Осадочные горные породы. Карбонатные, сульфатные и силикатные осадочные горные породы. Каустобиолиты.

Осадочными горными породами называются породы, существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры и образующиеся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности организмов или всех трех процессов одновременно.

Классифицируют эти породы обычно по химическому составу и выделяют следующие наиболее распространенные группы пород:

1. карбонатные породы, в которых породообразующие минералы представлены минералами-карбонатами (кальцитом и доломитом);

2. кремнистые породы, сложенные минералами кремнезема (опалом, халцедоном и кварцем);

3. эвапориты (сернокислые и галоидные породы), состоящие из минералов сульфатов и галоидов;

4. фосфатные породы,главный минерал которых апатит;

5. железистые породы, содержащие карбонаты, сульфиды или гидроксиды железа;

6. каустобиолиты (углеродистые горючие ископаемые).

Более трёх четвертей площади материков покрыто осадочными породами, поэтому с ними наиболее часто приходится иметь дело при геологических работах. Кроме того, с осадочными породами связана подавляющая часть разрабатываемых месторождений полезных ископаемых, в том числе нефти и газа. В них хорошо сохранились остатки вымерших организмов, по которым можно проследить историю развития Земли.

Сульфатные породы представлены ангидритом и гипсом, галоидные - каменной солью и калийными солями - карналлитом и сильвинитом-образующими залежи калийных солей, имеющих большое промышленное значение

КАУСТОБИОЛИТЫ (от греч. kaustos — горючий, bios — жизнь и lithos — камень * а. caustobioliths; н. Kaustobiolithe; ф. caustobiolithes; и. caustobiolitos) — горючие ископаемые органические происхождения, представляющие собой продукты преобразования остатков растительных, реже животных организмов под воздействием геологических факторов. Термин "каустобиолиты" предложен в 1888 немецким учёным Г. Потонье, который разделил каустобиолиты по происхождению на 3 группы: сапропелиты, возникающие в результате захоронения на дне водоёмов низших организмов, в основном планктонных водорослей (кероген горючих сланцев, богхед); гумиды, образующиеся из остатков высших, преимущественно болотных, растений (бурый уголь, каменный уголь); липтобиолиты — угли, обогащённые наиболее стойкими к разложению компонентами растительные вещества (смолами, восками, кутикулой и др.). Встречаются смешанные типы каустобиолитов — сапрогумиты,

липтосапропелиты (кеннель) и др. Потонье относил к каустобиолитам также нефть (как продукт подземной перегонки сапропелитов) и газы природные горючие.

Большинство современных геологов подразделяют каустобиолиты по условиям образования на 2 группы: каустобиолиты угольного ряда, включающие сингенетичные осадкообразованию горючие породы — торф, ископаемые угли, горючие сланцы; каустобиолиты нефтяного (и нафтоидного) ряда, имеющие в основном миграционную природу, — нефть, асфальты, озокерит и др. Единой классификации каустобиолитов не разработано вследствие коренных различий в условиях образования, вещественном составе и технологических свойствах.

Каустобиолиты (углеродистые породы)

Органические компоненты живой материи после их гибели подвергаются окислению и превращаются в СО2 и воду. В зависимости от места захоронения органические остатки могут подвергаться только частичному или неполному окислению. Органическое вещество (ОВ), которое не испытало полного разложения и погребается, становится компонентом накапливающегося осадка. В составе органического вещества основная роль принадлежит органическому углероду (Сорг) – 50-60%.

В земной коре присутствуют скопления органического вещества, в которых оно служит основной массой. К ним относятся так называемые каустобиолиты (горючие полезные ископаемые органического происхождения), включающие торф, сапропель, горючие сланцы, ископаемые угли, нефти, битумы и горючие газы.

Органические остатки, накапливающиеся в виде осадков, бывают двух типов – торфяные или гумусовые, которые образуют «ряд углей», и сапропелевые, формирующие «ряд нефти».

Торф – скопление растительных остатков разной степени разложения. Он представляет собой волокнистую массу землистого, бурого цвета, обычно содержащую терригенные примеси и минеральные новообразования. Содержание углерода в органической массе – около 55-60% (без воды и золы).

Торф образуется в торфяниках и болотах из захороненных растительных остатков, которые разлагаются в условиях затрудненного доступа кислорода (обычно под слоем воды) при участии бактерий.

Ископаемые угли являются горючим непрозрачным некристаллическим твердым веществом, окраска которого варьирует от бурой до черной. Они могут быть тусклыми и блестящими, имеют малую плотность (от 1 до 1,8 г/см3), небольшую твердость – от 0,5 до 2,5. Как правило, угли хрупкие, с раковистым или занозистым изломом.

Карбонатные породы. Главный породообразующий минерал этих пород - кальцит, в меньшей степени - доломит. Наиболее распространенными среди карбонатных пород являются известняки - мономинеральные породы, состоящие из кальцита.

карбонатные породы, в которых породообразующие минералы представлены минералами-карбонатами (кальцитом и доломитом);

К карбонатным породам относятся осадочные образования, сложенные на 50 и более процентов карбонатными минералами. Наиболее часто этими минералами являются кальцит, доломит, реже арагонит. В зависимости от преобладания в составе осадков кальцита или доломита выделяются две основные группы карбонатных пород – известняки и доломиты, связанные между собой переходными (смешанными) разностями.

Известняки являются наиболее распространенными карбонатными породами. Они на 50 и более процентов состоят из кальцита. По происхождению известняки разделяются на органогенные (биогенные), биохемогенные, хемогенные и обломочные. При диагностике известняков следует прежде всего использовать реакцию с разбавленной соляной кислотой, при воздействии которой они бурно вскипают.

Для биогенных известняков основными породообразующими компонентами являются различной степени сохранности скелеты беспозвоночных и остатки водорослей. Их органическое происхождение часто можно определить макроскопически: даже невооруженным взглядом в их составе можно различить раковины и обломки раковин.

Известняки, которые состоят из хорошо сохранившихся раковин брахиопод или створок моллюсков, называют ракушняками.

Известковые туфы – крупнопористые породы, формирование которых связано с отложением кальцита из подземных вод и минеральных источников.

Обломочные известняки состоят из карбонатных обломков различных раковин.

Доломиты – это карбонатные породы, сложенные на 50 и более процентов одноименным минералом. По генезису доломиты являются хемогенной породой.

Доломиты образуются двумя путями:

1. путем химического выпадения СаМg(СО3)2 из рaстворов. Для них характерны слойчатые текстуры, микро- и тонкозернистые структуры.

2. за счет замещения СаСО3 доломитом; структуры их яснокристаллические, нередко с «теневыми» структурами первичной породы.