10. «Умови формування та класифікація осадових гірських порід»

Осадові гірські породи, що формуються з осадів морського і континентального походження, складають близько 10% всіх гірських порід земної кори. В їх утворенні виділяються наступні стадії:

- формування вихідного осадового матеріалу;

- перенесення осадового матеріалу;

- нагромадження осадів (СЕДИМНТОГЕНЕЗ);

- перетворення осадів на осадову породу (ДІАГЕНЕЗ);

- зміна осадової породи до початку метаморфізму або початку вивітрювання (КАТАГЕНЕЗ).

Процес формування осадової породи від утворення вихідного матеріалу до перетворення осаду на породу називають ЛІТОГЕНЕЗОМ (гр.- камінь і походження). Чинниками літогенезу є: 1) клімат, 2) особливості рельєфу, 3) тектонічні рухи.

Утворення вихідного осадового матеріалу відбувається завдяки процесам вивітрювання (основна маса продуктів руйнування), ерозії, абразії, суфозії та ін..

Чинниками перенесення і відкладання продуктів руйнування є: 1) поверхневі і підземні води; 2) вітер; 3) лід. Найбільша кількість осадів нагромаджується в кінцевих водоймах стоку – морях і озерах (стадія Седиментогенезу). Після стадії седиментогенезу починається стадія діагенезу.

Діагенез – сукупність процесів перетворення осаду на гірську породу. Він супроводжується розчиненням і виносом з осаду нестійких мінералів; формуванням нових мінералів, стійких у даних умовах; перерозподілом речовин і утворенням конкрецій; ущільненням та зневодненням; цементуванням і перекристалізацією. Інтенсивність процесу діагенезу залежить від складу осаду та умов, у яких він перебуває. Стадією діагенезу закінчується процес формування осадової породи, а далі настає стадія катагенезу.

Катагенез – сукупність процесів, які змінюють осадову породу в період її існування до початку метаморфізму, або вивітрювання. Основними чинниками катагенезу є температура, тиск і вплив підземних вод. Інтенсивність катагенезу залежить від геологічних умов і меншою мірою – складу й фізичних властивостей порід. Цей процес є дуже тривалим і може продовжуватися протягом геологічних періодів і ер. На стадії катагенезу в породах часто утворюються пірит, марказит, халцедон, кварц, кальцит та інші мінерали. Глини перетворюються на щільні, що не розмокають у воді, аргіліти; піски – на пісковики.

В умовах висхідних тектонічних рухів основним чинником катагенезу є підземні води, під дією яких посилюється принесення і винесення речовин у верствах осадових порід. У разі підняття осадових товщ катагенез змінюється вивітрюванням, при опусканні – метаморфізмом.

Для геосинклінальних рухомих областей характерні ще глибші зміни осадових порід, які відбуваються на великих глибинах (7-8 км), при високому тиску (20-30 кПа) і температурі (200-300ºС). Такі зміни називаються МЕТАГЕНЕЗОМ. Він фактично є початковою стадією метаморфізму. Під час метагенезу глини перетворюються на глинисті сланці, пісковики – на кварцити, вапняки – на мармури.

Осадові гірські породи мають хімічний склад близький до хімічного складу магматичних порід і дуже різноманітний мінералогічний склад.

Структура осадових порід визначається розміром і формою складових частин породи, а текстура – способом їх розміщення в породі. Кожному генетичному типу осадових порід (уламковим, хемогенним, біогенним) відповідають певні структури.

Існує кілька класифікацій осадових порід. Згідно з найвідомішою з них вони поділяються на 4 групи: уламкові, глинисті, хемогенні та біогенні (органогенні).

Уламкові та глинисті породи:

Група порід	Діаметр уламків (мм)	Пухкі (незцементовані) породи		Зцементовані породи
		Кутасті уламки	Обкатані уламки	Кутасті уламки	Обкатані уламки
грубоуламкові	> 100	Брила	валун	брилова брекчія	валунний конгломерат
	10-100	Щебінь	галька	брекчія	когломерат
	1-10	Жорства	гравій	жорствеліт (жорствя на брекчія)	гравеліт (гравійний конгломерат)
піщані («псаміти» гр.- пісок)	0.1 - 1	пісок:	пісковик	-	-
	0.5 - 1	грубозернистий
	0.25-0.5	Середньозернистий
	0.1– 0.25	дрібнозернис тий
пилуваті («алеври ти» гр.- борошно)	0.01-0.1	алеврит, лес	алевро літ	-	-
пеліти (гр.- глина)	до 0.01	Глина	аргіліт	-	-

Хемогенні породи:

1) карбонатні – вапняк оолітовий, вапнистий туф, доломіт;

2) кременисті – гейзерит, кремінь, опока;

3) залізисті – бурий залізняк, сидерит;

4) марганцеві – піролюзит, манганіт, псиломелан, родохрозит;

5) галоїдні – кам’яна сіль, калійна сіль;

6) сульфатні – гіпс, ангідрит, мірабіліт;

7) алітні (глиноземисті) – латерит, боксит;

8) фосфатні – фосфорити.

Біогенні породи:

- карбонатні → вапняк (черепашковий, кораловий, серпуловий, водоростевий), крейда, мергель;

- кременисті → діатоміт, трепел;

- каустобіоліти (гр. – горючий, життя, камінь) → торф, буре вугілля, кам’яне вугілля, антрацит, сапропеліт, горючі сланці, нафта, асфальт, озокерит, горючі гази, янтар (бурштин).

Л - № 8 (4 години)