Песчаные породы (псаммиты)

В группу псаммитов входят породы с размером обломков от 0,1 до 2 мм. Рыхлые разновидности псаммитов называют песками, а сцементированные - песчаниками (см. таблицу 4).

Пески по величине зерна разделяются на грубозернистые 2- 1 мм, крупнозернистые 1-0,5 мм, среднезернистые 0,5-0,25 мм и мелкозер-нистые 0,25-0,1 мм. Минеральный состав и цвет их различны. Наиболее распространенным минералом песков является кварц, причем нередко встречаются чисто кварцевые пески. Пески, содержащие полевой шпат, носят название аркозовых. В том или ином количестве в песках могут быть встречены глауконит, слюда, карбонаты и рудные минералы - магнетит, монацит, циркон, золото, платина, касситерит, алмазы. Промышленные скопления полезных ископаемых в песках носят название россыпей.

По своему происхождению пески могут быть речными, морскими, озерными и дюнными.

Песчаники представляют собой сцементированные пески. Среди них можно выделить те же разновидности по составу, размеру и окатанности зерен, что и у песков. В определение песчаника обычно включают состав цемента (известковый, глинистый, кварцевый и др.).

Полимиктовые песчаники, обогащенные пирокластическим мате-риалом, называются туфогенными (туффиты). Нахождение их в геологическом разрезе указывает на оживление вулканической деятельности в данный период.

Алевриты и алевролиты

К ним относятся породы, занимающие промежуточное положение между песчаными и глинистыми породами, с размерами частиц от 0,1 до 0,01 мм.

Алевритами называют тонкозернистые (пылеватые) породы мор-ского, речного и эолового происхождения. Характерной породой среди алевритов является лёсс.

Лёсс представляет собой однородную породу светло-желтого цвета, состоящую из кварца, глины и кальцита. Кварцевых зерен примерно 50%, глины 20% и более, кальцита 20 - 30%; в небольшом количестве присутствуют некоторые другие минералы и известковые конкреции - журавчики. Для лёсса характерна высокая пористость и водопроницаемость. Лёсс легко растирается в пыль. Слоистость отсутствует.

Близкими к лёссу породами являются лёссовидные суглинки. Они слоистые, содержат песчаный материал.

Алевролиты - представляют собой сцементированный алеврит. Цемент в алевролитах преимущественно глинистый, известковый или кремнистый. В воде не размокают.

Глинистые породы (пелиты)

Глинистые породы имеют в своем составе минеральные частицы размером менее 0,01 мм, образовавшиеся в процессе перетирания и химического разложения.

Глины - наиболее тонкодисперсные отложения. В сухом виде они характеризуются землистым строением и легко растираются пальцами. Во влажном состоянии жирные на ощупь. При впитывании влаги глины становятся вязкими и пластичными, при высыхании сохраняют приданную форму, а после обжига приобретают твердость камня. Цвет глин разнообразен. Пласты водоупорны.

По происхождению выделяют остаточные глины (кор вывет-ривания), образующиеся на месте разрушения пород, и осадочные глины, образующиеся в результате механического осаждения из вод тонковзмученного переотложенного материала или выпадения глинистых частиц из коллоидных растворов (хемогенные глины).

По минеральному составу среди глин выделяют каолинитовые, монтмориллонитовые и другие разновидности. Глины, содержащие большое количество каолинита, называются жирными, а содержащие примесь кварца, опала, халцедона, окислов железа - тощими.

Примеси, главным образом окислы железа, придают глинам разнообразные окраски, но преимущественно красно-бурые, серые, желто-бурые.

Аргиллиты - твердые глинистые породы, не размокающие в воде. Цементом в них часто служит халцедон. Образуются в результате уплотнения, дегидратации и цементации глин.

Иногда они имеют тонкую слоистость - сланцеватость, что выражается в раскалывании их на тонкие пластинки. Последний признак указывает уже на незначительные метаморфические изменения.

Помимо чисто глин, в природе широко распространены смешанные песчано-алевритово-глинистые осадки. К ним относятся супеси и суглинки. Супеси содержат примерно до 20 - 30% пелитовых частиц, суглинки - от 30% до 50%.

Лабораторная работа № 8

ОПИСАНИЕ ХЕМОГЕННЫХ И ОРГАНОГЕННЫХ

ГОРНЫХ ПОРОД

Для пород рассматриваемой группы основным принципом классификации является их химический состав. Органогенные и хемогенные породы образуются как в водной среде, так и на поверхности суши в результате жизнедеятельности животных и растительных организмов или химических процессов.

Карбонатные породы

Наиболее распространенными карбонатными породами являются известняки и доломиты. В основу классификации карбонатных пород положено относительное содержание в них главнейших породообразующих минералов - кальцита и доломита, примеси обломочного и глинистого материала. Известняк - порода, сложенная более чем на 50% кальцитом; доломит состоит более чем на 50% из минерала доломита. В зависимости от количественного соотношения в породе кальцита и доломита наблюдаются постепенные переходы от чистых известняков к собственно доломитам. Количество глинистой примеси в карбонатных породах может колебаться в широких пределах. Порода, характеризующаяся приблизительно равным содержанием карбонатного и глинистого материала, называется мергелем.

Известняки. Окраска известняков зависит от примесей и может быть различной: белой, светло-желтой, бурой, серой, темно-серой до черной. При определении известняков следует прежде всего использовать реакцию с разбавленной соляной кислотой, при воздействии которой они бурно вскипают. По структуре среди известняков различают кристаллически-зернистые, скрытокристаллические (афанитовые), оолитовые, детритусовые (табл. 5).

Среди известняков выделяют следующие основные генетические типы:

1) обломочные; 2) хемогенные; 3) органгенные (биогенные).

Обломочные известняки состоят из более лили менее окатанных обломков, образовавшихся за счет размыва более древних карбонатных пород.

Хемогенные известняки состоят из кальцита, отложившегося чисто химическим путем. Наибольшее значение среди них имеют оолитовые и микрозернистые разновидности, известковые туфы и натеки. Микрозернистые (афанитовые) известняки имеют обычно белый или кремовый цвет и состоят из мельчайших зерен кальцита.

Оолитовые известняки образованы шаровидными зернами со скорлуповатым или радиально-лучистым строением - оолитами. По форме и размерам последние напоминают обычно просяное зерно ("икряной камень") или горошину.

Известковые туфы - пористые породы, формирование которых связано с отложением кальцита водами источников, богатыми растворенной двууглекислой известью. Эти породы часто содержат отпечатки растительных и животных организмов, покрытых корочкой кальцита. В сравнительно больших массах в местах выхода горячих минеральных источников они более плотные и называются травертинами. Так же образуются и натеки, примерами которых могут служить сталактиты и сталагмиты в карбонатных пещерах.

Органогенные известняки имеют наибольшее распространение. Они могут быть сложены целыми раковинами или обломками раковин (детрит) различных морских беспозвоночных, а также остатками известковых водорослей.

Разновидность органогенных известняков - мел - микрозернистая слабосцементированная порода белого цвета, сложенная главным образом остатками кокколитофорид и фораминифер.

Мергели широко распространены и имеют большое практическое значение как сырье для цементной промышленности. Обычно это плотные породы с раковистым и неровным сколом, белой или разнообразной светлой, часто пестроцветной окраской. С разбавленной соляной кислотой мергели бурно реагируют, причем на поверхности породы остается бурое пятно.

Среди известняков и мергелей нередко встречаются кремнистые разновидности. Эти породы, содержащие кроме кальцита кремнезем - кремнистые известняки и кремнистые мергели, - отличаются большой твердостью, раковистым, острореберным сколом и не очень интенсив-ной реакцией с разбавленной соляной кислотой.

Доломиты - породы, содержащие не менее 95% минерала доло-мита. Чистые доломиты встречаются очень редко; в основном наблю-даются различные переходы от известняков к доломитам. Известковые доломиты содержат более 50% доломита, а доломитовые известняки менее 50%. Макроскопически отличить доломиты от известняков обычно нельзя. Диагностическим признаком является реакция с разбавленной соляной кислотой: доломиты вскипают только будучи растертыми в порошок.

Таблица 5