Собственно осадочные обломочные породы
Породы рассматриваемой группы сложены преимущественно зернами устойчивых при выветривании минералов, а также обломками горных пород. Основным фактором, определяющим последовательность осаждения обломочного материала в водной среде, является размер обломочных компонентов. В связи с этим главным генетическим признаком обломочных пород является гранулометрический состав, который и принимается за основу их классификации. Выделяют следующие основные группы обломочных пород: грубообломочные, песчаные и алевритовые; в каждой из этих групп породы могут быть рыхлыми и сцементированными.
Грубообломочные породы
К грубообломочным породам относят породы, в которых преобладают обломки крупнее 1 мм.
Классификация. Грубообломочные породы подразделяются на несколько типов в зависимости от размеров и формы обломочных частиц (табл. 17). Кроме того, в составе грубообломочных пород выделяют рыхлые и сцементированные их разности.
Физико-механические свойства грубообломочных пород зависят в значительной степени от наличия и количества песчаной, тон-
Таблица 17 Классификация грубообломочных пород
V V | Породы рыхлые | Породы сцементированные | ||
Величина обломков, MJll \ | с окатанными обломками | с угловатыми обломками | с окатанными обломками | с угловатыми обломками |
>1000 1000—100 100—10 10-1 | , Глыбы Валуны Галька Гравий | Неокатанные глыбы Неокатанные валуны Щебень Дресва | Глыбовые конгломераты Валунные конгломераты Конгломераты Гравелиты | Глыбовые брекчии Валунные брекчии Брекчии Дресвяники |
кообломочной или глинистой примеси. В связи с этим в грунтоведении разработана детальная классификация грубообломочных пород, в которой учитывается процентное соотношение обломков; крупнее 2 мм, песчаных, пылеватых и глинистых частиц.
Большие размеры обломков обусловливают специфику вещественного состава рассматриваемых пород. В отличие от песков и-песчаников они сложены преимущественно обломками различных пород, а не минеральными зернами.
В составе грубообломочных пород выделяют олигомиктовые и-полимиктовые их разности. Олигомиктовые разности характеризуются преобладанием обломков какого-либо одного вида, полимиктовые отличаются резко разнородным составом. Наиболее распространенными типам грубообломочных пород являются конгломераты, брекчии и гравелиты.
Конгломераты — сцементированные породы, состоящие из окатанных обломков, размеры которых превышают 10 мм.
Цвет конгломератов обусловлен их минеральным составом. Структура псефитовая, текстура беспорядочная или грубослоистая. Наибольшим распространением пользуются полимиктовые конгломераты, которые могут быть сложены гальками эффузивных, интрузивных и осадочных пород, а также различными минеральными зернами, чаще всего кварцем и полевыми шпатами. В конгломератах олигомиктового состава обычно преобладают обломки пород, наиболее устойчивых при выветривании и сохранившихся поэтому в результате неоднократного переотложения обломочного материала. В более редких случаях олигомиктовые конгломераты являются продуктом локального размыва какой-либо одной породы.
Промежутки между гальками заполняются гравийными, песчаными или алевритовыми обломочными зернами, а также глинистым материалом, кальцитом, кремнеземом, гидроокислами железа и др. Количество цемента может быть различным.
По условиям залегания выделяют базальные и внутриформаци-онные конгломераты. Базальные конгломераты залегают в осно-
вании осадочных комплексов, перекрывающих более древние
отложения с угловым или стратиграфическим несогласием. ( Виут-
риформационные конгломераты залегают в согласно залегающих
пластах. i
По условиям образования выделяют речные, морение, [ледниковые и субаэральные конгломераты.
Основными критериями, позволяющими отнести конгломераты к той или иной генетической группе, могут служить их гранулометрический состав, текстурные особенности, форма гальки и угол ее наклона.
Плохой сортировкой по гранулометрическому составу отличаются речные конгломераты, в то время как сортировка прибрежно-морских конгломератов значительно лучше. Ледниковые (моренные) конгломераты имеют весьма разнородный гранулометрический состав. Обычно они представляют собой смесь валунно-га-лечного, песчаного и глинистого материала.
Для морских и сходных с ними озерных конгломератов характерна грубая параллельная слоистость, для мелкогалечных конгломератов аллювиальных и водно-ледниковых отложений — линзо-видная и реже косая. Высказывалось предположение, что для гальки морских конгломератов характерна более плоская форма, а для гальки конгломератов речного происхождения — более сферическая, однако несомненно, что форма гальки в значительной степени зависит от состава исходного материала, поэтому указанный признак не является достаточно надежным. Конгломератам, образовавшимся в субаэральных условиях, свойственно присутствие галек с плоскими гранями, отшлифованными действием постоянных ветров. А. В. Хабаков и ряд других исследователей считают, что речные конгломераты легко отличаются от морских по достаточно крутому углу наклона галек относительно плоскости наслоения. В речных конгломератах этот угол обычно превышает 7—8°, в то время как в морских он равен 1—7°. Гальки ледниковых морен иногда могут иметь угол наклона в 40° и более.
Брекчии в отличие от конгломератов сложены неокатанными обломками. По своему происхождению брекчии могут быть осадочными, вулканическими и тектоническими. Вулканические брекчии (туфобрекчии) принадлежат к пирокластическим породам, тектонические брекчии относятся к группе динамометаморфических образований.
Осадочные брекчии представляют собой сцементированные породы, состоящие из неокатанных обломков, размеры которых превышают 10 мм. Эти породы встречаются значительно реже, чем конгломераты, и обычно не образуют мощных и выдержанных по простиранию пластов. Среди брекчий осадочного происхождения выделяют различные генетические типы, отличающиеся друг от друга гранулометрическим и вещественным составом обломочного материала. Наиболее распространенными генетическими типами являются следующие: 1) брекчии обвалов и оползней, 2) брекчии
осыпе^, 3) брекчии селевых потоков, 4) брекчии ледниковые, 5) брекчии прибрежные, 6) брекчии донные, 7) брекчии карстовые, 8) брекчии диагенетические.
Между брекчиями и конгломератами существуют переходные формы. Грубообломочные породы, сложенные плохо окатанными гальками цли содержащие одновременно как окатанные, так и не-окатанные\ обломки, называют конгломерато-брекчиями. Примером конгло^дерато-брекчий являются фангломераты — отложения пролювиальных конусов выноса.
Гравелиты и дресвяники представляют собой сцементированные породы с размером обломков от 1 до 10 мм. Гравелиты сложены окатанными, а дресвяники — угловатыми обломками. Гравелиты и дресвяники редко образуют мощные толщи, обычно они слагают отдельные пачки, слои и линзы. Под термином «дресвя-ник» некоторые исследователи подразумевают только продукты выветривания гранитоидов, что является неправильным, так как термин «дресва» отражает не вещественный состав, а форму и размеры обломков. Дресвяники образуются при физическом выветривании любых пород там, где обломочный материал оставался на месте, т. е. не подвергался переносу.
Условия образования.Грубообломочные породы образуются в разных условиях и относятся в связи с этим к различным генетическим типам, о чем было сказано выше. Появление в разрезе грубообломочных пород может быть связано с региональными перерывами, с временным оживлением аэрозионной деятельности при кратковременных регрессиях или с поднятиями в области сноса, в результате которых в бассейн осадконакопления начинает поступать грубообломочный материал. На платформах конгломераты и брекчии встречаются в виде отдельных слоев и линз небольшой мощности, в то время как в геосинклинальных областях они образуют толщи, мощности которых насчитывают сотни и даже тысячи метров.
Практическое использование.Галька, щебень и гравий применяются в дорожном строительстве, при изготовлении бетона и в качестве железнодорожного балласта. Плотно сцементированные конгломераты и брекчии могут служить строительным материалом. В цементирующем веществе некоторых конгломератов встречается золото, урановые минералы, платина, алмазы и т. п.
Методы изучения.При изучении грубообломочных пород особую роль играют полевые исследования. В процессе их проведения необходимо получить представление об условиях залегания породы и ее вещественном составе, а также охарактеризовать форму, размеры и ориентировку в пространстве обломочных компонентов. В лабораторных условиях определяют структурный тип породы, ее вещественный состав, форму и характер поверхности обломков, состав и строение цементирующего материала.