11. Классификация осадочных пород. Распространенность осадочных горных пород.

Осадочные горные породы (ОГП) — горные породы, существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры, и образующиеся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности организмов или всех трёх процессов одновременно.

Для простоты изучения применяется сравнительно простая классификация, в основе которой лежит генезис (механизм и условия образования) осадочных пород. Согласно ей осадочные породы подразделяются на обломочные, хемогенные, органогенные и смешанные.

12. Структуры осадочных пород хемо-биогенного происхождения.

Структуры осадочных пород – это их внутреннее строение, обусловленное формой, размером частиц, слагающих породы, и степенью их кристалличности.

Для обломочных пород определяют степень окатанности обломков (окатанные, полуокатанные и неокатанные – остроугольные). По размеру выделяют псефитовые структуры, если обломки крупнее 2 мм; псаммитовые – с размером обломков от 0,05 – 2,0 мм; алевритовые – 0,005 – 0,05 мм и пелитовые – менее 0,005 мм. В обломочных породах, особенно, в плохо отсортированных отмечаются смешанные структуры: псефо-псаммитовые, алевро-псаммитовые и т.д.

Кроме характеристики кластических частиц в обломочных породах определяется тип цементации по количеству цемента и по способу его заполнения: базальный, поровый, плёночный, контактовый, чаще – смешанный. По генезису выделяют крустификационный (цемент обрастания обломочных зёрен фосфатами, карбонатами , халцедоном и т.д.); регенерационный (цемент разрастания возможен только в том случае, если в цементирующей массе находится компонент соответствующий по составу обломкам); коррозионный (цемент растворения обломочных частиц за счёт агрессивных компонентов, содержащихся в цементе).

17. Коры выветривания.

Физическое выветривание приводит к разрушению горных пород без изменения химического состава основных компонентов. Его главным фактором является резкое колебание температуры как суточной, так и сезонной. Так известно, что при перепаде температур на 500 С в течение года объёмное расширение кварца изменяется на 0,005, а КПШ – на 0,008 мм3 В результате этого породы трескаются, расшатываются; в трещины попадает вода (установлено, что вода при замерзании увеличивается при переходе в лёд на 9%), которая усугубляет процесс разрушения породы, особенно, если она была насыщена солями. В конечном итоге горные породы, чаще всего полиминеральные, разрушаются до пыли

Химическое выветривание начинает развиваться в отложениях с размером частиц менее 0,005 мм и приводит к их разрушению с изменением химического состава.

Главные факторы химического выветривания: окисление, гидратация, гидролиз, растворение (выщелачивание) – всё это приводит к разложению сложных минералов силикатного состава на более простые, типа оксидов или солей различных кислот.

Окисление – воздействие кислорода на минералы прослеживается до глубины 1000 м. Ему подвержены различные закисные и сернистые соединения железа, марганца и минералы, содержащие химические элементы с несколькими степенями валентности, а также различные органические соединения. Это отражается на окраске пород: появляются жёлтые, бурые, красные оттенки пород, а тёмно-серые или чёрные породы, содержащие органическое вещество пятнами или полосами обесцвечиваются. Окисленные породы часто приобретают вторичную пористость за счёт выноса растворимых соединений. На окисление влияет окислительно-восстановительный потенциал Eh, который измеряется в милливольтах и колеблется от +500 мв – в окислительной среде до – 250 мв в восстановительной среде.

Окислительно-восстановительный потенциал в природных водах регулируется газовым режимом: кислую среду обеспечивает присутствие кислорода и углекислого газа, а восстановительную – наличие сероводорода или метана.

Вода – её химическая активность зависит от степени диссоциации на ионы Н+ и ОН- .

В зависимости от концентрации того или иного ионного комплекса изменяются свойства воды. Воздействие воды приводит к процессам гидратации и гидролиза. Кислотность или щелочность воды определяется величиной рН, от которой зависит характер продуктов выветривания. Так, при разрушении пироксенов, амфиболов, слюд, полевых шпатов в кислой среде (рН меньше 7) образуется каолинит, а в щелочной среде из тех же минералов – монтмориллонит.

Кислая среда характерна для болот и торфяников; слабокислая – для речных потоков; слабощелочная – для морской воды и резко щелочная – в соляных озёрах.

Вода, насыщенная углекислым газом, разлагает силикаты. В результате чего образуются минералы глин и карбонаты.

• Рассмотрим пример преобразования КПШ: K[AlSi3O8] + CO2 + H2O = K2CO3 + Al4[Si4O10]*(OH)8 + 2SiO2nH2O – в этом примере карбонат калия переходит в раствор и выносится; 2-ой компонент – каолинит остаётся на месте в составе коры выветривания, при этом он пропитан опалом. Каолинит содержит группу (ОН), которая указывает на процесс гидролиза, а присоединение нескольких молекул воды к кремнезёму – есть процесс гидратации. В странах с влажным тропическим климатом происходит разложение каолинита с образованием гидрооксидов алюминия и оксидов кремния (процесс латеритизации): Al4[Si4O10]*(OH)8 + nH2O = Al2O3*4H2O + SiO2*nH2O. Таким образом мы проследили, как образуются коры выветривания в гумидном типе литогенеза.

• Кроме того, вода интенсивно растворяет часть минералов в породе, растворимые компоненты выносятся и иногда переотлагаются на геохимическом барьере. Химическое выветривание наиболее интенсивно протекает при повышенных температурах. Так агрессивность воды увеличивается в 2-2,5 раза с повышением её температуры на 10 градусов.