ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.09.2020
Просмотров: 3570
Скачиваний: 5
Органогенные, или биогенные, породы образуются при выпадении из насыщенных водных растворов или в результате химических реакций, происходящих в земной коре на ее поверхности. Часто хемогенный и биогенный процессы протекают в природе одновременно, и тогда образуются биохимические породы (многие железистые породы, некоторые фосфориты).
К химическим и органогенным породам относятся кремнистые, карбонатные, железистые и марганцевые породы, бокситы, фосфориты, галоидные и сернокислые соединения.
Кремнистые породы почти целиком сложены кремнезёмом химического или биохимического происхождения и скелетами кремниевых организмов. К кремнистым породам относятся радиоляриты, диатомиты, трепелы, опоки, яшмы, кремни, гейзериты или кремнистые туфы.
Карбонатные породы – известняки, доломиты, мергели – широко распространены среди осадочных пород.
Известняки состоят главным образом из зерен кальцита или кальцитизированных скелетных остатков организмов. Они могут содержать примесь алевритового или глинистого материала, гидроокислов железа. Окраска известняков меняется от светлых тонов до темных. Все известняки бурно реагируют (вскипают) с разбавленной соляной кислотой. По происхождению различают известняки хемогенные, органогенные (биогенные), обломочные.
К хемогенным осадочным породам относят известковый туф (травертин), образующийся на месте выхода горячих и холодных минеральных источников. Макроскопически травертин светло-бурый, иногда белый или серый, пористый (ячеистый). Образует натечные формы и часто содержит раковины наземных организмов.
К органогенным осадочным породам относят мел. Это порода белого цвета, состоящая на 70 – 80% из остатков одноклеточных известковых водорослей и их фрагментов.
Рис. 2.20 Органогенные известняки
Доломиты по внешнему виду похожи на известняки. Это желтовато-бурые, иногда с буроватым оттенком, плотные, скрытокристаллические породы. Доломиты образуются как за счет замещения в известняке кальция магнием, так и путем химического выпадения из раствора при большом содержании в воде магния. В отличие от известняка порошок доломита слабо вскипает при действии на него 10 %-ного раствора соляной кислоты.
Мергели – известково-глинистые породы. В зависимости от преобладания глинистый минералов или карбоната кальция намечается ряд: глинистые известняки – мергели – известковистые глины. Цвет мергелей серый, встречается пестрая окраска. Они вскипают с соляной кислотой, оставляя после реакции темное пятно. Образуются в морских и озерных условиях.
Железистые осадочные породы образуются при разложении магматических и метаморфических пород, богатых железосодержащими минералами. В результате химического разложения минералов железо переходит в гидроокисные соединения и выносится водами в виде механической взвеси и коллоидов. Иногда перенос осуществляется в сульфатной и бикарбонатной форме. Осаждение железа происходит в прибрежно-морских и озерно-болотных условиях (бобовые руды) путем хемогенного осаждения, а иногда с участием бактерий. Железистые породы образуются также на суше в зоне окисления сульфидных месторождений, причем возникают так называемые «железные шляпы».
Образование марганцевых осадочных пород происходит в результате разрушения кристаллических пород и выноса марганца водами в основном в виде гидроокислов, часто совместно с железом. Осаждение марганца происходит в мелководных морских, прибрежно-морских и озерно-болотных условиях и хемогенным путем при активном участии бактерий.
Глиноземистые породы, или бокситы, являются рудой на алюминий (при содержании глинозёма не менее 28%). Породообразующими минералами бокситов являются гиббсит, бёмит, диаспор, гидрогётит, лимонит, каолинит.
Бокситы – тонкодисперсные мягкие или плотные породы белого, серого, желтого цвета, а также темно-красного оттенка (в зависимости от содержания железа). Преобладают бокситы красного цвета и темно-красной окраски. Структура – оолитовая (бобовая). Текстура массивная, реже слоистая. Иногда встречаются бокситы, похожие на глинистые породы.
Фосфатные осадочные породы сложенные аморфными или микрокристаллическими фосфатами кальция с примесью глинистого или песчаного материала, называются фосфоритами. Обычно к фосфатным породам относятся породы, содержащие не менее 10% P2O5.
Фосфориты по цвету обычно черные и серые породы, имеющие массивную, желваковую, зернистую или конгломератовую структуру. Текстура слоистая, натечная. Фосфориты часто образуют пласты, внешне похожие на известняки, песчаники, или образуют скопления зерен, желваков, конкреций.
Галоидные и сернокислые соединения – типичные хемогенные осадочные породы, состоящие из минералов класса сульфатов и хлоридов. Главные минералы этих пород: ангидрит, гипс, галит, сильвин, карналлит. В виде примеси в них присутствуют глинистые, алевритовые и песчаные частицы.
Среди них различают сульфатные, сложенные гипсом и ангидритом, и хлоридные: каменная соль (в основном галит), карналлитовая порода (карналлит 50 – 80%, галит 20 – 50%), сильвиновая порода (галит 25 – 60%, сильвин 15 – 40%) и др.
Структура пород в основном кристаллическая, натечная, текстура массивная, слоистая и др. Соли залегают в виде крупных пластовых залежей, прослоев, линз, иногда слагают ядра соляных куполов. Образование солей происходит в прибрежно-морских, лагунных, озерных (бессточных) водоемах в условиях жаркого климата, когда испарение в несколько раз превышает количество выпадающих осадков.
Каустобиолиты – горючие ископаемые, горные породы органогенного происхождения. К каустобиолитам относятся ископаемые угли, горючие сланцы, нефть и нефтяные битумы.
Торф представляет собой бурую, темно-бурую полуразложившуюся массу, состоящую из растительных остатков и углеводородных соединений.
Ископаемые угли представляют собой органогенную горную породу и относятся к твердым горючим ископаемым. Исходным материалом для них послужили высшие и низшие (в основном водоросли) растения, а также простейшие организмы, богатые жирами. В зависимости от исходного материала различают угли гумусовые, или гуммиты, образовавшиеся из остатков растительных тканей высших растений, и сапропелевые, или сапропелиты, образовавшиеся из остатков водорослей и простейших организмов.
В формировании углей различают две стадии: 1) оторфования, или гумификации, и 2) углефикации. В первую стадию образуется торф и сапропель, а во вторую из торфа и сапропеля – ископаемые угли. При этом торф и сапропель сначала превращаются в бурый, затем в каменный и при благоприятных условиях – в антрацит.
Бурый уголь представляет собой горючую ископаемую породу, имеющую черную, коричневатую или темно-бурую окраску, матовый блеск и бурую черту. Содержание углерода составляет 65 – 75%.
Каменный уголь внешне отличается от бурого большей твердостью, более плотным сложением, постоянным черным цветом и черной чертой. Содержание углерода составляет 75 – 90%.
Антрацит представляет собой однородный плотный и блестящий уголь черного цвета, обычно с раковистым изломом. Содержание углерода 90 – 97,5%.
Горючие сланцы – это глинистые, известковистые, песчанистые породы, содержащие органическое вещество. В зависимости от его происхождения выделяют следующие природные типы горючих сланцев: битуминозные (пропитанные нефтяными битумами), гумусовые (за счет разложения высших растений), сапропелевые (за счет разложения низших растений и простейших организмов).
Нефть – природная горючая маслянистая жидкость, состоящая из смеси углеводородов, кислородных, азотистых и сернистых соединений. Основную часть нефти составляют углеводороды (около 96 – 98%). По окраске нефть желтовато-темно-коричневатая, реже бесцветная или черная.
Асфальт является продуктом окисления нефти. Состоит из углерода (80%), водорода (10%), кислорода (10%). Окраска буро-черная. Блеск смолистый; мягкий, легко плавится и горит; имеет своеобразный запах.
Озокерит (горный воск) образуется за счет естественной перегонки нефти. Состоит из углерода (84%) и водорода (16%). Окраска зеленовато-коричневая, черно-бурая. Блеск жирный; мягкий; жирный на ощупь. Легко плавится и горит.
Магматические горные породы
Магматические горные породы различаются и называются их минеральному составу, структуре и текстуре. В основу петрографической классификации положен химический состав пород. Главными породообразующими минералами магматических горных пород являются кварц, полевые шпаты, слюды, роговая обманка. Пироксен, оливин, второстепенными (акцессорными) – апатит, циркон, магнетит, гематит, рутил, ильменит, сфен. Вторичными могут быть хлорит, серицит, серпентин, эпидот, карбонаты и многие другие минералы. Второстепенные и вторичные минералы не играют существенной роли при определении типа магматических горных пород. Ведущее значение при этом имеют содержание кварца, состав полевых шпатов, а также относительное количество темноцветных и светлоокрашенных породообразующих минералов.
Структура магматических горных определяется степенью кристалличности и относительным количеством стекла (полнокристаллические, неполнокристаллические и стекловатые структуры), абсолютным размером зерен минералов (крупно-, средне-, мелко- тонкозернистые и скрытокристаллические структуры) и относительным размером зерен (равномернозернистые, неравномернозернистые, порфировидные и порфировые структуры)
Текстуры магматических пород выделяются по признаку однородности вещества породы (однородные и неоднородные – пятнистые, полосчатые, флюидальные текстуры), по ориентации слагающих минералов (ориентированные и неориентированные) и по степени заполнения пространства (компактные, массивные и пористые, пузыристые, миндалекаменные текстуры).
Интрузивные породы характеризуются яснозернистыми структурами, потому что вся масса породы представляет собой агрегат кристаллических зерен. Для эффузивных пород характерны порфировые и афировые, неполнокристаллические или стекловатые структуры. Излияние лавы сопровождается выделением газов и паров, что приводит к образованию пористых, шлаковых, пузыристых текстур. Когда пустоты от выделившихся газов впоследствии заполняются минералами (опал, халцедон, эпидот и др.), появляется миндалекаменная текстура эффузивов. Следы течения лавы обнаруживаются нередко в параллельном расположении ранее выделившихся минералов, в струйчатой окраске застывшей стекловатой массы. Соответствующая текстура эффузивной породы носит название флюидальной.
Наряду с эффузивными значительным распространением пользуются вулканогенно-обломочные структуры, сложенные вулканическими и одновременно выпавшими с ним осадочным материалом, а также образованные их переотложенного вулканического материала. Таким образом, эти породы имеют черты сходства, с одной стороны, с магматическими (вулканический материал), с другой – с осадочными породами (по способу отложения, накопления материала).
По соотношению вулканического и осадочного материала выделяются две группы пород: 1) вулканогенно-обломочные и 2) вулканогенно-осадочные породы. В первую группу включены породы, сложенные или только вулканическим материалом (лавокластические и пирокластические), или вулканическим и синхронно с ним образованным осадочным материалом в количестве не более 50% (осадочно-пирокластические). Во вторую группу включены породы, сложенные преимущественно осадочным материалом (более 50%) с примесью пирокластического материала (пирокласто-осадочные породы), и осадочные породы, целиком или существенно состоящие из переотложенного вулканического материала (вулканомиктовые породы).
В основе классификации магматических горных пород лежит их химический состав. Все магматические породы разделяются по содержанию кремнезема (SiO2) на группы: ультраосновные (менее 45%), основные (от 45 до 52%), средние (от 52 до 65%), кислые (от 65 до 75%). В отдельную группу выделяются щелочные породы, содержащие примерно 20% щелочей и около 40 – 55% SiO2 (табл. 2.10).
Таблица 2.10 Классификация магматических горных пород
|
Группа и содержание SiO2 |
Интрузивные (глубинные) |
Эффузивные (излившиеся) |
Главные породообразующие минералы |
Окраска |
|
|
слабо измененные |
сильно измененные |
||||
|
Щелочные (более 75%) |
нефелиновый сиенит |
- |
- |
калиевый полевой шпат, нефелин, пироксен, амфиболы |
светлая |
|
Кислые (65 – 75%) |
гранит, гранодиорит |
липарит, дацит |
кварцевый порфир, дацитовый порфир |
кварц, калиевый полевой шпат, кислый плагиоклаз, биотит, реже мусковит, роговая обманка |
светлая |
|
Средние (55 – 65%) |
сиенит, диорит |
трахит, андезит |
ортофир, андезитовый порфирит |
калиевый полевой шпат, роговая обманка, кислый плагиоклаз, реже биотит |
темно-серая, пестрая |
|
Основные (40 – 55%) |
габбро, лабрадорит |
базальт |
диабаз |
основные плагиоклазы, пироксены, реже оливин, роговая обманка и биотит |
черная |
|
Ультраосновные (менее 40%) |
дунит, перидотит, пироксенит |
- |
- |
оливин, пироксены, реже роговая обманка |
черная, темно-зеленая |
Ультраосновные породы состоят из оливина, пироксена и роговой обманки. Характерной особенностью их состава является отсутствие кварца и полевых шпатов. Черная и темно-зеленая окраска породообразующих минералов обусловливает темный и черный с зеленоватым оттенком цвет ультраосновных пород. Интрузивные разности этих пород представлены дунитами, перидотитами и пироксенитами, имеющими полнокристаллическую, яснозернистую структуру и массивную или полосчатую текстуру. К ультраосновным породам относятся также кимберлиты – породы, имеющие порфировую структуру и брекчиевидную текстуру. Материал, слагающий кимберлитовые тела, представляет собой обычно брекчии от мелкообломочных до крупнообломочных разностей преимущественно серой и зеленой окраски. Среди разнородных включений в составе кимберлитов обязательно присутствуют ультраосновные породы (перидотиты, пироксениты), свидетельствующие о глубинном происхождении материала кимберлитов.
Дуниты – существенно оливиновые породы, содержащие (до 3%) магнетит и хромит, иногда платину.
Перидотиты состоят из оливина и авгита, нередко содержат хромит, магнетит, ильменит.
Пироксениты – породы, в которых пироксен (авгит) резко преобладает над оливином.
Основные породы имеют в своем составе пироксены и основные плагиоклазы (от лабрадора до анортита). В меньшем количестве присутствуют оливин, роговая обманка, биотит, характерно отсутствие кварца. Окраска пород темная. У интрузивных пород на темном фоне выделяются зерна плагиоклазов. Основные представители: габбро, лабрадориты, их излившиеся и жильные аналоги – базальты и диабазы.
Габбро состоит их пироксена (50%) и плагиоклаза (50%). Окраска темно-серая, темно-зеленая до черной. Структура габбро крупно- и среднезернистая, текстура массивная, полосчатая, такситовая.
Анортозиты – породы из группы габбро, состоящие почти целиков из основного плагиоклаза. Крупнозернистые лабрадоровые анортозиты называются лабрадоритами.
Базальты – очень плотные очень плотные черные или темно-серые породы, являющиеся излившимися аналогами габбро. Минеральный состав их соответственно подобен составу габбро: авгит, основной плагиоклаз, роговая обманка. Структура основной массы скрытокристаллическая, мелкозернистая. Иногда в основной массе содержатся порфировые выделения авгита, оливина, плагиоклаза.
Базальты, содержащие кислый плагиоклаз (альбит) за счет альбитизации первичного основного плагиоклаза и образовавшиеся при подводных излияниях, о чем свидетельствует наличие в них подушечной отдельности, называются спилитами.
Диабазы – преимущественно жильные породы, их минеральный состав аналогичен базальтам и габбро. Это яснозернистые породы, состоящие из основного плагиоклаза и пироксена. В основной массе диабаза встречаются хорошо различимые удлиненные кристаллы серого плагиоклаза или темного авгита, образующие как бы войлок минералов (офитовая структура).