2.2. Осадочные горные породы

2.2.1. Классификация осадочных горных пород

Осадочные горные породы образуются при осаждении и накоплении минеральных и органических веществ в результате физических, химических и биологических процессов на дне водных бассейнов или на поверхности суши. Процесс их образования протекает по схеме: физическое или химическое выветривание  механический или химический перенос  отложение и накопление  уплотнение и цементация. Общими признаками для осадочных пород являются многообразие их строения и структур, физико-механических свойств, залегание в виде пластов, слоистое строение. Осадочные породы, в свою очередь, по характеру образования и составу делятся на обломочные, хемогенные и органогенные. Часто эти же породы бывают мономинеральными.

Обломочные (механические отложения) – продукты механического разрушения (выветривания) каких-либо пород, часть из них подвергается в дальнейшем цементированию природными цементами, т.е. могут быть рыхлыми (глина, песок, гравий, галька, дресва) или сцементированными (конгломерат, брекчия, песчаник).

Хемогенные породы представляют собой осадки, образовавшиеся в результате выпадения минеральных веществ из водных бассейнов с последующим их уплотнением и цементацией. Например: гипс, ангидрит, магнезит, доломит.

Органогенные породы образуются в результате отмирания организмов и отложения на дне водоемов остатков животных и водорослей (известняк-ракушечник. известняк мшанковый, мел, диатомит, трепел, опока).

2.2.2. Главные породообразующие минералы осадочных пород

Осадочные породы чаще всего содержат минералы, относящиеся к следующим химическим соединениям: кремнезем, алюмосиликаты, карбонаты, сульфаты.

Кварц(кристаллический кремнезем) благодаря высокой стойкости при выветривании остается химически неизменным и входит в состав многих осадочных пород (песков, песчаников, глин и др.). В аморфном состоянии кремнезем в осадочных породах встречается в виде минерала опала.

Опал(SiO₂nH₂O) менее плотен (_m=1900...2500 кг/м³), прочен и стоек, чем кварц. Его используют при изготовлении минеральных смешанных вяжущих веществ.

Каолинит(Al₂O₃2SiO₂2H₂O) – водный силикат алюминия, образуется при выветривании полевых шпатов и слюд. Цвет каолинита без примесей – белый, плотность – 2600 кг/м³, твердость – 1. Каолинит и другие водные алюмосиликаты типаAl₂O₃nSiO₂mH₂Oявляются основными при образовании глин.

Кальцит(CaCO₃) имеет совершенную спайность по трем направлениям, плотность – 2700 кг/м³, твердость – 3. Кальцит растворяется в кислотах, в обычной воде – мало (около 0,03 г/л), слагает различные виды известняков. Окраска белая, серая, иногда он прозрачен.

Магнезит(MgCO₃) имеет плотность 2900...3100 кг/м³, твердость – 3,5...4,5. Образует породу того же названия.

Доломит(CaCO₃MgCO₃) по физическим свойствам близок к кальциту, но более тверд – 3,5...4,0, плотен (_m=2900 кг/м³) и прочен. Цвет доломита от белого до темно-серого. Он образует породу того же названия или входит в состав известняков и других осадочных пород.

Гипс(СaSO₄2H₂O) – минерал кристаллического строения, его кристаллы имеют зернистое, столбчатое, пластинчатое, игольчатое или волокнистое строение. Он белого цвета, иногда окрашен примесями. Обладает спайностью в одном направлении. Плотность гипса 2300 кг/м³, твердость – 2, сравнительно легко растворяется в воде. Гипс образует породу того же названия.

Ангидрит(CaSO₄) – безводная разновидность гипса, образует породы одноименного названия. Плотность ангидрита – 2900...3000 кг/м³, твердость – 3,0...3,5.