“Общая геология”. Практикум по курсу "Общая геология"

• Название: Практикум по курсу "Общая геология"
• Дата: 09.05.2018
• Размер: 1.48 Mb.
• Имя файла: “Общая геология” .doc
• Тип: Практикум; #43201
• страница: 6 из 11

Алевриты и алевролиты

Псаммиты связаны с глинистыми породами (пелитами) породами переходного характера — алевритами (рыхлые) и алевролитами (сцементированные). Как те, так и другие слагаются частицами раз­мером от 0,1 до 0,01 мм. К алевритам относятся лёсс, лёссовид­ные суглинки, некоторые супеси, суглинки и другие песчано-гли-нистые породы. Все эти породы рыхлые. В отличие от алевритов алевролиты — сцементированная порода; состав цемента у них такой же, как и у песчаников. Среди них можно выделить: 1) хоро­шо сортированные алевролиты, состоящие преимущественно из пыле-ватых, или алевритовых частиц (диаметром 0,1—0,01 мм); 2) але­вролиты, представляющие по механическому составу смесь песча­ных, алевритовых и глинистых частиц.

Глинистые горные породы (пелиты)

Измельчение частиц до размеров менее 0,01 мм, происходящее в процессе физического перетирания и химического разложения, приводит к образованию обширной группы горных пород, назы­ваемых пелитами, или глинами.

По ряду основных свойств пелиты резко отличаются как от обломочных пород, так и от собственно химических осадков. Свой­ства пелитов определяются крайне незначительными размерами коллоидальных частиц в растворе, имеющих величину 1—200 мил­лимикронов. Такие частицы не оседают на дно под влиянием силы тяжести. Это же относится и к суспендированным растворам. Кроме того, электрический заряд частиц одинаков у данного вещества в одном и том же растворе. Для выпадения в осадок необходимо, чтобы коллоидальные и суспендированные частицы потеряли свой электрический заряд и тем самым приобрели способность к слипа­нию в более крупные комочки. Это возможно при встрече данного коллоидного раствора с другим, где частицы имеют электрический заряд противоположного знака. Например, если река несет в море полуторные окислы железа или суспензию глинистого вещества, то при встрече с богатой электролитами морской водой эти вещества начинают оседать на дно. Этот процесс, называемый коагуляцией, подробно изучается в курсе физической химии.

Слипшиеся и осевшие комочки коллоидальных частиц образуют в основном глинистые (пелитовые) породы. Среди глинистых пород различают остаточные и переотложенные глины.

Материал, получающийся при выветривании и химическом раз­рушении различных пород, остается в некоторых случаях на месте разрушения (элювий), причем образуется так называемая кора выветривания, залегающая на материнских породах, сохра­няющая в своих нижних горизонтах их структурные и текстурные особенности и достигающая значительной мощности (до нескольких десятков, а иногда и более метров). С корой выветривания связы­ваются накопления первичных каолинов, латеритных бокситов и другие образования.

Глины

Глина — это землистая по­рода, дающая с водой пластичную массу, твердеющую при высыха­нии, а при обжиге приобретающую твердость камня.

Часто указывают, что для глины характерен специфический запах («запах печки»), появляющийся после того, как на нее поды­шат. Для некоторых разновидностей глины это, действительно, характерно, но вряд ли может служить диагностическим признаком для всех глин.

По внешнему виду глины в сухом состоянии являются или зем­листыми, рыхлыми, легко рассыпающимися и растирающимися, или очень плотными, почти «каменистыми» породами.

Твердость их равна единице, так что они легко царапаются ногтем. Если потереть поверхность плотной глины пальцем или ногтем, остается блестящая полоска. Глины липнут к влажному пальцу, жадно впитывая воду. Насыщаясь водой, глина разбухает, размягчается и превращается в пластичную вязкую массу, которая при дальнейшем добавлении воды может постепенно превратиться в текучую массу. Наиболее типичные физические свойства глин следующие:

а) пластичность, т. е. способность легко принимать под давле­нием любую форму и сохранять ее после прекращения давления, не подвергаясь разрушению. Это свойство обусловлено мельчайшими размерами и преимущественно пластинчатой формой частиц, составляющих глину, а также и другими ее особенностями. При сильном высушивании или прокаливании пластичность исчезает;

б) способность поглощать большое количество воды (до 40 и даже 70% по объему), отчего порода разбухает (гигроскопичность);

в) водоупорность — после полного насыщения водой;

г) способность поглощать некоторые коллоидальные вещества, красящие вещества, основания из солей, масла и т. д. У разных глин эта способность неодинакова;

д) огнеупорность — способность противостоять без плавления действию высокой температуры. Степень огнеупорности может быть очень различной.

По происхождению глины весьма разнообразны. Среди них име­ются континентальные, остаточные и осадочные (озерные, аллюви­альные и др.), и морские образования. Глины отлагаются в различ­ных условиях как в мелководных, так и в глубоководных участках водных бассейнов. В зависимости от этого глины различаются и по текстурным признакам (слоистые, сланцеватые и т. п.), физическим свойствам, окраске, составу, а также по характеру примесей (песок, углекислая известь, кремнезем) и включений.
Породы химического и органического происхождения

В результате различных химических процессов, а также жизнедеятельности животных и растительных организмов как в одной среде, так (реже) и на поверхности суши возникают разнообразные породы. Эти две обширные группы пород здесь рассматриваются совместно, так как они связаны множеством взаимных переходов и точный генезис при этом не всегда может считаться установленным. Наиболее удобно классифицировать эти породы по химиче­скому составу. На основании этого критерия выделяются следу­ющие породы: 1)карбонатные, 2) кремнистые, 3) сернокислые и галоидные, 4) железистые, 5) фосфатные и 6) углеродистые (каустобиолиты) ископаемые.

Карбонатные породы

Из карбонатных пород наиболее широко распространены извест­няки — образования, состоящие главным образом из кальцита с примесями глины и песка. При увеличении количества глинистых примесей известняки переходят в мергели, а при увеличении коли­чества песка — в песчаные известняки и в известковистые песча­ники. При испытании известняков лучше всего применять реакцию с НС1. Известняки от капли слабой НС1 бурно вскипают, причем на их поверхности, в отличие от мергелей, не остается грязного пятна.

По характеру строения известняки бывают крупно-, средне-, мелко- и неравномернозернистые, афанитовые (плотные), землистые, оолитовые, обломочные и т. д. Они весьма различны также по ок­раске, текстуре и по другим признакам.

По происхождению известняки разделяются на органогенные и химические.

Кремнистые породы

Породы, состоящие преимущественно из кремнезема, могут иметь как вулканогенно-осадочное, так в органическое или хими­ческое происхождение.

Из кремнистых пород органического происхождения особенно важное значение имеют диатомиты, которые представляют собой скопления микроскопических скелетов диатомовых водорослей, со­стоящих из водного кремнезема (опала).

По внешнему виду диатомит — белая или желтоватая, пористая, чрезвычайно легкая и мягкая, рыхлая, слабо сцементированная порода, часто похожая на писчий мел. Основное различие между ними, кроме веса, заключается в том, что мел бурно вскипает, а ди­атомит совершенно не вскипает с НС1. На ощупь диатомит — очень нежная порода, легко растирающаяся пальцами в тончайшую пудру. Он жадно впитывает влагу и сильно прилипает к влажному пальцу. Трепелы внешне совершенно не отличимы от органогенного диатомита, но имеют иное, коллоидно-химическое происхождение. Они состоят не из скорлупок диатомей, а из мельчайших зернышек опала, видимых только под микроскопом.

Диатомиты и трепелы применяются в строительном деле, в хи­мической промышленности как поглотители, при изготовлении динамита, в качестве шлифовального материала и т. д.

К той же группе пород относятся измененные кремнистые по­роды частично органогенного происхождения, среди которых сле­дует указать опоку. Опокой называется довольно твердая и очень легкая кремнистая порода серого, голубоватого, иногда черного цвета (окраска часто пятнистая). По внешним признакам одни раз­новидности опок приближаются к трепелам и диатомитам (мягкие опоки), а другие имеют кремневидный облик (твердые плотные опоки). При ударе твердая опока колется со звенящим звуком на мелкие остроугольные обломки, обладающие раковистым изломом. Удельный вес опок обычно колеблется от 0,9 до 1,2, что соответ­ствует их высокой пористости. Чаще всего они представляют собой измененные, сильно сцементированные диатомиты.

К особой группе кремнистых пород относятся яшмы, предста­вляющие собой плотную и твердую (твердость около 5) породу, сложенную скрытокристаллическим кремнеземом, чаще всего квар­цем или халцедоном. Яшмы зачастую содержат остатки микроско­пически мелких животных — радиолярий. Раковинки последних также слагаются кремнистым веществом. Яшмы обычно отличаются красивой окраской: красной (сургучные яшмы), зеленой или по­лосатой.

Яшмы образуются в результате накопления кремнистого веще­ства вулканогенного происхождения. Кремнезем, который осаждался на дне водоемов, поступал из гидротерм.

Сернокислые и галоидные породы

Сернокислые и галоидные породы различаются по химическому составу, но очень близки по условиям образования. Среди этих пород наиболее распространенными являются каменная соль, гипс и ангидрит.

Железистые породы

Железистые породы имеют исключительное практическое значе­ние (большинство разрабатываемых железных руд относится к оса­дочным по происхождению) и поэтому представляют собой большой интерес. По химическому составу среди этих пород выделяются четыре группы: 1) окислы и гидраты окиси железа, 2) карбонаты железа, 3) сульфиды железа и 4) железистые силикаты.

Фосфатные породы

Осадочные породы, богатые фосфатами кальция, называются фосфоритами. Они содержат фосфат кальция в аморфном виде с при­месью глинистого или песчанистого материала. В зависимости от характера и количества примесей внешние признаки фосфоритов изменяются в широких пределах. Некоторые фосфориты имеют, например, облик песчаника и обладают неровным, грубо шерохо­ватым изломом, другие же имеют афанитовую структуру с гладким, ровным изломом. Твердость фосфоритов обычно значительна (около 5).

Углеродистые породы (горючие ископаемые)

В эту группу входят породы органические по составу, органо­генные и химические по происхождению. Среди них важнейшими являются торф, ископаемые угли, горючие сланцы, нефть и битуми­нозные породы. Все эти образования представляют собой полез­ные ископаемые первостепенной важности.

ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

Трудно предложить какой-либо стандартный метод для опреде­ления осадочных пород. Правильное определение их возможно только при полном учете всего комплекса внешних свойств. Подробно должна быть описана текстура: характер слоистости (в случае отсутствия последней это должно быть специально указано), нали­чие или отсутствие кавернозности и т.д. Также необходимо устана­вливать и указывать возможно точнее структуру породы со всеми ее особенностями, состав, окраску, твердость, излом, удельный вес и другие признаки.

Не менее подробно, чем породу, следует описывать и все инород­ные включения в нее: органические остатки, конкреции, прожилки, различные выделения, выцветы, примазки и т. д. Полное описание дает возможность установить тип породы и способ ее образования, а тем самым и определить ее. Грубой ошибкой при характеристике породы является не неточно подобранное название, а неполно и неправильно сделанное описание, так как первое по второму всегда легко исправить, а обратное сделать невозможно.
Тема № 11: Метаморфические горные породы.