 2.3

Классификация обломочных горных пород

Группа	Обломки		Рыхлые породы, сложенные		Сцементированные породы, сложенные
	Размеры зерен и обломков (в скобках масштаб)	Названия	окатанными обломками	угловатыми обломками	окатанными обломками	угловатыми обломками
Грубообломочные (псефиты)	(1 см) 10–50 50–25 25–1	Щебень Галька	Галечник крупный средний мелкий	Щебень крупный средний мелкий	Конгломераты крупногалечные среднегалечные мелкогалечные	Брекчии крупнощебневые среднещебневые мелкощебневые
	(1 мм) 10–5 5–2,5 2,5–2	Дресва Гравий	Гравий крупный средний мелкий	Дресва крупная средняя мелкая	Гравелиты крупногравийные среднегравийные мелкогравийные	Дресвяники крупнодресвяные среднедресвяные мелкодресвяные
Среднеобломочные (псаммиты)	(1 мм) 2–0,5 0,5–0,25 0,25–0,1	Пески	Песок крупный средний мелкий		Песчаник крупнозернистый среднезернистый мелкозернистый
Мелкообломочные (алевриты)	(1 мм) 0,1–0,05 0,05–0,01	Алевриты (пыль)	Алеврит крупный мелкий		Алевролит крупноалевролитовый мелкоалевролитовый (связные породы: лесс, суглинок)
Тонкообломочные (пелиты)	(1 мм) <0,01	Глины	−		Аргиллит (связные породы: глина)

По величине обломков среди грубообломочных осадочных горных пород – псефитов, отличают щебень – первичный механический осадок из неправильных угловатых обломков. В случае цементации щебня образуется брекчия. Если частицы щебня окатываются движущейся водой, то они превращаются в округленную гальку. Рыхлые накопления гальки называются галечниками, а в случае их цементации образуются плотные конгломераты.

К среднеобломочным осадочным горным породам псаммитам относятся рыхлые, сыпучие породы – пески, и сцементированные пески – песчаники. Данные горные породы могут быть мономиктовыми, олигомиктовыми и полимиктовыми. К мономиктовым относятся кварцевые пески и песчаники, сложенные на 95 % обломками кварца.

К олигомиктовым относятся полевошпато-кварцевые песчаники, состоящие из зерен кварца с примесью полевых шпатов. Полимиктовые песчаники, состоящие из зерен нескольких минералов распространены более, чем мономиктовые и олигомиктовые.

Представителями мелкообломочных осадочных горных пород являются рыхлые разности – алевриты и сцементированные – алевролиты. Данные породы занимают промежуточное положение между песчаными и глинистыми породами. Связной мелкообломочной осадочной горной породой является лесс – мучнистая желтовато-бурая порода, имеющая эоловое происхождение.

Тонкообломочными горными породами – пелитами называются осадочные породы, образованные в результате механического преобразования исходных горных пород, сопровождающееся их химическим преобразованием и состоящие главным образом, из «глинистых» минералов – каолинита, монтмориллонита, галлуазита и др.

По степени уплотнения среди глинистых горных пород различают глины и аргиллиты. Глины являются наиболее широко распространенными осадочными породами, составляющими до 60−80 % общего объёма последних.

Глины состоят из пелита (частиц размером менее 0,01 мм) и второстепенных компонентов – обломков минералов псаммитовых и алевритовых размеров. В обломочных породах, где глины составляют менее 50 %, они играют роль цемента. В природе наибольшим распространением пользуются мономинеральные (каолинитовые, монтмориллонитовые и др.) и полиминеральные (гидрослюдистые) глины.

Свойства глин различны в зависимости от минералогического состава и степени тонкости частиц, что обуславливает их разнообразное техническое применение.

Основными свойствами глин являются:

пластичность – способность влажной глины принимать под давлением любую форму и удерживать ее по устранении давления;

связность – способность глины не рассыпаться после высыхания, сохраняя полученную форму;

влагоемкость – свойство поглощения большого количества воды, что вызывает набухание глин и увеличение их объема до 45 %;

усадка – способность уменьшаться в объеме при высыхании;

адсорбционность – способность поглощать и прочно удерживать различные химические элементы и вещества;

огнеупорность – способность выдерживать высокую (1600–1745 °С) температуру, не сплавляясь.

Под действием высоких давлений, температур и других факторов катагенеза глины превращаются в аргиллиты крепкие, плотные, низкопористые, камнеподобные породы, не размокающие в воде и не обладающие пластичностью.

Выделенные выше группы осадочных обломочных горных пород связаны между собой переходными звеньями, образующимися при незавершенности процессов сортировки обломочного материала. Между песчаными, пылеватыми и глинистыми породами существуют такие переходные разности, как супеси, в составе которых, наряду с глинистым, преобладает песчаный материал и суглинки, в которых преобладает глинистый материал.