Как образовываются полезные ископаемые осадочного происхождения

Оса́дочные го́рные поро́ды (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]

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

Добрый день, дорогой мой читатель. Сегодня я расскажу тебе о том, что такое осадочные и магматические полезные ископаемые, чем они отличаются друг от друга, как образовываются, классифицируются и каковы географические закономерности размещения их не только в России, но и в других частях света.

Полезными ископаемыми можно назвать те вещества и минералы на нашей земле, которые целесообразно и полезно экономически извлекать из ее недр.

Эти полезные образования нашей планеты после переработки используются в промышленности и народном хозяйстве.

Состав полезных ископаемых в литосфере (оболочке) нашей земли различен по структуре и свойствам, и как утверждают ученые-специалисты, включает в себя тысячи скоплений минеральных пород.

Виды и группы горных пород полезных ископаемых

Благодаря не всегда видимым, но постоянным движениям земной коры в толще земли происходят различные изменения и преобразования. Под действием геологических (термодинамических) процессов — высоких температур и большого давления постоянно меняется химический состав и сам облик горных пород. Основу их происхождения от общего количества групп составляют:

• более ранние метаморфические породы – 20%,
• магматические породы – 70%,
• осадочные породы – 10%.

Группы этих пород ископаемых имеют свои присущие только им различия, несмотря на то, что предшествуют друг другу.

В результате различных физических явлений в минеральных и органических веществах происходят разнообразные процессы.

Из-за сложных и простых химических реакций изменяются и образуются новые свойства веществ, которые способны происходить как на суше, так и в водной среде.Так метаморфические породы возникли в результате преобразования осадочных и магматических пород и включают в себя два вида –

1. образовавшиеся из магматических пород,
2. образовавшиеся из осадочных пород.

Магматические породы образовались из густой расплавленной магмы или лавы и включают в себя также два вида –

1. глубинные,
2. излившиеся.

Осадочные породы возникли в результате различных отложений и осаждений и включают в себя уже три вида –

1. обломочные,
2. химические,
3. органические.

Процессы образования и происхождения на земле новых полезных веществ

Считается, что в давние времена — около пяти миллиардов лет тому назад разнообразные процессы сформировали нашу землю. В начале, ее поверхность была очень горячей, но постепенно под действием многих атмосферных явлений и природных факторов она начала остывать, образуя теплый поверхностный слой.

Температура поверхности земли стала уже другой, хотя в ее недрах она достаточно мало изменилась и многие вещества по-прежнему находились в расплавленном виде.

Так время от времени из жерла активных вулканов вытекает легкоподвижная раскаленная магма, распространяющаяся порой на многие тысячи километров.

По мере своего продвижения магма вулкана быстро остывает, а в результате некоторых воздействий она меняет свои свойства. Частицы застывшего вещества накапливаясь, осаждаются и уплотняются. В результате выветривания она дробится, крошится и осыпается.

На поверхности и в глубине подвижных слоев протекают различные химические процессы, происходят изменения температуры и давления.

Меняется и сама внутренняя структура веществ минералов, которая приобретает новые геологические свойства к воздействию окружающей среды:

• стойкость,
• прочность,
• крепость.

Застывшая горная порода под своим весом со временем вновь погружается в зону высоких температур, где разогреваясь и плавясь, превращается вновь в магму. То есть происходит так называемый кругооборот веществ в природе.

С каждым таким витков по спирали происходят сложные химические преобразования, в результате которых появляются новые вещества.

Классификация осадочных и магматических пород

Основные группы полезных образований, о которых я упоминала чуть выше, — осадочные, магматические и метаморфические горные породы, состоят из различных, минералов и их ассоциаций.

Само название — осадочные породы указывает на то, что возникли они в процессе осаждения различных минеральных веществ из воздушной или из водной среды. Классифицируя их виды, можно сказать, что осадочные породы, это обломочный материал, образовавшийся из огромных каменных глыб и обломков, скатывающихся с горных вершин и их склонов.

Эти горные породы делятся на твердые и рыхлые. Их примеры:

1. рыхлые – это песок и глина,
2. твердые – это глинистые сланцы, песчаники и конгломераты(сцементированные природой округлые камни).

Если задуматься каковы закономерности размещения месторождений этого класса, то можно утверждать, что продукты механического и химического выветривания — пески и глины более всего распространены по всей поверхности нашей земли, как в Австралии, так и в России. Основное применение свое рыхлые породы нашли в строительном деле:

• при бетонировании и производстве черепицы,
• при производстве стекла, посуды и керамики,
• в кирпичном производстве и гончарном деле,
• в изготовлении огнеупорных материалов.

Твердые же спрессованные породы — песчаники, особенно кремниевые и железистые применяются как строительный материал для изготовления точильных камней и жерновов.

Глинистые сланцы отличный строительный материал для шиферной кровли и плит с аспидными досками.

Сцементированные округлые конгломераты также применяются в строительном деле и в укладке дорожных покрытий — галька и гравий, щебень и валуны.

Само название – химические породы указывает на то, что возникли они в результате различных химических процессов путем оседания природных реактивов из водной среды.

Их область распространения также широка, а кроме нашей страны и Австралии, они распространены в Африке и южной Америке. К ним можно отнести такие твердые пористые породы как:

• гипс и известковый туф,
• кальцит и доломит,
• каменная и поваренная соль.

Само название – органические породы говорит о том, что их материалом служили остатки жизнедеятельности живых микроорганизмов, как животных, так и растений.

Их также можно классифицировать на ископаемые угли и известковые породы. Примерами известняковых пород является –

• мел и известняк,
• мергель и туф,
• мрамор и известняк-ракушечник,
• уголь и песчаник,
• нефть и газ.

Белый мел – землистое растирающееся вещество, состоящее из мелких микроскопических скелетных образований панцирей и раковин древних морских организмов.

Используют мел в качестве пишущего инвентаря и для побелки, получения извести и производства цемента,  резинотехнических и пластмассовых изделий.

Известняки имеют большую прочность и разнообразие в своем составе, строении и окраске.

Плотный известняк образовался уже из крупных организмов — раковин и скелетных останков животных и растений. Так раковый известняк это типичный ракушечник.

Рыхлую камнеподобную структуру смешанного состава имеют так называемые мергели, которые являются промежуточным звеном между глинами и известняками. Их часто используют в производстве цемента.Все различные ископаемые угли объединяются по типу их образования и происхождения, а также по внешнему виду и свойствам. Все их можно классифицировать так:

1. бурые угли,
2. каменные угли,
3. высококачественные антрациты.

Сюда же можно отнести и землистую торфяную массу – торф, состоящую из многовековых растительных и животных остатков – древесины и листьев, ветвей и мхов, водных растений и планктона.

Эти органические донные отложения водоемов с большим количеством клетчатки образовали илистые биологически активные вещества, которые стали первоосновой в возникновении всех ископаемых углей. Поэтому неудивительно, почему находят на равнинах эти полезные ископаемые.

По окаменевшим останкам древних вымерших организмов и следам их жизнедеятельности можно определить, что за виды растений и животных миллионы лет назад обитали на нашей земле и в какой исторический период.

Само название — магматические глубинные породы указывает на то, что они появились при помощи высокого давления в глубине земной коры из раскаленного расплава вулканической магмы.

В состав этих глубинных плотных полнокристаллических пород входят –

• гранит и габбро,
• лабрадорит и диорит,
• алмаз и кварц,
• обсидиан и диабез.

Излившиеся лавы магматических пород, извержений вулканов при низком давлении и относительно невысокой температуре постепенно продвигаясь и затвердевая, превратились в твердое кристаллизующееся вещество, в котором были растворены газы, жидкости и кристаллы минералов. В их состав входят –

• пемза и базальт,
• вулканический туф,
• оксидиан и андезит,
• слюда и амфиболы,
• липарит и вулканическое стекло.

Некоторые магматические породы особо устойчивы к эрозии, но есть и такие, которые от перепада температур, воздействия солнца, ветра и воды разрушаются, превращаясь со временем в сыпучие обломки осадочных пород. Таковы все осадочные и магматические породы полезных ископаемых.

А на сегодня это все. Надеюсь, вам понравилась моя статья об осадочных и магматических полезных ископаемых России и других частей света. Надеюсь, вы узнали из нее много полезного для себя.

Может быть, и вам приходилось в живой природе встречаться с этими полезными ископаемыми или использовать их, напишите об этом в ваших комментариях, мне будет интересно об этом прочесть. А теперь разрешите с вами попрощаться и до новых встреч.

Предлагаю Вам подписаться на обновления блога. А также вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек. Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.