2.3 Осадові гірські породи

Поверхневий шар літосфери на 80% складений осадовими гірськими породами, 95% із них мають морське походження.

Осадові гірські породи утворились в результаті накопичення мінеральних мас, які утворились у процесі руйнування магматичних, метаморфічних та раніше існуючих тут осадових порід. Процеси руйнування і накопичення гірських порід поширені по всій земній поверхні: на дні морів і океанів, у долинах річок, пустелях, гірських областях і т.д.

Осадові гірські породи можуть складатися:

• із уламків раніше зруйнованих гірських порі;

• із накопичення органічних решток;

• із зерен, які кристалізувались із розчину.

Часто в осадових гірських породах геологи знаходять скам’яніли рештки флори і фауни, які дають змогу детальніше вивчити середовище, в якому формувалися відклади.

Для більшості осадових порід характерна шарувата форма залягання. Кожний шар – це результат безперервного накопичення відкладів на протязі якогось конкретного часу, тому шари відрізняються один від одного складом та величиною зерен, кольором, цементацією, пористістю.

Залежно від умов накопичення шарів розрізняють горизонтальну або близьку до неї шаруватість (найхарактернішу для морських та озерних відкладів), похилу (для річкових відкладів) та діагональну (для схилів, дельт і т.д.).

Осадові гірські породи за своїм походженням поділяються на три групи:

• уламкові;

• хемогенні;

• органогенні.

Уламкові осадові породи. Уламкові породи складаються з уламків різноманітних порід і мінералів (Таблиця 4). Залежно від величини уламків вони поділяються на три підгрупи:

• крупноуламкові (діаметр переважаючих уламків більше 2 мм);

• середньоуламкові (від 2 до 0,05 мм);

• дрібноуламкові або пилуваті (від 0,05 до 0,01 мм).

Таблиця 4

Уламкові гірські породи

Група порід	Розміри уламків, мм	Пухкі породи		Зцементовані породи
		обкатані уламки	необкатані уламки	обкатані уламки	необкатані уламки
Грубо-уламкові (псефіти)	>200	валуни	брили	Конгло-мерати: валунні, галечникові, гравійні	брилові брекчії
	200-10	галька, галечник	щебінь		брекчії
	10-2	гравій	жорства
Піщанисті (псаміти)	2-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1	Піски: грубозернисті крупнозернисті середньозернисті дрібнозернисті		Пісковики: грубозернисті крупнозернисті середньозернисті дрібнозернисті
Алеврити	0,1-0,05	Алеврити		Алевроліти
Пеліти	<0,05	Глини		Аргіліти

Крупноуламкові породи (псефіти). Вони складаються із різних за розміром уламків від 2,0 мм до кількох метрів у діаметрі, у залежності від структури і текстури виділяються такі породи:

• брили – вугласті уламки розміром більше 100 м;

• щебінь – скупчення вугластих уламків розміром від 100 до 10 мм;

• жорства – скупчення вугластих уламків розміром від 10 до 2 мм.

Утворення цих порід пов’язано із вивітрюванням будь-яких гірських порід. Залягають як правило, поблизу корінних порід, з яких вони утворились.

Валунник – скупчення валунів – окатаних уламків діаметром більше 100 мм. Валуни утворюються при окатуванні брил водами гірських річок, хвилями морів, тому вони поширені в долинах річок та поздовж берегів морів і океанів.

Галечник – скупчення гальки – окатаних уламків діаметром від 100 до 10 мм.

Гравій – скупчення окатаних уламків діаметром від 10 до 2 мм.

Галечник і гравій утворюються в результаті шліфування і окатування брил, валунів і щебеню водами річок, озер та морів.

Брекчія – крупноуламкова порода, яка складається із зцементованих гострокутних уламків (брил, щебеню, жорстви).

Конгломерат – крупноуламкова порода, яка складається із зцементованих окатаних уламків (гальки, гравію, валунів).

Отже, при визначенні грубоуламкових порід слід враховувати:

розміри уламків; форму уламків; склад уламків; склад цементу та щільність цементації (у випадку зцементованих порід).

Середньоуламкові породи (псаміти). До середньоуламкових порід належать піски та пісковики. Піски – рихлі (розміри зерен від 2 до 0,1 мм). Пісковики – такої ж величини уламки, але зцементовані між собою. Залежно від величини уламків піски і пісковики поділяються на:

1. грубозернисті (розміри зерен 1 – 2 мм);

2. крупнозернисті (0,5 – 1 мм);

3. середньозернисті (0,25 – 0,5 мм);

4. дрібнозернисті, частіше кварцові (<0,25 мм).

До кварцових зерен можуть домішуватися зерна польових шпатів, слюди, глауконіту, кальциту, магнетиту, оксиду заліза та інших. Тому назва піску дається за назвою переважаючого в ньому мінералу.

Піски і пісковики за числом мінералів, з яких вони складаються, поділяються на:

1. мономінеральні (складаються із одного мінералу);

2. олігоміктові (складаються із двох мінералів);

3. поліміктові (складаються із кількох мінералів).

Залежно від складу цементу пісковики називаються залізистими, вапнистими, кременистими, глинистими та ін. Так, кременисті пісковики, що складаються із кварцових зерен – найбільш стійкі, а глинисті (в цементі переважно глинисті речовини) – м’які та легко розмокають.

Дрібноуламкові, або пилуваті (алевритові) породи. До алевритових порід відносять леси, суглинки та супіски.

Лес – світло-палева або жовто-сіра однорідна порода, що головним чином складається із пилу, частинок кварцу та вапняку розміром 0,05-0,01 мм, з домішками глинистих (менше 10 %) і піщаних (2-3%) частинок. Лес бурхливо реагує на соляну кислоту. Використовується він для виробництва цегли та цементу.

Лесоподібні суглинки. Лесоподібні суглинки відрізняються від лесу тим, що в них, окрім пилуватих (від 0,005 до 0,01 мм), є значна кількість дрібніших частинок. Склад їх подібний до лесу. Вони шаруваті та менш пористі, ніж лес.

Суглинки – пилуваті породи, що складаються із 20-30% (рідше до 60% – важкі суглинки) глинистих, із 10-20% дрібнопіщаних частинок, решта – пилуваті частинки. Колір їх бурий та коричнувато-бурий. Суглинки слабоводопроникні. Утворюються в результаті діяльності текучих вод річок, льодовиків.

Супіски – породи, що містять 10-20% глинистих частинок, до 25% – піщаних, решта – пил. Супіски складені із кварцу, слюди, оксиду заліза, глинистих та інших мінералів. Вони добре водопроникні, не пластичні, на колір – різноманітні (жовтувато-бурі, червонувато-бурі тощо). Утворюються в результаті діяльності річок, водно-льодовикових потоків, озер тощо.

Алевритові породи, зцементовані вапняковим, кременистим та іншим цементом, називаються алевролітами.

Глинисті породи. Глинисті (пелітові) породи складаються з уламків, розміри яких менші 0,05мм, причому до 30% уламків мають діаметр менше 0,001мм. До цієї групи належить глина – найпоширеніша порода земної поверхні. Вона більше складена продуктами хімічного, аніж фізичного руйнування частинок гірських порід. Типові мінерали глин – каолініт, монтморилоніт та іліт. На колір глини різноманітні. Мають добру пластичність. Глини, що складаються із каолініту, гідратів оксиду алюмінію та слюди, називаються вогнетривкими (температура плавлення вище 1700° С).

Хемогенні та органогенні породи. Хемогенні та органогенні породи в більшості випадків мають змішане (біохімічне) походження, тому їх характеристика дається разом (Таблиця 5).

За своїм складом група хемогенних та органогенних порід поділяється на підгрупи.

1. Карбонатні породи – найпоширеніші з порід даної групи. Вони представлені вапняками, доломітами, мергелями, сидеритами, магнезитами і т.п.

2. Кременисті породи можуть бути хімічного (кремінь, кременистий туф, трепел) і органічного походження (діатоміт, опока).

3. Залізисті породи утворюються в результаті вивітрювання основних магматичних і метаморфічних порід, що містять від 2 до 3% заліза. Найпоширенішою залізистою породою є лимоніт – механічна суміш гідроокису заліза з піщаним або глинистим матеріалом.

Таблиця 5

Найголовніші породи органічного і хімічного походження

Назва підгрупи	Органогенні	Хемогенні
Карбонатні	вапняк кораловий вапняк черепашковий вапняк детритусовий крейда мергель	вапняк кристалічний вапняк оолітовий вапняковий туф натічний вапняк доломіт сидерит мергель магнезит
Кременисті	діатоміт опока	трепел кременисті туфи кремінь
Залізисті	–	лимоніт
Галоїдні	–	кам’яна сіль калійна сіль
Сірчанокислі	–	гіпс ангідрит
Фосфатні	–	фосфорити
Каустобіоліти	торф викопне вугілля горючі сланці нафта асфальт озокерит бурштин