Структурно-текстурная характеристика глинистых пород и их генезис.

Петрографическую характеристику глин удобнее дать по основным петротипам, разделив их на две группы по степени смешанности, или полимиктовости.

1. МОНОМИНЕРАЛЬНЫЕ И ОЛИГОМИКТОВЫЕ ГЛИНЫ

А. Каолинитовые глины, или каолины, одна из caмых распространенных групп глин, сложенных часто одним каолинитом, реже с примесью галлуазита, обычно белые, не набухающие, жирные на ощупь, но иногда сухарные или темно-серые и черные за счет углистого вещества. Под микроскопом устанавливаются два структурных типа по взаимоотношению чешуек: конформно- и неконформно-чешуйчатые.

Конформно-чешуйчатые каолины являются первичными, возникшими в стадию экзогенного или гидротермного выветривания силикатных пород путем их метасоматоза на месте залегания в кислой среде (болотах и других обстановках с обилием органических кислот и в зонах гидротерм). Структура лепидобластовая, тонко- или крупночешуйчатая, иногда песчаная поразмеру, микалитовая, свидетельствующая об образовании минералов на месте их залегания, т. е. в данной породе способом твердотельного преобразования. Обычно эти глины неслоистые, нередко сохраняют структуру и текстуру первичных пород (гpaнитную, обломочную, порфировую и т. д.), по которым они образовались, т. е. являются псевдоморфными.

Неконформно-чешуйчатые каолины с обломочной структурой вторичны, т. е. бразовались как механические осадки при размыве и переотложений первичных, например -кор выветривания.

Б Аллофанове глины-самые загадочные и неуловимые: при выявлении их минерального состава «не за что ухватиться» - ни структуры (они аморфны), ни постоянного химического состава. Обычно неслоистые; крепкие и твердые (тв. 3), а при увлажнении - землистые, порошковатые; часто прозрачные, со стеклянным блеском, не свойственным глинам. Содержание воды иногда до 50 %.

В. Смектитовые, или монтмориллонитовые, глины - одни из самых распространенных, как отбеливающие или мылящиеся известны давно под местными названиями: кил. Это зеленые, зеленоватые, желтоватые, красные, светло-серые, в сухом состоянии каменистые, под дождем «раскисающие».

В шлифе видна лепидобластовая, часто довольно крупночешуйчатая, свидетельствующая об образовании глинистого вещества на месте, в данной породе путем твердотельного преобразования. Сохраняющиеся реликты витрокластической структуры первичной породы - силуэты poгулек вулканического стекла или дугообразная исчерченность породы, а иногда и неглинизированное вулканическое стекло определенно свидетельствуют об образовании глины по пепловым туфам кислого состава в щелочных условиях морской cpeды.

Г. гидрослюдистые глины одни из самых распространенных в, стратисфере, но представлены они в основном двумя петротипами - гидромусковитовыми и глауконитовыми пелитолитами, образующимися в наземных или подводных корах выветривания (включая и вулканический элювий) или накопленными как мexaнoгeнныe осадки - продукты переотложения элювиальных образований. Третий генетический тип серицитовые сланцы. По структуре выделяются обычные два типа: конформно-чешуйчатые, лепидобластовые (элювиальные или иные метасоматические, а также метаморфические), и неконформно-чешуйчатые.

Гидромусковитовые более или менее чистые глины в основном являются механически отложенными и, хотя и странно, редки в корах выветривания. Глауконитовые глины зеленые до темно-зеленых, обычно маломощные (от сантиметров до 1,5 м), микролепидобластовые, тонко- и грубочешуйчатые, часто сфероагрегатные, неслоистые, морские гальмиролитические (подводный элювий).

Д. Хлоритовые глины распространены широко, но обычно в виде маломощных (до метров и первых десятков метров) тел: в эвапоритах в ассоциации с палыгорскитом, сепиолитом, смектитами, а также как продукты глинизации базальтовых гиалокластитов на морском дне. Цвет зеленый до почти черного. Размокают без набухания, но при наличии смешанослойных фаз набухают. Третий гeнетический тип - хлоритовые сланцы, которые, подобно серицитовым, образуются при метагенезе по смектитам, каолинам, другим филлосиликатным породам и базальтовым туфам и песчаникам.

Е. Палыгорскитовые и сепиолитовые глины сравнительно редки, часто залегают в виде линз, прослоек или жил в карбонатных и эвапоритовых отложениях, но изредка их пласты имеют толщину до 6 м (Черкасское месторождение на Украине) или многих десятков метров

2. ПОЛИМИКТОВЫЕ И МЕЗОМИКТОВЫЕ ГЛИНЫ

Полимиктовые и близкие к ним мезомиктовые глины, возникающие в результате смешения материала из разных источников в путях переноса, резко преобладают над мономинеральными вместе с олигомиктовыми. Это означает, что большая часть континентальных кор выветривания в геологической истории перемывалась. Все эти глины осаждались как механические осадки в тиховодных условиях. Отсюда господствующие в них неконформные, обломочные структуры, которые трансформируются в конформные, лепидобластовые только при метаморфизации на стадии метагенеза. Текстуры тонкослоистые, часто сезонные, но нередки и неслоистые глины, утратившие свою слоистость в результате биотурбирования или образования скорлуповатой отдельности под влиянием коллоидных сил глинистого вещества.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ глинистых пород

1. ИСТОЧНИК ВЕЩЕСТВА

Основным источником вещества – 1)силикатные породы и силикатное стекло, выветривающиеся на суше и в меньшей мере на дне морей и океанов, 2) ранее накопленные глинистые толщи, которые перемываются на суше (терригенный материал) или на морском дне (эдафогенный материал, 3) гидротермальные выносы глинозема.

2. СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ

Различают три способа образования глинистых минералов и соответственно три их генетических типа: 1) синтез из природных растворов - синтезированные; 2) метасоматоз (преобразование, замещение) силикатных пород - элювиальные и гидротермальные; 3) трансформация одних глинистых минералов или слоистых силикатов вообще в другие трансформированные, лучше - трансформационные минералы.

3. УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

Самое необходимое условие для генезиса глинистых минералов – 1) обводненность, хотя бы в виде поровой или пленочной влаги 2) довольно высокая температура, по крайней мере положительная, но лучше - в десятки градусов. При более низкой температуре (ниже 10 0 С) глинообразование идет медленно и вяло (глауконит). Поэтому на суше оно тяготеет к. экваториальным и тропическим зонам и постепенно затухает 3)плоский рельеф. 4) Химические условия часто имеют решающее значение. Самый важный параметр - рН. глинстые минералы образуются при широком диапазоне рН: от самых высоких, резко щелочных (>9) до низких (2-3), весьма кислых Второй по важности химический показатель – окислительно-восстановительный потенциал, или Eh, определяющий в основном валентность атома железа, входящего в решетку филлосиликата. Положительные значения Eh обеспечивают вхождение Fe+ 3 в молекулу нонтронита и других железистых минералов.