Какое полезное ископаемое относится к осадочным

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 марта 2018;
проверки требует 21 правка.

Слои осадочных горных пород в ущелье Ах-цу. Адлерский район города Сочи.

Осадочные горные породы (ОГП) — горные 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 трёх процессов одновременно.

Более трёх четвертей площади материков покрыто ОГП, поэтому с ними наиболее часто приходится иметь дело при геологических работах. Кроме того, 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.

Исходным материалом при формировании ОГП являются минеральные вещества, образовавшиеся за счёт разрушения существовавших ранее минералов и горных пород магматического, метаморфического или осадочного происхождения и перенесённые в виде твёрдых частиц или растворенного вещества.

Изучением осадочных горных пород занимается наука Литология.

Одни исследователи (Vatan (1955)) считают литологию частью седиментологии, другие (Страхов[1], Логвиненко[2]) — наоборот.

Реальные взаимоотношения между этими науками устанавливаются с позиции дилеммы прямая задача — обратная задача.

Прямая задача — определение особенностей формирования осадков, из которых образуются в дальнейшем осадочные горные породы, в различных физико-механических и физико-химических условиях. Большой вклад в решение этой проблемы внёс Н. М. Страхов (1900—1978)[1][3].

Обратная задача — на основе анализа наблюдаемых свойств осадочных пород восстановление условий их образования. Существенный вклад в решение этой проблемы внёс Л. В. Пустовалов[4], а также практически все геологи и, в частности, литологи, которые занимаются изучением осадочных пород.

Опираясь на это разделение типов задач, можно утверждать, что «седиментология» — форма решения прямой задачи, тогда как «литология» — обратной задачи. Несмотря на их близость, это — задачи, решения которых направлены в противоположные стороны. Учитывая вышесказанное, можно говорить, что конечной целью «Литологии» является определение палеогеографических условий формирования осадочных пород.[5]

Классификация осадочных горных пород[править | править код]

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[править | править код]

«Осадочные горные породы» объединяют три принципиально различные группы поверхностных (экзогенных) образований, между которыми практически отсутствуют 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 тем более колониальных, например, кораллов, организмов не ясно. Это говорит о том, что сам термин «Осадочные горные породы» является искусственным, надуманным, он является архаизмом. Вследствие этого В. Т. Фролов пытается заменить его термином «экзолит». Поэтому анализ условий образования этих пород должен происходить раздельно.

В классе механогенных пород первые два понятия являются равнозначными и характеризуют разные свойства этого класса: механогенный — отражает механизм образования и переноса, обломочный — состав (состоит практически из обломков (понятие строго не определено)). Понятие Терригенный отражает источник материала, хотя механогенными являются и значительные массы обломочного материала, образуемого в подводных условиях.

Биогенные породы[править | править код]

Хемогенные породы[править | править код]

Диагенез[править | править код]

Осадок, накопившийся на дне водоема 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[править | править код]

В эту стадию осадочные породы претерпевают существенные преобразования, сопровождаемые изменением химико-минералогического состава, строения и физических свойств. Основными факторами преобразования пород являются температура, давление, вода, растворенные в ней соли и газообразные компоненты, рН, Eh 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[править | править код]

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 °C), выше минерализация и газонасыщенность вод, иные значения Eh и рН.

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

Условия залегания осадочных горных пород[править | править код]

Большинство осадочных пород залегает в виде пластов, или слоёв.

См. также[править | править код]

Литология
Астролитология

Примечания[править | править код]

↑ 1 2 Страхов Н. М. Основы теории литогенеза. М.: Гостоптехиздат. Т. 1- 3, 1960—1962.
↑ Логвиненко Н. В. Петрография осадочных пород. М.: Высшая школа, 1967
↑ Страхов Н. М. Осадкообразование в современных водоёмах. Избранные труды. М.: Наука, 1993. ISBN 5-02-002218-7
↑ Пустовалов Л. В. Петрография осадочных пород. М.- Л.: Гостоптехиздат, Т. 1 −3, 1940.
↑ Литология

Литература[править | править код]

Осадочные горные породы / В. Т. Фролов // Океанариум — Оясио. — М. : Большая российская энциклопедия, 2014. — С. 507. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 24). — ISBN 978-5-85270-361-3.
Осадочные горные породы / Н. В. Логвиненко // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.

Из БРЭ:

Эволюция осадочного процесса в океанах и на континентах. M., 1983.
Логвиненко H. B. Петрография осадочных пород с основами методики исследования. 3-е изд. M., 1984.
Фролов В. Т. Литология. М., 1992—1995. Кн. 1-3.
Япаскурт О. В. Литология. М., 2008.

Из БСЭ:

Розенбуш Г., Описательная петрография, пер. с нем., М., 1934.
Страхов Н. М., Основы теории литогенеза, ч. 1-2, М., 1960-62.
Ронов А. Б. и Ярошевский А. А., Химическое строение земной коры, ‘Геохимия’, 1967.
Рухин Л. Б., Основы литологии, 3 изд., Л., 1969.
Логвиненко Н. В., Петрография осадочных пород, 2 изд., М., 1974.

Ссылки[править | править код]

Всё об осадочных горных породах
Осадочные горные породы

Источник

Полезные ископаемые – горные породы и минералы, которые используются или могут быть применены в народном хозяйстве. Подразделяются они по-разному. В одном случае подчеркивается их физическое состояние, и выделяются следующие типы:

твердые (различные руды, уголь, мрамор, гранит, соли) ;

жидкие (нефть, минеральные воды) ;

газовые (горючие газы, гелий, метан) .

В другом случае за основу берется их использование, вследствие чего выделяются ископаемые:

горючие (уголь, торф, нефть, природный газ, горючие сланцы) ;

рудные (руды горных пород, включающие металлические полезные компоненты и неметаллические (графит, асбест) ;

нерудные (неметаллические и негорючие полезные ископаемые: песок, гравий, глина, мел, известняк, различные соли. Отдельной группой стоят драгоценные и поделочные камни) .

По происхождению все полезные ископаемые делятся на магматические, осадочные и метаморфические. В их размещении по территории Земли прослеживаются определенные закономерности. В складчатых областях обычно залегают магматические полезные ископаемые. Это связано с тем, что руды образовались в основном из магмы и выделяющихся из нее горячих водных растворов. Магма поднимается из недр по разломам и застывает в толще горных пород на различной глубине. Магматические полезные ископаемые могут образовываться и из излившейся магмы — лавы, которая быстро остывает. Обычно внедрение магмы происходит в период активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями. На платформенных равнинах они приурочены к фундаменту — нижнему ярусу платформы. На платформах рудные месторождения могут быть приурочены к щитам (щит — выход фундамента платформы на поверхность) либо к тем частям платформы, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности. Так расположены железные руды Курской магнитной аномалии (КМА) в России. На щитах добываются руды в Криворожском бассейне (Украина) и др.

Осадочные полезные ископаемые наиболее характерны для платформ, так как там располагается платформенный чехол. Преимущественно это нерудные полезные ископаемые и горючие, ведущую роль среди которых играют газ, нефть, уголь, горючие сланцы. Они образовались из накопившихся в прибрежных частях мелководных морей и в озерно-болотных условиях суши остатков растений и животных. Эти обильные органические остатки могли накопиться лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для пышного развития растительности. В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей, использующихся как сырье в химической промышленности.

Существует несколько способов добычи полезных ископаемых. Во-первых, это открытый способ, при котором горные породы добываются в карьерах. Он экономически более выгоден, так как способствует получению более дешевого продукта. Однако брошенный карьер может стать причиной образования широкой сети оврагов. Шахтный способ добычи угля требует больших затрат, поэтому является более дорогостоящим. Наиболее дешевый способ добычи нефти — фонтанный, когда нефть поднимается по скважине под давлением нефтяных газов. Распространен также насосный способ добычи. Существуют и особые способы добычи полезных ископаемых. Они называются геотехнологическими. С их помощью из недр Земли добывают руду. Делается это закачиванием горячей воды, растворов в пласты, содержащие необходимое полезное ископаемое. Другие скважины откачивают полученный раствор и отделяют ценный компонент.

Источник

Осадочные месторождения — это залежи полезных ископаемых, сформировавшиеся в процессе осадконакопления на дне морей, озёр, рек и других водоёмов. По месту образования они разделяются на речные, болотные, озёрные, морские и океанические; среди последних различают платформенные и геосинклинальные. По характеру осадконакоплення в группе осадочных месторождений выделяют: механические, химические, биохимические и вулкано-генно-осадочные. Физико-химические и геологические условия формирования осадочных месторождений связаны с общим ходом формирования осадочных горных пород (литогенез). Осадочные месторождения залегают согласно с вмещающими их осадочными породами, обычно занимают строго определённое стратиграфическое положение и имеют форму пластов или плоских линз. Иногда вследствие метаморфизма и тектонических движений они деформируются и приобретают более сложные очертания. Отдельные пласты протягиваются на десятки км., а их мощность достигает 500 м. (соли Соликамска). Минеральный состав осадочных месторождений определяется тремя группами минералов: 1) устойчивыми при выветривании обломочными минералами, принесёнными с материка (кварц, рутил, иногда полевые шпаты, пироксены, амфиболы, слюды и др.); 2) продуктами химического выветривания (каолинит, монтмориллонит, гидрослюды, опал, гидроокислы Fe и Mn и др.); 3) осадочными новообразованиями (карбонаты, соли, фосфаты, рудные минералы, кремнистые продукты, углеводородные соединения и др.).

Механические осадочные месторождения образуются за счёт материала, возникшего при физическом выветривании в зависимости от формы, размера частиц, их удельного веса, скорости и массы водного потока; этот процесс называется дифференциацией осадков. В общем случае по мере удаления от коренного источника отлагаются более мелкие и лучше отсортированные осадки. Среди механических осадков выделяются месторождения обломочных пород (валуны, галечники, гравий, песок, глины) и россыпи (золото, алмазы, монацит, драгоценные камни и др.). Механические обломочные месторождения образуются под воздействием водных потоков в долинах рек, озерных и прибрежных морей.
Россыпи — рыхлые или сцементированные отложения обломочного материала, содержащие полезные минералы; образуются за счет разрушения коренных месторождений или горных пород. Россыпи разделяются на делювиальные, возникшие в результате накопления смытых со склонов продуктов выветривания; аллювиальные, образованные на месте разрушения коренных месторождений; морские и озёрные, ледниковые.

Химические осадочные месторождения образуются в поверхносных условиях на дне мирских и озёрных водоемов, а также болот, за счёт минеральных веществ, находящихся ранее в растворённом состоянии в воде. Источником для образования таких месторождений является морская вода, а также продукты выветривания горных пород. Растворённые вещества отлагаются на дне водоёмов в виде химических осадков путём кристаллизационного осаждения или коагуляции из коллоидных растворов.
Для образования соляных месторождений требуется существование баров, создающих узкие заливы, через которые проходит ограниченное количество морской воды. На месторождениях солей рудные тела представлены пластовыми залежами, а в складчатых областях антиклинальными, синклинальными складками и соляными куполами. Минеральный состав залежей — гипс, ангидрит, калийные, магнезиальные соли, бораты (напр. м-ние Усолье в Иркутской обл.

Месторождения химических осадков из коллоидных растворов образуют скопления руд железа, марганца, алюминия. Осадочным путем могут образовываться месторождения бокситов. Морские месторождения геосинклинального типа залегают среди известняков и имеют форму пластов. По составу руды диаспоровые. К этому типу относятся месторождение «Красная шапочка» на Урале. Озёрные и долинные месторождения бокситов расположены на платформах и образованы в небольших континентальных озёрах. По форме — линзовидные, по составу руд — гидраргиллитовые (Каменские бокситовые залежи на Урале).

Биохимические осадочные месторождения возникают в результате жизнедеятельности организмов, которые концентрируют в себе большое количество тех или иных хим. элементов. К этому типу относятся месторождения известняка, диатомитов, серы, фосфоритов и каустобиолиты.

Органогенные известняки образуются при накоплении и уплотнении скелетов морских животных, которые в процессе своей жизнедеятельности усваивали СаСО3. Осадочные месторождения серы образуются при восстановлении сульфатов биохимическим путем. Месторождения фосфоритов образуются за счёт скоплений отмерших организмов. При разложении их фосфорнокислый кальций переходил в раствор, а затем отлагался на поверхности раковин и виде конкреций. Осадочные морские месторождения по условиям образования делятся на платформенные и геосинклинальные. Платформенные месторождения, в образовании которых организмы играли основную роль, занимают большие площади, но отличаются небольшой мощностью (месторождения Русской платформы).

Геосинклинальные фосфориты, в образовании которых решающую роль играли процессы осадочной химической дифференциации, имеют пластовую форму залежей при значительной их мощности (до 10 м.) (м-ния Каратау, Селеук в Ср. Азии). Осадочные месторождения железных руд имеют важное промышленное значение. Залегают среди песчано-глинистых прибрежных осадков в геосинклинальных зонах, краевых прогибов. Руды оолитовые, по составу лимонитовые, гематитовые, сидеритовые, образуют крупные пологопадающие пласты, линзы и залежи. Содержание железа 20-50%, характерна постоянная примесь марганца и ванадия.
Осадочные месторождения марганца приурочены к горизонтам кремнистых, песчано-глинистых и карбонатных пород. Пластовые залежи руд имеют почти горизонтальное залегание, выдержанную мощность и относительно равномерный состав. Содержание марганца в рудах 20-40%. Крупные месторождения этого типа известны на Украине — Никопольское и Большое-Токмакское.

Осадочные месторождения имеют крупное промышленное значение. К ним принадлежат все месторождения горючих ископаемых (нефть, газ, уголь, горючие сланцы), некоторые типы руд железа, марганца и алюминия, а также некоторых цветных и редких металлов (U, Cu, V и др.). Среди них известны значительные месторождения строительных материалов (гравий, песок, глины, сланцы, известняки, мел, доломит, мергель, гипс, яшма, трепел), ископаемых солей, фосфоритов.

Литература

Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых. 2-е изд., М., 1969

Источник