
- •Геология. Часть 1. Введение
- •Тема 1. Планета земля во вселенной
- •Тема 2. Строение и возраст Земли
- •Тема 3. Вещественный состав недр
- •Характерные признаки широко распространенных магматических горных пород
- •Важнейшие хемогенные и органогенные осадочные породы
- •Классификация обломочных осадочных пород (кластолитов)
- •Классификация метаморфических пород
- •Характерные признаки метаморфических горных пород
- •Тема 4. Геологические процессы
- •Тема 5. Основные формы залегания геологических тел
- •1, 2 И 3 - силлы
- •Тема 6. Нарушенное залегание горных пород
Классификация обломочных осадочных пород (кластолитов)
Структура (подгруппа) пород |
Размеры обломков, мм |
Рыхлые породы |
Скальные и полускальные 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 |
крупнозернистый68 |
||||
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)69 |
<0,005 |
глина70 |
аргиллит |
Из перечисленных кластолитов качественно особыми свойствами обладают лессы. Лесс – пылеватая горная порода желтовато-серого (буровато-серого) цвета, состоящая в основном (на 60-95%) из частиц кварца и полевого шпата, а также минералов глин. Легко растирается пальцами. Пористость лессов более 50%. При увлажнении связь между частицами исчезает, а объем породы под собственным весом или весом сооружений существенно и неравномерно уменьшается, что может вызывать просадки на поверхности и деформацию сооружений. 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 выветривания71, 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 породообразующих компонентов (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, «избыточных 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). Распространенность различных типов осадочных пород не постоянна. Так осадочный чехол Русской платформы на 55% состоит из карбонатных пород.
Цвет осадочных горных пород в значительной степени определяется соотношением концентраций ОВ и форм железа. Органическое вещество окрашивает горные породы в серый и черный цвет. Соединения 3-валентного железа имеют красный, желтый, бурый цвета, 2-валентного железа зеленовато-голубого цвета. Этим определяется окраска многих осадочных горных пород (например, бурые суглинки, голубые глины, желтые пески и т.д.).
Метаморфические горные породы естественные ассоциации минералов, образованные в толще земной коры в результате преобразования (метаморфизма) горных пород любого генезиса под воздействием термобарических и химических процессов, движущим началом которых является внутренняя энергия Земли. Эти преобразования протекают в твердом состоянии и выражаются в изменении минерального, а иногда и химического состава и строения пород. Для метаморфических горных пород характерны ориентированные текстуры: сланцеватые, плойчатые, гнейсовые, полосчатые, волокнистые; структуры зернистые (кристаллические). Существуют постепенные переходы между исходными и вновь образованными метаморфическими горными породами.
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 значительных температур и литостатического давления, в течение длительного геологического времени;
- контактово-термальный метаморфизм затрагивает локальные участки недр, подвергшиеся воздействию значительных 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 воздействию одностороннего тектонического давления (стресса).
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.
Для метаморфических пород характерна кристаллическая структура (листоватая, чещуйчатая, игольчатая, таблитчатая). Текстура метаморфических горных пород: сланцеватая, гнейсовая, полосчатая, волокнистая, очковая, массивная.
Систематика метаморфических горных пород основывается на условиях преобразования и типе исходных пород (табл. 9).
Таблица 9