Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




20.11.2019


01.11.2019


01.11.2019


25.09.2019


14.09.2019


14.09.2019


08.09.2019


03.09.2019


26.08.2019


13.08.2019





Яндекс.Метрика
         » » Осадочные породы

Осадочные породы

09.12.2017

До последнего времени петрографы уделяли много внимания исследованию магматических пород, с точки зрения как чисто описательной, так и физико-химической, а также исследованию кристаллических сланцев. В изучении этих пород петрографы достигли громадных успехов, создав учение, с одной стороны, о магматических породах, с другой — о кристаллических сланцах или породах метаморфических. Совершенно иначе обстояло дело в отношении осадочных пород. Ими занимались почти исключительно геологи, которые мало внимания обращали на микроскопическое строение осадочных пород и на те физико-химические процессы, которые дали им начало. Результат получился тот, что осадочные породы до настоящего времени далеко не достаточно изучены и наука о них в сущности еще не создана. При более подробном исследовании этих пород удалось установить ряд закономерностей, которым подчиняется их образование, совершенно так, как это сделано в отношении пород магматических и метаморфических.

Осадочные породы образуются различными путями по большей части из пород кристаллических — магматических пли метаморфических, частью из осадочных.

Образовавшиеся при иных физико-химических условиях, чем те, которые существуют на поверхности земли, кристаллические породы под влиянием новых условий в значительной степени изменяются. Прежде всего происходит преобразование минералов, входящих в их состав, неустойчивых в новых поверхностных условиях. Эго преобразование начинается уже в зоне цементации, где при особенно большом давлении в присутствии воды видную роль играет гидратация ряда минералов кристаллических пород и одновременно происходит реакция замещения кремнекислоты силикатных соединении более устойчивыми при низкой температуре и низком давлении углекислыми соединениями.

Прежде всего происходят процессы выветривания, которые в основном носят чисто химический характер, но ближе к поверхности земли к ним присоединяются и физические Факторы. К числу физических факторов выветривания могут быть отнесены: суточные изменения температуры, особенно инсоляция, морской прибой, текучие воды, действие ветра, ледника, превращение воды, присутствующей в горных породах, в лед с увеличением объема на 1/11.

Продуктами выветривания являются: 1) остаточные почвы — сухие или влажные соответственно сухому или влажному климату; 2) механические или кластические осадки — перенесенные остатки и не вполне разрушенные обломки горных пород;

3) химические или органогенные осадки — перешедшие в раствор.

Соответственно этому можно выделить следующие три типа осадочных пород:

3. Механические осадки, остающиеся на месте или перенесенные и переотложенные теми или иными агентами (вода, ветер, лед) на новые места. Их называют также обломочными или пластическими.

2. Химические осадки, образовавшиеся из продуктов растворения выветрившихся пород п осажденные чисто химическим путем.

3. Органогенные осадки, образовавшиеся благодаря жизнедеятельности организмов, либо растительных (фитогенные породы), либо животных (зоогенные породы).

В состав осадочных пород входят те же элементы, которые присутствуют в породах магматических; однако в ходе образования осадочных пород эти элементы соединяются уже по совершенно иным закономерностям в совершенно иные минералы.

Образование гелей во время процессов выветривания и присутствие их в осадочных породах, как одно из распространенных состояний твердого тела, имеет то огромное значение, что гели, представляя собой коллоидальные вещества, несравненно более подвижны, чем тела кристаллические. Они отличаются также значительным содержанием воды.

Во время процессов выветривания происходит замена кристаллов новыми веществами коллоидного характера (гели). При выветривании выщелачиваются наиболее легко растворимые составные части, именно щелочи, окиси щелочных земель, железа и некоторые другие соединения; на месте остаются наиболее трудно растворимые соединения, к которым относятся прежде всего кремнекислота и окись алюминия. Это и предопределяет состав осадочных пород. Очевидно, обломочные породы, которые получаются путем переноса остатков выветривания, должны состоять главным образом из кремнекислом и глинозема. Действительно, эти породы большем частью состоят из кварца и глинистых элементов. Наоборот, химические и органогенные осадки должны состоять главным образом из окислов щелочных земель, железа.

Организмы выделяют по преимуществу окислы кальция и магния, в некоторых случаях также кремния, железа, марганца, фосфора, ванадия и др. Так как при жизни они одновременно выделяют углекислоту, то основная масса органогенных отложений состоит по углекислых кальция и частично магния; иногда они состоят из окислов железа, марганца, кремнекислоты, всегда присутствующих в небольшом количестве в воде (морской, пресной и др.) и усвояемых организмами в некоторых случаях из фосфорнокислой извести. Химические осадки образуются из соединений, не выделяемых организмами, как, например, из солей натрия, калия, сернокислого кальция (гипса и ангидрита) и др.

В химическом отношении осадочные породы отличаются от магматических тем, что в них отсутствуют те закономерные отношения между входящими в них окислами, которые так характерны для пород магматических.

Осадочные породы представляют совершенно иные химические тины, чем породы магматические.

Отлагаясь в течение более или менее значительных промежутков времени на поверхности земли, притом с перерывами, связанными с изменениями в ходе атмосферных процессов, климатических условий, конфигурации земной поверхности, положения береговой линии и т. д., осадочные породы покрывают более или менее значительные пространства слоями, чередующимися друг с другом. Эта слоистость является характерной особенностью осадочных пород. Иногда, например в некоторых химических осадках, слоистость отсутствует, что обусловлено равномерностью осаждения кристаллического осадка из маточного раствора. Отсутствует слоистость также и в тех случаях, когда видную роль играли лед, вещество мало подвижное (например, при образовании валунных или ледниковых отложений), или жизнедеятельность организмов (например, коралловые рифы).

Территории развития осадочных пород могут быть затронуты процессами горообразования, и тогда первоначальное их положение сально изменяется в связи с образованием складок, сбросов, надвигов и т. д. Одновременно сами осадочные породы, подвергаясь действию этих сил, претерпевают изменения в структуре, становятся более плотными, в некоторых случаях перекристаллизовываются. Наоборот, осадочные породы, не подвергшиеся действию горообразующих сил, остаются неизмененными в течение длительных периодов жизни земли. Так, кембрийские глины в окрестностях Ленинграда почти не претерпели изменений до настоящего времени; в кукерских горючих сланцах силурийского возраста сохранились ясные остатки сине-зеленых водорослей, из которых они образовались.

Во всяком случае каждая осадочная порода как на суше, так и в особенности на дне водного бассейна после своего отложения начинает подвергаться более или менее интенсивным изменениям благодаря проникающим в нее и циркулирующим в ней водным растворам. Процессы такого рода, не изменяющие породу до неузнаваемости, носят название диагенеза. Они сопровождаются в одних случаях гидратацией, в других дегидратацией гелей, образующихся при выветривании различных минералов.

Таким образом, с самого момента отложения породы начинается передвижение в ней различных растворимых составных частей, сперва распределенных в ней более или менее равномерно. Растворы действуют на некоторые сохранившиеся минералы, например полевые шпаты, роговые обманки и т. д., также на остатки организмов, например кремневые губки, раковины моллюсков, плеченогих и т. д. В результате эти составные части, растворяясь, выносятся из одного места, затем выпадают, концентрируясь, в других местах.

В осадочных породах образуются таким образом конкреции различного состава и разной величины. В породах, в которых первоначально более или менее равномерно была рассеяна углекислая известь, образуются конкреции (стяжения) из последней, например в лессе (белоглазка), в мергелистых глинах, в некоторых валунных глинах. Из рассеянной в осадочной породе кремнекислоты (аморфной), входящей в состав, например, скелета кремневых губок, образуются с течением времени кремневые стяжения в огромном количестве, достигая при этом значительных размеров, иногда в присутствии больших количеств остатков губок. Из рассеянных в породе соединений фосфорной кислоты образуются стяжения фосфорита, в других случаях барита, целестина, гипса, углекислого железа, часто так называемого глинистого сферосидерита и др.

В процессе перераспределения вещество, сравнительно легко растворимое, постепенно отлагается в промежутках между нерастворимыми элементами породы, например между песчинками кварца, и тогда эти песчинки или вообще рыхлый материал постепенно скрепляются отлагающимся цементом. Происходит процесс цементации горных пород, который доходит иногда до своего естественного конца, когда заполняются цементом все промежутки между отдельными зернами горной породы.

Осадочные породы тесно связаны друг с другом постепенными переходами. Так, химические осадки содержат иногда в значительном количестве механические примеси, тот же материал иногда примешан в большем или меньшем количестве к органогенным породам. Кроме того, среди осадочных город определенного типа могут присутствовать отдельные, иногда более или менее многочисленные прослои иного типа. Так, среди слоев каменной соли могут присутствовать прослои глин; прослои глин или иных пород часто встречаются между слоями каменного угля, бурого угля и т. д.