
- •Введение
- •Лантаноиды
- •2. Строение и возраст Земли
- •Характерные признаки широко распространенных магматических горных пород
- •Важнейшие хемогенные и органогенные осадочные породы
- •Классификация обломочных осадочных пород
- •Классификация метаморфических пород
- •Характерные признаки метаморфических горных пород
Классификация обломочных осадочных пород
Структура (подгруппа) пород |
Размеры обломков, мм |
Рыхлые породы |
Сцементированные породы |
||
обломки |
обломки |
||||
угловатые |
окатанные |
угловатые |
окатанные |
||
Грубообломочная (псефиты) |
> 100 |
глыбы |
валуны |
брекчия: |
конгломерат: |
глыбовая щебеночная дресвяная |
валунный галечный гравийный |
||||
100-10 |
щебень |
галька |
|||
10-2 |
дресва |
гравий |
|||
|
|
|
|
|
|
Среднеобломочная (песчаные или псаммитовые породы) |
|
песок: |
песчаник: |
||
2-1 |
грубозернистый |
||||
1-0,5 |
крупнозернистый90 |
||||
0,5-0,25 |
среднезернистый |
||||
0,25-0,05 |
мелкозернистый |
||||
Мелкообломочная (пылеватые или алевритовые породы) |
0,05-0,005 |
алеврит, лесс, ил |
алевролит |
||
Глинистая (пелиты)91 |
<0,005 |
глина92 |
аргиллит |
Из перечисленных кластолитов качественно особыми свойствами обладают лессы. Лесс – однородная, пористая, обычно неслоистая рыхлая горная порода, состоящая из мельчайших зерен кварца, вторичных глинистых минералов и углекислого кальция (27÷90% кварца и силикатов, 4÷20% глинозема, 6% и более углекислого кальция) с примесью слюды и других минералов. Часто содержит конкреции углекислого кальция (журавчики). Характерными особенностями типичного лесса являются пылеватый гранулометрический состав, видимая невооруженным глазом макропористость (более 50%), наличие тончайших вертикальных канальцев, остающихся в лессе после отмирания травы, просадочность (самопроизвольное уменьшение объема породы при сильном увлажнении), анизотропные свойства в горизонтальном и вертикальном направлениях. Лесс может образовывать столбчатые отдельности и высокие, хорошо сохраняющиеся вертикальные обрывы. Существует несколько теорий образования лесса — эоловая, аллювиальная, пролювиальная, делювиальная и почвенная, но ни одна из них не объясняет всех его особенностей. Вероятно, наблюдающиеся разновидности лесса образовались различными путями. В степных и полупустынных районах умеренного пояса Европы, Азии, Северной и Южной Америки на водоразделах, склонах и древних террасах речных долин покровы лесса занимают большие площади и имеют мощность до 100 м.
Условно к обломочным относят породы коры выветривания93, сложенные фрагментами исходных горных пород различного размера.
Минеральный состав кластолитов позволяет уточнить их классификационную принадлежность. Так обломочные горные породы сложенные более чем на 50% частицами кварца размером <0,005 мм считаются обломочными, а при преобладании в их составе глинистых минералов могут быть отнесены и к хемогенным горным породам. Сцементированные обломочные осадочные породы по составу цемента делятся на глинистые, карбонатные, кремнистые, железистые, фосфоритовые и др.
Химический состав осадочных горных пород отличается от магматических пород большей дифференцированностью, разбросом содержаний минералообразующих соединений (например, содержание SiO2 изменяется от 0 (ископаемые соли) до 100% (чистые кварцевые пески); CaO — от долей процента (чистые каолиновые глины) до 56% (известняки) и т. п.), повышенным содержанием воды, СО2, органического углерода, «летучих» (S, Cl, В и др.), а также преобладанием окисного железа над закисным.
Промежуточное положение между осадочными и вулканическими породами занимает группа эффузивно-осадочных пород (вулканический пепел, вулканический туф и др.), по генезису вещества являющиеся магматическими, а по условиям отложения осадочными образованиями.
Осадочная оболочка Земли в среднем имеет мощность 4 км (от 0 до 25 км) и сложена глинистыми породами (на 46% на платформах и 38% в глубоких прогибах), карбонатными породами (на 24 и 21% соответственно), песчаными породами (на 22 и 18% соответственно), эффузивами (на 4,5 и 21%) и солями (на 2,8 и 0,3%) (по А.Б. Ронову).94
Цвет осадочных горных пород в значительной степени определяется содержанием органического вещества и соединений железа. Органическое вещество окрашивает горные породы в серый и черный цвет. Соединения 3-валентного железа дают красный, желтый, бурый цвета, 2-валентного железа зеленовато-голубой цвет.
Метаморфические горные породы естественные ассоциации минералов, образованные в толще земной коры в результате преобразования (метаморфизма) горных пород любого генезиса за счет внутренней энергии Земли при воздействии температуры, давления и в результате химических процессов. Обычно эти преобразования протекают в твердом состоянии и выражаются в изменении минерального, а иногда и химического состава и строения пород. При ультраметаморфизме происходит разложение слюд, талька, серпентина, хлорита и др. силикатов с освобождением воды, существенно снижающей температуру плавления. При остывании очагов плавления возникают изолированные тела магматических пород (чаще всего гранитов).
Для метаморфических горных пород кроме массивной и очковой текстур характерны ориентированные текстуры: сланцеватые, плойчатые, гнейсовые, полосчатые, волокнистые; структуры зернистые (кристаллические - чещуйчатая, игольчатая, таблитчатая). Существуют постепенные переходы между исходными и вновь образованными метаморфическими горными породами.
Метаморфические горные породы состоят из минералов устойчивых при повышенной температуре и давлении. Это преимущественно породообразующие минералы магматических пород: кварц, полевые шпаты, слюды, амфиболы, пироксены, магнетит, гематит, а также характерный минерал осадочных пород - кальцит. Такие минералы, как хлорит, тальк, серпентин, хризотил-асбест, гранат, графит образуются только в ходе метаморфических процессов.
В зависимости от того, какой фактор (температура, всестороннее или одностороннее давление, геохимическая активность среды) играет ведущую роль при изменении горных пород, различают следующие виды метаморфизма:
- региональный метаморфизм проявляется на значительных участках недр, под воздействием высоких температур и литостатического давления, в течение длительного геологического времени;
- контактово-термальный метаморфизм затрагивает локальные участки недр, подвергшиеся воздействию повышенных температур в зонах прилежащих к магматическому очагу или каналу;
- контактово-метасоматический метаморфизм затрагивает локальные участки недр, подвергшиеся воздействию термальный растворов и газовых эманаций в зонах прилежащих к магматическому очагу или каналу;
- динамометаморфизм затрагивает локальные участки недр, подвергшиеся преобладающему одностороннему тектоническому воздействию (стрессу).
Систематика метаморфических горных пород основывается на условиях преобразования и типе исходных пород (табл. 9).
Таблица 9