Осадочные горные породы

2 типа осадочных горных пород: известняк (сверху), Сланцы (горные породы)

Осадочные горные породы (ОГП) — породы, возникшие в результате осаждения различных веществ в водной среде, реже из воздуха, а также в результате деятельности ледников.

‎Верхний слой земной коры сложен преимущественно осадочными породами. Мощность колеблется от 0 в осевых частях срединно-океанских хребтов до 22 км в Прикаспийской впадине.

Осаждение происходит механическим, химическим и биогенным путем. Осадочные горные породы разделяются на:

• обломочные,
• химические,
• биогенные (органогенные).

Преобладают глинистые (ок. 50%), песчаные и карбонатные (в сумме ~45%) всей породы. ОГП составляют около 10% массы земной коры и покрывают 75% поверхности Земли. С ОГП связано более 3/4 полезных ископаемых (уголь, нефть, горючие газы, соли, руды железа, марганца, алюминия, россыпи золота, платины, алмазов, фосфориты, стройматериалы).

ОГП существуют также в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры. ОГП образуются в результате воздействия внешней среды на переохлаждённые продукты расплавов. Процес образования ОГП не включает большую группу горных пород, образованной действием на сульфидные горные породы (руды) специфической формы выветривания — окисление, и образующих так называемые зоны окисления.

Изучением осадочных горных пород занимается наука петрография. Она включает изучение:

• железистых кварцитов, образованных в процессе высоко температурного метаморфизма, или различных туфов, являющихся прерогативой специального раздела геологии — вулканологии;
• бокситов — продуктов метасоматоза, протекающего при низких температурных параметрах.

Основная площадь материков покрыта ОГП, поэтому с ними в основном проводятся геологические работы. С ОГП генетически или пространственно связана подавляющая часть месторождений полезных ископаемых.

В ОГП хорошо сохранились остатки вымерших организмов, по которым можно проследить историю развития различных уголков Земли.

Изучением осадочных горных пород занимается наука литология.

Классификация осадочных горных пород

Слои земли (осадочные горные породы)

В формировании осадочных горных пород участвуют различные геологические факторы: разрушение и переотложение продуктов разрушения ранее существовавших пород, механическое и химическое выпадение осадка из воды, жизнедеятельность организмов. Случается, что в образовании той или иной породы принимает участие сразу несколько факторов. При этом некоторые породы могут формироваться различным путём. Так, известняки могут быть химического, биогенного или обломочного происхождения. Это обстоятельство вызывает существенные трудности при систематизации осадочных пород. Единой схемы их классификации пока не существует.

Различные классификации осадочных пород были предложены Ж. Лаппараном (1923 г.), В. П. Батуриным (1932 г.), М. С. Швецовым (1934 г.) Л. В. Пустоваловым (1940 г.), В. И. Лучицким (1948 г.), Г. И. Теодоровичем (1948 г.), В. М. Страховым (1960 г.), и другими исследова­телями.

Однако для простоты изучения применяется сравнительно простая классификация, в основе которой лежит генезис (механизм и условия образования) осадочных пород. Согласно ей осадочные породы подразделяются на обломочные, хемогенные, органогенные и смешанные.

Генезис осадочных горных пород

«Осадочные горные породы» объединяют три принципиально различные группы поверхностных (экзогенных) образований, между которыми практически отсутствую существенные общие свойства. Собственно из осадков образуются хемогенные (соли) и механогенные (обломочные, частично терригенные) осадочные породы. Образование осадков происходит на поверхности земли, в её приповерхностной части и в водных бассейнах. Но применительно к органогенным породам довольно часто термин «осадок» не применим. Так если осаждение скелетов планктонных организмов ещё можно отнести к осадкам, то куда отнести скелеты донных, а там более колониальных, например, кораллов, организмов не ясно. Это говорит о том, что сам термин «Осадочные горные породы» является искусственным, надуманным, он является архаизмом. В следствие этого В. Т. Фролов пытается заменить его термином «экзолит». Поэтому анализ условий образования этих пород должен происходить раздельно.

Диагенез

Осадок, накопившийся на дне водоёма или на поверхности суши, обычно представляет собой неравновесную систему, состоящую из твёрдой, жидкой и газовой фаз. Между составными частями осадка начинается физико-химическое взаимодействие. Активное участие в преобразовании осадков принимают обитающие в иле организмы.

Во время диагенеза происходит уплотнение осадка под тяжестью образующихся выше него слоев, обезвоживание, перекри­сталлизация. Взаимодействие составных частей осадка между со­бой и окружающей средой приводит к растворению и удалению неустойчивых компонентов осадка и формированию устойчивых минеральных новообразований. Разложение отмерших животных организмов и растений вызывает изменение окислительно-восста­новительных и щелочно-кислотных свойств осадка. К концу диагенеза жизнедеятельность бактерий и других организмов почти пол­ностью прекращается, а система осадок — среда приходит в равно­весие.

Продолжительность стадии диагенеза из­меняется в широких пределах, достигая десятков и даже сотен тысяч лет. Мощность зоны осадка, в которой протекают диагенетические преобразования, также колеблется в значительном диа­пазоне и, по оценке большинства исследователей, составляет 10—50 м, а в ряде случаев, по-видимому, может быть и больше.

Катагенез

В этой стадии осадочные породы претерпевают существенные преобразования, сопровождаемые изменением химико-минералогического состава, строения и физических свойств. Основными факторами преобразования пород являются температура, давление, вода, растворённые в ней соли и газообразные компо­ненты, рН, Еh и радиоактивное излучение. Направленность и ин­тенсивность преобразований в значительной степени определяются составом и физическими свойствами пород. В процессе катагенеза происходит уплот­нение пород, их обезвоживание, растворение неустойчивых сое­динений, а также перекристаллизация и образование новых минералов.

Метагенез

На этой стадии происходит максимальное уплотнение осадочных пород, меняется их минеральный состав, структура. Преобразование пород происходит под влиянием тех же факторов, что и при катагенезе, но температура более высокая (200—300 °С), выше минерализация и газонасыщенность вод, иные значения Еh и рН.

Изменение структуры пород проявляется в укрупнении размера зёрен, в упорядочении их ориентировки, перекристаллизации с исчезновением фаунистических остатков. Завершается стадия метагенеза переходом оса­дочных пород в метаморфические горные породы.

Условия залегания осадочных горных пород

Большинство осадочных пород залегает в виде пластов, или слоёв.

См. также

• Глина
• Керамика
• Стекло

Литература

• Мильнер Г. Б. (Milner H.B.). Петрография осадочных пород. Том I. М.: Недра, 1968. 500 с
• Страхов Н. М. Основы теории литогенеза. М.: Гостоптехиздат. Т. 1- 3, 1960—1962.
• Логвиненко Н. В. Петрография осадочных пород. М.: Высшая школа, 1967
• Япаскурт О. В. Основы учения о литогенезе. М.: изд-во МГУ, 2005
• Сурков А. В., Фортунатова Н. К., Макаров В. П. Об условиях образования современных осадков Чудского озера по гранулометрическим данным.// Изв. вузов. Геология и разведка. 2005. № 5. С. 60 — 65.
• Рухин Л. Б. Основы литологии. Л.: Госгеолиздат, 1961
• Билибин Ю. А. Основы геологии россыпей. М.: изд. АН СССР, 1956.
• Гостинцев К. К. Метод и значение гидродинамической классификации песчано-алевритовых пород при поисках литологических ловушек нефти и газа. /Методика прогнозирования литологических и стратиграфических залежей нефти и газа. Л.: изд. ВНИГРИ, 1981. С. 51-62.
• Половинкина Ю. Ир. Структуры горных пород. Часть 1: Магматические породы; Часть 2: Осадочные породы; Часть 3: Метаморфические породы. — М.: Госгеолиздат, 1948.