5. Общая характеристика пород группы глин. Структыры и микотекстур. Глин. Пород

Глинистые породы - один из самых распространенных осадочных образований. составляют до 60% всех осадочных горных пород. По происхождению занимают промежуточное положение между химическими, к которым более близки, и обломочными.

Глины - это породы, состоящие из мельчайших частиц (меньше 0,01-0,001 мм), в основной части непременно из глинистых минералов, присутствием которых и обуславливаются специфические свойства глин. Составные части: глинистые минералы и тонкодисперсионный обломочный материал - пелит (размер частиц менее 0,01 мм). Глинистые минералы - основа глинистых пород, слоистые силикаты. Состоят из тетраэдр., октаэдрических кристаллических сеток, чередующихся в каждом из минералов.

Глинистые частицы в основной массе имеют размер менее 0,004 мм. В качестве примесей в глинистых породах присутствуют алевритовые, иногда песчаные зерна. Наиболее обычные примеси – алеврит и песок, представленны зернами кварца, полевых шпатов, мусковита, кальцита. Суммарное их содержание в глинах составляет до 50%.

Глинистые минералы объединяются в четыре группы: каолинита, гидрослюды, монтмориллонита и хлорита. Выделяются смешанослойные образования, состоящие из структурных слоев нескольких типов (например: гидрослюдистых и монтмориллонитовых).

В группу каолинита входят каолинит, диккит, накрит и галлуазит. Галлуазит через метагаллуазит может переходить в каолинит. Каолинит характеризуется ничтожной обменно-поглотительной способностью и поэтому устойчив в зоне выветривания. Представители группы гидрослюд - гидрослюда (иллит) и глауконит. Гидрослюды связаны постепенными переходами с другими минералами (каолинитом). Гидрослюды характеризуются изменчивым химическим составом, не набухают. Группы монтмориллонита - монтмориллонит, бейделит, нонтронит, сапонит. В группу хлорита - входят шамозит и хлориты.

Физические свойства глин: размокают в воде, во влажном состоянии им свойственна пластичность - способность под влиянием внешних сил приобретать форму (без нарушения целостности) и сохранять ее. Способны поглощать воду - обладают гидроскопичностью и за счет этого значительно увеличиваться в объеме (до 40-70%). При высыхании растрескиваются, иногда превращаются в мелкую щебенку, обладают способностью скреплять различные тела. Обладают адсорбцией - свойством поверхностного слоя поглощать отдельные компоненты из жидкой и газовой фаз, огнеупорностью – способность противостоять без плавления действию высоких температур. В приповерхностной зоне имеют высокую пористость - 25-40%. Слабо проницаемы для жидкостей и газов.

Глинистые минералы в чистом виде белые или бесцветные. Бурый и красный цвета обусловлены присутствием окисных соединений железа. Черная и серая - содержание органических соединений или тонкодисперсных сульфидов железа. Присутствие повышенного количества хлорита и зеленых слюд придают серо-зеленую окраску. В природных условиях залегают в виде ограниченных по размерам прослоев, линз, а так же мощных пластов и пачек.

Глинистые минералы имеют различный генезис. Подразделяются на две равные по распространению группы: элювиальные (или остаточные) и осадочные. Глинистые минералы наиболее часто возникают в результате: разложения алюмосиликатов магматических и метаморфических пород в коре выветривания; подводного химического выветривания (гальмиролиз); химического осаждения из растворов. Образуются в осадках и горных породах на стадии диагенеза, катагенеза и генерации минералов.

Глины разнообразны по составу глинистых минералов, аргиллиты слагаются в основном гидрослюдами и хлоритами с примесью смешаннослойных образований.

Пелитовая часть в аргиллитах, представлена кварцем, полевым шпатом, слюдами. Дальнейшее воздействие физических и химических факторов приводит к превращению аргиллитов в глинистые или кровельные сланцы, филлиты и другие образования. Аргиллиты - продукт первой стадии изменения глин на пути превращения в метаморфические породы. Промежуточное положение между осадочными породами - аргиллитами - и метаморфическими породами занимают глинисто-слюдяные сланцы или филлиты, состоящие из крупных пластинок слюды, зерен кварца, хлоритов с примесью полевого шпата, рутила, пирита, гранатов.

В глинах наблюдаются следующие типы структур, обусловленные величиной частиц, слагающих глину, или процессами отложения вещества из растворов: Пелитовая - характерна для глинистых пород, состоящих почти исключительно (более чем на 90%) из частиц меньше 0,01 мм. различают пылеватую (0,01-0,001 мм) и гелевую структуру (< 0,001 мм). Алевритовая характеризуется тонкодисперсной глинистой массой, на фоне которой заметны алевритовые частицы (не менее 5%). Эта структура свойственна тугоплавким и строительным глинам. Псаммопелитовая отличается присутствием песчаных частиц, наблюдается часто в тугоплавких и строительных глинах. Фитопелитовая типична для темно-окрашенных глин богатых органическим веществом. Конгломератовидная и брекчевидная образуются в результате местного размыва отложений и цементации возникших обломков глинистым веществом или во время диагенеза. Ооидная характеризуется тем, что однородный участок породы, покрыт тонкими концентрическими оболочками, возникшими из-за, осаждения глинистых минералов из растворов. Сферолитовая возникает в глинистых породах благодаря появлению в них при окаменении сферолитов, обычно кальцита или сидерита. Реликтовая в породе видны контуры частиц, за счет видоизменения которых образовались глинистые минералы.

Для глин могут быть выделены определенные разновидности микротекстур на основе различного расположения пластинчатых частиц и неодинаковой их оптической ориентировке: Чешуйчатая намечается мелкими разнообразно ориентированными чешуйками глинистых минералов. При вращении столика не наблюдается затемнения зерен в скрещенных николях и общий вид шлифа не изменяется (за исключением погасания алевритовых и песчаных зерен). Спутанно-волокнистая в шлифах, в скрещенных николях характеризуется беспорядочным переплетением тонких волокон, поочередно погасающих и просветляющихся при повороте столика. Ориентированная - наличие агрегатов частиц со строго одинаковой оптической ориентировкой, которая благодаря этому выглядят в скрещенных николях как единый кристалл. При вращении столика, значительные его участки будут гаснуть или просветляться.