Осадочные горные породы способ образования

Осадочные горные породы. Условия образования. Виды

Осадочные горные породы по условиям образования подразделяют на:

• обломочные (механические отложения);

• химические осадки;

• органогенные.

Обломочные породы образовались в результате физического выветривания, т. е. воздействия ветра, воды, знакопеременных температур. Их подразделяют на рыхлые и цементированные. К рыхлым относят- песок, гравий, глину. Песок представляет собой смесь зерен с размером частиц от 0,1 до 5 мм, образовавшуюся в результате выветривания изверженных и осадочных горных пород. Гравий — горная порода, состоящая из округлых зерен от 5 до 150 мм различного минералогического состава. Применяют для бетонов и растворов, в дорожном строительстве. Глины — тонкообломочные породы, состоящие из частиц мельче 0,01 мм. Цвета — от белого, до черного. По составу подразделяют на: каолинитовые, монтмориллокитовые, галлуазитовые. Являются сырьем для керамической и цементной промышленности.

К цементированным осадочным горным породам относят песчаник, конгломерат и брекчию.

Песчаник — горная порода, состоящая из цементированных зерен кварцевого песка. Природными цементами служат глина, кальцит, кремнезем. Средняя плотность кремнистого песчаника составляет 2,5-2,6 г/см 3 , предел прочности при сжатии — 100-250 МПа. Применяют для изготовления щебня, облицовки зданий и сооружений.

Конгломерат — горная порода, состоящая из зерен гравия, сцементированных природным цементом, брекчия — из сцементированных зерен щебня. Средняя плотность их составляет 2,6-2,85 г/см 3 , предел прочности при сжатии — 50-160 МПа. Применяют конгломерат и брекчию для покрытия полов, изготовления заполнителей для бетона.

Химические осадки образовались в результате выпадения солей при испарении воды в водоемах. К ним относят гипс, ангидрит, магнезит, доломит и известковые туфы.

Гипс состоит в основном из минералов гипса – CaSО₄ x 2H₂О. Это порода белого или серого цвета. Применяют для изготовления гипсовых вяжущих веществ и для облицовки внутренних частей зданий.

Ангидрит включает минералы ангидрита – CaSО₄. Цвета — светлые с голубовато-серыми оттенками. Применяют там же, где и гипс.

Магнезит состоит из минерала магнезита – MgCО₃. Применяют его для изготовления вяжущего каустического магнезита и огнеупорных изделий.

Доломит включает минерал доломита – CaCО₃ x MgCО₃. Цвет — серо-желтый. Применяют для изготовления облицовочных плит и внутренней облицовки, щебня, огнеупорных материалов, вяжущего вещества — каустического доломита.

Известковые туфы состоят из минерала кальцита – СаСО₃. Это пористые породы светлых тонов. Имеют среднюю плотность 1,3-1,6 г/см 3 , предел прочности при сжатии — 15-80 МПа. Из них изготавливают штучные камни для стен, облицовочные плиты, легкие заполнители для бетонов, известь.

Органогенные породы образовались в результате жизнедеятельности и отмирания организмов в воде. К ним относят известняки, мел, диатомит, трепел.

Известняки — горные породы, состоящие в основном из кальцита – СаСО₃. Могут содержать примеси глины, кварца, железисто-магнезиальных и других соединений. Образовались в водных бассейнах из остатков животных организмов и растений. По структуре известняки подразделяют на плотные, пористые, мраморовидные, ракушечниковые и другие. Плотные известняки имеют среднюю плотность 2,0-2,6 г/см 3 , предел прочности при сжатии — 20-50 МПа; пористые — среднюю плотность 0,9-2,0 г/см 3 , предел прочности при сжатии — от 0,4 до 20 МПа. Цвета — белый, светло-серый, желтоватый. Применяют их для изготовления облицовочных плит, архитектурных деталей, щебня, в качестве сырья для цемента, извести. Известняк-ракушечник состоит из раковин моллюсков и их обломков. Это пористая порода со средней плотностью 0,9-2,0 г/см 3 , с пределом прочности при сжатии — 0,4-15,0 МПа. Применяют для изготовления стеновых материалов и плит для внутренней и наружной облицовки зданий.

Мел — горная порода, состоящая из кальцита – СаСО₃. Образована раковинами простейших животных организмов. Цвет — белый. Применяется для приготовления красочных составов, замазки, изготовления извести, цемента.

Диатомит — горная порода, состоящая из аморфного кремнезема. Образована мельчайшими панцирями диатомовых водорослей и скелетами животных организмов. Слабосцементированная или рыхлая порода со средней плотностью 0,4-1,0 г/см 3 . Цвет — белый с желтоватым или серым оттенком.

Трепел — сходная с диатомитом порода, но более раннего образования. Сложена, в основном, сферическими тельцами опала и халцедона. Применяют диатомит и трепел для изготовления теплоизоляционных материалов, легкого кирпича, активных добавок в вяжущие вещества.

Источник

Осадочные горные породы — определение, виды, как образуются и что к ним относиться

Известно, что вся земная кора состоит из множества горных пород. Все породы можно разделить на три вида: осадочные, магматические и метаморфические. Об осадочных горных породах читайте в этой статье.

Что такое осадочные горные породы

Осадочные горные породы – те породы, которые образуются на дне океанов, морей и озер, формируясь из разрушенных ранее горных пород, из-за выпадения химических элементов или скопления продуктов жизнедеятельности организмов.

Осадочные породы можно найти на небольших глубинах суши, на дне водоемов. Все осадочные породы имеют такие качества как средняя твердость, залегание пластами, слоистость. Осадочными горными породами занимается наука литология.

Как формируются осадочные горные породы

Осадочные горные породы образуются миллионы лет. В их формировании можно выделить 3 этапа: диагенез, катагенез, метагенез. О каждом из них подробнее:

1. Диагенез. Первый этап превращения, который занимает несколько десятков сотен или тысяч лет. На этом этапе на дне водоема или на суше появляется осадок из веществ, находящихся в разном агрегатном состоянии. Происходит обезвоживание, устранение неустойчивых компонентов, разложение организмов и прекращение их жизнедеятельности. На этой стадии образуются слои породы, осадок уплотняется.
2. Катагенез. Из-за температуры и давления слои уплотняются, изменяется минеральный состав веществ, их структура. В результате создаются новые минералы и происходит перекристаллизация.
3. Метагенез. Наблюдается действие высоких температур, которые могут достигать 300 градусов Цельсия. При их воздействии вещества еще сильнее уплотняются. Продолжается изменение текстуры и структуры породы. В результате осадочная порода переходит в метаморфическую.

Способы образования осадочных горных пород

• Механогенные. Такие породы образовались вследствие механического разрушения и сохранили свойства минералов. Формируются в основном на дне водоемов.
• Хемогенные. Сформировались из-за осадка различных минералов из воды и других растворов.
• Органогенные. Образование происходит путем осаждения органических веществ.
• Смешанные. Являются переходной стадией между осадочными и вулканическими породами. Они имеют в составе вещества осадочного и веществ другого происхождения.

Классификация осадочных пород и примеры

Из-за разности состава пород и неодинаковых условиях появления, ученые делят их на несколько групп: обломочные, глинистые, вулкагенно-обломочные, биохимические:

1. Обломочные. Состоят из обломков минералов, организмов (деревья, растения и т.д.) они перемещаются по Земле из-за силы тяжести вместе с водой или ветром. Обломочные породы могут быть рыхлые или уплотненные. К этим породам относятся щебень, песчаник, дресвяник, валуны, гравий, песок и т.д.
2. Глинистые. Этот тип осадочных пород более распространен. В их составе мелкие частицы, а образование происходит в основном путем выветривания магматических пород. Примерами глинистых пород могут быть каолинит, глина, монтмориллонит. Глинистые породы делятся на глины и аргиллиты:
   1. Глины, при попадании воды размокают и впитывают воду, становясь пластичными и податливыми. Они могут иметь разный цвет, который зависит от их минерального состава.
   2. Аргиллиты плохо взаимодействуют с водой, не впитывают ее, так как имеют высокую плотность. Их цвет темнее, чем у глины и состоят они преимущественно из слюды, кварца и шпат.
3. Вулкагенно-обломочные. Данные осадочные породы образованы на половину из вулканических пород, и меньше чем на 50% из веществ, не имеющих к деятельности вулкана никакого отношения. Примеры вулкагенно-обломочных пород – цемент, стекло, железные руды, фосфориты. Вулкагенно-обломочные или пирокластические породы делятся на эксплозивно-обломочные и эффузивно-обломочные:
   1. Эксплозивно-обломочные появляются из-за извержений при взрыве и накоплении рыхлого вещества.
   2. Эффузивно-обломочные породы образуются при разрушении лавы в процессе ее охлаждения.
4. Биохимические. Эти осадочные породы образуются вследствие химических реакций при участии микроорганизмов и пород, появившихся химическим или органогенным путем. Среди биохимических пород выделяют медистые, кремнистые, карбонатные и фосфатные:
   1. Медистые породы содержат частицы меди и представлены в основном медной рудой.
   2. Кремнистые породы могут состоять из различных минералов, быть разных цветов и разнятся по их пористости.
   3. Карбонатные породы появляются путем накопления и уплотнения на дне водоемов раковин и скелетов водных животных, остатков растений.
   4. Фосфатные породы имеют в своем составе фосфаты кальция, откуда и произошло их название. Структура – слоисто-зернистая. Образовываются из молекул ДНК, тканей и клеток. Также бывают зернистые, афанитовые, ракушняковые, пластовые и конкреционные.

Как человек использует осадочные породы

Сначала стоит сказать, что осадочные породы составляют половину всех пород в металлургической промышленности. Они могут быть во всех трех агрегатных состояниях – жидком, твердом и газообразном.

Вклад осадочных пород велик – при изготовлении карандашей используют графит, при строительстве – мрамор и известняк, глину для производства посуды, соль используют как естественный консервант и без нее не обходится ни одно блюдо. Нефть, газ и уголь используются как топливо для машин и для отопления.

Подведем итоги

Осадочные горные породы – породы, образующиеся из разрушенных ранее пород или химических элементов на дне водоемов или на небольшой глубине земной коры. Их изучает наука литология.
Осадочные горные породы образуются в 3 стадии – диагенез, катагенез, метагенез.

Все горные породы делятся на обломочные, вулкагенно-обломочные, глинистые, биохимические.
Осадочные породы делятся на 4 группы по способу образования – механогенные, хемогенные, органогенные и смешанные.

Человек использует осадочные горные породы во всех сферах своей жизни – готовка, строительство, производство канцелярии, обслуживание машины и отопление в домах.

Источник

Осадочные горные породы

Осадочные породы образуются на поверхности Земли. Образование осадков, а затем и осадочных пород может идти различными способами – осаждение обломочного материала, выпадение из растворов определенных веществ, в процессе жизнедеятельности организмов.

В общем виде, можно так представить жизненный путь осадочных горных пород:

1. Гипергенез. Образование исходного материала в результате выветривания.
2. Седиментация. Перенос и осаждение образовавшегося материала.
3. Диагенез. Уплотнение осадков и потеря влаги.
4. Эпигенез (катагенез). Уплотнение под тяжестью вышележащих пород.
5. Метагенез. Глубокая переработка при которой происходит полное уплотнение до потери пористости и перестройка структуры.

Единой (общепринятой) классификации осадочных горных пород до сих пор не существует. В основу упрощенной классификации осадочных пород положено их разделение по происхождению на три большие группы (класса): обломочные (терригенные) – механические осадки, хемогенные – возникшие в результате выпадения осадков из воды или из других растворов, и органогенные – образованные из скоплений окаменевших остатков животных и растений. В каждом из этих классов существует своя классификация пород.

Обломочные + + + + + + + Хемогенные + + + + + + + Хемобиогенные + + + + Биогенные + + + +

В строении осадочных горных пород принимают участие следующие компоненты: аллотигенные (образовавшиеся при разрушении других пород), аутигенные (появившиеся при образовании породы), органические, вулканогенные и космогенные.

Обломочные (терригенные) породы

Структуры обломочных (терригенных) горных пород

Структуры обломочных пород имеют собственные названия. Если порода сложена обломками размером 0,001-0,01 мм, то такая структура называется пелитовой или глинистой. При размере обломков от 0,01 до 0,1 мм структура породы алевритовая или пылеватая. Если же размер обломков больше 0,1 мм, но не превышает 2 мм, то структура породы псаммитовая или песчаная. В том случае, если размер обломков превышает 2 мм, то структура породы псефитовая или грубообломочная.

Классификация обломочных (терригенных) горных пород

Классификация обломочных горных пород основана на размере обломков, слагающих породу, их окатанности и рыхлости или сцементированности породы. Представлена она в таблице ниже.

Рыхлые отложения Литифицированные отложния 0,001-0,01 Глина Аргиллит 0,01-0,1 Алеврит (лесс) Алевролит 0,1-2 Песок Песчаник 2-10 Гравий Дресва Гравелит Дресвит

Не стоит забывать о вулканическом (пирокластическом) материале. Его классификация тоже основана на размерах частиц и их сцементированности, кроме того, учитывается соотношение пирокластического материала и чужеродных примесей.

Обломки размером менее 1 мм называются вулканическим пеплом, 1-2 мм — вулканический песок, 2-30 мм — лаппили, а обломки размером более 30 мм называются вулканическими бомбами.

Цемент в терригенных горных породах

Как мы уже установили, обломочные горные породы могут быть рыхлыми и сцементированными. Что же может цементировать обломки?

Чаще всего встречается глинистый цемент, очень широко распространён карбонатный цемент: в роли цемента обычно выступают кальцит, сидерит и некоторые другие минералы. Кроме того, цемент может быть кремнистым, железистым, фосфатным и др.

Существует несколько типов цемента:

• базальный – обломки друг с другом не соприкасаются, а свободно «плавают» в цементе;
• поровый – обломки соприкасаются друг с другом, при этом цемент заполняет поры между ними;
• плёночный – вокруг каждого обломка существует плёнка цемента;
• контактовый – обломки очень тесно прижаты друг к другу, цемент можно встретить только в местах их непосредственного соприкосновения;

Кроме того, цемент может по-разному взаимодействовать с обломками. А именно:

• Обрастать обломки. Такой цемент называют крустификационным.
• Обломки могут дорастать (если совпадает состав цемента и обломков). Такой цемент называется регенерационным.
• Крупные кристаллы цемента могут «заглатывать» обломки. Это пойкилитовый цемент.
• Также цемент может разъедать обломки. Этот тип цемента назван коррозионным.

Кроме того, возможна цементация рыхлых пород без цемента. Как такое возможно? При большом давлении зёрна могут буквально «вгрызаться» друг в друга, изгибаться и подстраиваться под форму соседних зёрен. В результате такого уплотнения получается очень прочная порода.

Источник