Важнейшие хемогенные и органогенные осадочные породы
Таблица 7
Подгруппы пород | Хемогенные | Органогенные |
Карбонатные | Известняк. Известковый туф. Мергель. Доломит | Известняки (раковинные, коралловые, водорослевые). Мел |
Кремнистые | Трепел | Диатомит. Радиолярит. Опока |
Галоидные | Каменная соль. Сильвинит | |
Сульфатные | Гипс. Ангидрит | |
Железистые | Бурый железняк и др. | |
Марганцовистые | Марганцовистая порода | |
Глинистые | Глины. Аргиллиты | |
Глиноземистые | Бокситы | |
Фосфоритные | Фосфориты (ракушечниковые, желваковые, микрозернистые) | |
Карболиты | Торф. Ископаемые угли. Горючие сланцы. Шунгиты | |
Битумолиты | Асфальт. Озокерит |
Диагностика хемогенных пород производится, прежде всего, по их минеральному составу, а органогенных пород по составу преобразованных органических остатков. Хемогенные глинистые породы — дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов исходных пород.
Органогенные горные породы - группа осадочных пород, в образовании которых решающую роль играют фрагменты организмов и продукты их преобразования. Например, кремнеземные панцири диатомей слагают диатомит; мел образован кальцитовыми остатками морских микроорганизмов (рис. 6).
Рис. 6 Кальцитовые скелеты микроорганизмов, слагающих мел (БСЭ). 1 — фораминиферы (зарисовки под световым микроскопом); 2 — водоросли (кокколиты) и их обломки (зарисовки с электронно-микроскопических фотоснимков)
Органогенные породы, в значительной степени сложенные органическим веществом и его производными, образуют подгруппу органических (углеродных некарбонатных) горных пород.
Органические горные породы делятся на карболиты, битумолиты и графитолиты. Карболиты (твердые каустобиолиты) включают классы гумолитов (гелитолиты, фюзенолиты, липидолиты) и сапропелитов. Ископаемые угли и торф – гумолиты, горючие сланцы и шунгиты – сапропелиты. В органическом веществе гумолитов преобладают преобразованные остатки высших растений[80], в сапропелитах остатки планктона[81].
К битумолитам относят углеводородные образования, не имеющие биоморфной структуры и более чем на 50% состоящие из углеводородов и их производных. Битумолиты включают горючие газы и газогидраты, газоконденсаты и нефти, полужидкие – мальты и твердые битумы. Отнесение газовых и жидких углеводородов к горным породам обосновано требованиями научной систематизации, если исходить из приоритета состава, а не агрегатного состояния вещества, которое определяется текущими физическими условиями.
Горные породы более чем на 50% сложенные графитом относят к графитолитам.
Элементарные составляющие карболитов минерального и органического происхождения, как правило, имеют размерность до 50 мкм и различимы только под микроскопом. В минеральной составляющей карболитов преобладают алюмосиликаты, кремнезем и карбонаты. При сгорании минеральные компоненты карболитов переходят в аэрозоли, золу и шлак, частично разлагаются до газообразного состояния. Органические микрокомпоненты карболитов с определенными морфологическими (диагностическими) признаками по аналогии с минералами и в отличие от них называются мацералами.
Гумолиты по степени углефикации образуют непрерывный генетический ряд: торф→бурые угли→каменные угли→антрациты. Бурые угли независимо от цвета в образце имеют коричневую черту, каменные угли черную. При растирании черта каменных углей низкой степени зрелости буреет. Среди углей при одинаковом содержании несгораемого остатка (зольности) антрациты обладают наибольшей плотностью (>1,5) и твердостью (до 4). Невооруженным глазом по блеску в зрелых малозольных углях различимы четыре составляющие (макроингредиента): витрен (блестящий), фюзен (матовый), кларен (полублестящий), дюрен (полуматовый).
Обломочные (терригенные) горные породы (кластолиты)- группа осадочных пород, образованная фрагментами ранее существовавших горных пород различного генезиса. В основу классификации обломочных горных пород положены их структура (размер частиц) и характер связи между частицами (цементации) (табл. 8).
Из перечисленных кластолитов качественно особыми свойствами обладают лессы. Лесс – однородная, обычно неслоистая рыхлая горная порода, состоящая из мельчайших зерен кварца, вторичных глинистых минералов и углекислого кальция (27÷90% кварца и силикатов, 4÷20% глинозема, 6% и более углекислого кальция) с примесью слюды и других минералов. Часто содержит конкреции углекислого кальция (журавчики). Характерными особенностями типичного лесса являются пылеватый гранулометрический состав, видимая невооруженным глазом макропористость (более 50%), наличие тончайших вертикальных канальцев, остающихся в лессе после отмирания травы, просадочность (самопроизвольное уменьшение объема породы при сильном увлажнении), анизотропные свойства в горизонтальном и вертикальном направлениях. Лесс может образовывать столбчатые отдельности и высокие, хорошо сохраняющиеся вертикальные обрывы. Существует несколько теорий образования лесса — эоловая, аллювиальная, пролювиальная, делювиальная и почвенная, но ни одна из них не объясняет всех его особенностей. Вероятно, наблюдающиеся разновидности лесса образовались различными путями. В степных и полупустынных районах умеренного пояса Европы, Азии, Северной и Южной Америки на водоразделах, склонах и древних террасах речных долин покровы лесса занимают большие площади и имеют мощность до 100 м.