1.2.2. Осадочные породы

Осадочные породы представляют собой отложения продуктов физического и химического разрушения первичных пород, образованных в результате воздействия на породы атмосферного воздуха, воды, организмов, а также гидрохимические осадки. Основные процессы образования осадочных пород заключаются в выветривании (физическом и химическом), эрозии (переносе вещества) и седиментации (накоплении осадков). Кроме того, к осадочным породам относят органическую массу отмерших растений и животных организмов. Поэтому по условиям образования осадочные горные породы подразделяются на обломочные, хемогенные и органогенные породы (рис. 1.2).

На поверхности литосферы осадочные породы составляют порядка 70…75%. При этом в большей степени представлены обломочные породы. Слоистые (сланцеватые) и поровые текстуры осадочных пород являются наиболее распространенными текстурами.

1.2.2.1. Обломочные породы

Обломочные породы состоят из частиц первичных пород, которые различаются по размеру обломков и состоянию их поверхности. Геологическая классификация обломочных пород представлена в табл.1.1.

Таблица 1.1

Классификация обломочных пород

Размеры обломков, мм	Рыхлые		Сцементированные
	окатанные	неокатанные (угловатые)	окатанные	неокатанные (угловатые)
> 1001)	Валуны	Глыбы	Валунный конгломерат	Глыбовая брекчия
50…100	Крупный галечник	Крупная щебенка	Крупногалечный конгломерат	Крупнообломочная брекчия
25…50	Средний галечник	Средняя щебенка	Среднегалечный конгломерат	Среднеобломочная брекчия
10…25	Мелкий галечник	Мелкая щебенка	Мелкогалечный конгломерат	Мелкообломочная брекчия
1…102)	Гравий	Дресва	Гравийный конгломерат	Дресвяник
0,5…1	Крупнозернистый песок		Крупнозернистый песчаник
0,25…0,5	Среднезернистый песок		Среднезернистый песчаник
0,1…0,25	Мелкозернистый песок		Мелкозернистый песчаник
0,01…0,1	Алеврит (песчаная глина)		Алевролит (окаменелая песчаная глина); песчано – глинистый сланец
<0,01	Глина		Аргиллит (окаменелая глина); глинистый сланец

Примечания: ¹⁾ – по некоторым классификациям среди рыхлых пород по размерам обломков более 100 мм выделяют две группы: валуны и мелкие глыбы (100…1000 мм), крупные валуны и глыбы (более 1000 мм). ²⁾ - левый предел условный: граница между крупнозернистым песком и гравием (дресвой) может проходить по размеру обломков 2 мм.

Важной характеристикой рыхлых пород (так же как и разрушенных пород) является гранулометрический состав. Гранулометрический состав – характеристика породы, представляющая собой распределение по размерам составляющих породы (обломков, зерен, кусков).

При графическом изображении гранулометрический состав является кумулятивной кривой (рис. 1.3). Ордината точки на кривой соответствует объемному относительному содержанию всех частиц, имеющих размер меньше или равный значению абсциссы той же точки.

По кумулятивной кривой судят о степени однородности породы по размеру частиц. Для этого проводят прямые, параллельные оси абсцисс и проходящие через точки с ординатами, соответствующими 10% и 60%, до пересечения с кривой. Из точек пересечения восстанавливают перпендикуляры к оси абсцисс и отмечают размеры - и .

И сследованиями установлено, что физико-механические свойства породы в наибольшей степени чувствительны к размерам частиц, попадающих в интервал - … . Отношение - называют коэффициентом (степенью) неоднородности породы. Величина коэффициента неоднородности всегда больше 1 ( соответствует «идеальной» породы, сложенной из одинаковых частиц) и практически не бывает больше 200. Чем меньше величина коэффициента неоднородности, тем однороднее порода. Хорошо отсортированная порода, сложенная из частиц практически одинакового размера, имеет коэффициент неоднородности, приближающийся к единице.

Поскольку процесс образования частиц рыхлой породы носит статистический характер, то для анализа гранулометрического состава применяют различные масштабы по осям абсцисс и ординат. Конкретные масштабы выбираются, исходя из предполагаемого статистического распределения, которому лучше всего соответствует кумулятивная кривая. При соответствующем выборе масштабов осей предполагаемое статистическое распределение представляется прямой линией. По степени приближения кумулятивной кривой к прямой линии судят о статистических законах, которые описывают распределение частиц по размеру в рыхлых обломочных породах. Как правило, гранулометрический состав обломочных пород описывается с помощью логнормального распределения или распределения Розина-Раммлера. Однако используются и другие статистические распределения. Более подробное изложение вопроса можно найти в монографии [20].

О сновными структурами сцементированных пород являются: грубообломочные (псефитовые) для брекчий и конгломератов, среднеобломочные (псаммитовые) для песчаников; мелкообломочные для алевролитов и тонкие (пелитовые) для аргиллитов и глинистых сланцев. Наиболее распространенными типами цементов по химическому составу в порядке возрастания прочности являются: битуминозные, глинистые, железистые, сульфатные, карбонатные, кремнистые. Как правило, прочность цементов меньше прочности обломков. По степени заполнения цементом межобломочного пространства выделяют следующие типы пород: породы с контактовым, пленочным, поровым или базальным цементом. Особенности строения этих пород проиллюстрированы на рис. 1.4.