Органогенні і хемогенні породи.
Утворюються вони як у водному середовищі, так і на поверхні суші в результаті життєдіяльності тварин і рослинних організмів, або хімічних процесів. Часто обидва процеси проходять одночасно, а тому утворені ними породи розглядаються сумісно. Їх класифікують за хімічним складом і виділяють карбонатні, кремнисті, сірчанокислі, галогенні, фосфатні, вуглеводневі (горючі) породи.
Карбонатні породи.
Серед карбонатних порід найбільш розповсюдженими є вапняки і доломіти.
Вапняки – найбільш розповсюджені породи даної групи. Вони складані в основному кальцитом. За вмістом глинистих домішок розрізняють глинисті вапняки (глини 10 %), вапнякові мергелі (20 %), і мергелі (30-50 %) і вапнякові глини (глини 50 %). При збільшенні кількості піску у вапняках їх називають піщаними вапняками або вапняковими пісковиками. Характерною особливістю є їх активна взаємодія із соляною кислотою, котра супроводжується інтенсивним виділенням вуглекислого газу. Забарвлення вапняків може бути різноманітним. Найчастіше бувають світло-сірі, сірі, та сірувато-жовті кольори.
За походженням вапняки поділяють на органогенні та хемогенні, але в більшості випадків вони мають органогенно-хемогенне походження. Типовим представником таких порід є звичайна письмова крейда.
Мергелі – це щільні вапнякові породи з раковинними або нерівними зламами переважно білого або різноманітного сірого забарвлення. З розведеною соляною кислотою мергелі сильно реагують, при чому на поверхні породи залишається брудна пляма.
Доломіти – породи, що містять не менше 95 % мінералу доломіту. Чисті доломіти зустрічаються рідко. В основному спостерігаються різні переходи від вапняків до доломітів, та й вапнякові доломіти вміщують більше 50 % доломіту, а доломітові вапняки – менше 50 %. Макроскопічно відрізнити доломіти від вапняків практично неможливо. Їх діагностичною ознакою є реакція з розведеною соляною кислотою. Доломіти «киплять» тільки після розтирання їх в порошок.
Кремнисті породи.
Породи, складені переважно кремнеземом, можуть мати як органічні, так і хімічне походження. Із кремнистих порід органічного походження найбільше розповсюдження мають діатоміти, що являють собою скупчення мікроскопічних скелетів діатомітових водорослей. Діатоміти – білі або світло-жовті, м’які і легкі рихлі породи, часто подібні на письмову крейду, але, на відміну від неї, не реагують із соляною кислотою.
До кремнистих порід також відносяться опоки, яшми, кремнисті конкреції. Вони мають значно менше розповсюдження, ніж діатоміти і трепели.
Сірчанокислі і галоїдні породи.
Сірчанокислі і галоїдні породи розрізняють за хімічним складом, але вони близькі за умовами формування. Серед цих порід найбільш розповсюджені кам’яна сіль, гіпс і ангідрит.
Кам’яна сіль являє собою зернисто-кристалічну або зливну масу. Забарвлення її змінюється від білого до червоного в залежності від домішок. Діагностичні ознаки солі: солена на смак, легко розчиняється у воді, має невелику густину. Буває як у суцільних масах, так і у вигляді домішок в уламкових породах і глинах. При вивітрюванні на поверхні таких порід виникають білі плями солі.
Гіпс, як і кам’яна сіль, трапляються у вигляді зернисто-кристалічних мас. Чистий гіпс сніжно-білий, жовтий або рожевий, але його забарвлення у залежності від складу домішок може бути різноманітним. Гіпс легко розпізнається за невеликою твердістю і малою густиною, яка не перевищує 2,4.
Ангідрит – сіра або голубувато-сіра щільна порода з густиною до 3 і твердістю до 3,5 за шкалою Маоса, чим різко відрізняється від гіпсу. Ангідрит трапляється на глибинах більше 70 м. На поверхні він внаслідок гідратації переходить в гіпс.
Залізисті породи.
Найбільше розповсюдження із залізистих порід мають: 1) оксиди і гідроксиди заліза; 2) карбонати заліза; 3) сульфіди заліза.
Серед порід першої групи є оолітові залізні руди. Утворюються вони при випаданні гідроксидів заліза із морської або прісної води.
До складу другої групи входять сидерит, який трапляється у вигляді мінеральних включень в осадових породах або, рідше, утворює невеликі лінзи.
До третьої групи відносяться пірит і марказит. Вони іноді складають пласти і лінзи, але практичного значення в промисловості не мають.
Фосфатні породи.
Осадові породи, багаті фосфатами кальцію (апатит), називають фосфоритами. Вони містять фосфат кальцію в аморфному виді, домішки глини або піску. Якість фосфоритів оцінюється за вмістом фосфорного ангідриту. За місцем утворення розрізняють фосфорити морські і континентальні, а за умовами залягання – пластові та конкрекційні. Фосфорити із великим вмістом оксиду фосфору, є цінною рудою для хімічної промисловості і сільського господарства при виробництві добрив.
Вуглеводневі породи.
До названої групи входять як органогенні так і хемогенні породи. Найбільш широке розповсюдження мають торф, викопне вугілля, горючі сланці, бітумінозні породи і нафта.
Торф являє собою буру або чорну масу не до кінця розкладеного рослинного матеріалу, обвугленого і збагаченого органічними кислотами. Торф рихлий, ріжеться лопатою. Утворюється переважно на болотах з відмираючих рослин.
Викопне вугілля складене залишками рослинності, яка накопичувалась в мілководних водоймах і болотах. В подальшому цей матеріал зазнав складного хімічного процесу вуглефікації, в результаті котрого органічна речовина поступово втрачала кисень і водень, а збагачувалась вуглецем. При цьому утворилося буре вугілля, кам’яне вугілля і антрацит.
Горючі сланці – сланцеваті темно-сірі, бурі або коричневі породи, котрі горять кіптявим полум’ям із виділенням густого диму із запахом бітуму. Утворюються вони при накопиченні бітумів з одночасним відкладанням тонкого мулу.
Бітуми являють собою нафти і летучі горючі речовини. Утворюються вони в умовах ускладненого доступу кисню до захоронених органічних залишків.
Бітумінозні породи – це просочені або вміщуючі розсіяні включення нафти, яка знаходиться в них у загустілому стані в результаті окислення. Це в більшості темні породи із сильним запахом нафти на свіжому зламі. Поміщений уламок породи в пробірку з бензином або бензолом, розчиняючи бітумну частину, надає їм темно-коричневого забарвлення.
Нафта являє собою рідину від світло-жовтого до коричневатого кольору із специфічним запахом бітуму і масляним блиском. Невелика кількість нафти на воді утворює райдужну плівку. Поклади нафти формуються у пористих і тріщиноватих породах, які в цих випадках відіграють роль колекторів.
Вулканогенно-осадові породи. Являють собою утворення проміжного складу між уламковими і вулканогенними (пірокристалічними) породами. За співвідношенням між собою і вулканогенною частиною у цій групі гірських порід розрізняють наступні типи порід: туфітові породи, в яких уламковий матеріал складає 10-15 %, а вулканогенний – 50-90 %, і туфогенні породи, уламкова частина в котрих складає 50-90 %, а вулканогенна – 10-50 %.
Розмір і форма вулканогенних частинок можуть бути різними, в зв’язку з чим подальший розподіл головних груп вулканогенно-осадових порід, як і уламкових осадових, проводиться за цими ознаками.
Уламкова частина може бути представлена кварцом, польовими шпатами, слюдами та ін., також уламками порід, перенесеними до місця накопичення осаду різними поверхневими агентами транспортування. Вулканогенна частина, яка є продуктом діяльності наземних і підземних вулканів, складається із вулканічного скла, уламків мінералів, та ефузивних порід. Форма частинок в переважній більшості кутовата, іноді краплеподібна.
У туфах цементувальний матеріал міститься у невеликій кількості. Виражений він в основному тонкодисперсною скловатною масою, а іноді вторинними карбонатами, хлоритом, цеолітами. У туфітах і туфогенних породах цемент може складати до 20-30 % і більше. Виражений він головним чином глинистим матеріалом і карбонатами, а також продуктами розкладу теригенних мінералів – хлоритом, серицитом та ін.
Забарвлення вулканогенно-осадових порід надзвичайно різноманітне. При високому вмісті вулканогенного матеріалу переважають бурі і сірувато-зелені кольори різних відтінків. Іноді бувають гірські породи жовтого, фіолетового, чорного та ін. кольорів.
Породи даної групи утворюються в областях з інтенсивною вулканічною діяльністю в результаті одночасного накопичення і подальшого перетворення пірокластичного і уламкового матеріалу.
Контрольні запитання
1. Що таке осадові гірські породи і в яких умовах вони утворюються?
2. Що таке діагенез, катагенез і метагенез осадових порід?
3. Найбільш характерні фізичні властивості осадових порід?
4. Від чого залежить абразивність осадових порід?
5. Які найважливіші мінерали входять до складу осадових порід?
6. Умови формування хемогенних та органогенних осадових порід?
7. Умови формування вулканогенно-осадових порід?
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4