Характеристика основных видов осадочных горных пород

Осадочные горные породы представляют собой относительно трудный объект для изучения, распознавания о. г. п. друг от друга в силу зачастую слабой выраженности особенностей состава и строения той или иной о. г. п. и большой схожести их между собой. Для некоторых типов о. г. п. затруднительно дать краткие описания, указать какие-либо определённые их свойства, которые позволили бы безошибочно отличать их друг от друга. Поэтому от изучающего требуется большая внимательность и тщательность при изучении о. г. п.

Терригенные (обломочные) о. г. п. образуются путём накопления после некоторого переноса механических частиц — обломков ранее существовавших минералов и горных пород, распавшихся на обломки в результате выветривания (главным образом физического) или при разрушительной деятельности воды, ветра, льда, морского прибоя.

Классификация терригенных о. г. п. строится исходя из: а) величины обломков; б) степени их окатанности; в) рыхлости или сцементированное™, и сводится к следующей таблице (табл. 1).

Таблица 1.

При рассмотрении таблицы обратите внимание на следующее.

• • Для сцементированных обломочных ОГП, в отличие от рыхлых, т. е. сыпучих в сухом состоянии (кроме глин, супесей и суглинков), важно наличие какого-либо вещества, заполняющего промежутки между обломками и играющего роль природного цемента. По составу этот цементирующий материал может быть карбонатным, глинистым, железистым. Часто в качестве цемента выступает более тонкий обломочный же материал, например конгломерат на песчаном (обязательно, конечно, с участием глины) цементе.
• • Окатанность обломков влияет на название породы в интервале от глыб-валунов до дресвы-гравия, т. е. в пределах, доступных для визуального (на глаз) определения степени окатанности обломков. В песках и песчаниках степень окатанности зёрен устанавливается уже только под микроскопом, поэтому нет различий в названиях этих пород с окатанными или неокатанными песчинками. Тем более это различие теряет смысл для алевритов-алевролитов, частички которых при переносе в силу мизерных размеров окатывания вообще не испытывают.
• • В таблицу внесены породы смешанного состава — супеси — смесь песчаных и алевритовых частиц с глинистыми при преобладании первых, суглинки — то же при преобладании вторых. По сути, эти породы рыхлые, но в силу склеивающего действия глинистых частиц они не сыпучие, как песок или алеврит.

Уплотнённые и сцементированные супеси и суглинки специальных названий не имеют и относятся визуально к тонкозернистым песчаникам, или алевролитам, или аргиллитам.

• • Глины примечательны своим свойством, отличающим их от всех остальных пород, — способностью неоднократно при намокании давать пластическую массу, а при высыхании твердеть. Связанность глин обусловлена тем, что силы слипания глинистых частиц гораздо сильнее, чем их тяжесть. Отнесение глин к обломочным породам в известной мере условна, т. к. глинистые частички обломками в полном смысле этого слова не являются. В общем случае они — результат химического выветривания, хотя есть данные, что морозное выветривание в состоянии чисто механически раздробить горные породы до частиц, по размерам сравнимым с глинистыми.
• • Аргиллиты — уплотнённые, потерявшие пластичность глины. Это тёмно-серые, серые, плотные, с раковистым изломом, очень тонкозернистые или без видимого зернистого строения породы.

У начинающих исследователей вызывает затруднения определение обломочных г. п. с размерами частиц менее 0,2…0,3 мм — мелкозернистых песчаников, алевролитов, супесей, суглинков, аргиллитов. Отличие супесей и суглинков от песков и алевролитов указано выше, от глин же они отличаются на ощупь — при растирании между пальцами или разжёвывании комочка породы чувствуется присутствие твёрдых песчано-алевритовых частиц. Глины же разминаются без ощущения присутствия в них твёрдых частиц.

Для отличия мелкозернистых песчаников, алевролитов и аргиллитов можно рекомендовать следующее простое, хотя и не очень строгое правило: если на глаз (или под лупой) можно определить размер зерен, то это песчаник; если видно, что порода зернистая, но размер зёрен определить нельзя, то это, скорее всего, алевролит; если же зернистости на сколе не видно, то это аргиллит.

Органогенные о. г. п. образуются в результате накопления остатков раковин, колониальных построек (типа коралловых рифов), минерализованных скелетов ранее существовавших организмов. К органогенным о. г. п. относятся также скопления самих организмов, образующих группу каустобиолитов. Приведенное понимание органогенных о. г. п. не охватывает всего их разнообразия, ибо существует большая группа пород, при образовании которых несомненную или даже главнейшую роль играли бактерии и другие микроорганизмы, создававшие условия, химическую среду, способствующую осадконакоплению. Речь идёт о некоторых железных рудах, известняках и других породах, но, к сожалению, явных следов участия организмов в образовании таких пород в них незаметно и воспринимаются они, во всяком случае, на глаз, как образовавшиеся чисто химическим путём.

Таким образом, отличительной особенностью органогенных пород является явное присутствие в породе большого количества самих организмов или остатков их жизнедеятельности.

Наиболее распространёнными являются органогенные известняки, состоящие из скоплений целых раковин или колониальных построек извсстьвыдсляющих морских организмов — моллюсков, пслсципод, брахиопод, кораллов, морских лилий и других. Не менее часто встречаются органогенно-обломочные (детритусовые) известняки, состоящие из обломков (результат действия волноприбоя — тех же раковин и колониальных построек). Смешанное хемогенно-органогенное происхождение имеет обыкновенный писчий мел, хотя видно это только под микроскопом.

Некоторые организмы в процессе своей жизнедеятельности выделяют не известь, а кремнезём. Наиболее распространённой ОГП в этой группе является диатомит, состоящий из скопления микроскопических раковинок водоросли диатомея.

Из каустобиолитов торф, бурый и каменный уголь хорошо известны и пояснений не требуют. Горючие сланцы, углистые сланцы, представляющие собой результат накопления алевритоглинистого материала вместе с растительными и животными остатками, внешне напоминают аргиллиты и глинистые сланцы, но отличаются черным цветом и явной примесью углистого вещества или запахом нефтепродуктов, сероводорода.

Хемогенные о.г.п. (табл. 2). Эти породы образуются путём выпадения вещества из истинных — соли (карбонаты, сульфаты, хлориды) и коллоидных — глины, кремнистые, железистые и марганцевые соединения — растворов. К хемогенным образованиям относятся также элювиальные глины коры выветривания. Отличительными признаками хемогенных о. г. п. являются: отсутствие обломочной структуры, органических остатков, часто — кристаллическое или оолитовое строение.

Таблица 2.

Группы по общему химическому составу

При рассмотрении таблицы, определении и описании хемогенных ОГП необходимо обратить внимание на следующее.

Для карбонатов, галоидов и сульфатов характерно кристаллическое строение. Даже очень тонкозернистые известняки узнаются по многочисленным точечным блёсткам граней кристалликов кальцита на свежем сколе породы. Цвет известняков преимущественно светлосерый, но и тёмно-серый и красно-бурый в зависимости от примесей глины, органического вещества, окислов железа.

Доломиты очень похожи на известняки. Иногда их можно отличить (если не прибегать к реакции с НС1, с которой доломиты, в отличие от известняков, не реагируют) по более зернистому, «сахаровидиому» свежему сколу и слабой желтовато-белёсой мучнистой (напоминает ссохшуюся муку) корочке на выветрелой поверхности.

• • Отнесение глин и аргиллитов к хемогенным породам столь же относительно, как и выше к обломочным. Явных, видимых на глаз, отличий между «обломочными» и «хемогенными» глинами нет. Белые каолиновые глины и красные латериты легко узнаются. Выше они рассматривались как продукты выветривания, но столь же правомерно рассматривать их как самостоятельные виды о. г. п. Буро-красные с оолитовым строением бокситы бывают элювиальные, карстовые и осадочные (переотложенные в прибрежных условиях латериты).
• • Мергель — порода промежуточная по составу между известняками и глинами. Внешне она походит на аргиллит, но обычно светлее и реагирует с НС1.
• • Силицилиты — яшмы и лидиты — отличаются явным кремнистым (отдалённо напоминающие опал) плотным афанитовым или очень тонкозернистым строением, раковистым изломом, острыми рёбрами сколов, заметной крепостью.
• • Яшмы — разноцветные; лидиты — чёрные, похожие на аргиллиты, но крепче их. Опоки и трепелы — светлые микрои тонкозернистые, иногда землистые породы, состоящие из опала, часто микропористые, а потому лёгкие.
• • Оолитовые железные руды почти всегда в той или иной степени лимонитизированы, а потому легко узнаются по бурой окраске и оолитовому строению. Сидериты — также от светлодо тёмно-бурых, часто мелкоолитовые, но могут быть и сплошными, однородными.