Осадочные горные породы

Осадочные горные породы образовались в результате выветривания изверженных пород или из продуктов жизнедеятельности растительных и животных организмов, населяющих водные бассейны. В зависимости от условий образования разли­чают осадочные породы механического, химического и органи­ческого происхождения.

Породы механического происхождения наслаивались в водоемах или на поверхности земли в результате разрушения изверженных пород и их последующего переотложения. Они делятся на рыхлые и сцементированные отложения. К наиболее характерным представителям сцементированных отложений от­носятся: песчаник, брекчия и конгломерат. Породы химического происхождения возникли в процессе высыхания озер и заливов, отделившихся от морских бассейнов, в результате выпадения в осадок различных соединений. К ним относятся: гипсовый ка­мень, травертин, доломит, ангидрит. Породы органического происхождения образовались в результате жизнедеятельности растительных и животных организмов, к ним, в частности, отно­сится известняк. Среди наиболее известных представителей осадочных горных пород можно выделить песчаники, конгломераты, брек­чии, известняки, доломиты, травертины и гипсовые камни.

· Песчаники

· Конгломераты и брекчии

· Известняки

· Доломиты

· Травертины

· Гипсовые камни

Большой геологический круговорот вовлекает осадочные породы вглубь земной коры, надолго выключая содержащиеся в них элементы из системы биологического круговорота. В ходе геологической истории преобразованные осадочные породы, вновь оказавшись на поверхности Земли, постепенно разрушаются деятельностью живых организмов, воды и воздуха и снова включаются в биосферный круговорот.

Циркуляция веществ в биосфере между почвой, атмосферой, растениями, микроорганизмами и животными называется биологическим круговоротом. На Земле все начинается с растительности — и ею же заканчивается.

Саморо́дные элеме́нты — класс единой кристаллохимической классификации минералов (подробнее см.Категория:Классификация минералов).

Этот класс объединяет минералы, являющиеся по своему составу несвязанными в химические соединения элементами таблицыД. И. Менделеева, образующиеся в природных условиях в ходе тех или иных геологических (а также космических) процессов.

Сульфиды — природные сернистые соединения металлов и некоторых неметаллов. В химическом отношении рассматриваются как соли сероводородной кислоты H₂S. Ряд элементов образует с серой полисульфиды, являющиеся солями полисернистой кислоты H₂Sx. Главнейшие элементы, образующие сульфиды — Fe, Zn, Cu, Mo, Ag,Hg, Pb, Bi, Ni, Co, Mn, V, Ga, Ge, As, Sb.

алоидные соединения (галогениды)

Общие замечания. Начиная с этого типа соединений мы будем иметь дело с минералами, резко отличающимися по своим свойствам от рассмотренных до сих пор. В подавляющей массе это будут уже соединения с типичной ионной связью, обусловливающей совсем другие свойства минералов. Наиболее яркими представителями их являются галоидные соединения металлов.

Элементы,для которых характерны соединения с галоидами

С химической точки зрения относящиеся сюда минералы представлены солями кислот: HF, HCl, НВr и HJ; соответственно этому среди этих минералов различают фториды, хлориды, бромиды и иодиды. Кроме того, существуют водные соли и более сложные соединения, содержащие добавочные кислородсодержащие анионы: [ОН]^1-, 0^2-, изредка [SO₄]^2-и [JO₃]^1-. Это так называемые оксигалоидные соединения, переходные к типичным кислородным соединениям.

главные элементы, образующие галогениды, в противоположность тому, что мы имели в ранее рассмотренных минералах, расположены в левой половине менделеевской таблицы, преимущественно в I и II группах. Галоидные соединения тяжелых металлов, наоборот, играют совершенно ничтожную роль в минералогии природных образований и возникают в особых условиях.

ОКСИДЫ И ГИДРОКСИДЫ

К этому классу относятся минералы, представляющие собой соединения различных элементов с кислородом, а в гидроксидах присутствует также и вода. По количеству входящих в него минералов он стоит на одном из первых мест, на его долю приходится около 17% массы всей земной коры (из них на долю оксидов кремния – около 12,5 % и оксидов железа – 3,9%). Минералы этого класса образуются как в эндогенных, так и в экзогенных условиях.

Карбо́новые кисло́ты — класс органических соединений, молекулы которых содержат одну или несколько функциональных карбоксильных групп -COOH. Кислые свойства объясняются тем, что данная группа может сравнительно легко отщеплять протон. За редкими исключениями карбоновые кислоты являются слабыми. Например, у уксусной кислоты CH₃COOH константа кислотности равна 1,75·10⁻⁵. Ди- и трикарбоновые кислоты более сильные, чем монокарбоновые.

Фосфаты - Минералы, представляющие собой соли ортофосфорной или, очень редко, других фосфорных кислот. В кристаллической решетке имеются типичные комплексные анионы тетраэдрического строения [РO₄]^-6. В химическом отношении характерна редкость простых фосфатов, куда относятся фосфаты редких земель (монапит, ксенотим) и некоторые двойные фосфаты (типа трифилита и бериллонита). Наибольшим распространением пользуются фосфаты, содержащие F^-1 (или Cl^-1), из которых особенно характерен важнейший фосфат кальция - апатит. Нередки также основные и водные фосфаты, большей частью двухвалентных оснований, но нередко и с А1₂O₃. Удельный вес безводных фосфатов 3,2 и выше (до 7 в фосфате свинца), водных фосфатов от 2,3. Твердость безводных фосфатов 4, 5, водных фосфатов 3 - 4.

фосфаты нередко светлые, но часто интенсивно окрашены, причем особо следует подчеркнуть синюю окраску ряда фосфатов алюминия и железа, связанную с одновременным присутствием Fe⁺² и Fe⁺³. Nm для безводных фосфатов обычно выше 1,64, для богатых водой иногда от 1,5. Ng - Np чаще низкое (повышение связано с разными особенностями структуры).

Класс силикатов. Минералы этого класса широко распространены в земной коре (свыше 78%). Они образуются преимущественно в эндогенных условиях, будучи связаны с различными проявлениями магматизма и с метаморфическими процессами. Лишь немногие из них возникают в экзогенных условиях. Многие минералы этого класса являются породообразующими магматических и метаморфических горных пород, реже осадочных.

Силикаты характеризуются сложным химическим составом и внутренним строением. В основе их структуры лежит кремнекислородный тетраэдр (см. рис. 2.2), в центре которого находится ион кремния Si⁴⁺, а в вершинах - ионы кислорода О^2-, которые создают четырехвалентный радикал [SiO₄]^4-. Частичная замена четырехвалентных ионов кремния трехвалентными ионами алюминия приводит к возникновению у такого соединения некоторого дополнительного отрицательного заряда. Минералы с подобным строением называются алюмосиликатами. Примером минерала силиката является оливин - (Mg,Fe)₂[SiO₄], алюмосиликата-ортоклаз K[AlSi₃O₈]. Кремнекислородные и алюмокремнекислородные тетраэдры в пространстве могут различно сочетаться друг с другом, что определяет кристаллическую структуру минералов и лежит в основе их современной классификации. Например, оливин относится к островным силикатам, и его структура представляет изолированный тетраэдр [SiO₄]^4-, присоединяющий ионы железа и магния

Породы, состоя­щие из одного минерала, называют мономинеральными, из двух или более — полиминеральными. Например, известняк — мономинеральная порода, состоит в основном из кальцита, гранит — по­лиминеральная порода, в состав его входят полевой шпат, кварц, слюда и др. Каждая горная порода образовалась в результате определенных геологических процессов

ХЕМОГЕННЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ (от позднегреч. chemeia — химия и греч. -genes — рождающий, рождённый * а. chemogenic rocks; н. chemogene Gesteine; ф. roches chimiques, roches de precipitation chimique; и. rocas quemogenas) — группа пород, образовавшихся непосредственно путём химического осаждения из вод или растворов без участия биологических процессов.

В зависимости от способа и места осаждения, а также происхождения вод и растворов хемогенные горные породы могут быть осадочными, гидротермально-осадочными и гидротермальными. Способы осаждения: постепенное концентрирование вод и растворов в результате солнечного испарения, смешивание растворов 2 или болеерастворимых солей и понижение температуры растворов. По происхождению минералообразующие воды и растворы могут быть морскими, континентальными гидротермальными (слабо- минерализованными и рассольными).

Место осаждения; поверхность (морские и континентальные водоёмы) или недра Земли. В первом случае образуются протяжённые пластовые тела, во втором — трещинно-жильные линзовидные тела.

Преобладающая часть хемогенных горных пород является гибридной — гидротермально-осадочной, в меньшей степени — осадочной и гидротермальной.

Состав минералообразующих вод и растворов, а также тектонические и климатические условия определяют минералогический состав хемогенных горных пород и ценность их использования в качестве полезного ископаемого.

К хемогенным горным породам относятся все минеральные соли (см. галогенез), калийные соли, эвапориты, сода,кремни и кремневидные опоки в ассоциации с трепелами (продукты коагуляции кремневого гелия, по В. И. Муравьёву),фосфориты, железомарганцевые руды, бокситы, хемогенные известняки, травертины, большая часть свинцово-цинковых, серных, бороносных и литиеносных руд, которые являются ценным сырьём для развития различных отраслей промышленности.

Каустобиоли́ты (от греч. καυστός — «горючий», βίος — «жизнь» и λίθος — «камень») — горючие полезные ископаемые органического происхождения, представляющие собой продукты преобразования остатков растительных, реже животных, организмов под воздействием геологических факторов. Термин впервые предложен немецким учёным Г. Потонье в 1908 г., разделившим каустобиолиты по происхождению на 3 группы: сапропелиты, гумиты илиптобиолиты.^{[ источник не указан 271 день ]} В настоящее время по условиям образования делятся на каустобиолиты угольного ряда (торф, ископаемые угли, горючие сланцы, янтарь), сингенетичные осадкообразованию, и каустобиолиты нефтяного и нафтоидного ряда (природные битумы: нефти, мальты, асфальты, озокерит, природный газ и др.), миграционные, эпигенетичные осадкообразованию.^{[ источник не указан 271 день ]}

Наука, изучающая свойства этих ископаемых, условия образования и залегания, а также проблемы их добычи и переработки называется геологией каустобиолитов.

Метаморфизм – это ряд преобразований состава и строения, ранее возникших горных пород (осадочных, изверженных, а также ранее возникших метаморфических, а следовательно, и слагающих их минералов) в глубинных зонах земной коры под воздействием высоких температур, давлений, а также воздействия горячих газов и водных растворов.

Проявление процессов метаморфизма происходит в течении больших промежутков времени, измеряемых миллионами и сотнями миллионов лет, когда даже незначительные по своей интенсивности факторы могут привести к большим изменениям.

Главными факторами для метаморфизма являются повышенные температура и давление. Обычно температура и давление действуют одновременно, но с разной интенсивностью, причем может быть резкое преобладание одного какого-нибудь фактора. Кроме того, давление может быть односторонне направленным и всесторонним – гидростатическим. Повышенная температура увеличивает химическую активность растворов, ускоряет химические реакции взаимодействия их с минералами и перекристаллизацию последних.

Раскаленная магма, внедряясь в породы земной коры и оказывая на них давление, приносит с собой много тепла и ряд веществ в парообразном или жидком состоянии, облегчающем реакции их с вмещающими породами. наряду с высокотемпературным метаморфизмом наблюдаются случаи преобразования прежних минералов и образование новых при высоких температурах – гидрометаморфизм.