Доклад определение происхождения форм рельефа и отложений в различных породах по структуре обломков

Обновлено: 16.05.2024

Почвообразующей породой называется рыхлая осадочная горная порода, из которой образовалась почва.

Рыхлые осадочные породы — это геологическое образование, представляющее собой скопление минеральных, органических и минерально-органогенных частиц. Они возникли на поверхности земной коры под воздействием процессов выветривания, почвообразования, переноса и отложения, происходящих на контакте литосферы, гидросферы и атмосферы Земли.

Выветривание

Рыхлая осадочная порода формируется из продуктов разрушения материнских пород, к которым относятся магматические, метаморфические и плотные осадочные породы.

На поверхности Земли породы, сформировавшиеся в ее недрах при высоких температурах и больших давлениях, оказываются неустойчивыми к воздействию разнообразных экзогенных процессов и разрушаются. Процессы разрушения первоначально монолитных горных пород называются выветриванием. Различают три типа выветривания: физическое (механическое), химическое и биологическое (биохимическое).

Физическое выветривание приводит к дроблению (дезинтеграции) горных пород. Массивные породы распадаются на обломки разной величины. Дроблению способствуют разные коэффициенты расширения кристаллических решеток слагающих породу минералов и разная степень их устойчивости к механическому воздействию, что может привести к полному разрушению породы на составляющие ее минералы. Наиболее существенный фактор дезинтеграции горных пород — резкие температурные колебания на поверхности земли, приводящие к возникновению напряжений в породе и разрушающие связи между минералами. К механическому разрушению горных пород приводят также морозное выветривание, клиноподобное действие корней, абразия (трение обломков пород друг о друга, вызванное водой, ветром, льдом, падением).

Степень, скорость, характер и глубина проникновения процессов физического выветривания в массивные горные породы определяются многими факторами, главными из которых являются колебания температур, влажности, строение и свойства горных пород. В результате физического выветривания горных пород происходит тысячекратное увеличение удельной поверхности и, следовательно, поверхностной энергии рыхлых осадочных пород.

Химическое выветривание сопутствует механическому. Чем больше раздроблена порода, тем легче происходит ее химическое преобразование. Химическим выветриванием называются процессы разрушения горных пород под воздействием воды, кислорода, углекислого газа и органических кислот: растворение, окисление, гидратация, восстановление, карбонатизация, гидролиз.

В абиотический (до возникновения жизни на Земле) период геологической истории, продолжавшийся около 2,5 млрд лет, на Земле в результате процессов физического и химического выветривания сформировалась минеральная основа — матрица почв. Она представляла собой рыхлое, слоистое, пористое, полиминеральное, полидисперсное и полихимическое тело в верхней части коры выветривания.

Важнейшая составляющая минеральной матрицы — ее коллоидная часть. Минеральные коллоиды служат своего рода цементом для почвенной матрицы. Благодаря коллоидам минеральная матрица почвы имеет относительно высокую устойчивость к внешним воздействиям.

Коллоиды обеспечивают физико-химическую поглотительную способность почвы.

Минеральная матрица обладала существенными системными свойствами, присущими почвам: обменной способностью, буферностью, водоудерживающей способностью, кислотно-щелочными и окислительно-восстановительными свойствами. Она состояла из газообразной, твердой (минеральной) и жидкой фаз. Минеральная матрица стала протопочвой, т. е. предшественником современных почв — биокосных тел. Протопочвы покрывали обширные поверхности земной коры. Это была готовая среда для возникновения жизни на Земле.

Биохимическое выветривание происходит под действием живых организмов. Их появление качественно изменило и ускорило преобразование горных пород, обусловив разнообразные процессы биохимического выветривания, наиболее активно протекающие в почвах.

Перечисленные типы выветривания горных пород происходили и происходят повсеместно и всегда взаимосвязанно. Однако в зависимости от климата наблюдается преобладающее действие на горные породы какого-либо из них. Так, в арктических и пустынных областях преобладает физическое выветривание, тогда как в тропических — биохимическое. Вследствие этого степень преобразования горных пород в процессе выветривании подчиняется климатической зональности.

Продукты выветривания горных пород не остаются на месте.

Перенос и отложение

В гравитационном поле Земли под действием разнообразных сил продукты выветривания переносятся на значительные расстояния и отлагаются, образуя массивы осадочной толщи разнообразного минералогического и гранулометрического состава и строения.

В геологической истории было множество циклов осадкообразования.

Последний этап осадкообразования на Земле начался в четвертичный период, около 2 млн лет назад. Ему сопутствовали Великие четвертичные оледенения, определившие особенности осадкообразования на огромных пространствах Евразии и Северной Америки. Великие четвертичные оледенения были вызваны глобальными изменениями климата Земли. За последний миллион лет обширные территории в северном полушарии не менее четырех раз покрывались огромными ледниковыми щитами. Их мощность в центре ледникового щита достигала 3—4 км.

Значительная нагрузка на земную кору, связанная с образованием ледников, крупных впадин, заполненных осадочными породами, и вулканическая деятельность вызывали нарушения изостатического равновесия, сопровождавшиеся поднятиями или опускания поверхности суши в региональном масштабе (изостазия — это стремление земной коры к гидростатическому равновесию).

Последнее крупное оледенение произошло 18—20 тыс. лет назад. Мощность ледника составляла в его центральной части около 1 км. В активной стадии по мере прогрессивного роста мощности и давления ледник двигался по поверхности, разрушая и отрывая горные породы, захватывая мелкие и крупные обломки пород, масса которых достигала десятков тонн, и перемещая их на тысячи километров.

После таяния ледника ложбины и бессточные понижения стали областями седиментации мелкозема. В активный период ледниковой деятельности происходили механическое разрушение, дезинтеграция и диспергация коренных пород, т. е. породы постоянно подвергались физическому выветриванию. Продукты разрушения горных пород перемешивались в теле ледника и переносились им на большие расстояния, где выпадали в осадок. При этом происходила относительная сепарация (разделение) осаждающихся материалов. Они послужили основой для образования обширных областей седиментации в процессе таяния ледника.

С последним оледенением связано большое разнообразие генетических типов почвообразующих пород и форм рельефа на огромных пространствах, освободившихся от ледникового покрова после его таяния.

В стадии деградации ледникового покрова ведущую роль в осадконакоплении играли процессы водного перемещения, аккумуляции и седиментации материала горных пород, взвешенного в теле ледника и аккумулированного у его края или в основании. По механизму осадкообразования различают ледниковые, водно-ледниковые и озерно-ледниковые отложения.

К породам ледникового происхождения относятся морены — не сортированные отложения на месте таяния ледника. Для ледниковых отложений характерны грядовые и слабохолмистые формы рельефа.

Водно-ледниковые, или флювиогляциальные, отложения образовались под воздействием огромных масс талых вод, высвобождавшихся при таянии ледяного покрова. Известны следующие типы водно-ледниковых отложений, отличающиеся формой и составом:

зандровые равнины, образованные осаждением обломочного, в основном, песчаного материала;
озы, или протяженные извилистые гряды, высотой 20—30 м, сложенные слоистым песчано-галечным (гравийным) материалом;
камы, представляющие собой холмы изометричной формы, высотой обычно 10—20 м, сложенные из перемежающихся слоев разнозернистого песка с редкими включениями валунов и глины.

Озерно-ледниковые отложения образовались на равнинных территориях в водоемах и состоят из тонкослоистых (ленточных) осадков. Это так называемые озерно-ледниковые равнины с тонкослоистыми (ленточными) осадочными отложениями.

Последние массы льда полностью исчезли на равнинах северного полушария около 9 тыс. лет назад, и начался современный период осадкообразования.

Почвенный покров подвергавшихся оледенению территорий начал формироваться около девяти тысяч лет тому назад.

Послеледниковый этап формирования рыхлых осадочных пород на территории России связан, главным образом, с деятельностью поверхностных вод, ветра и человека. Только с твердым стоком рек ежегодно в море выносится около 17 млрд т материала. Это не удивительно, поскольку вся поверхность материков представляет собой систему речных водосборов с однонаправленными (к руслам рек) потоками вещества и энергии. Временные и постоянные водные потоки переносят основную массу продуктов выветривания в озера, моря и океаны. В реках отложение материала происходит в самом русле, по берегам, в долинах и, особенно, устьевых частях (дельтах). Обломочный материал, откладываемый реками, называется аллювием.

С временными и постоянными водными потоками связаны разнообразные эрозионные формы рельефа: борозды, ложбины, рытвины, овраги, балки, долины. С ними связаны процессы разрушения (эрозии), переноса и аккумуляции горных пород.

При плоскостном смыве в холмистых и горных областях на вогнутых частях склонов или у их подножий образуются делювиальные отложения. Характерные особенности аллювиальных и делювиальных почвообразующих пород — слоистость отложений и признаки их водной сортировки.

Мощным фактором разрушения осадочных пород, их переноса и отложения наряду с водной эрозией является дефляция. Дефляцией, или ветровой эрозией, называется процесс выдувания рыхлых мелкодисперсных пород с поверхности земли. Оба эти процесса наиболее интенсивно протекали в период таяния и разрушения ледника на обнаженных поверхностях, лишенных защитного почвенного и растительного покровов. Анализ кернов льда, взятых в Антарктиде, доказал, что во время максимума последнего оледенения (около 18 тыс. лет назад) концентрация осадков пыли в воздухе была примерно в 20 раз выше современной.

В настоящее время масштабы дефляции также могут быть огромными. Так, сплошная распашка почв в 1930-х гг. вызвала такие пыльные бури, что под слоем чернозема были погребены целые поселки. Переносимые ветром пыль, вулканический пепел, мелкий песок образуют эоловые отложения часто весьма характерной формы: барханы, валы, дюны.

Существует точка зрения, что лёссовые отложения, покрывающие почти 1/3 площади континентов, представляют собой осадочные отложения, созданные процессом дефляции, и являются эоловыми образованиями.

Типичный лёсс — это различной мощности (от нескольких метров до 400 м) карбонатные породы пылеватого состава с преобладанием частиц размером 0,01—0,05 мм. Все лёссовые породы образовались в четвертичный период.

Неоднократные оледенения определили специфический характер осадкообразования в голоцене примерно на одной четверти площади суши вокруг Северного Ледовитого океана, называемой криолитозоной.

Физическое выветривание и криогенное перемещение вещества в границах маломощного сезонно оттаивающего деятельного слоя определяют характерную полигональную структуру почвенного покрова. В деятельном слое происходит морозная сортировка обломочного материала, вызванная морозным пучением и образованием морозобойных трещин. Поверхность почвы разбита на пятна — медальоны, в которых центральная мелкоземистая часть окаймлена крупными обломками пород в форме колец и многоугольников.

Термокарстовые процессы и морозное пучение широко развиты в зоне многолетней мерзлоты. Они обусловливают образование особых форм рельефа: отрицательных (аласов в Якутии и хасыреев в Западной Сибири) и положительных (сегрегационных и инъекционных бугров пучения — булгунняхов).

Гравитационные процессы на склонах рельефа при сезонном протаивании многолетней мерзлоты приводят к развитию процессов эрозии, солифлюкции и образованию курумов и оползней.

Солифлюкция — это процесс сползания почвогрунтов в вязко-пластичном состоянии на склонах в талом деятельном слое по кровле многолетнемерзлых пород. Масштабы солифлюкции зависят от глубины сезонного протаивания, водонасыщенности почвы, уклонов рельефа, гранулометрического состава и степени задернованности поверхности.

Курумы — это каменные поля или потоки. Они образуются в результате морозной сортировки обломочного, щебнисто-глыбового материала при очень медленном перемещении на склонах с крутизной до 40°. В результате выноса мелкозёмистого материала в период сезонного оттаивания деятельного слоя происходит морозная сортировка обломочного материала.

Почвенный покров криолитозоны чрезвычайно чувствителен к изменению теплового режима, поэтому практически любой вид антропогенной деятельности может нарушить очень шаткое равновесие в экосистеме и значительно активизировать криогенные процессы в деятельном слое.

Во всех географических зонах преобладающими почвообразующими породами являются осадочные отложения, созданные раз-личными природными процессами.

В индустриальную эпоху человеческая деятельность стала важным фактором изменения поверхности Земли, состава и строения осадочных горных пород, соизмеримым с естественными геологическими процессами. Антропогенное воздействие на почвообразование включает, во-первых, целенаправленное преобразование природных ландшафтов в агро- и урбоэкосистемы и техногенные ландшафты и, во-вторых, косвенное влияние на процессы осадкообразования и их химический состав.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Литология — наука, занимающаяся изучением осадочных пород. Учёные всего мира исследуют и собирают информацию об ископаемых, изучают их особенности и условия формирования. Также они рассматривают и оценивают структуру, происхождение, состав и другие характеристики добываемых материалов.

Что такое осадочные породы

Осадочные горные породы (ОГП) — это категория ископаемых, образовавшихся в результате их оседания на дне водных объектов и на материковых зонах при различных обстоятельствах. Это может быть выпавший осадок из воды, результат жизнедеятельности флоры и фауны Земли , разрушенные горные породы. Осадочными породами покрыто более 70% континентальной поверхности планеты. Их масса равна десятой части всей массы земной коры. Геологические исследования проводятся в основном на материковых зонах. Практически все полезные ископаемые планеты, так или иначе, связаны с осадочными породами.

Классификация осадочных пород

Все осадочные породы различаются между собой разнообразным составом, различного рода условиями, при которых произошло их формирование, свойствами и характеристиками. Присутствуют такие породы, которые состоят всего лишь из одного компонента. Также есть многокомпонентные ОГП. Существует далеко не одна общая их классификация, которая подходила бы и учёным, и исследователям. Это произошло из-за огромнейшего многообразия горных пород, поэтому все группы исследователей планеты пользуются разными классификациями.

ОГП классифицируются по составу:

обломочные;
глинистые;
вулканогенно-обломочные;
биохимические;
органогенные.

Также породы классифицируют по группам:

окисные;
солевые;
органические;
силикатные.

К окисным относятся водные, кремневые, марганцевые, железистые породы, бокситы. Карбонатные и фосфатные осадочные породы — это солевая группа. К органической группе пород относится нефть, твёрдые горючие вещества, антраксолиты. В состав силикатных пород входят глины, обломочные кварц-силикатные породы.

Обломочные

Из названия можно понять, что эти породы состоят из различных обломков, сформированных в результате физического разлома природных материалов. Они перемещаются по территории под влиянием силы тяжести Земли с помощью воды , ветра или льда, после чего происходит их отложение.

Под обломочными породами принято понимать гравелиты, алевролиты, песчаники, обломки которых представлены разнообразными минералами. Их обычно цементирует вещество, которое имеет глинистый или карбонатный состав. Также к обломочным относятся осадочные породы, которые были изначально разрушены на обломки, а затем сцементированы.

Эти породы могут быть как рыхлые и неуплотнённые (щебень, валунники, гравий, галечники), так и сцементированные и уплотнённые (дресвяник, брекчия глыбовая).

Вулканогенно-обломочные

Это горные породы, которые состоят из вулканических пород не менее чем на 50%. Они образовываются при извержениях из лавы, вулканического песка, пыли. Примесей других пород, никак не связанных с деятельностью вулканов , в составе должно быть меньше половины.

По происхождению вулканогенно-обломочные породы делятся на эксплозивно-обломочные и эффузивно-обломочные. Первые сформировались вследствие извержений взрывного типа, в результате которых появились накопления рыхлого материала. Далее этот материал скреплялся между собой с помощью цементации. Эффузивно-обломочные породы были сформированы благодаря процессу дробления лавы в процессе её охлаждения.

Вулканогенно-обломочные горные породы принято использовать для изготовления разнообразных строительных материалов. Это и цемент, и стекло, и материалы, используемые для теплоизоляции.

Глинистые

Это самые часто встречающие осадочные породы. Они занимают больше половины объёма всех пород на земной коре. В основном они состоят из мелких частиц, а образуются в результате выветривания магматических пород.

Глинистые породы распределяются на глины и аргиллиты.

Глины хорошо размокают в водной среде, быстро впитывают влагу, становясь мягкими и пластичными. Цвет этих пород разнообразен и зависит от того, какие именно минералы входят в состав. Глины делятся на каолины, бентониты, гидрослюдистые глины. Каолины имеют жирную текстуру, не набухают в водной среде. Используются в качестве сырья при производстве фарфора и фаянса. Бентониты, попадая в водную среду , набухают, приобретая пластичность. Гидрослюдистые глины в воде не увеличиваются. Эти породы используются для производства керамических изделий и огнеупорного кирпича.

Аргиллиты — это глины с высокой плотностью, не размокающие в водной среде. В их состав входит кварц, слюды, шпаты. По цветовой гамме аргиллиты более тёмные, чем глины.

Биохимические

Биохимические осадочные породы образовываются в результате химических реакций, в которых участвуют микроорганизмы и породы, обладающие химическим и органогенным происхождением. Они бывают медистые, кремнистые, карбонатные и фосфатные.

Медистые песчаники и сланцевые горные породы, которые содержат минералы меди, являются медной рудой. Пласты песчаников занимают большую площадь и представлены такими минералами, как борнит, халькопирит, а также сульфиды железа, цинка, свинца, кобальта.

Кремнистые биохимические породы имеют разный минеральный состав. Они делятся на диатомиты, гейзериты, трепелы, радиоляриты, лиддиты. Они отличаются между собой по пористости структуры, объёму примесей глинистых веществ, имеют разную окраску.

Карбонатные породы образовались из раковин, скелетов морских и пресноводных обитателей, растений и бактерий, которые со временем накапливались на дне водоёмов. Они постепенно уплотнялись и изменяли структуру.

Фосфатные породы высокообогащенные фосфатами кальция. Они имеют слоисто-зернистую структуру. По условиям образования и залегания фосфатные осадочные породы делятся на несколько типов фосфоритов: зернистые, афанитовые, ракушняковые, пластовые и конкреционные. Фосфаты накапливаются на дне водоёмов из разных компонентов живого вещества: молекул ДНК, РНК, тканей и клеток.

Способы формирования осадочных пород

Процесс формирования осадочных пород медленный и постепенный. Он происходит на поверхности, в водоёмах и приповерхностной части Земли и имеет несколько стадий:

Образование осадка.
Перенос осадочного материала.
Накопление его в определённом месте.
Превращение осадочного материала в горную породу (диагенез).
Уплотнение материалов (катагенез).
Глубокое преобразование и максимальное уплотнение породы (метагенез).

Диагенез

Осадок, который сформировался на дне водного объекта или на поверхности Земли, состоит из разных слоёв . Эти слои в свою очередь могут состоять из твёрдых, жидких или газовых материалов. Со временем между фазами начинается взаимодействие, в котором участвуют живые микроорганизмы. Происходит преобразование слоёв.

Во время диагенеза все фазы осадка уплотняются, лишняя влага и неустойчивые компоненты удаляются и начинают формироваться минеральные породы. Эта стадия длится в течение многих десятилетий и функционирует в диапазоне нескольких десятков метров.

Катагенез

Благодаря температуре, давлению и водным массам осадочные породы подвергаются значительным изменениям. Меняется химический и минеральный состав, строение, свойства. Породы ещё больше уплотняются, меняют свою структуру, образовывая новые минералы. Неустойчивые соединения пропадают, и происходит перекристаллизация.

Метагенез

Процесс метагенеза схож с катагенезом, но здесь на уплотнение пород действует высокая температура, достигающая на некоторых участках 200-300°С. Осадочные породы в таких условиях максимально уплотняются. На этом этапе происходит преобразование остатков фауны, в результате чего породы переходят в метаморфические горные образования.

Возраст осадочных пород

Их возраст можно определить относительно. Считается, что породы, к которым есть доступ для последующего изучения, имеют возраст 3,8 млрд. лет. Слои, которые находятся в самых глубоких местах, считаются самыми древними. Фазы, залегающие ближе к поверхности, имеют более молодой возраст.

Развитие органической жизни на Земле было постепенным. Останки простейших организмов находятся в древнейших породах. Скелеты более развитых организмов заключены в более молодых породах. Таким образом, все слои осадочных пород имеют разную структуру, возраст и условия формирования.

Свойства осадочных горных пород

К базовым осадочным породам относятся известняк, песчаник и доломит.

Известняк имеет множество разновидностей, состоит из кальция, магния, глинистых или железистых примесей. Эти породы разнообразны по составу, текстуре, прочности. Известняк часто используют в строительстве, но при этом его обрабатывают водоотталкивающими составами. Он имеет свойство растворяться в воде, хотя и очень медленно. Имеет пастельные ненавязчивые расцветки.

Песчаник сформирован из зёрен минералов, которые были сцементированы различными веществами. Имеет высокую прочность и огнеупорность. Используется в строительстве для отделки зданий, а также в производстве декораций. Свойства камня зависят, как правило, от месторождения и состава обломков.

Доломит — это горная порода, в состав которой входит минимум 95% минерала доломита. Он имеет среднюю твёрдость, разнообразный окрас: белый, жёлтый, серый или черный с зеленоватым отливом. Используется в металлургической промышленности, имеет высокую огнеупорность.

Полезные ископаемые осадочных пород

Полезные ископаемые — это разного рода минералы и породы, применяющиеся человеком для производства материалов, ведения народного хозяйства. По физическому состоянию бывают твёрдые, жидкие или газовые ископаемые. К твёрдым породам относятся уголь, мрамор, гранит, соли и руды. Жидкие — это минеральные воды и нефть. Метан и горючие газы — это газовые ископаемые.

По способам применения делятся на горючие, рудные и нерудные полезные ископаемые. К группе горючих пород относят уголь, нефть, торф и газ. Рудные — это разнообразные руды горных пород. К нерудным ископаемым принадлежат песок, глина, известняк, соли.

Ценные поделочные камни и драгоценные материалы не входят ни в одну из перечисленных групп, а стоят отдельной категорией.

Структуры осадочных пород

Под структурой понимают разнообразные признаки пород: размер и форма частиц, их взаимодействие между собой, степень кристаллизации, условия формирования. Есть такая классификация структур:

псефитовые;
псаммитовые;
алевритовые;
пелитовые.

Псефитовая структура имеет размер частиц более 1мм. Фракции с такой величиной считаются самыми крупными. Псаммитовая структура — размер фрагментов от 1 мм до 0,1 мм. Алевритовая — размер частиц в пределах 0,1 – 0,01 мм. Пелитовую структуру имеют, как правило, глинистые породы, а размер частиц в них достигает менее 0,01 мм.

Органические и неорганические осадочные породы

Органические горные породы были образованы в результате функционирования живых организмов. Они делятся на фитогенные, сформировавшиеся в результате жизнедеятельности растений, и зоогенные, образовавшиеся в результате жизнедеятельности представителей животного мира. Из остатков растений возникли угли и некоторые виды нефти, а из животных — известняки.

Неорганические породы создавались в процессе выветривания. Также на их формирование влияли колебания температур, сила и скорость ветра, текучесть воды в водоёмах. Каменная соль, гипс, гравий, песок, галечник — примеры неорганических пород.

Примеры осадочных пород

Осадочные горные породы:

– глина;
– известняк;
– каменный уголь;
– бурый уголь;
– песчаник;
– брекчия;
– алевролит;
– боксит;
– торф;
– сланец;
– каменная соль;
– доломит;
– диатомит;
– латерит;
– гипс.

Простейшие осадочные породы

Кизельгур или горная мука — полезное ископаемое, которое сформировалось из простейших морских организмов. Это были диатомовые водоросли, которые уже обитали на Земле миллионы лет назад. Из их створок образовалась горная мука.

Диатомовые водоросли выглядят очень необычно, так как имеют кремниевую оболочку. Благодаря этому горная мука насыщена кальцием, кремнием и ещё многими минеральными веществами. Эти полезные ископаемые, как правило, рыхлые, имеют серый или желтоватый окрас. В диатомите можно встретить частички опала, обломочные и глинистые породы.

Значение осадочных пород в природе

Осадочные породы имеют большое значение в природе: из них состоит 5% литосферы , ими покрыто более 70% континентальной поверхности планеты. Горные породы используются как полезные ископаемые, а также служат основанием для строительства сооружений.

Использование осадочных пород человеком

Люди добывают полезные ископаемые в шахтах и карьерах, а потом используют произведённые из них предметы в повседневной жизни. В природе породы находятся в твёрдом, жидком или рассыпчатом состоянии.

Из осадочных пород люди используют соль для приготовления еды, графит для производства карандашей, уголь и газ для отопления помещений, мрамор и известняк для строительства, глину для производства фарфора, золото и драгоценные камни для украшений. Количество осадочных пород в металлургии составляет более 50%. Запасы энергетического сырья во всех странах разные, так как ресурсы расположены неравномерно.

Известно, что вся земная кора состоит из множества горных пород. Все породы можно разделить на три вида: осадочные, магматические и метаморфические. Об осадочных горных породах читайте в этой статье.

Что такое осадочные горные породы

Осадочные горные породы – те породы, которые образуются на дне океанов, морей и озер, формируясь из разрушенных ранее горных пород, из-за выпадения химических элементов или скопления продуктов жизнедеятельности организмов.

Осадочные породы можно найти на небольших глубинах суши, на дне водоемов. Все осадочные породы имеют такие качества как средняя твердость, залегание пластами, слоистость. Осадочными горными породами занимается наука литология.

Как формируются осадочные горные породы

Осадочные горные породы образуются миллионы лет. В их формировании можно выделить 3 этапа: диагенез, катагенез, метагенез. О каждом из них подробнее:

Диагенез. Первый этап превращения, который занимает несколько десятков сотен или тысяч лет. На этом этапе на дне водоема или на суше появляется осадок из веществ, находящихся в разном агрегатном состоянии. Происходит обезвоживание, устранение неустойчивых компонентов, разложение организмов и прекращение их жизнедеятельности. На этой стадии образуются слои породы, осадок уплотняется.
Катагенез. Из-за температуры и давления слои уплотняются, изменяется минеральный состав веществ, их структура. В результате создаются новые минералы и происходит перекристаллизация.
Метагенез. Наблюдается действие высоких температур, которые могут достигать 300 градусов Цельсия. При их воздействии вещества еще сильнее уплотняются. Продолжается изменение текстуры и структуры породы. В результате осадочная порода переходит в метаморфическую.

Способы образования осадочных горных пород

Механогенные. Такие породы образовались вследствие механического разрушения и сохранили свойства минералов. Формируются в основном на дне водоемов.
Хемогенные. Сформировались из-за осадка различных минералов из воды и других растворов.
Органогенные. Образование происходит путем осаждения органических веществ.
Смешанные. Являются переходной стадией между осадочными и вулканическими породами. Они имеют в составе вещества осадочного и веществ другого происхождения.

Классификация осадочных пород и примеры

Из-за разности состава пород и неодинаковых условиях появления, ученые делят их на несколько групп: обломочные, глинистые, вулкагенно-обломочные, биохимические:

Обломочные. Состоят из обломков минералов, организмов (деревья, растения и т.д.) они перемещаются по Земле из-за силы тяжести вместе с водой или ветром. Обломочные породы могут быть рыхлые или уплотненные. К этим породам относятся щебень, песчаник, дресвяник, валуны, гравий, песок и т.д.
Глинистые. Этот тип осадочных пород более распространен. В их составе мелкие частицы, а образование происходит в основном путем выветривания магматических пород. Примерами глинистых пород могут быть каолинит, глина, монтмориллонит. Глинистые породы делятся на глины и аргиллиты:
1. Глины, при попадании воды размокают и впитывают воду, становясь пластичными и податливыми. Они могут иметь разный цвет, который зависит от их минерального состава.
2. Аргиллиты плохо взаимодействуют с водой, не впитывают ее, так как имеют высокую плотность. Их цвет темнее, чем у глины и состоят они преимущественно из слюды, кварца и шпат.
1. Эксплозивно-обломочные появляются из-за извержений при взрыве и накоплении рыхлого вещества.
2. Эффузивно-обломочные породы образуются при разрушении лавы в процессе ее охлаждения.
1. Медистые породы содержат частицы меди и представлены в основном медной рудой.
2. Кремнистые породы могут состоять из различных минералов, быть разных цветов и разнятся по их пористости.
3. Карбонатные породы появляются путем накопления и уплотнения на дне водоемов раковин и скелетов водных животных, остатков растений.
4. Фосфатные породы имеют в своем составе фосфаты кальция, откуда и произошло их название. Структура – слоисто-зернистая. Образовываются из молекул ДНК, тканей и клеток. Также бывают зернистые, афанитовые, ракушняковые, пластовые и конкреционные.
Как человек использует осадочные породы

Сначала стоит сказать, что осадочные породы составляют половину всех пород в металлургической промышленности. Они могут быть во всех трех агрегатных состояниях – жидком, твердом и газообразном.

Вклад осадочных пород велик – при изготовлении карандашей используют графит, при строительстве – мрамор и известняк, глину для производства посуды, соль используют как естественный консервант и без нее не обходится ни одно блюдо. Нефть, газ и уголь используются как топливо для машин и для отопления.

Подведем итоги

Осадочные горные породы – породы, образующиеся из разрушенных ранее пород или химических элементов на дне водоемов или на небольшой глубине земной коры. Их изучает наука литология.
Осадочные горные породы образуются в 3 стадии – диагенез, катагенез, метагенез.

Все горные породы делятся на обломочные, вулкагенно-обломочные, глинистые, биохимические.
Осадочные породы делятся на 4 группы по способу образования – механогенные, хемогенные, органогенные и смешанные.

Человек использует осадочные горные породы во всех сферах своей жизни – готовка, строительство, производство канцелярии, обслуживание машины и отопление в домах.

Земля покрыта слоем осадочных горных пород. Они состоят из частиц и обломков других пород, а также ископаемых остатков растений и животных. Образование горных пород — процесс непрерывный.

Он происходит не только глубоко под землей, но и на ее поверхности. Осадочные породы формируются в результате уплотнения и цементации различных отложений и цементации различных отложений (осадков), которые накапливаются слой за слоем.

Классификация и типы осадочных пород

Существует 3 основных типа осадочных пород: обломные, биогенные (органогенные) и хемогенные.

Обломные осадочные породы

Обломные породы образуются из более древних пород, обломки которых были механически перенесены и отложены на новом месте водой, ветром или движущимися ледниками. Эти породы классифицируют по размерам составляющих их частиц — от крупных обломков до тончайших глин. Обломки могут быть окатанными и округлыми или изломанными и угловатыми. Они могут быть несвязанными (неконсолидированными) или сцементированными материалом, растворенным в грунтовых вода, например кальцитом, кремнеземом или оксидами железа. Обломочные породы составляют 75% всех осадочных пород.

Это разбитые на куски слои мергеля, переходной породы от известняка и доломита к глине, были отложены глубоко в море миллионы лет назад.

Хемогенные осадочные породы

Хемогенные породы формируются в результате химических и физических процессов. Они могут образоваться путем осаждения минералов из морской воды, как например, кремень — разновидность кремнезема.

Хемогенные осадки накапливаются при испарении воды из соленых озер или мелководных морей, как, например, гипс и каменная соль. Он также формируется в процессе выщелачивания, когда подземные воды растворяют и переоткладывают минералы. Примером является боксит — алюминиевая руда.

Биогенные осадочные породы

Известняк может образоваться как в результате химического осаждения карбоната кальция (кальцита), так и биогенным путем. Биогенные разновидности известняка, например мел, состоят из скелетов миллионов мельчайших организмов.

Меловые утесы на юге Англии представляют собой тонкозернистые отложения мягкого известняка, образовавшегося из скелетов крошечных морских организмов, живших более 70 млн лет назад.

К биогенным продукта, скапливающимся среди осадочных пород, относятся различные виды ископаемого топлива. Уголь, например, представляет собой спрессовавшиеся растительные остатки. Нефть образовалась из органических остатков, погребенных под слоями непроницаемых пород и подвергшихся воздействию высоких температур, давления, бактерий.

Известняк состоит из карбоната кальция и образован в основном из скелетов и раковин морских животных. Слабокислая дождевая вода частично растворяет известняк. В результате образуется известняковая мостовая, пронизанная провалами и трещинами, как эта на побережье Англии.

Выветривания горных пород — типы выветривания

Выветривания — это сложный процесс разрушения горных пород. Оно бывает физическим, химическим и органическим. Физическое выветривание — это разрушение пород под влиянием механических воздействий ветра, воды, перепадов температуры или, например, в результате морозного расклинивания, когда днем вода проникает в трещины в породе, а ночью замерзает и расширяется, разламывая породу.

К химическому выветриванию относится разрушение пород под действием воды и растворенных в ней газов или органических кислот, приводящее к частичному изменению химического состава пород. Химическое выветривание ускоряется при повышении температуры.

Органическое выветривание происходит под влиянием жизнедеятельности растительных и животных организмов. Например, корни деревьев расклинивают породы, а разложение биомассы ускоряет химическое выветривание.

Условия образования слоев осадочных пород

На этой ландшафтной схеме отражены некоторые условия образования слоев осадочных пород.
1. Мелкие частицы породы, отложенные ветром и водой в виде песка.
2. Частицы пород и почв, перенесенные вниз по течению речным потоком.
3. Дельта, образовавшаяся в результате отложения часик горных пород.
4. Континентальный шельф.
5. Континентальный склон.
6. Более тяжелые породы, осевшие на континентальном шельфе.
7. Частицы легких пород, скопившиеся на дне океана, со временем сдавливаются и цементируются в осадочные породы.
8. Осадочные породы сдавливаются, превращаясь в метаморфические.
Перенос осадочных пород

Большая часть материала, образующего осадочные породы, доставляются реками. Например, река Миссисипи ежегодно переносит к Мексиканскому заливу 180 млн т взвеси. При этом часть материала осаждается на речном дне, часть — в месте впадения реки в море, образуя дельту, а основная часть уносится в океан и скапливается на океанском дне. Осадочный материал может также переносится ветром и движущимися ледниками.

В процессе переноса происходит сортировка отложений по размеру. Крупные угловатые обломки перемещаются с трудом, поэтому их можно найти только в быстрых сильных потоках. Крошечные частички глинистой фракции переносятся на сотни километров или осаждаются в спокойных водах, например в мелководных озерах или глубоко на дне морей.

Мягкие гляны образованы частицами разрушенных пород, перенесенными и отложенными на новом месте ветром, водой или ледниками.

Изучение истории Земли по срезу осадочных пород

Более миллиарда лет земной истории запечатлено в слоях осадочных пород. В Большом каньоне в штате Аризона (США) взору открывается живописная последовательность осадочных слоев — страта, глубина которой составляет 1500 м., а возраст — примерно столько же миллионов лет.

Разноцветные слои песчаника, истертого и отполированного ледниковой эрозией, образуют живописный полосчатый рисунок на пологих склонах холмов в штате Аризона, США. Прогибы в горной породе — результат воздействия ветра и воды.

Песчаник обычно распознают по коричневым, розовым или красным слоям. Такое разнообразие цветов объясняется присутствием различных количеств оксидов железа, цементирующих осадочный материал.

Красные и желтые слои на стенке утеса в национальном парке Сион штата Юта, США, — это отложения песчаника триасового периода. Серые конусы граувакки образовались в результате подводных оползней. Разноцветные слои песчаника, истертого и отполированного ледниковой эрозией, образуют живописный полосчатый рисунок на пологих склонах холмов в штате Аризона, США. Прогибы в горной породе — результат воздействия воды и ветра.

Серая осадочная порода на переднем плане — граувакка — датируется поздним триасом и имеет возраст около 210 млн лет. Она образована в основном сцементированными слабоокатанными обломками метаморфических и магматических пород.

Ископаемые, которые обнаруживают в слоях, отражают развитие развитие форм жизни от первобытных кораллов и червей до рыб, динозавров и млекопитающих. Типы осадочных отложений рассказывают также и об условиях, в которых они образовались. Грубые конгломераты из сцементированной окатанной гальки говорят о том, что в этом районе когда-то текли быстрые реки. Песчаником отмечены берега океанов и дельты рек. Глинистые отложения образовались в медленных водах, а известняки — в теплых мелководных морях, кишащих жизнью. Установить взаимосвязь между отложениями, найденными в разных районах Земли, можно путем сравнения ископаемых остатков в горных породах и оценки их возраста по таким маркерам, как лавовые потоки.

Читайте также: