Породы химического и биохимического происхождения

Для пород рассматриваемой группы основным принципом клас­сификации является их химический состав. Взаимоотношения

пород, а также их последовательность в классификационном ряду определяются миграционной способностью (подвижностью) преоб­ладающих в породах химических компонентов. В соответствии с этим химические и биохимические породы рассматриваются в сле­дующем порядке: аллитовые, железистые, марганцевые, кремни­стые, фосфатные, карбонатные и соляные породы. К группе орга­ногенных пород относятся также горючие полезные ископаемые — каустобиолиты. Карбонатные*породы имеют значительное распро­странение, остальные встречаются редко, но играют важную роль в народном хозяйстве.

Аллитовые породы

Аллитовые породы характеризуются высоким содержанием в их составе глинозема. В этой группе выделяют два главных типа пород: бокситы и латериты.

Бокситы являются наиболее распространенными породами рас­сматриваемой группы. Породообразующими минералами являются гидраргиллит (гиббсит), бёмит и диаспор. Кроме гидроокислов алюминия в бокситах обычно присутствуют гематит, гётит, гид-рогётит, каолинит, шамозит, различные обломочные и вторичные минералы. По минеральному составу выделяются две разновид­ности бокситов: гиббситовые и бёмит-диаспоровые.

Бокситы характеризуются значительным разнообразием внеш­него вида. Они могут быть мягкими, рыхлыми, похожими на гли­ну, и плотными с раковистым изломом, очень напоминающими яшмы или аргиллиты. В отличие от глин мягкие бокситы не обла­дают пластичностью. Окраска бокситов связана с наличием раз­личных примесей (главным образом гидроокислов железа). Ча­ще всего она бывает красная, бурая, коричневая, зеленовато-се­рая. Реже наблюдаются серые, белые, желтые и почти черные разновидности бокситов. Характерна значительная плотность, ино­гда магнитность. Структуры пизолитовые, оолитовые, пелитовые, кристаллически-зернистые и обломочные. Боксит, сложенный бо-бовинами, состоящими из мельчайших зернышек диаспора и гид-раргиллита, показан на рис. 123. Текстура преимущественно бес­порядочная, слоистость развита слабо.

Латериты — элювиальные образования третичного и четвертич­ного возраста. Особенностью минерального состава латеритов яв­ляется большое содержание в них каолинита и гидроокислов же­леза. Алюминиевые минералы представлены гиббситом, реже бёми-том. В процессе химического выветривания латериты иногда обо­гащаются гидроокислами алюминия и переходят в так назы­ваемые «латеритные бокситы».

Обычно латериты окрашены в красный, бурый или желтый цвет. Нередко наблюдается пизолитовое строение. На воздухе гли-ноподобные разности латеритов твердеют и в дальнейшем не размокают в воде. Высокая стойкость латеритов против вывет-

9* 259

ривания позволяет использовать их в качестве строительного ма­териала (лат. later — кирпич).

Условия образования.Образование латеритов связано с корами выветривания основных или щелочных изверженных пород вусловиях жаркого влажного климата.

Рис. 123. Боксит, сложенный бобовинами, состоящими

из мельчайших зернышек диаспора. Салаир. Увел. 35,

николи ||.

Проблема образования бокситов не является в настоящее вре­мя окончательно решенной. Широкое распространение получило предложение о том, что бокситы представляют собой продукт пере­отложения латеритов. А. Д. Архангельский считал, однако, что связь бокситов с латеритными корами выветривания необязатель­на. Согласно высказанной им гипотезе бокситы являются водно-осадочными морскими (или озерными) отложениями.

Г. И. Бушинский выделяет три генетических типа бокситов:

1. Остаточные, или латеритные, образующиеся в процессе хи­мического выветривания и, возможно, также местного переотло­жения в верхней части латеритной коры выветривания.

2. Осадочные платформенные, отлагающиеся на склонах воз­вышенностей (делювиальные бокситы).

3. Осадочные геосинклинальные, приуроченные обычно к закар-ствованным известнякам.

Практическое использование. Бокситы являются основной рудой на алюминий. Кроме того, они используются для производства искусственных абразивов, огнеупоров, в качестве адсорбента при очистке нефтепродуктов. В СССР крупные залежи бокситов сосре­доточены на восточном склоне Северного Урала (месторождение Красная Шапочка и др.), на северо-западной окраине Подмосков­ного бассейна (Тихвинское месторождение), в Казахстане. Криво­рожском бассейне и др. Латериты применяют в строительстве.

Методы изучения. Бокситы представляют собой трудный объект для изучения. Как указывалось выше, они могут быть похожи на другие осадочные породы. Диаспоровые бокситы отличаются от сходных с ними песчаников, яшм и вулканогенных пород большей плотностью (3, 5). Наиболее точными методами определения бок­ситов являются термический, рентгеноструктурный и химический анализы. Изучение бокситов в шлифах обычно не дает хороших результатов вследствие очень малых размеров зерен алюминиевых минералов, а также тесной их ассоциации с глинистым материалом и гидроокислами железа. Последние нередко окрашивают шлиф так густо, что делают его почти непрозрачным.

Железистые породы

Железистые породы осадочного происхождения характеризу­ются значительным содержанием соединений железа. Рассматри­ваемые породы весьма разнообразны по минеральному составу. Среди них выделяют окисные, карбонатные, силикатные и сульфид­ные типы.

Окисные железистые породы (бурые железняки) пользуются наиболее широким распространением. Они состоят в основном из гётита и гидрогётита; наиболее обычной примесью являются гли­нистые минералы, опал, халцедон. Цвет темно-бурый или буровато-желтый (охристый). Бурые железняки могут быть рыхлыми, зем­листыми или плотными, с значительной плотностью. Для послед­них разностей характерны оолитовая, пизолитовая и скорлупова-тая структуры. Текстуры — массивная, кавернозная, конкреционная.

Сидеритовые породы сложены минералом сидеритом. В качестве примеси могут присутствовать сульфиды железа, кальцит, магне­зит, глинистые и фосфатные минералы. Различают сидериты двух морфологических типов: 1) пластовые залежи плотных микрозер­нистых сидеритов и 2) сферосидериты — округлые конкреции радиально-лучистого строения, характерные для глинистых и углисто-глинистых отложений.

Шамозитовые (лептохлоритовые) породы состоят из силикатов закиси железа, с которыми обычно ассоциируют окислы и гидро­окислы железа, а также сидерит, кальцит и различные терриген-ные минералы. Цвет шамозитовых пород темно-зеленый до черного; характерна оолитовая структура. В поверхностных условиях рас-

сматриваемые породы легко окисляются и переходят в бурые железняки.

Железистые кварциты (джеспилиты) —докембрийские метамор-физованные железисто-кремнистые породы, состоящие из тонкоче-редующихся прослоев кварца, гематита и магнетита. Обломочная и глинистая примеси в этих породах отсутствуют, что позволяет рассматривать их как хемогенные образования.

Условия образования.Основным источником осадочного железа являются продукты химического выветривания магматических по­род. Железо в условиях осадкообразования является малоподвиж­ным элементом, но способность к миграции у него выше, чем у алюминия. Железо мигрирует в виде коллоидов окиси железа и гуматов. При изменении физико-химических параметров среды, особенно в присутствии электролитов, происходит коаг\ляция и осаждение коллоидов. Это может произойти на континенте и тогда отлагаются железные руды элювиального и озерно-болотного про­исхождения. Однако основная масса железистых пород образова­лась в морских бассейнах. В мелководных морских заливах и ла­гунах отлагались окисные, лептохлоритовые и сидеритовые руды. Особое место по масштабу залежей и их практическому значению занимают докембрийские железистые породы — джеспилиты, обра­зовавшиеся в открытых удаленных от берега частях бассейнов путем осаждения кремнистых и железистых минералов из истин­ных или коллоидных растворов.

Практическое использование. Осадочные железистые породы имеют огромное практическое значение как основное рудное сырье черной металлургии. Наиболее высококачественными являются ру­ды, состоящие из окислов и гидроокислов железа и сидерита. Вредные примеси в железных рудах — сера, фосфор, мышьяк, полезные — марганец, никель, хром.

Крупнейшими месторождениями железных руд — джеспили­тов — являются Курская магнитная аномалия и Криворожский бассейн, окисных железистых пород — Керчь, сидеритовых по­род— Бакальское месторождение на Урале.

Методы изучения.Железистые породы изучаются макроскопи­чески и в шлифах, главным образом в отраженном свете, так как многие железистые минералы непрозрачны или полупрозрачны. Широко применяются также химический, термический и спектраль­ный анализы.

Марганцевые породы

Значительные скопления марганцевых минералов встречаются редко. Основные типы марганцевых пород псиломелан-пиролюзи-товые, кремнисто-пиролюзитовые и карбонатные.

Псиломелан-пиролюзитовые породы являются наиболее расп­ространенными. Первичные окисные руды представляют собой черные землистого вида рыхлые породы. Для переотложенных руд

характерно пористое или кавернозное строение и широкое разви­тие натечных форм

Кремнисто-пиролюзитовые породы близки по составу и строе­нию к породам предыдущего типа. Марганцевые минералы нахо­дятся здесь в тесном срастании с кремнистыми минералами — осадочным кварцем, опалом и халцедоном.

Карбонатные руды марганца представляют собой скопления карбонатных марганцевых минералов (манганокальцитов, родох­розита), обычно приуроченных к морским карбонатным отложени­ям По внешнему виду карбонатные марганцевые породы похожи на обыкновенные известняки, от которых они отличаются большей плотностью и черной рыхлой корочкой на выветрелых поверхно­стях породы.

Условия образования.Марганцевые руды образуются в ре­зультате химического и, возможно, биохимического (как следст­вие жизнедеятельности бактерий) осаждения преимущественно вусловиях мелководья в прибрежной области морей, реже в озе­рах и болотах.

Крупнейшие месторождения марганцевых руд известны на Украине (Никопольское) и в Грузии (Чиатурское).

Практическое использование.Марганцевые руды используются в металлургии для производства специальных сортов стали. Вредной примесью в марганцевой руде является фосфор.

Методы изучения.Марганцевые минералы непрозрачны и час* то образуют землистые массы. Для изучения таких образований лучшим методом является рентгеностуктурный анализ.

Кремнистые породы

Кремнистые породы (силициты) сложены осадочным кремнезе­мом. Классификация их основана на минеральном составе и гене­зисе. По первому признаку выделяют породы опаловые, халцедо­новые и кварцевые, по второму — хемогенные, биогенные и породы перекристаллизованные, не сохранившие первичной структуры, ко­торая могла бы свидетельствовать об условиях их образования. М. С. Швецов называет породы последней группы «криптоген-ными».

По морфологическому признаку выделяют пластовые и конкре­ционные кремнистые породы.

Главными разновидностями пластовых кремнистых пород явля­ются диатомиты, радиоляриты, спонголиты, трепелы, опоки и яш­мы. Диатомиты — легкие светлые тонкопористые породы, со­стоящие из опаловых скелетов диатомовых водорослей. Радио­ляриты сложены опаловыми скелетами радиолярий, по внешнему виду не отличимы от диатомитов. Спонголиты состоят преиму­щественно из опаловых спикул губок; часто содержат примесь пес-чано-алевритового материала и глауконит. Трепелы и опо­ки — белые или серые, очень легкие породы, похожие на каолино-

вую глину или мел. Состоят из опала (иногда из халцедона). В не­большом количестве в них можно встретить -остатки диатомовых водорослей и спикулы губок. Яшмы — массивные плотные нерав­номерно окрашенные породы с характерным раковистым изломом, состоящие из халцедона или микрозернистого кварца с постоянной примесью тонкорассеянных гидроокислов железа. Иногда в яшмах присутствуют остатки радиолярий, что подтверждает осадочное происхождение этих пород. Яшмы встречаются только в геосинкли­нальных областях и обычно ассоциируют с эффузивными порода­ми.

Конкреционные кремнистые породы встречаются значительно реже. Желваки или конкреции, сложенные аутигенным кремнезе­мом, называются кремнями. Кремни могут быть рассеяны в различных других породах — известняках, песчаниках, глинах. Формирование кремней связано с диагенетическими или эпигенети­ческими процессами. Обычно кремни приурочены к определенным стратиграфическим горизонтам.

Условия образования.Для кремнистых пород характерно водно-осадочное происхождение. Кремнезем, образовавшийся в резуль­тате химического выветривания магматических пород, а также при вулканических извержениях, поступал в водоемы (морские, реже озерные) и отлагался там благодаря коагуляции коллоидных раст­воров или в результате жизнедеятельности организмов, потребляв­ших его для построения скелетов. Основная масса кремнистых пород образовалась в докембрии. В более позднее время условия, необходимые для концентрации кремнезема, возникали главным образом в геосинклинальных областях и связаны с проявлениями интенсивной вулканической деятельности.

Практическое использование.Кремнистые породы находят разнообразное практическое применение. Яшмы используются как декоративный камень и в строительстве. Диатомиты, трепелы, опо­ки употребляют для очистки нефтепродуктов, растительных масел и т. п., а также в качестве изоляционного материала.

Методы изучения.Кремнистые породы обычно изучают макро­скопически и в шлифах. При более детальных исследованиях используют химический анализ.

Фосфатные породы

Фосфатными породами (фосфоритами) называют породы, со­держащие в своем составе значительное количество фосфатов кальция.

По условиям залегания фосфориты подразделяются на два типа: конкреционные и пластовые.

Конкреционные (желваковые) фосфориты представляют собой скопления фосфатных конкреций или желваков в песчано-глини-стых, карбонатных и некоторых других породах. Благодаря нали­чию различных примесей, главным образом органического вещест-

ва и глауконита, конкреционные фосфориты обычно окрашены в буровато-серые до черного или зеленоватые цвета. По особен­ностям строения среди конкреционных фосфоритов выделяют ради-ально-лучистые и желвакообразные их разности; последние встре­чаются значительно чаще.

Пластовые фосфориты залегают в виде пластов мощностью о г нескольких сантиметров до десятков метров. По внешнему виду

Рис. 124. Фосфорит Каратау. Увел 35, николи +.

могут быть похожи на известняки, песчаники, яшмы, опоки. При изучении подобных пород в шлифах видно, что они состоят из округлых комочков — псевдоолитов фосфата, а также колломорф-ных или скрытокристаллических выделений (рис. 124). В качестве примеси обычны карбонатные и терригенные минералы.

Условия образования. Фосфориты —■ морские отложения. Источ­ником Рг0₅ в морской воде является разложение планктонных организмов Согласно гипотезе А. В. Казакова, образование фос­форитов происходило в том случае, когда глубинные воды, обогащенные Р2О5 и СОг, поднимались идущими в сторону берега течениями. В зоне материкового шельфа уменьшение гидростати­ческого давления и увеличение температуры воды приводит к нарушению равновесия между растворенными компонентами. Вода становится перенасыщенной углекислотой и фосфорнокислыми солями, и они выпадают в зоне шельфа в осадок. На узком геосинклинальном шельфе формируются пластовые залежи

фосфоритов. На широком и пологом платформенном шельфе об­ласть отложения фосфатов кальция растягивается на большие про­странства и образуются конкреционные фосфориты. Последние имеют практическое значение лишь в том случае, когда в-резуль­тате перемыва осадков образуются слои, состоящие почти целиком из одних желваков.

Наиболее крупные месторождения пластовых фосфоритов известны ,в Каратау (Казахстан), в Скалистых горах (США) и в Северной Африке. Месторождения конкреционных фосфоритов встречаются на Украине, в Поволжье, в Актюбинской области и др.

Практическое использование.Из фосфоритов производят минеральные удобрения — фосфатную муку и суперфосфат. Неко­торое количество фосфатов идет на изготовление фосфорной кис­лоты и элементарного фосфора.

Методы изучения.Как указывалось выше, фосфориты по своему внешнему облику могут быть похожи на многие другие породы. В полевых условиях для диагностики фосфоритов обычно используют реакцию на фосфор с помощью раствора молибденово-кислого ам­мония в азотной кислоте. В результате действия одной-двух капель указанного реактива в присутствии фосфатных соединений на поверхности породы образуется ярко-желтая окраска. От карбо­натных пород фосфориты отличаются тем, что они не вскипают в соляной кислоте, от кремнистых и песчаников — меньшей твер­достью (не царапают стекло). Наиболее полное представление о составе и строении фосфоритов дает их изучение в прозрачных шлифах. Оценка количественного содержания Р2О5 в фосфоритах производится с помощью химического анализа.

Карбонатные породы Наиболее распространенными карбонатными породами являются известняки и доломиты. В основе классификации карбонатных по­род лежит относительное содержание в них главнейших породо­образующих минералов — кальцита и доломита, примеси обломоч­ного и глинистого мате-

Таблица 20 Классификация из вестково-доломитовых пород

(по С. Г. Вишнякову)

	Содержание, %
Порода
	СаС03	CaMg(CO,),
	95—100	0—5
Известняк доломитистый	75—95	5—25
Известняк доломитовый .	50—75	25—50
Доломит известковый . .	25—50	50—75
Доломит известковистый .	5—25	75—90
	0—5	95—100

риала. Известняк — по­рода, сложенная более чем на 50% кальцитом; доломит состоит более чем на 50% из минерала доломита. В зависимо­сти от количественного соотношения в породе кальцита и доломита наблюдаются постепен­ные переходы от чистых известняков к чистым до­ломитам (табл. 20).

Содержание обломочной примеси в известняках и доломитах не должно превышать 5%. Породы смешанного состава показаны в\табл. 21.

Таблица 21 Классификация терригенно-карбонатных пород(по И. В.Хворовой)

Порода

Карбонатные минералы, %

Терригенная сос­тавляющая, %

Известняк (доломит)...................................................... ....... 95—100 0—5

Алевритистый (песчанистый) известняк (доло­мит) или известняк (доломит) с гравием (с

гальками)................................................................. 75—95 5—25

Алевритовый (песчаный, гравийный, галечный)

известняк (доломит) ........................................ 50—75 25—50

Известковый (доломитовый) алеврит (песчаник,

гравелит, конгломерат) ................................... ....... 25—50 50—75

Известковистый (доломитистый) алеврит (песча­
ник, гравелит, конгломерат)................................... .......... 5—25 75—95

Алевролит (песчаник, гравелит конгломерат) . 0—5 95—100

Количество глинистой примеси в карбонатных породах может колебаться в широких пределах. Порода, характеризующаяся приблизительно равным содержанием карбонатного и глинистого материала, называется мергелем. Переходные разности карбо-натно-глинистых пород показаны в табл. 22.

Таблица22 Классификация карбонатио-глииистых пород(по С. Г.Вишнякову)

	Известковый ряд	Доломитовый ряд
Содержание глинистого материала, %	порода	СаСОэ, %	порода	CaMg(CO,)„ %
0—5 5-25	Известняк Известняк	95—100 75—95	Доломит Доломит глинистый	95—100 75—95
25—50 50—75 75—95	глинистый Мергель Мергель глинистый Глина	50—75 25—50 5—25	Мергель доломитовый Мергель глинистый, до­ломитовый Глина доломитовая	50—75 25—50 5—25
95—100	известковая Глина	0—5	Глина	0—5

Кроме перечисленных выше компонентов, в карбонатных по­родах довольно часто наблюдаются аутигенный кремнезем (опал, халцедон и кварц), сульфаты (гипс, ангидрит и целестин), а также аутигенные полевые шпаты, глауконит и некоторые другие минералы.

Наличие примесей оказывает большое влияние на физико-ме­ханические свойства карбонатных пород. Глинистое вещество

повышает при увлажнении размягчаемость, понижает прочность, хотя несколько затрудняет растворимость известняков. Кремне­зем понижает растворимость известняков и повышает их проч­ность, поэтому кремнистые известняки обычно очень прочны и ус­тойчивы. Доломитизированные известняки характеризуются мень­шей растворимостью и большей прочностью по сравнению с из­вестняками, не затронутыми процессами доломитизации. Примеси гипса, ангидрита, галита и других легкорастворимых солей весьма нежелательны, если карбонатные породы служат основанием или средой для проектируемых сооружений.

Удельное электрическое сопротивление карбонатов может быть очень высоким или низким в зависимости от их пористости, проницаемости, минерализации поровых растворов и ряда других факторов. Пористость плотных разностей известняков не превы­шает десятых долей процента, у рыхлых достигает 15—20%, у ракушечников 50—60 %• В процессе доломитизации известняков пористость и кавернозность возрастают. Известняки и доломиты характеризуются значительными скоростями распространения упругих волн, слабой магнитной восприимчивостью и низкой ра­диоактивностью. С увеличением содержания глинистой примеси естественная радиоактивность, как правило, становится больше.

Известняки. Окраска известняков зависит от примесей и мо­жет быть различной: белой, желтоватой, бурой, серой, темно-се­рой до черной. Среди известняков выделяют следующие основные структурно-морфологические типы: 1) органогенные, 2) хемоген-ные, 3) обломочные и 4) криптогенные.

Органогенные известняки имеют наибольшее распространение. Они могут быть сложены целыми раковинами или обломками ра­ковин (детрит) различных морских беспозвоночных, а также остатками известковых водорослей (рис. 125), Органогенные из­вестняки иногда слагают рифы, в ископаемом состоянии пред­ставляющие собой геологические тела различной формы и разме­ра, заключенные среди пород другого состава. Рифостроящими организмами являются преимущественно известковые водоросли, кораллы, мшанки, криноидеи.

Разновидность органогенных известняков — мел — микрозер­нистая слабосцементированная порода белого цвета, сложенная главным образом остатками кокколитофорид и фораминифер.

Хемогенные известняки лишены органических остатков, зале­гают в виде более или менее выдержанных пластов или образуют отдельные конкреции. К этому типу относят известняки, состоя­щие из кальцита, отложившегося в осадок чисто химическим пу­тем. Такими образованиями являются оолитовые известняки (рис. 126), известковые туфы и конкреции, а также, возможно, некоторые микрозернистые известняки.

Обломочные известняки состоят из более или менее окатан­ных обломков, образовавшихся за счет размыва более древних

Рис 125 Органогенный известняк Видны остатки мша­нок и фораминифер. Восточное Забайкалье Увел. 35, николи +.

Рис 126. Оолитовый известняк Увел 35, николи +.

карбонатных пород. Обломочные карбонатные зерна имеют, как
правило, изометричную форму и близки по размерам. В том слу­
чае, когда порода состоит из окатанных обломков раковин, изве­
стняк называют органогенно-обломочным. '

Криптогенные известняки (известняки неизвестного происхож­
дения) характеризуются кристаллически-зернистыми структурами.
В результате диагенетической или эпигенетической перекристал­
лизации кальцита они утратили черты первоначального строения,
отражавшего условия их образования. i

Доломиты.По внешнему виду многие доломиты очень, похожи на известняки. Цвет доломитов белый, желтовато-белый(, светло-бурый. Для доломитов характерны микрозернистые, кристалли­чески-зернистые, а также различные реликтовые структуры (по­следние возникли в процессе доломитизации известняков). Хоро­шо сохранившиеся органические остатки в доломитах встре­чаются редко.

По макроскопическому облику М. С. Швецов выделил пять разновидностей доломитов: 1) доломиты микрозернистые, 2) до­ломиты с песчаниковидным изломом, 3) доломиты крупнозерни­стые (кавернозные), 4) доломиты мелкопористые и 5) доломито­вая мука — рыхлые скопления кристалликов доломита, зале­гающие в виде линз и прослоев в сцементированных доломитах.

Условия образования карбонатных пород.Известняки отла­гаются как в мелководных прибрежных зонах (органогенно-об-ломочные, оолитовые разности), так и в более глубоких частях морских бассейнов (микрозернистые известняки). Образованшо известняков способствуют теплый климат и малое поступление в бассейн обломочного материала, который как бы «разбавляет» выпавший в осадок кальцит.

Вопрос о происхождении доломитов не является вполне ре­шенным. Несомненно, что доломиты образуются несколькими способами — химическим осаждением в засолоненных заливах и лагунах, в результате доломитизации известкового осадка в про­цессе диагенеза и при эпигенетической доломитизации извест­няков.

Практическое использование.Известняки находят широкое применение в народном хозяйстве. В металлургической промыш­ленности они используются в качестве флюсов, очищающих вы­плавляемый металл от вредных примесей. Глинистые разности известняков идут на изготовление цемента. Тонкоизмельченным известняком нейтрализуют кислые подзолистые почвы. Широкое применение находят известняки в качестве строительного мате­риала, а также в химической, стекольной, пищевой и других от­раслях промышленности.

Доломиты используются для получения огнеупорных материа­лов, в металлургической, цементной, стекольной и керамической промышленности.

Методические рекомендации к петрографическому описанию карбонатных пород

& полевых условиях наиболее простым способом определения известняков и доломитов является реакция с 10%-ной соляной кисло\ой. При смачивании ею известняк бурно вскипает. Доло­мит вскипает только в порошке. В лабораторных условиях кар­бонатные породы изучаются в шлифах под микроскопом, а так­же пришомощи термического и химического анализов. Иногда успешноуприменяют реакции окрашивания, позволяющие изучить взаимоотношения кальцита и доломита в шлифе. Ценные данные о строении породы и условиях ее образования могут быть полу­чены в результате изучения пришлифовок.

Макроскопическое описание. В результате макроскопического изучения карбонатной породы необходимо дать ее краткую ха­рактеристику, указав цвет, характер излома, основной структур­но-генетический тип (например оолитовый, микрозернистый и т. д.), крепость, пористость, а также присутствие обломочной и глинистой примеси. Особое внимание следует уделить изучению текстурных признаков.

Описание в шлифах. Изучение карбонатной породы в шлифе позволяет уточнить ее минеральный состав и структурный тип. При описании шлифа отмечается процентное соотношение карбо­натных зерен различных размеров, а также их форма и другие типоморфные особенности. В случае присутствия органогенного детрита необходимо указать в процентах его содержание в поро­де, а затем дать качественную и количественную характеристику остаткам различных групп организмов. Следует обратить внима­ние на сохранность и условия захоронения органических остат­ков. Если в карбонатной породе содержится обломочный или гли­нистый материал, уточняется его минеральный и гранулометри­ческий состав, определяется процентное содержание и характер распределения. Необходимо отметить присутствие аутигенных минералов. В известняках в качестве аутигенной примеси чаще всего встречаются различные модификации осадочного кремнезе­ма, глауконит, пирит, окислы железа, в доломитах—сульфаты и галоидные соединения. Изучение текстурных признаков в шлифе позволяет охарактеризовать особенности микрослоистости, дает представление о взаимоотношениях слагающих породу минераль­ных компонентов.

Карбонатные породы рекомендуется описывать, придержи­ваясь следующего плана: 1) минеральный состав, 2) структурно-генетический тип породы, 3) качественная и количественная ха­рактеристика обломочной примеси, 4) аутигенные минералы, 5) микротекстура.

Эвапориты

Эвапориты (соляные породы) состоят из сульфатных и гало­
генных соединений, выпадающих в осадок в случае увеличения
их концентрации в природных водах. /

Главными породообразующими минералами эвапоритов яв­
ляются гипс CaS0₄-2H20, ангидрит CaSO-i, галит NaCl, рльвин
KG, карналлит KCl-MgCl2. В качестве примесей могут присутст­
вовать глинистые, карбонатные минералы, окислы железа и биту­
минозные вещества. Породы, имеющие переходный сост/в, назы­
ваются соляными глинами и соляными мергелями. /

Эвапориты классифицируются по минеральному составу. Наи­более распространенными породами этой группы являются гипс, ангидрит, каменная соль, сильвинит и карналлитит. /

Для эвапоритов характерна пластичность, что обусловливает образование соляных куполов. Эвапориты отличаются от всех других осадочных пород высокими значениями удельного элек­трического сопротивления, нередко достигающими десятков и со­тен тысяч ом-метров. Калийные соли характеризуются повышен­ной радиоактивностью вследствие того, что они содержат радио­активный калий.

Гипсовые и ангидритовые породы слагаются одноименными минералами — гипсом и ангидритом, которые в природных усло­виях в результате гидратации и дегидратации легко переходят друг в друга. Процесс гидратации ангидрита сопровождается су­щественным увеличением объема породы (на 64,9%)- Макроско­пически гипс и ангидрит похожи, но ангидрит отличается от гип­са большей твердостью. Обычно это светлые породы — белые, зе­леноватые, светло-серые, серовато-голубоватые. В шлифах гипс и ангидрит легко диагностируются благодаря различным кри-сталлооптическим свойствам. Микроскопическое строение ангид­рита показано на рис. 127. Гипс и ангидрит образуют пласты или желваки и жилы в трещинах и пустотах других пород.

Каменная соль сложена галитом. В качестве примесей могут присутствовать сильвин, глинистые минералы, органические сое­динения и окислы железа. Чистая каменная соль бесцветна, при­меси могут ее окрашивать в серый, красный, синий и другие цвета. Каменная соль залегает в виде пластов и линз и обычно ассоциирует с другими эвапоритами.

Сильвинит и карналлитит относятся к группе калийно-магне-зиальных пород. Сильвинит сложен минералами сильвином и га-литом, карналлитит — карналлитом и галитом. В качестве при­месей могут присутствовать ангидрит и глинистые минералы. Сильвинит и карналлитит часто бывают окрашены в красные или бурые тона, обусловленные тонкораспыленным коллоидным ге­матитом.

Условия образования эвапоритов.Породы рассматриваемой группы являются продуктами выпадения осадков в озерных и ла-

Уунных бассейнах, расположенных в зонах жаркого сухого кли-Л,^Т3' Накоплению соляных толщ значительной мощности способ­ствует длительное опускание дна бассейна, сопровождающееся постоянным или периодическим поступлением в него новых пор-цийЪэленых вод- При возрастании концентрации растворов соля­ные ^инералы выпадают в определенной последовательности в за-

Рис. 127. Ангидрит. Увел. 35, николи +.

висимости от состава раствора и его температуры. Обычно первы­ми осаждаются гипс и ангидрит, затем галит, сильвин и карналлит. Строение соляных толщ показывает, что накопление солей не бы­ло непрерывным и чередовалось с периодами растворения ранее образовавшихся соляных отложений. Минеральный состав, солей может значительно измениться в результате диагенеза соляного осадка и в процессе эпигенетического преобразования породы Практическое использование.Эвапориты находят большое практическое применение. Гипс и ангидрит используются в строи­тельной и химической промышленности. Каменная соль является важным пищевым продуктом и применяется как сырье для про­изводства соляной кислоты, хлора, соединений натрия и т. п. Сильвинит и карналлитит используются в сельском хозяйстве в качестве удобрений, а также находят применение в различных отраслях химической промышленности.

Методы изучения.При изучении эвапоритов используются хи­
мические анализы, иммерсионное определение минералов, а так^се
исследование их в шлифах. /

Все галоидные и калийно-магнезиальные породы хорошо- ра­
створимы в воде и поэтому в шлифах, изготовленных обы/шым
способом, они не сохраняются. Чтобы изготовить шлиф и? этих
минералов следует вместо воды использовать спирт, керосин или
глицерин. Многие соляные породы характеризуются значительной
крупностью зерен, поэтому для изучения их структур и/текстур
изготовляются шлифы большей площади, чем обычный (от 2,5
до 8 см²). Толщина таких шлифов не менее 0,1 мм, что необхо­
димо учитывать при оценке цветов интерференции анизотропных
минералов. '

Каустобиолиты

Каустобиолиты — ископаемые горючие породы биогенного происхождения, возникшие за счет массового захоронения и даль­нейшего преобразования остатков растительных или животных организмов. Встречаются в природе в твердом, жидком и газо­образом состоянии. К этой группе относятся угли, горючие слан­цы, торф, нефть, горючие газы*.

Угли состоят из органического вещества и минеральных при­месей. Количество последних обусловливает зольность углей.

В зависимости от исходного биогенного материала выделяют три группы каустобиолитов:

1) гумусовые породы, образующиеся за счет остатков высших растений; к этой группе принадлежат торф, бурые и каменные угли, антрациты;

2) сапропелита — сапропелевые угли и горючие сланцы; в со­ставе этих пород преобладают остатки планктонных организмов и низших водорослей;

3) липтобиолиты, слагающиеся лишь наиболее стойкими компонентами остатков высших растений — оболочками спор, кутикулами (тонкой поверхностной кожицей), смоляными тель­цами и другими образованиями; к липтобиолитам относятся не­которые своеобразные и редкие типы углей.

Угли возникли в результате разложения без доступа кисло­рода растительных остатков в болотах, мелких озерах и лагунах. В первую стадию накопления растительного вещества образуется торф. В последующие стадии погребенный торф превращается в бурый уголь и далее — в каменный уголь и антрацит.

Образование углей в широком масштабе началось лишь с де­вонского периода, при этом более 50% вс^ех известных запасоЕ углей связано с молодыми (третичными и верхнемеловыми) от­ложениями. Периодами наиб