big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Осадочные породы

Осадочные породы, как показывает само название, произошли путем осаждения различных материалов из воды или из воздуха. В зависимости от способа образования осадочные породы делятся на обломочные, химические и органогенные.

Обломочные породы. Под именем обломочных пород подразумеваются горные породы, происшедшие из обломков различных твердых горных пород.

Мы уже говорили о том, что магматические и другие твердые породы под действием различных агентов разрушаются и дают огромное количество самого различного обломочного материала. Этот обломочный материал, скатываясь со склонов гор, образует мощные толщи осыпей. В осыпях можно видеть обломки самых различных размеров—от огромных глыб до мельчайших пылинок. Мелкий обломочный материал осыпей обычно уносится текучими водами. По пути остроугольные куски трутся друг о друга, окатываются и приобретают округлую форму. То же самое происходит под действием волн на берегу моря или озера. В результате получаются окатанные обломки, которые в зависимости от их размеров носят различные названия. Так, камешки диаметром от 5 до 1 см называют галькой, от 1 до 0,2 — гравием, а окатанные крупинки меньших размеров (от 0,2 до 0,001 см)песком. Во многих случаях мельчайшие частички, образующие пыль или глину, имеют размеры менее 0,01 мм.

Что же касается крупных обломков, то они в одних случаях уносятся ледниками, в других — бурными потоками  или  же остаются на  месте.

Крупные обломки, размеры которых колеблются от человеческой головы и до размеров дома, называют валунами.

Обломочные породы бывают рыхлые и твердые. Наиболее распространенными рыхлыми обломочными породами являются песок и глина, а твердыми — песчаники, конгломераты и глинистые сланцы.

Пески — это минеральные накопления преимущественно кварцевых зерен, размеры которых не превосходят 2 мм. Различают пески крупнозернистые (диаметр песчинок от 1 до 0,5 мм), среднезернистые (от 0,5 до 0,25 мм) и мелкозернистые (от 0,25 до 0,01 мм). Пески очень широко распространены по земной поверхности и имеют огромное значение в строительном деле (особенно для бетонных работ), в гончарном производстве, в производстве стекла и т. д.

Подземные воды, фильтруясь сквозь толщи песков, нередко отлагают около песчинок находящиеся в растворе соли. С течением времени количество отлагающихся солей постепенно увеличивается, и песок, цементируясь, превращается в твердую породу — песчаник. В зависимости от цементирующегося вещества различают песчаники глинистые, известковые, кремнистые, железистые и др. Понятно, что наиболее крепкими песчаниками являются кремнистые, а глинистые, наоборот, отличаются малой прочностью.

Песчаники хорошо нам известны как строительный материал, как материал для приготовления жерновов и точильных камней. Лучшими техническими свойствами обладают кремнистые песчаники.

Отложения галечника в результате цементации дают также каменную породу, известную под названием конгломерата. Подобным же образом могут сцементироваться и неокатанные угловатые обломки. В этих случаях порода называется брекчией.

Глины, как уже говорилось, состоят из мельчайших крупинок, диаметр которых не превышает 0,01 мм.

Если пески образуются главным образом из продуктов механического выветривания, то глины, наоборот, по большей части являются продуктами химического выветривания.

Глины, как наиболее мелкий материал, уносятся водами в виде мути и отлагаются на дне морей, озер и медленно текущих вод. Отложение глин происходит медленно, причем более крупные частицы осаждаются быстрее. В результате во многих случаях в глинах можно различить тонкую слоистость (ленточные глины).

Глины с древнейших пор и до настоящего времени широко используются человеком.

Прежде всего глины идут на изготовление посуды. Для этого употребляется так называемая гончарная глина, отличающаяся большой пластичностью и большим содержанием глинозема. Более грубые глины идут на изготовление кирпича. Глины с малым содержанием щелочей и других примесей хорошо противостоят высоким температурам (не оплавляются) и носят название огнеупорных глин.

Глинистые сланцы. Глины в результате цементации и других физических и химических процессов переходят постепенно в твердую породу, известную под названием глинистого сланца.

Глинистые сланцы, обладая хорошей слоистостью, легко раскалываются вдоль плоскостей напластования и дают удобный строительный материал в виде плит различной толщины. Некоторые из глинистых сланцев дают особенно тонкие и правильные плиты, которые идут для кровли (шиферный сланец) и для изготовления аспидных досок (аспидные сланцы).

В глинистых сланцах исключительно хорошо сохраняются остатки и отпечатки тех растений и животных, которые оседали вместе с глинами на дне бассейнов.

Химические породы. Все породы, получившиеся в результате оседания их из водных растворов, носят название химических. Примерами таких пород могут служить: каменная соль, гипс, известковый туф и др.

Каменная соль (NaCl) хорошо известна каждому. Размельченная каменная соль дает обычную поваренную соль. В природе соль получается двумя путями: 1) при вулканических извержениях (путем возгонки) и 2) осаждением из растворов. В первом случае она носит название вулканической соли, во втором самосадочной.

Широко распространенные на земле залежи каменной соли представляют собой преимущественно самосадочную соль, осевшую на дне водных бассейнов еще в минувшие геологические периоды. Процесс оседания соли на дне бассейнов мы наблюдаем и в настоящее время на многих соляных озерах. Крупнейшие залежи каменной соли находятся у нас в Соликамско-Березниковском районе (Приуралье), в Артемовском районе УССР, в Илецкой Защите Оренбургской области и многих других местах. Подземные воды, соприкасаясь с залежами соли, растворяют ее и выносят на поверхность в виде соленых источников.

Гипс — это сернокислый кальций с некоторым количеством воды (CaSO4∙2H2O). Гипс широко распространен в природе и встречается либо в виде пластов вместе с другими осадочными породами, либо в виде включений самых различных размеров — от крупнейших глыб до мельчайших кристаллов Он, как и каменная соль, выделяется обычно из водных растворов. В связи с различными условиями образования в природе имеется несколько разновидностей гипса. Чаще всего встречается зернистый (мелкозернистый) гипс, известный под названием алебастра. Волокнистый гипс, широко используемый для выделки мелких красивых вещиц, носит название селенита. Очень часто гипс встречается в виде своеобразных кристаллов, совершенно прозрачных, легко расщепляющихся на тончайшие листочки.

Гипс имеет очень малую твердость и легко царапается ногтем.

Известковый туф — обычно твердая пористая порода, оседающая близ источников, содержащих в растворе углекислый кальций.

Воды, содержащие в растворе углекислый кальций, проникают в трещины и пустоты различных пород и отлагают там известь в самых различных видах. Это могут быть жилы, натеки, сталактиты и т. д.

Органогенные породы. Горные породы, образовавшиеся в результате жизнедеятельности организмов, называют органогенными. Сюда относятся различные известковые породы, ископаемые угли и некоторые другие.

Известняковые породы. Все породы, главнейшей составной частью которых является углекислый кальций (СаСО3), носят название пород известняковых. К известняковым породам относятся: мел, известняк, мергель, туф, мрамор и некоторые другие. Нередко, впрочем, в литературе вместо термина известняковые породы употребляют термин известняки, что, по нашему мнению, не вполне удобно. Рассмотрим некоторые наиболее типичные известняковые породы органогенного происхождения: мел, известняки и мергель.

Мел нам хорошо известен как пишущий мел или мел, употребляемый для побелок. Это — белая, землистая, легко растирающаяся порода> состоящая главным образом из мельчайших панцирей морских организмов, что легко можно увидеть при помощи микроскопа. В мелу могут встречаться и более крупные раковины, хотя в обычном пишущем они бывают редко.

В популярной литературе нередко говорится, что достаточно взять порошок мела и рассмотреть его в микроскоп, чтобы видеть, из чего он состоит. На самом деле это не совсем так. Чтобы увидеть мельчайшие, тонко построенные панцири простейших организмов в мелу, нужно взять кусочек мела, осторожно растереть его пальцами в воде, потом образовавшийся на дне сосуда белый осадок хорошо прокипятить (около получаса, а то и больше). При кипячении микроскопические скелетные образования очищаются от приставших к ним обломков и только тогда приобретают тот вид, который обычно изображают на рисунках.

Известняки отличаются от мела своей значительной прочностью, а также большим разнообразием в составе, строении и окраске (сероватые, желтоватые, серые, темные). Большая часть известняков образовалась из скелетных остатков животных и растений, оседавших на дне морей как глубоких, так и мелких. Благодаря происходящей далее цементации и другим процессам (известным под общим названием диагенеза) из этих скелетных остатков постепенно получается плотная масса известняка, в которой уже трудно заметить микроскопические панцири организмов, но сравнительно легко можно видеть раковины и другие скелетные образования более крупных организмов. Очень типичен в этом отношении ракушник, т. е. обычный, наиболее распространенный раковистый известняк, сплошь состоящий из раковин.

Известняки могут образоваться не только из скелетных остатков организмов, но также путем выделения извести из растворов. Сюда относятся известковые туфы, отлагающиеся из вод источников, и некоторые другие.

В бассейнах, где наряду со скелетными образованиями организмов отлагаются также и глины, получается порода, известная под названием мергелей. Мергели являются как бы средней или переходной породой между известняками и глинистыми сланцами. Они сравнительно рыхлы (иногда рыхлее мела), жадно впитывают воду и при этом размягчаются, так что для строительных целей мало пригодны. Главнейшее свое применение они находят при производстве цемента.

Ископаемые угли. Под общим названием ископаемых углей объединяются самые различные каменные угли, начиная от бурых и кончая антрацитами. Сюда же мы отнесем и торф, который является как бы первичной стадией образования углей. Начнем наше рассмотрение с торфа, без которого нам было бы труднее понять происхождение углей.

Торф: Торф представляет собой землистую массу, состоящую главным образом из растительных остатков.

Последнее хорошо можно видеть при рассматривании торфяного пласта, особенно в верхних его частях. В более же глубоких горизонтах торф представляет собой уже более однородную массу, где остатки растений заметить трудно. Торф по составу бывает различен. В одних случаях в нем преобладают остатки древесины, ветвей и листьев, в других — остатки мхов и т. д.

Органические остатки, скопляющиеся на дне водоемов, состоят преимущественно из остатков растений и очень малого количества животных. Растительные остатки, содержащие большое количество клетчатки (деревья, травы, мхи), медленно перегнивая без доступа кислорода воздуха, дают преимущественно углистую массу (обуглившиеся остатки растений). Остатки же мелких водных растений и животных, накапливаясь на дне и перегнивая, при тех же условиях дают так называемые сапропели.

Торф состоит преимущественно из обуглившихся остатков растений с небольшой примесью сапропелей и является как бы начальной стадией образования каменных углей.

Различные типы ископаемых углей. Ископаемые угли как по внешнему виду, так и по свойству различны. По внешнему виду, по процентному содержанию углерода, а также другим признакам выделяют: 1) бурые угли (среди них — лигниты), содержащие от 45 до 75% углерода, 2) собственно каменные угли — до 80% углерода и 3) антрациты с ярким (алхмазным)  блеском — до 90—95%  углерода. В настоящее время количество выделяемых типов углей значительно больше, но в целях простоты мы будем довольствоваться старым делением. Каменные и бурые угли произошли из растительных остатков. То же, по-видимому, нужно сказать и относительно антрацитов, хотя картина их происхождения до сих пор еще не совсем ясна.

Формы залегания осадочных пород. Осадочные породы в подавляющем большинстве случаев залегают пластами.

Пластом в геологии называют плитообразную массу однородной горной породы, ограниченную сверху и снизу более или менее параллельными плоскостями. Плоскости, ограничивающие пласт, обычно называются плоскостями напластования. У каждого пласта их две: верхняя плоскость напластования и нижняя.

Толщину пласта, т. е. кратчайшее расстояние между верхней и нижней плоскостью напластования, называют мощностью пласта.

При исследованиях важно бывает отличить верхнюю плоскость напластования от нижней. Для этого служат некоторые признаки, характерные для той или другой плоскости. Так, на верхней плоскости напластования сохраняются следы волн, отпечатки дождевых капель, трещины, отпечатки лап животных и т. д. В некоторых случаях верх и низ пласта можно распознать по расположению обломочного материала (более крупные внизу, мелкие вверху и т. д.).

Пласты пород чаще всего бывают скрыты под слоем почвы и в обычных условиях, особенно на равнине, увидеть их почти невозможно. В тех же местах, где равнина прорезана оврагом или долиной реки, пласты, наоборот, бывают хорошо видны. Места, где пласты (или просто скрытые под почвой породы) выступают на «дневную поверхность», принято называть обнажениями. Находя обнажение, исследователь выбирает наиболее удобное для него место обрыва (или склона) и, опускаясь сверху вниз, внимательно осматривает пласты, очищая их от осыпей и других, мешающих наблюдению, предметов. Далее исследователь, поднимаясь вверх по расчищенной полосе обнажения, производит описание пластов. Он измеряет толщину пластов, описывает характер пород и зарисовывает самое обнажение.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.