Осадочные горные породы и их значение

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

СИБАЙСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

"БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Естественно-математический факультет

Кафедра экологии

Курсовая работа

по дисциплине: "Геология"

на тему: ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ

Выполнила: студентка II курса

направление "Биология"

Сайфуллина Л.Ф.

Научный руководитель:

к.б.н., доцент Аминева А.А.

Сибай

2014



Содержание

Введение

Глава I. Разнообразие горных пород и их происхождение

1.1 Понятие о горных породах и минералах

1.2 Магматические горные породы

1.3 Метаморфические горные породы

Глава II. Осадочные горные породы и их классификация

2.1 Понятие об осадочных горных породах

2.2 Классификация осадочных пород

2.3 Происхождение осадочных горных пород

2.4 Обломочные горные породы

2.5 Органогенные горные породы

2.6 Хемогенные горные породы

Глава III. Практическая часть. Тест по теме: "Осадочные горные породы и их значение"

Выводы

Литература



Введение

Поверхностная толща земной коры почти на 75% состоит из осадочных пород, хотя мощность их невелика. В некоторых местах она достигает всего несколько десятков или несколько сотен метров. Однако на отдельных участках земной коры, которые носят название областей прогиба или геосинклиналей, толща осадочных пород иногда достигает 15-20 км.

Осадочные горные породы образовались на поверхности литосферы в результате накопления минеральных масс, полученных в процессе разрушения магматических, метаморфических и осадочных горных пород. Процессы разрушения горных пород литосферы и накопления новых пород на поверхности Земли идут повсеместно: в пустынях, где энергичную работу ведет ветер; вдоль морских и океанических берегов, где волны перемещают обломочный материал; на дне глубоких частей морей и океанов, где отмирающие организмы дают начало толщам осадочных пород. Условия образования накладывают существенный отпечаток на облик осадочных пород. В одних случаях они состоят из обломков ранее разрушенных горных пород, в других - из скопления органических остатков, в третьих - из кристаллических зерен, выпавших из раствора.

Превращение осадка в горную породу называется диагенезом (от греч. "диагенезис" - превращение). Этот процесс заключается в оседании осадка, его накоплении, постепенном уплотнении, обезвоживании и кристаллизации.

В данной курсовой работе речь пойдет об осадочных горных породах. Тема работы очень актуальна. Актуальность её заключается в том, что осадочные горные породы широко используются как в строительстве, так и в других сферах деятельности человека, поэтому им требуется уделить особое внимание.

Цель работы: исследование многообразия и распространения осадочных горных пород.

Задачи:

1) Изучить происхождение осадочных горных пород.

2) Выявить разнообразие и классификацию горных пород.

3) Описывать виды осадочных горных пород.

4) Определить значение осадочных горных пород.



Глава I. Разнообразие горных пород и их происхождение

1.1 Понятие о горных породах и минералах

Горные породы -- это вещество, слагающее земную кору. Состоят горные породы из минералов, однородных или неоднородных, которые твердо или рыхло соединяются.

Нередко они состоят из сцементированных обломков различных пород, иногда с присутствием вулканического стекла. Горные породы сформировались в результате внутриземных или поверхностных геологических процессов.

Строение породы определяется ее структурой и текстурой. Под структурой понимают особенности соединения минеральных зерен, их размеры и формы. Одни породы состоят из крупных кристаллических зерен; другие - из мельчайших кристаллов, видимых только в микроскоп; третьи - из стекловидного вещества; четвертые - комбинированные, когда на фоне мельчайших кристаллов или стекловидного вещества встречаются отдельные крупные кристаллы. Под текстурой понимают взаимное расположение и распределение слагающих породу минералов. Различают следующие виды текстуры:

- массивная текстура: никакого порядка в размещении минералов не наблюдается;

- слоистая: порода состоит из слоев разного состава;

- сланцевая: все минералы плоские и вытянутые в одном направлении;

- пористая: вся горная порода пронизана порами;

- пузырчатая: в горной породе есть пустоты от выделившихся газов.

По происхождению горные породы подразделяются на:

1) Магматические породы

2) Осадочные породы

3) Метаморфические породы

Понятия горная порода и минерал относятся к основным в геологии. Вся толща земной коры состоит из разнообразных по свойствам, составу и происхождению горных пород. В свою очередь горная порода построена из минералов. Состав и свойства горной породы определяются составом и свойствами минералов, из которых она состоит, их размерами, формой, взаимным расположением и силой сцепления между ними.

Изучают минералы и горные породы две самостоятельные, но очень близкие геологические науки: минералогия и петрография.

Минералы - понятие очень широкое. Минералами называют однородные по составу и строению части горных пород и руд. Они представляют собой природные химические соединения, возникшие в результате различных геологических процессов. Минералов в природе великое множество. Для изучения и поиска их объединяют в однородные группы по химическому составу и физическим свойствам.

Большинство минералов встречается в земной коре в твердом состоянии. Однако есть жидкие (самородная ртуть) и даже газообразные минералы (углекислый газ, сероводород). Поразительно разнообразны внешние признаки, по которым минералы отличаются друг от друга. Одни из них прозрачны, другие мутны, полупрозрачны или совершенно не пропускают свет.

Важной особенностью многих минералов является их окраска. Так, киноварь всегда карминно-красная, а малахит ярко-зеленый, по металлически-золотистому цвету легко узнаются кубические кристаллики пирита. Очень важный внешний признак минералов - их форма. Чаще она кристаллическая, но для одних это форма куба (пирит), для других - шестигранной призмы (берилл), для третьих - многогранника (гранат) и т. д. Многие минералы образуют натечные массы причудливой формы, ничего общего не имеющие с кристаллами. Таковы, например, почковидные выделения малахита и сталактитоподобные наросты лимонита.

Одни минералы тверды настолько, что легко оставляют царапины на стекле (кварц, полевые шпаты, гранат). Другие сами царапаются обломками стекла или острием ножа (кальцит). Третьи мягки, и на них можно прочертить след ногтем (графит).

В минералогии применяется наиболее простой способ определения твердости - царапанием одного минерала другим. Для оценки твердости используется так называемая шкала Мооса, представленная десятью минералами. Их порядковый номер и соответствует условной единице твердости.

Рис. 1. Шкала Маоса.

По-разному ведут себя минералы и при раскалывании. Одни из них легко расщепляются по определенным плоскостям, образуя обломки правильной формы, похожие на кристаллы (галенит, кальцит); другие дают в изломе кривые "раковистые" поверхности (кварц). Свойство минералов раскалываться по определенным направлениям называется спайностью. Различают спайность весьма совершенную, при которой кристалл способен расщепляться на тонкие листочки (слюды);совершенную, когда при ударе образуются обломки, внешне напоминающие настоящие кристаллы (кальцит, галенит); среднюю - на обломках минералов наблюдаются геометрически правильные плоскости и неровные изломы (роговые обманки); несовершенную - изломы, как правило, представлены неровными поверхностями (оливин, апатит); весьма несовершенную, когда спайность практически отсутствует и обломки имеют "раковистый" (как у стекол) излом.

Отличаются минералы и по цвету черты, т. е. цвету тонкого порошка, который оставляет минерал на матовой (неглазурованной) поверхности фарфоровой пластинки. Иногда цвет черты совпадает с цветом самого минерала, как, например, у киновари. Но в ряде случаев цвет минерала и цвет его черты резко различны. Так, минерал гематит серо-стального цвета, а черта его красная, пирит латунно-желтый, а оставляет черную черту.

Удельный вес, магнитность, радиоактивность и ряд других свойств также являются важными признаками, по которым геологи определяют, или диагностируют,минералы.

Свойства минералов зависят от их химического состава, кристаллической структуры, т. е. той пространственной фигуры, которую образуют слагающие минерал атомы и ионы, и от характера и сил сцепления между ними. По химическому составу и структуре все минералы подразделяются на большие группы, или разделы.

Кальцит (или известковый шпат) принадлежит к числу наиболее распространенных минералов. В природе встречаются целые горы, сложенные известняками или мраморами, которые состоят из одного почти чистого кальцита. По химическому составу кальцит представляет собой углекальциевую соль - СаСОз. Бесцветные прозрачные разновидности его называются исландским шпатом. Большей частью кальцит бесцветен или обладает молочно-белым цветом. Но встречается и окрашенный в различные оттенки серого, желтого, красного, бурого и черного цвета. Твердость кальцита 3 (легко царапается острием ножа или иглы), спайность совершенная (легко раскалывается на обломки правильной формы)..

Огромные массы кальцита образуются в морских бассейнах в виде известковых илов, отмерших морских растений и беспозвоночных животных с известковым скелетом. Позднее эти вещества превращаются в горную породу - известняк или мрамор.

Кварц, так же как и кальцит, относится к числу наиболее широко распространенных минералов. Состав его прост - это окись кремния SiO2. Формы кристаллов весьма разнообразны, но для них характерны грани призмы, на которых заметна горизонтальная штриховка.

Чаще всего цвет кварца молочно-белый или серый. Бесцветные водяно-прозрачные кристаллы кварца называются горным хрусталем, фиолетовые разновидности - аметистом, дымчатые - раухто-пазом, а черные - морионом.

Твердость кварца 7, спайность весьма несовершенная (при раскалывании обломки отличаются "раковистым" изломом).

Кварц чаще всего входит в состав кислых магматических горных пород - гранитов, липаритов, гранитных пегматитов и т. д.

Полевые шпаты представляют собой алюмосиликаты натрия, калия и кальция. Более распространены известково-натриевые полевые шпаты, или плагиоклазы, состоящие из двух существенно различных молекул - NaAlSi3O8 и CaAlSi2O8. Кали-натриевые полевые шпаты встречаются в земной коре реже, чем плагиоклазы. Состав их выражается формулой KaAlSi3O8 (чистокалиевый полевой шпат). По структуре среди кали-натриевых полевых шпатов различают ортоклаз и микроклин. Облик кристаллов кали-натриевых полевых шпатов чаще всего призматический, цвет светло-розовый, буровато-желтый, красновато-белый, иногда мясо-красный. Блеск стеклянный. Твердость 6-6,5. Кали-натриевые полевые шпаты входят в состав магматических горных пород кислого состава.

Слюды. В эту группу объединены минералы достаточно сложного и изменчивого состава. Здесь мы остановимся лишь на магнезиально-железистой темной слюде - биотите и алюминиевой светлой - мусковите. В состав слюд входят легколетучие соединения. Твердость 2-3, спайность весьма совершенная (кристалл биотита легко расщепить на отдельные тончайшие листочки), облик кристаллов таблитчатый, нередко столбчатый или пирамидальный. Большей частью встречается в сплошных пластинчато- или чешуйчато-зернистых массах. Биотит встречается во многих магматических и метаморфических горных породах.

В отличие от минералов, горные породы чаще всего не однородны. Это как бы агрегаты, состоящие из различных минералов. Но при всем многообразии эти агрегаты, как и слагающие их минералы, закономерно повторяются в земной коре. При этом не только состав входящих в них минералов, но и структура и другие свойства зависят прежде всего от того, где, на какой глубине и в каких условиях они образовались.

1.2 Магматические горные породы

Горные породы, образовавшиеся из расплавленной магмы при её застывании и кристаллизации. По условиям застывания среди магматических горных пород различают два основных типа: эффузивные (вулканические, излившиеся), застывшие на дневной поверхности в результате излияния магмы в виде лавы при вулканических извержениях, и интрузивные (глубинные), застывшие в толще земной коры среди других горных пород. Эффузивные горные породы вследствие быстрого застывания обычно мелкозернисты и частично, а иногда полностью состоят из стекла. Часто в них встречаются более крупные кристаллы вкрапленники. Интрузивные горные породы, застывающие медленно в глубинах земной коры, обладают полнокристаллической, более крупнозернистой структурой

Магматические горные породы обычно сложены силикатами. Их главной составной частью является кремнезём (SiO2), по содержанию которого магматические горные породы разделяются на ультраосновные (SiO2 < 40%), основные (40--56%), средние (56--65%), кислые (65--70%) и ультракислые (> 75%). Магматичемкие горные породы, не содержащие силикаты (например, карбонатиты), очень редки. Соответственно изменяется состав минералов в выделенных группах магматических горных пород. Ультраосновные породы (пироксениты, дуниты, оливины) сложены только оливинами и пироксенами, в основных (габбро, базальты) к ним присоединяется кальциевый плагиоклаз. В кислых породах (граниты, липариты, дациты) уменьшается содержание магнезиально-железистых и кальциевых силикатов и появляются щелочные полевые шпаты и кварц. К средним породам относятся главным образом полевошпатовые породы с небольшой примесью железо-магнезиальных минералов (диориты, андезиты).

В зависимости от содержания щелочей в каждой группе магматические горные породы выделяют породы нормального и щелочного ряда (щелочные граниты, нефелиновые сиениты, фонолиты). В последних появляются щелочные силикаты (эгирины, щелочные амфиболы, фельдшпатоиды).

С различными типами магматических горных пород связаны и различные полезные ископаемые. Например, с кислыми магматическими горными породами - олово, вольфрам, золото; с основными - титаномагнетит, медь; с ультраосновными - хром, платина, никель и т.д.; с щелочными - титан, фосфор, апатиты, цирконий, редкие земли и т.д.

Магматические горные породы могут использоваться как строительные (артикские туфы, лабрадориты и др.), абразивные (пемза) и теплоизоляционные (пемза, перлит) материалы; как сырьё для извлечения ценных компонентов (например, алюминия из нефелиновых сиенитов), а также служат основанием гидротехнических и других сооружений. (Заварицкий А. Н., "Изверженные горные породы" М., 1955, 178 с.)



1.3 Метаморфические горные породы

Понятие о метаморфических горных пород.

Метаморфические горные породы образовались из осадочных и магматических пород, путем видоизменения их под действием высокого давления, высокой температуры и химического влияния магмы, горячих термальных вод и газов, идущих из недр Земли.

При метаморфизме одновременно происходит и разрушение первоначальной горной породы (исчезновение первоначальных минералов и структуры), и образование новой горной породы (появление новых минералов и структуры с текстурой). При этом часто порода в целом остается в твердом состоянии, т. е. не претерпевает расплавления или растворения.

Геологический метаморфизм всегда связан с магматической или тектонической деятельностью в земной коре. В верхних зонах земной коры он является следствием интрузивной магматической деятельности, в более глубоких зонах вызывается региональными тектоническими движениями вертикального или горизонтального направления.

Минералогический состав метаморфических горных пород. Основную массу метаморфических горных пород составляют главные минералы изверженных пород (полевые шпаты, кварц, слюды, амфиболы, пироксены), за исключением нефелина, который встречается чрезвычайно редко или совсем отсутствует.

Второстепенные минералы изверженных горных пород в метаморфических породах часто становятся главными, например, сфен, апатит в метаморфических породах находятся в большом количестве и в крупных зернах; серпентин, хлорит, кальцит могут вообще составлять целиком некоторые метаморфические породы.

В составе метаморфических пород существенную роль играют и особые метаморфические минералы-индикаторы метаморфизма -- гранаты, дистен, тальк, хлориты, топаз, турмалин, кордиерит и др.

Внешние признаки метаморфических пород.

Метаморфические горные породы, как правило, сохраняют форму залегания тех горных пород, из которых они образовались. Это обстоятельство часто помогает выяснить их генезис, т. к. для осадочных пород характерны одни формы залегания (пласты, линзы), для изверженных другие (лакколиты, батолиты, жилы и т. п.). Для пород образовавшихся по осадочным горным породам в название иногда добавляют приставку пара- (парагнейс, парасланец), а по магматическим -- орто- (ортогнейс, ортосланец).

Некоторым своеобразием отличаются формы залегания пород контактового метаморфизма. Обычно они окаймляют магматические интрузивные тела в виде пояса, зоны, мощность которого может быть различна в зависимости от размера тела изверженной породы и состава вмещающей породы подвергшейся контактовому метаморфизму.

Текстурные признаки метаморфических пород.

Наиболее типичной текстурой метаморфических горных пород является сланцеватая, выражающаяся в параллельном расположении чешуйчатых и пластинчатых минералов. Близкой к сланцеватой является гнейсовая текстура, которой немногочисленные чешуйки биотита, мусковита или призмочки роговой обманки располагаются линейно.

Полосчатая текстура обусловлена чередованием слойков-полосок, либо различного размера слагающих зерен минералов, либо различного минерального состава, а соответственно часто и цвета.

В зернистых мономинеральных породах (мраморах, кварцитах) встречается массивная текстура.

Структурные признаки метаморфических пород.

Большей частью метаморфические породы обладают ясно выраженной кристаллически-зернистой структурой. В этом отношении они сходны с глубинными изверженными породами. Но, в отличие от изверженных пород, образование кристаллических зерен в них происходит в результате процесса перекристаллизации горных пород в твердом состоянии, который часто подтверждается наличием реликтовых (неперекристаллизованных) структур.

Классификация метаморфических пород. В зависимости от текстуры и структуры метаморфические породы делятся на сланцеватые или полосчатые и массивные или плотного строения. К сланцеватым породам относятся гнейсы, слюдяные сланцы, филлиты, хлоритовые, тальковые, роговообманковые сланцы и др. К массивным, или плотным породам относятся серпентинит (змеевик), грейзены, скарн, роговики, мраморы, кварциты.



Глава II. Осадочные горные породы и их классификация

2.1 Понятие об осадочных горных породах

Осадочные горные породы - это породы сформировавшиеся на поверхности или в приповерхностной части Земной коры за счет осаждения продуктов экзогенных процессов. Сами экзогенные процессы по направленности и результатам можно условно разделить на 3 группы:

разрушительные, промежуточные, созидательные.

Подавляющему большинству осадочных пород присуща слоистость: многие осадочные породы представляют собой осадки, отлагавшиеся слоями в течение длительного времени. Отдельные слои отличаются друг от друга составом минеральных зерен, их величиной, окраской, плотностью сложения.

В зависимости от условий накопления пластов, различают слоистость горизонтальную, характерную для морских отложений; косую, характерную для речных отложений; диагональную и перекрестную, характерную для эоловых образований (рис. 2). Однако существуют и такие осадочные породы, в которых слоистость не наблюдается (например, в химических и органогенных отложениях).

Рис. 2 Типы слоистости осадочных горных пород:

а - горизонтальная, б - косая, в-диагональная, г - перекрестная

Количество пород осадочного происхождения достаточно велико. По условиям образования их разделяют на три группы:

1. Обломочные (кластические), образовавшиеся благодаря механическому разрушению ранее существовавших пород;

2. Химические, образовавшиеся в результате выпадения осадков из растворов;

3. Органогенные, возникшие как следствие жизнедеятельности организмов.

Многие породы двух последних групп имеют общее происхождение и иногда их называют биохимическими.

Структуру осадочных пород различают по размерам, форме и составу слагающих их частиц.

По размерам различают следующие структуры: крупнообломочная, диаметр частиц, слагающих породу, составляет более 2,0 мм; псаммитовая (песчаная), диаметр частиц 2,0-0,05 мм; алевритовая (пылеватая), диаметр частиц от 0,05 до 0,005 мм; пелитовая (глинистая), диаметр частиц менее 0,005 мм. В случае скопления более или менее одинаковых частиц, структура носит название равномерно-зернистой, в противном случае - разнозернистой. По форме частиц породы бывают с окатанной и неокатанной структурой.

Для химических пород характерны оолитовая (зерна имеют форму шариков), игольчатая, волокнистая, листоватая и зернистая структуры. Породы органического происхождения, состоящие из хорошо сохранившихся раковин или растений, имеют биоморфную структуру.

Текстура осадочных пород чаще всего пористая и компактная (непористая).

Если осадочные породы представляют собой скопление отдельных, не соединенных друг с другом частиц, они называются сыпучими. Когда отдельные более крупные частицы скрепляет тонкозернистый материал, называемый цементом, породы получают название сцементированных и характеризуются компактной текстурой. Цементирование пород может происходить одновременно с их образованием, а также и после, в результате выпадения различных солей из циркулирующих по порам растворов. По составу различают глинистый, битумный, известковый, железистый, кремнистый и другие цементы. Характер цемента в значительной мере обусловливает плотность и прочность сцементированных пород. Самыми слабыми считаются породы на глинистом цементе, а породы же с кремнистым цементом отличаются наибольшей прочностью.

2.2 Классификация осадочных пород

Осадочные горные породы в соответствие с условиями образования или генезиса подразделяются на следующие классы или группы.

I. Обломочные или терригенные горные породы, возникающие в результате механического разрушения каких-либо первичных горных пород и накопления образовавшихся обломков без какого-либо их изменения.

II. Глинистые или пелитовые (древнегреч. "pilos" -- глина) породы, являются продуктами преимущественно химического разрушения (выветривания) пород и накопления возникающих при этом глинистых минералов.

III. Биохимические (хемогенные и органогенные) породы, образуемые в результате химических и биологических процессов.

I. Обломочные (терригенные) породы, в свою очередь, далее подразделяются по крупности зерен на

1) грубообломочные или псефиты (древнегреч. "psefos" -- камешек, голыш, галька), состоящие из обломков более 2 мм в поперечнике;

2) среднеобломочные или песчаные, или псаммитовые (древнегреч. "psammos" -- песок), состоящие из обломков от 2 до 0,05 мм в поперечнике;

3) мелкообломочные, или пылеватые породы (алевритовые), состоящие из обломков от 0,05 до 0,005 мм в поперечнике.

Грабау предложил следующую, сейчас широко внедряемую за рубежом, номенклатуру обломочных горных пород: для псефитов -- рудит, для псаммитов -- аренит, для пелитов -- лютит.

1) Грубообломочные горные породы представляют собой сцементированные неокатанные обломки, называемые брекчиями и дресвяниками; окатанные сцементированные -- конгломератами и гравелитами; окатанные несцементированные -- гравием, галечником; неокатанные несцементированные -- щебнем и дресвой.

При описании грубообломочных (псефитовых) горных пород следует описывать состав, размеры и форму обломков. Для сцементированных пород необходимо давать описание цемента, его состав, прочность, плотность и т. д. В качестве цемента могут быть химические соединения и механические частицы выпадающие из вод, циркулирующих между обломками. Цемент бывает: глинистым -- легко размокающим, карбонатным - легко определяемый по реакции с соляной кислотой, кремнистым -характеризующийся большой твердостью и характерным блеском, железистым - хорошо диагностируемый по характерной желто-буро-красной окраске.

2) К среднеобломочным относятся пески и песчаники, среди которых по размерности зерен выделяют - грубо-, крупно-, средне- и мелкозернистые; по составу обломков - мономинеральные (кварцевые), смешанные (полиминеральные), аркозовые, которые содержат продукты разрушения гранитов (полевые шпаты, кварц и слюды), граувакковые, содержащие обломки средних, основных и ультраосновных горных пород, а также метаморфических сланцев.

3) Мелкообломочные рыхлые породы называют алевритами (размер обломков от 0,05 до 0,005 мм), а сцементированные -- алевролитами.

II. Глинистые породы (пелитовые) состоят в основном из мельчайших (меньше 0,02 мм) кристаллических (реже аморфных) зерен глинистых минералов; мелких зерен хлоритов, окислов и гидроокислов алюминия, глауконита, опала и других минералов, являющихся продуктами химического разрушения различных горных пород; разнообразных обломков размером меньше 0,01 (0,005) мм. Рыхлые, мягкие, легко размокающие в воде породы называют глинами, а твердые, потерявшие способность к размоканию глины -- аргиллитами.

I-II. Смешанные породы. Если песчанистые горные породы содержат до 20-30% глинистых частиц, то такие породы называют супесями, а при 40-50% --суглинками.

III. Химические и органогенные породы. Образуются преимущественно в водных бассейнах. Их классификация обычно проводится по химическому составу слагающих их минералов.

1. Карбонатные породы, их главным породообразующим минералом является кальцит, в меньшей мере - доломит. Породы, состоящие из кальцита называются известняками, из доломита - доломитами. Известняки бывают: 1) полиморфными с плотной мелко-тонкокристаллической структурой; 2) оолитовыми или со скорлуповатой или радиально-лучистой структурой сферолитов - овоидными. Эти известняки обычно возникают в прибрежной полосе моря; 3) сильно пористыми, состоящими из мелкозернистого или скрытокристаллического кальцита, называемыми известковыми туфами или травертинами, связанными с выходами на поверхность подземных вод; 4) обломочные известняки, сложены обломками известняков разных размеров и окатанности, скрепленные карбонатным цементом. Среди биогенных известняков, прежде всего, выделяются известняки состоящие из цельных остатков органогенных построек или отдельных раковин -- известняки ракушники, коралловые, брахиоподовые, фузулиновые и др., а из обломков - детритусовые известняки. Мягкий известняк из макроскопически не устанавливаемых обломков и целых организмов и водорослей называют мелом. Породы смешанного состава, состоящие из кальцита и 25-75 % глины называют мергелями. Доломит - состоят из минерала доломита и отличаются от известняков только по реакции с соляной кислотой.

2. Кремнистые породы - состоят из опала и халцедона и могут иметь:

1) биогенное; 2) химическое и 3) смешанное происхождение.

К кремнистым породам биогенного происхождения относятся диатомиты и радиоляриты. Первые сложены остатками диатомовых водорослей, вторые - мельчайшими ракушками радиолярий. Эти породы очень легкие и жадно впитывают воду, т. е. липнут к языку.

К хемогенным относятся трепелы и опоки. Трепелы - породы, состоящие из мельчайших зернышек опала, иногда из скорлупок диатомовых водорослей, остатков кремнистых скелетиков радиолярий и губок. Опоки - более крепкие с раковистым изломом.

2.3 Происхождение осадочных горных пород

В становлении осадочной породы решающими являются термодинамические и химические условия зоны осадкообразования. Л.В. Пустовалов (1940), впервые введший понятие, определяет его так: "Поверхностную зону Земли, в которой совершаются процессы, имеющие то или иное непосредственное отношение к образованию осадочных пород, мы называем зоной осадкообразования или осадконакопления". С первого взгляда определение тавтологическое: оно повторяет почти буквально то, что надо определить. Но в действительности оно строго логичное и содержательное, а то, что оно воспринимается как весьма общее и неконкретное, зависит от сложности и разнородности этой оболочки Земли.

В самом деле, процессы образования осадочных пород, сначала в виде их зародышевой формы -- осадка, охватывают буквально всю поверхность земли, каждый квадратный сантиметр ее, будь то суша или морское дно. Но, кроме того, они развертываются во всей толще гидросферы ив атмосфере, а также в верхней части литосферы. Осадкообразование на поверхности литосферы начинается на самых высоких вершинах гор, где морозное выветривание и ледниковая экзарация производят огромное количество грубых и тонких частиц, перемещающихся далее силой тяжести по склонам, снежными лавинами, селевыми потоками и реками, а также подземными водами, по пути образующими временные или постоянные накопления. Но процессы осадкообразования продолжаются и в них, и на плоских водоразделах во влажном климате эстафета переходит от физического выветривания к химическому, а также биологическому, пустыни -- арена активных процессов осадкообразования как в механической (дюны), так и в химической (соленакопительные водоемы) формах.

В болотах, озерах, лагунах накапливаются тончайшие илистые и органические осадки, а также торфяники -- угли, горючие сланцы, сапропели, железные руды, известняки, , на пляже -- высокодинамичные крупнозернистые осадки -- песчаные и галечно-валунные отложения, россыпи тяжелых минералов. Исключительно разнообразны процессы осадконакопления в морях и океанах, как бы повторяющие континентальные (выветривание, коллювиальные, флювиальные, волновые и тиховодные), а также биогенные (рифы, банки ракушниковые, планктоногенные накопления) и вулканические. И все они совершаются в разнообразных по динамике среды, ее химизму и населенности жизнью обстановках, на разных глубинах и в разных тектонических и климатических режимах. И после того как осадок отложился, в нем не прекращаются процессы осадкообразования, точнее породообразования, -- растворение, окисление, восстановление, гидратация, выпадение новых минералов, называемых диагенетическими, а также вывод из осадка снова в морскую воду большого числа элементов и соединений: СО2, NH4, СН4 и других газов, катионов и анионов металлов и металлоидов. Эти процессы в илу и в твердых породах на суше активно протекают до уровня (зеркала) стоячих грунтовых вод, который в горах располагается иногда на глубине 1-1,5 км -- такова зона активного просачивания дождевых и талых вод, а с ними перемещаются сверху вниз и в горизонтальном направлении под уклон зеркала грунтовых вод СО2 , О2, органические и сильные кислоты и другие агенты выветривания и его продукты. (Казанский Ю.П. и др. "Осадочные породы", Новосибирск. Наука 1987., 225 с.)

2.4 Обломочные горные породы

Обломочные породы образуются из осколков разрушающихся материнских пород. Поскольку разрушение идет преимущественно на суше, обломочные породы называют еще терригенными. Они составляют около 20% осадочных пород. Обломки составляют в терригенных породах не менее половины; кроме них присутствуют хемогенный и биогенный цемент и поры. Таким образом особенности обломочной породы - ее сложность. Обломки генетически связаны с источником сноса, их материал первично сформировался в высокотемпературных зонах магматизма и метаморфизма. Цемент обломочных пород - продукт зон седиментеза и диагенеза. Термодинамическое равновесие обломочной породы достигается в течение миллионов лет.

Обломочные породы очень разнообразны. Их классифицируют по различным признакам - основаниям классификаций: размеру обломков, сцементированности, окатанности и сортированности обломков.

По сортированности (одинаковости размеров обломков) терригенные породы делят на хорошо, средне и плохо сортированные. По составу - на мономинеральные (мономиктовые, олигомиктовые) - состоящие из одного минерала, например, кварцевые, полевошпатовые) и полиминеральные (полимиктовые) - то есть смешанные. Мономиктовыми породами являются граувакки (состоящие из частичек вулканического пепла или других вулканических пород) и аркозы, состоящие из кварц-полевошпатовых обломков, образующихся при разрушении гранитов.

В основу классификации размера обломков терригенных пород положена величина их по десятичной классификации - каждый последующий класс в 10 раз меньше предыдущего. Принято выделять грубообломочные породы, состоящие из глыб, валунов, гальки и гравия, песчаники, алевролиты и пелиты. Пелиты по структуре образуют плавные переходы к глинистой породе.

Таблица 1.

Классификация терригенных пород

Размер обломков	Неокатанные (угловатые)	Окатанные
	Несцементирован-ные (рыхлые)	Сцементирован-ные	Несцементирован-ные (рыхлые)	сцементи- рованные
>10 см	глыбы	глыбовая брекчия	валуны	валунный конгломерат (валунник)
10-1 см	щебень	брекчия	галька	конгломерат
1 см - 1 мм	дресва	дресвянник	гравий	гравелит
0,1 - 1 мм	песок	песчаник	песок	песчаник
0,01 - 0,1 мм	алеврит	алевролит	алеврит	алевролит
< 0,01мм	глина	аргиллит	глина	аргиллит

2.5 Органогенные горные породы

Органогенные горные породы - осадочные горные породы, состоящие из остатков животных и растений и продуктов их жизнедеятельности. Организмы обладают способностью концентрировать определённые вещества, не достигающие насыщения в природных водах, образуя скелеты или ткани, которые сохраняются в ископаемом состоянии.

По вещественному составу среди органогенных горных пород можно выделить карбонатные, кремнистые, некоторые фосфатные породы, а также угли, горючие сланцы, нефть, твёрдые битумы. Органогенные горные породы карбонатные (Известняки) состоят из раковин фораминифер, кораллов, мшанок, брахиопод, моллюсков, водорослей и других организмов.

Своеобразными их представителями являются рифовые известняки, слагающие атоллы, барьерные рифы и другие, а также писчий мел. К органогенным горным породам кремнистым относятся: диатомит, спонголит, радиолярит и др. Диатомиты состоят из опаловых скелетов диатомовых водорослей, а также спикул кремнёвых губок и радиолярий. Спонголиты -- породы, содержащие обычно более 50% спикул кремнёвых губок. Цемент у них кремнистый, из опаловых округлых телец, или глинистый, слегка известковистый, нередко включает вторичный халцедон. Радиоляриты -- кремнистые породы, более чем на 50% состоящие из скелетов радиолярий, которые в современных океанах образуют радиоляриевый ил. Помимо радиолярий в них входят спикулы губок, редкие скорлупки диатомовых водорослей, кокколитофориды, опаловые и глинистые частицы. Многие яшмы имеют основу из радиолярий.

Органогенные горные породы фосфатные не имеют большого распространения. К ним относятся ракушечники из фосфатных раковин силурийских брахиопод -- оболид, скопления костей ископаемых позвоночных (костяные брекчии), известные в отложениях разного возраста, а также гуано. Органогенные горные породы углеродистые -- ископаемые угли и горючие сланцы -- встречаются часто, но масса их в земной коре невелика по сравнению с карбонатными породами. Нефть и твёрдые битумы -- своеобразные породы, основным материалом для образования которых послужил фитопланктон.

По условиям образования (главным образом применительно к карбонатным породам) можно различать биогермы -- скопление остатков организмов в прижизненном положении, танато- и тафроценозы -- совместное захоронение мёртвых организмов, живших здесь же или перенесённых волнами и течениями; породы, возникшие из планктонных организмов, называются планктоногенными (например, диатомит, мел, фораминиферовый известняк).

Если органические остатки подвергаются раздроблению в результате действия волн и прибоя, образуются органогенно-обломочные породы, состоящие из обломков (детрита) раковин и скелетов, скреплённых каким-либо минеральным веществом (например, кальцитом). (Швецов М. С. Петрография осадочных пород, 3 изд., М.,1958, с.158)

2.6 Хемогенные горные породы

Хемогенные породы - это продукты химических реакций, в частности - осаждения из вод. Такие породы могут залегать как на поверхности Земли, так и в ее недрах. Различные соли и бокситы являются результатом хемогенных процессов.

Хемогенные породы образуются разными способами. Например, при постепенном концентрировании вод и растворов одновременно с воздействием солнечного испарения. Или в результате смешивания растворов нескольких солей с последующим понижением их температуры.

Хемогенные породы могут возникать как на поверхности Земли (в морских и континентальных водоемах), так и в ее недрах. От этого зависит их строение. Так, если порода образовалась на поверхности, она имеет протяженную пластовую форму. Породы, залегающие в недрах, имеют трещинно-жильное линзовидное строение.

К хемогенным породам относятся все минеральные соли, калийные соли, кремни, сода, фосфориты, бокситы, хемогенные известняки и целый ряд других образований, которые активно используются в промышленности и строительстве. Например, магнезит используется в производстве огнеупорных материалов. Кстати, Урал имеет самые богатые месторождения магнезита.

Доломит применяют в качестве строительного камня и щебня для бетона. Кроме того, наряду с магнезитом, доломит используется для производства огнеупорных материалов.

Гипс используют для приготовления вяжущих веществ. Кроме того, он является добавкой при производстве портландцемента. Крупные месторождения гипса находятся, в том числе, и на Урале.

Аргиллит используется для получения вяжущих. Кроме того, его применяют для изготовления плит внутренней облицовки.

Известковые туфы применяются в элементах декоративных сооружений. Кроме того, это хорошее сырье для приготовления извести. Особо плотные туфы применяются для наружной облицовки зданий.

Бывает и так, что в формировании осадочных горных пород участвуют процессы разного типа, а также материалы разного происхождения. В таком случае образуются смешанные породы: глинистые пески, песчанистые глины, известковистые песчаники, песчанистые известняки и др. В силу специфики материалов, многие классификации вообще не объединяют такие материалы в отдельную группу. Но для полноты информации мы укажем и ее среди прочих.

(Казанский Ю.П. и др. "Осадочные породы", Новосибирск. Наука 1987, 242 с.)



Глава III. Практическая часть. Тест по теме: "Осадочные горные породы и их значение"

1. Наука, изучающая горные породы, называется ...

а) минералогией

б) кристаллографией

в) петрографией

2. Природные соединения минералов постоянного состава, слагающие земную кору - это …

а) полиминералы

б) горные породы

в) минералы

3. Что обуславливает структуру горной породы?

а) размеры минеральных зерен

б) взаимное расположение минеральных зерен

в) размеры и взаимное расположение минеральных зерен

4. Метаморфическая горная порода, возникшая в результате преобразования известняка - это …

а) мрамор

б) гнейс

в) кварцит

5. К метаморфическим горным породам относится:

а) торф

б) кварцит

в) базальт

6. По какой из классификаций выделяют магматические, осадочные, вулканогенно-оболочные и метаморфические горные породы?

а) по генетической классификации

б) классификация по расположению зерен

в) классификации по состоянию

7. Выделите магматические горные породы:

а) гранит, пемза, вулканическое стекло

б) кварцит, пемза, вулканический туф

в) каменная слюда, гранит и кварц

8. Отметьте полиминеральные кристальные породы хаотической структуры:

а) гренит, кристаллический станикс, дорит

б) гренит, кристаллический гнейс, габбро

в) гренит, дорит, габбро

9. Как по-другому называют изверженные горные породы?

а) осадочные

б) магматические

в) вулканогенно-оболочные

10. Другое название глубинных горных пород.

а) интрузивные

б) излившиеся

в) эффузивные

11. На излившиеся и глубинные подразделяются горные породы - …

а) метаморфические

б) магматические

в) осадочные

12. Грубообломочные горные породы (глыбы, валуны), щебень, галька, с размером обломков более 2 мм - это …

а) псефиты

б) псаммиты

в) алевриты

13. Горные породы, преобразованные в недрах Земли в результате опускания участков земной коры называются …

а) осадочные

б) магматические

в) метаморфические

14. К обломочным горным породам относится:

а) известняк

б) песок

в) пемза

15. Самым твердым минералом на Земле является …

а) алмаз

б) гипс

в) кварц

16. Вулканогенно-обломочные горные породы подразделяются на ... ряда.

а) 2

б) 3

в) 4

17. Отметьте 4 ведущих признака горных пород:

а) степень уплотнения, размер обломков, относительное участие в составе пород пиропластичного и экзогенного материала, роль процессов переноса и переотложения в экзогенных условиях

б) степень уплотнения, размер обломков, относительное участие в составе пород пиропластичного и экзогенного материала, роль процессов переноса и переотложения в анаэробныхх условиях

в) степень уплотнения, размер обломков, относительное участие в составе пород пиропластичного и экзогенного материала, роль процессов переноса и переотложения в аэробных условиях

18. Какая классификация горных пород по состоянию?

а) сыпучие, твердые, вязкие, ковкие

б) сыпучие, твердые, вязкие, пластинчатые

в) сыпучие, твердые, вязкие, легкие

19. Полезные ископаемые бывают:

а) топливные, рудные и нерудные

б) топливные, рудные и жильные

в) рудные, нерудные и жильные

20. Соотнесите горную породу с её генезисом:

1) магматическая горная порода

2) осадочная горная порода

3) метаморфическая горная порода

4) вулканогенно-обломочная горная порода

а) базальт

б) гранат

в) яшма

г) кварц



Выводы

Осадочные горные породы - это образования, представляющие собой закономерные ассоциации минеральных, или органогенных или тех и других продуктов, возникшие на поверхности литосферы и существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры. литосфера минерал диагенез осадочный

Большинство осадочных пород образуется за счет осаждения вещества, являющегося продуктом разрушения древних пород. Скопление такого вещества образующегося в современных условиях называется осадком. В последствие геологические процессы изменяют первичный характер осадков, осадки превращаются в осадочные горные породы.

Осадочные породы составляют более 5% вещества твердой земной коры - литосферы и покрывают 75% поверхности суши. Мощность осадочного покрова составляет от 0 или нескольких метров на древних кристаллических щитах до 20-25 км в геосинклиналях.

Осадочные горные породы имеют важно практическое значение: это и полезные ископаемые, и основания для сооружений. Главной теоритической значимостью следует считать информацию о геологическом прошлом Земли



Литература

1 Ананьев, В. П. Основы геологии, минералогии и петрографии / В. П.

Ананьев, А. Д. Потапов. - М.: Высш. шк., 2005.

2 Барская, В. Ф. Практические работы по общей геологии: учеб, пособие для студентов пед. институтов / В. Ф. Барская, Г. И. Рычагов. - М.: Просвещение, 1970. - 158 с.

3 Высоцкий, Э. А. Геология и полезные ископаемые Республики Беларусь: +учеб, пособие / Э. А. Высоцкий. - Минск: Ушверсггэцкае, 1996. - 184 с.

4 Геология СССР. Т. III Белорусская ССР / М.: Недра, 1971. - 456 с.

5 Геология антропогена Белоруссии / Э. А. Левков, А. В. Матвеев, Н.

А. Махнач [и др.]. - Минск: Наука и техника, 1973. - 152 с.

6 Геология Беларуси / А. С. Махнач, Р. Г. Гарецкий, А. В. Матвеев и

др. - Минск: ИГН НАЛ Беларуси, 2001. - 815 с.

7 Гурский, Б. Н. Общая геология / Б. Н. Гурский, Г. В. Гурский. -

Минск: Высш. школа, 1976.

8 Иванова, М. Ф. Общая геология с основами исторической геологии /

М. Ф. Иванова. - М.: Высш. школа, 1980.

9 Карлович, И. А. Геология / И. А. Карлович. - М.: Академический

проспект, 2005.

10 Короновский, Н. В. Основы геологии / Н. В. Короновский, А. Ф.

Якушева. -М.: Высш. шк., 1991.

11 Короновский, Н. В. Общая геология / Н. В. Короновский. - М.:

МГУ, 2002.

12 Короновский, Н. В. Геология / Н. В. Короновский, Н. А. Ясаманов. -

М.: Академия, 2003. - 448 с.

13 Короновский, Н. В. Практическое пособие по общей геологии: учеб,

пособие / Н. В. Короновский. - М.: Академия, 2004. - 160 с.

14 Корулин, Д. М. Геология и полезные ископаемые Белоруссии: учеб,

пособие / Д. М. Корулин. - 2-е изд. - Минск: Выш. школа, 1976. - 159 с.

15 Лабораторные работы по структурной геологии, геокартированию и

дистанционным методам: учеб, пособие для вузов / А. Е. Михайлов, В. В.

Шершуков, Е. П. Успенский и др. - М.: Недра, 1988. - 196 с.

16 Неймайр, М. История Земли. В 2-х томах. Т. 1 / М. Неймайр. - М.:

ТЕРРА, 1994.-753 с.

17 Охрана окружающей среды: учеб, пособие / С. А. Брылов [и др.];

под ред. С. А. Брылова и К. Штродки. - М.: Высш. шк., 1985. - 272 с.

18 Пособие к лабораторным занятиям по общей геологии: учеб, пособие для вузов / В. Н. Павлинов [и др.]. - 4-е изд. - М.: Недра, 1988. - 149 с.

19 Якушева, А. Ф. Общая геология / А. Ф. Якушева [и др.]. - М.: МГУ,

1988.

20 Азизов. 3. К. Определитель минералов: учеб, пособие / 3. К. Азизов, С. Л. Пьянков. - Ульяновск: Ульяновский техн. ун-т., 2006. -- 53 с.

21 Белоусов, В. В. Структурная геология / В. В. Белоусов. -- М.: МГУ,

1986.-248с.'

22 Булах, А. Г. Что такое минерал / А. Г. Булах // Соровский

образовательный журнал, 1999. - № 6. - С. 68-74.

23 Войтов, И. В. Современное состояние и перспективы развития минерально-сырьевой базы Республики Беларусь / И. В. Войтов [и др.] // Природные ресурсы, Мн., 1999, №1. - С. 37-48.

24 Озима, М. История Земли / М. Озима. - М.: Знание, 1983. - 205 с.

25 Пущаровский, Д. Ю. Открытие и систематика минералов / Д. Ю.

Пущаровский // Соровский образовательный журнал, 1999. - №3. -- С. 88-94.

26 Резанов, И. А. Великие катастрофы в истории Земли / И. А. Резанов.

-М.: Наука, 1984.-176 с.

27 Смит, Г. Драгоценные камни / Г. Смит. - М.: Мир, 1984. - 558 с.

28 Хаин, В. Е. Геотектоника с основами геодинамики / В. Е. Хаин, М. Г.

Ломизе. - М.: Книжный дом "Университет", 2005.

29 Хаин, В. Е. Историческая геология / В. Е. Хаин [и др.]. -- М.: МГУ,

1997.-448 с.

30 Хаин, В. Е. Тектоника континентов и океанов / В. Е. Хаин. - М.: Научный мир, 2001. - 606 с.

Размещено на Allbest.ru

...