Зміст
Введення
1. Загальна характеристика осадових гірських порід
2. Уламкові породи
3. Хімічні та органогенні породи
4. Інші породи
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Якщо глибокі надра літосфери майже цілком складені магматичними породами, то поверхнева товща земної кори майже на 75% складається з осадових порід, хоча потужність їх невелика. У деяких місцях вона досягає всього кілька десятків чи кілька сотень метрів. Проте па окремих ділянках земної кори, які носять назву областей прогину або геосинкліналей, товща осадових порід іноді досягає 15-20 км.
Осадові гірські породи утворилися на поверхні літосфери в результаті накопичення мінеральних мас, отриманих в процесі руйнування магматичних, метаморфічних і осадових гірських порід. Процеси руйнування гірських порід літосфери і накопичення нових порід на поверхні Землі йдуть повсюдно: у пустелях, де енергійну роботу веде вітер; вздовж морських і океанічних берегів, де хвилі переміщують уламковий матеріал; на дні глибоких частин морів і океанів, де відмираючі організми дають початок товщ осадових порід. Умови освіти накладають істотний відбиток на образ осадових порід. В одних випадках вони складаються з уламків раніше зруйнованих гірських порід, в інших - зі скупчення органічних залишків, в третіх - з кристалічних зерен, що випали з розчину.
Перетворення осаду в гірську породу називається діагенез (від грец. «Діагенезіс» - перетворення). Цей процес полягає в осіданні осаду, його накопиченні, поступовому ущільненні, зневодненні і кристалізації.
1. Загальна характеристика осадових гірських порід
Переважній більшості осадових порід притаманна шаруватість: багато осадові породи представляють собою опади, відкладаються шарами протягом тривалого часу. Окремі шари відрізняються один від одного складом мінеральних зерен, їх величиною, забарвленням, щільністю складення.
Залежно від умов накопичення пластів, розрізняють шаруватість горизонтальну, характерну для морських відкладень; косу, характерну для річкових відкладень; діагональну та перехресну, характерну для еолових утворень (рис. 1). Однак існують і такі осадові породи, в яких шаруватість не спостерігається (наприклад, в хімічних і органогенних відкладеннях).
Рис. 1 Типи шаруватості осадових гірських порід:
а - горизонтальна, б - коса, по-діагональна, г - перехресна
Кількість порід осадового походження досить велике. За умовами утворення їх поділяють на три групи:
1) уламкові (кластіческіе), що утворилися завдяки механічному руйнуванню раніше існуючих порід;
2) хімічні, що утворилися в результаті випадання опадів з розчинів;
3) органогенні, що виникли як наслідок життєдіяльності організмів.
Багато породи двох останніх груп мають спільне походження і іноді їх називають біохімічними.
Структуру осадових порід розрізняють за розмірами, формою та складом складають їх часток.
За розмірами розрізняють такі структури: великоуламкових, діаметр частинок, що складають породу, становить більше 2,0 мм; псаммітовая (піщана), діаметр частинок 2,0-0,05 мм; алевритових (пилуватих), діаметр частинок від 0,05 до 0,005 мм; пелітові (глиниста), діаметр частинок менше 0,005 мм. У разі скупчення більш-менш однакових частинок, структура носить назву рівномірно-зернистою, в іншому випадку - різнозернистий. За формою частинок породи бувають з окатаною і неокатанного структурою.
Для хімічних порід характерні оолітові (зерна мають форму кульок), оснащення, волокниста, лістоватая і зерниста структури. Породи органічного походження, складаються з добре збережених раковин або рослин, мають біоморфною структуру.
Текстура осадових порід найчастіше пориста і компактна (непориста).
Якщо осадові породи являють собою скупчення окремих, не поєднаних один з одним часток, вони називаються сипучими. Коли окремі більші частки скріплює тонкозернистий матеріал, званий цементом, породи отримують назву зцементованих і характеризуються компактною текстурою. Цементування порід може відбуватися одночасно з їх утворенням, а також і після, у результаті випадання різних солей з циркулюючих по порах розчинів. За складом розрізняють глинистий, бітумний, вапняний, залізистий, кременистий та інші цементи. Характер цементу в значній мірі обумовлює щільність і міцність зцементованих порід. Найбільш слабкими вважаються породи на глинистому цементі, а породи ж з кременистим цементом відрізняються найбільшою міцністю.
Нижче наводиться короткий опис найбільш поширених осадових гірських порід.
2. Уламкові породи
Вони складаються з уламків різних порід та мінералів. За величиною уламків виділяють:
1) великоуламкові породи (псефіти), що складаються в основному з уламків діаметром більше 2,0 мм;
2) среднеобломочние (псамміти), що складаються з уламків діаметром від 2,0 до 0,05 мм;
3) мелкообломочние (алеврити), що складаються з уламків діаметром від 0,05 до 0,005 мм;
4) глинисті породи (пеліти), що складаються в основному з частинок діаметром менше 0,005 мм.
Є кілька класифікацій уламкових порід, у яких розміри зазначених вище уламків, що відносяться до того чи іншого виду порід, кілька коливаються.
Великоуламкові породи. До них відносять породи, що складаються з уламків розміром від 2,0 мм до декількох метрів в поперечнику. У залежності від структури і текстури виділяються наступні різновиди порід.
Брили - незграбні уламки розміром понад 200 мм, щебінь - незграбні уламки розміром від 200 до 40 мм і жорстви - від 40 до 2,0 мм. Якщо ж уламки зазначених розмірів окатанность, то їх відповідно називають валунами, галькою і гравієм.
Зцементовані щебінь і жорстви називаються брекчией, а зцементовані галька та гравій - конгломератом.
Всі великоуламкові породи широко використовуються в якості будівельних матеріалів. Необхідно пам'ятати, що назви «валуни», «щебінь», «галька» і т.д. не говорять про властивості порід, а лише про розміри їх уламків, а тому у будівництві їх слід називати «галька пісковика», «щебінь граніту» і т.п.
Среднеобломочние породи. До них відносять широко поширені в природі піски і пісковики. Піски являють собою пухкі скупчення уламків розміром від 2,0 до 0,05 мм, а пісковики - зцементовані між собою уламки тієї ж величини. У залежності від величини уламків виділяють такі фракції, мм: гру-бая (2,0-1,0), велика (1,0-0,5), середня (0,5-0,25), дрібна (0, 25-0,10) і тонка (0,10-0,05). За складом уламків піски і пісковики частіше бувають кварцовими, іноді з домішками польових шпатів, слюд, глауконіту та інших мінералів.
Крупно-і среднеобломочние породи зазвичай рідко складаються з однієї фракції і тому для визначення їх назви в інженерній геології користуються класифікацією ГОСТ 25100-82, наведеною в табл. 2.
Для встановлення найменування грунту по табл. 2 необхідно послідовно підсумовувати відсотки змісту частинок досліджуваного грунту: спочатку - більше 200 мм, потім - більше 10 мм, далі - більше 2,0 мм і т.д. Найменування грунту приймається за першим задовольняє показником в порядку розташування найменувань в таблиці.
Мелкообломочние, або пилуваті породи представлені лесами, лесовидними суглинками, супісками, суглинками.
Лес - порода, що складається головним чином з частинок кварцу розміром 0,05-0,01 мм, з домішкою глинистих частинок (діаметром менше 0,005 мм) і кальциту. Лес володіє великою пористістю (на частку порожнеч припадає 40 - 50% об'єму породи), в сухому стані порода міцна і витримує без зміни значні навантаження. При зволоженні лес дуже швидко втрачає зв'язок між складовими його частинками і ущільнюється. Явище зменшення обсягу породи при зволоженні називають просадністю. Зменшення потужності лесу при зволоженні може досягати 10%, що зазвичай викликає руйнування зведених на ній споруд.
Могутні товщі лесу (100 м і більше) є в Північному Китаї. Лес широко поширений також і в СРСР (на території Україні, республік Середньої Азії і в ряді районів Сибіру).
Лесовидні суглинки відрізняються від лесів тим, що в них крім крупнопилеватьгх часток (діаметром 0,05-0,01 мм) міститься значна кількість часток більше дрібних. Склад же їх близький до лісу і вони мають просадністю.
Супіски - породи, що містять до 10% глинистих (діаметром менше 0,005 мм) часток, поділяються на легкі (3,0-6,6%) і важкі (6,0-10,0%).
Суглинки - породи, що містять від 10 до 30% глинистих часток, поділяються на легкі (10-15%), середні (15-20%) і важкі (20-30%) різновиди.
Зцементовані супіски та суглинки називаються алевролітами. Ці породи у воді не розмокають.
Глинисті породи. До них відносять глини, які досить широко поширені на поверхні Землі. Ці породи складаються як із механічно утворилися при руйнуванні інших порід найтонших уламків, так і з частинок, що виникли в результаті хімічного розкладання корінних порід. Типовими мінералами глин є каолініт, Ілліт і монтморилоніт. Вміст глинистих частинок в цих породах перевищує 30%. Щільні, зцементовані кремнеземом глини називаються аргілітами. Вони розколюються на шари і не розмокають.
Для визначення супісків, суглинків і глин в польових умовах застосовують досить простий спосіб. Грудочка породи роздрібнюють, злегка змочують водою і скачують в кульку, який потім здавлюють пальцями. Якщо при цьому кулька розсилається, то породу відносять до супіски, якщо не розсипається, але по краях коржа утворюються тріщини - до суглинку; типова глина розплющується в коржик без утворення тріщин по краях.
3. Хімічні та органогенні породи
Вони в переважній більшості своїй утворюються у водних басейнах. Перші - шляхом випадання опадів з розчинів у результаті різних реакцій, другі - в результаті накопичення відмираючих організмів, поглинали з розчинів деякі солі для створення свого тіла та скелета. Всі ці опади у результаті подальшого переродження (діагенезу) перетворюються на гірські породи хімічного і органічного походження. Багато хто з цих порід пов'язані один з одним рядом переходів, що ускладнює встановлення приналежності породи і тому її часто називають біохімічної.
Класифікація хімічних та органогенних порід зазвичай проводиться за їх хімічним складом. Серед них виділяють карбонатні, кременисті, залізисті, галоїдні, - сульфатні та інші породи. Особливо виділяються горючі породи або каустобиолитов.
Карбонатні породи є найбільш поширеними з даної групи. Представлені вони найчастіше вапняками і мергелями.
Вапняк - широко поширена мономінеральна порода, що складається з кальциту, вона легко визначається за бурхливої реакції з соляною кислотою. Колір вапняків звичайно білий або світло-жовтий, але за рахунок домішок може бути змінений аж до чорного. Вапняки бувають органогенного та хімічного походження. Якщо вдається визначити, із залишків яких організмів складається вапняк, то по них йому дається більш точну назву, наприклад фузуліновий, кораловий та ін Якщо організми не визначені і порода складається з цілих і битих раковин, то вона називається черепашник.
Різновидом органогенного вапняку є крейда, що складається головним чином з дрібних раковин фораменіфер, їх уламків, порошкоподібного кальциту і скелетів найпростіших морських водоростей. Мел - біла землистая порода, широко використовується в народному господарстві.
Вапняки хімічного походження зустрічаються у вигляді:
а) щільних вапняків з тонкокристаллическая масою;
б) оолітових вапняків, що складаються з дрібних кульок скорлуповатого або радіально-променевого будови, з'єднаних карбонатним цементом;
в) ізвестковістих туфу, який складається з дрібнокристалічного кальциту. Ця пориста маса утворюється з розчиненого в підземній воді вуглекислого кальцію, що випадає в осад. Ізвестковістих туф називають також травертином;
г) натічних утворень кальциту, що утворюються з підземних вод. Найбільш характерними з них є печерні освіти - сталактити і сталагміти.
Доломіт складається з мінералу того ж назви. Зовні він схожий на вапняк, але відрізняється від нього слабкою реакцією з соляною кислотою, буруватим кольором і більшою твердістю. Утворюється він шляхом хімічного зміни вапняних опадів. Доломіт застосовується в якості флюсу, вогнетриву, а також у будівельній справі.
Мергель - порода змішаного складу, що складається на 50-75% з кальциту і на 25-50% з глинистих частинок. Зовні мергель мало відрізнити від вапняку: характерним його ознакою є реакція з соляною кислотою, після якої на поверхні мергелю залишається сіра пляма, утворення якого пов'язано з концентрацією глинистих частинок на місці реакції. Порода широко застосовується для виробництва цементу.
Кременисті породи зустрічаються як хімічного, так і органогенного походження. Серед них найбільш відомі діатоміт, трепел і опока.
Діатоміт - біла, легка, пориста порода, бруднить руки, легко розтирається в порошок, липне до мови. Складається з дрібних опалових скорлупок діатомових водоростей. Застосовується як фільтруючий матеріал, служить сировиною для отримання рідкого скла.
Трепел - зовні важко відрізнити від діятимуть, хоча складається він не з органічних залишків, а з дрібних зерен опалу, з незначною домішкою скорлупок діатомових водоростей. Колір трепелу від білого до темно-сірого. Характерним його ознакою є низька питома маса і здатність жадібно вбирати вологу (прилипає до мови).
Опока - тверда порода білого, сірого або чорного кольору, часто володіє характерним раковістим зламом. Найбільш тверді її різновиди при ударі розколюються з характерним дзвінким звуком. Опока складається з зерняток опалу та залишків кремнієвих скелетів, зцементованих крем'янистим речовиною.
Залізисті породи утворюються в результаті руйнування (вивітрювання) магматичних і метаморфічних порід, що містять іноді 2-3% заліза. Залізо може накопичуватися на місці вивітрювання або переноситися в розчиненому вигляді в моря й озера, де й осідає.
Найбільш поширеними залізистими породами є лімонітом, що представляють собою гідроксид заліза з піщаним або глинистим матеріалом. За зовнішнім виглядом це найчастіше бобові або оолітові освіти, іноді натічні форми. Колір - від жовтого до бурого різних відтінків.
Сідеріта - утворюють суцільні зернисті маси, служать коштовною рудою на залізо. Складаються з однойменного мінералу.
4. Інші породи
Галоїдні і сірчанокислі породи утворюються хімічним шляхом. Сюди відносяться кам'яна сіль, гіпс, ангідрит та інші мономінеральні породи, що складаються з породоутворюючих мінералу і різних, головним чином механічних, домішок.
Фосфатні породи. До них відносяться пісковики та глини, збагачені кальцієвими солями фосфорної кислоти з вмістом їх до 40%. Зустрічаються вони у вигляді конкреційних або желваковістих різниць або пластових покладів.
Фосфорити утворюються шляхом випадіння хімічного осаду в морських умовах. Колір їх сірий, темно-сірий, чорний. Вони використовуються для добрив і отримання фосфору.
Каустобиолитов. Під цією назвою об'єднується велика група органогенних порід і мінералів. Вони бувають твердими (торф, буре вугілля, кам'яне вугілля, антрацит, горючі сланці, асфальт, озокерит, бурштин), рідкими (нафта) і газоподібними (горючі гази). Каустобиолитов мають велике народногосподарське значення.
Будівельні властивості осадових гірських порід. Осадові породи широко застосовуються в будівництві. Крупнообломочнис і піщані породи використовують в дорожньому будівництві, а також як наповнювачі бетонів. Пісковики служать хорошими підставами для споруд; глини використовують для виробництва цегли; вапняки - для отримання вапна і т.д.
Висновок
Осадові гірські породи - один з видів гірських порід, які утворилися в результаті осадження солей у висихаючих водоймах - хімічні опади, скупчення залишків рослинного і тваринного світу - органогенні, а також у результаті руйнування масивних гірських порід магматичного або осадового походження - уламкові. • До хімічних осадів відносять гіпс, ангідрит, магнезит, доломіт і вапняні туфи.
Уламкові гірські породи
В основі угруповання уламкових порід лежать структура (розмір), ступінь окатанності частинок, характер і склад цементу і мінеральний склад уламків. До порід цієї групи відносяться гравій, галька, гравій, піски і пісковики, алевроліти.
Колоїдно-осадові гірські породи
Найбільш типовими представниками колоїдно-осадових порід є глини, аргіліти і глинисті сланці. До порід колоїдно-осадового походження відносяться також численні глиноземисті (латеритом, боксити), залізисті, марганцеві (руди) освіти. Текстура і структури цих порід землисті, пористі, оолітові, бобові й конкреційні.
Хемогенние гірські породи.
Хемогенние гірські породи. Цей генетичний тип охоплює групу сульфатних і галоїдних порід.
Сульфатні породи представлені ангідритом і гіпсом, галоїдні - кам'яною сіллю і калійними солями - карналіту і сильвинитом-утворюючими поклади калійних солей, що мають велике промислове значення
Гірські породи біохімічного походження
Породи біохімічного походження. У залежності від складу виділяють кременисті (трепел, опоки, деякі яшми), карбонатні (вапняки, доломіти, мергелі) і фосфатні породи.
Кременисті породи частково або повністю складаються з кремнезему або скелетів крем'яних організмів. Зустрічаються вони у вигляді пластів, прошарків, конкрецій серед інших осадових порід.
Вапняки складені головним образів мінералами групи кальциту і скелетами вапнякових організмів.
Доломіти на 90-95% складаються з мінералу доломіту з невеликою домішкою кальциту, халцедону, органічної речовини.
Фосфатні гірські породи
Фосфатні породи представлені різними осадовими утвореннями, що містять не менше 10% Р2О5. З ними пов'язані промислові родовища фосфатів. Для всієї цієї групи порід характерні шаруваті, конкреційні, оолітові, сферолітовие, органогенні і уламкові текстури і структури.
Список використаної літератури
1. Карлович І.А. Геологія. - М.: Трікста, 2005. - 704 с.
2. Кузнєцов В.Г. Літологія. Осадові гірські породи та їх вивчення. - М.: Недрабізнесцентр, 2007. - 512 с.
3. Михайлов А.Е. Основи структурної геології та геологічного картування. - М.: Державне науково-технічне видавництво літератури з геології та охорони надр, 1958. - 376 с.