Глинистые породы. Химический и минералогический состав глин. Методы диагностики минералов глин.
Обломочные породы
ОБЛОМОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ, — осадочные горные породы, состоящие целиком или преимущественно из обломков различных горных пород (магматических, метаморфических или осадочных) и минералов (кварц, полевые шпаты, слюды, иногда глауконит, вулканическое стекло и др.).
Различают обломочные горные породы сцементированные и несцементированные (рыхлые). В сцементированных обломочных горных породах связующим веществом служат карбонаты (кальцит, доломит), оксиды кремния (опал, халцедон, кварц), оксиды железа (лимонит, гётит и др.), глинистые минералы и ряд других. Обломочные горные породы часто содержат органические остатки: целые раковины или их обломки — детрит моллюсков, кораллов, криноидей и другие, стволы и ветви деревьев и т.п.
В основу классификации обломочных горных пород положен структурный признак — размер обломков. Выделяются: грубообломочные породы, или псефиты, с размером обломков более 1 мм (несцементированные — глыбы, валуны, галька, щебень, дресва, гравий; сцементированные — конгломераты, брекчии, гравелиты и др.); песчаные породы, или псаммиты, с размером частиц 1-0,05 мм, по другой классификации, 1-0,1 (2-0,05 мм) (пески и песчаники); пылеватые породы, или алевриты, с размером частиц 0,05-0,005 мм (алевриты и алевролиты); глинистые породы, или пелиты, с размером частиц менее 0,005 мм (глины, аргиллиты и др.). Граница между алевритами и пелитами проводится по размеру частиц 0,005 (0,01 в других классификациях) мм. Глинистые породы могут быть как химические, так и обломочного происхождения. Выделяются также обломочные горные породы смешанного состава, сложенные обломками различной размерности, — песчаными, алевритовыми и глинистыми. К ним относятся широко распространённые, особенно среди современных континентальных отложений, различные суглинки и супеси. Дальнейшее подразделение обломочных горных пород в пределах структурных подтипов производится по минеральному составу обломков и другим признакам. К обломочным горным породам принадлежат также продукты вулканических извержений: вулканический щебень, пепел (рыхлые породы и их сцементированные разновидности — туфы), туфобрекчии и породы, переходные между обломочными и вулканогенными — туффиты и туфогенные породы .
17 Понятие о терригенно – минералогической провинции. Палеографическое и генетическое значение мнералогического состава обломочных пород . Кореляция немых осадочных толщ по терригенным минералам.
Терригенно-минералогические провинции
области накопления одновозрастных осадков с общимкомплексом лёгких и тяжёлых минералов, обломков горных пород, связанных с размывом одной илинескольких питающих провинций. В основе понятия о Т.м. п., введённого и разработанного советскимлитологом В. П. Батуриным (1937), лежит тот факт, что между составом обломочных компонентов в осадках исоставом материнских пород в областях размыва существует закономерная зависимость; её раскрытие позволяет использовать петрография, состав обломочных пород для стратиграфической увязки разрезов и для восстановления палеогеографической обстановки.
Корреляция или стратиграфическое сопоставление слоев и толщ осадочных пород по терригенным компонентам является возрождением и дальнейшим развитием петрографического метода в стратиграфии, возникшего на заре развития геологических наук. Разница между первым и вторым заключается в том, что корреляция по терригенным компонентам основана на детальном микроскопическом изучении объекта, а петрографический метод в стратиграфии на макроскопических — визуальных наблюдениях. Вначале для корреляции немых осадочных толщ использовались только тяжелые минералы. Затем все чаще и чаще стали применять исследование легких минералов (например, изучение обломочного кварца, обломочных полевых шпатов и др.).
В настоящее время корреляция по терригенным компонентам производится комплексно, с учетом данных по тяжелым, легким минералам и отдельным минеральным видам с детальным изучением типоморфных особенностей минералов.
18 Алевритовые породы. Лесс, его свойства и теория происхождения
Очень сходны с песчаными. Основные различия заключаются в меньшем размере зерна и в связи с этим несколько ином минералогическом составе. В алевритах в больших количествах накапливаются глинистые минералы, слюды и мало или нет обломков горных пород.
Рыхлые алевритовые породы широко развиты среди современных отложений - различные водные илы ( морские, озерные) и лессы. Сцементированные алевритовые породы - алевролиты - широко развиты среди отложений геологического прошлого.
Текстурыалевритовых пород слоистые и неслоистые: горизонтально-слоистые, волнисто-слоистые, косо - и диагонально-слоистые. Размеры пакетов и слойков в алевритовых породах значительно меньше, чем в песчаных. Алевритовые породы залегают в виде слоев, пластов, линз.
ЛЕСС — скрытослоистая, однородная известковистая осадочная горная порода светло-жёлтого или палевого цвета. Преобладают (40-50%) зёрна 0,01-0,05 мм, частично представленные агрегатами, образовавшимися при коагуляции коллоидных и глинистых частиц (менее 0,002 мм). Зёрна лёсса состоят из кварца, полевого шпата, в меньшем количестве — из слюд, роговой обманки и т. д.; в отдельных прослоях изобилует вулканический пепел, переносившийся ветром на сотни километров от вулкана. Различают лёсс "холодный" (со следами ископаемой мерзлоты) и "тёплый". Особенностью свойств лёсса является резкое падение прочности структурных связей при увлажнении, что приводит к просадкам, развитию лёссового псевдокарста, потере несущих свойств грунтов в основании узких фундаментов и свай, интенсивному оврагообразованию и т.д. "Водобоязнь" лёсса обусловливает зависимость его свойств (пористости, просадочности, сопротивления сжатию и сдвигу) от окружающей среды: засушливости климата, характера почвообразования, рельефа, ландшафта. В засушливых районах в лёссе хорошо сохраняются вертикальные обрывы и откосы.
Происхождении лёсса связывали с деятельностью ветра, дождевых и талых снеговых или глетчерных вод, почвообразованием, выветриванием или периодическим промерзанием материнской породы, вулканизмом, осаждением космической пыли, осадкообразованием в реках, озёрах и морях. Немецкий географ Ф. Рихтгофен (1877) доказал субаэральное (на суше при ограниченной роли воды) происхождение китайского лёсса. Популярны теории ветрового (В. А. Обручев), почвенного (Л. С. Берг) и комплексного (ветровые, делювиальные и почвенно-элювиальные процессы в засушливом климате) происхождения лёсса.
Глинистые породы. Химический и минералогический состав глин. Методы диагностики минералов глин.
К глинистым породам относятся различные глины, аргиллиты, глинистые сланцы и некоторые другие. Они составляют больше половины всех осадочных пород стратисферы и имеют большое значение для человека. Классификация глинистых пород основана на их свойствах, генезисе и минеральном составе. Среди глинистых пород выделяются две подгруппы.
1 подгруппа — глины — связные породы, держатся в куске благодаря межмолекулярным силам и сцеплению между тончайшими частицами, имеют высокую пористость, достигающую 50 и даже 60%. Глины обладают свойством пластичности: порошок глины, замешанный с водой, образует вязкое тесто, способное формоваться и сохранять приданную ему форму. Обожженное 141 в огне тесто приобретает каменистую твердость и крепость. Это свойство используется при изготовлении из глин различных изделий: фарфора, фаянса и другой керамики.
2 подгруппа — аргиллиты и глинистые сланцы — сцементированные и метаморфизованные породы, плотные, с незначительной пористостью (несколько или 1—2%), плохо размокающие или не размокающие в воде и не обладающие пластичностью. Глины, аргиллиты и глинистые сланцы по их происхождению можно подразделить на породы обломочные и химические, каолинит ЮО % По обстановкам осадконакопления — на морские, лагунные, дельтовые, озерные, речные, водно-ледниковые и элювиальные (коры выветривания). По минеральному составу различают каолинитовые, пидрослюдистые, монтмориллонитовые и полиминеральные
Глины. Встречаются также хлоритовые и палыгорскитовые глины, однако значение их невелико по сравнению с другими минеральными типами. Главными в глинистых породах являются глинистые минералы группы каолияита, гидрослюд, монтмориллонита и смешанно-слойные образования, обнаруженные в последнее время во многих глинах и глинистых породах. Наряду с глинистыми минералами важными компонентами некоторых глин являются хлориты, минералы группы палыгорскита и сепиолита, окислы и гидроокислы алюминия (гидраргиллит), а также глауконит и опал. Второстепенные минералы представлены кварцем, халцедоном, слюдами, полевыми шпатами.
В химическом отношении глинистые породы отличаются высоким содержанием глинозема (20—50%) и незначительным — щелочей (3—5%) (табл. 31 и 32).